Ауреолин: свойства и применение пигмента¶

Ауреолин — это неорганический пигмент жёлтого цвета, представляющий собой хромат бария (BaCrO₄). Относится к классу хроматных пигментов и отличается высокой светостойкостью и укрывистостью. Впервые синтезирован в начале XIX века и с тех пор используется в живописи, промышленности и производстве красок, хотя в настоящее время его применение ограничено из-за токсичности соединений хрома.

¶История

Ауреолин был открыт в 1809 году французским химиком Луи Николя Вокленом, который также известен открытием хрома и бериллия. Первоначально пигмент называли «кобальтовый жёлтый», что породило путаницу, поскольку в его составе нет кобальта. Название «ауреолин» (от лат. aureolus — золотистый) закрепилось за пигментом позднее, в середине XIX века, когда он стал активно использоваться художниками.

В XIX веке ауреолин ценился как замена более токсичному и менее стабильному жёлтому пигменту — неаполитанской жёлтой (свинцовой). Его применяли в масляной и акварельной живописи, однако высокая стоимость и сложность производства ограничивали распространение. С развитием химической промышленности в XX веке ауреолин был частично вытеснен более дешёвыми и безопасными органическими и кадмиевыми пигментами.

¶Химический состав и свойства

Химическая формула ауреолина — BaCrO₄. Он представляет собой кристаллический порошок лимонно-жёлтого цвета с зелёным оттенком. Основные физико-химические характеристики:

Плотность — около 4,5 г/см³;
Показатель преломления — высокий (около 1,9), что обеспечивает хорошую укрывистость;
Устойчивость к свету — высокая, пигмент не выцветает под действием ультрафиолета;
Термостойкость — умеренная, разлагается при нагревании выше 600 °C;
Устойчивость к кислотам — низкая, растворяется в сильных кислотах;
Устойчивость к щелочам — высокая.

Ауреолин не растворяется в воде и органических растворителях, что делает его пригодным для большинства типов связующих — от масел до акриловых полимеров. Однако, как и все хроматы, он является сильным окислителем и токсичен при попадании в организм.

¶Технология производства

Промышленный синтез ауреолина основан на реакции осаждения между растворимой солью бария и хроматом щелочного металла. Типичный процесс включает смешивание растворов хлорида бария (BaCl₂) и хромата калия (K₂CrO₄) или натрия. В результате образуется мелкодисперсный осадок хромата бария:

BaCl₂ + K₂CrO₄ → BaCrO₄↓ + 2KCl

Полученный осадок промывают, фильтруют и высушивают при температуре 100–150 °C. Для улучшения пигментных свойств (дисперсности, оттенка) процесс контролируют по pH среды и скорости добавления реагентов. Конечный продукт размалывают до порошка с размером частиц 0,1–10 мкм.

¶Применение

¶В живописи

Ауреолин был включён в палитры многих известных художников XIX века, включая импрессионистов и постимпрессионистов. В масляной живописи он даёт прозрачные, светящиеся лессировки, а в акварели — чистый холодный жёлтый тон. Пигмент совместим с большинством других красок, за исключением серосодержащих (например, ультрамарина), с которыми может давать нежелательные реакции.

В современных художественных красках ауреолин встречается редко — чаще его имитируют смесями кадмиевого жёлтого и зелёного пигментов. Однако в каталогах некоторых производителей (например, немецкой фирмы Schmincke) до сих пор присутствует краска «ауреолин» на основе хромата бария.

¶В промышленности

Промышленное применение ауреолина связано с его антикоррозионными свойствами. Хромат бария используют как ингибитор коррозии в грунтовках для стали и алюминия. Такие грунтовки широко применялись в авиастроении и судостроении до середины XX века, когда были ужесточены требования по охране труда и экологии.

Кроме того, ауреолин используют в производстве:

сигнальных и дорожных красок (благодаря яркому жёлтому цвету);
пиротехнических составов (как окислитель);
керамических глазурей и эмалей.

¶В науке и технике

Хромат бария применяется в аналитической химии как реагент для гравиметрического определения сульфат-ионов. В лабораторной практике он также используется для очистки растворов от примесей свинца и серебра, поскольку образует с ними труднорастворимые соединения.

¶Токсичность и ограничения

Ауреолин содержит шестивалентный хром (Cr(VI)), который является канцерогеном и мутагеном. При вдыхании порошка или попадании в желудочно-кишечный тракт возможны острые отравления, поражения печени и почек. Длительный контакт с кожей вызывает дерматиты и химические ожоги.

В связи с этим с 2000-х годов в Европейском союзе и России действуют жёсткие ограничения на содержание шестивалентного хрома в красках и покрытиях. Директива ЕС 2003/53/EC запрещает использование хроматов в декоративных красках, а в промышленных грунтовках их заменяют на фосфаты цинка и другие менее токсичные соединения. В Российской Федерации оборот ауреолина регулируется санитарными правилами СП 2.2.3670-20, устанавливающими предельно допустимые концентрации хрома в воздухе рабочей зоны (0,01 мг/м³).

¶Аналоги и заменители

Основные заменители ауреолина в живописи:

Кадмиевый жёлтый (CdS) — более насыщенный, но менее прозрачный;
Жёлтый железооксидный (марс жёлтый) — дешевле, но тусклее;
Неаполитанская жёлтая (свинцовая) — токсичнее и темнеет на свету;
Органические азопигменты (например, пигмент жёлтый 74) — яркие, но менее светостойкие.

В промышленности ауреолин заменяют на безхроматные ингибиторы коррозии на основе фосфатов, молибдатов и силикатов.

¶Интересные факты

Ауреолин часто путают с кобальтовым жёлтым, однако последний является нитритом калия-кобальта (K₃[Co(NO₂)₆]) и был открыт в 1831 году.
В каталогах красок XIX века ауреолин называли «лейпцигской жёлтой» из-за места основного производства — города Лейпциг.
Некоторые сорта ауреолина обладают слабой радиоактивностью из-за примесей бария-140, однако уровень излучения не представляет опасности.

¶Источники

Химическая энциклопедия: в 5 т. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1.
Фейгенбаум Я. М. Пигменты и их применение в лакокрасочной промышленности. — Л.: Химия, 1971.
Mayer R. The Artist's Handbook of Materials and Techniques. — 5th ed. — New York: Viking Press, 1991.
СП 2.2.3670-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям труда».
Directive 2003/53/EC of the European Parliament and of the Council.