stringtranslate.com

Кадмиевые пигменты

Кадмиевые пигменты — это класс пигментов , содержащих кадмий . Большая часть кадмия, произведенного во всем мире, предназначалась для использования в перезаряжаемых никель-кадмиевых батареях , которые были заменены другими перезаряжаемыми разновидностями ячеек на основе никеля, такими как NiMH-элементы , [3] но около половины оставшегося потребления кадмия, что составляет приблизительно 2000 тонн (2200 коротких тонн) в год, используется для производства цветных кадмиевых пигментов. Основные пигменты — это семейство желтых, оранжевых и красных сульфидов и сульфоселенидов кадмия , а также соединения с другими металлами. [4]

Кадмий токсичен для людей и других животных в очень малых количествах, особенно при вдыхании, что часто случается при работе с порошкообразным пигментом или вдыхании пыли от меловой пастели. В результате детям не следует использовать какие-либо художественные принадлежности, содержащие кадмиевые пигменты. Однако, поскольку пигменты обладают некоторыми желательными качествами, такими как устойчивость к выцветанию , некоторые взрослые художники продолжают их использовать.

Краски художников

Богатый кадмием гемиморфит, покрытый коркой на смитсоните
Сульфид кадмия

Яркие цвета, с хорошей стойкостью и тонирующей способностью, кадмиевый желтый, кадмиевый оранжевый и кадмиевый красный являются известными цветами художников и часто используются в качестве архитектурных красок , поскольку они могут добавить жизни и яркости визуализациям . Их наибольшее применение - в окраске пластика и специальных красок, которые должны выдерживать температуру обработки или эксплуатации до 3000 °C (5430 °F). [5] Цветостойкость или постоянство кадмия требует защиты от тенденции элемента медленно образовывать карбонатные соли при воздействии воздуха. Большинство красок обеспечивают это, но кадмиевые цвета будут выцветать во фресковой или настенной живописи.

В качестве пигментов в красках художников обычно используются следующие вещества:

Когда они впервые появились, в диапазоне от желтого до красного практически не было стабильных пигментов, а оранжевый и ярко-красный были очень проблемными. Кадмиевые пигменты в конечном итоге заменили такие соединения, как сульфид ртути (II) (первоначальный киноварь ), значительно увеличив светостойкость.

Кадмиевые пигменты известны своей превосходной светостойкостью, хотя более светлые оттенки могут выгорать на солнце. [6] Кадмиевая желтая краска часто использовалась в телешоу Боба Росса « Радость живописи» .

В июле 2023 года сообщалось, что яркость желтого кадмия (особенно «Cadmium Yellow Lemon No.1» Люсьена Лефевра-Фуане), используемого некоторыми современными художниками, со временем померкла из-за химической деградации. [7] [8]

Окрашивание художественного стекла

Боросиликатное стекло, окрашенное соединениями кадмия.

Соединения кадмия используются для окрашивания боросиликатного стекла [9], используемого художниками в лампворкинге . Палитру часто называют «кадмиевыми красками» или «цветами на основе кадмия», она отличается уникальными яркими и насыщенными тонами, не встречающимися в других цветных стеклах. Кадмиевые пигменты, используемые в боросиликатном стекле, имеют относительно короткую историю, и первые коммерческие формулы появились на рынке в 2000 году под названием Crayon Colors Генри Гримметта из Glass Alchemy. [10]

Стекло, содержащее соединения кадмия, демонстрирует характерную низкую термостойкость при плавлении, и поэтому с ним следует обращаться осторожно при работе с лампами, чтобы избежать выкипания сульфида кадмия . CdS имеет температуру кипения 980 °C (1800 °F), что ставит его максимальную температурную устойчивость в качестве пигмента немного выше рабочего температурного диапазона для боросиликата, температура размягчения которого составляет приблизительно 850 °C (1560 °F). [11] [12]

Безопасность

Кадмиево-оранжевый чугунный горшок

Сульфид кадмия не очень токсичен ( LD 50 выше 5000 мг/кг). Кадмий попадает в организм чаще всего через курение и пищу. Отравление пигментами встречается редко, но продолжает вызывать беспокойство. [13] [14] Острое воздействие паров кадмия может возникнуть при сварке вблизи кадмиевых пигментов. [4]

Кадмиевые пигменты были частично заменены азопигментами , которые имеют значительно меньшую светостойкость . [15]

В декабре 2013 года Шведское химическое агентство ( KEMI ) предложило Европейскому химическому агентству ( ECHA ) дело в пользу ограничения или запрета использования кадмия в красках для художников, поскольку кадмий в пигментах, используемых в других типах красок, уже был ограничен и регулировался посредством кодов TARIC и приложения XVII REACH . В этом предложении говорилось, что кадмий в организме приводит к повышенному риску переломов костей и рака груди, а также к целому ряду воздействий на окружающую среду, и что смываемая в канализацию краска поглощается сельскохозяйственными культурами, которые затем потребляются, увеличивая среднее потребление кадмия с пищей. Это может вызвать целый ряд последствий для здоровья, включая повреждение почек и печени, повреждение скелета, несколько видов рака и смерть. [16] [17] [18] Предложение KEMI в конечном итоге было отклонено.

В статье Just Paint от июня 2015 года, опубликованной Golden Artist Colors , компания выступила против предложения KEMI, заявив, что «нет альтернатив, которые соответствовали бы всем характеристикам кадмиевых пигментов». Это заявление также было включено в ответ Golden на запрос KEMI о предоставлении информации о красках для художников с кадмиевым пигментом, пока агентство составляло свое предложение о запрете. В статье также говорилось, что запрет будет технически осуществим для некоторых художников, но не для всех, и что «кадмиевые краски не предназначены для использования детьми, не должны наноситься распылением или шлифоваться, и если человек не защищен должным образом от воздействия и не находится в домашней обстановке, следует избегать использования сухого кадмиевого пигмента». [19] [20]

Вдыхание представляет наибольший риск от кадмиевых пигментов, хотя это химическое вещество очень малорисково, когда запечатано в частице пигмента из-за его нерастворимости. Использование меловых пастелей, содержащих кадмиевые цвета, является одним из самых высоких рисков для художников, поскольку эти пастели создают пыль, которую можно вдохнуть. [21]

Примеры кадмиевых пигментов в искусстве

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "THE MOTHER OF ALL HTML COLOR CHARTS index and reference | Color World | Color, Chart, Color names". tx4.us . Архивировано из оригинала 22 ноября 2012 г. Получено 11 мая 2019 г.
  2. ^ "Кадмий желтый / #fff600 hex color". ColorHexa . Получено 19 декабря 2022 г. .
  3. ^ «Депутаты Европарламента запретили кадмий в батареях электроинструментов и ртуть в таблеточных элементах». Европейский парламент. 10 октября 2013 г.
  4. ^ аб Мюллер, Хьюго; Мюллер, Вольфганг; Венер, Манфред; Лиевальд, Хайке. «Цвета художников». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a03_143.pub2. ISBN 978-3527306732.
  5. ^ "Кадмиевые пигменты". Архивировано из оригинала 12 февраля 2011 года . Получено 30 ноября 2010 года .
  6. ↑ Дума, Майкл (2008), «История желтого кадмия», Пигменты сквозь века , получено 31 июля 2013 г.
  7. ^ Корнель, Кэтрин (18 сентября 2023 г.). «Почему желтые краски Миро утратили свою яркость — исследователи обнаружили, что определенная марка краски, предпочитаемая испанским художником, имела атомную структуру, которая предрасполагала ее к деградации». The New York Times . Архивировано из оригинала 18 сентября 2023 г. . Получено 19 сентября 2023 г.{{cite news}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  8. ^ Лобон, Мар Гомес и др. (17 июля 2023 г.). «Исследование кадмиевых желтых красок из картин Жоана Миро и материалов студии, хранящихся в Фонде Миро на Майорке». Heritage Science . 11 (145). doi : 10.1186/s40494-023-00987-4 . hdl : 10278/5030880 .
  9. ^ "Свойства материала боросиликатного стекла". Adams & Chittenden Scientific Glass . Получено 12 апреля 2019 г.
  10. ^ "О нас". Glass Alchemy . Получено 5 ноября 2018 г.
  11. ^ Weissler, GL; Carlson, RW, ред. (1980). Вакуумная физика и технология (1-е изд.). Нью-Йорк: Academic Press. ISBN 9780124759145. OCLC  5170642.
  12. ^ "Cadmium sulfide". PubChem . NCBI . Получено 5 ноября 2018 г. .
  13. ^ Тернер, Эндрю (2019). «Кадмиевые пигменты в потребительских товарах и их риски для здоровья». Science of the Total Environment . 657 : 1409–1418. Bibcode : 2019ScTEn.657.1409T. doi : 10.1016/j.scitotenv.2018.12.096. hdl : 10026.1/13186 . PMID  30677907. S2CID  59252725.
  14. ^ "Кадмий (EHC 134, 1992)". InChem . IPCS . Получено 5 декабря 2018 г. .
  15. ^ Йохансен, Тони (6 мая 2006 г.). "Желтый". Making Artist's Paint . Архивировано из оригинала 5 февраля 2012 г. Получено 31 июля 2013 г.
  16. ^ Кавасаки, Такаши; Коно, Коичи; Доте, Томотаро; Усуда, Кан; Симидзу, Хироясу; Доте, Эми (2004). «Маркеры воздействия кадмия на рабочих фабрики кадмиевых пигментов после изменения условий воздействия». Токсикология и промышленная гигиена . 20 (1–5): 51–56. Bibcode : 2004ToxIH..20...51K. doi : 10.1191/0748233704th189oa. PMID  15807408. S2CID  31862331.
  17. ^ Ким, Хён-Су; Ким, Ё-Джин; Со, Ён-Рок (декабрь 2015 г.). «Обзор канцерогенных тяжёлых металлов: механизм молекулярной токсичности и профилактика». Журнал профилактики рака . 20 (4): 232–240. doi :10.15430/JCP.2015.20.4.232. ISSN  2288-3649. PMC 4699750. PMID 26734585  . 
  18. ^ Järup, Lars (1 декабря 2003 г.). «Опасности загрязнения тяжелыми металлами». British Medical Bulletin . 68 (1): 167–182. doi : 10.1093/bmb/ldg032 . ISSN  0007-1420. PMID  14757716.
  19. ^ Gavett, Ben (февраль 2015 г.). «Будут ли цвета кадмия всегда на палитре? (часть 2)». Just Paint . Golden Artist Colors, Inc . Получено 5 декабря 2018 г. .
  20. ^ "Ограничение Приложения XV: Предложение отчета об ограничении" (PDF) . ECHA . Получено 5 декабря 2018 г. .
  21. ^ Hoakley (15 июня 2018 г.). «Пигмент: спорные кадмии, от желтого до красного». The Eclectic Light Company . Получено 5 декабря 2018 г.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки