Seznam anorganických pigmentů

Tento článek je výcuc obsáhlejšího materiálu a shrnuje některé pigmenty dostupné ve středověku. tyto pigmenty mohly být známy a používany také u Slovanů.

Převzato z Institutu geologického inženýrství; celý článek naleznete zde: Minerální pigmenty a barviva; článek byl upraven a výčet pigmentů omezen pouze na ty istorické a dostupné v Evropě.

Stručná historie použití anorganických pigmentů

Využití pigmentů a barviv lidstvem se datuje do jeho počátků, konkrétně doby kamenné. Člověk využíval snadno dostupné pigmenty (grafit, okry a červeně na bázi oxidů železa, různě zbarvené hlíny). Jejich konkrétní využití je však nejisté, snad pro estetické a rituální účely. Z ranné lidské historie jsou pravděpodobně nejznámějším příkladem jeskynní malby v Lascaux (Francie) a Altamiře (Španělsko) - viz obr. 2. Existují zde velké soubory realistických kreseb, zpodobňující většinou zvířata, namalované s použitím dřevěného uhlí a barevných hlinek - okrů. Jejich vznik se klade do období končící starší doby kamenné (paleolitu). Na našem území jsou známy nálezy červeného hematitového prášku v okolí paleolitických ohnišť na vrchu Landek v Ostravě, jejichž stáří je 21 až 23 tisíc let (Cílek, Jarošová 1999; Svoboda 2003). 

Ve starověku se počet používaných pigmentů prudce rozrůstá. Z anorganických látek se začíná používat asfalt, křída, malachit, lazulit, auripigment, realgar, cinabarit aj. Ještě rychleji se rozšiřuje paleta používaných barviv na organické bázi. Největší rozvoj použití pigmentů a barviv nastává díky průmyslové a technické revoluci v 19. století. Pochopení základních fyzikálních zákonitostí a prudký rozvoj chemie umožnili jednak využívání stále širšího spektra barviv, navíc se rozšiřovala i poptávka v různých průmyslových odvětvích (ochrana kovů proti korozi, výroba papíru a plastů aj.).

Skupiny anorganických pigmentů V následujícím přehledu jsou vyjmenovány nejvýznamnější anorganické pigmenty a látky využívané jako plnidla do barev. Jsou zde zařazeny jak pigmenty přírodní, tak uměle připravované. U každé barvy jsou seřazeny podle jejich významu, tj. jejich využívaného množství v současné době. Jsou uvedeny jejich základní vlastnosti. Jako podklady pro tuto kapitolu byly použity práce Morganse 1990, Rožana a Vaníčka 1959, Šimůnkové a Bayerové 1999, Keeganové et al. 1999 a Kubátové et al. 2000.

BÍLÁ

OLOVNATÁ BĚLOBA – Pb(OH)2 · 2 PbCO3 Zásaditý uhličitan olovnatý se jako pigment využívá nejméně od 4. stol. př.n.l. Je na světle velmi stálý, silně ale reaguje s kyselinami a sírou se změnou barvy. Je toxický. Vzhledem k nebezpečí otrav se používá hlavně pro venkovní nátěry, které odolávají nepříznivým povětrnostním vlivům. Díky antikorozním vlastnostem v prostředí slané vody se používá pro nátěry lodí.

SÁDRA – CaSO4 · ½ H2O ® CaSO4 · 2 H2O Sádra je hemihydrát síranu vápenatého, po použití přecházející na dihydrát. Vyrábí se ze sádrovce (dihydrát síranu vápenatého) nebo anhydritu (bezvodý síran vápenatý). Je už po několik tisíc let užívána ve stavebnictví - viz kapitola Anorganická pojiva. I přes velmi malou kryvost, barvivost a nestálost v kyselém prostředí je díky dobré mísitelnosti se všemi pojivy a pigmenty a relativně nízké ceně využívána jako netoxické plnivo do barev.

KŘÍDA, VÁPENEC, MRAMOR – CaCO3 Jako pigmenty se různé minerální a horninové modifikace uhličitanu vápenatého užívají už stovky let. I přes nízkou kryvost a nestálost v kyselém prostředí jsou to materiály stálé na denním světle, netoxické a relativně levné.

HYDROXID HLINITÝ – Al(OH)3 Jako pigment se používá už od starověku. Využívá se jako substrát pro barviva a organické pigmenty, v lakových filmech a emailových barvách.

BÍLÉ HLINKY – jílové minerály kaolinit, montmorillonit Jako plnivo barev se využívají už více jak tisíc let. Jílové minerály jsou díky svým vlastnostem dobře mísitelné se všemi pigmenty a pojivy a jsou netoxické.

ŽLUTÁ

ŽLUTÉ OKRY – Fe2O3 · n H2O, FeO(OH) Přírodní hydratované oxidy trojmocného železa se jako pigmenty používaly už ve starší době kamenné. Jejich umělá výroba byla známa již před naším letopočtem. Odstín pigmentu závisí na obsahu oxidu železitého. Jsou stálé na světle a neomezeně mísitelné s ostatními pigmenty. Reagují pouze s koncentrovanými kyselinami. Jsou netoxické. Železité žluti se používají pro nátěrové a tiskové barvy se všemi druhy pojidel.

ČERVENÁ

ČERVENÉ OKRY – Fe2O3, FeO(OH) Přírodní hydratované a nehydratované oxidy trojmocného železa se používaly jako pigmenty už ve starší době kamenné. Jejich umělá výroba byla známa již před naším letopočtem. Odstín pigmentu závisí na stupni hydratace – bezvodý oxid je tmavě hnědočervený a zcela hydratovaný pak žlutý. Jde o velmi stálé pigmenty s vysokou kryvostí, reagující pouze s koncentrovanými kyselinami. Jsou netoxické. Větší část je z důvodu výhodnějších vlastností (zrnitosti) vyráběna uměle, např. rozkladem solí železa nebo redukcí organických sloučenin železem. Pigmenty na bázi oxidů železa mají obrovské využití - používají se pro barvy na stavební materiály (omítky, betonové díly, cihlářské výrobky), nátěry kovů, do plastů, glazur, kosmetiky, papíru aj.

MINIUM – Pb3O4 Jako pigment se oxid olovnato-olovičitý (minium, starší český název suřík) používal už před naším letopočtem. Má dobrou adhezi ke kovům. Na světle tmavne, reaguje i se sírou a zředěnými kyselinami a je mírně toxický. Hojně se využívá pro základní nátěry na ocel, kde se uplatňují jeho antikorozní inhibiční a pasivující účinky.

MODRÁ

ULTRAMARÍN – (Na,Ca)8[(S,SO4,Cl2)|Al6Si6O24] Minerál lazurit se jako pigment využívá už déle než 2 tisíce let. Protože jde o poměrně vzácný minerál, byl odedávna přírodní ultramarín velmi drahý. To také způsobilo hledání levnějších náhrad. Syntetický ultramarín stejného chemického složení jako lazurit se vyrábí od roku 1828. Podobně jako přírodní materiál je také nestálý v kyselém prostředí. Dodnes je používán jako umělecký pigment ve třech barvách (načervenale modrá, fialová a růžová), hodí se i pro barvení cementových výrobků a omítek. Další příklady pestrého využití jsou plasty, tiskařské inkousty, kosmetika a hračky.

AZURIT A MĚĎNATÉ MODŘE – Cu(OH)2 · 2 CuCO3 (např. hydroxid měďnatý). Jako pigment se používá už od starověku, i když už tehdy omezeně. Už déle než tisíc let je známa i jeho umělá výroba. Je stálý na slunečním světle, reaguje však s kyselinami i zásadami.

ZELENÁ

PIGMENTY NA BÁZI MĚDI – různé směsi hydroxidů, uhličitanů a organických sloučenin Cu Jako pigmenty jsou sloučeniny mědi velmi používané. Většina z nich je poměrně odolná proti působení světla, mění se ale v kyselém prostředí a při působení síry.

ZELENÉ HLINKY – jílové minerály glaukonit a seladonit Jako pigmenty se zelené hlinky používají už od antiky. Jsou stálé a netoxické, jejich průmyslové použití ale dnes praktiky neexistuje.

ČERNÁ

GRAFIT – C Grafit (český název tuha) je místy hojný měkký minerál. Jako pigment se používá už od starší doby kamenné. Jde o velmi stálý materiál s ocelově šedým odstínem, který není toxický. Jeho využití v nátěrových barvách omezuje snadná otiratelnost daná velkou měkkostí, na druhou stranu je hydrofobní a žáruvzdorný.

SAZE – C Saze se jako pigment používají už doby kamenné. Na rozdíl od grafitu, který je přírodní modifikací uhlíku s hexagonální krystalickou mřížkou, jsou saze prakticky čistý amorfní uhlík vzniklý nedokonalým spalováním uhlíkatých látek, např. minerálních olejů, vosků, asfaltu a uhlí. Díky velmi malé velikosti částic má vysokou krycí a barvicí schopnost a je dobře mísitelný se všemi pigmenty a pojivy. Podobně jako grafit je odolný vůči kyselinám i zásadám, navíc je jeho výroba velmi levná. Saze se jako pigment a plnidlo nejvíc uplatňují v gumárenství a pro barvení plastů. Dále jsou vhodné pro černé nátěry a tónování ostatních pigmentů. Zvlášť důležité jsou saze pro výrobu tiskařských barev.

MANGANOVÁ ČERŇ – MnO2 Jako pigment se oxidy manganu využívají už od starší doby kamenné. Jsou velmi stálé na světle a dobře mísitelné se všemi pigmenty a pojivy. Největší použití má v cihlářských výrobcích, zejména pro paletu černých, hnědých a šedých odstínů pálených střešních tašek.