Свинцовая краска или краска на основе свинца — это краска, содержащая свинец . В качестве пигмента используется хромат свинца(II) ( Pb Cr O
4, « хромовый желтый »), оксид свинца(II,IV) , ( Pb
3О
4, «свинцовый сурик») и карбонат свинца (II) ( PbCO
3, « свинцовые белила ») — наиболее распространенные формы. [1] Свинец добавляется в краску для ускорения высыхания , увеличения долговечности, сохранения свежего внешнего вида и защиты от влаги, вызывающей коррозию. Это одна из основных опасностей для здоровья и окружающей среды, связанных с красками . Свинцовая краска в целом выведена из употребления из-за токсичной природы свинца. Альтернативы, такие как дорожная краска на водной основе, не содержащая свинца, легко доступны.
В некоторых странах свинец продолжают добавлять в краски, предназначенные для бытового использования, [2] тогда как в таких странах, как США и Великобритания, действуют правила, запрещающие его использование. Тем не менее, свинцовую краску все еще можно обнаружить в старых объектах недвижимости, окрашенных до введения таких правил. Хотя свинец запрещен к использованию в бытовых красках в США с 1978 года, его все еще можно обнаружить в краске для дорожной разметки. [3]
Свинцовые белила производились в IV веке до нашей эры; процесс описан Плинием Старшим , Витрувием и древнегреческим автором Теофрастом .
Традиционный метод изготовления пигмента назывался стековым процессом. Сотни или тысячи глиняных горшков, содержащих уксус и свинец, были погружены в слой коричневой коры или коровьего навоза . Горшки были сконструированы таким образом, чтобы уксус и свинец находились в отдельных отсеках, но свинец контактировал с парами уксуса. Поводок обычно скручивали в спираль и помещали на выступ внутри горшка. Горшок был неплотно покрыт свинцовой решеткой, которая позволяла углекислому газу, образующемуся в результате ферментации коричневой коры или навоза, циркулировать в горшке. Каждый слой горшков покрывался новым слоем загара, затем еще одним слоем горшков. Тепло, создаваемое брожением, пары уксусной кислоты и углекислый газ внутри трубы сделали свое дело, и через месяц свинцовые змеевики покрылись коркой свинцовых белил. Эту корку отделяли от свинца, промывали и измельчали на пигмент. Это был чрезвычайно опасный процесс для рабочих. Средневековые тексты предупреждали об опасности « апоплексии , эпилепсии и паралича» при работе со свинцовыми белилами. [4]
В 1786 году Бенджамин Франклин написал письмо, предупреждающее друга об опасности свинца и свинцовой краски, которую он считал общепризнанной. [5] Несмотря на риски, пигмент пользовался большой популярностью среди художников из-за своей плотности и непрозрачности; небольшое количество может покрыть большую поверхность. Он широко использовался художниками до 19 века, когда его заменили цинковые белила и титановые белила . [6]
К началу 20 века опасность свинцовой краски считалась общепризнанной. В июльском выпуске своего ежемесячного издания 1904 года Шервин-Вильямс сообщил об опасности красок, содержащих свинец, отметив, что французский эксперт счел свинцовую краску «в значительной степени ядовитой как для рабочих, так и для жителей дома, окрашенного свинцовыми красками». свинцовые цвета». [7] Еще в 1886 году немецкие законы о здравоохранении запрещали женщинам и детям работать на фабриках по переработке свинцовой краски и свинцового сахара . [8]
Лига Наций начала попытки запретить свинцовую краску в 1921 году. [9] [10]
Свинцовая краска опасна. Это может вызвать повреждение нервной системы , задержку роста, повреждение почек и задержку развития. [11] Это связано с высоким уровнем насильственной преступности. [12] [13] Он опасен для детей, поскольку имеет сладкий вкус , поэтому детям рекомендуется класть в рот свинцовые чипсы и игрушки со свинцовой пылью. Свинцовая краска может вызвать репродуктивные проблемы, в том числе снижение концентрации сперматозоидов у мужчин. [14] Свинец также считается вероятным канцерогеном. Высокие уровни воздействия могут быть смертельными. Рекомендуется, чтобы любые материалы, подозреваемые в содержании следов свинца, проверялись либо с использованием массовых проб и испытаний в лаборатории, либо с использованием мазков со свинцом [15] в качестве индикатора его присутствия.
По состоянию на 30 декабря 2021 года [обновлять]это места, где действуют подтвержденные законы о красках, содержащих свинец, согласно базе данных Глобальной обсерватории здравоохранения ВОЗ: [16]
В Канаде в 1976 году впервые были приняты правила в соответствии с Законом об опасных продуктах, которые ограничивали содержание свинца в красках и других жидких покрытиях на мебели, предметах домашнего обихода, детских товарах, а также на наружных и внутренних поверхностях любых зданий, часто посещаемых детьми, до 0,5% по весу. [17] Новые правила в отношении материалов для покрытия поверхностей, вступившие в силу в 2005 году, еще больше ограничивают их фоновый уровень для красок как для внутренних, так и для наружных работ, продаваемых потребителям. Канадские производители красок соответствуют этому базовому уровню в своих потребительских красках для внутренних и наружных работ с 1991 года. [18] Тем не менее, канадская компания Dominion Color Corporation является «крупнейшим производителем красочных пигментов на основе свинца в мире» и столкнулась с публичной критикой за получение разрешения от Европейского химического агентства на продолжение экспорта красок на основе хромата свинца из своего голландского филиала в страны, где их использование не строго регулируется. [19] [10]
Новое постановление, вступающее в силу с 1 декабря 2020 года, обновляет старый стандарт красок, содержащих свинец, введенный в 1980-х годах, который измерял растворимый свинец в продуктах, а не общее количество свинца. Измерение растворимого свинца считается менее точным методом измерения количества воздействия свинцовых красок на детей. Новые стандарты устанавливают общий предел содержания свинца на уровне 90 ppm для покрытий для деревянных изделий и архитектурных настенных покрытий. Для автомобильных и промышленных покрытий новый общий предел содержания свинца составляет 1000 частей на миллион. [20]
Свинцовые краски запрещены в Европейском Союзе Директивой об ограничении использования опасных веществ (RoHS) 2003 года , которая запрещает использование опасных веществ в потребительских товарах, включая краски. Этот закон заменил и гармонизировал существующие законы государств-членов, многие из которых несколько лет назад запретили использование свинцовых красок.
Чтобы защитить здоровье художников, во Франции в 1909 году был принят закон, запрещающий использование красок, содержащих свинец, для окраски внутренних и наружных работ всех зданий. [21]
По состоянию на 2023 год [обновлять]не существует нормативных актов и законов о содержании свинца в красках. [22] Кроме того, в отличие от США, которые ввели более строгие правила в 2010 году, реставраторам в Гонконге не нужно проходить сертификацию при выполнении работ, связанных с покраской свинцом. Не регламентируются также методы удаления краски на основе свинца (например, использование электроинструментов ). Использование пылесоса с HEPA -фильтром или системы сбора пыли с HEPA-фильтром также не является обязательным. По окончании любого ремонта или реконструкции не требуется никаких испытаний на содержание свинца в пыли.
Свинцовая краска не была запрещена в Индии до 2016 года. [23] [24] Исследование 2015 года показало, что более 31% бытовых красок в Индии (небольшие бренды, производимые малыми и средними предприятиями в Индии, с ограниченным местным охватом и распространением) содержали свинец. концентрация выше 10 000 частей на миллион (ppm), что намного превышает стандарт BIS в 90 частей на миллион для свинца в краске. [25] С 1 ноября 2017 года вступило в силу Положение о содержании свинца в бытовых и декоративных красках, согласно которому краски должны содержать свинец менее 90 частей на миллион, и об этом должно быть указано на этикетке. [26] Однако два года спустя анализ 32 образцов красок местного производства из девяти штатов обнаружил содержание свинца в диапазоне от 10 до 186 062 частей на миллион, при этом 90% образцов имели уровень свинца выше 90 частей на миллион. [27]
Филиппины запретили краску, содержащую свинец, в 2013 году, но в 2017 году 15% краски все еще не были сертифицированы. [28] Коалиция EcoWaste и Филиппинская ассоциация производителей красок заявили 1 января 2020 года, что Филиппины поэтапно отказались от свинцовых красок после выполнения Административного приказа Министерства окружающей среды и природных ресурсов (DENR) 2013–24, или Закона о химическом контроле. Приказ о свинце и соединениях свинца, согласно которому производители свинцовосодержащих красок для промышленного использования должны поэтапно отказаться от таких красок к 31 декабря 2019 года. [29]
С 1 февраля 1995 года маркировка обязательна для красок, общая концентрация свинца которых превышает 600 частей на миллион. [30] С 3 января 2022 года было запрещено производство, импорт и продажа красок с общей концентрацией свинца, превышающей 90 ppm, для местного использования, за исключением антикоррозионных красок на основе цинка и противообрастающих красок на основе меди. Для экспорта и реэкспорта требуется лицензия на использование опасных веществ (за исключением антикоррозийных красок на основе цинка и противообрастающих красок на основе меди). Для местной продажи антикоррозионных красок на основе цинка и противообрастающих красок на основе меди с общей концентрацией свинца, превышающей 90 ppm, требуется маркировка, и разрешено только промышленное использование. [31]
В Южной Африке Закон об опасных веществах 2009 года классифицирует свинец как опасное вещество и ограничивает его использование в красках до 600 частей на миллион (ppm). Предлагаемая поправка изменит это значение до 90 частей на миллион, тем самым почти полностью исключив свинец из краски. Поправка также будет включать все промышленные краски, которые ранее были исключены. [32] [ нужно обновить ]
Свинцовая краска была запрещена в Великобритании в 1992 году.
Комиссия по безопасности потребительских товаров США (CPSC) запретила в 1977 году краску, содержащую свинец, в жилых домах и общественных зданиях (16 CFR 1303), а также игрушки и мебель, содержащие свинцовую краску. Причиной было «снижение риска отравления свинцом у детей, которые могут проглотить кусочки краски или шелуху». [33] Для производителей CPSC принял Закон о повышении безопасности потребительских товаров 2008 года , который изменил ограничение на содержание свинца в краске с 0,06% до 0,009%, начиная с 14 августа 2009 года. В 2018 году штат Делавэр запретил использование свинцовой краски. на наружных конструкциях. [34] Кроме того, был принят Закон о снижении опасности использования свинцовой краски в жилых помещениях ( также известный как «Закон о свинцовой краске»), чтобы гарантировать, что раскрытие информации о любых опасностях, связанных со свинцом, в здании обсуждается с потенциальными покупателями или арендаторами квартир. . [35] [36] Хотя EPA и HUD определили LBP как 1,0 мг/см 2 (по данным XRF ) или 0,5% свинца по сухому весу (то есть 5000 частей на миллион), некоторые штаты и муниципалитеты пошли дальше. Например, местный закон № 66 города Нью-Йорка от 2019 года определяет LBP как 0,500 мг/см 2 (XRF) или 0,25% сухого веса свинца (2500 частей на миллион). [37]
В апреле 2010 года Агентство по охране окружающей среды США (EPA) потребовало, чтобы все реставраторы, работающие в домах, построенных до 1978 года и повредившие более 6 квадратных футов (0,56 м 2 ) свинцовой краски внутри дома или 20 квадратных футов (1,9 м 2 ) снаружи дом пройти сертификацию. Правило EPA по обновлению, ремонту и покраске свинцом (Правило RRP) снижает риск загрязнения свинцом в результате ремонта дома. [38] Он требует, чтобы фирмы, выполняющие проекты по реконструкции, ремонту и покраске, которые разрушают краску на основе свинца в домах, детских учреждениях и дошкольных учреждениях (любых учреждениях, занятых детьми), построенных до 1978 года, были сертифицированы EPA и использовали сертифицированных реставраторов, которые прошли обучение у одобренных EPA поставщиков услуг по соблюдению безопасных методов работы. [39]
Также рекомендуется тщательно стабилизировать любую поврежденную (отслаивающуюся, сколы, трещины и т. д.) краску безопасным для свинца способом. С помощью полномочий, предоставленных Министерству жилищного строительства и городского развития США (HUD), удаление краски на основе свинца путем сухой очистки, сухой шлифовки, поджигания и обжига, использования тепловых пушек при температуре выше 1100 ° F, а также машинной шлифовки / шлифовки. без пылесоса с HEPA-фильтром или системы сбора пыли с HEPA-фильтром запрещено, поскольку доказано, что эти методы приводят к образованию значительного количества свинцовой пыли во время ремонта, реконструкции и покраски. [40]
В конце любой работы по реконструкции или перекраске HUD также требует проведения проверки на пыль независимым сторонним специалистом для «очистки». Оценка свинца проводится с использованием метода рентгеновской флуоресценции (РФА), который дает результат за 4–8 секунд с точностью 95% на уровне 2 сигм.
По состоянию на 2018 год [обновлять]в США насчитывается около 37 миллионов домов и квартир, покрытых свинцовой краской. [41]
В искусстве свинцовые белила известны как чешуйчатые белила или кремницкие белила . Его ценят за простоту в обращении и стойкость, которую свинец придает масляным краскам . Свинцовые белила высыхают относительно быстро, образуя прочную и гибкую красочную пленку. Белила на основе свинца — один из старейших производимых пигментов. Это был единственный белый пигмент, доступный художникам в заметных количествах до двадцатого века, когда стали доступны цинковые белила и титановые белила. [42] Промышленно производимые свинцовые белила, типичный пигмент XIX века до его запрета, считались уступающими традиционно изготовленным формам, которые имели более крупные «чешуйчатые» частицы, что облегчало обращение.
Титановые и цинковые белила гораздо менее токсичны, чем свинцовые белила, и в значительной степени вытеснили их в большинстве случаев изобразительного искусства. Правила безопасности также сделали свинцовые белила более дорогими и трудными для приобретения в некоторых регионах, например в ЕС. Масляные краски со свинцовыми белилами до сих пор производятся и используются художниками, которые предпочитают их уникальные свойства в обращении, смешивании и структурные свойства. Также было показано, что свинцовые белила имеют более длительный срок службы по сравнению с цинком и титаном, которые трескаются гораздо раньше. [42]
Чешуйчатый белый имеет различные недостатки, в том числе склонность со временем становиться прозрачным. Он также чернеет в присутствии некоторых загрязнителей атмосферы, хотя это можно изменить.
Свинец не является традиционным пигментом в водных средах, поскольку цинк лучше подходит для работ на бумаге, а гидроксид кальция (гашеная известь) — для фресок . Краски на основе свинца при использовании на бумаге часто приводят к обесцвечиванию работы через длительное время; Карбонат свинца краски реагирует с сероводородом в воздухе и с кислотами, которые часто образуются в результате отпечатков пальцев. [43]
Производители красок заменили свинцовые белила менее токсичным заменителем — диоксидом титана , который впервые был использован в красках в 19 веке. Диоксид титана считается достаточно безопасным, чтобы его можно было использовать в качестве пищевого красителя и в зубной пасте , а также он является распространенным ингредиентом солнцезащитных кремов . Титановые белила имеют гораздо большую непрозрачность и красящую силу, чем свинцовые белила, и они могут легко подавить большинство других пигментов, если их не тщательно смешивать. Титановые белила подвергались критике за то, что они приводят к «меловой окраске» смесей. [ нужна ссылка ]
Цинковые белила менее непрозрачны и менее устойчивы к окрашиванию, чем титановые белила или свинцовые белила. Его обычно используют для легкого осветления смесей, сохраняя при этом прозрачность. Хотя цинковые белила являются стандартными белилами в акварели, их структурная прочность в масляных красках вызывает споры. Цинковые белила сохнут медленно и образуют относительно негибкую пленку краски. Критики пигмента утверждают, что его использование приводит к чрезмерному растрескиванию и расслоению даже при экономном использовании. [44]