パブリックドメイン古書『鉱物顔料と非水溶性の着色剤』(1901)を、ブラウザ付帯で手続き無用なグーグル翻訳機能を使って訳してみた。

 原題は『The manufacture of mineral and lake pigments』、著者は Josef Bersch、英訳者は A. C. Wright です。
 例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼。
 図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
 以下、本篇。(ノー・チェックです)

*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍「鉱物顔料とレーキ顔料の製造」開始 ***

鉱物顔料およびレーキ顔料の製造

あらゆる人工画家用絵具、
エナメル絵具、煤、金属顔料の製造方法を記載

製造業者、商人、芸術家、画家のための教科書

ヨゼフ・ベルシュ博士著

第二版(改訂版)からの翻訳

アーサー
・C・ライト著、修士(オックスフォード大学)、 理学士(ロンドン大学)

以前はリーズのヨークシャー・カレッジで化学の助教兼実験助手として勤務。

本文中に43点の挿絵を収録

ロンドン
 スコット・グリーンウッド社
「オイル・アンド・カラーマンズ・ジャーナル」発行元
19 ラドゲート・ヒル、EC
1901

[本書の英語での出版に関する唯一の権利は、上記の会社に帰属します。 ]

[Pg v]

序文。
近年、化学技術の分野で、色彩製造ほど目覚ましい進歩を遂げた分野はほとんどないと言えるでしょう。近年、数多くの顔料が発見され、その美しい色合いと耐久性は特筆に値します。化学者たちは、美しくも毒性のある既存の色彩を、同様に美しく、かつ無毒な色彩に置き換えるべく、絶えず努力を続けています。

本書を執筆するにあたり、私は実践的な人々のための教科書となるよう努め、確実に良い結果をもたらす方法のみを記載しました。新しい顔料に関しては、私自身が良い結果をもたらすと確信した調製方法のみを記述しました。

化学の知識が全くない人が顔料をうまく製造できるとは考えられない(顔料は常に化学プロセスによって作られ、そのプロセスは時にかなり複雑である)ため、ここでは化学の原理に関する知識を前提としている。通常の顔料の製造に使用される原材料の化学的性質に関する簡単な概説では、顔料製造業者が使用する材料の主な性質が示されている。[6ページ]

この論文が顔料の販売業者や消費者に役立つように、顔料の検査に関する章は、誰でも迅速かつ確実に顔料の性質や混入の有無を判断できるように構成されている。

化学において経験主義が支配的だった時代に生まれたレシピは、内容の明瞭さを損なうだけなので、省略した。

可能な限り「レシピへのこだわり」を避け、様々な顔料の製造において考慮すべき化学プロセスを読者に分かりやすく説明するよう努めました。初版の刊行以来、鉱物顔料業界では多くの貴重な技術革新がありましたが、本書の第2版では、それらのうち真に実用的な価値のあるものについて考慮しました。

学術誌に数多く掲載されている提案や公式の批判的な検討は避けた。なぜなら、本書を初版の時点で評価されていた、信頼できる教科書および参考書としての性質を保ちたかったからである。

ヨーゼフ・ベルシュ博士

[7ページ]

翻訳者序文
ベルシュ博士の著書の翻訳を、原著出版(1893年)からこれほど長い年月を経て発表することについて弁解が必要だとすれば、それはこの主題に関する英語文献が極めて少ないことにあるだろう。本書の実践的な性質が、英語圏の読者に受け入れられることを願うばかりである。

原文の内容は、構成順序の些細な変更を除き、変更や追加なしに翻訳において保持されている。

本書ではメートル法を全面的に使用していますが、この単位系に馴染みのない方のために、付録に英国式単位系への換算方法が記載されています。

塗料研磨に関する章(第69章)はやや不完全かもしれません。この分野についてより詳細かつ現代的な解説をお求めの方は、 J・クルックシャンク・スミス氏(理学士)著の『実践的塗料研磨』(Practical Paint Grinding)をご参照ください。本書は近日中に同じ出版社から刊行予定です。

ACライト

ハル、1901年1月。

[8ページ]

[9ページ]

目次。

ページ
第1章 導入 1
第2章 顔料の物理化学的挙動 8
第3章 顔料の製造に使用される原材料 14
第4章 補助教材 16
水—塩素—アンモニア—比重計—
 塩化アンモニウム—硫化アンモニウム。
酸—塩酸—硫化水素
 —硫酸:硫酸油、ノルトハウゼン
 硫酸—硝酸—王水—炭素—炭酸ガス。
有機酸—酢酸—シュウ酸—酒石酸
第5章 金属化合物 32
アルカリ—カリウム化合物—炭酸カリウム
 —水酸化カリウム—硝酸カリウム—酒石酸水素
 カリウム—重クロム酸カリウム—クロム酸カリウム
 ナトリウム—クロムミョウバン—フェロシアン化カリウム
 —フェリシアン化カリウム—ナトリウム塩—炭酸ナトリウム
 —水酸化ナトリウム—チオ硫酸ナトリウム—塩化ナトリウム
 —アルカリ土類金属の塩。
カルシウム化合物—酸化カルシウム—水酸化カルシウム—炭酸
 カルシウム—硫酸カルシウム—リン酸カルシウム—炭酸
 マグネシウム—バリウム化合物—塩化バリウム。
アルミニウム化合物―硫酸アルミニウム
ミョウバン類—カリウムアルミニウムミョウバン—ローマミョウバン—ソーダ
 ミョウバン—アンモニアミョウバン—アルミナおよび水酸化アルミナ。
重金属化合物—亜鉛化合物
 —カドミウム化合物—鉄化合物—硫酸第一鉄
 —塩化第一鉄—マンガン化合物—ニッケル化合物—コバルト
 化合物—クロム化合物—モリブデン、タングステン、
 バナジウム化合物—アンチモン化合物—ビスマス化合物
 —スズ化合物—ヒ素化合物—鉛化合物
 —硫酸鉛—硝酸鉛—酢酸鉛—塩基性酢酸鉛
 —塩化鉛—銅化合物—硫酸銅
 —硝酸銅—酢酸銅
 —水銀化合物—硝酸第一水銀—硝酸第二水銀—塩化第一水銀—塩化
 第二水銀—銀化合物—金
 化合物。
第6章 鉱物顔料の製造 71[10ページ]
白色鉱物顔料―鉛白
第七章 鉛白の製造 77
金属鉛からの白鉛の製造—オランダ
 式:鉛をシート状に鋳造する—
 積層する—白鉛の除去と粉砕
 —白鉛ミル—硬質白鉛—軟質白鉛—
 ドイツ式—フランス式:
 塩基性酢酸鉛溶液の調製—
 炭酸の調製と白鉛の沈殿
 —天然炭酸による白鉛の製造—
 イギリス式—その他の方法—
 オキシ塩化白鉛:亜硫酸鉛—ルイス
 &バートレットの白鉛顔料—白鉛アンチモン
 顔料:アンチモン酸鉛—アンチモン酸鉛。

第8章 エナメルホワイト 116
リトポネ。
第9章 洗浄装置 120
フィルタープレス。
第10章 亜鉛白 126
グリフィスの亜鉛白、タングステン白、白色アンチモン
 顔料:三酸化アンチモン、オキシ塩化アンチモン
 、ビスマス白、スズ白、マンガン白、
 マグネシア白またはミネラルホワイト、アニリン。
第11章 黄色の鉱物顔料 133
第12章 クロームイエロー 134
鉛クロムイエロー—鉛溶液の調製
 —クロムイエローの沈殿—淡い
 クロムイエロー。
第13章 酸化鉛顔料 143
赤鉛、鉛。 [11ページ]
第14章 その他の黄色顔料 148
カッセルイエロー—モンペリエイエロー—ターナーズイエロー
 またはイングリッシュイエロー—ナポリイエロー—アンチモンイエロー—カルシウム
 クロムイエロー—バリウムイエロー、イエロー
 ウルトラマリンまたはパーマネントイエロー—亜鉛クロムイエロー
 —カドミウムクロムイエロー—カドミウムイエロー—ヨウ化鉛
 —マースイエロー—シデリンイエロー—オーレオリン—タングステン
 イエロー—ニッケルイエロー—水銀イエロー
 またはターペス鉱物—黄色ヒ素顔料—亜ヒ酸鉛
 —タリウム顔料。
第15章 モザイクゴールド 160
クリシアン。
第16章 赤色鉱物顔料 163
朱色—黒色硫化水銀—赤色硫化水銀。
第17章 朱色の製造 166
乾燥法:中国産朱色。湿式法:フィルメニッヒ
 法、リービッヒ法、不融性白色沈殿物
 、電解法、ヨウ化第二水銀。
第18章 アンチモンバーミリオン 178
付録―アンチモンブルー
第19章 酸化鉄顔料 180
ヴォーゲルのアイアンレッド、マケイのイングリッシュレッド、インディアンレッド。
第20章 その他の赤色鉱物顔料 186
クロムレッドまたはクロムバーミリオン—コバルトレッド—コバルト
 マグネシアレッド—ヒ酸コバルト—スズ酸クロム
 —クロム酸銀。
第21章 カシウスの紫 190
マグネシアゴールドパープル—アルミナゴールドパープル。
第22章 青色鉱物顔料 ― 鉄シアン顔料 194
チャイニーズブルー、プルシアンブルー、ミネラルブルー、可溶性
 プルシアンブルー、チャイニーズブルー製造のための特殊工程
 、ターンブルズブルー、アントワープブルー。
第23章 ウルトラマリン 204
第24章 ウルトラマリンの製造 211
ウルトラマリンの混合物の調製—ウルトラマリン
 バイオレット—塩素および蒸気プロセス—
 塩酸および空気プロセス—塩化アンモニウムプロセス
 —淡青色ウルトラマリン—ウルトラマリンレッド。
第25章 青銅顔料 226
ブレーメンブルーとグリーン、ノイベルクブルー、ライムブルー、
 パイエンズマウンテンブルー、オイルブルー、水酸化銅。
第26章 ブルーコバルト顔料 230[12ページ]
コバルトブルー、テナールブルー、コバルトウルトラマリン、
 キングスブルー、ライデンブルー—カエルレウム—リン酸
 コバルト亜鉛。
第27章 スモルト 233
装入物の準備—装入物の溶融
 —溶融物の粉砕—タングステンブルー
 —テシエ・デュ・モタイのブルー—モリブデンブルー。
第28章 緑色鉱物顔料 ― 緑色銅顔料 240
緑色の銅顔料:炭酸銅、亜ヒ酸銅、シェーレグリーン
 、スウェーデングリーン、ブランズウィックグリーン
 、グリーンヴェルディター、ノイヴィートグリーン、オキシ塩化銅。
第29章 エメラルドグリーン 244
緑青からのエメラルドグリーンの製造—
 硫酸銅からのエメラルドグリーンの製造—ミティス
 グリーンまたはウィーングリーン—スズ酸銅—クールマン
 グリーン—エルスナーグリーン—カッセルマングリーン—ライム
 グリーン—パテントグリーン—ホウ酸銅—ケイ酸銅
 (エジプシャンブルー)。
第30章 緑青 252
青緑青 ― 蒸留または結晶化した緑青
 ― ドイツ産緑青。
第31章 酸化クロム 260
第32章 その他の緑色クロム顔料 264
ギニエの緑、エメラルドグリーン、クロムグリーンレーキ、ターキッシュ
 グリーン、リーフグ​​リーン、リン酸クロム
 顔料:アルノーダンの緑、プレッシーの緑、シュニッツァーの
 緑、クロマベンチュリン、クロムブルー(ガルニエ)。
第33章 グリーンコバルト顔料 268
コバルトグリーン。
第34章 緑色マンガン顔料 270
マンガングリーン、ローゼンシュティールグリーン、ベトガーバリウム
 グリーン、酸化マンガン、マンガンブルー。
第35章 複合緑色顔料 273
クロームグリーン、エルスナーズクロームグリーン、シルクグリーン、
 ナチュラルグリーン、非ヒ素グリーン。
第36章 紫色の鉱物顔料 276
塩化クロム、マンガンバイオレット、スズバイオレット、
 ミネラルレーキ、銅バイオレット、ギヤールバイオレット。
第37章 茶色の鉱物顔料 279[13ページ]
鉛褐色—マンガン褐色—軟マンガン褐色—プルシアン
 褐色—鉄褐色—銅褐色
 —クロム褐色—コバルト褐色。
第38章 褐色の分解生成物 283
フミンズ—ビストル。
第39章 黒色顔料 285
チャコールブラック:真のチャコールブラック、ヴァインブラック
 、ワインの澱から作られたヴァインブラック、圧搾したブドウから作られたヴァインブラック
 、ボーンブラックまたはアイボリーブラック。
第40章 すす顔料の製造 294
第41章 ランプブラックの製造 307
すすの焼成 ― 松黒。
第42章 チャンバーを用いない煤黒の製造方法 313
第43章 墨汁 316
ニュートラルティントブラック—付録:黒色鉱物顔料
 —クロム銅黒—クロムブラック。
第44章 エナメル塗料 319
白色エナメル—カラーエナメル:黄色エナメル—赤色
 エナメル—青色エナメル—緑色エナメル—紫色エナメル
 —黒色エナメル。
第45章 金属顔料 326
シェルゴールド、シェルシルバー、模造銀。
第46章 ブロンズ顔料 329
電解銅青銅・タングステン青銅顔料。
第47章 植物性ブロンズ顔料 339
付録:錦織顔料。
有機由来の顔料。
第48章 湖 343
第49章 イエローレイクス 348
ダッチピンク—ウェルドレイク—ガンボージレイク—プレパレーション
 ガンボージ—フスティックレイク—クエルシトロンレイク—ピュレ
 またはインディアンイエロー—サフランの色素
 —ガーデニアグランディフローラの色素。
第L章 レッドレイクス 354
コチニールとカルミン
第 5 章 カルミンの製造 357[14ページ]
セネット法—ミュンヘン、ウィーン、パリ、またはフィレンツェ
 湖—アンモニア-コチニール。
第52章 ラックの着色物質 363
ラック染料。
第53章 サフラワーまたはカルタミンレッド 366
サフラワーカルミン—アルカネット
第54章 茜とその着色は重要である 370

 ガランチン—ガランセウ—アカネ抽出物—アカネの成分。
第55章 マダーレイクス 375
より濃いカーマイン色。
第56章 マンジット(インド茜) 378
チカレッド、クルクル、カラジュル――ビゴニアチカ。
第57章 地衣類の着色は重要 380
アーキル—フレンチパープル—カッドベア—リトマス。
第58章 レッドウッド湖 384
第59章 白檀の色合いが重要な理由 388
 その他染料木材
第60章 ブルーレイクス 390
インディゴ ― インディゴの成分。
第61章 インディゴカルマイン 394
インディゴ・ミルズ – ブルーレイク。
第六2章 ログウッドの着色物質 398
ログウッド抽出物 ― コールラウシュによる
 着色物質および
 タンニンの濃縮抽出物を得るための方法。
第63章 グリーンレイクス 409
クロロフィル—サップグリーン—チャイニーズグリーン、ロカオ
 —シャルヴァンズグリーン。
第64章 茶色の有機顔料 414
アスファルト—セピア色。
第65章 樹液の色 416
第66章 水彩画 419
湿った水彩絵具。
第67章 クレヨン 423
陶器用のクレヨン。
第68章 菓子用着色料 427
第69章 絵画用顔料の準備 429
塗料工場。 [15ページ]
第70章 顔料の検査 434
鉱物顔料—吹き管による検査
 —白色顔料の反応—
 黄色顔料の反応—赤色顔料の反応
 —青色顔料の反応—
 緑色顔料の反応—
 褐色顔料の反応—黒色顔料の反応。
第71章 湖の調査 445
有機着色剤の反応は重要である。
第72章 染色木材の試験 449
比色計。
第73章 色彩作品のデザイン 457
第74章 顔料の商品名 460
付録。

   メートル法からヤード・ポンド法への重量と測定単位の変換― 摂氏
   と華氏の温度計の目盛り 469
索引。
[1ページ目]

第1章
 序論
応用化学の分野で、色彩産業ほど長い歴史を持つ分野は他にないだろう。現在、地球上のどの民族も、身体や周囲の装飾に何らかの形で色彩を利用していないことはほとんどない。色彩を調合する技術は、その利用と同じくらい古い。確かに、最も古い歴史記録から、いわゆる土色、特に自然界に既に存在する色がほぼ独占的に用いられていたことがわかる。しかし、これらの天然色も、粉末化や粉砕といった機械的な操作であっても、その目的を果たす前に特別な調合工程を必要とする。私たちが文書やその他の記録を永続的に保持できる最古の民族が、化学プロセスによる色彩の調合を実際に理解していたことは、エジプトの壁画に鮮やかな色の衣服をまとった人物が頻繁に登場することからわかる。これは、エジプト人が色彩製造の科学だけでなく、布地に色を定着させるより高度な技術、すなわち染色も理解していたことの証拠である。

古代ギリシア人の著作、そして部分的には彼らの建造物のわずかな遺構からも、彼らがその用途を完全に理解していたことが証明される。 [2ページ目]彼らは色彩を非常に高度なレベルで操り、絵画などの芸術作品にすでに用いていた。ギリシャ人が色彩の調合や染色にも精通していたことは、古典時代の著述家たちの様々な記述からも明らかであり、そこには豪華に装飾された部屋や美しい色彩の衣服がしばしば描かれている。

芸術と製造においてギリシャ人から影響を受けたローマ人の間では、特に皇帝の治世下においてローマに蔓延した贅沢三昧の生活が、色彩に対する大きな需要を生み出し、家や衣服の装飾に惜しみなく色が用いられた。ローマの染料製造技術は非常に進歩しており、人間の髪をバラ色に染めることさえ可能だった。

東インドの織物や絵画、あるいは今日でも驚嘆に値する古代中国の建築物を見れば、東洋の人々が色の発見や製造技術において西洋諸国に劣っていなかったことがわかる。

これほど古い産業において、時の流れの中で大きな変化が起こったことは驚くべきことではありません。錬金術師たちが金を精製しようと試みた何千何万もの実験は、その主な目的を達成できませんでしたが、この研究に費やされた膨大な時間と労力は無駄ではありませんでした。錬金術師たちが発見した膨大な化学的事実の上に、科学的化学の基礎が築かれたのです。錬金術師たちの著作を読むと、色彩産業の膨大な数の製品が彼らに負っていることがわかります。その理由は、錬金術師たちが金属、土、鉱物化合物を好んで研究し、これらの物質から多くの色が得られ、その多くが今日でも使用されており、安価であることから今後も使用され続けるからです。[3ページ]

画家が同時に絵具製造者でもあった時代は、そう遠くない昔のことです。特に美しい多くの絵具の調合方法は、その製法を知る幸運な所有者によって極秘に扱われ、高値で売られていました。当時と現在との違いはなんと大きいことでしょう。今や文明社会の画家の中で、自分で絵具を調合しようと考える人は一人もいません。化学工場が低価格で、しかもすぐに絵を描くのに使える状態で絵具を提供してくれるからです。イタリアの画家たちは、高価なラピスラズリから苦労して、非常に貴重な青色顔料であるウルトラマリンを調合していました。今日では、この同じ色は、より美しく、より深みのある色合いで、複数の工場で製造され、鉱物から得られる絵具とは比べ物にならないほどの価格で販売されています。鉱物から得られる絵具は、かつては金の何倍もの価値がありました。今では、最高級のウルトラマリン1ポンドが1シリングか2シリングで買えるのです。

朱色として知られる上質な緋色の顔料についても、同様のことが言える。かつては天然の朱色である辰砂は非常に高価だったが、現在では人工的に作られた最高級の朱色が安価で購入できる。もはや画家が絵具として天然の中国産朱色を使う必要はなくなった。

かつては鉱物由来の色素が圧倒的に多く用いられていましたが、現在では植物や動物由来の色素が数多く知られています。インドへの航路の発見とアメリカ大陸の発見は、この発展に大きな影響を与えました。これらの国々、そして他の熱帯地域からは、色素を含む植物の大部分がもたらされています。これらの色素を不溶性の化合物に変化させようとする試みが、レーキ顔料の発見につながりました。

化学知識の進歩に伴い、色の数は急速に増加した。例えば、クロムの発見は非常に重要であった。 [4ページ]色彩産業にとって、それは数多くの新しい色彩をもたらした。より限定的ではあるが、ウラン、モリブデン、その他の金属の発見と研究も、新しい色彩の発明のきっかけとなった。

近年、染料業界では、染料の耐久性を高めると同時に無害化することに特に力が注がれてきました。前者に関しては、現状は改善の余地が多く残されていますが、後者に関しては大きな進歩が見られました。かつて使用されていた染料は、ほとんどすべてが非常に毒性の強い化合物であり、その多くは鉛、銅、水銀、ヒ素から作られていました。近年では、これらの有毒物質は多くの場合、無害な物質に置き換えられており、現在使用されている染料の種類は以前よりもはるかに豊富ですが、毒性の強いものはごくわずかです。

文明国では、有毒な着色料の使用は法律によって厳しく制限されており、食品として使用される製品の製造においては、そのような着色料の使用は完全に禁止されている。例えば、ドイツでは、1887年7月5日の食品および調味料の製造における危険な着色料の使用に関する法律により、使用が許可される着色料の種類が明確に定められている。

ここ数十年の間に、色彩産業、とりわけ染色業は完全に変貌を遂げました。これらの分野でなされた画期的な発見は、おそらく爆発物の製造を除いて、化学技術の他の分野でなされた進歩をはるかに凌駕しています。ここで言及するのは、コールタールから作られた美しい色彩です。これらの色彩は、これまで知られていたすべての色彩をはるかに凌駕する美しさを持ち、すでにあらゆる色合いで調合することができます。残念ながら、コールタールの色彩はそのままでは使用できません。 [5ページ]顔料の中では限定的な割合でしか使われていませんが、染色においてはより重要です。ここで顔料という用語は、特定の素材に塗布すると特定の色の感覚を引き起こす物質という狭義の意味で用いています。一方、染色は、一般的に色を生成すると同時に布地に定着させることを目的とする色彩化学の一分野です。この定義は、コールタール染料が発見され、業界に導入される以前に使用されていた色の大部分には少なくとも当てはまりました。しかし、コールタール染料が染色において非常に大きな割合を占めるようになったため、この定義はもはや当てはまりません。なぜなら、染色業者は現在、顔料の狭義の定義に含まれる多くの物質を使用しているからです。コールタール染料の大部分は、溶液中で布地に接触すると布地に付着し、永久的に着色する物質です。

顔料は用途や製法によっていくつかの種類に分けられ、画家用顔料、芸術家用顔料、エナメル顔料、磁器用顔料、ガラス用顔料、さらに油性顔料、蜂蜜顔料、水性顔料、固形顔料などがあります。この分類は商業上は重要ですが、顔料製造業者にとってはあまり重要ではありません。なぜなら、油性顔料にも水性顔料にも同じ顔料を調合できるからです。顔料製造業者にとって最も重要なのは、顔料そのものの調合です。調合された顔料を(油性または水性)絵具に変換する作業は、特に困難を伴うものではありません。

顔料の実用的な分類を探してみると、自然界に既に存在する色と、時には非常に複雑な特定の化学プロセスによってのみ得られる色があることが分かります。

第一のグループの顔料、つまり自然界に既に形成された状態で存在する顔料に関しては、それらが色によって受けるプロセスは [6ページ]顔料の製造には、粉砕、ふるい分け、すりつぶしなどの機械的な処理がほぼすべて施され、絵具として使用できる状態に加工されます。これらの顔料の多くは、鉱物学者が土と呼ぶ鉱物のグループに属しているため、これらの顔料は土顔料とも呼ばれています。この用語は一般的に使用されているため、ここではそのまま使用しますが、いわゆる土顔料の多くは鉱物学的な意味での「土」から得られているわけではないため、正確ではありません。

人間の技術によって作られる顔料は、大きく分類することができる。多くの顔料は鉱物資源から作られ、同様に多くの顔料は動植物界から得られる。後者は有機物と特定の無機物の組み合わせから成り立っている。ごく少数の顔料(石炭タール顔料を除く)は、例えば炭素からなる黒色顔料の大部分のように、単に有機物である。

上記の基準に基づき、以下の分類が作成された。

1.天然顔料または土壌顔料。—自然界に既に形成された状態で存在し、機械的な処理のみで使用可能となる。美しく、かつ安価な顔料が数多くこの種類に属する。

2.人工的に調製された鉱物顔料。特定の化学プロセスによって得られ、その組成に応じて、金属と硫黄、酸素、ヨウ素、シアンなどとの化合物、または酸化物と酸(すなわち塩)との化合物のいずれかである。

3.湖水。—動物界または植物界の着色物質と、酸化鉛やアルミナなどの鉱物性物質との化合物。

第4のグループとして、これまでの分類に当てはまらない色、例えば次のような黒色の顔料を挙げることができます。 [7ページ]炭素。しかし、実際にはこのような区分は行われていないため、この種の顔料を特定のグループとして扱うことはせず、適切な場所で議論することにする。

全く新しい色のグループとして分類されるべきなのは、一般にコールタール染料と呼ばれる色である。これらの染料は現在、染色や捺染において最も重要なものであり、いわゆる有機化合物(より正確には炭素化合物)から作られる。これらの染料の製造は、化学工業の独立した分野である。

[8ページ]

第2章顔料の
物理化学的挙動
本書は、その題名が示す通り、顔料の製造方法を解説するものであり、色を作るために必要な物質の性質を網羅的に考察することはできません。そのため、化学の基礎知識を前提とする必要があります。本書では色の化学について考察しますので、読者は一般的な化学法則の解説を期待しないでください。製造業者にとって有益な事実のみを述べます。各顔料の製造方法と製造に必要な材料の説明に加え、色を作る際に実施しなければならない化学プロセスについても、理解に必要な範囲で解説します。この章では、顔料の物理的および化学的性質について概説します。

顔料の大部分は沈殿法によって製造され、一般的には2つの物質の溶液を混合することによって、成分の交換が起こり、溶解度の低い化合物が沈殿物として粉末状で溶液から分離します。これらの色のほとんどは、2つの塩の溶液を混合することによって得られます。いわゆるクロムイエローの製造はその一例です。この顔料の製造では、 [9ページ]鉛塩である酢酸鉛の水溶液と重クロム酸カリウム水溶液を混合すると、クロム酸鉛(クロムイエロー)の沈殿物が生成され、酢酸カリウムは溶解したままとなる。酢酸は酸化鉛よりもカリウムに対して親和性が高いため、酸と塩基の交換反応が起こり、クロム酸鉛が生成される。しかし、クロム酸鉛は水に不溶性であるため、沈殿物として分離する。

多くの鉱物顔料は、硫化水素または炭酸ガスを特定の金属溶液に通すことによって沈殿物として生成されます。これらの場合、反応物質間でクロムイエローの場合と同様の交換が起こります。金属は、既に結合している物質よりも硫黄または炭酸に対して親和性が高いため、硫黄または炭酸と結合し、新しい化合物が不溶性物質として分離します。このような化合物の例としては、酸性溶液中のカドミウムに硫化水素を通すことによって得られる硫化カドミウムや、酢酸鉛溶液を炭酸で飽和させることによって生成される鉛白などがあります。

水溶性の有機着色剤の多くは、鉛、スズ、またはアルミニウムの塩と混合し、アルカリを用いて酸化物を溶液から分離すると、溶解しにくい金属酸化物と化合物を形成する性質を持つ。このようにして得られる沈殿物は、着色剤と金属酸化物の不溶性化合物であり、レーキ顔料、または単にレーキと呼ばれる。この方法により、しばしば非常に美しい、数多くの顔料が得られる。レーキ顔料は、絵画や染色のあらゆる分野で広く用いられている。

顔料の品質にとって非常に重要なのは沈殿物の物理的状態であり、これは結晶性か非晶質かのいずれかである。 [10ページ]すなわち、非晶質である。結晶性沈殿物を顕微鏡で観察すると、非常に小さな、着色された透明な結晶から構成されていることがわかる。しかし、非晶質沈殿物は非常に微細な状態にあるため、最高倍率でもほとんど光を透過せず、結果として不透明に見える。これらの沈殿物の性質の違いは、顔料の被覆力と呼ばれる特性に最も大きな影響を与える。結晶性沈殿物は透明であるため、塗布された表面の色が透けて見える。したがって、不透明顔料の場合よりもはるかに厚く塗布する必要がある。不透明顔料の場合は、下の表面の色が見えなくなるほど薄く塗布するだけで十分である。

沈殿物の結晶性または非結晶性が実用上いかに極めて重要であるかは、鉛白を例に考えるとよくわかる。この顔料である炭酸鉛は、鉛塩と可溶性炭酸塩(ソーダ)の溶液を混合することによって作ることができる。しかし、この場合、結晶性の炭酸鉛が生成され、透明であるため被覆力が非常に小さく、この方法は鉛白の製造には適さない。それに対し、はるかに手間のかかる方法で、非結晶性の製品である非晶質炭酸鉛が得られる。

多くの顔料は、亜鉛白のように金属を燃焼(酸化)させることによって作られます。また、ナポリイエローのように塩を溶かして作られる顔料もあります。さらに、ウルトラマリンのように、いまだに完全には解明されていない非常に複雑なプロセスによって作られる顔料もあります。色彩の製造には、あらゆる化学プロセスが用いられています。

ここで指摘しておきたいのは、特定の化学知識がなくても、定められた手順に従って、実際には多くの色を製造することは十分に可能であるということである。実際、多くの工程は、 [11ページ]化学の知識を全く持たない一般労働者。しかし、定型的なレシピに従って純粋に経験的な方法で作業する色製造業者は、決して職人の地位を超えることはできないと確信していることを付け加えなければなりません。ちょっとした事故で通常の工程に変化が生じた場合、欠陥を克服する方法を考案することはできず、欠陥のある製品を現状のまま処分せざるを得ません。そのような製造業者は、色の製造に必要な原材料を受け取る化学工場や販売業者に盲目的に依存している状態にあります。経験的な方法では検出できない不純物を含む材料を受け取った場合、必然的に、そこから製造される色は標準に達しません。複数の工程を経て作られる色を作る際に、職人が一度でもミスを犯せば、製品は要求される品質に達しません。

逆に、製造業者が一定量の化学知識を有していれば、工程上の不具合の原因を特定し、同時にその不具合を解消する方法を考案することは難しくないだろう。製造業者は、製造に必要な化学薬品を自社で製造するよりも、購入する傾向が強まっている。したがって、製造業者はこれらの物質の有用性と純度について判断できる立場にあるべきであり、そのためには化学分析を行うために必要な知識が必要となる。

先に述べたように、色彩製造に携わろうとする者は化学の原理を理解していることを前提とするが、本書は [12ページ]本書が、化学の知識を持たない実務家の方々にとって(願わくば)お役に立てれば幸いです。そのため、大量に購入される原材料の説明と、その純度に関する簡単な調査に特に力を入れました。

化学の知識を持つ製造業者は、美しさや色合いの深みにおいて一切妥協のない色彩を生み出す努力に加え、今後大きな進歩が期待される2つの分野、すなわち色の耐久性と無害性の向上にも力を注ぐだろう。

多くの顔料は、大気の影響で鮮やかさを失うという好ましくない性質を持っています。実際、多くの顔料は時間の経過とともに完全に退色してしまいます。数世紀前の絵画を調べてみれば、どれほど丁寧に保存されていても、時間の経過とともに完全に変質し、元の色は何も残らないことは間違いありません。賢明な顔料メーカーは、大気の影響を受けず、他の顔料と混ぜても変化しない顔料だけを作るよう努めています。画家が使用する顔料の化学的性質に関する知識を持つことは非常に望ましいことですが、メーカーの第一の目標は、単独で使用してもできる限り変質せず、他の顔料と混ぜても分解しない顔料だけを市場に出すことです。残念ながら、現在使用されている多くの顔料はそうではありません。この点は画家にとって非常に重要なので、後ほど改めて触れたいと思います。

2番目に留意すべき点は、無害な色だけを生成することです。化学の進歩により、より長い間知られている他の色よりも優れた利点を持つ一連の色が知られるようになりました。 [13ページ]これらは無毒です。残念ながら、これらの無害な色は、鮮やかさにおいて有毒な色に劣ることが多く、一般的に高価です。ここにも、製造業者にとって幅広い活動分野が開かれています。使用されている色から有毒物質が完全に排除されればされるほど、色の使用はより広まります。ここで、「有毒な色」という表現は、ある程度の注意を払って使用する必要があることに留意すべきです。鉛、銅、アンチモン、水銀などを含む多くの顔料は、有毒金属を含んでいるため有毒ですが、不溶性のため、それらによる中毒は容易には起こりません。非常に有毒なヒ素化合物は、一般的に使用されている色のリストから削除されるべきであり、それによって引き起こされる多くの不幸を回避できるでしょう。

無害な色を作り出す努力は、耐久性を追求する努力よりも大きな成功を収めてきました。現在では、一般的に使用されている色の中で、非常に毒性の強い化合物とみなされ、かつ同等の美しさを持つ他の色で代替できないものはごくわずかです。概して、私たちは今やほとんどの用途に適した無害な色を製造できる立場にあります。これらの色を積極的に販売することで、例えばエメラルドグリーンの紙で包まれたジンジャーブレッドが原因となるような中毒事故を防ぐことができるでしょう。

[14ページ]

第3章顔料の製造
に使用される原材料
先に述べたように、現在、顔料メーカーは一般的に化学工場から供給される原料を使用しています。原料の純度が高いほど、加工しやすくなり、発色もより鮮やかになります。原料の価値を正確に見積もるためには、メーカーが原料の特性を正確に把握することが重要であることは既に述べました。塩素や硫化水素など、特定の状況で必要とされる多くの物質は、その性質上、市販品として販売できないため、顔料メーカー自身が製造する必要があります。

市販されていない物質の他に、市販されているものの、価格があまりにも高いため、製造業者が自ら製造せざるを得ない物質も存在する。多くの美しい色彩の原料となるコバルト化合物がまさにその例である。これらの製造業者は高額な価格を要求するため、色彩製造業者は自ら製造する方が得策となるのだ。

次の章では、着色製造に用いられるより重要な原材料について扱い、特に重要な点に絞って説明します。これらの原材料に関するより詳細な説明については、読者は以下を参照してください。 [15ページ]化学の教科書には、それらが化学製品である限りにおいて、詳細に記述されているだろう。

使用される材料は、製造工程における補助材料と顔料の構成要素に分類できます。補助材料とは、顔料の組成には含まれないものの製造に使用される材料です。一方、構成要素からは顔料が直接得られます。例えば、プルシアンブルーの製造には、プルシアン酸カリウム黄、鉄塩、水(塩が溶解している水)、硝酸が使用されます。得られた青色顔料には、鉄塩とプルシアン酸カリウム黄の一部が含まれているため、これらは構成要素であり、水と硝酸は顔料の組成には含まれないため、単なる補助材料です。

着色には、数多くの補助材料が用いられ、それらは相当数の元素や化合物から構成されています。これらの材料は私たちの目的において非常に重要であるため、その性質、そして必要に応じて調製方法についても簡単に説明します。

構成材料の中には、アルカリ土類金属や土類金属、そしてあらゆる重金属の多数の塩類が含まれる。さらに、湖の造成に使用される動物性または植物性の物質も含まれる。

原材料の説明において、ここで引いた線を越えるとすれば、例えばいわゆるアニリン染料の製造に用いられるような、非常に多様な化合物が含まれることになるでしょう。しかしながら、既に述べたように、これらの物質は特定の製造分野、すなわち色彩化学の独立した部門に属するものであり、これまで「着色剤の製造」と呼ばれてきたものとは混同されるべきではありません。

[16ページ]

第4章
補助材料
水、H₂O = 18。[1] —この物質は色を作る上で非常に重要な役割を果たします。溶液として使用される物質のほとんどすべてが水に溶解されます。沈殿物から混入した異物を取り除く、いわゆる洗浄は、常に水で行われます。化学者は、一般的に言われる液体を水とは考えていません。色を作る人が利用できる水について考えなければなりません。

[1]各化合物の説明には、化学式と分子量を付記します。

化学的な意味での水とは、水素と酸素のみから構成され、蒸発しても残留物を残さない液体のことである。このような水は自然界には存在せず、井戸水や河川水を蒸留することによってのみ得られる。長期間降り続く雨や雪解け水は、蒸留水に最も近い性質を持ち、溶解物質はごく少量しか含まれておらず、一般的には着色に影響を与えない。このような水は限られた用途にしか利用できず、着色に必要な大量の水は泉や小川から取水しなければならない。しかし、これらの水には多かれ少なかれ多量の溶解塩が含まれており、溶解した物質に顕著な影響を与える。[17ページ]

ほとんどすべての湧水や井戸水には炭酸カルシウムが含まれており、このような水は「硬水」と呼ばれます。河川水には一般的に炭酸カルシウムがほとんど含まれていないため、「軟水」と呼ばれます。炭酸カルシウムの影響は、鉛、銅、鉄などの重金属塩が水に溶けている場合に特に顕著になります。特定の金属の炭酸塩が徐々に溶液から分離し、液体が非常に濁ります。

製造業者が石灰を多く含む硬水しか利用できない場合、濁った溶液が得られることが多く、使用前にろ過する必要があります。多くの場合、大きな容器に入れた水に石灰乳を加えることでこれを回避できます。遊離炭酸が石灰と結合し、遊離炭酸を含む水にのみ溶解する炭酸カルシウムが微細な沈殿物として分離します。このように処理された水は、炭酸カルシウムの沈殿によりしばらくすると透明になり、軟水となります。このようにして炭酸カルシウムを分離するには、必要量以上の石灰乳を加えてはいけません。過剰な石灰が残ると、鉛、銅、鉄などの塩を溶解した際に沈殿物が生じるためです。多くの場合、例えば鉛やバリウムの塩を溶解する場合など、水に含まれる石灰は、酢酸または硝酸でわずかに酸性化することで無害化できます。硫酸カルシウム(石膏)を含む水は、鉛塩やバリウム塩の溶液など、多くの用途において同様に役に立たない。これらの金属は硫酸と不溶性の化合物を形成し、溶液を濁らせる。また、これらの化合物は非常に微細であるため、濾過によって除去するのは困難である。沈殿させることで、より容易に除去できる。

石膏を含む水には、しばしば少量の硫化水素も含まれています。このガスの量がどれほど少量であっても、 [18ページ]硫化水素は、着色料の製造において、特定の用途、例えば沈殿法で得られる鉛含有顔料の製造には、水を全く不向きなものにしてしまう。硫化水素は、鉛、銅、ビスマス、水銀などの金属と黒色の化合物を形成し、色の鮮やかさを損なう。このような条件下で作られた色は決して純粋ではなく、黒色の物質が混入することで色合いが損なわれる。

食塩(塩化ナトリウム)を多く含む水は、鉛、水銀、銀の塩を溶かすのに適していません。これらの金属は塩素との親和性が非常に高いため、食塩を含む水にこれらの塩を溶かすと、濁った溶液が得られます。

水の中にはかなりの量の鉄分を含むものがあります。そのような水は蒸発すると、また空気中に放置すると、水酸化第二鉄の褐色の粉末が析出します。この粉末は顔料の色合いに大きな影響を与えます。このような水を用いて製造される白色顔料は必ず褐色がかった色合いになり、黄色や赤色の顔料も同様に悪影響を受けます。

炭酸カルシウムと食塩は、どの井戸水にも少量含まれています。絵具を作る人は、そのような水でも最善を尽くさなければなりません。不純物の量がそれほど多くなければ、その水を使って作った絵具の色調に特に悪影響を与えることはありません。鉄分を多く含む水は、実際には役に立ちません。酸化鉄は絵具をひどく傷つけ、鮮やかな色調を得ることが不可能になります。泥炭地や墓地の近くの井戸水には、顔料の色調に悪影響を与える有機物が相当量含まれていることがよくあります。そのような水は、絵具作りには使用すべきではありません。

水中の不純物は、 [19ページ]使用目的によって、硫酸カルシウムは一般的に炭酸カルシウムよりも有害である。なぜなら、炭酸カルシウムが特定の金属塩の溶液に引き起こす沈殿物は、酸を加えることで防ぐことができるからである。硫酸カルシウムの場合はそうではない。鉛塩やバリウム塩をこの物質を含む水に溶かすと、不溶性の硫酸鉛または硫酸バリウムの沈殿物が得られる。

水銀や銀などの高価な金属塩を扱う際には、蒸留水、あるいは少なくとも非常に純度の高い雨水に溶かすのが望ましい。亜鉛葺きや瓦葺きの屋根から流れ落ちる雨水は一般的に非常に純度が高く、実用的な観点からは、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫化水素、食塩は含まれていないとみなせる。着色者は、大型の雨水タンクを設置するなどして、この純度の高い雨水をできるだけ多く確保するよう努めるべきである。

水の不純物が少ないほど、私たちの目的に適しています。雨水の次に良いのは軟らかい川の水で、その次に軟らかい井戸水です。塩分やガスを多く含む鉱泉水は、着色には全く適していません。そのため、海水は不適当です。

水の正確な分析は製造業者にとって非常に複雑すぎるため、特定の物質が存在しないことを確認するだけで十分です。少量のタンニン酸溶液を加えた後、しばらくして透明な緑色または青みがかった黒色を呈する水は、鉄分を多く含んでおり、使用できません。アルコール中の石鹸溶液を大量に凝固させる水は、炭酸カルシウムまたは硫酸カルシウムを非常に多く含んでいます。これらの塩がどのくらいの割合で存在するかを概算するには、塩化バリウム溶液を沈殿が生じるまで水に加えます。硝酸を加えたときにこの沈殿が完全に消失すれば、その水は [20ページ]炭酸カルシウムのみを含み、部分的にしか溶解しない場合は硫酸カルシウムも含まれています。塩素の存在は、硝酸で水を酸性化し、沸騰させて硝酸銀を加えると、かなりの濁りが生じることで示されます。鉛塩を加えたときに得られる沈殿物が純白ではなく変色している​​場合は、水に硫化水素が含まれており、黒色の硫化鉛が生成されています。水に有機物が含まれているかどうかを調べるには、約1リットルの水を磁器の皿で蒸発乾固させ、残渣を赤くなるまで加熱します。茶色や黒色に変化し、場合によっては焦げた羽毛のような臭いがする場合は、水に多量の有機物が含まれています。

純水は過マンガン酸カリウム溶液によって永久的に赤色に着色されますが、有機物が含まれている場合は、しばらくすると溶液の色が消え、底に褐色の沈殿物が沈殿します。この沈殿物の量から、含まれる有機物の量を推定することができます。

塩の溶解や染料の抽出に水を使用する場合のみ、水質に細心の注意を払う必要がある。沈殿物の洗浄には大量の水が必要となるが、一般的には石灰を多く含む水でも問題なく使用できる。ただし、鉄分と硫化水素を含まない水でなければならない。特に硫化水素はほとんどの鉛系顔料に有害であり、この物質を含む水で洗浄すると顔料の美しさが損なわれる。

言うまでもなく、着色に用いる水は完全に澄んでいなければならない。濁った川の水は、沈殿させるか濾過するかのいずれかの方法で、含まれる固形物を完全に除去する必要がある。よく洗った砂を詰めた濾過器は、この目的に有効である。

塩素、Cl = 35·5。—着色工程の一部では塩素を使用する必要がある。これは常温では緑黄色の気体である。 [21ページ]塩素は、窒息するような臭いを発し、ほとんどの元素と結合する際に強いエネルギーを発する性質を持つ。塩素は人体に有害な影響を及ぼすため、製造時には一定の注意を払う必要があり、作業員がガスによって負傷しないよう、製造に必要な装置は別の部屋に設置することが推奨される。

図1.

かつて塩素は鉛製の装置でのみ製造されていました。これは、鉛が最も腐食されにくい金属の1つであるためです。このような装置を初めて使用すると、塩化鉛の層が形成され、これがニスのように下の金属をそれ以上の腐食から保護します。図1は 、かつて化学工場で塩素の製造に使用されていた装置を示しています。洋ナシ型の容器Kの上部には4つの開口部があり、そのうち2つ(DとC)には水溝が設けられています。これは、開口部が水で満たされた溝で囲まれ、蓋の縁が溝に浸かることで接合部が形成されることを意味します。中央の開口部には撹拌装置Rの軸が通っており、4番目の開口部には鉛製の安全漏斗Jがあります。固体はDから、液体はJから導入されます。管Cは生成された塩素を運び出し、コック付きの管Aは装置内の液体を抜き取ることができます。[22ページ]

鉛は低温で溶融するため、この装置を火で加熱すると危険が生じる。そのため、装置は水を満たした鉄製の外被Wで囲むか、またはWに導入した蒸気で加熱する。より多量の塩素を生成するには、同様の構造を持つ石または陶器製の装置を用いる方が便利である。これらの素材は鉛に比べて塩素による腐食を受けないという利点がある。

図2。

図2は、中型の装置の構造を示している。これは砂岩または陶器でできており、蓋といくつかの小さな部品は陶器または鉛で作ることができる。Gには大きな塊の軟マンガン鉱が投入され、Hは漏斗である 。[23ページ] 酸を注ぎ込む。EKDは蒸気管、Cは軟マンガン鉱が載っている穴の開いた偽底、Fは塩素の供給管、Jは塩化マンガンを排出するための開口部、aは鉛製の蓋。

塩素を調製するには、食塩1重量部、粉末状軟マンガン酸カリウム1重量部、硫酸2.5重量部、水1.25重量部を使用する。食塩と軟マンガン酸カリウムは、図1に示すように、装置Dを通して導入される。水で希釈した酸は漏斗を通して注ぎ込まれ、攪拌機で材料を混合し、塩素が発生するまで穏やかに加熱する。塩素が発生したら、加熱を大幅に減らさなければ、塩素が激しく発生する。

現在では、塩素の製造には一般的にマンガン酸カリウムと塩酸が用いられている。これは、製造工程の最後に残る塩化マンガン溶液が有用であるためである。

一度の工程で生成された塩素が、すぐに着色剤の製造に必要とされない場合は、消石灰を充填した箱に送って利用することができる。消石灰は塩化石灰または漂白剤に変換される。工程終了後に装置から排出される液体には、マンガンと硫酸ナトリウム、または場合によっては塩化マンガンが含まれており、マンガン顔料の製造に利用できる。

アンモニア、NH₃ = 17 .—アンモニアは、化学工場でアンモニアガスを水に溶解させた高濃度溶液の形で得られ、一般的に非常に純度が高い。アンモニア水溶液の密度は、アンモニアの含有量が多いほど小さくなるため、比重計を用いてアンモニア溶液の濃度を容易に測定できる。次の表は、14℃における既知の比重の液体中のアンモニア(NH₃)の濃度(パーセント)を示す。—[24ページ]

比重
。 アンモニア
濃度(パーセント) 比重
。 アンモニア
濃度(パーセント)
0.885 36.00 0.953 11.50
0.886 35.00 0.955 11.00
0.889 34.00 0.957 10.50
0.891 33.00 0.959 10.00
0.893 32.50 0.961  9.50
0.895 32.00 0.963  9.00
0.897 31.30 0.965  8.50
0.905 25.39 0.970  7.50
0.925 19.54 0.972  7.00
0.932 17.52 0.974  6.50
0.947 13.46 0.976  6.00
0.951 12.00 0.978  5.50
比重計。—上記の表では、アンモニア溶液の含有率は比重、すなわち液体の任意の体積の重量と等体積の水の重量の比に基づいて示されています。科学的原理によれば、比重で目盛りが付けられた比重計のみを使用すべきです。この方向へのあらゆる努力にもかかわらず、製造業者はまだすべての場合にそのような機器を使用するように促されていません。ボーメ比重計やトワデル比重計のような、まったく恣意的な目盛りの比重計が、しばしば工場で見られます。これらの比重計は一般的に、液体が特定の目盛りで何度であるかを示すだけであり、製造業者は、ボーメ度などで表された特定の濃度の液体を使用することを要求する特定のレシピに従うことしかできません。これによって、液体が特定の比重濃度を持つときに、特定の物質が水に何パーセント溶解しているかを知ることはできません。

統一性を保つため、アンモニア、カリウム、ソーダ、塩酸、硫酸、硝酸などの液体の含有量を比重計で測定するすべての製造業者は、単純な比重を用いることが切実に望まれる。これは望ましいことであり、 [25ページ]なぜなら、比重に対応する溶液の濃度(パーセント値)は、表からすぐに正確に求めることができるからである。こうした理由から、本研究では、溶液の比重とそれに対応する組成のみを示す表に限定した。

塩化アンモニウム(NH₄Cl = 53·5)は、白色の結晶状の粉末として市販されていますが、まれに砂糖塊(結晶塩化アンモニウム)や平たいケーキ状(昇華塩化アンモニウム)の形で販売されることもあります。通常は非常に純度が高く、鉄分を多く含む不純物を含むものは販売が困難です。塩化アンモニウムは特定の温度で揮発性があり、加熱時に温度が一定点を超えないようにするために、特定の混合物に使用されます。アンモニアと同様に、染色に多く用いられます。

硫化アンモニウム(NH₄HS) —この化合物は、硫化水素をアンモニア溶液に溶解するまで導入し、得られた液体の試験片を硫酸マグネシウム溶液と反応させると白色沈殿が生じることで得られる。硫化アンモニウムは長時間空気中に放置すると分解し、硫黄が分離する。鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、ニッケルなどの特定の金属塩と反応すると沈殿を生じる。これらの沈殿は金属の硫化物からなり、酸性溶液中の硫化水素からは生成されない。

酸。
着色においては、金属の溶解、沈殿物の生成、酸化など、様々な用途に酸が用いられる。市販の酸、特に無機酸には、多くの着色剤の製造に有害な不純物が少なからず含まれているのが一般的である。

塩酸、HCl = 36·5。—市販の酸(塩酸、食塩水)は一般的に多量の鉄を含み、 [26ページ]黄色に変色するが、幸いなことに、多くの場合これは不利ではなく、また、酸で作った溶液から鉄を取り除くことができる場合もある。もう一つの不純物は硫酸である。これは、希釈して塩化バリウムを加えることで検出できる。硫酸が存在する場合、白い沈殿物、あるいは少なくとも濁りが現れる。

通常の塩酸は、塩酸ガスを水に溶かした溶液です。最も強い酸は、塩酸ガスを42.85パーセント含み、比重は1.21です。次の表は、さまざまな比重の酸の強さを示しています。

比重
。 塩酸
パーセント
。 比重
。 塩酸
パーセント

1.21 42.85 1.10 2020
1.20 40.80 1.09 18.75
1.19 38.88 1.08 16.71
1.18 36.36 1.07 15.49
1.17 34.34 1.06 13.86
1.16 32.32 1.05 11.49
1.15 30.30 1.04  8.97
1.14 28.28 1.03  6.93
1.13 26.26 1.02  4.89
1.12 24.24 1.01  2.03
1・11 22.22 —— ——
硫化水素、H₂S = 34. —これは腐った卵のような臭いのする酸性ガスです。対応する塩の酸性溶液に入れると、多くの金属の硫黄化合物を沈殿させます。この物質は着色作業ではほとんど必要とされないため、必要な量を調製できる装置があると便利です。図3は、著者が考案した硫化水素の調製に適した装置を示しています。この装置は、上縁に厚い紙のリングが付いた小さな木製の容器で構成されており、蓋をネジBで気密に押し下げることができます。蓋を通して、タップ漏斗T、 [27ページ]可動式のねじSと、ガスを排出するための管Rがある。ねじSには取っ手が付いた籠Kが吊り下げられており、この籠にはナッツほどの大きさの硫化鉄の破片が入っている。桶には、水9部と硫酸1部の混合液が高さの約3分の1まで満たされている。

図3。

硫化水素が必要な場合は、バスケットをスクリューSで下げて液体に浸します。バスケットが液体に浸かる深さに応じて、ガスの流れの速さが調整されます。ガスが不要になったら、バスケットを液体から持ち上げると、ガスの発生は直ちに停止します。漏斗Tは液体の導入に、コックHは硫酸鉄溶液を抜き取るために使用します。この硫酸鉄溶液は、高品質の鉄顔料の製造に有効です。バスケット内に硫化鉄が残っている間は、装置を開けないでください。

硫酸は2つの異なる形態で市場に出回る。 [28ページ]形態:油状硫酸;どちらも着色に使用されます。硫酸( H₂SO₄ = 98)は、比重の高い無色の油状液体です。一般的に純度が高く、通常は少量の鉛しか含みません。鉛が含まれている場合は、硫酸を大きく希釈すると濁りが生じます。液体中の純粋な硫酸の量は、比重を測定することでほぼ正確に求められます。表は、比重と硫酸含有量の関係を示しています。

比重
。 硫酸 パーセント

比重
。 硫酸 パーセント

1.8485 100  1.8043 89
1.8475 99 1.7962 88
1.8460 98 1.7870 87
1.8439 97 1.7774 86
1.8410 96 1.7673 85
1.8376 95 1.7570 84
1.8336 94 1.7465 83
1.8290 93 1.7360 82
1.8233 92 1.7245 81
1.8179 91 1.7120 80
1.8115 90 —— ——
ノルトハウゼン硫酸(H₂S₂O₇ = H₂SO₄ + SO₃)は、一般的に黄褐色の液体で、空気中に白い煙を発生します。硫酸に溶解した三酸化硫黄を様々な量で含んでいます。また、しばしばセレンを含み、酸を希釈すると赤い粉末として析出します。この不純物の存在は、染料工場で必要とされる唯一の用途であるインディゴの溶解に支障をきたすことはありません。

硝酸、HNO₃ = 63。—この酸は多くの色の調製に用いられ、酸素の一部を容易に放出する性質によって特徴づけられ、アンチモンやビスマスなどの金属を酸化物に変え、他の化合物をより高い酸化状態へと変化させる。硝酸には2種類ある。 [29ページ]硝酸は、ほぼ純粋な無色の液体であり、発煙硝酸は、硝酸に過酸化窒素(NO₂)と一酸化窒素(NO)を溶解させた溶液で、黄色またはオレンジ色の液体であり、空気中で強く発煙する。

15℃における 比重 。 硝酸
パーセント
15℃における 比重 。 硝酸
パーセント
1.530 100.00  1.323 55.00
1.520 97.00 1.284 50.49
1.509 94.00 1.251 45.00
1.503 92.00 1.211 40.00
1.499 91.00 1.185 33.86
1.495 90.00 1.157 30.00
1.478 85.00 1.138 25.71
1.460 80.00 1.120 23.00
1.442 75.00 1.089 20.00
1.423 69.96 1.067 15.00
1,400 65.07 1.022 11.41
1.346 60.00 1.010  4.00
硝酸の作用は主にその酸化性によるものであり、どちらの種類の硝酸も酸化性を持つため、一般的にはどちらを使用しても問題はありません。一般的な不純物は塩素と硫酸です。塩素の存在は硝酸銀溶液で、硫酸の存在は塩化バリウム溶液で確認できます。いずれの場合も、希釈後に添加します。硝酸を酸化に用いる場合、これらの不純物は影響しませんが、塩素を含む硝酸は銀を溶解するのに使用できません。塩素が不溶性の塩化銀を生成するためです。

硝酸の強さは、表に示す比重によって測定されます。

王水。塩酸2部と硝酸1部の混合物は、徐々にオレンジ色または黄色に変化し、塩素を発生する。この液体は、含まれる遊離塩素の作用により金を溶解する能力があり(そのため、錬金術的な名称である「金属の王」である金に由来する)、着色において非常に強力な酸化剤として用いられる。[30ページ]

炭素(C = 12)は、ここで言及される唯一の非金属元素です。炭素はそれ自体で非常に重要な顔料のグループを形成しており、それについては後ほど詳しく説明します。

炭酸ガス(CO₂ = 44)は、酢酸鉛から沈殿させて白色鉛を製造する際に使用されます。ただし、これは特殊な工場で行われる着色製造の特殊な分野です。この製造方法を説明するにあたり、炭酸の大規模な製造方法について改めて触れることにします。

有機酸。
着色において重要な有機酸は、酢酸、シュウ酸、酒石酸である。

酢酸、C₂H₄O₂ = 58。—この物質の非常に希釈されたものは一般に酢として知られ、濃度が高いものは木酢液、最も純度の高いものは氷酢酸として知られています。ただし、後者はほとんど使用されていません。かつては着色に普通の酢が使用されていましたが、現在では木酢液がほぼ独占的に使用されています。木酢液は強い焦げ臭が特徴ですが、着色においてはその臭いは重要ではありません。

酢酸溶液の濃度は、比重を単純に測定するだけでは求められません。なぜなら、比重は酢酸の濃度に比例して増加するわけではないからです。酢酸の濃度を正確に測定するには、容量分析法を用いてアルカリで中和する必要があります。

実用上、検討対象が非常に濃度の高い酢酸か、より希釈された酢酸かが一般的に分かっている場合は、比重と濃度(%)の関係を示す以下の表で十分です。[31ページ]

比重
​ 酢酸
パーセント 比重
​ 酢酸
パーセント
1.0635 100  1.058 48
1.0670 98 1.055 46
1.0690 96 1.054 44
1.0706 94 1.052 42
1.0716 92 1.051 40
1.0730 90 1.049 38
1.0730 88 1.047 36
1.0730 86 1.045 34
1.0730 84 1.042 32
1.0730 82 1.040 30
1.0735 80 1.038 28
1.0732 78 1.035 26
1.0720 74 1.031 22
1.0710 72 1.027 20
1.0700 70 1.025 18
1.0700 68 1.023 16
1.0690 66 1.020 14
1.0680 64 1.017 12
1.0670 62 1.015 10
1.0670 60 1.012  8
1.0660 58 1.008  6
1.0640 56 1.005  4
1.0630 54 1.002  2
1.0620 52 1.001  1
1.0600 50 —— ——
シュウ酸(C₂H₂O₄・2H₂O = 126)は、着色料製造において限られた用途しかありません。市販されているのは、水に容易に溶けるほぼ純白の結晶で、ほぼ純粋なシュウ酸であり、少量のシュウ酸カルシウムが含まれていますが、着色料製造におけるシュウ酸の用途には影響しません。シュウ酸の代わりに、シュウ酸カリウム(スイバの塩)が用いられることもよくあります。

酒石酸(C₄H₆O₆ = 150)は、白色または黄色の結晶で、わずかに焦げたような臭いがあり、水に溶けやすく、強い酸味があります。白色で無臭の純粋な酒石酸は、黄色のものよりもかなり高価です。後者に含まれる不純物は少量であり、それを用いて作られる色に影響を与えないため、一般的にはこの形態が用いられます。

[32ページ]

第5章
金属化合物
アルカリ。
アルカリ金属であるカリウムとナトリウムの化合物は、着色において重要な役割を果たします。かつてはカリウム化合物が広く用いられていましたが、現在ではナトリウム化合物がはるかに安価に入手でき、多くの場合、同等の性能を発揮します。そのため、着色においては主にナトリウム化合物が用いられています。シアン化合物は例外で、そのカリウム化合物のみが用いられます。

カリウム化合物。—主に着色に用いられるカリウム化合物は、炭酸カリウム(炭酸カリウム、炭酸カリウム)、水酸化カリウム(苛性カリ)、硝酸カリウム(硝石)、酒石酸カリウム(酒石)、フェロシアン化カリウムおよびフェリシアン化カリウム(黄色および赤色のシアン化カリウム)である。シアン化合物は特異な性質を持つ。カリウム化合物およびナトリウム化合物の後に、これらについて別途説明する。

炭酸カリウム(炭酸カリウム、K₂CO₃ = 138)は、商業的にはカリ肥料として知られており、その名称はかつて植物の灰を鍋で加熱して製造していたことに由来する。現在では、カリ肥料は他の原料から大量に製造されている。

純粋なカリは、わずかに黄色または青みがかった灰色の塊を形成し、空気中の水分を急速に吸収し、やがて完全に [33ページ]液化。黄色みがかった色は酸化鉄によるもので、青みがかった色はマンガン化合物によるものです。いわゆる焼成カリウムは高温で加熱されているため、含まれている有機物はすべて破壊されています。

カリ肥料は決して純粋な炭酸カリウムではなく、植物に含まれる硫酸カリウムや塩化カリウム、少量のケイ酸など、様々な塩類が混ざり合っています。これらの不純物が有害となることは稀ですが、一般的にはカリ肥料に含まれる純粋な炭酸カリウムの割合を知っておくことが重要です。

現在、市販の炭酸カリウムの濃度は保証されていることが多いものの、濃度を推定することは依然として望ましい。実用的には、例えば100グラムの少量を同量の冷水に数時間浸し、濾過した後、濾過液に残った残渣に同量の水を注ぐだけで十分である。100から未溶解物質の重量を差し引くと、炭酸カリウム100部に含まれる純粋な炭酸カリウムの重量が十分な精度で得られる。この方法は、炭酸カリウムは冷水にも容易に溶解するが、他の塩類は溶解しにくいという事実に基づいている。この手順は、粗製炭酸カリウムから純粋な炭酸カリウムを得る場合にも使用できる。粗製炭酸カリウムに冷水を注いで得られた溶液を濾過し、蒸発乾固させるだけでよい。

水酸化カリウム(水和カリウム、苛性カリ)、KOH = 56。市販品は、非常に潮解しやすい白い塊状で、一般的に多量の不純物を含んでいる。そのため、着色工場では苛性カリ、あるいはむしろその溶液が製造される。

この装置では、底に開口部のある容器に入った炭酸カリウム11部を冷水100部と混合します。2時間後、透明な溶液をきれいな鉄鍋に移し、 [34ページ]沸騰するまで加熱する。沸騰した溶液に、水と生石灰3.5部から調製した石灰乳を加える。液体が数分間沸騰したら、少量を濾過し、透明な濾液に塩酸を加える。発泡が起こらなければ、炭酸カリウムはすべて苛性カリに変換されている。発泡が起こる場合は、塩酸を加えても発泡しなくなるまで石灰乳を加える。その後、鍋にぴったりと蓋をして、冷ました液体をすぐに使用しない場合は、しっかりと栓をしたガラス瓶に保存する。

苛性カリ溶液の濃度は比重計を用いて測定できます。以下の表は、溶液の比重とそれに含まれる苛性カリの濃度との関係を示しています。

比重
​ 苛性カリ(パーセント

1.06  4.7
1・11  9.5
1.15 13.0
1.19 16.2
1.23 19.5
1.28 23.4
1.39 32.4
1.52 42.9
1.60 46.7
1.68 51.2
硝酸カリウム(硝石)、KNO₃ = 101は、大きな結晶からなり、水にすぐに溶けます。加熱すると容易に酸素を放出するため、酸化剤として利用されます。かつて、顔料製造業者が自ら原料を製造しなければならなかった時代には、硝石は顔料製造において非常に重要な役割を果たしていました。しかし現在では、そのような原料は安価で購入でき、顔料製造業者が自ら原料を製造することはほとんどないため、硝石の使用は少なくなっています。

酒石酸水素カリウム、C₄H₅KO₆ = 188。—この塩は、大きな結晶では酒石、粉末状では酒石酸カリウムとして知られ、着色に用いられることがある。冷水にはほとんど溶けないが、温水には溶けやすい。一般的には温水が用いられる。[35ページ]

重クロム酸カリウム(重クロム酸カリウム)、K₂Cr₂O⁷ = 295。—この塩は、クロム鉄鉱石を硝石とともに溶融し、水で抽出して黄色のクロム酸カリウム溶液を得る特殊な工場で製造されます。これに硫酸を加えると、硫酸はカリウムの半分と結合し、重クロム酸カリウムが残ります。この溶液を蒸発させることで、微細な赤色の結晶が得られます。これらは再結晶によって精製されます。現在では、上記の方法の代わりに、クロム鉄鉱石を石灰とともに焙焼してクロム酸カルシウムを製造し、次にクロム酸カルシウムを可溶性カリウム塩で分解してクロム酸カリウムを製造しています。

二クロム酸カリウムは空気中で変化せず、水に溶けやすく、多くの色、特に酸化クロムや鉛顔料の製造において非常に重要である。市販の二クロム酸カリウムには一般的に硫酸カリウムが含まれており、時には意図的に混入されることもある。混入の有無は、水に溶かし、その半量の純塩酸を加え、さらにワインスピリッツを注意深く滴下することで確認できる。反応は急速に進行し、必要に応じて加熱することで促進される。赤い液体はエメラルドグリーンに変化する。ここで塩化バリウムを加えると、硫酸カリウムの存在下では白い沈殿が生じる。

クロム酸カリウムナトリウム(KNaCrO₄ = 279)も着色に用いられる。その溶液は、炭酸の発泡が起こるまで、そして液体が赤色リトマス紙を青色に変えるまで、重クロム酸カリウム溶液にソーダを加えることによって作られる。複塩の溶液は黄色である。

クロムミョウバン、KCr(SO₄)₂・12H₂O = 499。—この塩は、美しい紫色の結晶として市販されています。アニリン染料やアントラセン染料の製造の副産物として得られ、しばしば [36ページ]他のクロム塩よりも低価格で購入でき、水100部に対してクロムミョウバン約20部が溶解する。

フェロシアン化カリウム、K₄Fe(CN)₆・3H₂O = 422。—カリウム鉄シアン化合物は、特に大都市近郊の特別な工場で、カリウムを窒素含有有機物と鉄とともに溶融し、塊を洗浄し、得られた塩を再結晶化によって精製することによって製造されます。フェロシアン化カリウム(黄色プロシアン化カリウム)は、独特の柔らかい性質を持つ大きな透明な結晶を形成し、水に容易に溶解します。しばしばかなりの量の硫酸カリウム(最大5パーセント)を含み、この不純物は2つの塩のうちはるかに安価であることに注意する必要があります。塩化バリウムをこの塩の溶液に加えると、硫酸が存在する場合は白色の沈殿が生じます。

黄フロシアトが鉄塩に対して示す挙動は注目に値する。例えば、硫酸第一鉄(硫酸銅)などの鉄塩と反応すると、白色の沈殿が生じ、それが空気中で徐々に青色に変化する。一方、塩化第二鉄(硝酸鉄)などの鉄第三鉄と反応すると、直ちに青色の沈殿が生じる。

フェリシアン化カリウム(赤色フェリシアン酸カリウム、K₃Fe(CN)₆ = 329)は、黄色フェリシアン酸カリウム溶液に塩素を通し、液体が強い塩素臭を発し、鉄塩溶液との反応で沈殿を生じなくなるまで反応させることで得られる。この溶液にはフェリシアン化カリウムと塩化カリウムが含まれている。フェリシアン化カリウムは、蒸発させて結晶化させることで得られる。

純粋なフェリシアン化カリウムは美しい濃い赤色の結晶を形成し、水に容易に溶解します。この溶液は、第一鉄塩と反応すると青色の沈殿を生じますが、第三鉄塩と反応すると褐色に変色するだけで沈殿は生じません。黄色と赤色のフェリシアン化カリウムは、プルシアンブルーやチャイニーズブルーなど、広く用いられているいくつかの色の調製に使用されます。黄色を除くすべてのシアン化合物は、 [37ページ]フェリシアン化カリウムは極めて毒性が強い。以下の表は、異なる温度におけるフェリシアン化カリウムの溶解度を示している。

水100部には
塩が溶ける。 温度。
溶液の 比重 。
°C
33    4.44 1.151
36   10.00 1.164
40.8  15.50 1.178
58.8  37.80 1.225
77.5 100.00 1.250
82.6 104.40 1.265
ナトリウム塩。化学的性質において、ナトリウム塩はカリウム塩と非常によく似ており、価格が安いため、一般的にカリウム塩の代わりに使用されます。

炭酸ナトリウム(ソーダ結晶)、Na₂CO₃・10H₂O = 286は、大規模な工場で非常に高純度の状態で大量に製造されています。これは大きな透明な結晶を形成し、空気中で風解して大量の水分を失い、白い粉末になります。ソーダは通常溶液として使用されるため、この性質はソーダの使用に支障をきたしませんが、風解したソーダは結晶化したソーダよりも溶解速度が遅いため、水と結合してからでないと溶液にならないことから、塩を密閉容器に保管して風解をできる限り避けるべきです。

小売市場では、大量のグラウバー塩が混入したソーダが流通している。これは結晶の形状が異なることで見分けられる。製造業者はソーダの濃度を明記して販売している。着色業者は、この保証付きのものだけを購入すべきである。

水酸化ナトリウム(水和ナトリウム、苛性ソーダ)、NaOH = 40は、固形物として市販されており、着色剤製造業者にとって非常に便利なものですが、多くの場合非常に [38ページ]不純物が含まれている。したがって、上記で説明した苛性カリ溶液の調製方法と同様に、自分で溶液を調製する方が良い。

苛性ソーダと苛性カリは類似した性質を持ち、皮膚に対して腐食作用があり、空気中の炭酸と容易に結合し、重金属を水酸化物の形で溶液から分離する。

苛性ソーダ溶液の濃度は、以下の表に示されています。

比重
​ 苛性ソーダ
パーセント 比重
​ 苛性ソーダ
パーセント
2.00 77.8 1.40 29.0
1.85 63.6 1.36 26.0
1.72 53.8 1.32 23.0
1.63 46.6 1.29 19.0
1.56 41.2 1.23 16.0
1.50 36.8 1.18 13.0
1.47 34.0 1.12  9.0
1.44 31.0 1.06  4.7
ソーダや苛性ソーダの他に、着色料の製造に用いられるソーダ塩は少ない。しかし、硝酸ナトリウム(チリ硝石)、NaNO₃は、通常の硝石の代わりに頻繁に用いられる。硝酸ナトリウムは、通常の硝石とは異なり、潮解性がある。

チオ硫酸ナトリウム(次亜硫酸ナトリウム)、Na₂S₂O₃・5H₂O = 248は、写真家が広く使用する一般的な市販品であり、着色にもごくまれに使用される。やや苦味のある大きな結晶を形成し、空気中では安定しており、水に溶けやすい。

塩化ナトリウム(食塩)、NaCl = 58·5は、着色料の製造にはほとんど使用されず、一般的に家庭で使用される形態では十分に純粋です。

アルカリ土類金属の塩。
アルカリ土類金属として知られる金属は、化合物においてアルカリ金属と多くの類似点を持つが、アルカリ性がはるかに低く、塩は [39ページ]水への溶解度ははるかに低い。着色には、これらの金属のうちカルシウム、バリウム、マグネシウムの3種類の化合物が用いられる。

カルシウム化合物。
最も重要なカルシウム化合物は、石灰、炭酸カルシウム、リン酸カルシウムである。炭酸カルシウムは顔料として用いられ、鉱物顔料の項で詳しく解説する。ここでは簡単に説明するにとどめる。

酸化カルシウム(生石灰)、CaO = 56 .—炭酸カルシウムからなるチョークや石灰岩を加熱すると、炭酸が発生し、一般に生石灰と呼ばれる酸化カルシウムが残ります。私たちの目的には、非常に純度の高い生石灰のみを使用します。生石灰の一般的な不純物は酸化鉄とマグネシアです。前者は赤色または褐色の石灰岩から作られた石灰に含まれ、後者はドロマイト質石灰岩から作られた石灰に含まれています。酸化鉄の存在は、生石灰の赤みがかった色合いで識別できます。マグネシアが存在する場合は、少量の生石灰を非常に多量の水と混合すると、マグネシアからなる不溶性の残留物が残ります。

生石灰と水を混ぜ合わせると、非常に活発に反応して水酸化カルシウム、すなわち消石灰が生成されます。消石灰化に用いる水の量に応じて、乾燥消石灰、石灰ペースト、または乳石灰が生成され、これらはすべて着色に利用されます。

水酸化カルシウム(消石灰)、Ca(OH)₂ = 74。—消石灰は、必要な量の水と結合した石灰を含む。消石灰を作るには、生石灰の塊にじょうろで水を振りかける。水はすぐに吸収され、塊が細かい粉末になり始めるまで振りかけを繰り返す。この過程で石灰は非常に熱くなる。消石灰は、生石灰の大きな塊を分離するためにふるいに通される。 [40ページ]消火処理されていない粉末は、空気中の炭酸を活発に吸収するため、しっかりと密閉された容器に保管しなければならない。

石灰に十分な水を加えて、シャベルで簡単に移動できる均質な湿った塊ができたら、石灰ペーストになります。これは、石工がするように穴に保管しておくと便利です。このようにして数ヶ月間保管しても、目立った変化はありませんが、蓋をして保管するのが最善です。消石灰乳を作るには、消石灰化の際に十分な量の水を使用して乳白色の液体を作るか、石灰ペーストを適切な量の水と混ぜ合わせます。消石灰は700~800倍の水に溶けます。放置すると、溶けなかった消石灰が消石灰乳の底に沈殿します。したがって、使用直前に消石灰乳を作り、固形物が沈殿しないようによくかき混ぜるのが最善です。

消石灰は、その形態の一つとして、より高価な苛性ソーダの代わりに、金属酸化物を塩から沈殿させるためにしばしば用いられる。

時として、過度に焼成された、いわゆる「過焼成」石灰が見つかることがある。これは水で消石灰化するのが非常に遅い。このような生石灰は、数日間水に浸しておくか、熱湯を用いることで消石灰化することができる。熱湯を用いると、より速やかに消石灰化が進む。

炭酸カルシウム(CaCO₃ = 100)は、極めて小さな動物の骨格からなるチョークとして、天然に大量に存在します。これを粉末状にしてすりつぶすことで、柔らかい粉末に加工し、湖水やその他の色の色調を明るくするために使用されます。

硫酸カルシウム(石膏)、CaSO₄・2H₂O = 172 .—この鉱物は、細かく粉末状にして一部の着色料に添加されます。

リン酸カルシウム(骨灰)、Ca₃(PO₄)₂ = 310 は、特定の色を明るくするために使われることがありますが、 [41ページ]炭酸カルシウム。南米から大量の微細な白色粉末として産出される。当然ながら、完全に燃焼していない骨灰のみ使用可能である。完全に燃焼していない骨灰は灰色になり、混合する他の色の色合いを損なう。

炭酸マグネシウム(マグネシア)、MgCO₃ = 84は、淡い色合いを得るために着色料に添加されることもあります。最も安価な入手方法は、硫酸マグネシウム(エプソム塩)を水に溶かし、沈殿物が生じるまでソーダ水を加え、その後、沈殿物を洗浄して乾燥させることです。このようにして調製された炭酸マグネシウムは、非常に細かい軽い粉末で、水に溶けないため、最も繊細な着色料にも混ぜても色を損なうことはありません。白色マグネシアは非常に軽い粉末で、上記の調製方法と同じくらい安価に入手できる場合に使用できます。

バリウム化合物。バリウム顔料の製造に使用される原料は、硫酸バリウム(重晶石、重輝石)または炭酸バリウム(錫石)のいずれかです。後者は重晶石よりもはるかに希少であり、バリウム化合物の製造にはほぼ重晶石のみが用いられます。本稿で特に重要なバリウム化合物は、塩化バリウムと硝酸バリウムです。

塩化バリウム、BaCl₂・2H₂O = 244。—この塩は現在では一般的な取引品であり、安価で購入できます。純粋な状態では、水に溶けやすい無色の結晶を形成します。着色業者が安価な重晶石と燃料を入手できる場合は、塩化バリウムを自分で製造する方が有利な場合があります。

重晶石から塩化バリウムを製造するには、重晶石を非常に細かく粉砕し、石炭とよく混ぜ合わせ、混合物を非常に高温に加熱すると、硫化バリウムが生成される。この硫化バリウムを水で洗い流して溶解させ、塩酸を加えて塩化バリウムに変換する。このとき、硫化水素が発生する。

[42ページ]

最良の方法は、重晶石4部と瀝青炭1部を混ぜ合わせ、可塑性のある塊ができるまでコールタールを加え、よく練って直径3センチ、長さ10センチの小さな円筒形に成形することです。これらの円筒形を、通風の良い円筒形の炉に層状に並べます。炉の底には厚さ15~20センチの石炭の層があり、その上に円筒形の層、さらに石炭の層、というように、炉がいっぱいになるまで重ねていきます。一番下の石炭の層に火をつけ、全体が真っ赤になるまで燃焼させ、硫酸バリウムを硫化物に変化させます。塩酸を残留物に注ぎ、主に未変化の重晶石からなる不溶性部分を次の工程に用います。

ウィザライト(炭酸バリウム)は、非常に簡単な方法で塩化バリウムに変換できます。塩酸を加えると、炭酸が発生しながら溶解します。この溶液を過剰量のウィザライトとともに24時間放置すると、溶解していた鉄分がすべて沈殿します。その後、溶液を濾過し、蒸発させて放置すると、純粋な塩化バリウムが結晶化します。

塩化バリウムおよびすべての可溶性バリウム塩は、純水(雨水または蒸留水)にのみ溶解してください。炭酸塩または硫酸塩を含む水は、炭酸バリウムまたは硫酸バリウムを沈殿させ、必ず濁った溶液になります。

アルミニウム化合物。
土類金属アルミニウムの化合物は、多くの有機着色物質と美しい色の化合物を形成するため、着色において非常に重要な役割を果たします。かつては、着色工場でアルミナ化合物を製造する際にミョウバンのみが使用されていましたが、現在では硫酸アルミニウムが使用されています。硫酸アルミニウムは純度が高いほどアルミナ含有量が最も高いため、最も価値の高い材料となります。[43ページ]

ミョウバンという名称でかつて市販されていたのは、いわゆるカリミョウバンと呼ばれる化合物のみでしたが、現在では、カリの代わりにソーダやアンモニアを含む他のミョウバンも存在します。これらの塩は、着色においてカリミョウバンと同等の効能を持ちます。アルミナの含有量が最も多い化合物が好まれます。着色に使用するアルミナ化合物に関して最も重要な点は、鉄を含まないことです。酸化鉄は、その赤色のために着色剤とともに溶液から沈殿し、顔料の色調を損なうからです。

硫酸アルミニウム(硫酸アルミナ)、Al₂(SO₄)₃・18H₂O = 664。安価なカオリン(陶土)と硫酸を入手できる製造業者は、この化合物を有利に自ら製造することができる。この目的で使用される装置は、砂を入れた鉄鍋で、その中に大きな陶器の皿を置く。この皿に非常に細かく粉砕したカオリンと濃硫酸を入れ、混合物を強く加熱して酸を沸騰させ、濃い白い蒸気を発生させる。危険な事故を避けるためには、この方法で加熱することが絶対に必要である。硫酸は沸騰時に非常に激しく沸騰するため、厚い陶器の皿を割ってしまうことさえある。砂浴を使用すると、沸騰は無害になる。

ケイ酸アルミニウムからなるカオリン粘土は、硫酸で加熱するとケイ酸と硫酸アルミニウムに分解される。元の乳白色の液体は沸騰するにつれて透明度が増し、最終的にはデンプンペーストのような外観になる。カオリンは様々な量のシリカを含んでいる。その分解に必要な硫酸の量は、試行錯誤によってのみ見つけることができる。硫酸アルミニウムに遊離硫酸が含まれないように、少量のカオリンが未分解のまま残るように硫酸の量が選ばれる。[44ページ]

分解が完了したら、鍋を冷まし、固形物を水で満たされた容器に移し、溶解するまで攪拌します。その後、ゼリー状のケイ酸の塊が底に沈むまで液体を放置し、透明な硫酸アルミニウム溶液を取り出してすぐに使用します。

固体の硫酸アルミニウムが必要な場合(大量生産する場合に推奨される)、溶液を陶器の容器で蒸発させ、一部を冷たい皿に落としたときに固まるまで待ちます。溶融した硫酸アルミニウムは角柱状のブロックに鋳造され、箱に保存されます。これらのブロックは純白色で結晶性が非常に高く、冷水では溶けにくいですが、温水では残留物なく容易に溶解します。溶液は、硫酸が過剰に含まれていなくても酸味があります。ブロックが黄色みを帯びている場合は、鉄分が含まれているため、溶液からこの不純物を取り除く必要があります。今日では硫酸アルミニウムは非常に安価に入手できるため、製造するメリットはほとんどありません。

卒業生たち。
これらは硫酸アルミニウムと硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、または硫酸アンモニウムの複塩です。アルミニウムの代わりにクロム、鉄などを含む、ミョウバンと呼ばれる他の複硫酸塩もありますが、ここでは取り上げません。いずれにせよ、ミョウバンは組成に関わらず、混合溶液から一緒に結晶化する性質を持っているため、存在するすべてのミョウバンを含む結晶が得られることが観察されます。

カリウム、ナトリウム、アンモニウムアルミニウムのミョウバンは、着色料の製造に用いられる。

カリウムアルミニウムミョウバン、KAl(SO₄)₂・12H₂O = 474。—これは一般にミョウバンと呼ばれる物質です。すべてのミョウバンと同様に、微細な結晶を形成します。 [45ページ]八面体結晶で、最初は透明だが、空気中で徐々に風解し、白い粉で覆われる。冷水には溶けにくいが、温水には容易に溶ける。溶液は最初は甘味があり、後味に渋みがある。

ミョウバンは様々な形態で市場に出回っており、中でも重要なのは、大きな結晶が結合した結晶ミョウバンと、熱いミョウバン溶液を急速に冷却・攪拌して得られる粗い結晶粉末であるミョウバン粉末です。この粉末は表面積が大きいため、大きな結晶よりも早く溶解します。ローマミョウバンは主にイタリアから輸入されるミョウバンの一種で、鉄分が非常に少ない高純度であることから高い評価を得ています。

鉄分を含む通常のミョウバンから鉄分を完全に除去したミョウバンを製造するには、再結晶化を行う。すなわち、できる限り多くの鉄分を沸騰水に溶解させ、溶液を撹拌しながら急速に冷却する。こうして得られた微細な結晶を冷水で洗浄する。鉄分の大部分を含むミョウバンの飽和溶液は、鉄分の存在によって劣化しない染料の製造に用いることができる。

ミョウバンの水への溶解度は、温度によって大きく異なります。下の表は、さまざまな温度における水100部に対するミョウバンの溶解量(重量)を示しています。

温度。 結晶化したミョウバン。 無水ミョウバン
 0℃   3.90  2・10
10°   9.52  4.99
20°  15·13  7.74
30°  22.01 10.94
40°  30.92 14.88
50°  44·11 20.09
60°  66.65 26.76
70°  90.67 35・11
80° 134.47 45.66
90° 209.31 58.64
100° 357.48 74.53
[46ページ]カリウムミョウバンを加熱すると水分が失われ、61℃で全体の75%が失われます。92℃では完全に溶け、100℃でさらに加熱を続けるとすべての水分が失われます。この残留物は焼ミョウバンと呼ばれます。

ミョウバンでは、硫酸の酸性が完全に中和されるわけではなく、溶液は常に酸性反応を示します。炭酸ナトリウム溶液を加えると、発生した炭酸によって液体が発泡します。炭酸ナトリウム溶液を、それ以上加えると沈殿が生じるまで加えると、酸性反応を示さなくなった、いわゆる中性ミョウバン溶液が生成されます。中性ミョウバンは、着色料の製造に必要となる場合があります。中性ミョウバンを製造する際には、液体が中和点に近づいたときに、炭酸ナトリウム溶液を細心の注意を払って加える必要があります。中和点に達した後に炭酸ナトリウム溶液を加えると、アルミナが分離します。これは、一般的に着色料と結合した状態でアルミナを沈殿させたいだけなので、望ましくありません。

ローマミョウバン。—この名前、または「立方晶ミョウバン」という名前で販売されているミョウバンの一種は、一般的に通常のミョウバンよりもかなり高価で、結晶形によって区別されます。通常のミョウバンは子供の頭ほどの大きさの八面体結晶を形成しますが、立方晶ミョウバンは整った立方体を形成します。

少量の炭酸カリウムを加えることで、あらゆるミョウバン溶液に立方体状に結晶化する性質を与えることができる。いわゆるローマ産ミョウバンの多くは、ドイツの工場でこのようにして作られている。このミョウバンは鉄分が非常に少ない場合、最高級のローマ産ミョウバンと全く同等の品質となる。ローマ産ミョウバンの価値が高いのは、鉄分含有量が少ないためである。ナポリ県で製造されたミョウバンは、ローマ産ミョウバンよりもさらに優れており、鉄分含有量が少ない。

明るく繊細な色合いのレーキを調製するためにミョウバンが必要な場合、以下の成分を含まない製剤を使用することが不可欠です。 [47ページ]鉄は、黄褐色の酸化鉄が色調を著しく損なうため、除去する必要があります。鉄を含まないミョウバンは、ミョウバンを沸騰したお湯に溶かし、沸騰した溶液を布で素早く濾過し、絶えずかき混ぜながら急速に冷却することで最も簡単に作ることができます。このようにして作られたミョウバン粉末は、元のミョウバンよりもはるかに少ない鉄を含み、鉄塩は母液に溶けたまま残ります。このミョウバン粉末を集め、冷水を注いで母液から分離すると、通常はあらゆる用途に使用できるほど十分に純粋になりますが、そうでない場合は、再び再結晶化します。鉄を含むミョウバン液は、鉄の存在によって損なわれない色を作るために使用されます。

ミョウバンの鉄分検査には、鉄塩と反応して青色の沈殿物を生成する黄プロシアン酸カリウムが用いられます。検査は、ミョウバン10グラムを水1リットルに溶解し、白い紙の上に置いた細長い円筒形の容器にこの溶液を入れ、黄プロシアン酸カリウムの飽和溶液を10~20滴加え、よくかき混ぜることで行います。液体を通して下を覗き込んだ際に、すぐに明らかな着色が見られる場合は、ミョウバンに多量の鉄分が含まれているため、再結晶化する必要があります。実際、結晶は通常黄色を呈します。逆に、数日間放置しても溶液に青色が見られない場合は、ミョウバンに含まれる鉄分は少量であり、精製せずにほとんどの用途に使用できます。鉄分を全く含まないミョウバンは市販品としては稀であり、検査では一般的に弱い青色が見られます。この青色が強くなく、底に青色の沈殿物が沈殿しない場合は、ミョウバンは十分に純粋であり、着色作業に使用できます。青色に変色するまでの時間が長ければ長いほど、ミョウバンに含まれる鉄分は少ない。

ソーダミョウバン、NaAl(SO₄)₂・12H₂O = 458は、一部のミョウバン工場で製造されています。その性質はカリウム塩と最もよく似ていますが、 [48ページ]水への溶解度がはるかに高く、空気中での風解も速いという特徴があります。ソーダミョウバンは様々な価格で購入できますが、鉄を含むものは鉄を含まないものよりはるかに安価です。後者を適正価格で購入する場合は、後述するようにアルミナの含有量が多いことから、カリミョウバンよりもソーダミョウバンの方が好ましいでしょう。

アンモニアミョウバン、(NH₄)Al(SO₄)₂・12H₂O = 453。—硫酸アルミニウムと硫酸アンモニウムのこの化合物は現在よく見かけられます。通常のミョウバンに含まれる高価な硫酸カリウムは、ガス工場のアンモニア水から安価に入手できる硫酸アンモニウムに置き換えられています。

アンモニアミョウバンは、カリミョウバンよりもアルミナ含有量が多く、一般的に安価で、水に溶けやすいため、私たちの用途に適しています。しかし残念ながら、市販のアンモニアミョウバンのほとんどは鉄分を多く含んでいるため、着色作業に使用する前に再結晶化する必要があります。

異なる温度において、水100部が表に示す量のアンモニアミョウバンを溶解する。

温度。 結晶性
アンモニアミョウバン。 無水
アンモニアミョウバン
 0℃   5.22  2.62
10°   9.16  4.50
20°  13.66  6.57
30°  19.29  9.05
40°  27.27 12.35
50°  36.51 15.90
60°  51.29 21.95
70°  71.97 26.09
80° 103.08 35.19
90° 187.82 50.30
100° 421.90 70.83
様々なミョウバンの中で、アンモニアミョウバンはアルミナの含有量が最も多く、カリミョウバンは最も少ない。一般的に見られる3種類のミョウバンの組成を以下の表に示す。[49ページ]

  カリウムミョウバン。      ソーダミウム。     アンモニアミョウバン 

カリウム、K₂O  9.95 —— ——
ソーダ、Na₂O ——  6.80 ——
アンモニア、NH₃ —— ——  3.89
アルミナ、Al₂O₃ 10.83 11.20 11.90
硫酸、SO₃  33.71 34.90 36.10
水、H₂O₄ 45.51 47.10 48・11
したがって、アンモニアミョウバンはソーダミョウバンよりも、ソーダミョウバンはカリミョウバンよりも好ましいが、後者は純度が高いため使用される。大量のミョウバンを使用する着色工場では、工場内で再結晶化されるアンモニアミョウバンを使用するのが有利である。

ミョウバンと硫酸アルミニウムは、着色作業で一般的に使用されるアルミナ化合物である。酢酸アルミニウムも、手頃な価格で入手できるのであれば使用できるだろう。

アルミナ、Al₂O₃ = 102、および水酸化アルミナ.—純粋なアルミナ、あるいはむしろ水酸化アルミナは、多くの色の調製に必要です。アルミニウム塩の溶液をソーダで沈殿させると、炭酸が発泡して飛び散り、非常に洗い落とすのが難しいゼラチン状の沈殿物が形成されます。水酸化アルミナからなるこの沈殿物は、乾燥すると非常に大きく収縮して角質の塊になります。強く加熱すると水分を失い、無水アルミナの白色の不溶性粉末になります。

亜鉛板を銅板の上に置き、ミョウバン溶液を煮沸してアルミナが完全に分離するまで加熱すると、重質で洗浄しやすい水酸化アルミニウムの一種が得られる。これを濾過器でろ過し、熱湯を数回注ぐことで、非常に純度の高い水酸化アルミニウムが得られる。

アルミナはコバルト顔料の製造において特に重要な役割を果たします。コバルト塩と反応させて加熱すると、美しい青色になります。[50ページ]

前述の通り、着色化合物を形成せずに着色剤の製造に広く用いられる金属とその化合物について述べてきた。クロム酸塩とプルシアン酸塩は例外である。アンモニア化合物、アルカリ金属、アルカリ土類金属、そして酸は、着色成分を含まないにもかかわらず、多くの着色剤の製造に用いられる。アルミナ化合物も同様である。これらは無色であるが、同時に着色化合物の担体となり、顔料として使用できる適切な形態へと変化させる。

着色物質の「担体」とはどういう意味か、例を挙げて説明しましょう。ログウッドには、水で抽出できる非常に美しい着色物質が含まれています。この着色物質を顔料として利用するためには、アルミナと結合させ、水に不溶性の化合物(レーキ顔料)を形成します。この化合物において、アルミナは着色物質を不溶性の形で固定する担体として機能します。

染色は、多くの点で色作りと密接に関連しているが、無色透明の特定の金属化合物が染料を定着させる性質が一般的に利用されており、この金属化合物は媒染剤と呼ばれる。まず布地に金属化合物(媒染剤)を塗布し、その後、媒染された布地を染料と接触させることで色が形成される。

「重金属」は、数多くの化合物の中でも特に多くの着色物質を形成し、その中には豊富な着色誘導体を持つものもいくつかあります。例えば、銅、クロム、コバルトは着色化合物のみを形成します。近年、重金属由来の顔料の使用は、それらに代わる一連の着色物質の発見によって大幅に制限されていますが、重金属は現在も、そしてこれからも非常に重要な存在です。 [51ページ]色の製造において重要な役割を果たすため、製造業者がどの金属が無害で、大気の影響を受けず、永続的な色を生み出すのか、そしてどの金属がそうでないのかを知ることができるよう、色の製造に使用される様々な金属について簡単に説明する必要がある。

金属は比重によって大きく2つのグループに分けられ、軽金属群と重金属群に分類される。軽金属群にはアルカリ金属、アルカリ土類金属、および土類金属が含まれ、これらの重要な化合物については既に説明した。これらの金属の比重はそれぞれ水の5倍未満である。

重金属は比重が5を超える金属であり、一般的にグループ分けされ、そのグループ内で最も一般的な金属の名前で呼ばれる。それらは以下のとおりである。

亜鉛グループ 亜鉛、 Zn = 65。
鉄グループ 鉄、 Fe = 56。
タングステングループ タングステン、 W = 184。
アンチモン族 アンチモン、 Sb = 120。
スズ族 錫、 Sn = 119。
リードグループ 鉛、 Pb = 207。
銀グループ 銀、 Ag = 108。
ゴールドグループ 金、 Au = 197。
プラチナグループ 白金、 Pt = 194。
亜鉛族には亜鉛、カドミウム、インジウムが含まれるが、ここでは最初の2つだけが重要である。鉄族は鉄、マンガン、コバルト、ニッケル、クロム、ウランからなり、これらはすべて着色料の製造に使用される。アンチモン族にはアンチモンとビスマスが含まれるが、ビスマスはほとんど重要ではない。スズ族にはスズと希少金属であるチタン、ジルコニウム、トリウム、ニオブ、タンタルが含まれる。これらのうち着色料の製造に重要なのはスズだけである。鉛族には鉛とタリウムが含まれる。鉛は [52ページ]重要な顔料は数多くあります。銀族には銀、銅、水銀が含まれ、後者2つが重要です。金族では金だけが興味深い元素ですが、金に代わるはるかに安価な物質が発見されたことで、その重要性は低下しました。白金族には白金、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、オスミウムが含まれますが、着色剤として使用されるのは白金のみです。白金は磁器の絵付けに用いられ、専門用語で「ラスター」と呼ばれる独特の金属光沢を生み出します。

上述の金属化合物の硫化水素に対する挙動は、顔料製造業者にとって極めて重要である。なぜなら、大気にさらされた際の顔料の変質性が、この挙動に左右されるからである。多くの金属化合物は空気中に存在する硫化水素によって変化しないが、他の化合物は硫化水素の影響を大きく受け、徐々に色が濃くなり、最終的には黒色に近づくこともある。

鉛、銅、水銀、ビスマスを含む顔料は硫化水素の作用に非常に敏感で、硫化水素の作用によって黒色の化合物を形成します。これらの金属を含む顔料は耐久性がなく、著しく暗くなるため、硫化水素の作用を受けない顔料に置き換える試みが長年続けられてきました。したがって、硫化水素と黒色の化合物を形成する金属を含まない顔料のみを製造することが望ましいと言えます。同様の理由から、硫黄を含む顔料は、黒色の硫黄化合物を形成する金属を含む顔料と混合すべきではありません。

前述の段落で述べた規則は、画家にとって非常に重要である。なぜなら、これらの規則に従うことで、画家は「永続的なパレット」、つまり、その組み合わせによって絵画がすぐに台無しになるような色だけを含むパレットを構成することに成功するからである。[53ページ]

重金属化合物の大部分は有毒であるが、中には極めて強い毒性を持つものもある。これらは主にヒ素、アンチモン、銅、鉛を含む顔料である。可能な限りこれらの顔料の使用を中止し、代わりに無害な顔料を販売すべきであるが、有毒な顔料の中には無害なものに置き換えることができないものもあるため、常に可能とは限らない。

重金属化合物。
亜鉛化合物。—酸化亜鉛、ZnOと硫酸亜鉛、ZnSO₄・7H₂Oは、この金属の化合物で、着色産業で使用されています。白色顔料として使用される酸化亜鉛は、加熱すると黄色に変色する粉末で、硫化水素とは反応しません。硫酸亜鉛(白色粕)は、無色の結晶、またはより一般的には灰白色の結晶塊として存在します。硫酸亜鉛から鉄を除去することは特に重要ですが、市販品はこの点において満足できることはほとんどありません。市販の硫酸亜鉛から鉄を除去するには、中性溶液から酸化鉄を沈殿させる水酸化亜鉛の性質を利用できます。硫酸亜鉛を水に溶解し、撹拌中に水酸化亜鉛の沈殿が残るまで少量のアンモニアを加えます。液体を沈殿物と接触させたまま1日に1~2回撹拌すると、鉄が存在する場合、水酸化第二鉄の分離により沈殿物は黄褐色に変化し、数日のうちに溶液からすべての鉄が除去されます。その後、液体は黄シアン酸カリウムと反応しても青色を呈さなくなります。

酸化亜鉛は白色顔料として、クロム酸亜鉛は黄色顔料として、亜鉛コバルト化合物は緑色顔料として用いられる。[54ページ]

カドミウム化合物。—カドミウムは亜鉛と非常によく似た金属であり、自然界では亜鉛と共に産出される。カドミウム化合物の調製には、一般的にこの金属が用いられる。これを希硫酸に溶解し、水素を発生させると、硫酸カドミウム溶液が得られる。

カドミウムは、美しいカドミウムイエローを製造するためだけに、着色料の製造に使用されます。

鉄化合物。―これらは着色者にとって最も重要なものです。鉄のみを発色成分とするものの中には、非常に価値の高いものがいくつかあり、例えば、黄土色、ルージュ、ベネチアンレッド、シエナ、アンバーなどがあります。鉄化合物は、多くの色の調合にも使用されます。最も重要なものは次のとおりです。―

硫酸第一鉄(緑礬、硫酸第二鉄)、FeSO₄・7H₂O。—この物質は、市販品として非常に純度が高く、非常に安価で入手でき、一般的に鉄顔料の製造における出発原料となる。純粋な状態では、渋みのある金属味を持つ微細な海緑色の結晶を形成するが、毒性はなく、水に容易に溶解する。長時間空気にさらすと、硫酸第一鉄は塩基性硫酸第二鉄からなる黄土色の皮膜で覆われる。緑礬に含まれる酸化第一鉄は酸素と結合して酸化第二鉄に変化する。後者は、可溶性塩を形成するために酸化第一鉄よりも多くの酸を必要とするため、不溶性の塩基性塩が分離される。硫酸第一鉄溶液を空気にさらした場合も同様の現象が起こる。

硫酸第一鉄(緑礬)やその他の鉄塩が、塩素や硝酸などの酸化剤の作用を受けると、鉄は急速に鉄(III)に変化する。この変化は、特定の青色顔料の製造において特に重要である。[55ページ]

15℃の溶液中に含まれる結晶性硫酸第一鉄( FeSO₄・7H₂O )の割合と比重の関係を表に示します。

比重

硫酸第一鉄 の割合
。 比重

硫酸第一鉄 の割合

1,000  0 1.118 21
1.005  1 1.125 22
1.011  2 1.131 23
1.016  3 1.137 24
1.021  4 1.143 25
1.027  5 1.149 26
1.032  6 1.155 27
1.037  7 1.161 28
1.043  8 1.168 29
1.048  9 1.174 30
1.054 10 1.180 31
1.059 11 1.187 32
1.065 12 1.193 33
1.071 13 1,200 34
1.077 14 1.206 35
1.082 15 1.213 36
1.088 16 1.219 37
1.094 17 1.226 38
1・100 18 1.232 39
1.106 19 1.239 40
1・112 20 —— ——
既に述べた黄色および赤色のプロシアン酸ナトリウムも鉄化合物に分類されます。これらを別々に挙げたのは、鉄が有機基の一部として特殊な形で含まれているためです。

塩化第一鉄 (FeCl₂ ) は、緑礬の代わりに用いられることがある。鉄を塩酸に溶解すると水素が発生し、塩化第一鉄溶液が得られる。しかし、同じ酸に赤鉄鉱を溶解すると、塩化第二鉄が生成される。鉄を硝酸に溶解すると、この酸の酸化性により、第二鉄塩が得られる。鉄は2種類の塩を形成する。第一鉄化合物では、鉄は緑礬および対応する塩と同じ形態である。第二鉄化合物では、鉄はより高い酸化状態にある。硝酸や塩素などの強力な酸化剤によって、第一鉄化合物は第二鉄に変換される。[56ページ]

マンガン化合物。—マンガン(Mn)は、鉄の化合物と非常によく似た化合物を形成する金属であり、鉄と同様に、酸化マンガン(MnO)と酸化マンガン(Mn₂O₃)という2種類の酸化物(その他にもいくつか)を形成します。酸化マンガン(MnO)の塩は、酸化鉄(Fw)の塩とは異なり、空気中で酸化されません。

マンガン化合物の製造に使用される原料は、二酸化マンガン(MnO₂)である鉱物パイロルサイトである。

硫酸マンガン(MnSO₄)は、様々な量の水を含むバラ色の結晶を形成します。塩素の製造で生じた残渣は、着色料の製造原料として使用できます。この目的のために、軟マンガンと塩酸、または軟マンガン、塩、硫酸が使用され、塩化マンガンまたは硫酸マンガン溶液が得られます。

マンガン化合物は、着色において限られた用途しか持たない。

ニッケル化合物は一般的に緑色をしているが、顔料としては使用されない。

コバルト化合物。―これらの化合物の中には、多くの重要な顔料が含まれている。コバルト化合物はすべて着色しており、その美しさと色の多様性はクロム化合物に匹敵する。性質においては、コバルトは鉄やニッケルと非常によく似ている。

着色料の製造に用いられるコバルトの形態は、硝酸コバルト、Co(NO₃)₂・6H₂Oまたは塩化コバルト、CoCl₂・6H₂O のいずれかである。どちらの塩も市販されているが、一般的に非常に高価なため、着色料製造業者にとってはコバルト鉱物から直接製造する方が利益になる。そこで、鉱石からコバルト化合物を製造する簡単な方法を紹介する。最も重要なコバルト鉱石は、コバルトとヒ素の化合物であるスピス・コバルトと、コバルト・グランスである。 [57ページ]コバルト、ヒ素、硫黄。前者の鉱物にはコバルトが少量しか含まれていないことが多いため、我々の目的にはコバルトを30~40パーセント含むコバルトグランスを使用するのが望ましい。この鉱物はまず焙焼される。つまり、十分な空気供給下で加熱され、それによってヒ素が除去される。ヒ素蒸気は有毒であるため、焙焼は非常に良好な通風を備えた炉で行わなければならない。

ザッフルという名称で、焙焼されたコバルト鉱石が市場に出回っている。これらはコバルト化合物の製造に用いられることがあり、その場合、焙焼工程を省略することができる。ザッフルの製造に用いられる鉱石の品質によって、コバルトの含有量は大きく異なる。コバルト含有量の多いものを使用する必要があり、それらは技術的にはFS、またはFFS(最高級品)という記号で知られている。

焙焼したコバルト鉱石またはザッフルは、溶融した酸性硫酸カリウムで処理され、鉄とマンガンの塩は分解されるが、コバルトとニッケルの硫酸塩は変化しない。ヘシアンるつぼに酸性硫酸カリウム300部を溶かし、粉末状のザッフル100部を徐々に加え、緑色の硫酸塩1部と硝石1部を混ぜる。混合物を硫酸が蒸発するまで加熱する。次に、この塊を水で煮沸し、沈殿物が形成されるまで硫化水素で処理する。この沈殿物には銅、マンガン、ビスマスが含まれることがある。濾過後、沸騰した液体にソーダを加えると、炭酸コバルトが沈殿し、これを対応する酸に溶解することで硝酸塩または塩化物に変換することができる。硫酸コバルトが必要な場合は、硫化水素で処理した溶液を結晶化するまで蒸発させるだけでよく、硫酸塩は細かい赤い結晶として分離します。硝酸コバルトと塩化コバルトは水に非常に溶けやすいので、 [58ページ]これらの溶液を得るには、十分に蒸発させ、撹拌しながら急速に冷却する必要があります。硝酸コバルトと塩化コバルトの結晶は空気中の水分を吸収して潮解するため、しっかりとすり合わせた栓付きのガラス容器に保管しなければなりません。

着色に使用するコバルト化合物は、色の純度を損なう鉄、ニッケル、ヒ素を含まないものでなければなりません。ソーダ沈殿物に鉄が含まれている場合は、過剰量のシュウ酸溶液と混合し、数時間後に鉄がすべて溶解した液体からシュウ酸コバルトを濾過します。その後、シュウ酸コバルトは硝酸または塩酸で処理することにより、硝酸塩または塩化物に変換できます。

これらの塩はコバルト化合物の製造原料となり、その多くは極めて耐久性の高い赤、青、緑の顔料として用いられています。コバルトブルーなど、他の顔料で完全に代替できないものもいくつかあります。コバルト顔料は工業的に重要なため、鉱石から可溶性コバルト塩を製造する方法について、詳細な手順を示しました。コバルト顔料の製造方法については、後ほど詳しく説明します。

クロム化合物。―その名の通り、この金属は数多くの有色化合物(χρῶμα、色)を生み出します。実際、知られているのは有色クロム化合物のみであり、その色は黄色、緑、赤、紫など実に多様です。このため、クロム化合物は着色料製造において最も重要なもののひとつであり、多くの色がクロム化合物を用いて作られています。既に述べたように、クロム鉄鉱はクロム化合物の製造原料です。クロム鉄鉱からは、専用の工場で二クロム酸カリウムが大量生産されるため、着色料製造業者はクロム塩を自ら製造する必要はありません。[59ページ]

硫化水素によって黒化した金属を含まないクロム顔料は、大気の影響を受けにくいという望ましい性質を持つ。コバルト化合物と同様に、加熱に対する安定性が非常に高く、そのため磁器絵付けに広く用いられている。

モリブデン、タングステン、バナジウム化合物は、そのコストの高さから顔料としての用途が非常に限られている。モリブデン化合物はモリブデン酸から、タングステン化合物は金属タングステンから、バナジウム化合物はバナジン酸アンモニウムから得られる。

アンチモン化合物は様々な顔料の製造に用いられるが、硫化水素に対する反応性のため、これらの顔料は真に永続的なものとは言えず、その使用は一般的に減少傾向にある。いわゆるアンチモン朱色は、広く用いられている唯一のアンチモン化合物である。

ビスマス化合物はアンチモンと非常によく似た性質を持つ。顔料として用いられるビスマス製剤は1種類のみで、これは硫化水素の作用に非常に敏感で、黒色の硫化ビスマスに変化する。

スズ化合物は2つの方法で利用される。一つは、硫化スズ(モザイクゴールド)のようにそれ自体が色を持つもの。もう一つは、塩化スズ(第一スズ)や塩化スズ(第二スズ)のようにそれ自体は無色で、顔料の製造に使用されるものである。

塩化第一スズ(SnCl₂・2H₂O)は、スズを塩酸に溶解させたときに水素が発生して得られる。塩化第二スズ(SnCl₄ )は、スズを塩酸と硝酸の混合液(王水)に溶解させたときに生成される。

スズ化合物は、アルミニウム塩と同様に、多くの有機着色物質と反応して着色不溶性化合物(レーキ)を形成する性質を持つ。この用途において、スズ化合物は幅広く利用されている。[60ページ]

かつてヒ素化合物は、着色において重要な役割を果たしていました。それらは、非常に美しいものの極めて毒性の強い多くの顔料の製造に使用されていました。幸いなことに、現在では着色においてヒ素を完全に排除することが可能です。ヒ素顔料は、同等に美しく、毒性が低い、あるいは全く毒性のない他の顔料に置き換えることができます。最も重要なヒ素化合物は、三酸化ヒ素(As₂O₃)、すなわち亜ヒ酸であり、市販では白色ヒ素として知られています。この物質は、いくつかの金属の抽出における副産物として大量に得られます。これは、ガラス状または磁器状の塊を形成します。昇華したばかりの三酸化ヒ素はガラス状ですが、徐々に磁器状の形態に変化し、水に溶けにくくなります。濃い溶液を得るには、長時間煮沸する必要があります。

かつて顔料として広く用いられていたヒ素と硫黄の化合物は、現在ではほとんど使われなくなっている。

鉛化合物は、塗料の製造に最も広く用いられている物質の一つです。しかし、残念ながら、鉛塗料には二つの重大な欠点があります。一つは、いずれも非常に毒性が強く、もう一つは硫化水素に極めて敏感であることです。そのため、一般的な住宅の室内に存在する微量の硫化水素によって、塗料は著しく変質してしまいます。その顕著な例が、水洗トイレの扉に使われている鉛塗料です。最初は純白だった塗料は、徐々に色が濃くなり、最終的にはほぼ黒色になります。これは、鉛化合物が黒色の硫化鉛に変化したためです。

鉛化合物は非常に敏感な性質を持つため、着色料リストから除外するのが望ましい。鉛化合物を硫黄を含む他の化合物と混合しないよう細心の注意を払う必要がある。混合すると、ごく短時間で必ず変色してしまうからである。[61ページ]

鉛の酸化物やその塩類は、それ自体が顔料であり、例えば、酸化鉛(PbO₂)、酸化鉛(Pb₃O₄)、酸化鉛(塩基性炭酸鉛)などが挙げられる。これらの顔料は、特定の工場で大規模に製造されている。ここでは、一般的に他の鉛顔料の製造に用いられる鉛化合物、すなわち硫酸鉛、硝酸鉛、酢酸鉛、塩化鉛のみを述べる。

硫酸鉛(PbSO₄)は、硫酸または硫酸塩溶液を鉛塩溶液に加えることで生成されます。こうして得られるのは、水に不溶性の白色結晶性粉末です。この物質は一般的に着色工場では製造されず、化学工場や染料工場から副産物として購入されます。この形態(鉛底)では、一般的に純度が十分ではなく、硫酸やアルミニウム塩などの不純物が含まれています。これらは洗浄によって除去されます。硫酸鉛を水で撹拌し、重質の沈殿物を沈殿させ、洗浄水を抜き取ります。洗浄水が酸性反応を示さなくなるまでこの工程を繰り返した後、精製された沈殿物を乾燥させます。この状態では、重質の白色粉末となり、そのまま塗料に粉砕することができます。しかし、結晶性であるため隠蔽力が低下するため、このような使用は推奨されません。

硝酸鉛、Pb(NO₃)₂。—この非常に重要な化合物は購入することもできますが、工場で調製することをお勧めします。木製の桶に水を入れ、その半量の硝酸を加え、微粉末状のリサージを徐々に攪拌しながら加え、液体を絶えず動かします。リサージがゆっくりとしか溶解しないことがわかったら、リサージを加えるたびに液体をよく攪拌し、リトマス紙で試験します。リトマス紙が赤くならなくなったら、硝酸は完全に飽和しており、液体には硝酸鉛のみが溶解しています。不溶物が沈殿するまで放置し、その後別の容器に移します。 [62ページ]硝酸鉛の結晶は数日で析出する。塩を固体の形で必要とする場合は、溶液を陶器の容器に入れて蒸発させることができる。通常は、得られた溶液をそのまま使用する。

純粋な硝酸鉛は白色の結晶を形成し、水にはあまり溶けません。常温では、硝酸鉛1部に対して水2部が必要です。硝酸鉛は、他の硝酸塩と同様に加熱すると分解し、炭酸鉛が残ります。この塩の溶液は、沈殿法によって得られる鉛顔料、例えばクロムイエローの製造に用いられます。

酢酸鉛、Pb(C₂H₃O₂)₂・3H₂O。—鉛と酢酸の化合物は非常に重要です。そのうち、中性酢酸鉛(一般に「鉛の砂糖」として知られる)と塩基性酢酸鉛の2種類を検討する必要があります。これらの化合物は両方とも製造するのが望ましいですが、後者は常に製造するのが望ましいでしょう。中性酢酸鉛は、無色で重い結晶の形で市販されており、しばしば塩基性酢酸鉛の白い粉末で覆われています。これらは水に容易に溶け、溶液は甘味があるため、「鉛の砂糖」と呼ばれます。溶液はしばしば非常に濁っていますが、これは水に含まれる炭酸塩が原因です。濁りは少量の酢酸を加えることで除去できます。着色料製造業者にとって、鉛または炭酸鉛と酢という安価な原料を入手できる場合にのみ、鉛の砂糖を製造するのは経済的です。木酢液も無色であれば使用できます。この目的においては、木酢液の臭いは問題になりません。

リサージから酢酸鉛を製造する最良の方法は、酢を桶に入れ、細かく粉砕したリサージを詰めた丈夫な麻袋をその中に吊るすことです。桶を数日間蓋をしておき、中身を赤色リトマス紙で検査します。リトマス紙が青色に変わったら、液体を抜き取り、青色リトマス紙がちょうど赤色になるまで、酢をかき混ぜながら徐々に加えます。この工程では、 [63ページ]中性酢酸鉛が生成され、さらに酸化鉛が溶解するため、液体はアルカリ性を示すようになる。酢酸をさらに加えると、塩基性塩は再び中性酢酸鉛に戻る。

酢酸鉛溶液は、金属鉛から直接調製するのが有利である。このため、鉛を溶かして細く流し込み、冷水に注ぎ込むことで顆粒状にする。冷水では、鉛は不規則な塊状に固まる。これは、鉛の表面積をできるだけ大きくするためである。液体が最上部から中央、そして最下部へと流れるように、高さのある細長い容器を3つ上下に重ね、顆粒状の鉛を詰める。最上部の容器に酢を入れて鉛を覆い、24時間後に酢を中央の容器に、さらに24時間後に最下部の容器に流し込む。こうして塩基性酢酸鉛溶液が形成され、これに中性にするために必要な量の酢酸を加える。結晶性の酢酸鉛が必要な場合は、液体を蒸発させて攪拌しながら急速に冷却し、小さな結晶を形成させる。しかし、一般的には、酢酸鉛は着色剤の調製には常に溶液として使用されるため、蒸発は不要である。

酢酸鉛溶液が無色でない場合(着色酢酸を使用した場合によく見られる)、少量の骨黒を溶液に混ぜ込み、24時間後に濾過することで、完全に無色の溶液が得られる。

これらの方法で調製された溶液中に酢酸鉛がどれだけ含まれているかを正確に把握することは常に重要です。そのため、鉛またはリサージを計量し、酢酸鉛溶液の体積を測定します。鉛62.54重量部から、結晶化した酢酸鉛100重量部が得られます。[64ページ]

酢酸鉛溶液は、蓋がしっかり閉まる容器に保管しなければならない。空気中の炭酸によって溶液が濁ることがある。濁りは酢酸を加えることで除去できる。

以下の表は、比重の異なる溶液中に含まれる結晶性酢酸鉛の割合を示しています。

比重
​ 結晶性
酢酸鉛
(%) 比重
​ 結晶性
酢酸鉛
(%)
1.0000  0 1・1869 26
1.0064  1 1.1955 27
1.0127  2 1・2040 28
1.0191  3 1.2126 29
1.0255  4 1.2211 30
1.0319  5 1.2303 31
1.0386  6 1.2395 32
1.0453  7 1.2486 33
1.0520  8 1.2578 34
1.0587  9 1.2669 35
1.0654 10 1.2768 36
1.0725 11 1.2867 37
1.0796 12 1.2966 38
1.0867 13 1.3064 39
1.0939 14 1.3163 40
1・1010 15 1.3269 41
1・1084 16 1.3376 42
1・1159 17 1.3482 43
1・1234 18 1.3588 44
1・1309 19 1.3695 45
1・1384 20 1.3810 46
1・1464 21 1.3925 47
1・1544 22 1.4041 48
1・1624 23 1.4156 49
1・1704 24 1.4271 50
1・1784 25 —— ——
塩基性酢酸鉛、Pb(C₂H₃O₂)₂・2PbO。—この塩は、中性酢酸鉛と酸化鉛の化合物とみなすことができる。酢酸鉛は、酢酸塩を過剰量のリサージまたは金属鉛で消化することによって、あるいは酢酸鉛溶液をリサージで溶解するまで処理することによって得られる。後者の方法では、飽和酢酸塩溶液を生成するために、100 部の鉛に対して約 118 部のリサージが必要となる。この化合物の溶液はアルカリ性であり、赤色リトマス紙を青色に変える。空気にさらすと、炭酸鉛の分離によりすぐに濁りが生じる。ある白鉛製造法では、塩基性酢酸鉛が製造の出発点となる。

塩化鉛(PbCl₂)は、着色料の製造にはほとんど使用されません。 [65ページ]粉末状の塩化鉛を食塩水に溶かし、粉末が白くなるまでかき混ぜて調製する。これを洗浄すると、塩基性塩化鉛が得られる。洗浄した塊に塩酸を加え、液体が酸性のままになるまで続けると、結晶状の針状塩化鉛が得られる。この結晶は冷水にはほとんど溶けないが、温水には溶けやすい。

他の可溶性鉛塩と同様に、塩化鉛は着色剤の沈殿に用いられることがあるが、溶解度が低いため、あまり利用されていない。塩基性塩化鉛はかつて白色顔料として、また融解して黄色に変化させた後は黄色顔料として用いられていたが、現在ではこれらの用途には使われていない。

銅化合物。これらは一般的に緑色または青色で、着色料の製造に広く用いられています。着色料の製造に使用される金属銅は、通常の市販品です。含まれる不純物は一般的に非常に少量であるため、私たちの目的においては問題になりません。

硫酸銅(青石、青礬)、CuSO₄・5H₂O。これは市販の銅塩の中で最も一般的なものであり、そのため特に注意を払う価値があります。大きな空色の結晶を形成し、空気中でわずかに風化し、不快な金属味があり、すべての可溶性銅化合物と同様に有毒です。

硫酸銅は非常に純度の高い状態で市販されていますが、品質によっては硫酸亜鉛や硫酸第一鉄が含まれているものもあります。亜鉛の存在は、過剰量の苛性ソーダを加えて溶液を煮沸することで最も簡単に検出できます。このとき、酸化銅は黒色の粉末として析出しますが、酸化亜鉛は溶解したまま残ります。この液体に硫化水素を通すと、硫化亜鉛の白色沈殿物が生成されます。

鉄は、硫化水素を溶液に通すことによって検出される。 [66ページ]沈殿物が形成されるまで、液体を蓋付きの容器に入れて放置し、沈殿物から液体を注ぎ出し、硝酸を加え、沸騰させ、フェロシアン化カリウム溶液を加える。青色の沈殿物は鉄の存在を示す。

鉄と亜鉛が全く含まれていない硫酸銅は稀である。これらの不純物が少量しか含まれていない場合、すなわち亜鉛が1%以下、鉄が0.5%以下であれば、その硫酸銅は我々の目的には十分な純度であるとみなすことができる。

ここで特筆すべきは、ミントから得られる硫酸銅は一般的に純度が高く、そのため着色料の製造に特に適しているということである。

硫酸銅やその他の銅塩を水に溶かすと、一般的に淡青色の炭酸銅の塊が分離します。これは、水に含まれる炭酸カルシウムによるものです。硫酸、硝酸、または塩酸を数滴加えるだけで、この分離を防ぐことができます。

硝酸銅、Cu(NO₃)₂・6H₂O。—この塩は、着色作業の副産物として時折得られる。硝酸を銅に注ぐと、大量の一酸化窒素が発生し、空気中で過酸化窒素の褐色の煙を生じる。一酸化窒素は、プルシアンブルーの製造に必要な、二価鉄を三価鉄に変換するのに使用できる。この方法では、ガスの供給管を備えた容器に入れた銅に硝酸を注ぐ。得られた青色の溶液はすぐに使用される。純粋な硝酸銅は微細な青色の結晶を形成し、空気中で非常に容易に潮解する。そのため、溶液は通常、調製したまま使用される。

酢酸銅、Cu(C₂H₃O₂)₂・H₂O。銅は酢酸によって容易に侵食される。多くの塩が生成され、その一部は顔料として使用される。ここでは緑青の製造方法を説明するだけで十分である。他の銅顔料を製造する顔料メーカーはほとんどない。 [67ページ]酢酸カルシウム。この塩の溶液は、次の方法で最も簡単に調製できます。消石灰を濃酢でかき混ぜ、弱酸性反応が続く限り、過剰の消石灰と接触させておきます。酢酸カルシウムを含むこの溶液を、硫酸銅溶液に注ぎ、硫酸カルシウムの沈殿物が生成されるまで待ちます。沈殿物が液体から分離されると、液体はさらに処理する準備が整います。この液体にはごく少量の溶解硫酸カルシウムしか含まれておらず、着色料の調製には有害ではありません。

ここで挙げた銅化合物以外にも、かつては顔料として、あるいは顔料の製造に用いられていた銅化合物がいくつかあったが、現在ではより安価な方法で良質な発色の銅化合物が入手できるようになったため、それらは使用されなくなった。

銅顔料の使用においても、鉛顔料の場合と同様の注意を払う必要があります。銅化合物は硫化水素に対して同様に敏感であり、硫化水素によって徐々に変色します。

水銀化合物。―水銀は、特に朱色などの顔料として用いられる化合物や、顔料の製造に用いられる化合物を形成します。多くの場合、金属水銀が水銀化合物の製造の出発点となります。一般にカロメルや昇汞として知られる化合物も使用されます。

硝酸第一水銀、HgNO₃。—硝酸は、その濃度、および水銀または硝酸のどちらが過剰に使用されるかによって、水銀に異なる作用を及ぼします。硝酸第一水銀を調製するには、塩素を含まない酸を少なくともその体積の4倍の水で希釈し、水銀を過剰に使用しなければなりません。加熱すると水銀は徐々に溶解し、冷却すると溶液は無色の針状結晶として析出します。 [68ページ]溶液を蒸発させた後、結晶の塊が得られる。

硝酸の作用が終わったら、塩基性塩の生成を防ぐため、溶液を直ちに過剰な水銀から分離しなければならない。塩が適切に生成されていれば、水に完全に溶解するが、溶解時にレモンイエローの沈殿が生じる場合は、硝酸塩に塩基性塩が含まれているため、加熱してさらに硝酸を加えることによってのみ溶解させることができる。

硝酸第二水銀(Hg(NO₃)₂)は、水銀を濃硝酸で加熱することで最も簡単に得られます。加熱は、溶液の試験片に塩酸を加えても沈殿が生じなくなるまで続けなければなりません。この溶液を蒸発させると硝酸が発生し、白い針状の結晶として析出する塩が得られます。この塩は水に溶解すると、黄色の塩基性塩が分離します。したがって、少量の遊離酸を含む加熱溶液を蒸発させずにそのまま使用するのが良いでしょう。

硝酸水銀(I)や硝酸水銀(II)の代わりに、対応する硫酸塩を使用することもできるが、塩化物の方が製造元から容易に入手できるため、より頻繁に使用される。

塩化第一水銀(カロメル)、HgCl₂は、硝酸第一水銀溶液に食塩水を加え、水に不溶性の沈殿物を洗浄することによって純粋な状態で得られる。

塩化第二水銀(昇華性水銀、HgCl₂ )は、市販されている一般的な物質で、硫酸第二水銀と食塩を慎重に混合し加熱することで得られます。塩化第二水銀は昇華し、白色の結晶性物質で、20℃の水13.5部、アルコール3部に溶解します。水銀化合物はすべて非常に毒性が強いですが、昇華性水銀は溶解性が高いため、他の水銀化合物よりも毒性が強く、取り扱いには特に注意が必要です。[69ページ]

上記の製法に必要な硫酸第二水銀は、水銀を硫酸で加熱することによって得られる。また、硝酸第一水銀に塩酸を加え、塩酸を徐々に加えながら加熱し、透明な溶液が得られるまで反応させ、冷却すると塩化第二水銀が結晶化することによっても昇華水銀を調製することができる。

銀化合物。—ここで重要なのは硝酸銀(AgNO₃)のみです。硝酸銀は、銀を硝酸に溶解することで得られます。市販の銀には銅が含まれているため、溶解すると青色の溶液が得られます。この溶液を蒸発乾固させ、残渣を溶融し、硝酸銅がすべて分解されるまで溶融状態を維持します。この分解は、溶融した銀のごく一部を水に溶かし、過剰のアンモニアを加えても青色にならないことで確認できます。溶融した硝酸銀は、他の多くの銀化合物と同様に、水に容易に溶解し、光に当たると黒色に変化する白色の結晶塊を形成します。

金化合物。—現在、金は着色料の製造にはほとんど使用されていません。この目的で使用される化合物は塩化金(AuCl₃)で、これは金を塩酸で加熱し、金属が完全に溶解するまで硝酸を少量ずつ加えることで得られます。黄色の溶液を注意深く蒸発させると、茶色がかった黄色の結晶状の塩化金が得られ、これは水に容易に溶解します。

モリブデン、バナジウム、ウランの化合物は金の化合物ほど頻繁には使用されないが、これらの金属は磁器絵付けやガラス着色用の顔料の製造において特別な用途があり、非常に重要である。原料からこれらの化合物を製造するのは複雑で、顔料製造業者にとって採算が合わないため、化学工場から入手する必要がある。

上記では、無機由来の最も重要な化合物が使用されている。 [70ページ]色の製造方法については簡単に説明しましたが、これは製造方法を教えるというよりも、製造業者にその特性を理解させるための手段を提供することを目的としています。ここ数十年の化学工業の著しい発展により、ほとんどの場合、色製造業者はこれらの物質を自ら製造するよりも、評判の良い工場から仕入れる方が有利です。ごく一部の物質、特に法外な価格で販売されているものについては、自ら製造する方が利益になる場合もあります。

[71ページ]

第6章
鉱物顔料の製造
鉱物顔料とは、金属と硫黄、塩素、ヨウ素などの元素との化合物、またはシアン化物などの化合物基との化合物、あるいは金属塩からなるものを指す。

鉱物顔料の分類を化学的な観点から見ると、構成成分による分類が望ましいように思われ、金属酸化物、硫化物、塩類などからなる色のグループ分けを行うべきである。このように構成成分に基づいて顔料を分類する場合、顔料の色は考慮されない。白色の酸化亜鉛は黄色酸化鉛や赤色酸化鉛と同じグループに分類され、赤色の硫化水銀や黄色硫化カドミウムは硫黄化合物の同じグループに分類される。

顔料の化学組成は、色調ほど顔料メーカーにとって重要ではないため、鉱物顔料を色の類似性に基づいて分類する方が合理的であると考えられる。したがって、同じ色を持つ鉱物顔料はすべてまとめて分類することにする。

色の記述において、一般的な用法は科学的な用法とは異なります。物理的な意味では、黄色、赤、青は「単純な色」と呼ばれ、その間にオレンジ、緑、紫が「混合色」として存在します。 [72ページ]物理学では、白色や黒色という概念は存在せず、白色はすべての単純色の混合として、黒色は無色として定義される。単純色のさまざまな混合によって生じる灰色や茶色は、白色や黒色と同様に、色の尺度においてほとんど知られていない。

先に述べたように、色彩職人は一般的な言い回しに従います。彼にとって、白と黒は赤と緑と同じように色です。純粋な原色(黄色、赤、青)と、それらから得られる混合色(オレンジ、緑、紫)に加えて、色彩職人は各色に多くの色合いを区別します。レモンイエロー、硫黄色、チェリーレッド、ブラッドレッド、バイオレットブルーなどです。ここでは、さまざまな色合いを正確に区別することが非常に重要です。なぜなら、多くの色の価値は、その色合いの美しさに比例するからです。色彩職人は、特定の色合いの色を作り出すことを求められることがよくあります。多くの場合、彼は色を作る工程を適切に変更することでこれを実現しますが、場合によっては、異なる色を混ぜ合わせることで実現します。この場合、化学は役に立たず、彼は色の感受性に頼らなければなりません。

白色鉱物顔料。—私たちは、数多くの白色、より正確には無色の鉱物化合物を知っています。それらは、入射するすべての光線を分解せずに反射する性質を持ち、その結果、目に白という印象を与えます。白色物質がすべての光線を反射するか、一部を吸収するかによって、私たちはそれを輝く純白として見るか、後者の場合は灰色がかった白として見るかが決まります。白色体が入射する光線の大部分を反射し、ごく少数を分解する場合、私たちは黄色、青、または赤みがかった白として認識します。[73ページ]

色を作る上で最も価値のある白は、明らかに、あらゆる光線をそのまま反射する白であり、最も輝きがあり、あらゆる色の色合いが一切ない白である。物質の物理的状態が最も重要である。固体は、結晶性、つまり規則的な法則に従って形成された明確な形状を持つものと、非晶質、つまり不規則な形状の粒子から構成されるもののいずれかである。雪と鉛白は、これら2つの種類の代表例となる。雪は、小さな無色の氷の結晶から成り、その平らな表面は、当たった光を分解せずに反射する。結晶が小さいほど、雪の白さはより純粋に見え、白さを感じさせるのに必要な雪の層は薄くなる。しかし、雪の結晶が大きいと、白は青みがかった色に見え、厚い雪の層だけが不透明になる。鉛白は、非常に微細な状態の非晶質物質であるため、光を非常に規則的に反射し、薄い鉛白の層は完全に不透明に見える。

人工顔料、結晶性顔料、非晶質顔料のいずれにおいても、雪と鉛白の場合と全く同じ条件が当てはまります。非晶質顔料の場合、ほとんどの場合、非常に薄い層で塗布面を不可視に、つまり専門用語で言うところの「覆い隠す」のに十分ですが、結晶性顔料は覆い隠す力が劣ります。この顕著な例は、2種類の白色顔料、鉛白と「パテントホワイト」(オキシ塩化鉛)の比較で見ることができます。前者は非晶質、後者は結晶質です。どちらも完全に無色で白色光を反射しますが、鉛白は非晶質であることと粒子が細かいことから、「パテントホワイト」よりもはるかに優れた覆い隠す力を持っています。

他のすべての色についても同じルールが当てはまります。非晶質顔料は常に結晶質顔料よりも隠蔽力が高いです。 [74ページ]後者の結晶は被覆力が強いため、結晶性顔料を製造する際には、結晶をできるだけ小さくするように注意しなければならない。

上記の白色顔料の定義から、微細な粒子状態にある無色の物質はすべて白く見えるため、膨大な数が存在することがわかります。一般的に使用されるのは、水に不溶性、またはほとんど不溶性で、優れた隠蔽力を持つ物質のみです。白色顔料として挙げられるものには、鉛白、亜鉛白、パーマネントホワイト、オキシ塩化鉛、硫酸鉛および亜硫酸鉛、オキシ塩化亜鉛、アンチモン酸鉛、アンチモン白、錫白、タングステン白、さらに特定の土類、パイプクレイ、カオリンなどがあります。これらの顔料のいくつかは、通常の用途には高価すぎ、化粧品用のビスマスホワイトのような非常に特殊な用途を除いて、はるかに安価な顔料と比べて利点がありません。

一般的に使用される人工白色顔料はごくわずかで、鉛、亜鉛、バリウム化合物が主流です。しかし、需要の高まりや必要な原材料の入手が容易になった場合など、状況によっては、顔料メーカーが他の白色顔料を製造する必要が生じることもあります。

すでに述べたように、白色鉛顔料は数多く存在しますが、いずれも永続性がなく、大気の影響で変色するという大きな欠点があります。鉛は硫化水素に対して非常に敏感な反応性を示し、硫化水素と反応して黒色の化合物を形成することはよく知られています。現在、特に都市部では、大気中に硫化水素または硫化アンモニウムの形で硫黄が含まれています。その量はごくわずかですが、あらゆる白色または着色鉛顔料の運命はこれによって決まります。時間が経つにつれて変色し、徐々に黒ずみ、最終的には [75ページ]黒く変色する。鉛顔料はこのように変化しやすいにもかかわらず、芸術家や画家によって使用されている。もっとも、その大部分は、大気の影響を全く受けない、より耐久性のある顔料に置き換えることができるのだが。

白鉛。
この顔料は、他の優れた特性に加えて、驚異的な隠蔽力も持ち合わせており、最も初期に知られた人工顔料の一つでした。紀元前4世紀にはすでに、ディオスコリデスが鉛白の製造方法を記述しており、これは鉛を酢の蒸気にさらし、白い層を取り除いて水で処理することによって得られるものでした。ローマの著述家たちも同様の方法を記述しており、彼らは「cerussa」という名称を用いています。この名称は、今日でも商業的に流通している鉛白の名称です。

鉛白は古くから知られていたものの、炭酸を含んでいることを明らかにしたのは1774年のベルクマンであり、それ以前は酢酸鉛だと考えられていた。分析化学の発展に伴い、鉛白の組成が解明され、より合理的な製造方法が用いられるようになった。中世においては、鉛白の製造はほぼオランダ人とヴェネツィア人の手によって独占されていたが、後世には徐々に広まり、現在では多くの企業がこの顔料の製造に携わっている。15世紀の錬金術師バジル・ヴァレンタインの著作からも、かつて鉛白に不純物が混入していたことがうかがえる。

市販の鉛白は、非常に多様な名称で知られており、主なものとしては、鉛白、ベネチアンホワイト、ダッチホワイト、クレムスホワイト、クレムニッツホワイト、フレークホワイトなどがあります。

化学組成から判断すると、白鉛は炭酸鉛と水酸化鉛の化合物、すなわち塩基性炭酸鉛である。 [76ページ]市販の鉛白は、他の白色物質の意図的な混合を除いて、炭酸鉛と水酸化鉛を様々な割合で含んでいる。これは、マルダーによる以下の分析によって示されている。マルダーは、彼が調べたすべてのサンプルが、以下のいずれかの式に従って構成されていることを発見した。

2 PbCO₃・Pb(OH)₂、 含む 86.27 パーセント PbO。
5 PbCO₃・2Pb(OH)₂ 」 85・86 」 」
3 PbCO₃・Pb(OH)₂ 」 85.45 」 」
4 PbCO₃・Pb(OH)₂ 」 85.00 」 」
ホッホシュテッターによれば、白鉛の製造は、以下の組成比を持つ化合物2 PbCO₃.(OH)₂を得ることを目的とする必要がある。

PbO 86.32
CO₂ 11.36
H₂O 2.32
この組成物の化合物は完全に非晶質であるという特徴があり、そのため最も高い被覆力を有します。マルダーの式からわかるように、市販の白色鉛は、結晶質の炭酸鉛(PbCO₃、PbOを83.46%含有)をある程度含んでいるため、被覆力が低くなる場合があり、この組成物とは大きく異なる可能性があります。

鉛白は非常に多様な方法で製造されるが、その原理は、三塩基性酢酸鉛の溶液に炭酸を作用させることで塩基性炭酸塩と中性酢酸塩を生成し、後者を再び塩基性酢酸塩に変換して鉛白を製造するというものである。

[77ページ]

第七章
 鉛白の製造
白鉛の製造工程は、主要な工程に基づいて、以下のように分類することができる。

  1. 金属鉛を酢酸蒸気にさらす工程で、この工程を行う容器を高温にさらす。最も古い、いわゆるオランダ式製法では、鉛と酢酸を含む容器を囲む糞尿の分解によって温度が上昇する。この発酵によって発生する熱により、酢酸と水が揮発し、酸素も存在するため、酢酸鉛が生成される。

また、鉛の酸化に伴い熱が発生し、この熱によって反応が加速され、大量の酸化鉛が生成されます。この酸化鉛は、既に生成している中性の酢酸鉛と結合して塩基性化合物を生成します。この反応が行われる容器は、周囲の有機物の発酵によって生成された多量の炭酸を含む雰囲気下にあります。この炭酸が塩基性酢酸鉛を白色鉛に変化させます。

ドイツ式またはオーストリア式は、この粗雑なプロセスを改良したものと見なされる。化学反応の通常の進行に必要な熱は燃料から生成され、炭酸は [78ページ]燃料の燃焼を利用して、塩基性酢酸鉛を白色鉛に変換する。

  1. 上記の方法では、白鉛の製造は金属鉛と酢酸から白鉛を製造することから始まります。いわゆるフランス式では、塩基性酢酸鉛溶液を炭酸で分解して白鉛と中性酢酸鉛を生成し、後者を再び塩基性酢酸鉛に変換します。
  2. イギリス式。この方法の原理は、炭酸鉛を酢酸鉛溶液で湿らせ、炭酸の作用にさらすことで白色鉛を生成するというものである。

鉛白の製造方法は、しばしば全く新しいプロセスとして提案されますが、常に上記の方法のいずれかに由来しており、原理的にはほとんど違いがなく、その違いが必ずしも改良とみなされるとは限りません。以下の鉛白の製造方法の詳細な説明では、先ほど述べた分類に従います。この分類によれば、主な方法は次の3つです。(1) 金属鉛、酢酸、炭酸からの鉛白の製造(オランダ式およびドイツ式)。(2) 塩基性酢酸鉛からの鉛白の製造(フランス式)。(3) 酢酸鉛溶液で湿らせたリサージからの製造(イギリス式)。

毎年、鉛白の製造に関する「新しい」製法が特許取得されていることに留意すべきである。これらの製法の大部分はここでは言及しないが、化学の原理に精通している者にとっては、それらはすぐに実現不可能に思えるだろう。

金属鉛から白鉛を製造する。
(a)ダッチプロセス
この本質的に原始的なプロセスは、適切に実施されると、 [79ページ]優れた発色性と隠蔽力を持つ鉛白顔料は、その特性ゆえに高く評価されている。現在ではほとんど使用されていない[2]。 なぜなら、他の方法ではより短時間で同等の発色の製品が得られるからである。しかし、この顔料は、ある産業分野が粗雑な始まりから高度な完成度へと発展していく様子を示すものとして、経済的に興味深い。オランダ式製法に含まれる工程は以下のとおりである。

[2]イギリスでは、オランダ式プロセスが一般的に用いられている。―翻訳者

(1)鉛を板状に鋳造する。(2)これらの板を壺に入れ、壺を積み重ねる(鉛と酢酸が入った壺を堆肥の床に置く)。(3)積み重ねた壺を取り出す。(4)壺の中で生成した白鉛を分離する。(5)不純な白鉛を粉砕、洗浄、乾燥してさらに精製する。

1.鉛を板状に鋳造する。—一見すると、鉛はどんな厚さにも容易に圧延できるため、板状に鋳造するのは不向きに思える。しかし、経験上、圧延された鉛は酢酸蒸気による腐食がゆっくりとしか起こらないのに対し、鋳造された板は急速に腐食されることがわかっている。

鉛を溶かすには、直径約1メートルの鉄鍋に、煙突につながるパイプが取り付けられた鉄製の蓋を被せたものが用いられる。この装置は、溶融金属から発生する危険な蒸気から作業員を保護するように設計されている。蓋の作業員側には、バランス機構を備えたスライドがあり、レバーでバランス機構が固定されている時のみ開いた状態になる。鍋の前には、水平軸を中心に回転する鉄板がある。鉛を融点よりわずかに高い温度まで加熱すると、作業員は柄杓で7~8キログラムの鉛を取り、水平に置かれた鉄板に注ぐ。鉛はごく短時間で固まるが、完全に固まる前に鉄板を鍋の方に傾け、まだ液体の鉛が鍋に流れ込むようにする。 [80ページ]鉛は流れ戻り、プレート上に非常に薄いシートが残ります。硬くなったシートはプレートから取り除かれ、プレートは冷水で冷却されて新しい鋳造の準備が整います。このようにして作られたシートの厚さは1~2ミリメートル以下です。次に、シートは白鉛に加工されるポットのサイズに合わせて幅の帯状に切断されます。シートの幅は一般的に5~6センチメートルです。白鉛の形成速度は金属鉛の表面に依存するため、連続したシートではなく、鉛は一般的に格子状に鋳造されます。この目的のために、平らなプレートの代わりに、交差する帯状の鉄板が使用されます。鋳造用のプレートには、直角に交差する溝も使用されます。前者の場合、直角に交わる開口部のあるプレートが得られ、後者の場合、溝の間隔に応じて、多かれ少なかれ粗い網目状の格子構造が得られます。

図4.

2.鉛の積み重ね。—巻き上げた鉛板を容器に入れます。これらの容器(図4)はやや円錐形で、底から少し離れたところに突起したリング、または場合によっては3つの突起があり、その上に鉛の螺旋が乗るようになっています。螺旋を配置する前に、約4分の1リットルの普通の酢を注ぎます。螺旋の下には十分な空間が必要です。 [81ページ]酢と接触しないようにするため。壺の内側は少なくとも半分まで釉薬が塗られており、液体が多孔質の陶器に浸透しないようになっている。

これらの壺の容量は約1リットル、上部の直径は約10センチメートルです。鉛板を使用する場合は、壺の高さは約20センチメートルになります。格子を使用する場合は、壺の高さを低くすることができ、スペースを節約でき、より多くの壺を積み重ねることができます。

壺と肥料を積み重ねたこれらの積み重ねは、大きさが様々です。あまり小さくすると熱損失が大きくなるため、小さくしすぎるのは避けるべきです。長さ4~5メートル、幅3.5メートル、高さ6~7メートルの積み重ねには、6,000~8,000個の壺と9,000~11,000キログラムの鉛が含まれます。

積み重ねる構造は、3辺が壁で囲まれた長方形の穴で構成され、4辺目は開いており、土は傾斜面状に掘り出され、壺と肥料を投入できるようになっている。積み重ねる作業は、壺を底に列状に並べ、できるだけ隙間を空けないようにすることから始まる。前述のサイズの積み重ねでは、1層に1,000個から1,200個の壺が並ぶ。鉛と酢酸が入った壺の間には、酢酸のみが入った大きめの壺がいくつか配置される。これらの壺の目的は、酢酸蒸気を供給することである。壺が所定の位置に置かれたら、各螺旋に3枚または4枚の鉛板を置き、一番上の板を蓋にする。壺のすぐ上に丈夫な木の板を置き、その上に板の層を重ねる。板は隙間なくぴったりと敷き詰め、何も落ちないようにする。板の上に新鮮な厩肥を敷き詰め、外側の壺の列と壁の間の隙間もこの厩肥で埋める。堆肥の層の厚さは30~40センチメートルです。

一番下の層の鉢の上に、全く同じ方法で2層目、3層目と積み上げられ、積み重ねた全体が鉢と肥料の層で交互に満たされる。 [82ページ]最上段の鉢は、厚さ60~70センチメートルのより厚い堆肥層で覆われます。鉛板と背の高い鉢を使用する場合、積み重ねた鉢は通常15段になりますが、格子と小型の鉢を使用する場合は、同じスペースに18段まで積み重ねることができます。鉢の層を配置する際には、鉛の酸化に必要な空気が入るように、ほぼ均等な間隔で隙間を空けるように注意する必要があります。積み重ねた鉢の前面は石積みで保護されていないため、満杯になると板で壁を覆います。また、板張りの屋根は雨からも保護します。

堆肥の代わりに、使用済みのなめし革樹皮を使用することができます。これは同様に発酵し、熱と炭酸を生成します。大規模ななめし工場の近隣地域では、この使用済み樹皮は一般的に、農業用途にはより価値の高い厩肥よりも安価に入手できます。また、使用済み樹皮には大きな利点があり、使用済みなめし革樹皮を用いて製造された白鉛は、一般的に厩肥を用いて製造されたものよりも純度の高い白色になります。これは、動物の排泄物の分解過程で少量の硫化水素が発生し、このガスが鉛化合物と接触すると黒色の硫化鉛を生成するためです。

実地経験の結果によれば、豚の糞は鉛白の製造には使用できない。豚の糞からは大量の硫化水素が発生するため、鉛白は白色ではなく、灰色がかった色になってしまう。

樹皮を堆肥の代わりに用いる場合、硫化水素による鉛白の変色を心配する必要はないが、樹皮は堆肥よりも分解が遅いため、発生する熱量と炭酸の量が少なくなり、鉛の腐食に時間がかかるという欠点がある。[83ページ]

国の気候に応じて、煙突の設置方法は異なる場合があります。寒冷地では、上記のように煙突を地中に埋め込み、周囲を石積みで囲む必要があります。しかし、温暖な気候では、このような効果的な冷却対策は不要です。いずれの場合も、温度の安定性を確保するため、煙突を地中に埋め込むのが望ましいでしょう。

堆肥や樹皮が豊富にある場合は、土に埋め込む代わりに、屋外に積み上げることもできます。ただし、その場合は冷却を防ぐために、非常に厚い堆肥の層で囲む必要があります。積み上げる構造において望ましい変更点は、鉢に蓋を付けることです。そうすることで、鉢の2層ごとに板を挟む必要がなくなります。蓋の目的は、土が鉢の中に落ち込むのを防ぐことです。蓋は縁にぴったりと密着してはいけません。そうしないと、炭酸が鉢の内部に入りにくくなります。そのため、蓋は丸みを帯びており、鉢にゆるくはまります。蓋付きの鉢を使用する場合は、一番下の層を通常の方法で堆肥で覆い、その上にまた鉢の層を重ね、これを繰り返します。

肥料を使用した場合、鉛の変質は4~6週間で完了すると考えられるが、樹皮を使用した場合は10週間かかる。得られる白鉛の量は場合によって異なり、例えば、長さ5メートル、幅4メートル、高さ6メートルの積み重ねに12,000キログラムの鉛を入れた場合、10,000キログラムの白鉛が得られ、4,000キログラムの鉛は変化せずに残っ​​た。別の例では、8層の積み重ねに280キログラムの酢と9,600~12,000キログラムの鉛を使用した場合、10~15パーセントの鉛が残留した。

3.白鉛の除去と研磨。—必要な時間が経過した後、積み重ねられた鉛板とロールが取り外されます。 [84ページ]木箱に集められた鉛は、白鉛と金属鉛を分離する部屋に運ばれる。かつては、白鉛は板から完全に手作業で取り除かれていたが、これは作業員にとって極めて危険な作業であった。白鉛の粉塵の発生を防ぐことは不可能であり、作業員は常に有毒物質が充満した環境に置かれていたため、様々な形態の鉛中毒に苦しんでいた。

鉛白が労働者の健康に及ぼす有害な影響を可能な限り軽減するため、手作業は可能な限り機械に置き換えられてきたが、鉛白のような有毒物質の様々な取り扱いにおいては、細心の注意が必要である。

本来禁止されるべき作業である、手作業による鉛の除去の場合、鉛板を広げて互いに打ち合わせると、鉛の大部分が剥がれ落ちる。残りの鉛を除去するには、板を重ねてハンマーで叩き、鉛が緩むまで叩くか、金属ブラシで板を清掃する。

このようにして得られた鉛白の塊には、多かれ少なかれ金属鉛が混入しており、粉砕というさらなる機械的工程によってそれらを取り除く必要がある。厚さ数ミリメートルの大きな鉛白の塊は選別され、「フレークホワイト」という名称で別々に販売された。これはかつて鉛白の中でも非常に貴重な品質であり、その外観は純度の証とされていた。現在市場に出回っているフレークホワイトは、このような方法で製造されたものではなく、鉛白をデキストリン溶液と混合し、ペーストから板状に成形して空気中でゆっくりと乾燥させることで得られる。

白鉛を機械的に分離するために、 [85ページ]鉛板は溝付きローラーで挟まれ、その間を通過させられます。粉塵を防ぐため、ローラーは密閉されたケーシングで囲まれており、その中には、大きな白鉛(フレーク状の白鉛)の破片を細かい粉塵から分離するためのふるいも備えられています。この配置は図 5に示されています。巻き戻された板は、開口部 B を通ってエンドレスレザーバンドに取り付けられ、それによって溝付きローラー D と E の間を運ばれます。これらのローラーを通過した後、より近い位置に配置された 2 組目のローラー F と G の間を通ります。その後、ドラム状のふるい H に落ち、そこから K の方向に装置から出ていきます。白鉛はふるいを通過し、J に配置されたトラックでキャッチされ、工場に運ばれます。

図5.

ホーンによる、未変化の金属鉛から白鉛を分離するための機械的装置を 図6および図7に示す。この装置は、スピンドルbとアームcを備えたドラムで構成されている。アームの歯eは、ドラムの下部カーブのほぼ底まで達している。 [86ページ]ドラム内では、鉛片が持ち上げられた後に再び落下できるように、上部からやや離れた位置を通過する。材料はホッパーtから投入され、アームの回転によって金属鉛片から白鉛が剥がれ、水によってふるい 3 とストップコックhを通過して沈殿槽に運ばれる。前方に運ばれた鉛片はブリッジ oで進行が阻止され、穴あきスクープnで回収され、ホッパーmの上方に持ち上げられ、装置からrで落下する 。ドラム内で材料の処理をより長い時間続ける必要がある場合は、スライドnでホッパーmを閉じるだけでよい。

白鉛粉砕機。—白鉛は、実際の粉砕工程に入る前に、一般的にまず乾燥粉砕、より正確には圧縮または粉砕されます。この粉砕は、垂直軸を中心に石床の上を回転する石臼からなる垂直式またはエッジランナー式粉砕機によって行われます。粉砕機は、粉塵の飛散を防ぐために木製のケーシングで囲まれています。

湿式粉砕は、石臼の間で行われ、 [87ページ]硬質鉛と軟質鉛の製造には2つの方法がある。前者は酢酸鉛を除去しない場合に得られ、後者は酢酸鉛をすべて洗い流した場合に得られる。

図8。

硬質白鉛は光沢のある塊状で、割るのが困難です。この外観は、重晶石などの不純物が混入していないことの証です。重晶石を含む白鉛は、滑らかな割れ目ではなく、土のような不均一な割れ目になります。硬質白鉛は粉砕が難しく、使用可能な微細な粉末状にするには、非常に慎重な処理が必要です。

乾燥した白い鉛は、エッジランナーの下で粉末状になった後、 [88ページ]湿式粉砕にかけられる前に、金属鉛の粒子が残るふるいを通す。湿式粉砕に使用されるミルは、通常のミルとほとんど、あるいは全く違いがない。

図9.

テューリンゲン州ケーニヒゼーのリヒターが設計した湿式粉砕用のミルは、以下のように構成されている(図8および 図9)。シャフトFEは、 [89ページ]水車と必要なギアによって毎分 60 回転で駆動される。面取りされた歯車Gは、歯車 HとJを介してシャフトKとLを駆動し、面取りされた歯車 a と b を介して、ミル M、N、O のランナー ストーンに毎分 140 回転の速度を伝える。CD はミルの階層配置を支えるフレームワークであり、fとgは漏れるオイルを受ける鋳鉄製のカップを備え たベアリングであり、iは車軸d をkに 固定するクランプである。k 内の鋼製カップは、 スピンドルlの硬化された上部に載っている。ベッド ストーンは梁n (厚さ 80 ミリメートル) に載っており、周囲のooによって横方向の動きが防止されている。p は、ベッドストーンの開口部にある木製の支持部材で、白い鉛が流れ出るのを防ぐ詰め物箱qを支え、スピンドルlとベッドストーンを繋いでいます。ランナーストーンrは、内側と外側が白い粘土で固められた箱sに囲まれ、ベッドストーンに固定されています。wを中心に回転するレバー tは、ネジuとハンドルvによって動かされ、ランナーの位置を調整します。石の直径は95センチメートルです。

30キログラムの鉛白を水と混ぜたものを、右側に示す一連のミルの最上部に投入します。混合物は注ぎ口eを通って下部のミルに流れ込み、容器に収容されます。容器から容器Pに排出された混合物は、左側の3つのミルを通過します。6つのミルを通過した後、重晶石を含まない鉛白が使用可能になります。鉛白に重晶石が混入している場合は、左側の3つのミルをもう一度通過させます。24時間で900~1,200キログラム(18~24cwt)の鉛白が粉砕されます。

乾式粉砕では、粉塵の発生を防ぐようにミルが配置されます。これは特に重要な点です。これらのミルの一般的なサイズは、ランナーとベッドストーンの両方の直径が90~95センチメートルです。両方の石の研削面には放射状の溝があります。[90ページ]

図10。

図10は、作業員を最大限に保護するように設計されたルフェーブルの白鉛ミルの構造を示しています。Aでは、白鉛の塊が内側に角状の突起を持つ青銅製のホッパーに収められています。同様に溝が刻まれたMによって、大きな塊は砕かれ、Aの下にあるホッパーを通ってミル本体に入ります。ミルは、ベッドストーンHとランナーKで構成されています。粉砕面には、粉砕された白鉛の搬送を容易にするための溝が刻まれています。図に示すように、石はMによって完全に覆われているため、粉塵の飛散はほぼ完全に防止されます。粉砕された白鉛は、チューブOOを通ってドラムO′O′に送られ、そこから充填されます。[91ページ]

硬質の白鉛を得るには、エッジランナーの下で乾燥粉砕された材料に水を加えて柔らかいペースト状にするか、エッジストーンの下で鉛が粉砕されている間に水が加えられていた場合は、さらに水を加えてペーストを粉砕機に投入できるほど薄くし、銅製のスプーンで定期的に投入して粉砕する。粉砕機から出てきたペーストは、陶器の鍋または石膏の型に集められ、そこで乾燥させる。

これらの鍋は通常、円錐台の形をしており、これはかつてオランダから白鉛が貿易に持ち込まれた際の形状でした。乾燥の過程で水分が失われ、白鉛の塊が縮むため、数日後には型を逆さまにすることで塊を取り出すことができます。乾燥は空気中または人工的に加熱されたストーブで行われます。加熱は最初は徐々に行わなければならず、そうしないと白鉛の塊が急速に縮んで円錐にひび割れが生じ、簡単に崩れてしまいます。乾燥が一定の段階に達したら、塊が割れる危険なくストーブの温度を50℃(122°F)まで上げることができます。完全に乾燥したら、白鉛の表面は粗くなっているため、市場に出荷する準備が整う前に削って滑らかにする必要があります。

軟質白鉛。―前述のように製造された硬質白鉛は、非常に重く、非常に硬い純白の塊からなります。軟質白鉛が必要な場合は、混入した酢酸鉛を洗浄によって除去する必要があります。これは、エッジランナーの下またはミルで粉砕する際に多量の水を加えて薄いパルプ状にし、これを攪拌機のある受容器に流し込むことによって行われます。白鉛は攪拌機によって完全に沈降するのを防ぐことはできません。容器の底には柔らかい泥状の沈殿物が堆積し、密度が高いため攪拌が困難です。容器がいっぱいになったら攪拌機を止め、乳白色の液体を [92ページ]沈殿させる。白鉛は比重が高いため、短時間で沈殿する。白鉛の上にある透明な液体を、セメントで内張りされたタンクに移す。攪拌機は容器内の任意の高さに設置できるようにしておくのが望ましい。そうすれば、攪拌機を動かしながら徐々に下げることで、底に沈殿した白鉛を真水と混ぜ合わせることができる。これらの操作を、酢酸鉛がすべて除去されるまで繰り返す。

洗浄水にソーダ溶液を加えることで、溶解した鉛を酢酸鉛として回収します。炭酸鉛が沈殿し、タンクの底に沈みます。この沈殿は、タンクに石灰石の塊を入れることによっても促進できます。洗浄槽に残ったペースト(純白の鉛と水のみを含む)を目の詰まった布袋に詰め、徐々に圧力を上げて水を絞り出し、固いパルプ状になるまで絞り出します。その後、空気中または乾燥炉で完全に乾燥させます。

軟質の鉛白は、不規則な塊状、または柔らかく重い粉末状のいずれかになります。低品質の鉛白には、微粉末状の重晶石が少量または多量に含まれています。重晶石の割合が高いほど、混合物の被覆力は低下します。鉛白中の重晶石を検出する非常に簡単な方法については、後ほど説明します。

(b)ドイツ式プロセス
白鉛を作るドイツ式またはオーストリア式の製造方法は、木造または石造の密閉された部屋で成形が行われるため、チャンバー法とも呼ばれる。古い製法では、鋳造された鉛板を二つ折りにして、底が防水の木箱の中の横棒に吊るし、板同士が接触しないように注意していた。これらの箱は通常90個ほど、高温の部屋に並べられ、 [93ページ]各箱は長さ約1.6メートル、幅約0.4メートル、高さ約0.3メートルであった。各箱の底には酢または希酢酸とワインの残渣の混合物が注がれ、箱はぴったりと閉まる蓋で覆われた。部屋の温度は週ごとに徐々に上げられ、最初の週は25℃、2週目は38℃、3週目は45℃に保たれた。4週目の初めに温度は50℃に上げられ、2週間その温度が維持された。この高温ではかなりの量の酢酸が蒸発し、酢酸鉛が生成される。酢酸鉛は、ワインの残渣から発生する炭酸によって塩基性炭酸鉛に変化する。適切な温度が維持された後、箱を開けると、ほとんどすべての鉛が白鉛に変化しているのが見つかり、白鉛は叩き落とされ、残りの鉛は新しいプレートの鋳造に使用される。箱の代わりにレンガ造りの部屋を用いる方法も容易に想像できる。その部屋には大量の鉛板が運び込まれ、部屋を密閉した後、酢酸蒸気と炭酸が導入される。使用される部屋は、12,000キログラムから12,500キログラムの鉛を収容できる。

これらのチャンバーには、鉛板が木製の支持具に吊り下げられており、底部のすぐ上に開口部があり、そこは酢酸4~5%を含む酢を煮沸するレトルトにつながっている。約12時間後、酢酸の蒸気と空気中の酸素の同時作用により、酢酸鉛が生成される。次に、炭酸がチャンバー内に導入される。炭酸は円筒形の炉で木炭を燃焼させることによって得られ、チャンバーに入る前に長い鉄管を通すことで冷却される。12,500キログラムの鉛を製造するには、毎日約482リットルの希釈酢酸が必要となる。これは、濃酢酸を水と混合して酸濃度を4.5%にすることで得られる。 [94ページ]炭酸を得るために、数キログラムの木炭が必要となる。所要時間は5~6週間で、未変化の鉛の残留率は10~35パーセントである。

この方法で得られる白鉛は十分に実用的ですが、使用する材料の量を制御できないという大きな欠点があります。特定の組成の白鉛を一定量生産するには、鉛、酸素、酢酸、炭酸を一定量必要とします。したがって、使用する材料の量を正確に測定できる装置を設計できれば、大きな進歩となります。なぜなら、操作はもはや無作為に行われるのではなく、一定で不変の条件下で行われるようになるからです。炭酸と酢酸の量は事前に計算できます。必要なガスの量は、石炭ガスの測定に使用されるタイプのメーターで容易に測定できます。この原理に基づいて、より現代的な方法が数多く開発されています。

図11。

メジャー法によれば、塩基性酢酸鉛を生成するために、鉛板を充填したチャンバーに水蒸気と酢酸蒸気を同時に導入する。この工程には約12時間かかる。次に炭酸を導入する。炭酸は、鉄製の円筒内で木炭を燃焼させ、そこに空気を送り込むことで生成される。約60℃という比較的高温のこの炭酸によって、酢酸鉛は速やかに白鉛に変化する。酢酸鉛の一部は分解されずに残るため、操作終了時にアンモニアを注入してこれを除去し、鉛塩を分解する。最後に、残ったアンモニア塩は過熱蒸気によって除去される。メジャーの装置を図11に示す。AとBは鉛が載る水平格子を備えたチャンバーであり、Cは炉である。 [95ページ]木炭を燃焼させるためにファンが備え付けられている。Cからの燃焼生成物はボイラーDの下を通過し、その流れは弁aによって調整される。その後、酢酸を含むボイラー Eを加熱し、煙道bを通ってチャンバーAと Bに入るか、またはbの弁によって 煙突dに導かれる。ガスは、 [96ページ]チャンバーから、eで出口を見つけます。蒸気管fは、 gを介してボイラーEに蒸気を送り込み、さらにチャンバーAとBにも蒸気を送り込み、これらを加熱して必要な水分を供給します。hはEに充填するための漏斗です 。管kは酢酸蒸気をチャンバーに運びます。薄い鉛板をチャンバーに入れた後、チャンバーを閉じて温度を 49°~60° C に上げ、蒸気と酢酸蒸気を 10~20 時間導入して塩基性酢酸塩を生成し、その後、炉ガスを 60° C の温度で導入します。このようにして得られた白鉛は、通常の方法で洗浄および研磨して仕上げることができますが、前述のように、アンモニアを導入し、次に熱風または過熱蒸気を導入して酢酸鉛を除去する方が良いです。

この工程は2~4週間で完了する。ガートナーは、長さ1.26メートル、高さ0.78メートル、幅0.78メートルのチャンバー内で150キログラムの鉛を用いてこの工程に従い、28日間で良質の白鉛を得た。

H. キルバーグが設計した白鉛製造装置は、図 12、13、14 に示されている。鉛板はチャンバー内の板aに吊り下げられ、板の支持部bは支持部dのスリットcを通る。 [97ページ]そして、 e の点で壁を貫通して突き出ている。キャリアbは真鍮線でボルトから吊り下げられている。ラッセルの端eを叩くと、ラッセルが揺れ動き、鉛板にゆるく付着している白鉛が振り落とされ、新しい金属面が露出する。ラッセルの端が突き出ている壁の開口部はゴムで塞がれている。チャンバーを空にしたときに粉塵が発生するのを防ぐため、チャンバーの屋根の下に配置された銅管vから鉛板に細かい霧状の水が噴射される。水は鉛板から白鉛の残りを洗い流す。

図14。

同様に、ガスを高圧下でチャンバー内に導入すれば、鉛白の製造工程をより短時間で行うことができる。しかし、装置とチャンバーの気密性を継続的に監視する必要があるため、困難が伴う。[98ページ]

図15。

W. トンプソンの装置(図 15)は、凝縮した蒸気を排出するための 二重屋根Bを備えたチャンバーAと、鉛を積んだワゴンを出し入れするための扉が両側に設けられています。空気と炭酸を運ぶパイプnには、チャンバーの側面まで伸びて穴の開いた管Dに接続される分岐eが設けられています。パイプnには、空気や炭酸の流入速度が速すぎるのを防ぎ、同時に十分な加熱面を提供する貯水槽bが設けられています。ワゴンEの上には、鉛板を支えるフレームvがあります。鉛板は、固体または格子状で、厚さは 3 ~ 12 ミリメートルで、フレーム内に約 25 ミリメートル間隔で配置されています。酢酸を受け入れるための槽Fは、貯槽Zから供給される。蒸気管Cは酢酸の蒸発を促進する。蒸気管dは、工程開始時およびCが使用されていない時にチャンバーを加熱する。チャンバーが鉛で満たされると、槽Fには濃度5%の酢酸が満たされる。チャンバーは閉じられ、蒸気が供給される。 [99ページ]Cとdをチャンバー内の温度が25°~50°Cに達し、酸の蒸発が始まるまで続けます。その後、n、e、Dを通して 3~4日間、小さな圧力で空気を送り込み、続いて炭酸と空気の等量混合液を流し込み、白鉛の生成が完了するまで続けます。厚さ3ミリメートルのプレートを使用し、温度を25°から50°Cまで徐々に上げる場合は約12日かかりますが、厚さ12ミリメートルのプレートの場合は28日かかります。このプロセスを適切に実行するには、チャンバーの温度を25°から50°Cまで非常にゆっくりと上げることが重要です。

P. レイの方法では、溶融鉛を細い流れで水に注ぎ込み、粒状になった金属を容器に入れ、底から 5 センチメートル上の格子の上に 30 センチメートルの厚さの層状に敷き詰めます。底には鉛の上まで伸びる細い管があり、空気の供給に使用されます。酢酸は容器から容器へと鉛の上を流れるようにします。適切な溶液を得るには、厚さ 2 メートルの鉛の層が必要なので、6 ~ 7 個の容器を上下に並べます。酢酸鉛溶液を使用する場合は、鉛の層は 1.2 メートルの厚さで十分です。塩基性酢酸鉛溶液は、通常の方法に従って炭酸で処理されます。

これまで述べてきたドイツ式白鉛製造法の改良に加え、他にも多くの方法が提案されている。これらの方法の多くに共通する原理は、細かく粉砕した鉛は板状の鉛よりもはるかに速やかに白鉛に変換されるという点にある。細かく粉砕した鉛は、板状の鉛に比べて酢酸やその他の物質の作用を受ける表面積が格段に大きいからである。

ロスタンの方法では、溶融した鉛を高速回転する鉄の円盤に流し込むことで、鉛を非常に小さなペレットに変えます。 [100ページ]高速回転によって非常に小さな液滴の形になり、それが円盤から飛び出して冷水の入った容器の中で冷却される。

トラッサは、冷水に注ぎ込んでペレット状にした鉛を、高速回転する容器に入れ、その大部分を微細な粉末に変える(?)ことを推奨している。この鉛粉末は、空気にさらすだけで白鉛に変わると言われており、最初に酸化鉛が生成され、そこから塩基性炭酸鉛が生成される。このプロセスは大規模には実用的ではない。細かく砕いた鉛を空気で急速に酸化させることは、数人の発明家によって白鉛の製造に応用されてきた。ウッズ、マッキャネル、グリューネベルクのプロセスはこの変換に基づいている。要点としては、鉛を鉄または陶器の円筒に細かく砕き、炭酸と空気、またはこれらと酢酸蒸気の混合物を円筒の軸を通して導入する。

大規模な生産においては、未変化の鉛と白色鉛を分離するための特別な装置が備えられているべきであるが、そうでない場合、チャンバーから出てくる塊は粉砕処理にかけられなければならない。この処理では、最も重い物質である鉛が最初に沈殿し、最後に沈殿する部分が最も純粋な白色鉛となり、その下層部は微粉末状の鉛と過酸化鉛の混合物によって多かれ少なかれ灰色がかった色になる。

ドイツ式製法で製造された白鉛には、時折、赤みがかったり灰色がかったりした色合いが見られることがありますが、これは製造工程の不備が原因です。赤みは、酢酸の使用量が不足しているために遊離酸化鉛が存在することを示しています。灰色は、金属鉛の存在、または炭酸鉛の過剰によるものです。[101ページ]

(c)フランス法
フランス式の鉛白製造法は、炭酸を塩基性酢酸鉛溶液に通した際に起こる反応に基づいています。この反応により、塩基性炭酸鉛が沈殿し、中性酢酸鉛が溶解したまま残ります。この中性酢酸鉛は再び塩基性酢酸鉛に変換され、そこから炭酸によって再び鉛白が分離される、というサイクルが繰り返されます。現在、大規模に用いられているこの製法は、パリ近郊のクリシーで初めて大規模に実用化されたフランスの化学者テナールによるものです。この製法はクリシー法とも呼ばれています。

この工程は、塩基性酢酸塩の製造と、その溶液を純粋な炭酸で処理して塩基性炭酸塩を沈殿させる工程に分けられる。

1.塩基性酢酸鉛溶液の調製。—この化合物の調製については既に説明したが、以下は以前に述べた内容の補足である。リサージを使用する場合は、蒸気で加熱した木製の容器に溶解させる。酢酸を蒸気で沸騰直前まで加熱し、細かく粉砕したリサージを徐々に加える。リサージは比重が大きいため、すぐに底に沈んでしまうので、撹拌機で液体を攪拌し、リサージを細い流れで加えるのが望ましい。溶液の比重が、酢酸1当量に対して酸化鉛3当量を含むことを示すまで、リサージの添加を続ける。

金属鉛を扱う場合、これは細かく粉砕された状態で使用する必要があります。オランダ式鋳造法のように、薄いシートや格子状、あるいは平線やリボン状に鋳造されます。これらのリボンは、ストッパー付きの供給パイプを備えた鍋で鉛を溶かすことで容易に作ることができます。 [102ページ]コックの下には、トラムの線路に沿って前後に動かすことができる、水で満たされた容器が置かれています。前後に動かされているこの容器に溶けた鉛を流し込むと、金属は表面積の大きい細長いリボン状になります。木製の桶はこれらの鉛のリボンでほぼ完全に満たされ、次に酢酸で覆われます。しばらくすると、空気の作用により鉛の酸化が非常に活発になり、桶の中身が熱くなり、蒸気と酢酸の蒸気が上昇し始めます。これが確認されたら、元の酢酸を桶にポンプで戻し、鉛と接触させて数時間放置し、酸化鉛を溶解させます。溶液の比重が1.1326~1.1415に達したら、未溶解の鉛から溶液を抜き取ります。未溶解の鉛は、急速な酸化の結果、短時間で温かくなり、新鮮な酢酸で処理されます。

鉛リボンは最終的に非常に薄くなり、自重で集まって固まり、空気や酢酸が作用しなくなる。これらの残留物は溶液容器から取り除かれ、新しいリボンが投入される。残留物はビロードのような外観をしており、水と混ざると水が暗くなり、濁った液体からすぐに細かいビロードのような黒い粉末が分離する。これは細かく砕かれた銀で構成されている。液体は、微細な炭素粒子が懸濁しているため、まだ濁っている。鉛鉱石、特に方鉛鉱には、かなりの量の銀が含まれていることが多い。銀鉛は通常、使用前に脱銀されるが、通常は少量の銀が鉛中に残っている。鉛を酢酸に溶解すると、この銀は、溶液容器から鉛の残留物を洗浄する容器の底に柔らかい粉末として沈殿する。[103ページ]

2.炭酸の調製と鉛白の沈殿。―塩基性炭酸塩を沈殿させるのに必要な炭酸は、小型炉で石灰石を加熱し、そこからポンプでガスを吸引する方法、または木炭を直接燃焼させる方法のいずれかによって得られる。前者の場合、非常に純度の高い炭酸が得られ、副産物として貴重な生石灰が得られる。後者の場合、純度の高い炭酸を製造するために注意が必要である。

図16。

キンドラーが炭酸を製造するために設計した炉(図16)は、円錐形の炉で、炉床 aで石炭またはコークスを燃焼させる。通路cは、燃料の堆積による障害を避けるため、垂直の壁で仕切られている。空間 Kは石灰石で満たされており、炭酸はこの石灰石を通過する。水で満たされたタンクeは石灰石を冷却し、その後、洗浄容器D内の水を通過したガス はポンプによって排出される。

クリシーの旧製法では、図17に示す装置 が使用されていた。塩基性酢酸鉛は、撹拌機BCを備えた木製容器Aで製造された。この容器からコックbを介して溶液が沈殿槽Eに流れ込み、そこで機械的不純物が溶液から分離された。澄んだ液体は [104ページ]分解容器は、9,000~10,000リットルの容量を持つ、大きくて浅い蓋付きタンクである。このタンクには、大きなパイプSから伸びる800本の銅管が開いている。小型炉Dでは、石灰石をコークスとともに燃焼させて炭酸を生成した。炉の上部のパイプから炭酸はアルキメデス式スクリューh Kに送られ、水で洗浄された後、酢酸鉛溶液に注入された。炭酸の注入は10~12時間続けられ、その後、分解タンク内の液体が白鉛の沈殿によって完全に透明になるまで装置を静置した。中性酢酸鉛を含む透明な溶液は受器mに流れ込み、そこからポンプPによって溶解槽Aに戻され、そこで新しい量のリサージで処理された。白鉛から抽出された中性酢酸鉛溶液の比重は約1.0901であった。分解槽の底に沈殿した白鉛は、かなり粘稠なペースト状であった。これを槽Oに移し、水で数回洗浄した。最初の洗浄水には少量の酢酸鉛が含まれており、溶解槽に戻した。得られた白鉛は非常に柔らかい粉末状であったため、直ちに乾燥皿に移した。この方法で得られた白鉛は粗い塊を含まない沈殿物であるため、粉砕する必要はない。

図17。

[105ページ]理論的には、このプロセスを開始する酢酸の量は、無尽蔵の白鉛を生成するのに十分である。なぜなら、分解槽に塩基性酢酸の形で投入された酢酸はすべて、中性酢酸として溶解槽に戻されるからである。しかし、実際には状況はやや異なる。少量の酢酸が洗浄水に混入するため、酢酸鉛溶液を溶解槽に戻すたびに、その損失を補うために少量の酢酸を追加する必要がある。

図18。

フランスのオズーフが採用した方法は、テナール法を大幅に改良したものである。沈殿には純粋な炭酸が用いられ、炭酸の添加量を鉛溶液の量と濃度に応じて調整できるため、オランダ法で製造されるものと組成が類似した鉛白が得られる。これにより、任意の組成の鉛白を製造することが可能となる。作業員の健康を守るため、極めて厳重な予防措置が講じられている。[106ページ]

純粋な炭酸ガスの製造は、炭酸ナトリウム溶液によるガス混合物からの炭酸ガスの吸収と、その溶液を加熱することによる炭酸ガスの発生に基づいています。装置を図18および19に示します。ストーブ Aから得られた燃焼生成物は、空気ポンプEによってパイプ Cを通って冷却器Bに吸い込まれます。冷却器 B には、 Dによって定期的に冷水が供給されます。受容器E´で圧縮されたガスは、そこで水分を付着させ、その後、攪拌機を備えた 3 つの水平鉄板シリンダーFを通過します。このシリンダー内で、炭酸ガスは 9° B の冷たい炭酸ナトリウム溶液に吸収されます。吸収されなかったガスは、 Gを通って大気中に放出されます (図 19 )。炭酸水素ナトリウム溶液は、3 つのシリンダーFを通過した後、木製のタンクHに収容されます。交互ポンプII´のポンプIは、炭酸水素ナトリウム溶液をHから汲み上げ、パイプ Kを通して管状シリンダーJに送ります。このシリンダー Jは、垂直管のみで接続された、より大きな直径のシリンダーJ´の上に立っています。炭酸水素ナトリウム溶液はJ内の管の間を上昇し、パイプLを通過し、その開口部を形成するローズから細かい霧状になって滴下し、垂直管を通ってJ´に入り、そこからMに入ります。M では、蒸気コイルによって 100° C まで加熱されます。その後、炭酸が発生し、容器R内で冷却コイルによって冷却された残りの炭酸ナトリウム溶液は、ポンプ I´によって再びパイプKを介してシリンダーFに吸い出されます。Mで発生した炭酸は、蒸気とともにNを通ってJ´に入り、シリンダーJの管内を上昇する際に、落下する重炭酸塩溶液の噴霧によって冷却される。冷却は水に囲まれたコイルOで完了し、容器Pは凝縮水を分離し、ガスをホルダーQに送る。パイプSはPとポンプJ´の吸込管を接続している 。炭酸ナトリウム溶液から失われた水分を回復させる働きをし、 [107ページ]適切な濃度を維持する。炭酸1立方メートルの価格は10サンチーム、1キログラムの価格は5サンチームです。

図19。

[108ページ]白鉛の製造では、炭酸がパイプU(図19および20)を通って、攪拌機を備え塩基性酢酸鉛溶液を含むシリンダーTに入ります。ポンプVによって、鉛溶液はWを通ってシリンダーTに供給されます。ガスの吸収は急速に進み、操作の進行は目盛り上のポインターの動きを観察することで追跡されます。ガスホルダーが沈むと、ポインターは上昇します。白鉛が沈殿した後、Tの内容物は、銅メッキされた鉄の垂直軸に取り付けられた回転レーキを備えた容器bに空けられます。白鉛が沈殿したら、上澄みの中性酢酸鉛溶液がポンプdによってパイプcを通って吸い出され、銅メッキ鋼製の垂直軸Wに攪拌機を備えた水密容器Xに導かれます。ここでリサージが加えられ、得られた塩基性酢酸鉛溶液は、既に説明したようにポンプVによって シリンダーTに送られます。槽b内の白鉛は、攪拌機を動かすことで、少量の酢酸鉛で事前に精製された水で一度洗浄されます。次に、攪拌機を備えた別の槽に移され、そこで数回洗浄されます。最後の洗浄水には、白鉛のサンプルがヨウ化カリウム溶液1滴で着色しなくなるまで炭酸ナトリウムが加えられます。このようにして洗浄水から鉛が除去され、製品の品質が向上すると言われています。しかし、これは良質なオランダ産白鉛には一般的に酢酸鉛が含まれているという事実とは一致しません。ガスホルダーに接続された2気筒ポンプhは、T内の液体の表面にガスを押し出し、図bに示されている位置にない 、直接流れのない槽に液体を送り込みます。洗浄された鉛白は袋に入れられ、油圧プレスで圧縮され、乾燥、粉砕、ふるい分けされ、樽に詰められる。これらの面倒でしばしば危険な作業は、オズーフによって次のように改良された。パルプ状の鉛白は、槽bからホッパーgに流れ込み、そこで小型攪拌機によって混合され、そこからシリンダーfへと送られる。シリンダーは内部からガスで加熱される。回転するシリンダーは白鉛を運びながら乾燥させ、乾燥させた白鉛はホッパーの下にあるナイフで取り出され、傾斜面に落下する。ホッパーとシリンダーは、十分な通風のある部屋に設置されている。[109ページ]

図20。

[110ページ]乾燥室から運ばれてきた塊は、防塵マスクを着用した作業員によってエンドレスチェーンに繋がれたバケツに入れられ、製粉所に運ばれて粉砕・篩分けされる。その後、アルキメデス式スクリューによって白鉛は樽に運ばれ、特殊な機構によって均一に圧縮される。樽がいっぱいになるとベルが鳴る。

天然炭酸を用いた鉛白の製造― 地中から炭酸ガスが湧き出る地域では、そのガスを鉛白の製造に利用することができ、実際に利用されている。天然炭酸は、もちろん、鉛白の製造工程のいずれにも使用できる。

(d)英語のプロセス
現在では使われなくなったこの製法では、炭酸鉛を酢酸鉛の希薄溶液と混ぜて固いペースト状にし、炭酸に作用させることで白鉛を製造していた。溝付きローラーや回転シリンダー(中空の軸を通して炭酸を流し込む)を用いてペーストを連続的に練り混ぜることで、ペーストと炭酸を十分に接触させることができた。

この製法では、鉄や銅の酸化物が全く含まれていない純粋な鉛蓄熱材を使用した場合にのみ良質な製品が得られる。銅酸化物は、アンモニアが安価に入手できる場合はアンモニアを用いて鉛蓄熱材から除去できるが、鉄酸化物は除去できず、ごく少量でも鉛白に黄色みを帯びてしまう。[111ページ]

(e)その他の方法
ペイエンの製法では、捺染の副産物として大量に得られる硫酸鉛が原料として用いられる。この硫酸鉛を炭酸アンモニウムまたは炭酸ナトリウム溶液で処理することにより、鉛白と硫酸アンモニウムまたは硫酸ナトリウムが生成される。得られた鉛白は洗浄によって可溶性塩類から分離され、少量の酢酸鉛と混合された後、乾燥型に押し込まれる。

硫酸鉛を苛性ソーダで煮沸し、炭酸を通す(ピュイサン法)ことにより、通常の白鉛とは組成が大きく異なる白鉛が得られる。

副産物として、あるいは安価な製法で得られた不溶性鉛塩を、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の炭酸塩で処理することにより、白鉛に変換する多くの方法が提案されてきた。しかし、これらの方法のいずれも産業界で定着していないという事実は、それぞれに重大な欠陥があるか、あるいは特殊な条件下でしか実用化できないことを示している。

パティソン法では、塩化鉛を分解するために炭酸マグネシウムが用いられる。炭酸マグネシウムの原料はドロマイト(マグネシウム含有石灰岩)である。粗粉末状にしたドロマイトを弱赤熱で加熱すると、酸化マグネシウムが生成する。炭酸カルシウムは分解にほぼ白熱を必要とするため、ほとんど変化しない。水に溶かした粉末を高圧下で炭酸と反応させると溶解し、炭酸水素マグネシウムが生成する。この飽和溶液は酸化マグネシウムを2.3%含有し、比重は1.028である。塩化鉛溶液は、水126部に対して塩化鉛1部を含む。 [112ページ]炭酸マグネシウム溶液をやや過剰量加え、できるだけ早く混合する。混合容器から液体を大きな受容器に移すと、白鉛と少量のオキシ塩化物からなる沈殿物が析出する。乾燥後、沈殿物を少量の水酸化ナトリウムとともに粉砕し、オキシ塩化物を分解する。数日後、沈殿物を洗浄して塩化ナトリウムを除去し、乾燥させる。

デールとミルナーの製法は、上記のマグネシア製法と類似している。リサージ、水酸化鉛、または不溶性の鉛塩を炭酸水素ナトリウム溶液と混合し、水を繰り返し加えながら、白色鉛の生成が完了するまで粉砕する。鉛化合物と炭酸水素ナトリウムは等量ずつ使用される。

P. Bronnerの方法(ドイツ特許52,262)によれば、新たに沈殿させた硫酸鉛3分子を苛性ソーダ2分子の溶液で加熱すると、次の式に従って塩基性硫酸塩2PbSO₄・Pb(OH)₂が生成される。

3 PbSO4 + 2 NaOH = 2 PbSO4.Pb(OH)2 + Na2SO4。

または、硫酸鉛4分子は苛性ソーダ2分子によって分解される。その反応式は次の通りである。

4 PbSO4 + 2 NaOH = 3 PbSO4.Pb(OH)2 + Na2SO4。

この変化は70℃の温度で起こる。生成した塩基性硫酸塩は純白色であるが、隠蔽力が不足しているため顔料としては使用できない。しかし、炭酸ナトリウム溶液で加熱すると、鉛白に変換される。

2 PbSO4・Pb(OH)2 + 2 Na2CO3 = 2 PbCO3・Pb(OH)2 + 2 Na2SO4。
3 PbSO4.Pb(OH)2 + 3 Na2CO3 = 3 PbCO3.Pb(OH)2 + 3 Na2SO4.

この工程は作業員に無害であり、製造の副産物として得られる硫酸鉛は、 [113ページ]捺染用の媒染剤は、良質な販売用鉛に加工することができる。硫酸鉛は、リサージ、酢酸鉛、硝酸鉛からも得ることができる。

鉛白に時折、淡いピンク色が現れることがある。これは純白の鉛と比較すると明らかに分かる。この色は、銀を含む鉛から作られた鉛白に見られる。ごく少量の銀でも、この色合いを生み出すのに十分である。

油で練り、絵画に使用した鉛白は、時折、目に見えて黄色に変色することがある。この変色は、光をほとんど遮断した鉛白で塗装した表面に見られる変色とよく似ている。この黄色変色は酸化鉛によるものである。このことは、そのような鉛白を水に懸濁させ、炭酸で処理することで証明されている。処理後、その鉛白で塗装した表面は永久に白色のままとなる。

(f)オキシ塩化鉛白
白鉛という名称で呼ばれるが、組成が異なるオキシ塩化鉛からなる様々な製品が存在する。この化合物はパティソンの白鉛とも呼ばれる。

パティソンの白鉛は、本物の白鉛よりもはるかに安価に製造でき、原料には安価な方鉛鉱が用いられる。微粉末状の方鉛鉱を密閉した鉛容器に入れ、濃塩酸で煮沸する。硫化水素が発生し、これを燃焼させて二酸化硫黄とし、硫酸の製造に用いる。熱い飽和塩化鉛溶液が残り、冷却すると塩が小さな結晶となって析出する。結晶をバスケットに集め、冷水で洗って酸を除去する。純粋な塩化鉛を熱湯に溶かし、石灰水と混合する。パティソンはドロマイトを燃焼させ、少量の水で処理して溶けやすい塩を除去し、石灰水を得た。 [114ページ]この洗浄水を除去し、残渣を繰り返し水で処理して、純粋な水酸化カルシウムの透明な溶液を得る。純粋な石灰石を使用する場合は、焼成後すぐに水で処理しても、事前の準備は不要である。

塩化鉛2当量に対し、水酸化カルシウム1当量を使用する。実際の経験から、沈殿を非常に速やかに起こすと最良の製品が得られることがわかった。この目的のために、両方の溶液を側面に狭いスリットのあるパイプを通して沈殿槽に導入し、液体が薄い層で接触するようにした。この層で顔料の沈殿が瞬時に起こる。また、塩化鉛は全体を通して過剰量である必要がある。沈殿物が沈降するまで液体を静置する。比重が高いため、沈殿は短時間​​で起こる。この溶液には、塩化カルシウムに加えて少量の過剰量の塩化鉛が含まれている。液体が赤色リトマス紙を青色に変えるまで石灰水を加える。アルカリ溶液から鉛はすべてすぐに水酸化鉛として分離し、塩酸に溶解して再び工程に戻る。

ソーダ製造で得られる大量の塩酸を利用するため、パーシーは方鉛鉱を塩酸で粉砕する工程を考案した。この工程では、30~40時間かけて鉛がすべて塩化鉛に変換され、石灰質の不純物は分解されない。次に、塩化鉛を未溶解の鉱物から水で分離し、鉄分がなくなるまで洗浄する。その後、塩化鉛を熱水に溶かし、石灰水を用いてオキシ塩化鉛に変換する。

亜硫酸鉛(PbSO₃)は、塩基性酢酸鉛溶液に二酸化硫黄を通すことで得られ、亜硫酸鉛が沈殿する。 [115ページ]そして、中性酢酸鉛溶液が残る。この製法はフランスの白鉛製法と似ているが、二酸化炭素の代わりに二酸化硫黄が用いられる点が異なる。亜硫酸鉛は白鉛に比べて利点がなく、価格も高いため、実用化には至っていない。

ルイスとバートレットの白色鉛顔料。―ミズーリ州ゾプリンの鉛精錬所では、方鉛鉱を石灰石と石炭で精錬し、金属鉛に加えて鉛ヒュームを得る。この鉛ヒューム鉱床を点火し、再び鉛と鉛ヒュームを精製する。この鉛ヒュームはそのまま白色顔料として使用でき、主に硫酸鉛、酸化鉛、酸化亜鉛から構成されている。

白色鉛アンチモン顔料。
アンチモン酸鉛とアンチモン酸鉛はどちらも重く白い粉末で、顔料として使用できます。これらは鉛白よりも高価で、隠蔽力は劣り、耐久性も鉛白に劣ります。

アンチモン酸鉛は、微粉末状のアンチモン5部を硫酸20部で加熱し、乾燥した白色の硫酸アンチモン塊が得られるまで反応させることで得られる。これを炭酸ナトリウムと融解し、溶融物を水で抽出した後、酢酸鉛で沈殿させることによりアンチモン酸鉛が得られる。

アンチモン酸鉛は、微粉末状の輝安鉱(三硫化アンチモン)1部と硝酸ナトリウム5部の混合物を少量ずつ赤熱したるつぼに入れ、水で煮沸し、得られた溶液を酢酸鉛で沈殿させることによって製造される。

[116ページ]

第8章
エナメルホワイト
硫酸バリウムは、パーマネントホワイト、エナメルホワイト、ブランフィックス、バライトホワイトとも呼ばれ、大気にさらされても全く変化しない唯一の白色顔料です。鉛顔料は時間の経過とともに変色し、最終的には黒くなります。ビスマスホワイトも同様の挙動を示し、亜鉛ホワイトははるかに長持ちしますが、完全な永久顔料ではありません。

エナメルホワイトは本当に耐久性があり、特に非常にシンプルで安価な方法で製造できるため、塗料メーカーは最大限の注意を払うべきです。硫酸または可溶性硫酸塩をバリウム塩溶液に加えると、バリウムはすべて硫酸バリウムの形で瞬時に沈殿します。

純度の高い硫酸バリウムは、極めて柔らかく、鮮やかな白色の粉末を形成し、大気や強酸、強アルカリの作用に対して完全な耐性を示します。溶解度は非常に低く、最も希薄な溶液からでも沈殿させることができ、その際の粒子は非常に微細なため、液体から濾過することはできません。最も目の細かい濾過器でも液体と一緒に通過してしまいます。沈殿前にバリウム溶液を沸騰させると、沈殿物はやや粗くなり、容易に濾過することができます。

硫酸バリウムは、鉱物バライトとして自然界にすでに形成されています。 [117ページ]重晶石。微粉砕した重晶石は顔料として単独で使用することもできますが、より一般的には鉛白の還元剤として使用されます。比重が高いため、この用途に特に適しています。ただし、粉砕した重晶石は鉛白に比べて隠蔽力がはるかに低いため、この混合は顔料の品質を低下させるものとみなさなければなりません。人工硫酸バリウムは、重晶石を粉砕しても到達できない分裂状態にあるため、隠蔽力は重晶石を大きく上回ります。

エナメルホワイトの製造原料は、重晶石またはウィザライト(炭酸バリウム)のいずれかですが、後者は重晶石に比べて非常に稀にしか産出されないため、すべてのバリウム化合物の大部分は重晶石から得られます。

ウィザライトが大量に入手できる場合は、それを塩酸に溶解し、得られた塩化バリウム溶液を硫酸で沈殿させることにより、エナメルホワイトを調製することができる。ウィザライトが非常に純粋な場合は、鉱物を直接硫酸で処理し、エナメルホワイトを瀝青法によって不純物から分離することにより、プロセスを簡略化することができる。ただし、この場合、硫酸に少量の塩酸を加える必要がある。なぜなら、反応開始時に硫酸がウィザライトの表面に薄い硫酸バリウム層を形成し、これが下にあるウィザライトに対する酸のさらなる作用を阻止するのに十分だからである。塩酸は塩化バリウムを生成し、これは直ちに硫酸によって硫酸バリウムと遊離塩酸に分解される。これにより再び新たな量のウィザライトが溶解され、このプロセスは鉱物が完全に迅速に溶解するまで繰り返される。

しかし、エナメルホワイトは一般的に重晶石から作られ、重晶石は非常に細かい粉末に粉砕され、硫化バリウムに変換されます。 [118ページ]石炭による加熱(41ページと42ページ参照)。硫化物に塩酸を作用させると、塩化バリウムと硫化水素が生成される。

顔料の隠蔽力は粒子の細かさが増すほど高くなるため、常温で硫酸を用いて塩化バリウムの希薄溶液を沈殿させるのが望ましいと考えられる。硫酸バリウムが完全に沈殿すると、純粋な塩酸溶液が残るので、これを利用すべきである。しかし、非常に希薄な塩化バリウム溶液を用いると、塩酸も希薄すぎて利用できなくなる。そのため、実際には塩化バリウムは比重が約1.198となる濃度で調製される。この溶液から硫酸バリウムを沈殿させた後の残留塩酸の比重は1.043となる。

塩化バリウムを溶解するには、非常に純度の高い水を使用する必要があります。経験上、かなりの量の有機物を含む水では、純粋な白色の生成物は得られません。硫酸バリウムを沈殿させる硫酸カルシウムが水中に存在しても、硫酸バリウムは非常に微細な粒子であるため、液体中に懸濁したままであり、硫酸によるエナメル質白色の沈殿時に沈殿物として沈殿するため、考慮する必要はありません。水中の炭酸カルシウムは炭酸バリウムの分離を引き起こしますが、塩化バリウム溶液をわずかに酸性化することで、炭酸カルシウムを塩化物に変換することにより、これを避けることができます。

CAF Meissnerによると、油絵具に適した人工重晶石は、硫酸の代わりに可溶性硫酸塩を用いてバリウム塩を沈殿させ、洗浄・乾燥させた沈殿物をマッフル炉で赤熱するまで急速に加熱し、冷水に投入することによって得られる。

既に述べたように、エナメルホワイトは現存する顔料の中で最も耐久性のある顔料であり、いずれは白に取って代わる運命にあるように思われる。 [119ページ]鉛やその他の白色顔料に比べて、エナメルホワイトは一般的に価格が安いため、特に重宝されています。例えば、鉛白の半額程度です。現在、エナメルホワイトの主な用途は紙の染色であり、油絵具にはほとんど使用されていません。耐久性に優れているため、鉛白や亜鉛白の代わりに使うことができます。また、淡い色合いを出すのにも適しており、他の顔料とどんな量でも混ぜても、色味が全く変わりません。もちろん、これはエナメルホワイトが完全に純粋で、塩酸が丁寧に洗浄されて完全に除去されている場合に限ります。

リトポネ。

オル法によれば、白色顔料は、重晶石を石炭で燃焼させて得られた粗硫化バリウムを水で浸出し、溶液を2つに分けることによって得られる。まず、一方の溶液に塩化亜鉛を加え、次に硫酸亜鉛を加え、最後にもう一方の溶液を加える。この方法で得られる白色沈殿物は、硫酸バリウム1当量に対し硫化亜鉛2当量を含む。これを回収し、速やかに乾燥させ、蒸留器で赤くなるまで加熱し、熱いうちに冷水に投入する。これにより、顔料の密度、ひいては隠蔽力が向上する。最後に、顔料を洗浄し、粉砕する。これは良質な白色顔料であるが、含有する硫化物のために、鉛顔料と混合すると鉛顔料を変色させる。

[120ページ]

第9章
洗浄装置
大規模な着色作業においては、沈殿物として得られた顔料の洗浄、圧搾、乾燥を行うための特殊な装置が使用されます。少量で調製された顔料のみがろ紙で濾過されます。エナメル白と鉛白の処理には、特に専用の装置が必要です。以下にその概要を簡単に説明します。

エナメルホワイトの調製は、攪拌装置を備えた容器で行うのが最も便利です。硫酸バリウムの沈殿物が一度底に沈殿すると、手動攪拌器で再び水と混ぜ合わせるのは非常に困難であり、洗浄の際にこの作業を頻繁に行う必要があります。適切な機械式攪拌器を備えた容器を使用すれば、沈殿物は迅速かつ完全に洗浄されます。液体から持ち上げることができる攪拌器を備えた容器は、鉛白の洗浄に特に適していることは既に述べました。このような装置は、すべての沈殿物の洗浄に有利に使用できます。多くの鉱物顔料は、洗浄によって混入塩類から分離する必要があります。以下に、可動式攪拌器を備えた効果的な洗浄装置について説明します。任意のサイズの円筒形容器(図21)には、容器底部のピンを中心に回転する垂直の鉄軸があります。この軸には水平の木製横木があり、その下面にはブラシが取り付けられています。 [121ページ]この横木に取り付けられた円盤は、2本の棒によって別の棒と連結されており、その別の棒にはねじ軸上を回転するねじが切られている。軸は、図に示す歯車によって回転する。上部の円盤に取り付けられたハンドルによって、ブラシを取り付けた横木を上下させることができる。ハンドルをしっかりと握ると、この横木は軸の回転方向に応じて上下する。側面に示されたパイプは、沈殿物を洗浄するための水を供給する。

図21。

着色剤の調製においては、撹拌装置の鉄部分を腐食させる可能性のある液体を沈殿槽に投入することが多いため、2枚のディスクをつなぐ連結棒は、ねじ部が容器の上部に位置するように長さを調整することをお勧めします。液体に浸かる装置の鉄部分はすべて、アスファルトニスで保護する必要があります。

エナメルホワイト、クロムイエロー、鉛白などの特に重い沈殿物を洗浄する場合は、操作開始前に攪拌機をできるだけ高く上げます。沈殿物が [122ページ]沈殿物が形成されて沈殿したら、液体を流し出し、水道の蛇口を開け、撹拌機をゆっくりと沈殿物まで下げます。横木に固定されたブラシが、まず沈殿物の上部をかき混ぜ、次に次の部分をかき混ぜ、沈殿物全体が液体にかき混ぜられるまでこれを繰り返します。これが完了したら、水が可能な限り多くの可溶性物質を吸収するように、撹拌機をしばらく回し続け、その後、沈殿物が再び沈殿する容器から撹拌機を引き上げます。

一般的に、上述のような装置で永久白色顔料を2、3回洗浄すれば、酸を完全に除去するのに十分である。洗浄は、洗浄水が青色リトマス紙に全く変化を残さなくなるまで続けなければならない。沈殿した硫酸バリウムは乾燥すると非常に柔らかく、白色度の高い粉末となり、粒子が細かいため、結合剤と容易に粉砕することができる。

エナメルホワイトは、完全に乾燥すると、その隠蔽力と、油や糊で容易に均質なペーストにすりつぶせるという貴重な特性の大部分を著しく失います。この変化が硫酸バリウムの分子構造の変化によるものかどうかは不明ですが、全くあり得ないことではありません。エナメルホワイトの貴重な特性を維持するために、通常は完全に乾燥させず、洗浄した沈殿物を丈夫な麻袋に入れ、水を滴下させることで得られるパルプの形で市場に出回ります。最後の洗浄水を、沈殿物を攪拌機で再び混ぜたときに薄いペースト状になる程度までだけ抜くと、この目的がより早く達成されます。このペーストを遠心分離機に投入します。 図22はその一例です。ドラムBには、 [123ページ]流出部Rには、穴の開いた壁を持つ小型の取り外し可能なドラムCが、ねじVによってギアGに取り付けられており、ギアGによって回転する。ドラムCの内側には、ぴったりと密着するリネン製の袋が張られている。

図22。

ドラムが高速回転すると、洗浄容器内の粘稠な液体が流れ込みます。高速回転による遠心力の結果、液体全体がドラムの側面に一気に投げ出され、液体は細かい開口部を通り抜け、外側の容器に捕捉され、受け皿へと流れ込みます。そこで、最も細かい沈殿物粒子(最も目の細かい布地にも浸透するほど微細なもの)が沈殿するまで、液体は受け皿に保管されます。余分な水分が分離されるまでこの操作が続けられ、沈殿物が入った袋がドラムから取り出されます。遠心分離によって得られたエナメルホワイトは、かなり硬い白色のペースト状であるため、乾燥を防ぐために油紙を敷いた袋に詰める必要があります。[124ページ]

図23。

[125ページ]

フィルタープレス。

近年、液体と沈殿物を分離し、沈殿物を洗浄するためにフィルタープレスを使用することが一般的になっている。図23に示すように、フィルタープレスは複数のフレームから構成され、フレーム間には穴の開いたプレートとろ布が挟まれており、ねじでしっかりと押し付けることができる。強力なポンプによって沈殿物を含む液体がフレームの空洞部分(チャンバーと呼ばれる)に送り込まれ、固体はチャンバー内に留まり、液体はろ布を通過する。その後、新鮮な水をポンプで送り込むことで、チャンバー内に残った固体はすぐに完全に洗浄される。

[126ページ]

第10章
亜鉛白
酸化亜鉛は、顔料としては亜鉛白として知られ、最も重要な白色顔料の一つです。完全な永久性はありませんが、エナメル白と同様に、硫化水素を含む空気中でも白色を保つという貴重な特性を持っています。価格が安いため、広く普及しています。

亜鉛白は最も重要な顔料の一つですが、その由来が冶金工程の産物であることから、着色工場で製造されることは非常に稀です。亜鉛白は化学組成上、純粋な酸化亜鉛であり、亜鉛蒸気が空気中で燃焼する際に生成されます。亜鉛精錬工場では、亜鉛を管に入れて白くなるまで加熱することで亜鉛白が得られます。亜鉛蒸気は空気と接触すると燃焼し、生成された酸化亜鉛は特別な装置で捕集されます。

この目的で使用されるレトルトは、石炭ガスの製造に使用されるものと類似しています。これらのレトルトは、8~18基が炉内に2列、上下に配置されます。レトルトの蓋には、亜鉛の投入と蒸気の排出のための開口部があります。操作が開始されると、レトルトは白熱するまで加熱され、各レトルトに2枚の亜鉛板が投入されます。金属はすぐに揮発し、蒸気は前述の開口部を通過します。300℃に加熱された空気の流れが亜鉛に吹き込まれます。 [127ページ]蒸気は引火してまばゆいばかりの白い炎を上げて燃え、非常に細かい白い粉末を生成する。この粉末は空気の流れに乗って一連のチャンバーを通過し、そこに堆積する。

図24。

C. Freitagは、亜鉛白の製造には楕円断面のレトルトA(図24)の使用を推奨している。粗亜鉛を入れたこれらのレトルトを白熱するまで加熱し、その後、コークスと空気から発生する発生ガスの混合物をBとBを通るパイプから導入する。亜鉛は、過剰な酸素を含む発生ガスの炎の中で完全に燃焼する。このようにして、欠陥のない製品が得られると言われている。

亜鉛工場では、亜鉛白は常に上述の方法で製造されます。また、別の冶金工程、すなわちパークス法による鉛の脱銀工程の副産物としても得られます。この工程では、銀と亜鉛の合金が得られます。溶融した合金に過熱蒸気を流すと、亜鉛が蒸気を分解し、水素と酸化亜鉛が生成されます。生成された亜鉛白はガスの流れに乗ってチャンバーに運ばれ、そこで析出します。[128ページ]

亜鉛を焼成して得られる亜鉛白は、前述のとおり、非常に細かい純白の粉末であり、特別な下地処理をすることなくそのまま塗料として使用できます。亜鉛白の価格は鉛白よりもやや高めですが、その差は亜鉛白の優れた隠蔽力によって相殺されます。亜鉛白10重量部で、鉛白13重量部に相当する面積を完全に覆うことができます。

鉛白は硫黄を含む顔料など多くの顔料と混ぜることはできませんが、亜鉛白は変質を心配することなくあらゆる顔料と混ぜることができます。亜鉛白は、レーキ顔料から淡い色の顔料を作る際に、エナメル白よりも優れています。亜鉛白はエナメル白よりも比重が低いため、淡色のレーキ顔料との混合が容易なのです。

亜鉛灰色は、一部の工場で製造されているもので、金属亜鉛によって変色した酸化亜鉛です。純粋な亜鉛白は常に純白であり、灰色がかった色をしている場合は金属亜鉛が混入していることを示しています。また、茶色がかった色は酸化カドミウムの存在を示しています。後者の不純物は、カドミウムの方が亜鉛よりもはるかに高価なため、市販のサンプルではほとんど見られません。酸化亜鉛は、リンマンズグリーンの製造に顔料メーカーによって使用され、また、前述のように他の顔料への添加物としても使用されます。

グリフィス亜鉛白。―この顔料は、鉛白と同等の隠蔽力を持ち、オキシ硫化亜鉛から構成されています。亜鉛溶液を硫化バリウム溶液で沈殿させ、洗浄、乾燥、焼成、粉砕することで得られます。硫黄を含んでいるため、銅顔料や鉛顔料と混合しないでください。

タングステンホワイト(タングステン酸鉛)、PbWO₄ は、タングステン酸ナトリウム溶液に酢酸鉛を沈殿させ、塩基性鉛からなる沈殿物を処理することによって、重質の粉末として得られる。 [129ページ]タングステン酸塩を希酢酸で溶解し、酸化鉛を溶かして上記組成の塩を得る。この白色顔料は他の鉛顔料よりも高価であり、特に優れた点もないため、あまり使用されない。

白色アンチモン顔料。
アンチモンは、簡便かつ安価な製法で製造できる白色化合物を数多く形成するため、顔料として利用できる。特に、三酸化アンチモンとオキシ塩化アンチモン(アルガロス粉末)の2種類のアンチモン化合物が顔料として用いられている。

三酸化アンチモンは、自然界では白色アンチモンまたはアンチモンブルームとして既に形成されています。これは、金属を空気中で燃焼させることで非常に簡単に製造でき、銀色の光沢のある柔らかい針状結晶を形成します。溶融したアンチモンを、傾斜させたるつぼに入れ、融点よりわずかに高い温度まで加熱するだけで、金属は発火し、青い炎を上げて燃焼します。硝酸は、金属アンチモンを大量の褐色の煙を発生させながら、非常に速やかに酸化アンチモンに変換します。

三酸化アンチモンは、硫化アンチモン(人工または天然、輝安鉱)を細かく粉砕し、水で湿らせてプレート上で穏やかに加熱することで、より安価に製造できる。酸化反応が起こり、硫黄は二酸化硫黄に、アンチモンは三酸化アンチモンに変化する。加熱しすぎると、アンチモンがさらに酸素を取り込んで四酸化アンチモンを生成するので注意が必要である。

オキシ塩化アンチモン、またはアルガロス粉末は、輝安鉱を濃塩酸に溶解することによって得られ、この操作は硫化水素を除去するために煙突の下で行われます。不純物が沈殿した後、三塩化アンチモンの溶液を大きな容器の水に注ぎます。すぐに純白の沈殿物が形成され、すぐに沈みます。水で洗浄すると、 [130ページ]洗浄液は酸性反応を示さない。洗浄を長時間続けるとオキシ塩化物がさらに分解してしまうため、洗浄は長時間続けてはならない。温水で洗浄すると、ほぼ完全に三酸化アンチモンに変化する。冷水で洗浄後の沈殿物は、一般的にSbOClの式で表される組成を持つ。

酸化アンチモンとオキシ塩化アンチモンはどちらも結晶性の高い粉末であり、そのため被覆力が小さい。

ビスマスホワイトは画材用顔料としては使用されません。先に述べた白色顔料に比べて利点はなく、価格もはるかに高価です。顔料としての唯一の用途は白色化粧品の製造ですが、現在ではこの用途にも亜鉛白が頻繁に使用されています。亜鉛白の方が安価で、性能も同等です。

ビスマスホワイトは、金属ビスマスを発煙硝酸で処理することによって製造される。最初に生成する白色沈殿物は過剰の酸に完全に溶解し、その溶液を大量の水に注ぐと、塩基性硝酸ビスマス(ビスマスホワイト)が分離する。

純粋なビスマスホワイトは、柔らかく重い粉末で、鮮やかな白色をしています。乾燥したらすぐに密閉容器に保存しなければ、黄色みを帯びてしまいます。ビスマス化合物は、鉛化合物よりも硫化水素の影響を受けやすい性質があります。黄色から徐々に黒色に変化するのは、黒色の硫化ビスマスによるものです。

錫白は陶器の釉薬に使用されます。粒状の金属錫を非常に強い発煙硝酸で処理することによって得られます。生成された重い白色粉末は、浮遊によって未溶解の錫から分離されます。錫白は顔料としては使用できませんが、釉薬に混ぜると、美しい乳白色の外観を与えます。

マンガンホワイト。—不純物を含む溶液が大量に [131ページ]塩化マンガン(例えば塩素の製造過程で生成されるもの)が入手可能であれば、炭酸マンガンを得ることができる。まず少量のソーダ水溶液を加え、数日間放置して酸化鉄を析出させる。この状態でソーダを加えると、純白の沈殿物が得られる。

THコブリーによれば、マグネシアホワイトまたはミネラルホワイトは、硫酸マグネシウム溶液と塩化カルシウム溶液を混合し、そこに10パーセントの塩化アルミニウムを加え、沈殿物が形成されるまで消石灰を攪拌することによって得られる。より安価な方法は、硫酸マグネシウムと硫酸アルミニウムの混合溶液を消石灰で沈殿させることである。

アナリン。—この名称での使用が推奨される白色顔料は、焼成石膏を粉砕・瀉下して微粉末にしたものです。(焼成石膏は非常に高温に加熱されているため、水と再び結合することはできません。)

特定の色の淡い色合いを得るためには、チョークなどの天然顔料を添加する。チョークは、水で粉砕して非常に細かい粉末状にする。クロムイエローのような重質の鉱物顔料にチョークを添加することは推奨されない。なぜなら、チョークを添加すると、顔料の隠蔽力が著しく低下するからである。

前述のページでは、多数の白色顔料を列挙した。リストをさらに増やすことは容易であるが、品質と価格の両面でより安価な白色顔料に匹敵する顔料が他にも存在するため、実用上は意味がないだろう。現在、鉛白は広く用いられているが、発色は良いものの耐久性に乏しいこの顔料は、いずれは亜鉛白、そして用途によってはエナメル白に完全に置き換えられることが期待される。[132ページ]

白色顔料は、単独で使用されるだけでなく、濃い色と混ぜ合わせることで淡い色合いを作り出すためにも用いられます。ある色に適切な量の白色顔料を加えることで、その色のあらゆる淡い色合いを作り出すことが可能です。例えば、市販されている様々な種類の赤色レーキ顔料は、濃い赤色レーキ顔料に白色顔料を混ぜ合わせることで作られています。

これらの混合物に使用する白色顔料は、色の性質と比重によって決まります。鉛白は、大気の作用により短時間で変色するため、色の耐久性を高める効果はないことを常に念頭に置いておく必要があります。画家用の高級絵具の製造においては、鉛顔料は絶対に避けるべきです。

鉛を含み比重の高い淡い色(例えばクロムイエロー)を作るには、鉛白を使用できます。その他の色には、重晶石または酸化亜鉛を使用する必要があります。レーキ顔料の場合は、エナメル白は重すぎるため、酸化亜鉛または酸化マグネシウムが適しています。

[133ページ]

第11章
黄色の鉱物顔料
白色顔料の場合と同様に、黄色顔料についても同じことが言えます。数多く知られている黄色顔料のうち、広く使われているものはごくわずかです。かつては絵画に用いられる黄色顔料の種類は現在よりもはるかに多く、かつて広く使われていたもののいくつかは、毒性があったり、より深みのある美しい色に取って代わられたりしたため、部分的に、あるいは完全に使われなくなりました。特にカドミウムイエローの発見とクロムイエローの製造方法の開発以降、かつて広く使われていた多くの色が、当然ながら使われなくなりました。

残念ながら、最も重要な黄色の鉱物顔料は鉛を含み、安定性に乏しい。しかし、鉛を含まない一連の黄色顔料が知られており、それらのいくつかは鉛顔料に比べて色合いは劣るものの、耐久性においては鉛顔料を凌駕する。

鉛化合物に加え、バリウム、亜鉛、アンチモン、カドミウム由来の顔料も一般的に使用されている。かつては黄色の鉛顔料が​​好まれ、現在でも美しさという点では他の鉱物由来の黄色顔料よりも優れているとみなされている。画家にとって耐久性のある色彩を提供しようとする試みの結果、鮮やかさは劣るものの、非常に長持ちする他の顔料も使用されるようになった。かつてはクロムイエローという名称でクロム酸鉛からなる単一の顔料を指していたが、今日ではこの名称で、鉛の代わりに亜鉛やバリウムを含む一連の顔料を指し、いずれも商業的にはクロムイエローとして知られている。

[134ページ]

第12章
クロムイエロー
クロムイエローは、クロム酸の鉛塩、亜鉛塩、またはバリウム塩です。これらの色を作るためのさまざまな方法を説明するにあたり、最も広く使用されている鉛クロムイエローから先に説明します。

鉛クロムイエロー。
クロム酸の鉛塩には、中性塩と塩基性塩の両方が知られている。中性クロム酸鉛は、天然では比較的珍しい鉱物であるクロコイサイトとして産出され、多くの鉛鉱山で非常に小さいながらも完璧な形状の結晶として見られる。

中性クロム酸鉛(PbCrO₄)は、クロム酸カリウムまたは二クロム酸カリウムの水溶液を鉛塩水溶液に加えると、濃い黄色の微細な沈殿物として生成されます。クロム酸カリウムと鉛溶液を正確に等量使用し、溶液の濃度が同じであれば、操作を行うたびに生成物の色合いは同じになります。どちらかの塩が過剰であるか、または溶液の濃度が高いか低いかは関係ありません。これらの条件はすべて、生成されるクロムイエローの色合いを変化させます。多くの着色料メーカーは、特定の色合いのクロムイエローを製造するには、職人の特別な技術が必要だと考えているようです。しかし、これは事実ではありません。クロムイエローの製造において重要な単純な条件を知っているメーカーは、どんな色合いでも容易に製造できます。[135ページ]

中性クロム酸鉛は、含有するクロム酸の半分を容易に放出します。石灰や苛性ソーダなどのアルカリで処理したり、微粉末状のリサージで消化したりすると、中性塩はクロム酸の半分を放出し、塩基性クロム酸塩またはクロムレッド、Pb₂CrO₅に変化します。

塩基性クロム酸鉛は、その名の通り、鮮やかな赤色を呈します。使用する石灰または苛性ソーダの量が、中性クロム酸鉛の一部のみを分解するのに十分な量である場合、黄色の中性クロム酸鉛と赤色の塩基性クロム酸鉛の混合物が生成されます。この混合物の色合いは、どちらかの化合物の含有量に応じて、黄色または赤色に傾きます。オレンジクロムとして知られる顔料は、中性クロム酸鉛と塩基性クロム酸鉛がほぼ等量混合されたものです。

中性クロム酸鉛の特徴である濃い黄色を明るくするために、白色顔料を混合するか、またはクロム酸鉛と同時に白色物質(硫酸鉛)を溶液から沈殿させる。こうすることで、レモンイエロー、硫黄色など、考えられるあらゆる淡黄色を得ることができる。

使用する溶液の量と濃度が生成されるクロムイエローの色合いに影響を与えるのと同様に、どの鉛塩を使用するかも無関係ではないようです。一般的に、着色業者は中性酢酸鉛から最も優れた製品が得られることに同意しています。水に不溶性の鉛塩であっても、クロムイエローの製造に使用できます。クロム酸と鉛の親和性は非常に高いため、不溶性塩とクロム酸カリウムの間で成分の交換が起こります。クロムイエローは酢酸鉛、塩化鉛、または硫酸鉛から製造できます。得られる物質は同じですが、製品の美しさに関してはかなりの違いがあります。色合いの美しさにおいて申し分のない最高級のクロムイエローは、 [136ページ]以下の手順で調製します。酢酸鉛を水に溶解し、得られた溶液を同量の水で希釈した後、同様に希釈したクロム酸カリウムまたは重クロム酸カリウム溶液と絶えず撹拌しながら混合します。沈殿物がすぐに生成し、比重が高いため速やかに底に沈みます。沈殿物は、可溶性塩類が除去されるまできれいな水で洗浄します。その後、沈殿物を布で濾し、空気乾燥させます。

最高の製品を得るには、以下の比率で作業する必要があります。

鉛の砂糖 100
二クロム酸カリウム、または 50
クロム酸カリウム 40
硫酸鉛を使用する場合は、以下の量を使用してください。

硫酸鉛 100
二クロム酸カリウム 25
塩化鉛の場合、その割合は以下のとおりです。

塩化鉛 100
二クロム酸カリウム 27
不溶性の鉛塩から作られるクロムイエローは特に美しいものではないが、偽物のクロムグリーンなどの混合色を作るのに使用できる。

鉛溶液の調製― クロムイエローの製造業者の多くは、市販の酢酸鉛を使用せず、自社で溶液を調製しています。この溶液の調製には、広いスペースも労力もほとんど必要ありません。酢酸鉛の価格が高いことを考慮すると、この方法は推奨されますが、酢酸が安価に入手できる場合に限ります。

酢酸鉛溶液の製造方法は以下のとおりです。溶融金属を数メートルの高さから注ぎ込むことで鉛を顆粒状にします。 [137ページ]鉛を冷水に浸し、水を素早く流します。鉛の粒子が小さいほど表面積が大きくなり、溶解速度が速くなります。鉛の溶解には、直径50センチメートル、高さ90~100センチメートルの小さな容器を使用し、底のすぐ上に液体を流すためのコックを設けます。これらの容器を4つ重ねて配置し、それぞれの容器の内容物が下の容器に流れ込むようにします。一番上の容器の鉛は酢酸で覆われています。数分後には、この酢酸が2番目の容器に流れ込み、同様に数分後には2番目から3番目、3番目から4番目へと流れ込み、そこから下の受け皿に流れ込みます。この処理の後、酢酸鉛は少量しか含まれていません。この操作の目的は、鉛の酸化を開始させることです。空気が十分に供給されるとすぐに酸化が始まり、鉛の粒子は金属光沢を失い、白い層で覆われます。この場合、酢酸は受容器から上部容器にポンプで送り返され、そこで鉛と1~2時間接触させた後、第2容器、第3容器、第4容器へと移送され、それぞれの容器内でほぼ同じ時間放置される。こうして得られる液体は、ほぼ完全に中性の酢酸鉛溶液である。鉛が溶解しない限り、酢酸による処理は継続される。

クロム酸カリウム溶液は容器内で調製する。この塩は容易に溶解するため、クロム酸塩を目の細かい麻布を敷いた籠に入れ、溶液に半分ほど浸かるように吊るせば、加熱する必要はない。塩は急速に溶解し、その溶液は水よりも密度が高いため沈み、常に新しい水が塩と接触する。

クロムイエローの沈殿。—クロムイエローが沈殿する前 [138ページ]沈殿が生じる場合、使用するクロム酸カリウム溶液の量が決まるため、溶液中に含まれる酢酸鉛の量を推定する必要があります。鉛溶液が酢酸と水のみで構成されていれば、比重計で簡単に濃度を求めることができます。しかし、鉛溶液には様々な量の酢酸が含まれているため、比重計では非常に不正確な結果しか得られません。鉛溶液とクロム酸カリウム溶液の比率を求める試験は、次の方法で行います。鉛溶液を100分割されたシリンダーで測定します。同じ量のクロム酸カリウム溶液を測定して、背の高い細長い容器に入れます。沈殿が生じるまで、クロム酸溶液に鉛溶液を徐々に加えます。沈殿はすぐに沈降するため、少し練習すれば、沈殿に必要な量を十分な精度で求めることは特に難しくありません。100リットルのクロム酸カリウム溶液を沈殿させるには、シリンダーの分割数と同じ量の鉛溶液が必要です。

クロムイエローの調製は、今では非常に簡単な作業です。一定の速度で撹拌しながら、計量した鉛溶液をクロム酸カリウム溶液に滴下します。沈殿物を沈降させ、よく洗浄して乾燥させます。クロム酸カリウムと重クロム酸カリウムのどちらを使用しても色に違いはなく、どちらの場合も同じ製品が得られます。

Dulloによれば、前述の方法で製造されたクロムイエローは、長期間保存すると変色する。これは塩基性化合物の形成によるものとされている。同著者によれば、酢酸鉛の代わりに硝酸鉛を用い、過剰量のクロム酸カリウム溶液を加えることで、この好ましくない性質のないクロムイエローが得られる。筆者は酢酸鉛から作られたクロムイエローを何年も保存したが、色の変化は全く見られなかった。 [139ページ]化学的な観点から言えば、硝酸鉛から作られたクロムイエローが、別の可溶性鉛塩から作られ、十分な洗浄によって異物が除去された同じ物質と異なる性質を持つというのは理解しがたい。

この工程で得られるのは、まさにクロムイエローとして知られる、化学者にとって中性クロム酸鉛です。特徴的な濃い黄色、すなわちクロムイエローと呼ばれる色合いを呈します。顕微鏡で見ると、クロムイエローは結晶塊であることが分かります。結晶が小さいほど、被覆力は高くなります。結晶が形成される液体の動きは大きな結晶の生成を妨げるため、この顔料の製造において溶液を素早く撹拌する理由が明らかになります。

クロム顔料に関する詳細な記述を発表したC.O.ウェーバー(『ディングラーズ・ジャーナル』282頁)によれば、鉛クロム顔料のコストは使用される原材料によって大きく異なる。リサージ100キログラムのコストが35マルク、30%酢酸100キログラムのコストが25マルク、60%硝酸100キログラムのコストが26マルクであると仮定すると、ウェーバーはクロムイエローの製造に適した形態のリサージ100キログラムのコストを次のように計算している。

から 酢酸鉛 100キログラムあたり56マークで 96 マーク
」 」 作業中の解決策 80 」
」 硝酸鉛 100キログラムあたり50マークで 75 」
」 」 作業中の解決策 64 」
基本的な酢酸鉛法 51 」
「  塩化物」 40 」
白鉛法 55 」
淡いクロムイエロー。—鉛溶液の沈殿に使用したクロム酸塩溶液を硫酸と混合すると、硫酸鉛とクロム酸鉛の混合物が生成される。 [140ページ]沈殿。硫酸鉛は白色なので、沈殿物の色はクロム酸カリウム溶液に加える硫酸の量に応じて薄くなる。しかし、クロム酸鉛と硫酸鉛の化合物が存在し、そのうち2種類が知られている。それらの組成は次の式で表される。

PbCrO₄・PbSO₄ および PbCrO₄・2PbSO₄。

前者は美しいレモンイエローの色合いで、後者は硫黄色に近い。添加する硫酸の量を調整することで、すべての中間色を得ることができる。工場では、これらの色は次のように作られる。クロム酸カリウム溶液を製造容器から取り出すためにバケツが使用される。これらのバケツは12.5リットル入る。クロム酸カリウム溶液が25キログラムの塩と750キログラムの水から作られた場合、これらのバケツの1つには正確に0.43キログラムのクロム酸が入る。レモンイエローの化合物を得るには、バケツ1杯分の溶液に0.39キログラムの硫酸を加える必要がある。硫黄色のクロムを得るには、0.78キログラムを加える必要がある。これらの液体は、上記のように調製したクロム酸カリウム溶液に硫酸を細く注ぎ入れることによって調製される。硫酸を添加している間は、液体を撹拌しなければならない。レモンクロムは、生成後すぐに体積が著しく増加するという特異な性質を有しており、製造においてはこの点に留意する必要がある。以下に、製造規模でのレモンイエローおよび硫黄イエローのクロムイエローの合理的な調製方法を説明する。

レモンクロムを作る場合、沈殿を行う容器に水を3分の2まで入れ、鉛溶液をかき混ぜ、次にクロム酸塩溶液を適切な量の [141ページ]硫酸を加え、液体全体に沈殿物が速やかに形成されるようによくかき混ぜます。沈殿物を沈殿させ、液体を抜き取り、できるだけ早く水で2回洗浄します。ペーストを容器から取り出し、丈夫なリネン製のストレーナーに注ぎます。最初は細かい沈殿物がストレーナーを通過しますが、沈殿物自体によってストレーナーの孔の大きさが小さくなり、透明な液体だけが通過するようになるまで、液体をストレーナーに戻します。沈殿物は、スパチュラで板の上に簡単に広げられる固い塊になるまでストレーナーの上に置いておきます。

良質な、つまりゆるやかな製品を得るには、上記の膨潤が色の濾過中に起こるのではなく、板に広げられた後に起こるように、工程を迅速に行う必要があります。この膨潤は、沈殿物の層がかなり薄いときにのみ完全に起こります。大きな板を使用し、その上に沈殿物を非常に薄い層に広げます。まだかなり流動性のある塊が板から流れ落ちないように、板には縁が盛り上がっており、ペーストはこれらの平らなトレイに滑らかに広げられます。操作が適切に行われると、沈殿物はすぐに膨潤し始め、ゆるやかな性質になります。バターのような粘稠度になったら、薄い真鍮板を使ってプリズム状に切り分け、狭い面を下にして互いに近づけて置き、まず日陰で、次に日光で乾燥させます。最初はゆっくりと乾燥させる必要があり、そうしないとケーキがひび割れたり、崩れたりします。沈殿物は、しばしば濾し器上で膨張し始めるため、浴槽内で完全に洗い流すことはできません。その結果、乾燥中にケーキの表面が結晶状の皮膜で覆われます。この層は、ケーキから色を削り取ることで除去する必要があります。この作業は小規模なものです。 [142ページ]クロムイエローの粉塵が空気中に浮遊する。この鉛化合物による中毒から作業員を守るため、粉塵を吸い込まないように注意しなければならない。最も簡単で効果的な方法は、濡れたスポンジを口と鼻に巻き付けること。こうすることで、吸い込んだ空気中の粉塵粒子を捕捉できる。ケーキから削り取った粉塵を水に入れると、塩が溶け、クロムイエローは底に沈む。このクロムイエローの製造工程では、沈殿後に残った酢酸カリウム溶液にかなりの量の遊離酢酸が含まれており、これを鉛の溶解に利用できる。

硫黄色クロムを製造する場合、工程はレモン色クロムの製造とほぼ同じですが、沈殿物の膨張を防ぐためのあらゆる対策が講じられる点が異なります。沈殿物の沈殿と洗浄はできるだけ迅速に行い、洗浄した沈殿物をプレス袋に詰めて強く圧縮します。圧縮の際には、圧力を徐々に上げていくように注意が必要です。強い圧力を一度にかけると、どんなに丈夫な布でも破れてしまいます。沈殿物をより丁寧に圧縮すればするほど、クロムの破断はより細かくなり、この性質はこの種の硫黄色クロムの良質さを示すものとされています。

クロムイエローの製造は、オレンジから濃い赤まで、クロムオレンジやクロムレッドとして知られる様々な色の製造と密接に関係している。顔料を色によって分類する基準に従えば、クロムオレンジとクロムレッドは赤色の鉱物顔料に分類される。

[143ページ]

第13章
酸化鉛顔料
一酸化鉛(PbO₂)は、2つの異なる形態で存在する。結晶形のものはリサージと呼ばれ、一般的に赤みを帯びた淡黄色である。非晶質のものはマシコットと呼ばれ、黄赤色である。

一酸化鉛は、着色工場というよりはむしろ冶金工場で生産される製品である。しかし、粗酸化物の製造は着色業者の領域に属する。なぜなら、酸化鉛から簡単な処理によって様々な顔料を製造できるからである。

マシコットは、白鉛、硝酸鉛、赤鉛を加熱することによって、あるいは溶融した鉛を空気中で加熱することによって得られるが、その際、生成した酸化物自体が溶融しないように注意する必要がある。

リサージは、銀を含む鉛のキュペレーションなど、いくつかの冶金プロセスにおける副産物として得られます。キュペレーションでは、浅い炉床と強力な空気流を備えた炉で鉛を溶融します。鉛は酸化され、酸化物は1000℃近い高温で溶融し、炉壁の開口部から流れ出ますが、銀はキュペル上に残ります。リサージは粉砕・精製され、淡黄色または赤みがかった色に応じて、銀リサージまたは金リサージとして販売されます。

マシコットとリサージはどちらも特に鮮やかな色を持たず、顔料として使われることは稀である。リサージは油の煮沸や、マッチの原料となる過酸化鉛の製造に広く用いられている。[144ページ]

鉛(赤鉛、鉛鉛) —鉛は様々な酸素化合物を形成し、その一つである鉛(赤鉛)はPb₃O₄という組成を持つ。鮮やかな赤色の粉末で、顔料として、また特定のセメント(ガス管や水道管用)の成分として用いられる。

赤鉛は、リサージやマシコットと同様に冶金製品であるが、小規模で製造することで、大規模生産品よりもはるかに鮮やかな色の製品を得ることができる。

図25。

赤鉛は、金属鉛から直接作る方法と、分解しやすい鉛塩を加熱する方法の2つの方法で作られます。金属鉛から作る場合、その工程は次のとおりです。非常に純度の高い鉛を反射炉または焼成炉で溶かし、その上を通過する空気によってマシコットに酸化させ、次にマシコットを注意深く加熱して赤鉛に変えます。この工程では、マシコットが溶けないように特に注意する必要があります。加熱を続けると、マシコットは約2パーセントの酸素を吸収し、鮮やかな赤色に変化します。[145ページ]

この製法で赤鉛を作る際のコツは、適切な温度を維持することにあります。炉は加熱中に温度を調節できるように設計されています。反射炉が用いられ、その中には攪拌装置が備え付けられているため、加熱された物質を絶えず反転させて酸化を促進することができます。マッフル炉も用いられ、その場合は原料を鉄板上のるつぼに入れ、炉から取り出して色の変化を観察することができます。いずれの方法を用いる場合でも、原料の過熱を避けるように温度を適切に調節する必要があります。過熱すると、リサージが生成され、これが赤鉛に非常にゆっくりとしか変換されないためです。

図26。

メルシエは、マッフル炉は図 25に示すように配置されていると述べている。マッフルaは長さ 2.5 メートル、幅 2 メートルで、底部は鉄板の上に置かれている。マッフルの下を通る通路dは高さ 20 センチメートルで、仕切りで区切られており、両端には長さと幅が 70 センチメートルの炉床cが 2 つある。燃焼生成物は長い通路からダンパーを備えた側溝 fに入り、マッフルの周囲を回り、空間gで合流する。マッフルの背面にある煙道kには、マッフルを通る空気の流れを正確に調整するダンパーmが備えられている。nは、通風によって運ばれてきた酸化物粒子を収集する室である。パーシーによれば、手作業で使用される炉は、長方形または円形の炉床から 構成されている (図26 および27 )。[146ページ] aは直径約 3 メートルで、中央が深く、2 つの暖炉bがある。炉床の上部にある低いアーチは、冷えを防ぐために砂で覆われている。

図27。

完成した赤鉛は炉から引き出され、エッジランナーで細かく粉砕されるか、場合によってはすりつぶされる。赤鉛の製造に必要な温度は、マッフルを使用する場合、その角が濃い赤色に光り始める温度である。

赤色鉛のより明るい変種である橙色鉛は、鉛塩から製造されます。この目的には白色鉛または亜硝酸鉛が使用されます。後者の塩は、ピション法によって製造され、硝酸鉛1当量と粒状鉛4当量および水を加熱することによって製造されます。 [147ページ]温度は50℃から60℃の間です。約2時間後、亜硝酸鉛が顆粒状の黄色い塊として分離します。バートン法によれば、炭酸鉛は20%の硝酸ナトリウムで加熱して酸化され、その塊を水で抽出します。塩素酸カリウムまたは硝石を使用してリサージから赤鉛を得る他の方法もありますが、これらの方法は、前述の方法よりも細かい製品を生成するわけではなく、より高価であるため、大規模には応用されていません。

[148ページ]

第14章
その他の黄色顔料
カッセルイエロー(鉱物イエローまたはヴェロネーゼイエローとも呼ばれる)は現在では用途が非常に限られており、より濃く安価なクロムイエローに取って代わられています。市販されているカッセルイエローの多くは、バライトで着色されたクロムイエローに過ぎません。化学組成に関して、カッセルイエローの式はPbCl₂.7PbOです。これは、リサージ、赤鉛、または白鉛を塩化アンモニウムで加熱することによって得られます。鉛化合物10部に対して塩化アンモニウム1部を使用します。溶融するとアンモニアが放出され、これにより酸化鉛の一部が分解され、金属鉛が分離します。溶融した塊は鉛から鉄型に注ぎ出され、そこで固まって非常に結晶性の細かい黄色の物質になります。粉砕と篩分けによって、カッセルイエローは使用できるようになります。バライトを混ぜることで得られる淡黄色の色合いが時折見られます。

モンペリエイエローは、前述の顔料と同様に、塩基性塩化鉛から構成されています。これは、粉末状のリサージ400部を、食塩100部を水400部に溶かした溶液と徐々に混合することによって得られます。食塩溶液を加えるたびに、ペースト状の塊をよくかき混ぜなければ、固まってしまいます。すべての食塩溶液がリサージと均一な白色の塊になるまで混合されたら、リサージを水で処理して余分な塩を取り除き、 [149ページ]洗浄した原料を乾燥させ、陶器のるつぼで溶かす。鮮やかな黄色をした溶融物を粉砕・糠化することで、美しい顔料が得られる。

同様の組成を持つ黄色顔料は他にもいくつかあるが、そのうちの一つだけを挙げれば十分だろう。それは、塩化亜鉛溶液を水酸化鉛で処理することによって得られるものである。

ターナーズイエローまたはイングリッシュイエローは、2つの方法で調製されます。1つは、細かく粉砕したリサージ7部と食塩1部を溶かす方法、もう1つは、リサージを食塩水で処理し、白色のオキシ塩化物を溶かすことで黄色の顔料に変換する方法です。

ナポリイエロー。――この美しい顔料は、残念ながら硫化水素の影響を受けやすく、市販品としては様々な名称で知られています。ナポリイエローという名称は、かつてイタリアでのみ製造され、その製法が秘密にされていたことに由来します。しかし、分析化学の進歩に伴い、その秘密は失われました。現在、ナポリイエローはアンチモン酸鉛であることが知られています。

ナポリイエローは美しい顔料である。しかし、その製造工程はクロムイエローよりも手間がかかるため、現在ではほとんど使用されていない。著者は実体験から、市販されているいわゆるナポリイエローの多くは、単に適切な色合いに調色されたクロムイエローに過ぎないことを知っている。

ナポリイエローは様々な方法で製造できます。ブルンナーによる最も古い方法では、純粋な酒石酸催吐剤1部を硝酸鉛2部と食塩4部と注意深くよくすりつぶします。この混合物をヘシアンるつぼで弱火で溶かし、液体を冷たい鉄板に注ぎます。冷却後、水で煮沸すると、多かれ少なかれ濃い黄色の粉末としてアンチモン酸鉛が残ります。しかし、この好ましい結果を常に確実に得ることは容易ではありません。ある一定の温度をわずかに超えると、硬い塊ができ、長時間煮沸しても細かい粉末にはならず、砂状の物質になります。 [150ページ]鮮やかさ。たとえ操作が成功したとしても、生成物の色合いはしばしば大きく異なり、硫黄色のような黄色になることもあれば、オレンジ色の顔料が生成されることもある。一般的に、低温で加熱すると淡い色の生成物が得られ、高温で加熱すると赤みがかった濃い色の生成物が得られる。

別の製法では、酒石酸催吐剤2部を硝酸鉛4部と食塩8部と混合して溶かす。この混合物を非常に希薄な塩酸で長時間処理すると、酸化鉛が抽出され、より深みのある製品が得られる。ただし、この処理には注意が必要であり、酸の濃度が高すぎると製品全体が損なわれてしまう。

ナポリイエローのパリ法は以下のとおりである。金属アンチモンを空気中で溶融して酸化する。アンチモン12部に対して、赤鉛8部と酸化亜鉛4部を混合し、弱赤熱で溶融する。

安価ではあるが、特に光沢のあるものではない製品が、古い印刷用活字から得られる。アンチモンと鉛の合金であるこの金属を粉末にし、硝石3部と食塩4部を混ぜ合わせ、溶かし、水で洗い流す。

良好な結果が得られるとされる他の配合は次のとおりです。白鉛12部、酸化アンチモン3部、塩化アンモニウム1部、ミョウバン1部。または、輝安鉱16部、鉛24部、食塩1部、塩化アンモニウム1部。これらの材料の均一な混合物を、まず空気に触れながら穏やかに加熱し、次にさらに強く加熱し、水で抽出します。ナポリイエローの調製には他にも多くのレシピがありますが、そのほとんどは材料の配置が明らかに恣意的である点が特徴です。科学的な根拠はありません。炉で任意の高温を正確に得ることができれば、 [151ページ]ナポリイエローの製造はもはや技術の問題ではなく、毎回同じ製品が得られるようになるだろう。しかし、現状ではそうはなっていないため、この色の正確な製造手順は、綿密な実験によってのみ解明できる。

ナポリイエローは、既に述べたように美しい色であり、様々な試薬に対して優れた耐性を示す。ただし、硫化水素という試薬によってのみ変化し、長時間作用させると完全に黒色に変色する。

アンチモンイエローは、組成がナポリイエローと非常によく似ています。これは、アンチモン酸鉛と酸化鉛および酸化ビスマスの混合物から構成されています。メロメが推奨した製法では、微粉末状のビスマス3部、粉末状の輝安鉱24部、硝石64部を均一に混合し、この混合物を溶かして、溶けた状態で水に振り混ぜます。もろい塊を微粉末にし、洗浄して乾燥させた後、リサージ128部と塩化アンモニウム8部を加えて溶かします。得られた塊は淡い黄色で、粉末にするとアンチモンイエローになります。この顔料は、不安定な性質とビスマスの価格の高さから、ほとんど使用されなくなっています。

カルシウムクロムイエロー。—カルシウムはクロム酸と反応して黄色の顔料を形成します。この顔料は、色調の繊細さでは鉛クロムに大きく劣りますが、安定性と価格の面で鉛クロムよりも優れています。安価で耐久性のある色が必要な用途には、カルシウムクロムイエローが推奨されます。これは、クロム酸カリウムと塩化カルシウムから最も簡単に製造できます。塩化カルシウムは多くの化学操作の副産物として非常に安価に入手できます。最も濃い色の顔料は、クロム酸塩の沸騰溶液で沈殿させたときに得られます。カルシウムクロムは、単独での使用に加えて、白色顔料の代わりに使用できます。 [152ページ]濃い鉛クロムから淡い色合いを作り出すことができる。ただし、クロム酸カルシウムはクロム酸鉛よりも比重がはるかに低いため、添加量を増やしすぎるとクロムの色が薄くなりすぎるので注意が必要である。

バリウムイエロー、イエローウルトラマリン、またはパーマネントイエロー。—この顔料はクロム酸バリウムから成ります。最も良質な製品は、バリウム塩(一般に塩化バリウム)の溶液を沸騰させた状態でクロム酸カリウム溶液で沈殿させることによって得られます。非常に微細な沈殿物は、淡い鉛クロムによく似た淡い黄色をしています。この美しい顔料は、大気の影響をほとんど受けないという貴重な性質を持ち、強酸や強アルカリによってのみ侵されます。長時間加熱すると、この化合物の色は徐々に美しい緑色に変化します。この緑色はバリウムとクロムの酸化物の化合物であり、時折、画家の絵具として使用されます。この顔料を得るには、加熱を長時間にわたって強力に行う必要があります。著者の実験によると、短時間だけ非常に高い温度に加熱するだけでは不十分であり、その方法では非常に色の不均一な塊が得られます。最良の結果は、平らな磁器皿にバリウムイエローを薄く均一に広げ、10時間加熱して白色にすることで得られた。

亜鉛クロムイエロー。—クロム酸亜鉛はクロム酸鉛に比べて美しさでは劣りますが、耐久性に優れています。純粋な硫化水素雰囲気下でも黒ずまず、他の薬剤の作用にも非常に強い耐性を示します。亜鉛イエローは、硫酸亜鉛溶液とクロム酸カリウム溶液を沸騰させ、直ちに沈殿させることで調製できますが、この方法で得られる非常に明るい沈殿物は不安定です。洗浄すると、洗浄水にクロム酸を絶えず放出し、淡黄色の残留物だけが残ります。非常に美しい色は、次の方法で得られます。硫酸亜鉛を水に溶かし、1%のクロム酸カリウム溶液とともに30分間煮沸します。 [153ページ]撹拌しながら白色亜鉛を加える。この操作により、酸化鉄が分離され、市販の硫酸亜鉛に通常含まれる遊離酸が中和される。溶液を静置して透明になったら、クロム酸カリウム溶液で沈殿させ、沈殿物をフィルターで集めて完全に排水する。次に、ごく少量の水で洗浄し、最後に乾燥させる。硫酸亜鉛溶液を白色亜鉛で煮沸してすべての酸化鉄を除去した場合にのみ、純粋な黄色の沈殿物が得られる。液体にごく少量の鉄しか含まれていない場合でも、色に非常に大きな影響があり、黄色は純粋ではなく、茶色がかった色合いになる。亜鉛黄色は単独で、または他の顔料と混合して使用される。このようにして、あらゆる色合いのクロム黄色を得ることができる。市販のクロム黄色は、主にクロム酸亜鉛から構成されていることが多い。

カドミウムクロムイエロー。硫酸カドミウム、またはその他のカドミウム塩の溶液をクロム酸カリウム溶液と混合すると、クロム酸カドミウム(CdCrO₄)の沈殿物が生成されます。この顔料は、最高級の鉛クロムに劣らない美しい濃い黄色を呈し、鉛クロムに比べて大気の影響を全く受けないという大きな利点があります。そのため、美術用途に非常に推奨されます。しかし、その高価格が広く普及するのを妨げています。もっとも、現在ではカドミウム化合物が以前よりもはるかに安価に入手できるようになったため、クロム酸カドミウムの価格は過剰に高くなっているように思われます。

カドミウムイエローは硫化カドミウム(CdS)であり、自然界ではやや希少な鉱物であるグリーノカイトとして産出する。カドミウムイエローは、金属カドミウムを硫酸に溶解し、硫化水素で溶液を沈殿させることによって得られる。硫酸カドミウム溶液 [154ページ]不純物として存在する異種金属を分離するためには、過剰量のカドミウムで一定時間消化する必要がある。純粋なカドミウム溶液を使用しない場合、色はそれほど綺麗にならない。

カドミウムイエローは非常に鮮やかな黄色です。沈殿に用いる硫酸カドミウム溶液が中性か酸性かによって、様々な色合いが得られます。この色合いの違いは、沈殿物を構成する結晶の大きさの違いに起因すると考えられます。この深く純粋な黄色は、白熱状態での融解によってさらに深みを増します。弱アルカリ、弱酸、硫化水素はカドミウムイエローを変質させないため、耐久性のある画材として知られています。ウルトラマリンと混合しても分解せず、美しい緑色が得られます。しかし、カドミウムイエローと銅青顔料を混ぜて色を作ることはできません。なぜなら、これらの顔料は光に当たると黒く変色してしまうからです。

ヨウ化鉛。硝酸鉛水溶液にヨウ化カリウムを沈殿させると、ヨウ化鉛が生成する。これは水にわずかに溶ける程度で、乾燥すると美しい濃い黄色を呈する。残念ながら、耐久性はなく、光に当たると分解する。ブロンズ顔料として使用できるが、この用途には他にもっと安価な顔料がある。

ヨウ化鉛はヨウ化カリウム溶液に非常に溶けやすいため、別の方法で調製し、正確に計量して使用します。ヨウ化カリウム塩の代わりにヨウ化カルシウムを使用することもできます。ヨウ素100部、細かい鉄粉15部、石灰25部を十分な水と混ぜて薄いペースト状にし、ヨウ素が完全に溶解するまで加熱します。その後、水を加え、液体を濾過し、残渣を洗浄してヨウ化カルシウムを完全に抽出します。溶液と洗浄水を合わせ、酢酸鉛152部の溶液を加えると、ヨウ素がすべてヨウ化鉛として沈殿します。[155ページ]

より簡単な方法は、硝酸鉛とヨウ化カリウムをそれぞれ等量ずつ、20 倍量の熱湯に別々に溶解し、溶液を混ぜて急速に冷却すると、ヨウ化鉛が非常に小さな結晶として析出することである。純粋なヨウ化鉛を空気のない状態で溶融し、溶融物を粉末にすると、さらに細かい色の製品が得られる。溶融を行うるつぼは完全に火の中に埋め込む必要がある。溶融物に空気が作用すると、塩基性ヨウ化物が生じる。ヨウ化鉛の美しい黄金色は、壁紙や布地に金ブロンズを製造するのに特に適している。

一般的に最高級の画材の一つとされるマーズイエローは、通常、酸化鉄と硫酸カルシウムまたはアルミナの混合物です。この顔料は、硫酸第一鉄溶液と石灰乳を混合することで作られます。沈殿した酸化鉄は空気に触れると酸化により黄褐色に変化します。沈殿物を加熱することで、温度に応じて黄色から赤まで様々な色合いが得られます。マーズイエローの他に、マーズオレンジやマーズレッドも市販されています。

この顔料の製造方法は非常に簡単です。硫酸第一鉄1部を水10部に溶かし、その溶液を生石灰1部と水40部から作った石灰乳と混ぜ合わせます。より濃い色合い、特に後にマーズオレンジに加工する製品を作りたい場合は、硫酸第一鉄の量を2部に増やします。混合物ができたら、反応物質が十分に接触するように長時間かき混ぜる必要があります。最初は緑がかった灰色の沈殿物は、空気の作用によりすぐに水酸化第二鉄の色になり、乾燥すると色が濃くなります。[156ページ]

乾燥させて細かく粉砕したマースイエローを薄い層状にして加熱すると、濃い黄色に変化し、最終的にはオレンジレッドに変化する。これは、水酸化第二鉄自体を加熱したときに起こる変化とよく似ている。

水酸化第二鉄とアルミナの混合物からなる、より濃い色合いの火星黄色は、硫酸第一鉄とミョウバンの溶液を苛性ソーダで沈殿させることによって得られる。同時に生成する硫酸ナトリウムは、熱湯で洗浄することにより、できる限り完全に除去しなければならない。

火星黄を高温で長時間焼成すると、上質な茶色の顔料である火星褐色が得られます。火星黄およびそこから得られる顔料の価値は、その美しい色合いだけでなく、鉄顔料の多くに共通する耐久性にもあります。

シデリンイエロー。―このあまり見栄えの良くない黄色は、クロム酸第二鉄からできており、中性の塩化第二鉄溶液を、沈殿物が生じるまで沸騰した強酸性の二クロム酸カリウム溶液に加えることで得られます。シデリンイエローは油性塗料と水性塗料の両方に使用できると言われており、特にケイ酸ナトリウム塗料への使用に適しているとされています。これは、時間が経つにつれてケイ酸ナトリウムと混ざり合い、石のような塊を形成するためです。

鉄塩の価格が安いため、クロム酸鉄を用いるのが望ましいが、組成が一定の化合物を得ることは難しいようだ。著者はこの点について実験を行ったが、同じ色合いの製品を得ることはできなかった。おそらく他の研究者も同様に成功していないのだろう。というのも、シデリンイエローは、製造上の困難がなければもっと広く使われていたはずなのに、実際には大量に使用されたことがないからである。

オーレオリンは、コバルトとカリウムの複亜硝酸塩、Co(NO₂)₂・3KNO₂です。この顔料は、酢酸で酸性化した硝酸コバルト溶液に過剰量の亜硝酸カリウムを加えることによって調製されます。液体が冷えると、濃いレモンイエローの結晶性粉末が分離し、 [157ページ]乾燥状態では、インディアンイエローまたはオーレオリンとして知られています。硫化水素の影響を受けないという点で、他の黄色顔料と区別されます。

この顔料の製造に必要な亜硝酸カリウムは、厚手の鉄製容器で硝石を溶かし、硝石が分解し始めたらすぐに少量の細かい鉄粉をかき混ぜることで最も簡単に作ることができます。鉄は明るく光って酸化物に燃え、硝石は亜硝酸カリウムに変化します。この塊を少量の熱湯に溶かし、溶液を濾過して冷却すると、未分解の硝石の大部分が結晶化しますが、亜硝酸カリウムは溶液中に残ります。さらに蒸発させて硝酸カリウムの結晶を分離した後、この溶液を用いてオーレオリンを沈殿させることができます。

オーレオリンの沈殿には濃度の高い溶液を用いるのが望ましい。この方法で最も微細な沈殿物が得られる。濃度の低い溶液を用いると、沈殿物は徐々に形成され、粗大で被覆力も低い。

ヘイズの方法によれば、硝酸を銅に注ぎ、空気を混入させることで発生する蒸気を硝酸コバルト溶液に通すことにより、オーレオリンが製造される。この溶液には、時折苛性カリが添加される。こうして、すべてのコバルトを黄色の沈殿物として得ることができる。

タングステンイエロー。微粉末状のタングステンを少量ずつ溶融炭酸カリウムに加え、発泡が起こるまで加熱する。水で煮沸し濾過した後、濾液から塩化カルシウムを用いてタングステン酸カルシウムを沈殿させる。得られた湿った沈殿物を、わずかに酸性になるまで熱した希硝酸に加え、30分間煮沸して冷却する。沈殿物を少量の水で洗浄し乾燥させると、濃いレモンイエローの粉末が得られる。[158ページ]

ニッケルイエローはリン酸ニッケルから構成されています。硫酸ニッケルまたは硝酸ニッケルの溶液にリン酸ナトリウムを加え、淡緑色の沈殿物を加熱して赤色にすることで得られます。ニッケルイエローは美しい色合いを持ち、非常に耐久性に優れています。現在まで画材としてはあまり利用されていませんが、多くの黄色顔料には見られない耐久性の高さから、その利用は推奨されます。

マーキュリーイエローまたはターペスミネラルは、化学式Hg₃SO₆で表される塩基性硫酸水銀です。磁器製の容器に水銀 10 部と硫酸 15 部を入れ、風通しの良い場所で加熱し、中性硫酸水銀の白色結晶塊が残るまで加熱することで得られます。この塩 HgSO₄ は、水と接触すると、遊離硫酸と上記の組成の塩基性塩に分解されます。分解は、細かく粉末状にした中性硫酸塩を、洗浄液が酸性である限り熱湯で処理することによって行われ、その際に美しいレモンイエローの物質が残ります。洗浄液には酸性硫酸水銀が含まれています。この洗浄液を酸化水銀とともに放置し、酸化水銀が溶解するまで放置した後、得られた溶液を用いて新たな量のマーキュリーイエローを調製します。

ターペス鉱物は非常に鮮やかな色合いと優れた隠蔽力を持つが、耐久性は低い。日光に当たるとすぐに灰色に変色し、硫化水素を含む空気に触れると短時間で真っ黒になり、硫化水銀が生成される。

黄色の砒素顔料。―砒素顔料の極めて強い毒性のため、これらの美しく安価な色は事実上使用されなくなっている。多くの国では、その使用は当然ながら違法である。したがって、砒素顔料の大部分は、歴史的な興味の対象に過ぎない。2種類の黄色の砒素顔料は、天然では鶏冠石と雄黄として産出する。これらは希少な鉱物ではないが、人工的に作られたものは [159ページ]これらは一般的に顔料として使用され、広く使用されていた時代には、ヒ素を含む鉱物を処理する冶金工場で製造されることが多かった。

鶏冠石(As₂S₂)は橙赤色を呈し、雄黄(As₂S₃)は純粋な黄色を呈する。これらの物質が顔料として使用された場合、他の硫黄化合物と同様に、他の顔料との混合に関して同じ欠点があった。キングズイエローは、天然または人工の雄黄を微粉末にしたものである。

亜ヒ酸鉛は、色褪せしにくい濃い黄色ですが、非常に毒性が強い顔料です。白色ヒ素100部と金鉛75部を均一に混合し、溶融後、粉砕・精製することで製造できます。より耐久性が高く、毒性も低いカドミウムイエローが、この顔料の代替として用いられています。

タリウム顔料。—タリウムは鉛といくつかの類似点を示す金属です。タリウム塩の溶液に、2種類の塩の量の比率に応じてクロム酸カリウムまたは重クロム酸カリウムを加えて沈殿させると、黄色、オレンジ色、または濃い赤色の沈殿物が得られ、融解後は褐色になります。タリウム塩と硫酸第一鉄の混合物にクロム酸カリウムとフェリシアン化カリウムの混合物を加えると、オリーブグリーンの顔料が得られます。タリウム化合物は希少であるため、工業用途には適しておらず、タリウム顔料は硫化水素に対して敏感であるため、芸術用途にも使用できません。

[160ページ]

第15章
 モザイクゴールド
モザイク金は、金黄色の微細な鱗片状の二硫化スズ(SnS₂)から成り、かなり高い温度で分解せずに昇華し、化学試薬の作用にも耐えます。独特の油っぽい性質を持ち、容易に粉砕できます。そのため、額縁のブロンズ仕上げ、画家用の顔料、壁紙などに広く用いられています。

二硫化スズは湿式法または乾式法で製造できます。湿式法では、四塩化スズ溶液に硫化水素を作用させることで製造します。このようにして得られる黄色の沈殿物は、美しい色ではありません。乾式法では、はるかに優れた製品が得られます。このプロセスはしばしば特別な困難を伴うと考えられていますが、実際には非常に簡単です。この顔料を製造する際に必要なのは、温度をある一定の点以上に上げないように注意することだけです。そうしないと、二硫化スズの大部分が硫黄と一硫化スズに分解してしまいます。温度が上がりすぎるのを防ぐために、塩化アンモニウムを添加します。この塩は一定の温度で揮発します。そうでなければ温度をこの点以上に上げることになる熱は、塩化アンモニウムを揮発させるために利用されます。少し注意すれば、すべての塩化アンモニウムが蒸発する前に操作を中断することは容易です。こうして得られるモザイクゴールドは、本物の金色の輝きを放ちます。 [161ページ]温度が上がりすぎると、灰色の硫化スズが生成され、当然ながら製品の輝きが著しく低下します。塩化アンモニウムは、モザイク金が分解する温度よりも低い温度で揮発する水銀または水銀化合物で代替できます。水銀化合物を使用する場合は、コストと毒性の両方の観点から、水銀を回収するためにガラス製のレトルトで加熱する必要があります。高温でのガラス容器の破損による損失を避けるには、この操作には細心の注意が必要です。金属水銀を使用するプロセスは、すべてのプロセスの中で最も優れた製品が得られ、金の外観にできるだけ近い顔料を製造する場合に推奨されます。

ガラス容器の使用に伴う危険や損失を回避するため、モザイク金製品を大量生産する製造業者は鉄製の容器を使用すべきである。鉄製の容器は非常に長持ちする。このような装置は、広い縁を持つ鉄製の鍋に、蒸留器の首のような形状の頭部を取り付けたもので、この頭部には短く太い管が接続されており、蒸留器の首で凝縮されなかった物質が沈殿するチャンバーにつながっている。そのため、この安価な装置を使用すれば、危険がないだけでなく、揮発した物質のほぼすべてを回収することができる。鍋に材料を入れ、頭部を取り付け、接合部をしっかりと接着し、蒸留器の首を太い鉄管でチャンバーに接続する。

モザイク金を作るための製法は数多く存在する。その中でも特に重要なものをいくつか挙げると、いずれの場合も良い結果が得られるだろう。

錫粉 40 部品
硫黄 35 」
塩化アンモニウム 25 」
[162ページ]非常に細かい錫粉を、乳鉢の中で硫黄と塩化アンモニウムとよく混ぜ合わせる。加熱は最初は緩やかに行い、蒸気の発生が止まったら、暗赤色になるまで非常にゆっくりと温度を上げる。モザイク状の金は、容器の底に黄色の塊として、また一部は反応器の壁面や上部に結晶状の鱗片として析出する。

その他のレシピは以下のとおりです。

二酸化スズ 80 部品
硫黄 60 」
塩化アンモニウム 30 」

錫粉 45 」
硫黄 35 」
塩化アンモニウム 25 」
いずれの場合も、最も重要なのは温度を上げすぎないことである。濃い赤色になるまで加熱すれば、十分に満足のいく結果が得られる。

金属水銀を用いる場合、スズとのアマルガムの形で使用され、このアマルガムは微細な粉末状になっているため、硫黄と容易に化学結合する。アマルガムは、水銀1部を沸騰直前まで加熱し、その熱した金属にスズ粉末2部を混ぜ込むことで最も簡単に得られる。このアマルガム18部を硫黄7部と塩化アンモニウム6部と混合し、一緒に加熱する。

これらの方法のいずれかで作られたモザイク金は、金の額縁に金箔を貼ったり、絵具として使用したりすることができる。いわゆる金絵具の多くは、濃いガム溶液で粉砕したモザイク金でできている。

クリシアン。—ウォラックは、硫化水素の電流を飽和シアン化カリウム溶液に通すと、化学式C₄H₅N₃S₃の沈殿物が生成されることを発見した。この物質、クリシアンは、外観はモザイク金に似ているが、極めて毒性が強く、モザイク金に比べて高価であるため、工業用途には利用されていない。

[163ページ]

第16章
赤色鉱物顔料
朱色。

古くから使われてきたこの美しい緋色の顔料は、硫化水銀(HgS)からできています。同じ化合物は辰砂として自然界にも存在し、この鉱物の破片は「山の朱色(ベルクツィンノーバー)」という名前で市場に出回ります。しかし、はるかに多くの朱色が人工的に作られています。

硫化水銀(II)は、黒色の非結晶性粉末と、顔料として用いられる結晶性の2つの形態で存在します。それぞれの形態は、適切な処理によって互いに変換することができ、また、特定の条件下では自然に相互変換することもあります。朱色の製造においては、黒色の硫化水銀(II)が重要な役割を果たすため、朱色の製造方法を説明する前に、これら2つの形態の化学的性質について説明しておく必要があります。

黒色硫化水銀は、金属水銀と硫黄を直接反応させるか、硫化水素で水銀塩溶液を沈殿させることによって得られる。最も簡単な方法は、等量の硫黄と水銀を水で湿らせて、混合物が均一に黒くなるまでこすり合わせることである。しかし、この方法ではすべての水銀を硫化物に変換することは難しい。混合物を水で湿らせると、より良い結果が得られる。 [164ページ]水の代わりに硫化アンモニウムを用いる。この場合、容器を温めることで操作時間を短縮できる。乳鉢を熱湯に浸せば、水銀と硫黄を結合させるのに通常2時間ほどすり潰せば十分である。

この化合物は、水銀と硫黄を加熱することによっても容易に得られる。有毒な水銀蒸気を排出するために十分な通風のある煙突の下に容器を置き、水銀6部を沸騰直前まで加熱し、硫黄1部を加える。この温度で反応が起こり、わずかに爆発する。過剰な硫黄が蒸発するまで加熱を続けると、純粋な硫化水銀が得られる。

朱色を製造する目的で、黒色の硫化水銀を作る最も簡単な方法は、厚肉容器に水銀と硫黄を等量ずつ入れ、水で湿らせて容器を数時間振とうまたは回転させることです。これは、鉄球を入れた回転シリンダーで行うこともできますし、容器を水車や蒸気機関のフライホイールなど、回転する物体に固定することもできます。もちろん、結合を行う容器は完全に満杯にする必要はありません。回転よりも断続的な動きの方が、水銀と硫黄の結合をより短時間で促進することがわかっています。例えば、容器を製材機に固定できると非常に有利です。

上記の方法で製造された硫化水銀は、ビロード状の黒い塊であり、硫黄と水銀を厳密に等量使用した場合でも、完全に純粋になることはありません。二硫化炭素は常に一定量の未結合硫黄を抽出します。この目的において黒色硫化物の最も重要な性質は、加熱によって結晶性に変化することです。 [165ページ]揮発する温度。昇華した硫化水銀は、朱色に特徴的な鮮やかな緋色を呈する。

赤色硫化水銀、すなわち朱色は、硫黄化合物としては化学試薬に対する耐性が非常に高く、希鉱酸では分解されません。しかしながら、朱色にはもう一つ、画家にとって不向きな性質があります。それは、時間の経過とともに徐々に色がくすみ、最終的には完全に変色してしまうことです。この変色は、赤色の結晶質が黒色の非結晶質に変化することによってのみ説明できます。白色顔料を朱色で着色する場合、鉛顔料は避けるべきです。鉛顔料を使用すると、すぐに黒く変色してしまうからです。硫黄化合物の影響を受けない亜鉛白などの白色顔料を用いるべきです。

[166ページ]

第17章
朱色の製造
硫化水銀の赤色変種は、湿式法または乾式法で調製できる。以前は乾式法が一般的に用いられていたが、現在では湿式法の方がより容易かつ確実に美しい顔料が得られるため、広く用いられている。どちらの方法にも利点があり、以下に両方について説明する。

(a)乾燥法
乾式法による朱色製造に関する数多くの処方箋はすべて、黒色の硫化水銀を赤色に変える試みに基づいている。これらの処方箋の多くには、その妥当性を示す根拠が見当たらない指示が含まれており、根拠が存在しないと言っても過言ではない。製造工程の成功に不可欠とされている操作は、単に処方箋に目新しさを持たせるためだけに挿入されたに過ぎない。物理的または化学的な理由を説明することは不可能だが、特定の操作によって製品の輝きが増すことは否定できない。しかし、製造者はこれらの工程において、価値のあるものと価値のないものを見分けることができるようになるだろう。顔料の美しさに最も大きな影響を与える条件は2つある。黒色の硫化水銀を昇華させる温度と、朱色に過剰な硫黄が全く含まれていないことである。 [167ページ]朱色の顔料を繰り返しすり潰すことはそれほど重要ではない。すり潰す回数が多いほど、結晶は小さくなり、色合いは薄くなる。

通常の製粉機で顔料を粉砕する工程は、実際には「調製」と呼ばれ、アルカリ性液体で煮沸して過剰な硫黄を抽出する工程は、「精製」と呼ばれている。

オランダ、特にアムステルダム工場での通常のプロセスは次のとおりです。黒色硫化物は、銅鍋で水銀270部と硫黄37.5部を加熱することによって作られます。火は、硫黄が発火するほど高温にならないように調整されます。適切に準備された製品は、この時点で純粋な黒色になります。これはすぐに細かく粉砕され、それぞれ0.7キログラムしか入っていない陶器の瓶に保存されます。これは、適切な耐火セメントで昇華容器の縁に注意深く接合された鉄製の蓋を備えた半球形の容器から昇華されます。通常、このような容器が1つの炉に3つ入っています。操作は、底が濃い赤色の熱を示すまで加熱することによって開始されます。次に、上記の小さな瓶の1つの内容物を容器に注ぐと小さな炎しか出ないほどに温度を上げる必要があります。逆に内容物が爆発的に燃焼する場合は、温度が高すぎるため、容器が一定程度冷えるまで黒色硫化物を追加してはならない。最初の量の硫化水銀を投入した際に、爆発を伴わずに炎が現れた場合は、複数の瓶の内容物を追加することができる。この追加を行う開口部は、すぐにぴったり合う鉄板で閉じる。この蓋は時々開けられ、新しい量の硫化水銀が追加される。この操作は約36時間続き、その時点で、上記の水銀と硫黄の混合物から作られた硫化水銀の2倍の量が3つの容器に投入される。 [168ページ]この工程を完全に成功させるためには、容器がさらされる温度を正確に制御することが特に重要です。実際には、温度は鉄板を取り外したときに噴出する炎の高さで判断されます。炎が1メートルに達すると火力が強すぎますが、炎が非常に小さい場合は火力を強める必要があります。昇華の終盤には、容器内の物質を約15分ごとに攪拌します。昇華が完了するとすぐに火を消します。容器は完全に冷えてから割ると、上部に繊維状の昇華物として朱色が見つかります。この方法で作られた朱色は、通常のミルで湿式粉砕し、乾燥させるだけで市場に出荷できます。

オーストリアのイドリアにある大規模な水銀工場では、黒硫化物からも朱色が作られる。黒硫化物は、水力で回転する容器の中で、水銀84部と微粉末硫黄16部を混合することによって作られ、この工程は約3時間かかる。この硫黄の量は、硫化水銀を生成するのに必要な量よりも多い。経験上、硫黄の量が等価量より多いほど、反応がより速く進むことが分かっている。反応によって熱が発生し、混合物の温度は30℃以上に上昇する。黒硫化物は、洋ナシ型の鋳鉄製の容器(炉内に6個並べて設置されている)で昇華される。各容器には315キログラムの黒硫化物が収容される。

昇華容器内の物質を加熱する過程では、いくつかの段階が区別される。まず、2つの容器を加熱することから操作を開始する。容器の口から噴出した硫黄の蒸気が爆発的に燃え上がると、隣接する容器も加熱される。すべての容器の内容物が爆発すると、「蒸発」と呼ばれる最初の段階が終了する。 [169ページ]次に、陶器製の蓋を容器にかぶせ、過剰な硫黄が蒸留し始めるまで火を強めます。その蒸気は空気中でわずかに爆発して発火します。このとき、未凝縮の蒸気を排出するための小さな開口部しかない陶器製の受け皿を取り付けます。硫黄はこれらの受け皿の中で凝縮します。硫黄蒸気が大量に発生しなくなると、中間期間(stϋckperiode)が終了し、朱色の本格的な昇華が始まります。火はさらに強められ、昇華した朱色は装置の低温部分に集まります。昇華が完全に終わると、装置の接合部に小さな青い炎が現れますが、すぐに消えます。炉が十分に冷えるまで待ってから、装置の各部分を分解し、管の中に堆積した朱色を慎重に取り除いて再利用できるようにする。また、受器とヘッドを壊して、その中に入っている朱色を回収する。

大きな塊は朱色の塊となり、受器の破片は濡れたブラシで清掃して付着物を取り除く。黒色の導入から昇華の全工程は約7時間かかる。

昇華させた朱色顔料は、通常の製粉機とほとんど変わらない製粉機で挽かれる。粉塵の発生を防ぐため、水が加えられ、石臼は木製の覆いで囲まれる。製粉機から得られる赤いペースト状の顔料(朱色顔料と呼ばれる)は、その後精製される。

精製は、沸騰した炭酸カリウム溶液を用いて過剰な硫黄を抽出することによって行われる。300キログラムの粉末朱色を桶の中で水と混ぜ、水を抜き、湿った塊を鉄鍋に移し、そこで22.5キログラムの炭酸カリウム溶液とともに約10分間加熱する。粗朱色の組成に応じて、この溶液の濃度は10°~13°Bである。 [170ページ]硫黄の量が少ないほど、炭酸カリウム溶液は弱くなります。この溶液は、イドリアでは木灰を抽出するという非常に原始的な方法で作られていました。鮮やかな赤色の朱色には10°の炭酸カリウム溶液、濃い赤色には11°、そして「中国朱色」には13°の炭酸カリウム溶液が使用されます。過剰な硫黄は、微量の硫化第二水銀とともに炭酸カリウム溶液に溶解し、硫黄は主に五硫化カリウムを形成します。煮沸が終わると、朱色は丁寧に洗浄され、加熱された炉に置かれた皿で乾燥されます。乾燥中に朱色は凝集し、最後に塊を砕いてふるいにかけます。

中国の朱色は、インド墨と似たような事情がある。どちらもヨーロッパでは広く使われており、品質は我々の製法をはるかに凌駕しているが、どちらの製造方法も正確には分かっていない。本物の中国の朱色は、ヨーロッパの朱色をはるかに上回る輝きを持ち、5倍から6倍の値段で取引されている。確証のない情報筋によると、水銀4部と硫黄1部の混合物を、鉄板で蓋をした陶器の壺に入れ、常に湿らせておき、その鉄板を受け止めとして朱色を析出させるという方法で作られると言われている。蓋に付着した析出物は選別され、粉砕され、繰り返し水で洗浄される。

カラムによる香港での朱色の製造方法の説明によると、水銀と硫黄を大きな鉄鍋に入れ、硫黄の融点(111℃)付近で絶えずかき混ぜながら加熱し、全体が黒い塊になるまで続ける。冷めたら、これを水と水銀と混ぜ合わせ、よくかき混ぜて乾燥させ、半球状の皿に入れ、割れた磁器で覆う。同様の皿を最初の皿の上に接着し、16時間加熱する。磁器の破片に付着した朱色を取り除き、湿らせてすりつぶし、乾燥させる。

中国風の美しさに匹敵する朱色は、 [171ページ]通常の朱色に1パーセントの硫化アンチモンを混合し、再び昇華させる。濃灰色の昇華物から赤褐色の粉末が得られ、これを「硫化カリウム」(多硫化カリウム)溶液で繰り返し煮沸し、水で洗浄後、塩酸で長時間消化する。著者はこの方法で朱色を何度も製造したが、元の朱色と著しく異なる製品を得ることはできなかった。

(b)湿式法
湿式製法による朱色の製造は、金属水銀またはその化合物を、硫化アンモニウムや硫化カリウムなどのアルカリ硫化物とともに加熱することにより、硫化水銀(II)に変換することに基づいている。この製品には必ず未結合の硫黄が含まれており、これはアルカリ処理によって除去される。

たとえ最高級の装置であっても、水銀またはその化合物を加熱する部屋には有毒な水銀蒸気が発生し、作業員の健康を脅かす危険性があるが、湿式製法ではそのような危険性は存在しない。さらに、湿式製法で製造された朱色は、乾式製法で製造されたものよりも、より繊細で鮮やかな色合いを持つ。湿式製法のコストは高いものの、製品の価値が高いことでその分を補うことができる。

湿式法の出発原料は、金属水銀、黒色硫化水銀、またはその他の水銀塩のいずれかである。金属水銀を用いる場合、古い方法によれば、100部を硫黄粉23部と少量の水酸化カリウム溶液で均質な塊になるまで粉砕し、これを同量の水に水酸化カリウム53部を溶かした溶液で加熱する。蒸発した水は絶えず補充しながら、色が茶褐色から鮮やかな朱色に変化するまで加熱を続ける。色が目的の色に近づいたら、 [172ページ]色調には細心の注意を払い、適切な色調が得られたらすぐに加熱を止めなければなりません。この時点を超えて少しでも加熱を続けると、朱色はすぐに輝きを失い、再び明るくすることはできません。加熱を中断することも同様に有害で、くすんだ色調になってしまいます。適切な色調が現れたら、容器の中身を大量の水に注ぎます。次に、朱色を希釈した苛性カリ溶液で洗浄し、その後、アルカリ反応がなくなるまで水で洗浄します。最後に乾燥させます。この過程で得られるアルカリ溶液には、かなりの量の水銀が溶解しています。これらを集め、十分な量が蓄積されたら水銀を抽出します。

バーフは次の方法を推奨している。水銀をその重量の1/6から1/5の硫黄でこすり、均一な灰色の粉末が得られるまで混ぜる。これを磁器製の皿に入れ、苛性カリ溶液(水150に対してカリ133)を加えて45℃で加熱し、粉末が鮮やかな赤色になるまで加熱する。45℃を超える加熱は避けるべきである。それ以上加熱すると、朱色に茶色がかった色合いがつくからである。

湿式法で朱色を作る便利な方法は、まず乾式法で黒色硫化物を製造し、次にこれをアルカリで処理することです。ブルンナー法はこの手順に基づいています。黒色硫化物の製造には、水銀100部と硫黄38部を使用します。これを水150部に水酸化カリウム25部を溶かした溶液で加熱します。この操作は、温度が45℃を超えない湯浴に置いた容器で行うのが最適です。7~8時間加熱すると、塊は赤くなり始めます。この段階では変化がより速く進むため、色が最も鮮やかになった時点を超えないように細心の注意を払う必要があります。目的の色合いが現れたら、温度を下げます。 [173ページ]水浴の水位は下げられますが、数時間は温かい状態が保たれます。濃度の異なる苛性溶液は、異なる色合いを生み出します。そのため、常に同じ量から同じ製品を得るためには、蒸発した水を短い間隔で補充する必要があります。この過程で、水銀の一部が未結合のまま残ります。これは、洗浄の際に水銀を分離する工程によって、朱色から分離されます。

フィルメニッヒ法― 朱色を製造する湿式法は数多く存在するが、前述の方法とほとんど違いはない。フィルメニッヒ法では、黒色硫化物の製造と朱色の生成が1つの工程で行われる。

硫酸カリウム20部と石炭6部を燃焼させ、その混合物を雨水の1.5倍の量で煮沸し、溶液を冷却し、結晶化した硫酸カリウムを分離し、硫黄が溶解するまで溶液を煮沸することによって、一定濃度の硫化カリウム溶液が作られる。この溶液4.5部、水銀100部、硫黄2部の混合物をフラスコに入れ、数時間振とうまたは揺らす。水銀が硫化カリウム中の硫黄の一部と結合した結果、液体は緑色になり、温度が上昇する。後者は直ちに存在する遊離硫黄を溶解し、それを再び水銀に与え、数時間のうちに水銀は完全に黒色の硫化物に変化する。フラスコの内容物が濃い茶赤色になったら振とうを止めます。次にフラスコを45℃に加熱した部屋に置き、内容物を繰り返し振とうします。この温度で黒色の硫化第二水銀が赤色に変化します。フラスコ内の沈殿物はますます深紅色になります。 [174ページ]最も濃密な状態に達したことが確認された液体は慎重に注ぎ出され、残った朱色は苛性ソーダ溶液で処理されて遊離硫黄が溶解し、その後非常に丁寧に洗浄される。

この工程では、操作開始時の温度が重要である。フラスコに入れる混合物の温度が低いほど、振とう前に得られる朱色は薄くなる。低温では反応が遅いため、結果として黒色の硫化物が生成され、それが後に赤色の結晶性硫化物に変化する際に非常に小さな結晶が生成されると考えられる。

水銀と硫化アンモニウムから朱色を製造するゴーティエ・ブシャール法は、大規模生産において以下のように適用される。水銀1,000部を、硫黄花200部と硫黄飽和硫化アンモニウム400部と7時間振とうする。この暗色の混合物を60℃の温度に数日間さらすと、色が赤色に変化する。通常の洗浄に加えて、この混合物を硝酸でさらに処理する。この操作の目的は、遊離硫黄をすべて硫酸に酸化することである。

朱色に加えて、特に硫化水素の作用に敏感な顔料を含む色彩作品の場合、この製法は良好な色合いの朱色を生成するものの、特に安定性が高いとは言えず、細心の注意を払っても完全に防ぐことができない硫化水素の発生という理由から推奨されません。

リービッヒ法― この方法による朱色の製造の出発点は、白色沈殿物と呼ばれる化合物である(下記参照)。白色沈殿物を、硫黄で飽和させた硫化アンモニウム溶液とともに、40~50℃で長時間加熱するだけでよい。この操作は、密閉されたフラスコ内で行うことができる。 [175ページ]温度が45℃~50℃にできるだけ近い場所、例えば常時稼働している炉の煙道などで乾燥させる。色の変化は徐々に起こるため、適切な色合いを得やすいという利点がある。製品を弱アルカリ性水酸化カリウム溶液で処理すると、さらに明るくすることができる。洗浄後、弱熱で乾燥させれば顔料は完成である。

この方法は、朱色の製造を専門としていない製造業者にも特に適しています。特別な装置は必要なく、硫化アンモニウム製造装置と数個のガラスフラスコがあれば十分です。さらに、製品が完全に劣化しないという大きな利点もあります。朱色の生成過程は比較的ゆっくりと進行するため、初期工程の進行状況を注意深く観察すれば、必要な時間を正確に把握できます。これを確実に行うためには、常に全く同じ条件下で作業する必要があります。つまり、常に同じ量の白色沈殿物を使用し、硫化アンモニウム溶液の濃度も常に一定に保つ必要があります。

塩化第二水銀アンモニウム、不溶性白色沈殿物、HgClNH₂。—この化合物は、前述の朱色製造工程で必要であり、最も安価に製造するには次の方法を用いる。食塩1部を水32部に溶解した溶液に、乾燥硫酸第二水銀2部を少量ずつ加えながら、十分に撹拌する。硫酸第二水銀は水によって遊離硫酸と塩基性塩に分解され、中性塩よりも白色沈殿物への変換がはるかに遅いため、この方法で作業することが絶対に必要である。この液体には塩化第二水銀が含まれており、アルカリ性反応にアンモニアを加えると、大量の白色沈殿物が生じる。液体を注ぎ出し、沈殿物を少量のアンモニアを含む水で洗浄する。 [176ページ]塩化バリウムを用いた洗浄では、わずかに濁りが生じるのみである。この工程は塩化第二水銀を用いても開始できるが、上記の方法の方が安価である。白色沈殿物は、白金箔上で加熱すると融解せずに揮発し、アンモニア処理後も白色を保つはずである。

電解法。直径1メートル、深さ2メートルの木製容器の側面に、幅15センチメートルの皿を置き、その中に深さ1センチメートルの水銀層を入れる。これらの皿はダイナモの正極に接続されている。負極は、容器の底に置かれた銅で電解コーティングされた鉄板に接続されている。容器には、硝酸アンモニウム8パーセントと硝酸ナトリウム8パーセントを含む溶液が満たされている。穴の開いたコイルを通して二酸化硫黄の定電流を導入する。余分なガスは蓋の管から排出される。電流を流すと、すぐに赤い硫化水銀の沈殿物が形成される。二酸化硫黄の電流をなくす試みもなされている。浴槽には水100リットルと、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、硫化ナトリウム、硫黄がそれぞれ8キログラムずつ入っている。この条件下では、硫黄と水銀を加えるだけで、最終的に最初の方法で作られた朱色に全く劣らない朱色を得ることができる。

朱色は、安価な顔料でひどく偽造されることがしばしばあります。朱色と名乗る物質の中には、水銀を全く含まず、鮮やかなオレンジ色の鉛に数パーセントの酸化鉄を混ぜたもので、最高級の朱色と紛らわしいほど似た色をしているものがよく見られます。

ヨウ化第二水銀。—腐食性の昇華溶液に必要量のヨウ化カリウムを正確に沈殿させると、 [177ページ]ヨウ化第二水銀は、最高級の朱色をも凌駕するほどの美しさを持つ、深紅色の沈殿物として得られる。しかし残念ながら、この物質は絵具としては使えない。光に当たるとすぐに茶色に変色し、最終的には黒くなってしまう。暗所では変化しないようで、著者は30年間暗所で保管しても全く色褪せていない標本を所有している。

[178ページ]

第18章
アンチモン朱色
アンチモン朱色は、色合いの繊細さにおいて水銀朱色に匹敵する赤色顔料であり、水銀朱色よりも安価であるという利点がある。組成は三硫化アンチモン、 Sb₂S₃である。この化合物は、三塩化アンチモンの溶液に硫化水素を沈殿させることによって得られる。しかし、この沈殿物は湿っている間は非常に美しい赤色をしているが、乾燥すると色が失われ、顔料としてはほとんど価値がない。

別の方法として、乾燥しても美しさを損なわず、輝きを保つような状態で得ることもできます。ベトガーは次のような方法を示しています。三塩化アンチモン溶液と次亜硫酸ナトリウム(チオ硫酸ナトリウム)溶液を混合し、沈殿物が形成されるまで加熱し、その後、酢酸を含む水で濾過します。純水で洗浄すると、残っている塩化アンチモンが分解して白いオキシ塩化物が生成され、アンチモン朱色の色合いが損なわれます。この方法では、材料の正確な量を使用することに特に注意を払う必要があります。比重が正確に1.35の三塩化アンチモン溶液2部と、水6部に次亜硫酸ナトリウム3部を溶解した溶液を混合すると、最も優れた製品が得られます。

R. ワグナーによれば、アンチモン朱色は溶解によって得られる。 [179ページ]酒石酸催吐剤4部と酒石酸3部を水18部に溶解し、60℃に加熱した後、次亜硫酸ナトリウム(チオ硫酸ナトリウム)溶液と混合し、90℃に加熱する。得られた沈殿物を丁寧に洗浄し、乾燥させる。

先に述べたように、純粋なアンチモン朱色は、通常の朱色と色合いがよく似ており、硫黄化合物としては化学試薬に対する耐性が非常に高い。希酸、アンモニア、アルカリ炭酸塩に対しては、長時間接触させなければ腐食しないが、非常に希薄な塩酸や苛性アルカリによって容易に分解される。鉛白との混合物は長期間保存できるが、鉛顔料の繰り返しの性質から、このような混合物の永続性は期待できない。アンチモン朱色は油絵具に適している。油で練ると、本物の朱色に劣らない鮮やかな赤色を呈する。水彩絵具としても使用できるが、石灰によってすぐに分解されるため、フレスコ画には適さない。

こうした好ましい特性にもかかわらず、アンチモン朱色はこれまでほとんど利用されてこなかった。特に、同等の効果が得られる次亜硫酸カルシウムをナトリウム塩の代わりに用いる場合、製造コストが低いことを考慮すると、水銀朱色の代わりにアンチモン朱色を使用することが推奨される。しかし、複数の製造業者がこの物質に高額な価格を設定していることが、その普及を妨げているように思われる。

付録。アンチモンブルー。—この美しい青色顔料は、王水中の透明なアンチモン溶液にフェロシアン化カリウムの希薄溶液を加えることによって調製できます。クラウスによれば、着色成分としてアンチモンは含まれておらず、強酸によって分解され、シアン化水素酸を発生するフェロシアン化物から得られるプルシアンブルーです。

[180ページ]

第19章
酸化鉄顔料
酸化鉄を主成分とする顔料は、膨大な量で使用されています。これらの顔料は、非常に高い耐久性を特徴としています。酸化鉄は自然界に大量に存在し、相当量産されている場所では、その場で鉄が製造されます。天然の酸化鉄にはいくつかの種類があり、鏡鉄鉱は光沢のある結晶塊を形成します。小さな結晶からなる別の種類は、閃光鉄鉱と呼ばれます。雲母鉄鉱は光沢のある鱗片状です。赤鉄鉱は繊維束のような外観を呈します。土状の赤鉄鉱も一般的です。

酸化鉄と水が結合した水酸化鉄は、赤鉄鉱よりも豊富に存在し、褐鉄鉱、褐鉄鉱、その他の鉄鉱石は主にこの水酸化鉄から構成されている。黄土として知られる顔料もまた、水酸化鉄である。

非常に純度の高い赤色赤鉄鉱は、非常に美しい赤色をしており、粉砕またはすりつぶした後、顔料としてよく使用されます。ポンペイの有名な赤色は、町の廃墟の壁で発見され、18世紀もの間湿気にさらされた後でも、最も鮮やかな色合いを示しており、この顔料の並外れた耐久性の顕著な証拠であることは間違いありません。その優れた耐久性、容易な調製、そして低価格を考えると、酸化鉄が現在よりもアーティストによって広く使用されていないのは驚きです。しかし、酸化鉄は、 [181ページ]陶器の着色に広く用いられており、高温での安定性がその用途に適している。主にその安価さから、一般的な絵画にも広く使われているが、芸術的な用途においては、その真価に見合うほどには使われていない。

顔料メーカーは皆、画家たちが提供される顔料の耐久性が一般的に低いと正当に不満を漏らしていることをよく知っています。画家たちは、何世紀もの時が経った今でも、巨匠たちの絵画の色が変化していないことに驚きます。一方、現代の顔料は、高度な化学知識に見合うどころか、使用後数ヶ月で変色してしまうことが多いのです。しかし、古代人が持っていた化学の知識が限られていたからこそ、彼らは耐久性のある土壌顔料を多用せざるを得なかったのです。酸化鉄もこの耐久性のある顔料の一種です。科学の進歩により、酸化鉄は赤色顔料としてだけでなく、黄色から茶色、濃い紫色まで、さまざまな赤色の色合いで製造できるようになり、これらはすべて純粋な酸化鉄からできています。酸化鉄は長時間加熱すると分子構造が変化する性質があり、この変化に伴って色も変化します。酸化鉄を非常に長時間、最高温度で加熱すると、最終的には黒色に変化します。

酸化鉄は、美術家向けにさまざまな方法で製造できます。その製造方法は重要です。原料として、鉄塩(第一鉄または第二鉄)を使用できます。後者の場合、純粋な酸化鉄がすぐに生成されるか、水酸化物が生成され、加熱によって酸化物に変換されます。鉄塩(第一鉄)は一般的に第二鉄(第二鉄)よりも安価であるため、酸化鉄だけでなく他の鉄顔料の製造にもよく使用されます。最も強い酸と組み合わせても、酸化鉄(第一鉄)は [182ページ]安定性が非常に低く、水酸化第一鉄として塩類から分離する際には、純粋な状態で得るために細心の注意を払わなければならない。空気と接触するとすぐに酸素を吸収し、水酸化第二鉄に変化する。炭酸第一鉄も同様に不安定であり、天然の鉄鉱石(黒鉛質鉄鉱石)として大きな結晶で産出するこの物質も例外ではない。空気に触れると徐々に酸化第二鉄に変化する。

酸化鉄(III)の調製に鉄(II)塩を用いるのが望ましい理由は他にもある。水酸化鉄(III)は、鉄(III)塩の溶液をアンモニアまたは苛性カリで沈殿させて作られるが、沈殿剤のわずかな過剰分でも水酸化物と結合して化合物を形成し、これは長時間水で洗浄することによってのみ分解される。しかし、この沈殿物はゼラチン状であるため、洗浄が非常に困難である。

画材顔料に適した酸化鉄を製造するには、次の工程を用いることができる。炭酸ナトリウム17部を水68部に溶解し、この溶液を鉄鍋で沸騰させる。結晶硫酸第一鉄10部を少量ずつ加えながら、絶えず撹拌する。沸騰と撹拌は、緑色の硫酸第一鉄が完全に溶解するまで続け、緑白色の沈殿物を沈殿させ、水で数回洗浄した後、薄く広げて空気にさらす。洗浄中に黄色に変色し始めた沈殿物は、空気中で短時間のうちに黄土色に変化し、水酸化第二鉄となる。乾燥および焼成後、純粋な酸化鉄の微細な赤色粉末が得られる。色調は焼成温度によって異なり、温度が高く、加熱時間が長いほど、生成物は濃くなる。

フォーゲルのアイアンレッド。—この調合液は特に鮮やかで、画家の絵具として非常に適しています。 [183ページ]沸騰した硫酸ナトリウム溶液に飽和シュウ酸溶液を加えることによって、シュウ酸第一鉄を合成する。生成した緑黄色の沈殿物を濾過器でろ過し、水でよく洗浄する。乾燥後、沈殿物を浅い鉄皿に入れ、200℃まで加熱する。この温度でシュウ酸第一鉄は分解し、純粋な酸化第二鉄からなる柔らかい赤色の粉末に変化する。この粉末を蓋付きのるつぼで点火することにより、様々な色合いの酸化第二鉄を得ることができる。

マケイのイングリッシュレッド。—硫酸第一鉄704部、塩化銅1,000部、食塩1,678部を溶解し、溶液を沸騰させ、沈殿物を点火する。

発煙硫酸またはノルトハウゼン硫酸の製造において、残留物として酸化鉄が得られる。これは、イングリッシュレッド、カプトモルトゥム、コルコサー、ルージュ、インディアンレッドなどの非常に安価な顔料として知られている。また、研磨剤としても使用される。発煙硫酸は、炉内に設置されたレトルト内で緑色の硫酸鉄を白熱で加熱することによって製造される。二酸化硫黄と三酸化硫黄が発生するが、レトルト内には、少量の塩基性硫酸鉄を含むほぼ純粋な酸化鉄の残留物が残る。この塩基性硫酸鉄は、長時間にわたる激しい加熱によってのみ分解される。三酸化硫黄の蒸気は、硫酸鉄の油を含む受器に捕集され、そこで溶解して発煙硫酸を生成する。

蒸留後の残渣は商業的価値は低いものの、多額の費用や労力をかけずに良質な顔料に変換できる。残渣はミルでできるだけ細かく粉砕され、必要に応じてその後、微粉末にされる。この微粉末に様々な量の食塩を混ぜる。食塩の目的は、焼成工程で温度が上がりすぎるのを防ぐことである。食塩は強い赤熱に近い温度で揮発性があり、 [184ページ]温度がここまで上昇すると、塩の揮発に消費される熱によってそれ以上の上昇は阻止されます。黄色がかった酸化鉄を作るには、塩を2%加え、混合物を中火で1時間加熱します。より濃い色合いを得るには、食塩の添加量を6%まで増やします。茶褐色の酸化物を作るには、塩を4%加え、混合物を4時間加熱します。濃い紫色の酸化物を作るには、塩を6%使用し、混合物を最も強い火で6時間加熱します。

製品の色合いは、発光体から空気が完全に排除されるほど、また、十分な加熱後、製品が常温までより速やかに冷却されるほど、よりきめ細かくなることが観察されている。

酸化鉄を加熱するために用いられる耐火粘土製の管は、ガス式レトルトに似ており、炉の中に積み重ねて設置される。一つの炉には最大60本もの管が設置されることがある。各レトルトはぴったりと閉まる蓋で密閉され、レトルトに酸化鉄が充填された後に粘土で接着される。加熱された空気が逃げるための小さな開口部が残されている。レトルトが完全に気密に密閉されると、加熱時に破裂してしまう。

酸化鉄顔料は複数の工場で大量生産されており、赤みがかった黄色から濃い紫色まで、最大20種類もの異なる色合いが市場に出回っている。

酸化鉄顔料は、大気や化学薬品に対する耐性が非常に高いため、空気や水にさらされる鉄やその他の金属への塗装に特に適しています。また、フレスコ画にも適しています。

低品質の鉄赤色顔料は、自然界に大量に産出する黄土を焼成することによって作られ、また、ミョウバン製造で得られる塩基性硫酸第二鉄の残渣からも作られる。これらの顔料は、せいぜい通常の絵画に使用できる程度で、画家用の顔料としては決して適さない。[185ページ]

シュタイナウの方法によれば、鉄顔料は、錬鉄のくずや削りくずなどを空気と水に交互に接触させることで錆びさせることによって製造できる。得られた水酸化第二鉄は、そのまま顔料として使用されるか、焼成によって他の色調に変換される。空気中で加熱すると赤色顔料が、空気のない状態で石炭とともに加熱すると黒色顔料が、そして赤色と黒色の混合物からは様々な濃淡の茶色顔料が得られる。鉄削りくずが安価に入手できる場合、この方法は良質な鉄顔料の製造に非常に適していると考えられる。

インディアンレッドは酸化鉄を主成分とする顔料です。元々はインドで産出される非常に純度の高い赤鉄鉱を粉砕・精製して作られていました。しかし、純粋な酸化鉄を加熱することで、鮮やかな赤から濃い茶褐色まで、様々な色合いの人工顔料を合成することも可能です。この貴重な顔料は、非常に鮮やかで耐久性に優れています。

最も濃い茶褐色の色合いは、インド産の赤色顔料に様々な量の炭酸リチウムを混ぜ合わせ、蓋付きのるつぼの中で混合物を非常に強く加熱することによって得られる。

[186ページ]

第20章
その他の赤色鉱物顔料
クロムレッドまたはクロムバーミリオン。クロムオ​​レンジ、ペルシャレッド、ダービーレッド、チャイニーズレッド、インディアンレッド、クロムバーミリオンなど、実に様々な名称で、オレンジ色から濃い赤色までの多くの顔料が市販されていますが、これらはすべて中性クロム酸鉛から作ることができます。この塩、すなわち通常のクロムイエローを、苛性カリや苛性ソーダなどの強塩基で少量または多量に処理すると、「塩基性」クロム酸鉛が生成され、鉛の含有量が多いほど濃い赤色になります。これらの化合物は、クロムの製造に使用したクロム酸カリウム溶液に苛性カリを加えるか、沈殿したクロムイエローを苛性カリで処理することによって作ることができます。後者の方法は容易に良好な結果が得られるため、一般的に採用されています。

近年の研究により、クロムレッドの色合いの違いは、それを構成する微細な結晶の大きさの違いによるものであることが明らかになった。様々な色合いのクロムレッドを粉末にしても、ほぼ同じ色になる。結晶が大きいほど赤色は濃くなるため、濃いクロムレッドを作るコツは、大きな結晶を作り出すことにある。

クロムイエローの製造工程の説明で述べたように、その製造に使用される鉛浴には様々な量の酢酸が含まれており、それが製品の色調に影響を与えます。一定量のクロムイエローを [187ページ]したがって、特定の色合いのクロムレッドは、経験的に時折推定するしかありません。この推定は、ハビッチ法によって高い確実性をもって行うことができます。クロムイエローの沈殿物を通常の方法で作り、6~8回よく洗浄します。ペーストを等量ずつ、高さと直径が同じ容器に入れます。最初の容器には一定濃度の苛性ソーダ溶液を加え、2番目の容器にはそれよりも濃度の高い苛性ソーダ溶液を加えます。以降の容器では、溶液の濃度を既知の濃度まで高めていきます。苛性ソーダを加えた後、容器を激しく振とうします。その後、容器を振動のない場所に置き、沈殿物を沈殿させます。いずれかの容器に、作りたい色と非常によく似たオレンジ色または赤色の色合いが現れます。これで、この色の量に一定濃度の苛性ソーダ溶液がどれだけ加えられたかがわかるので、簡単な計算でクロムイエローの沈殿物全体に必要な苛性ソーダの量を求めることができます。大規模処理の場合も、手順は予備試験と全く同じです。計算された量の苛性ソーダ溶液を容器内の沈殿物に加え、よく撹拌した後、数時間静置します。適切な色になったら、沈殿物の上に溜まった液体(使用した苛性ソーダ溶液の濃度に比例した量のクロム酸ナトリウムを含む)を抜き取り、新しい酢酸鉛溶液を沈殿させるために使用します。沈殿物は、まず容器内で、次に濾し器で洗浄されます。

既に述べたように、色の濃さは単結晶の大きさに依存するため、沈殿物を洗浄する際には、激しく撹拌しすぎないように注意する必要がある。激しく撹拌すると、多数の結晶が破壊され、顔料の色が薄れてしまうからである。

クロムレッドの製造には特別な製法が数多くあるが、 [188ページ]上記の手順に従えば、それらは不要であり、完全を期すために1つか2つだけ記載する。濃いクロムレッドは、純粋なクロムイエロー100部に対して苛性ソーダ25部を作用させることによって作られる。

注目すべき製法はリービッヒによるものである。硝石をるつぼで溶かし、酸素が発生する温度よりも低い温度まで加熱する。発泡が続く限り乾燥クロムイエローを加え続ける。溶融した塊は、液体の状態で濃い黒色に見える。静かに溶融し始めたら、冷たい板の上に注ぐ。急速な冷却により、塊は脆くなり、容易に粉末状にすることができる。熱い塊を砕き、水で煮沸すると、クロム酸カリウムが溶解する。この製法で作られたクロムレッドは、鮮やかさにおいて朱色にわずかに劣る程度である。

プリンヴォーによれば、美しいクロムレッドは、中性炭酸鉛25グラムを水5リットルに溶かした黄色クロム酸カリウム10グラムで処理し、30分間煮沸し、紫色の沈殿物を洗浄し、最後に水100グラムで希釈した硫酸1グラムで処理することによって得られる。

コバルトレッドはリン酸コバルトから構成されています。最初に推奨したのはサルベタットです。コバルト塩溶液をリン酸ナトリウムで沈殿させることによって得られます。常温で乾燥させると、沈殿物は美しいバラ色になります。慎重に加熱すると、使用する温度に応じて色合いがより紫色に変化します。

コバルトマグネシアレッド。—マグネシアをコバルト塩溶液で湿らせて強く加熱すると、非常に耐久性のある画材として使用できるバラ色の塊が得られる。これはおそらく酸化コバルトとマグネシアの化合物から構成されている。調製方法は次のとおりである。炭酸マグネシウムを硝酸コバルトの希薄溶液と混合して薄いペースト状にする。これを加熱して完全に乾燥するまで攪拌し、残渣を強く加熱する。 [189ページ]蓋付きるつぼ。この顔料やその他のコバルト顔料の製造においては、燃焼ガスがるつぼ内に入り込むのを防ぐことが特に重要である。これを怠ると、良質な発色の製品が得られない。

ヒ酸コバルト。—コバルト塩をヒ酸ナトリウムで沈殿させると、紫赤色の沈殿物が得られ、加熱すると鮮やかで耐久性のある赤色になります。鉱物エリスライトは、これと組成と色が似ています。この顔料は鮮やかな色合いで、耐久性があり、ヒ素を含んでいますが、融解後は溶解度が低いため、特に毒性はありません。

クロムスズ酸塩。—この画家用顔料は、油絵や陶磁器絵付けに使用でき、次の方法で製造されます(ジェンテル):1キログラムの錫を強硝酸でメタスズ酸に変換し、50グラムのクロム酸カリウムを1リットルの水に溶解し、この溶液に2キログラムのチョークと1キログラムの粉末石英を加え、最後にメタスズ酸を加えます。混合物を乾燥させ、強熱します。温度を白熱するまで上げると、塊が焼結して濃いバラ色になります。その後、沸騰水で完全に抽出すると、細かい粉末が残ります。

この顔料は、市場では「ピンク色」として知られており、油絵においてローズマダーレーキの代わりに用いると、耐久性の点でローズマダーレーキよりも優れているため、有利に利用できる。

クロム酸銀。硝酸銀水溶液にクロム酸カリウムを加えると、濃い赤色のクロム酸銀の沈殿物が生じます。これは時折、「パープルレッド」という名称で画材として使用されます。この顔料は高価なだけでなく、耐久性にも乏しいという欠点があります。なぜなら、他の銀化合物と同様に、硫化水素と反応して黒色の硫化銀が生成され、黒く変色してしまうからです。

[190ページ]

第21章
カシウスの紫
カシウス紫、または金紫は、画家が使う顔料ではなく、ガラスの着色、磁器の絵付け、色釉薬などに用いられます。これらの用途において、カシウス紫を完全に代替できるものは知られていないため、ここではその製法について説明します。高価であるため、広く普及していません。

カシウス紫の化学組成については、実に様々な見解が存在する。化学者たちは未だにその正体を解明できておらず、ある者はそれを第一スズ酸塩、またある者はスズ酸とみなし、その中に極めて微細な状態で赤色の特殊な形態の金が含まれていると考えている。どちらの見解にもそれなりの根拠がある。しかし、理論的な考察は製造業者にとってほとんど関心事ではなく、彼らが最も関心を寄せているのは、消費者の要求を満たす製品をいかにして製造するかという方法論である。

カシウス紫は200年近く前から知られており、そのため多くの製法が存在する。これらの製法を列挙する前に、この物質が生成される条件について説明する必要がある。金紫を得るには、塩化第一スズと塩化第二スズの両方を含む溶液が必要である。この溶液を非常に希薄な塩化金溶液と混合すると、一般的に褐色がかった赤色の沈殿物が得られ、これは点火すると初めて鮮やかな赤色になる。 [191ページ]沈殿後の紫色は、最終製品の色合いの目安にはなりません。濡れている間は非常に美しい色を呈する紫色でも、実際に沈殿した紫色は、醜い色になることが多く、仕上がりの顔料としては劣悪なものとなることがあります。これらの違いは、紫色の分子構造の違いに起因するものであり、異なる品種間では化学組成に非常にわずかな違いしか見られません。

フックスの方法によれば、塩化第一スズ溶液に、緑色になるのに十分な量の塩化第二鉄溶液を混ぜ合わせると、美しい紫色が得られる。このとき、塩化第二鉄の一部は還元されて第一鉄になり、塩化第一スズは部分的に酸化される。同時に、塩化金溶液を作る。この溶液は硝酸を全く含まず、水400~500に対して塩化金1部を含むものでなければならない。スズ溶液を絶えずかき混ぜながら金溶液に一滴ずつ加える。混合物は濁るが、沈殿物は微細な粒子であるため、沈降に時間がかかる。紫色の濃さは、溶液の濃度によって変化する。

M. ミュラーは、以下の手順が最良の結果をもたらすと述べています。9グラムのスズ酸に相当する量の塩化スズを200立方センチメートルの水に溶解し、炭酸カリウムを加えてアルカリ反応を起こし、次に塩化金1グラムを加えます。この混合物にブドウ糖を加え、水を加えて300立方センチメートルにし、最も明るい色になるまで加熱します。炭酸カリウムを加えた後に非常にゼラチン状の塊が形成されたら、金溶液とブドウ糖を加える前に短時間加熱します。

ヴェヒターは淡色と濃色の発色方法を示している。淡紫色を得るには、5グラムの錫を王水に溶かし、溶液を湯浴で蒸発乾固させ、固形残渣を得る。 [192ページ]2グラムの塩化第一スズを10リットルの水に溶かした溶液と混合する。この液体に、0.5グラムの金を王水に溶かした溶液を加え、すぐに50グラムのアンモニアを加えて遊離酸を中和する。沈殿物は暗赤色の液体から自然に分離する。硫酸を加えると沈殿物の生成が早まる。洗浄した沈殿物を湿った状態で銀製のヘラで20グラムの鉛フラックス、2グラムの赤鉛、1グラムの石英砂、1グラムの焼成ホウ砂と混ぜる。混合物を乾燥させると紫赤色になる。炭酸銀3グラムを加えると、きれいな淡紫色の顔料が得られる。

濃い紫色は、10リットルの水に0.5グラムの金を溶かした溶液に、7.5グラムの塩化第一スズ溶液(比重1.7)を攪拌しながら混ぜ合わせ、硫酸を数滴加えることによって作られる。得られた沈殿物を洗浄し、10グラムの鉛フラックスと0.5グラムの炭酸銀と混合する。

金1グラムを溶解し、その溶液に水20リットルに溶解したミョウバン50グラムと塩化第一スズ1.5グラム(比重1.7)の溶液を同時に混合することで、金紫色のバラ赤みがかった色合いが得られる。次に、アルミナがすべて沈殿するまでアンモニアを加える。乾燥させた沈殿物から、融解時に色を生じる混合物を調製するために、鉛融剤50グラムと炭酸銀2.5グラムを混合する。

マグネシアゴールドパープル。 —M.ミュラーによれば、ゴールドパープルの色は、非常に細かく粉砕された白い物質の粒子を金属金で覆うことによって作られます。したがって、焼成マグネシアを水でかき混ぜ、塩化金溶液を加え、混合物を100℃に温めると、金がマグネシア上に沈殿します。湿った黄色の粉末は乾燥すると赤みを帯び、赤熱すると非常に美しいカーマインレッドになり、 [193ページ]カシウスの紫は、色合いの繊細さにおいて最も優れている。塩化金20グラムと酸化マグネシウム84グラムを含む紫は、最も純粋なカーマイン色を呈する。色合いは金と酸化マグネシウムの比率によって変化する。様々な色合いの紫には、以下の割合の金が含まれている。

金含有率。 紫の色合い。
33.5 茶色がかった赤色(金分が過剰)。
25.0 濃いカーマインレッド。
20.0 中程度の深紅色。
10.0 淡いカーマイン色。
 5.0 美しいロゼレッド。
 3.0 バラ色。
 1.0 淡いバラ色。
 0.2 繊細なバラ。
 0・1 はっきりとした赤みがかった色合い。
ミュラーによれば、アルミナゴールドパープルは、塩化金と過剰量の炭酸カリウムをミョウバン溶液に加えて煮沸することによって得られる。この方法で得られる紫色は、金含有量10%で、金含有量20%のマグネシアパープルと同程度の濃さであるが、より青みがかったすみれ色である。紫色の調製において、アルミナを炭酸カリウムで沈殿させ、塩化金をブドウ糖で還元すると、アンモニアを用いた沈殿とは異なる色合いの紫色が得られる。アルミナゴールドパープルは、特に磁器エナメルの製造に適している。

[194ページ]

第22章
青色鉱物顔料 ―
鉄シアン化物顔料
プルシアンブルー、チャイニーズブルー、ベルリンブルー、パリブルーなどの名称で市販されている顔料は、純粋な状態ではフェロシアン化鉄(III)、Fe₄[Fe(CN)₆]₃から構成されています。この化合物は、黄色のプルシアン酸カリウム(フェロシアン化カリウム)を鉄(III)塩の溶液と混合すると、濃い青色の沈殿物として得られます。

沈殿物は、その生成方法によって組成に若干の違いが見られる。例えば、フェロシアン化物溶液にフェリ塩溶液を注ぎ込んだ場合と、その逆の手順で生成した場合では、異なる結果が得られる。前者の場合で生成される沈殿物は、後者の場合には見られない性質を持つ。同様の差異は、沈殿性顔料においてもしばしば見られる。

フェロシアン化物溶液を、過剰量の鉄溶液に注ぐと、不溶性の沈殿物が生成されます。一方、鉄溶液を過剰量のフェロシアン化物溶液に注ぐと、青色の沈殿物が生成されますが、これは純水には溶解しますが、塩を含む水には溶解しません。したがって、この沈殿物を液体から分離して洗浄すると、洗浄液は最初は完全に無色であり、塩が存在する間は無色のままですが、塩が完全に洗い流されると、きれいな青色のフェロシアン化鉄溶液が生成され、これに再び塩溶液を加えると、溶解したプルシアンブルーが分離されます。[195ページ]

プルシアンブルーを大量生産する前に、鉄塩が黄色プルシアン酸塩に対してどのような挙動を示すかを検討する必要がある。これは、鉄塩が鉄塩の代わりに一般的に使用されるためである。フェロシアン化カリウム溶液と鉄塩溶液を混合すると、純粋な白色のフェロシアン化鉄カリウム(K₂FeFe(CN)₆)沈殿が生成する。完全に白色の沈殿を得るためには、鉄塩に鉄塩が全く含まれておらず、溶液に溶存酸素が含まれていないことが必要である。したがって、混合する前に溶液を沸騰させる必要がある。いずれかの溶液に微量の酸素が含まれていると、青みがかった沈殿が生成する。フェロシアン化鉄カリウムの白色沈殿が空気に触れると、表面はすぐに濃い青色を呈し、空気との接触時間が十分に長くなると、完全にプルシアンブルーに変化する。

鉄塩と鉄塩のこのような性質に応じて、プルシアンブルーを得るにはさまざまな方法が用いられる。まず、鉄塩から始めてプルシアンブルーの沈殿物をすぐに得る方法、あるいは、鉄塩の溶液を塩素や硝酸などの強力な酸化剤で鉄塩に変換する方法、または、鉄塩の溶液を黄色プロシアン化物で沈殿させ、得られた白色または青みがかった沈殿物(主にフェロシアン化鉄カリウム)を硝酸で処理してフェロシアン化鉄(プルシアンブルー)に変換する方法がある。

プルシアンブルーは、前述のように、チャイニーズブルー、ベルリンブルー、パリブルーとも呼ばれ、ブルンスウィックブルーまたはミネラルブルーは別の形態です。一般的に、濃い青色のチャイニーズブルーまたはパリブルーという名称の製品は非常に純粋ですが、プルシアンブルーやベルリンブルーという名称の製品にはデンプンやアルミナが混ざっています。 [196ページ]含まれる顔料は、結果として多かれ少なかれ淡い色をしている。ミネラルブルーまたはブランズウィックブルーとして知られる顔料は最も価値が低く、一般的に色が薄く、チャイニーズブルーやプルシアンブルーの優れた品種を特徴づける金属光沢がまったくない。ミネラルブルーには、アルミナ、チョーク、あるいは重晶石が非常に多く含まれていることが多い。重晶石の添加は、顔料が著しく重くなるため、非合理的であると考えられる。

チャイニーズブルー。—純粋なチャイニーズブルーは、独特の金属光沢を特徴とする濃い青色の塊として現れます。この光沢は、塊の表面を爪でこすると特に顕著になります。この金属光沢には、上質なインディゴに見られるような銅赤色のきらめきが伴います。大きな塊の純粋なチャイニーズブルーは、人工光の下では非常に濃く見え、非常に強い発色力を持っています。チャイニーズブルーの完全な純度を確認するには、次のテストが有効です。少量を粉末にして、白い紙の上に薄く塗ります。金属光沢が弱まらずに現れる場合は、その青色は完全に純粋であるとみなすことができます。チャイニーズブルーは、他の物質が添加されるとすぐにこの性質を失うためです。

鉄塩と鉄塩の挙動の違いについて上述したことから、チャイニーズブルーを作る最も簡単な方法は、鉄塩の溶液に黄プロシアトを加えて沈殿させ、鉄塩を過剰に残して沈殿物を洗浄・乾燥することである。しかし、鉄塩は鉄塩よりも高価であるため、一般的には鉄塩が用いられる。

硫酸第一鉄または緑礬塩から中国青を作る場合、一般的に硫酸第一鉄または緑礬塩が用いられます。この塩は水に溶解されますが、水には炭酸塩が含まれているため、少量の硫酸を加えるのが望ましいです。炭酸第一鉄は空気によって酸化され、褐色の水酸化第二鉄になります。 [197ページ]少量でも青色の色合いを損なう可能性がある。硫酸の添加は、シアン化水素酸溶液から生じる白色沈殿物を空気酸化させる場合に特に重要である。

鉄溶液に、ごくわずかな鉄塩が過剰に残る程度に、黄プロシアン酸鉄溶液を加える。すると、白色、あるいは硫酸第一鉄には常に少量の酸化第二鉄が含まれているため、淡青色の沈殿物が生じる。これを静置し、沈殿物から液体をできるだけ完全に除去した後、硝酸、または漂白粉末溶液を加え、続いてそれを分解するのに必要な量の硫酸を加える。硝酸、あるいは漂白粉末から遊離した塩素は速やかに酸化を促し、淡青色を濃い青色のチャイニーズブルーに変える。酸化を完了させるため、沈殿物を液体と数日間接触させたままにしておく必要がある。その後、よく洗浄し乾燥させる。青色が固まったら、会社の商標が刻印された一定の形状と大きさの塊を、青色から押し出して成形することが多い。

チャイニーズブルーの製法には、使用する硫酸ナトリウム、フッ化ナトリウム、硝酸または漂白剤の量が異なるため、多くの製法が存在する。しかし、反応は等量同士で起こるため、正しい製法は一つしかないことは明らかである。実際には、等量を10分の1グラム単位で計量する必要はない。なぜなら、製造工程では化学的に純粋な物質は使用されないからである。しかし、製造業者は材料をできる限り無駄なく使い切るために、等量に基づいて作業を行うべきである。作業量が増えるわけではなく、同じ作業員がどちらの量でも計量するからである。[198ページ]

損失が最も少ない材料の割合をここに示します。9キログラムの緑色硫酸を100リットルの水に溶解し、15キログラムの濃硫酸を加え、次に15キログラムの黄色プロシアン酸ナトリウムを100リットルの水に溶解した溶液を加えます。混合中は溶液を常に攪拌します。分解が完了するとすぐに、沈殿物が沈降するのを待たずに蒸気を導入し、比重1.3298の硝酸20キログラムを少量ずつ加えます。液体から赤い蒸気が出なくなるまで直接蒸気加熱を続け、これが酸化が完了した兆候です。

直接蒸気を用いる方法は、木製の容器を使用でき、加熱が迅速に完了するため、加熱には非常に便利ですが、省略して、溶液を鍋で加熱したり、まったく加熱しないこともできます。この場合、酸化は液体を加熱する場合よりもかなり長く続きます。ジェンテレが推奨する方法では、黄色プロシアン酸塩109部と緑色硫酸塩20部をそれぞれ多量の水に溶解して使用します。沈殿物を比重1.2285の硝酸51部と硫酸16部で短時間加熱します。沈殿物を液体から分離する前に、混合物を数日間放置して酸化を完了させます。

ホッホシュテッター法では、黄色プロシアン酸塩6部を水15部に溶解した溶液と、緑色硫酸塩6部を水5部に溶解した溶液を混合する。沈殿物に強塩酸24部と硫酸1部を加え、次に漂白粉末を水80部に溶解した溶液を加え、液体が明らかに塩素臭を発するまで続ける。この方法は鉄塩と黄色プロシアン酸塩を等量使用していないという事実とは別に、硫酸を加えると硫酸カルシウムが生成され、これは溶解が非常に困難であるため、不適切であると考えられる。 [199ページ]青色とともに沈殿し、色合いが薄くなります。硫酸の添加は省略し、塩酸のみを使用してください。漂白粉末の分解によって生成される塩化カルシウムは水に非常に溶けやすいためです。チャイニーズブルーの製造に用いられる多くの処方は、特別な美しさを持つ顔料を生成すると言われています。しかし、これは誤りです。チャイニーズブルーは一定の組成を持つ化合物であり、塩を等量使用し、沈殿物を与えられた酸化剤のいずれかによって青色化合物に変換したときに常に生成されます。酸化剤として硝酸を使用するのが最も簡単です。この目的のために、酸中の塩素の存在は無害です。十分な空間と時間が確保できる場合は、特別な酸化剤を省略し、白色沈殿物の酸化を大気によって行うことができます。

この方法では、沈殿物を水で数回洗浄し、上下に並べた板の上に薄く広げます。短時間で表面は青色に変わりますが、内部への酸素の供給が困難なため、下層は淡い色が長く残ります。板は、全体が均一な色になるまで放置する必要があります。ペーストが板の上で完全に乾燥しすぎないように、非常に流動性のある状態にしておくことが望ましいです。沈殿物が酸化前に完全に洗浄されていれば、乾燥後に製品は完成しますが、完全に乾燥した部分に結晶状の被膜が見られる場合は、塩が残っているため、注意深く洗浄して除去する必要があります。

プルシアンブルー。―既に述べたように、プルシアンブルーは化学的にはチャイニーズブルーと同一であり、価格を下げるために添加されるいくつかの成分が異なるだけです。したがって、プルシアンブルーは多かれ少なかれ不純なチャイニーズブルーとみなすべきです。その製造には、チャイニーズブルーよりも純度の低い原料が使用されます。 [200ページ]上質な中国産の青色顔料。純粋なフェロシアン化カリウムの代わりに、プルシアンブルー製造業者が低価格で販売している粗塩がプルシアンブルーに使用されます。この粗塩には、フェロシアン化カリウムの他に、炭酸カリウムなど、他の塩がかなりの割合で含まれています。

プルシアンブルーに使用される硫酸第一鉄はミョウバンと混合され、ミョウバンは炭酸カリウムを中和してアルミナを沈殿させ、これにより黄色のプルシアン酸塩と第二鉄塩から形成された沈殿物がより淡くなります。淡青色の沈殿物を酸で処理すると、まずアルミナが溶解してしまいます。ミョウバンは沈殿物の量を増やして顔料を淡くする目的で添加されているため、これは避けるべきです。したがって、沈殿物は自然酸化によってのみ青色の顔料に変化します。これは、前述のように空気中の酸素によって行われます。酸化は、開始時の緑色硫酸塩に含まれる第二鉄塩の量に応じて速くなります。大量の緑色硫酸塩溶液を調製し、浅い容器に入れて空気にさらすことで酸化が進むので便利です。しかし、緑色硫酸塩溶液を単独で空気にさらすと、容器の底に錆色の塩基性塩の沈殿物が沈殿します。この塩基性塩の生成を防ぐため、少量の硫酸を加え、酸化が進むにつれてさらに少量の硫酸を加える。こうして硫酸第二鉄溶液がゆっくりと生成され、これが黄色のプロシアン酸鉄と反応して青色の沈殿物を生成する。この沈殿物はほとんど酸化を必要としない。

ミネラルブルー、ブランズウィックブルー。—この顔料は、この種類の色の中で最も還元度が高く、すでに不純物を含むプルシアンブルーに白色顔料、重晶石、パイプ粘土などを混ぜ合わせることによって得られます。[201ページ]

可溶性プルシアンブルー。—水に容易に溶解するフェロシアン化第二鉄の変種は、過剰量の黄色プルシアン酸塩溶液に第二鉄塩溶液を加えることによって得られる。ブリュッケは次の方法を示している。217グラムの黄色プルシアン酸塩を11キログラムの水に溶解した溶液を調製する。別の溶液には1リットル中に100グラムの塩化第二鉄が含まれており、この溶液1リットルを2リットルの飽和グラウバー塩溶液と混合し、青色の沈殿が生じるまでこの混合物をプルシアン酸塩溶液に加える。グラウバー塩は色の形成には関与しない。塩溶液に不溶性の沈殿が溶解するのを防ぐために加えられる。沈殿を濾過し、洗浄液が青色になり始めるまで水で洗浄する。これは塩がほぼ完全に除去されたことの兆候である。沈殿物は、水に溶けるはずの大量の物質を失うことなく、それ以上洗浄することはできない。それ以上洗浄しない場合は、空気中でゆっくりと乾燥させる。

可溶性プルシアンブルーの用途は限られています。解剖学者は標本に注入するためにその溶液を使用し、かつては青色の筆記用インクとして用いられていましたが、現在ではアニリン染料が好まれています。また、通常のプルシアンブルーはシュウ酸溶液に容易に溶解することも特筆すべき点です。この溶液も筆記用インクとして用いられていましたが、鋼鉄製のペンを腐食させるため、現在では鋼鉄に作用しない染料溶液に置き換えられています。

中国青色の製造における特殊工程― 塩素または硝酸の代わりに、塩化マンガン(II)を用いて、黄プロシアートと緑礬から​​得られる白色沈殿物を酸化することができる。この工程は、塩化マンガン(II)が容易に塩素の一部を放出し、塩化マンガン(II)(通常のマンガンの塩化物)に変化する性質に基づいている。したがって、この場合も、白色沈殿物が青色に変化する過程は、間接的に塩素によって促進される。[202ページ]

パイロルサイトには、塩素製造に主に用いられるものの、塩素製造にはほとんど役に立たない酸化マンガンが多量に含まれているものが多い。このようなパイロルサイトを粗塩酸で数日間消化すると、酸化マンガンが溶解し、塩化マンガンが生成される。

白色沈殿物の酸化は通常の方法で行われる。液体を流し出した後、過剰量の塩化マンガン溶液を加え、数分間隔で2回試験を行い、色の濃さがそれ以上増加しないことが確認されたら、反応を終了し、塩化マンガン溶液を抜き取る。

白色沈殿物を酸化するには、強力な酸化剤であればどれでも使用できる。クロム酸がこの目的のために提案されているが、現状ではクロム酸塩は高価すぎるため、先に述べた安価な酸化剤の代わりには使用されていない。

化学工業の副産物を利用しようとする現在の取り組みに関して、この顔料の製造方法について言及すると、大規模生産では非常に収益性が高いことが確実視される。精製前の石炭ガスには、シアン化アンモニウムが少量含まれており、これは酸化鉄によって分解され、プルシアンブルーが生成される。この顔料は、石炭ガスを非常に細かく粉砕した酸化鉄に通し、完全にプルシアンブルーに変換されるまで繰り返すことで製造できる。しかし、この方法は大規模生産には適さない。酸化鉄を完全にプルシアンブルーに変換するには、極めて薄い層にさらす必要があり、変換には長い時間を要する。プルシアンブルーの代わりに黄色プルシアン酸塩を製造する方がより良い方法である。酸化鉄と粗いおがくずの混合物を薄く広げ、その上に不純な石炭ガスを通す。 [203ページ]プルシアンブルーを製造する際、生石灰と硫酸カリウムの混合物で処理する。フェロシアン化カリウムが生成され、溶液を蒸発させることで結晶として得られ、プルシアンブルーの製造に使用できる。

現在ガス工場で一般的に使用されている「ラミングの混合物」は、使用後にかなりの量のシアン化合物を含んでおり、この混合物を空気にさらして石炭ガスの精製に適した状態にする方が有利なのか、それとも黄色プロシアン酸塩を得るために使用する方が有利なのかを判断するには、簡単な試験で十分だろう。

ターンブルブルー。—鉄塩の溶液にフェロシアン化カリウムを沈殿させると、微細な青色の沈殿物が形成される。この沈殿物は、物理的性質はチャイニーズブルーと同一であるが、化学組成が異なる。これはフェロシアン化第一鉄、 Fe₃[Fe(CN)₆]₂である。ターンブルブルーの製造は高価であり、この顔料には特に優れた特性がないため、めったに製造されない。

この顔料を製造する際、黄プロシアン酸塩溶液に塩素を浸透させ、液体が塩素を吸収する間、赤プロシアン酸塩に変化させる。赤プロシアン酸塩が結晶化した母液は、有利に利用できる。赤プロシアン酸塩溶液に緑硫酸塩溶液を過剰量で加えると、可溶性のターンブルブルーが得られるが、緑硫酸塩を過剰に用いると不溶性のものが生成される。

チャイニーズブルーとターンブルズブルーは、油絵具としても水彩絵具としても使用され、これらの美しくも耐久性に劣る顔料は、壁紙の着色にも用いられている。

アントワープブルーは、プルシアンブルーとシアン化亜鉛化合物の混合物です。硫酸亜鉛2部と緑礬1~2部(淡青色か濃青色かに応じて)の溶液を、希釈した黄硫酸ナトリウム溶液で沈殿させることにより得られます。

[204ページ]

第23章
ウルトラマリン
現在、青、緑、赤、紫の顔料はウルトラマリンという名称で市場に出回っている。緑と青は約70年前から商品として販売されており、紫と赤は1860年頃に導入された。

当初、ウルトラマリンという名称は、非常に高価なラピスラズリから得られる天然の青色顔料に限定されていました。現存するイタリア人画家たちの支払記録からは、彼らの絵画に使用されたウルトラマリンブルーがいかに高価であったかが分かります。当時、画家たちは顔料の大部分を自ら作らざるを得ず、ウルトラマリンは信じられないほど高価なラピスラズリから非常に手間のかかる方法で作られていました。鉱物を粉末にしやすくするために、塊を加熱し、熱いうちに水に投げ入れました。そして、できるだけ細かく粉末にしました。粉末を溶かした樹脂と混ぜ合わせ、長時間水中で練り混ぜました。この粗雑な濾過方法で水中に懸濁させたウルトラマリンは、洗浄水を沈殿させることで得られました。ラピスラズリが大量に産出される場所は、ほとんど知られていません。ウルトラマリンは主に中国とチベットで産出され、当時ヨーロッパとこれらの遠隔地との交流が少なかったことを考えると、その価格が途方もなく高かったのも不思議ではない。1オンスあたり約8ポンドもしたが、これは最高級のラピスラズリから得られるウルトラマリンの収量が少ないためである。最も入念な作業を行っても、得られる鉱物はわずか2~3パーセントに過ぎず、残りは異質な鉱物であった。[205ページ]

この顔料の途方もなく高い価格が、人工的に製造しようとする試みのきっかけとなった。これらの試みは完全に成功しただけでなく、科学が自然をはるかに凌駕したと認めざるを得ない。なぜなら、研究によって、青色のウルトラマリンだけでなく緑色のウルトラマリンも存在し、最新の研究によれば、さらに紫、赤、白の化合物も存在し、これらもウルトラマリンと呼ばれることが分かったからである。ウルトラマリンを人工的に製造する方法が発見されたことで、ラピスラズリからこの顔料を製造することは 終わりを告げ、今では歴史的な興味の対象となっている。人工ウルトラマリンの発見は、フランスの化学者ギメとドイツの偉大な化学者グメリンによるものである。ウルトラマリンは、1828年にドイツで初めて製造され、ザクセン州マイセンの磁器工場の支社としてA.ケッティヒによって製造され、そこで約50年間製造が続けられた。

アニリン染料の発見は、まさに人類の知性の勝利と呼ぶにふさわしい。ウルトラマリンの人工製造も、前者ほど大きな変革をもたらしたわけではないものの、同様に称賛に値する。

人工的にウルトラマリンを合成する試みは、当然ながら天然物の分析に基づいて行われる。天然ウルトラマリンと人工ウルトラマリンの組成を以下のように比較すると、人工物が天然物にどれほど近いかが分かる。

天然ウルトラマリン。

 クレマンとデゾルム。  グメリン。

シリカ 35.8 パーセント  47.31  パーセント
アルミナ 34.8 」 22.00 」
ソーダ 23.2 」 12.06 」
ライム 3.1 」 1.55 」
硫酸 — 」 4.68 」
硫黄 3.1 」 0.19 」
水と有機物 — 」 12.21 」
[206ページ]

人工ウルトラマリン。

 青。  緑。

オブザーバー。 ウォーレントラップ。 エルフ。 ブルナー。 ポール。 ジェンテル。
シリカ 45.60 40.0  2.54 36.67 47.31 
アルミナ 23.31 29.5 25.25 32.12
ソーダ 21.47 23.0 16.91 21.45 39.93
(ケイ酸ナトリウム)
カリウム  1.75 — — —  3.92
ライム  0.02 —  2.38 —  1.13
硫酸  3.83  3.4 —  2.08 —
硫黄  1.69  4.1 11.63  7.22  6.62
鉄  1.06  1.0  2.25 トレース  1.95
(ケイ酸鉄)
水 — — — — —
酸素 — —  9.04  0.58 —
I. シラシは、3つの緑色ウルトラマリンのサンプルが以下の組成であることを発見した。

水 2.20 1.20 1.19
アルミナ残渣  1.80 1.42 1.41
シリカ 16.73 17.18 16.74
アルミニウム 15.92 15.87 16.15
ナトリウム 18.42 18·18 18・10
硫黄 7.19 6.97 6.85
私たちが提示した分析結果以外にも多くの分析結果があり、それらと一致するため、ウルトラマリンの組成については疑いの余地はありませんが、元素のグループ分けの仕方については何も確定的に分かっていません。一部の化学者は、ウルトラマリンの発色原理は鉄の硫黄化合物であると考えていますが、他の化学者はこれに反対し、その色はアルミナとソーダの複ケイ酸塩と未知のナトリウム硫化物の組み合わせによるものだと考えています。対応する組成の青色または緑色の化合物は知られていませんが、大多数の化学者は後者の見解に傾いています。経験上、人工ウルトラマリンの製造に使用される材料に鉄が含まれていると、製造の成功にとって非常に危険であり、少なくとも製品の美しさを著しく損なうことがわかっています。[207ページ]

ウルトラマリンの製造方法は現在では広く知られているものの、他では得られない色合いの顔料を生産する工房が存在することは否定できない。これらの工房は製造方法を極秘にしているため、一般に知られている方法とは異なる製法を導入したのか、あるいは製造工程を綿密に観察することで高度な技術を習得したのかを確実に判断することはできない。しかし、後者の可能性が最も高いと思われる。なぜなら、良質な顔料を得るには、数多くの実験と原料に関する正確な知識が必要となるからである。

使用される原料は、純粋なケイ酸アルミニウム、硫酸ナトリウム、ソーダ、硫黄、石炭である。ケイ酸アルミニウムは、微細な陶土またはカオリンの形で使用され、硫酸ナトリウムとソーダは無水物として使用されなければならない。硫黄は、蒸留によって精製された通常の市販品である。灰分の少ない木炭または石炭も使用できる。

残りの原料は常に同様の組成である一方、産地によってカオリン粘土の組成は大きく異なります。この物質は慎重に選ばなければなりません。精製せずに使用できるほど純度の高い天然のカオリンはほとんどありません。磁器に使用されるカオリン粘土は、使用前に徹底的な処理を受けることはよく知られています。カオリンは、他のすべての粘土と同様に、長石の分解によって生成されます。このようにして生成されたケイ酸アルミニウムが異物を混入せずに沈殿できたときに、すべての粘土の中で最も純粋な鉱物であるカオリンが形成されます。ケイ酸アルミニウムに異物が混入するほど、粘土はカオリンから遠ざかります。ケイ酸アルミニウムに一般的に伴う不純物は、石英砂、チョーク、および酸化鉄です。したがって、カオリン、白粘土またはパイプ粘土、粘土、そして最後にチョークを多く含む泥灰土を区別します。[208ページ]

純度の高いカオリンでさえ、ある程度の不純物を含んでおり、その中でも石英砂が最も多く、かつ最も害の少ない不純物である。カオリンは、ウルトラマリンの製造に使用する前に必ず水研ぎによって精製されなければならない。精製されたカオリンは低温で焼成され、スタンプミルまたはミルで粉砕される。その他の必要な材料は、一般的に化学工場でそのまま使用できるほどの純度で製造される。

グラウバー塩には時折鉄分が含まれており、それがウルトラマリンの色調を損なうことがあります。鉄分は、結晶化した塩を水に溶かし、少量の石灰乳を加えて数日間放置し、頻繁にかき混ぜることで容易に除去できます。石灰は遊離酸の痕跡をすべて中和すると同時に、黄土色の水酸化第二鉄の沈殿物を生成します。このようにして鉄分を除去したグラウバー塩の溶液を反射炉で蒸発させ、その後、塩を焼成します。この方法は、溶液を鉄製の鍋で蒸発させて結晶化させ、乾燥させた塩だけを焼成するよりも簡単であるだけでなく、鉄製の蒸発鍋を使用することによって生じる可能性のある新たな鉄分による汚染を防ぐ効果もあります。

硫黄と石炭は、柔らかい粉末状にして使用される。この粉末は、粗粉末状の原料を鉄球を多数入れた回転ドラムに入れることで最も容易に得られる。回転を続けることで、粉塵を発生させることなく、原料を所望の細かさに加工することができる。その後、粉末は細かいふるいにかけられ、大きな粒子が除去される。

原料の混合比率は一定の範囲内で変動する。一定の配合比率が示せるのは、特定の組成のカオリンに限られる。ウルトラマリンの製造方法は明確な式で知られているが、これらはあくまで概算値とみなすしかない。フランスの製造業者が用いる配合比率は、一般的な配合比率とはかなり異なる。 [209ページ]ドイツ製の製品。この差異は主に、両国で使用されるカオリンの組成の違いによるものである。

様々な混合物の組成から、確かな結論が一つ導き出せる。それは、カオリンのケイ酸の半分を中和し、一定量のナトリウム硫黄化合物を生成するのに十分な量のナトリウムが常に使用されているということである。ドイツの製造業者の成功した製法では、加熱中にソーダの一部がシリカと結合する。グラウバー塩に対する石炭の作用により、グラウバー塩は硫化ナトリウムに還元され、硫黄が存在するため、さらにその元素と結合する。その後、ナトリウム硫黄化合物はアルミニウムとナトリウムのケイ酸塩と結合して緑色の化合物を形成し、空気中で硫黄によるさらなる処理によって青色のウルトラマリンに変化する。

最初の工程で必ず分解しなければならないグラウバー塩の代わりに、石炭の存在下で硫黄とソーダの反応によって硫化ナトリウムを生成することができる。この方法はフランス式製法で採用されている。各製法で使用される混合物の比率は異なる。使用されるカオリンが二ケイ酸アルミナであると仮定すると(これはやや恣意的な仮定であるが)、以下の混合物が有効に使用できる。

無水 カオリン 100
」 グラウバー塩  42
」 ソーダ 42
硫黄 60
石炭 13
フランス式の方法を用いる場合、以下の式が適切である。

無水 カオリン 100
」 ソーダ 100
硫黄 62
石炭 14
[210ページ]これらの配合式は不変のものではありません。各作品では様々な配合が用いられており、それぞれの作品に固有の配合式が存在すると言えます。配合の組成は、作品に使用される粘土の性質によって異なります。作品に使用される配合の組成は、可能な限り秘密にされています。上記の配合式は、組成が二ケイ酸アルミナに近似する粘土に関するものです。

ウルトラマリンの製造方法の説明から、一定量の硫化ナトリウムが生成されることがわかるだろう。しかし、この工程は硫化ナトリウムが生成されるように行われるため、混合物に使用されるソーダとグラウバー塩は、以前の工程で生成された硫化ナトリウムで置き換えることができる。硫化ナトリウムを含む液体は蒸発乾固され、その残留物の一定量が、通常の量のソーダとグラウバー塩から得られる量に相当する分だけ粘土に加えられる。これらの後者の材料が純粋であると仮定すると、硫化ナトリウム残留物80部はソーダ100部に相当し、60部はグラウバー塩100部に相当します。

[211ページ]

第24章
ウルトラマリンの製造
ウルトラマリンの製造方法を理解するためには、この重要な顔料の製造方法について詳細に議論する必要があると考えました。なぜなら、化学法則によって規定される作業を適切に行うには、その過程で起こるプロセスを正確に把握する必要があるからです。

ウルトラマリンの製造に使用される材料の混合は、成分同士が化学的に作用し合うように、極めて均一でなければなりません。一部の工場では、混合は非常に手間のかかる方法で行われます。乾燥・粉砕した粘土の山の上に残りの材料を投げ込み、全体が完全に均一になるまでシャベルでかき混ぜます。当然ながら、この原始的で費用のかかる作業の代わりに、機械式ミキサーを使用することもできますが、混合はより簡単な方法で行うこともでき、その場合は機械的な工程はほとんど必要ありません。混合する物質のうち、水に不溶なのはカオリンと硫黄だけです。その他の物質と、以前の工程で生じた副産物は容易に溶解します。原料の可溶性成分と不溶性成分は、乾燥せずにペースト状の粉砕カオリンを鍋に入れ、塩の溶液と粉末硫黄を加えることで、非常に簡単に混合できます。

鍋は、ウルトラマリン炉からの燃焼ガスで加熱するのが最も便利です。溶液を粘土と混ぜ合わせた後、 [212ページ]加熱を開始すると、濃いペースト状になります。固形物が底に沈まないように絶えずかき混ぜながら、混合物をゆっくりと蒸発させ、成分が極めて均一かつ完全に混ざり合います。乾燥した塊が得られるまで加熱を続け、粉末化せずに次の工程に使用できます。

原料の混合物を、鮮やかな赤色の熱、あるいは工場によっては白色の熱で長時間加熱する。この工程には細心の注意が必要であり、空気の混入を防ぎ、全体が均一な温度になるようにしなければならない。加熱中にこれらの条件が満たされないと、均一な色の製品を得ることは非常に困難である。

焼成工程には、作品によって異なる配置が用いられる。古い方法では、耐火粘土製のるつぼや皿が用いられた。これらのるつぼは、磁器窯で使用されるサガーと同様に、一方のるつぼの底が下のるつぼの蓋となるような形状をしていた。混合物をるつぼにしっかりと詰め込み、炉内に積み重ねる。それぞれのるつぼが火に囲まれるように配置する必要がある。炉の構造は磁器窯と非常によく似ている。

この焼成方法には明らかに多くの欠点がある。高価なるつぼが多数必要であり、焼成のたびに一定の割合のるつぼが、火の中での破損や充填作業によって失われる。小さなるつぼに原料を詰め込む作業は、るつぼを炉にセットしたり取り出したりする作業と同様に、多くの労力を要する。9時間から10時間の焼成が終わった後、るつぼを炉から取り出すにはしばらく待つ必要がある。そうしないと、急速な冷却によってるつぼが破損し、かなりの損失が生じる。

これらの理由から、ほとんどの作業においてるつぼは廃止され、マッフル炉が用いられるようになった。マッフル炉は多数が1つの炉内に設置されている。 [213ページ]焼成炉には原料が投入され、焼成完了後すぐに掻き出され、まだ熱い焼成炉に再び原料が投入されるため、時間と熱の損失が最小限に抑えられます。焼成炉は一般的に長さ約1メートル、幅約1メートル、高さ30~40センチメートルです。耐火粘土製で、連続使用すれば長持ちします。焼成炉の背面には炉と繋がる小さな開口部があり、発生したガスが作業場に侵入することなく自由に排出されるようになっています。焼成炉の前面は鉄板で閉じられており、鉄板には小さな開口部が設けられています。この開口部を通して、空気の侵入を最小限に抑えながら内容物を検査することができます。

一般的に炉には3つのマッフルが設置されますが、構造を適切に変更することで、1つの炉でより多くのマッフルを加熱することも可能です。マッフルの数に関わらず、炉は火力を自在に制御できるような配置でなければなりません。そのためには、適切なダンパーを使用するのが最適です。すべてのマッフルが均一に加熱されるようにする必要があります。

J. Curtiusは、耐火粘土の薄い層で内張りされた鋳鉄製の円筒を推奨している。この目的のために、レトルトを保護するために耐火セメントの被覆が用いられる。この被覆は徐々に劣化するため、損傷箇所に耐火セメントを水または結合材と混合したものを塗布することで補修できる。ケイ酸アルミニウム、グラファイト、コークスも使用できる。レトルトa(図28)は、炉の壁の一端から突き出ている。レトルトは耐火石の橋の上に設置され、気密に閉じることができるパイプmを介して空気と接続できる。閉じることができる短いパイプk とdは、レトルト内部を冷却室Pと収集室gに接続しており、後者はrを介して気体生成物が吸収される容器hに接続されている。多孔質板fは、レトルト後部の装入物が開放されるのを防ぐ 。[214ページ] そして、燃料をくべている間に粉々に砕けてしまう。レトルトを均一に加熱するために、空間 qを通過する燃焼ガスは、対向する 2 か所の煙道を通って主煙道Fに導かれる。微粉末状の材料の密な混合物がレトルトの後部に導入され、多孔質板 fが所定の位置に配置され、カバーtが気密に閉じられ、チャンバーPとの接続が閉じられる。加熱すると、揮発性生成物は多孔質板とパイプdを通ってチャンバーgに入り、より揮発性の高い部分は炉ガスと混ざることなく直接吸収容器 hまたは鉛チャンバーに送られ、蒸留された硫黄はg内に残る。反応が終了したら、蓋tと管mを開けて、 mから空気を吸引することで、レトルト内の粗製緑色ウルトラマリンを急速に青色に酸化するか 、または開口部dを閉じてプレートfを取り外した後、緑色ウルトラマリンを収集室Pに移し、そこで酸化させる。その後、レトルトに混合物を再び充填し、温度を上げる。

図28。

原料の加熱には9~10時間かかる。混合物中の硫化ナトリウムの量が多いほど、必要な時間は短くなる。混合物をマッフル炉内に7~9センチメートルの厚さに広げ、適度な赤熱状態にする。全体が [215ページ]混合物が均一に熱くなると、加熱が強くなり、成分の変化が目に見えるようになります。混合物は最初は茶色がかった色になり、硫化カリウムにやや似た外観になります。色はすぐに緑色に傾き始め、最終的にはかなり純粋な緑色になりますが、常に黄色みがかった色になります。熱い混合物のうち空気と接触する部分はより青みが強く、時折純粋な青色に変化します。るつぼを使用する場合、内容物の上層は常に下層よりも青みが強く、加熱中にるつぼにひびが入ると、ひびの近くの部分は必ず多かれ少なかれはっきりと青色になります。

焼成が完了すると、マッフル炉から取り出された熱い塊は直ちに洗浄容器に移され、溶解性物質が抽出されるまで水で処理される。水に溶解する化合物は主に硫化ナトリウムと硫酸ナトリウムであり、少量のアルミナが苛性ソーダに溶解している。洗浄水中に多量の苛性ソーダが存在する場合は、加熱が過剰であったことを示している。この場合、塊は水に容易に混ざらず、焼結した塊が含まれている。洗浄された物質は濾過され、枠に張られた板または麻布の上に広げられ、人工熱によって完全に乾燥される。

この段階では、製品はグリーンウルトラマリンとして販売される場合もあれば、ブルーウルトラマリンに加工される場合もある。後者の場合、中程度の細かさに粉砕されるが、グリーンウルトラマリンは非常に細かい粉末に粉砕する必要がある。粉末が細かいほど、色合いは鮮やかになる。

洗浄・粉砕した物質からウルトラマリンブルーを得るには、空気の自由なアクセス下で、中程度の赤色の熱に短時間さらす。青色を生成する加熱は、適切な色合いが得られるまで続けなければならない。 [216ページ]焼成は専用のマッフル炉で行われ、多くの工場では、焼成中に加熱された原料に粉末硫黄を振りかけるのが慣例となっている。硫黄は燃焼して二酸化硫黄を生成し、マッフル炉の背面にある開口部から炉内に放出される。硫黄を添加する目的は、温度が一定値以上に上昇するのを防ぐため、あるいはウルトラマリン中の硫黄化合物の還元を防ぐためであると考えられる。

ウルトラマリンの仕上げに使用されるマッフルは、グリーンウルトラマリンの製造に使用されるものと類似しており、一般的に幅50センチメートル、長さ100~120センチメートルです。このサイズのマッフルには、6~18キログラムのグリーンウルトラマリンが入ります。温度は徐々に上昇し、穏やかな赤熱状態になります。各マッフルの前面には、外部の空気による内容物の冷却を防ぐ鉄板が設けられています。マッフル内の原料を注意深く観察すると、青色はまず表面と縁、つまり空気中の酸素が自由に接触する場所に現れることがわかります。原料は鉄製の熊手で頻繁にかき混ぜられ、すべての部分が空気の作用を受けるようにします。また、色が最大強度に達した瞬間を観察するためにサンプルが頻繁に採取され、その時点で加熱が直ちに停止されます。適切な処理を行えば、上記の寸法のマッフル内の原料を最も濃い青色のウルトラマリンに変換するには、約30分かかります。熱くなった染料は保温器から取り出され、旗の上に広げられて急速に冷却される。冷却中に色がかなり濃くなることがよく観察されるが、これはウルトラマリンが十分な時間加熱されていないことを示している。

マッフル内のウルトラマリンを継続的に攪拌するために機械的な装置がよく使用され、その後、マッフルは [217ページ]円筒状の容器の中で、翼状の攪拌器によってウルトラマリンが絶えず攪拌される。この装置全体は、コーヒー焙煎に用いられる装置と非常によく似ている。

ウルトラマリンはその後、非常に細かい粉末になるまで丁寧に粉砕されます。ウルトラマリンはかなり硬いため、花崗岩の砥石を使用する必要があります。普通の石ではすぐに摩耗してしまうからです。どんなに丁寧に粉砕しても、絵具に加工するために必要な微細な粒子にすることはできません。粉砕の後には必ず水でふるいにかける工程が必要です。市場に出回る様々な品質や色合いは、粒子の細かさの違いのみによって決まります。化学組成は変わらず、物質自体の組成は常に同じです。

ウルトラマリンの製造工程では、時折、絵具が鮮やかな青色にならないことがあります。そのような場合、製品は品質の劣るものとして低価格で販売されるか、良質な絵具を多めに混ぜて販売されます。確立された製法で製造されたウルトラマリンは、色合いの濃淡が狭い範囲内でしか変化しません。この違いは、原料のばらつきによって生じます。

すでに述べたように、ウルトラマリンの発色成分については意見が一致していません。鉄化合物であると主張する人もいれば、ウルトラマリンに含まれる鉄は偶然の不純物であり、発色とは無関係だと考える人もいます。しかし最近、ウルトラマリンの非常に精密な分析結果から、この点は決着がついたようです。その化学組成は、鉱物ネフェリンと最も類似していることが判明しました。

ネフェリンは複ケイ酸塩であり、その組成は次の式で表されます: Na₂O.SiO₂ + Al₂O₃.2SiO₂。緑色と青色のウルトラマリンの分析をネフェリンの分析と比較すると、青色のウルトラマリンはネフェリンと結合したものと見なすことができることがわかります。 [218ページ]緑色のウルトラマリンは、五硫化ナトリウムとネフェリンが結合したものである。この見解が正しければ、2種類のウルトラマリンの化学式は次のようになる。

2{Na₂O・SiO₂ + Al₂O₃・2SiO₂} + Na₂S₅。
2{Na₂O・SiO₂ + Al₂O₃・2SiO₂} + Na₂S₂。

ウルトラマリンは最も耐久性の高い顔料の一つです。顔料が一般的に接触する物質によって変化することはありません。硫黄化合物であるため、硫化水素を含む空気中でも色を完全に保持します。リンゴ酸、クエン酸、酒石酸などの弱い有機酸であっても、酸によって急速に分解され、硫化水素が発生し、灰白色の残留物が残ります。レモネードを作る際に使用される砂糖から、硫化水素の匂いが感じられることがありますが、これは砂糖の黄色を隠すために添加されたウルトラマリンによるものです。

前述のウルトラマリンの製造方法の説明から、ウルトラマリンには緑と青の2種類しか存在しないことがお分かりいただけるでしょう。市販されているウルトラマリンには様々な色合いがありますが、これらは純粋なウルトラマリンとは言えません。それぞれの色合いは添加物によるものです。重晶石やデンプンなどの白色顔料を混ぜることで淡い色合いが得られ、少量の純粋な赤色顔料を加えることで紫がかった色が得られます。同様の方法で、様々な色合いのウルトラマリンを作り出すことができます。

以下の記述は、J・ヴンダーによる様々なウルトラマリーンに関する包括的な新著からの抜粋である。

ウルトラマリンの混合物の調製―以下の点に留意してください。化学的に純粋なソーダとアンモニアソーダは反応しにくいです。ソーダに苛性ソーダが存在すると、硫化ナトリウムの生成が促進され、より微細な生成物が得られます。また、ソーダに濃いナトリウム溶液を振りかけることも有効です。 [219ページ]硫化物。混合物にシリカが多く含まれるほど、ウルトラマリンへの変化は難しくなりますが、製品はより深く、色合いが良くなり、ミョウバンや弱酸に対する耐性が高くなります。硫化ナトリウムはシリカとアルミナと反応する必要があります。燃焼中に酸素が入ると、シリカが再生され、ソーダとアルミナとともにスラグが生成されます。酸素を排除するために、多くの製造業者は空気の供給を制限して燃焼します。その場合、発生した二硫化炭素と硫黄ガスは燃焼せず、石炭からのタール状物質とともに悪臭を放つ煙を形成し、近隣に不快感を与えます。燃焼時の石炭消費量も大きくなります。シリカが豊富でミョウバンに対して安定している品種は、一般的に濃い赤青色です。シリカを多く含む混合物から純粋な青色を得るには、密閉したるつぼで焼成して緑色を生成し、これを粉末にして空気供給を制限し、少量の水蒸気を導入しながら160℃から180℃まで加熱し、必要に応じて純粋な青色または緑がかった青色を得る。このようにして、シリカを多く含む混合物を焼成すると、シリカ69.32部とアルミナ30.67部、またはAl₂O₃ 1当量とSiO₂ 3.84当量を含む良質な青色が得られる。一方、通常の方法で製造されたシリカを多く含むウルトラマリンは、シリカ66.7部とアルミナ33.3部を最大で含む。

ウルトラマリンバイオレットは、1859年頃、ライカウフの指揮の下、ニュルンベルク・ウルトラマリン工場によって初めて商業的に導入されました。炉の上にある温室で、湿った塩化カルシウムをウルトラマリンブルーに反応させることで、青色が紫色に変化しました。空気の作用により、湿った塩化カルシウムの一部が石灰と塩酸に分解され、後者が空気とともに青色に反応します。1872年、ヴンダーは、ウルトラマリンブルー中の硫黄の定量にこの方法を適用しようとして、 [220ページ]金属硫化物で良好な結果が得られ、加熱したウルトラマリンに塩素を通した。顔料は茶色がかった赤色の物質に変化し、洗浄すると水と結合して紫色になった。赤色の物質はあらゆる温度で生成されるわけではなく、300℃が最も好ましい。洗浄すると塩化ナトリウムが溶解し、洗浄された紫色は塩素を含まず、水を吸収しており、加熱すると水が放出され、紫色が青色に変化する。同様の茶色がかった赤色の物質は、加熱したウルトラマリンブルーに三酸化硫黄を通した場合、および温かいウルトラマリンブルーに塩化硫黄を作用させた場合にも生成される。茶色がかった赤色の塩素化合物を無水アルコールに導入すると、有機物を含む赤紫色の化合物が生成される。同時に塩化エチルが生成される。加熱した塩素化合物にアンモニアガスを通すと、アンモニアガスが吸収される。紫がかったウルトラマリンが得られるが、このウルトラマリンからはアンモニアは水洗では除去できず、赤くなるまで加熱するか、あるいは苛性アルカリと融解させることでしか除去できない。アニリンも同様の方法で反応する。良質な紫色を得るには、茶褐色の塩素化合物が生成されてはならない。紫色は、ウルトラマリンブルーに塩素と水蒸気を160℃から200℃で加熱することによって得られる。シリカを多く含む青色が、紫色への変換に最も適している。このようにして得られた紫色は、石灰によって分解されない。

C. Mahla は、NH₄Cl + 2NH₄NO₃ = 6H₂O + 5N + Clの反応により、青色自体に塩素を生成しました 。ウルトラマリンブルーと塩化アンモニウム、硝酸塩の混合物をるつぼで 200 ℃ で加熱すると、きれいな紫色が生成されます。この紫色にはアンモニアが含まれており、洗浄では除去できず、強く加熱するか濃アルカリで加熱することによってのみ除去できます。この紫色は石灰の長時間作用により分解され、3 日後には灰緑色に変化します。製造過程で、硝酸塩はより少ない量で済むことが分かりました。 [221ページ]多孔質るつぼで空気と熱にさらした時間に応じて混合物が変化します。空気に触れながら十分な時間加熱すると、塩化アンモニウムだけで良質の紫色が得られます。湿った塩素を用いて紫色を製造すると塩酸が生成されますが、これは塩化アンモニウムを用いて紫色を製造する際の活性物質でもあります。したがって、十分な空気があれば塩素ガスを塩酸に置き換えることができると予想されました。実際にその通りであることが分かりました。温度は180℃から230℃の間で維持する必要があります。150℃未満では、青色は湿った塩酸ガスによって分解されます。230℃を超える温度では変化しません。塩酸ガスと空気を水蒸気なしでウルトラマリンブルーと加熱すると、乾燥塩素で生成されるものと同様の茶赤色の物質が生成されます。また、水で洗うと紫色に変化します。湿潤塩素によって得られる紫色は、その生成元の青色とは異なり、青色はナトリウムの6分の1を失い、水と多量の酸素と結合している。青色の概略式は以下のとおりである。

Na₆Al₄Si₆S₄O₂₁、

そしてそこから得られるスミレのために

Na₅HAl₄Si₆S₄O₂₄ + H₂O。

紫色の溶液には多量のチオ硫酸塩が含まれている。これを硝酸で分解し、濾過した溶液に硝酸銀を加えると、沈殿物が得られる。この沈殿物は、硝酸を含むチオ硫酸塩溶液に硝酸銀を加えた場合に生じる沈殿物と同様に、白色から黄色、橙色、褐色へと色が変化する。

塩素と蒸気法。—塩素は150℃から250℃では鉄を侵食しない。反応は幅1メートル、長さ2メートル、高さ65センチメートルの加熱された鉄製の箱の中で行われる。青色は陶器の皿の上に厚さ2センチメートルの層状に広げられ、その皿は [222ページ]鉄板は5センチメートル間隔で上下に並べられ、それぞれ3本の脚で支えられている。鉄板は鉄製のトングを使って箱の上部の大きな開口部から挿入される。鉄板が満たされると、開口部にねじ止めされ、そこから底まで届く鉄板製の管が通され、その中に温度計をワイヤーで吊り下げることができる。鉄製の箱は加熱室に設置され、加熱室には箱の開口部に対応する開口部があり、炉の内部とは遮断されている。塩素と蒸気は、底まで届く鉛管を通して両端から鉄製の箱に導入される。これらの管の炉内および鉄製の箱内の部分は、幅広の鉄板製の管で保護され、その間の空間は粘土で満たされている。発生したガス、塩酸、塩化硫黄、蒸気は、蓋から陶器製の管を通って石灰石で満たされた箱に入り、その上に水滴が落ち、そこから煙突へと排出される。充填後、箱は280℃まで加熱され、蒸気が導入されて硫黄が除去されます。その後、160℃まで冷却され、塩素と蒸気が3時間導入されます。これで紫色は完成し、残留ガスはファンで吹き飛ばされます。

塩酸と空気法。—この操作は同じ鉄製の箱で行われ、箱の底の開口部の下には陶器製の皿があり、そこに陶器製のパイプを通して塩酸を注ぎます。煙突のドラフトは、これらのパイプを通して箱の中に十分な空気を引き込むのに十分な強さでなければなりません。温度を220°~230°Cで7時間維持し、時々塩酸を注ぎ込むと、青色は鈍い紫色に変化し、210°、200°、180°、160°Cと徐々に温度を下げながら塩酸を繰り返し加えると、色がより鮮やかになります。最近では、鉄製の箱は石製の箱、またはウルトラマリン炉の上にあるチャンバーに置き換えられ、この場合、温度は約200°Cに保たれています。[223ページ]

塩化アンモニウム法― ウルトラマリンブルーと5パーセントの塩化アンモニウムの混合物を、ウルトラマリン炉の上部チャンバーに置かれた多孔質るつぼで14日間加熱すると、るつぼの内容物は全体的に美しい紫色になる。塩化アンモニウムとともに硝酸ナトリウムを使用すると、紫色ははるかに短い時間で生成される。洗浄後も、この紫色には窒素が含まれている。強アルカリで加熱または点火すると、アンモニアが失われる。残念ながら、この美しい紫色は、湿った消石灰の継続的な作用によって分解される。最初の2つの方法で作られた紫色は、180℃から200℃でアンモニアガスを通すとアンモニアを吸収し、洗浄によって除去することはできない。

淡い青色のウルトラマリン。—紫を280℃から290℃の水素中で加熱すると、純粋で明るい淡い青色に変化します。この色の吸収スペクトルでは赤色は吸収されませんが、アルミナを多く含むウルトラマリンのスペクトルよりも鮮やかに見えます。淡い青色は300℃で加熱すると紫がかった青色に、赤熱するとくすんだ青色になります。まだ商業規模では製造されていませんが、その色調の純度の高さから、多くの用途で価値があると思われます。おそらくアルミナコバルトブルーの代替品となるでしょう。淡い青色の組成は次のとおりです。

計算結果 見つかった。 (差分法による)
Na₅ 12.4 パーセント 11.9 パーセント
H₅  0.54 」  0.62 」
アル₄ 11.7 」 13.1 」
Si₆ 18.2 」 19.7 」
S₄ 13.9 」 12.7 」
O₂₅ 43.3 」 42.0 」
紫色のウルトラマリンと淡い青色のウルトラマリンの組成を比較すると、主な違いは後者の方が水素の含有量が多いことであることがわかる。

ウルトラマリンレッド。—ウルトラマリンバイオレットは空気中で明るさと赤みが増すので、ワンダーは誤って [224ページ]これは酸化によるものであり、したがって、紫色は酸化剤によって赤色に変換できるということである。170~200℃のウルトラマリンバイオレットに硝酸蒸気を流しても反応しないが、硝酸を数滴吹きかけると紫色は赤色に変化する。そこでワンダーは温度を135~145℃に下げ、最初のウルトラマリンレッドを得た。鉄はより低い温度では硝酸に侵されるが、135℃では侵されない。そのため、先に述べた鉄製の箱を使用することができた。その後、十分に低い温度では塩酸ガスがウルトラマリンバイオレットを赤色に変換することがわかった。鉄製の箱はこの温度で侵されるため、この操作には使用できず、代わりに石製の箱が使用される。他の酸もウルトラマリンバイオレットに作用し、ホウ酸は赤紫色を与える。

前述の3本脚の皿にスミレを広げ、128℃から132℃に加熱する。それ以上の温度ではスミレは変化しないが、100℃以下では分解する。塩酸は陶器製の管を通して時折皿に注ぎ込まれ、蒸発する。

赤と青の混合物は紫色に見えるが、試薬に対する反応は本物のウルトラマリンバイオレットとは異なる。ウルトラマリンブルーは128℃~132℃で塩酸によってゼラチン状の塊に分解されるが、同じ温度でウルトラマリンバイオレットは鮮やかな赤色に変化する。青色からは硝酸によって紫色は得られないが、紫色は135℃~145℃で赤色に変化する。分析によってもその違いが明らかになる。ウルトラマリンレッドの組成は以下の通りである。

計算結果 見つかった。 (差分法による)
Na₃  7.9 パーセント  8.1 パーセント
H₅  0.57 」  0.72 」
アル₄ 12.3 」 13.3 」
Si₁₆ 19.1 」 19.3 」
S₄ 14.6 」 15.2 」
O₂₅ 45.6 」 43.4 」
[225ページ]赤色では、ナトリウムの2当量分が水素に置き換えられたと考えられる。紫色はナトリウム塩であり、赤色はその酸である。塩化アンモニウムを用いて作られた紫色は、128~132℃で塩酸ガスによって窒素を含む美しい赤色に変化し、さらに280~290℃で水素によってより淡い青色に変化する。

[226ページ]

第25章
青色銅顔料
ブレーメンブルーとブレーメングリーン。—ブレーメンブルーまたはブレーメングリーンとして知られる顔料は、水酸化銅からできています。銅化合物のあらゆる欠点を持ち合わせており、硫化水素や二酸化硫黄に非常に敏感で、硫化水素を含む空気と接触するとすぐに黒く変色します。また、他にも欠点があり、油絵具には使用できません。油に混ぜると、オレイン酸銅の生成によりすぐに変色してしまうからです。完全に乾燥していない壁にブレーメングリーンを塗ると、すぐに斑点だらけになってしまいます。このような安定性の低さにもかかわらず、ブレーメングリーンは価格が安いため、今でも多くの画家によって広く使用されています。もっとも、ほぼ同じくらい安価で、はるかに耐久性のある他の顔料で代替することも可能です。

水酸化銅は様々な名称で市場に出回っています。ブルーベルディター、ライムブルー、マウンテンブルーなどの顔料は、本質的に水酸化銅を含んでいます。ここではまず、高純度水酸化銅の大量生産について説明します。一般的な原料は硫酸銅です。純粋な青色を得るためには、鉄分が含まれていないことが必須です。鉄分が含まれていると、変色した沈殿物が生じてしまうからです。

硫酸銅のかなり濃度の高い溶液を鍋で約30℃まで温め、液体が [227ページ]弱アルカリ性。硫酸銅と水酸化銅からなる緑色の沈殿物が析出する。沈殿物から硫酸銅を取り除き、正しい青緑色にするために、ペースト状になるまで濾し器で濾し、その後容器に移して弱アルカリ性カリウム溶液と混合する。このカリウム溶液の濃度が高すぎると、水酸化銅から水分が奪われ、黒色の酸化銅が生成してしまうので注意が必要である。この結果、沈殿物全体が使用不能になるのを防ぐため、沈殿物の一部をアルカリ性カリウム溶液で試験する。黒くなった場合は、使用前に溶液を必要な量の水で希釈する必要がある。水で希釈する代わりに、炭酸カリウム溶液を加えることもよくある。試験した沈殿物の色がそれ以上の添加によって濃くならなくなるまで、アルカリ溶液の添加を続ける。この段階に達したら、直ちにアルカリの作用を止めなければならない。それは水で満たされた大きな桶に入れられ、そこで大量の水で非常に丁寧に洗浄される。

この顔料の原料として、塩基性塩化銅も使用できます。これは、銅くずを食塩60%と硫酸30%で処理することによって得られます。淡緑色の塩基性塩化銅は、苛性カリ溶液で処理されます。この方法は現在ではほとんど使用されていません。硫酸銅の価格は以前よりもかなり安くなり、水酸化銅を硫酸銅から最も容易に製造できるようになったためです。

ノイベルクブルーは、銅青と中国青の混合物です。中国青の配合量が多いほど、色が濃くなります。ノイベルクブルーは、純粋な銅青よりも油で練りやすいという特徴があります。ただし、中国青は石灰の作用で分解されるため、水性絵具としては使用しないでください。分離した酸化鉄によって色がすぐに劣化してしまいます。[228ページ]

ライムブルーは、通常の銅青色に様々な量の石膏を混ぜたものです。純粋な銅青色よりも色が薄く、石膏の量を増やすことで様々な色合いが得られます。

この顔料は、硫酸銅15部を水1,300部に溶解し、塩化アンモニウム121部の濃溶液を加え、さらに生石灰30部から調製した石灰乳を加えて製造する。沈殿物をよく洗浄し、濾過し、粉砕し、最後に乾燥させる。

ライムブルーは、固いペーストを切り分けて完全に乾燥させた立方体状のものや、不規則な塊状、粗い粉末状のものなど、様々な形態で市場に出回っている。水酸化銅を着色成分とする顔料は、画材としてよりも、むしろテンペラ絵具として用いられることが多い。

ペイエンズ・マウンテンブルーは、水酸化銅と様々な量の炭酸カルシウムの混合物です。硫酸銅溶液に塩化カルシウムを加え、希釈した石灰乳を混ぜて作ります。すると、塩基性塩化銅の緑色の沈殿物が生成されます。次に、炭酸カリウム溶液と石灰乳を混ぜたものを加えます。この混合物には苛性カリが含まれており、これが塩化銅を分解し、水酸化銅と炭酸カルシウムが同時に沈殿します。様々な色合いが得られ、石灰の量を増やすと色が薄くなります。この顔料は通常ペースト状で市販されています。乾燥させる際は低温で行う必要があります。水酸化銅は比較的低温で酸化銅に変化するためです。

オイルブルー。―この名称で知られる顔料は硫化銅(CuS)から構成されています。製造方法はいくつかありますが、ここでは最も簡便で良質な製品が得られる方法を説明します。[229ページ]

硫黄は、首の長いガラスフラスコで煮沸されます。濃い赤褐色の蒸気が首を満たし始めたら、酸化していない銅の削りくずまたは銅線を投入します。銅は硫黄蒸気中で赤炎を上げて硫化銅(II)に燃焼します。一度燃焼が始まると、フラスコを加熱する必要はほとんどなく、銅の燃焼によって十分な熱が発生するため、硫黄は沸騰し続けます。硫黄がわずかに過剰になるまで銅の投入を続け、フラスコを閉じて冷却します。内容物が外気温に達したらフラスコを割り、残った塊を苛性カリ溶液で煮沸して余分な硫黄を取り除きます。

この工程で得られる生成物は、美しい紫青色を呈し、全体がその色を呈していなければなりません。フラスコから取り出した部分が黒色である場合は、銅が過剰に使用されたことを意味します。不良品の色を改善するには、硫黄と混合し、空気を遮断した状態で硫黄の沸点まで急速に加熱します。その後、苛性カリ溶液で煮沸することにより、過剰な硫黄を除去します。

オイルブルーは美しい顔料ですが、耐久性はあまり高くありません。しかし、空気の作用から保護するニスに混ぜて使用すると、かなり長持ちします。

水酸化銅。銅塩溶液を苛性ソーダで注意深く沈殿させることにより、青色の水酸化銅沈殿物が得られる。この沈殿物は特に美しいとは言えないが、水性絵具の顔料や同様の用途に適している。この操作は常温で行う。淡青色の沈殿物は量が多いため、洗浄に時間がかかる。高温溶液は使用してはならない。水の沸点に近い温度では、水酸化銅は完全に分解して黒色の酸化銅になる。

[230ページ]

第26章
 青色コバルト顔料
コバルトブルー、テナールブルー、コバルトウルトラマリン、キングスブルー、ライデンブルー。これらの名前で知られる顔料は、酸化コバルトとアルミナの化合物であり、リンマングリーンと同様の方法で製造されます。絵画に使用されるすべての青色顔料の中で、コバルトブルーは最も美しく、最も耐久性があります。大気の影響を全く受けません。最も強力な化学試薬でも、コバルトブルーにはわずかな影響しか及ぼさず、製造時の温度が高いほどその影響は小さくなります。コバルトブルーは、コバルト塩とミョウバンの混合溶液を沈殿させ、洗浄、乾燥、そして沈殿物を焼成することによって作られます。純粋な青色の製品が得られるのは、鉄を全く含まないミョウバンを使用した場合のみです。ごく少量の鉄が存在すると、赤色の酸化鉄が製品の色調に非常に大きな影響を与えます。

色の濃さは、使用するコバルト塩の割合によって変化する。コバルトグリーンほど大きな変化はないが、一般的には硫酸コバルトまたは硝酸コバルト50~100に対し、ミョウバン100の割合で用いる。沈殿物を点火する際の温度は、コバルトグリーンの場合よりもはるかに高く、白熱するまで加熱する必要がある。るつぼには、ぴったりと閉まる蓋を取り付けなければならない。燃焼ガスが色の濃淡を損なうためである。

硫酸コバルトをアンモニアミョウバンで点火すると、コバルトブルーが [231ページ]得られたが、この方法は推奨できない。硫酸を完全に蒸発させるには、長時間の加熱が必要である。著者は、次の方法で非常に美しいコバルトブルーを作った。ミョウバン溶液を電解沈殿させて得られたアルミナ(49ページ)を純粋な塩化コバルト溶液と混合して薄いペースト状にし、浅い磁器皿で素早く乾燥させた。混合物がまだ熱いうちに、マグネシアで満たされたより大きなるつぼに入れたるつぼに押し込んだ。るつぼを白熱するまで加熱し、1時間その状態を維持した後、冷却した。この方法で作られたコバルトブルーは、この顔料によく見られる赤みが混じっていない、最も純粋な青色をしている。この赤みがかった色合いが現れないようにするために、いくつかの添加物を加える。最もよく用いられるのは少量の亜鉛塩で、その量によって濃淡の異なる色合いが得られる。

カルレウムは、コバルトとスズの酸化物の化合物からなる淡青色の顔料です。硝酸の作用でスズを白色の酸化スズに変換し、硝酸コバルト溶液を加えて磁器の皿で撹拌しながら蒸発乾固させることで作られます。粉末がまだ温かいうちに強く燃焼します。カルレウムの化学結合は、酸化亜鉛や酸化アルミニウムとコバルト酸化物の化合物よりも弱く、強塩酸や希硫酸で分解し、硝酸による処理を続けるとコバルトが完全に抽出されます。カルレウムはあらゆる大気の影響に完全に耐性があります。

この化合物中のコバルトがすべて硝酸処理によって除去できるという事実から、酸化コバルトと別の酸化物からなる顔料は、2つの酸化物の化学化合物ではなく、アルミナ、酸化亜鉛、酸化スズが単に酸化コバルトの青色変種の基剤として機能しているという結論に至る。 [232ページ]化学化合物が存在し得ないという事実は、結合する酸化物の量が大きく変化しても着色製品が得られるという事実から導かれる。著者は1868年に、酸化コバルトの青色変種は赤色を加熱することによって得られることを示した。塩化コバルトの赤色が青色に変化する原因は、以前考えられていたように水の損失ではなく、化合物に含まれる酸化コバルトが赤色から青色に変化することによる。強塩基は酸化コバルトを青色の形で保持することができるため、この一連の顔料の製造には強塩基性酸化物が使用される。

リン酸コバルト亜鉛。—この顔料は、鉄を含まない硫酸亜鉛溶液をリン酸ナトリウムで沈殿させ、硫酸コバルト溶液を加え、沈殿が生じるまで再びリン酸ナトリウムを加えることによって作られます。リン酸ナトリウムの過剰は避けるべきです。そうしないと、かなりの量のコバルトが沈殿せずに残ります。ジェンテレの指示では、リン酸ナトリウムは過剰でなければならず、沈殿物の上の液体は赤みを帯びていなければならないとされています。著者の実験では、コバルトがすべて沈殿すると、ジェンテレの方法によって作られた顔料とあらゆる点で同等の顔料が得られることが示されました。亜鉛とコバルトのリン酸が様々な割合で含まれる沈殿物を乾燥させて焼成すると、非常に濃い青色になります。

[233ページ]

第27章
スモールト
この青色顔料は、コバルト酸化物で着色された非常に細かい粉末状のガラスで、その量によって様々な色合いの製品が得られます。ごく少量のコバルト酸化物を使用すると、美しい淡い青色のスマルトが得られますが、多量に使用するとほぼ黒色の塊になります。

スマルトに含まれる酸化コバルトの割合は非常に変動が大きいものの、おそらく一定の組成を持つ化合物、すなわちCoO・2SiO₂ + K₂O・2SiO₂で表される複ケイ酸コバルトカリウムとして存在していると考えられる。スマルトに関する数多くの分析結果がこの結論を導き出している。スマルト中に見られる他の金属酸化物の微量は、偶然の不純物とみなすべきである。石灰を含まないガラスであるスマルトは容易に分解する。この点において、沸騰水に完全に溶解する水ガラスと非常によく似ている。

スマルトは粉末状で市場に出回る。「青色顔料工場」では、スマルトは粉末の細かさによっていくつかの品質に分類される。良質のスマルトは、同じ大きさの粒子から構成され、純粋な空色をしている。赤みを帯びた色合いは、一般的に鉄分の存在によるものであり、このようなスマルトはほとんど価値がない。

スマルトは化学試薬による攻撃を受けにくい。 [234ページ]スマルトは容易に分解するガラスに分類され、通常のガラスが全く耐えられない試薬によっても侵される。細かく粉砕したスマルトは沸騰硫酸によって強く侵され、ソーダと融解すると酸に溶解する。水はスマルトにいくらか作用するが、大量の水に長時間浸すと色が損なわれ、緑がかった色調になる。

スマルトの製造には、主に3つの工程があります。

  1. 告訴状の作成
  2. 電荷の融合。
  3. 溶融塊を研磨する。
    これらのプロセスは主に機械的なものであり、化学的な知識が必要となるのは、原料の組成に関する場合のみである。
  4. 原料の準備。—コバルトは様々な由来の物質から供給されます。通常、焙焼したスピスコバルトとコバルトグランスが使用されますが、場合によっては事前処理なしの鉱石が使用されることもあります。純粋なコバルト塩(硫酸塩と硝酸塩)を使用すると、非常に細かい色の製品が得られますが、実際にはこれらの塩はコストが高いため使用できません。したがって、自然界に存在するコバルト化合物のみが残ります。これらの化合物は異物を含んでいるため、スマルトの製造に使用する前に特別な処理が必要です。処理方法は、コバルト鉱石に含まれる他の元素によって異なります。ビスマスを含む鉱石は、まずこの貴重な金属を得るために処理されます。ヒ素を含む鉱石は、特殊な構造の炉で焙焼され、その炉は一連の石または木製の通路に接続されており、三酸化ヒ素を完全に凝縮します。

コバルト含有量の少ない鉱石を使用する場合、同じ量のガラスを新しい鉱石で何度も溶かすことになる。 [235ページ]質の悪い鉱石の場合、各工程でコバルトが取り込まれます。ガラスの代わりに、炭酸カリウムと非常に細かい石英砂の混合物を使用すると有利です。これにより、酸化コバルトを最も容易に取り込む種類のガラスが生成されます。石英砂は一般的に、火打石を焼成し、粉砕を容易にするために水で急冷することによって作られ、その後粉末状になります。川砂は一般的に不純物が多く、茶色または緑色のガラスが生成され、これをコバルト鉱石と溶融すると、色の悪いスマルトが生成されます。

  1. 原料の溶融。—この工程は、通常のガラスの溶融と非常によく似ています。非常に細かい粉末状の原料を注意深く混合し、「焼結」します。つまり、溶融せずに焼結するまで加熱します。実際の溶融はガラス炉で行われます。焼結された原料は、耐火粘土で作られた小さな「ガラスポット」に入れられ、原理的には通常のガラス炉と同様の炉で溶融されます。ガラスポットは、できるだけ均質な製品を得るために、約50キログラムの原料を収容できる比較的小さなサイズで作られています。これらは、石炭で加熱された炉に6個ずつ配置され、非常に高い温度が得られます。原料は融点が高く、不純物が沈殿するように十分に流動性を持たせる必要があるため、これは不可欠です。

炉は、ポットが割れるのを防ぐため、最初はゆっくりと加熱する必要があります。一度加熱されると、温度を上げて原料を溶融させ、残留物が底に沈むように繰り返し攪拌します。これらの残留物は主に金属硫化物とヒ化物から構成されています。6~7時間溶融させた後、攪拌を止め、スマルトが可能な限り流動性になるよう、短時間、可能な限り高い温度まで加熱します。こうすることで、スマルトを細長い糸状に引き伸ばすことができます。溶融したガラスは取り出して冷水に注ぎます。急速冷却により非常に脆くなり、粉末化が著しく容易になります。[236ページ]

溶融に新しい陶器を用いると、ガラスに含まれるアルカリによって陶器の壁面が著しく侵食される。これを防ぐため、実際の原料を投入する前に、少量の一般的なスマルトを陶器の中で溶融させる。そうすることで、内面が保護釉で覆われる。

  1. 溶融塊の粉砕。—次に、スマルトはスタンプで粉砕されます。これらのスタンプは、スタンプとトラフの両方が花崗岩でできているという点を除けば、通常の構造とは異なります。スタンプから得られた粗い粉末は、通常の構造のミルに送られ、そこで水流の中でできるだけ細かく粉砕されます。ミルから青い液体が桶に流れ込みます。これらの容器に沈殿する粗い粒子は、市販のスマルトとして知られる製品であり、価値は低いものです。この品質の量は相当なものであり、すべてを販売することはできません。一部は、後の工程で新しい量のフリット混合物と溶融されます。桶に残った液体から、さまざまな品質のスマルトが得られます。最初の容器に最も粗い粒子を沈殿させた後、別の容器に移され、そこで数分間だけ留まり、その後、別の容器に移され、そこでも短時間だけ留まります。液体はこのようにして3つから5つの容器を通過し、その過程で粗い粒子がすべて沈殿する。液体を新しい容器に移す頻度が高いほど、液体中に懸濁している粒子は細かくなり、次の容器に移すまでの時間を長くする必要がある。

液体が3つまたは4つの容器を通過した後も、微細な粒子が懸濁したまま残っている。次に、液体はタンクに移され、完全に透明になり、青色の成分がすべて沈殿するまでタンク内に留まる。このタンク内の沈殿物は汚れた青灰色をしており、後の溶融工程に添加されて利用される。 [237ページ]この最後の沈殿物は、最も細かい状態のスマルトから構成されているため、最も良い色合いになると予想されるが、スマルトが変化しなければ間違いなくそうなるだろう。しかし、スマルトは比較的容易に分解するガラスである。粉砕の際、スマルトは大量の水と接触し、その後の粉砕で水によって分解される。こうして最終的な残留物が生じる。スマルトは水によって容易に分解されるため、スマルトの収量を最大にするには、水と接触するすべての工程をできるだけ迅速に行う必要がある。

連続して容器に貯蔵されるスマルトは、それぞれ異なる細かさを持ち、特定のマークで販売されます。ドイツで使用されるスマルトの大部分を生産するザクセンの工場では、品質を文字で区別しています。品質が良いほど同じ文字で区別され、その文字の繰り返しによって品質の細かさが示されます。したがって、FFFE、FFE、FEは品質を示し、マーク中の文字Fの出現頻度が低いほど価値が低くなります。Fでマークされた品質に続く品質はMで区別され、最低品質はOEでマークされます。Fは上質、Mは中質、Oは普通を表します。

一般的にスマルトと呼ばれる品質のものは、3番目と4番目の容器に沈殿したもので、キングスブルーまたはアズールブルーとも呼ばれます。

様々な作品で用いられる工程は明らかに異なっている。しかし、工程の本質は先に述べたとおりであり、液体を様々な沈殿容器に保持する時間が異なるだけである。

スマルトはガラスであるため、風雨によく耐えるが、石灰が含まれていないため、通常のガラスほど化学的に不変ではない。スマルトは大気の影響で変化しないが、水ガラスの挙動との類似性から、 [238ページ]化学組成がスマルトと密接に関連していることから、スマルトは空気の作用にかなり長い間耐えるものの、完全に永久的なものではないと結論づけるべきである。時間の経過とともに炭酸カリウムとシリカが生成される。

ウルトラマリンの製造が導入されて以来、スマルトの使用は著しく減少しました。ウルトラマリンは比類なく美しい顔料ですが、高温にさらされると変色してしまいます。磁器の絵付けや陶器の釉薬掛けなど、顔料が高温にさらされる用途では、スマルトは依然としてその地位を保っています。スマルトはフレスコ画、ワックスの着色、筆記用紙の着色にも使用されます。ただし、筆記用紙の着色には使用すべきではありません。紙の耐久性には影響しませんが、スチール製のペンを劣化させてしまいます。スマルトで着色された紙に長期間筆記した経験のある人なら誰でも、このことを実感しているはずです。最高級のスチール製ペンでも、このような紙ではすぐに摩耗してしまいます。紙に多数含まれる非常に細かいガラスの破片が、スチールに対して非常に細かいが硬いやすりのように作用し、急速に摩耗させてしまうのです。

陶器の絵付けにスマルトを使用すると、デザインの輪郭が完全に消えてしまいます。これは、スマルト自体がガラスであるため、器の釉薬(これもガラス)と融着してしまうためです。はっきりとした輪郭が必要な場合は、スマルトを使用せず、耐熱性のある他のコバルト顔料で代用する必要があります。

一般的に使用されている上記の青色顔料に加えて、使用頻度は低いものの非常に高価な青色顔料が2種類ある。それはタングステンブルーとモリブデンブルーである。

タングステンブルーは、熱したタングステン酸カリウム溶液に過剰量の塩化アンモニウム溶液を加え、液体が完全に冷えたときに生じる沈殿物を収集し、乾燥させて製造されます。 [239ページ]るつぼを赤くなるまで加熱し、蓋を通して底まで届く磁器製の管を挿入する。るつぼが赤くなり始めたら、管を通して水素ガスを流す。その後、るつぼを15分間、完全に赤くなるまで加熱し、その間も水素ガスを流し続ける。こうして得られる顔料は、ベルベットのような質感を持つ濃い青色の粉末である。

テシエ・デュ・モタイの青。—製造方法は以下のとおりです。タングステン酸ナトリウム10部、結晶スズ8部、黄プルシアン酸5部、塩化第二鉄1部をそれぞれ溶解し、溶液を混合します。沈殿物を洗浄し、薄層に塗布して光にさらします。数日かけて青色が発色します。発見者によると、この顔料は酸化タングステンと鉄およびスズの複シアン化物との化合物から成り、物理的性質は良質なプルシアンブルーに似ていますが、光に対する耐久性が高く、また価格もはるかに高いという点で異なります。現在まで、この顔料は商業的に製造されていません。

モリブデンブルー。―この上質だが高価な顔料は、モリブデン酸ナトリウム溶液と塩化第一スズ溶液を混合することによって得られます。青色の沈殿物が生成され、これを洗浄・乾燥させると、画材として使用できます。モリブデンブルーは、非常に耐久性に優れているのが特徴です。純粋なモリブデン酸溶液に微粉末のスズと数滴の塩酸を加えることで、より確実に良質なモリブデンブルーを得ることができます。組成としては、モリブデン酸スズと酸化モリブデンの青色変種の混合物です。

[240ページ]

第28章
緑色鉱物顔料
― 緑色銅顔料
炭酸銅。—自然界には、銅、炭酸、水が異なる割合で含まれる2種類の塩が存在する。一つはマラカイトという鉱物で、美しいエメラルドグリーン色をしている。もう一つはアズライトという鉱物で、空色をしている。どちらの鉱物も粉砕・精製され、マウンテングリーン、マウンテンブルーとして市場に出回る。

人工的に作られた炭酸銅化合物は、顔料として様々な名称で用いられています。マウンテンブルーやミネラルブルーといった名称は、様々な銅化合物に区別なく用いられています。マウンテンブルーやブランズウィックグリーンといった顔料は、炭酸銅(炭酸ナトリウムで銅塩を沈殿させて作られる)を様々な割合で、重晶石、亜鉛白、または他の白色顔料と混合して作られており、より淡い色合いや濃い色合いが得られるようになっています。

有毒なシェーレ緑は、炭酸銅が販売されている名称と同じ「ミネラルグリーン」という名前で呼ばれているため、この色の組成は分析によってのみ決定できる。

マラカイトと組成が類似した緑色の顔料は、硫酸銅をソーダで低温で沈殿させ、素早く洗浄することによって得られる。沈殿物を液体に接触させたままにしておくと、色が変化し、粉砕したマラカイトと性質が類似した青色の塊に変化する。緑色の沈殿物は、 [241ページ]硫酸銅の沸騰溶液にソーダ水溶液を加えて沈殿させることで、より確実な結果が得られる。

緑色と青色の炭酸銅はどちらも発色の深みが乏しい顔料である。一般的に、粉砕・精製された孔雀石や藍銅鉱は、人工顔料よりも色の濃さが際立つ。

亜ヒ酸銅。―亜ヒ酸と銅の化合物は、現存する色の中でも最も美しく鮮やかな色の一つです。そのため、これらの顔料が法律で認められた顔料からますます姿を消しつつあるのは残念なことであり、実際、それには十分な理由があります。最終的には、完全に使われなくなるでしょう。これらの顔料、特にエメラルドグリーンは、しばしばヒ素中毒を引き起こしてきたことはよく知られています。舞踏会用のドレスなどに使われるような薄手の布地に、アルブミンやデキストリンによって付着したエメラルドグリーンの粉塵が、踊り手の動きによって空気中に舞い上がり、多くの人々が繰り返し病気になっています。さらに、エメラルドグリーンで染められた壁紙が貼られた部屋の空気には、あらゆるヒ素化合物の中で最も毒性の強いヒ素化水素が微量含まれていることも明らかになっています。

顔料メーカーにとって、可能な限り鮮やかな色を作り出すことは利益につながるものの、ヒ素を含む顔料は危険性があるため、完全に排除されるべきである。いくつかの国では、ヒ素顔料の使用は法律で禁止されている。ヒ素顔料に匹敵する鮮やかさを持つ顔料は数多く存在するため、ヒ素顔料が近いうちに市場から姿を消すことが期待される。

シェーレ緑、スウェーデン緑。—炭酸カリウム32部を白色ヒ素(亜ヒ酸)11部と混合し、ヒ素が完全に溶解するまで煮沸する。この亜ヒ酸カリウム溶液を、硫酸銅32部の熱溶液と混合する。 [242ページ]鉄。美しい緑色の沈殿物を熱湯で洗い、乾燥させる。この亜ヒ酸銅の製造方法は、顔料の発見者であるシェーレによるものである。他にもいくつかの方法で製造することができる。

白色ヒ素と硫酸銅を一緒に溶解し、沸騰した溶液に苛性ソーダを加えると、シェーレの緑色が沈殿する。この方法で製造した顔料は、非常に丁寧に洗浄する必要がある。過剰な苛性ソーダが完全に除去されないと、乾燥時に非常に硬くなり、粉末化が困難になる。より濃い緑色を得るには、硫酸銅の量を増やす。

特に鮮やかな緑色は、硫酸銅を水に溶解し、12~15パーセントの白色ヒ素を添加し、亜鉛粉とともに苛性カリ溶液を煮沸して得られる亜鉛酸カリウム溶液で沈殿させることによって得られる。この際、水素が発生する。

シェーレグリーンの色合いは、使用する亜ヒ酸と硫酸銅の相対的な量によって決まります。亜ヒ酸が優勢な場合は淡い色になり、硫酸銅が過剰に使用される場合は純粋な緑色になります。上記の方法で製造された顔料は、隠蔽力がわずかです。この点でより優れた製品を得るには、硫酸銅100部の溶液を、亜ヒ酸66部を溶解させた炭酸カリウム90部の溶液で沈殿させる方法があります。

シェーレグリーンは鮮やかな緑色の顔料で、大気の影響を比較的よく受けます。希酸によって容易に分解され、強く加熱すると亜ヒ酸が遊離し、ヒ酸銅とヒ化銅が生成されます。亜ヒ酸銅は、ミネラルグリーンという名称で販売されている顔料の主要成分であり、一般的には亜ヒ酸銅とマウンテングリーンを様々な割合で混合したものです。[243ページ]

ブランズウィック・グリーン(グリーン・ヴェルディター)は、亜ヒ酸銅、水酸化銅、石膏の混合物です。硫酸銅100部を水に溶解し、亜ヒ酸1/4部と無水炭酸カリウム10部の溶液を加え、最後に生石灰20部から作られた石灰乳で沈殿させることで製造されます。淡緑色から青緑色の沈殿物を洗浄し、平らなケーキ状に成形して市場に出荷し、石灰着色剤として使用されます。この顔料は油絵具には適しておらず、油絵具に用いると著しく暗くなります。

ノイヴィートグリーンは、ブルンスウィックグリーンとほぼ同じ方法で作られますが、主な違いはヒ素の使用量が多いため、得られる製品は青よりも緑がかった色になります。通常、硫酸銅100部に対して亜ヒ酸2~2.5部が使用されます。この名前で市販されている色は、エメラルドグリーンと微粉末状の重晶石の混合物であることが非常に多いです。

オキシ塩化銅はかつて広く使用されていましたが、現在ではほとんど使用されておらず、より美しく安価な顔料に取って代わられています。オキシ塩化銅は、銅、硫酸銅、食塩の湿った混合物を空気にさらすことによって作られます。硫酸銅111部に対して、銅112.5部と食塩同量を使用します。混合物を山状に積み、湿らせて時々かき混ぜることで、空気が塊のすべての部分に触れ、塩化銅が塩基性塩化物に変化します。山をひっくり返した後は、頻繁に乾燥させることで、空気が内部に浸透しやすくなります。オキシ塩化銅は淡い緑色で、光沢がほとんどありません。そのため、現在ではほとんど使用されていませんが、ブレーメングリーンの製造原料となっています。

[244ページ]

第29章
エメラルドグリーン
この顔料の発見については諸説ある。一説によれば、シュヴァインフルトでルスとザットラーによって初めて製造されたとされ、別の説では、ウィーンのミティスが初めて大規模に製造したとされている。多くの化学製品と同様に、この顔料も両者によって同時に発見された可能性もある。顔料の製造方法は当初、ごく少数の者しか知らない秘密だった。1822年にリービッヒが製法を発表するまで、エメラルドグリーンの製造方法は一般には知られていなかった。近年では、毒性の低い他の色が製造されている。この美しくも非常に毒性の強い顔料が、もはや市場に出回らなくなる日もそう遠くないだろう。

顔料の毒性とその使用上の注意が広く報道されたことで、この顔料が販売されてきた無数の別名が明らかになった。顔料の名前を変えることで、別の物質であるかのように見せかけようとしたのである。ミティス、モス、パテント、ニュー、キングスグリーンなどといった名前で販売されてきた顔料はすべて、純粋なエメラルドグリーンか、重晶石や石膏との混合物であり、これらの添加物は緑色の色合いを変え、購入者に新しい顔料であるかのように見せかけることを目的としていた。[245ページ]

化学組成において、エメラルドグリーンは亜ヒ酸銅と酢酸銅の化合物である。その化学式は以下の通りである。

3(CuO.As₂O₃) + Cu(C₂H₃O₂)₂。

この化合物は純粋な状態で市場に出回ることは稀で、一般的には黄緑色から濃緑色までの色合いを出すために、クロムイエローや硫酸鉛と混合されます。エメラルドグリーンは組成が一定の化合物です。異なる製法で製造しても、同じ性質を持ちます。顕微鏡で見ると結晶から構成されていることがわかります。純粋な物質を粉砕すると色が薄くなり、結晶が砕けることで色の濃さが弱まります。エメラルドグリーンの色は人工光によって変化しません。これは非常に貴重な性質です。ほとんどの緑色顔料は人工光の下では黄緑色に見えます。

エメラルドグリーンは、2つの製法で大量生産できる。これらの製法は、使用する銅塩の種類によって異なり、酢酸銅(緑青)か硫酸銅のいずれかが用いられる。後者は緑青よりもはるかに安価であり、現在では緑青はこの用途にはほとんど使用されていない。

緑青からエメラルドグリーンを製造する。—数時間煮沸して、通常の緑青70部を水に溶解する。別の容器で、亜ヒ酸100部を熱湯1,500部に溶解する。緑青溶液を布で濾過してより大きな木容器に移し、ヒ酸溶液の3分の2と混合する。混合物をよくかき混ぜ、数時間放置する。鈍い緑色の沈殿物が形成される。これは亜ヒ酸銅である。3~4時間後、残りの3分の1のヒ酸溶液を加える。すると沈殿物はエメラルドグリーンを構成する複塩に変化する。[246ページ]

これらの手順で示されているような希釈溶液を使用することは、特に美しい色合いの製品が必要な場合に不可欠です。エメラルドグリーンは結晶性物質であり、結晶の大きさに比例して色が濃くなります。大きな結晶は非常に希釈された溶液からのみ形成され、濃度の高い溶液を使用すると、希釈溶液から得られる製品のような濃い色合いのエメラルドグリーンは得られません。通常の(塩基性)緑青の代わりに、いわゆる蒸留緑青(中性酢酸銅)を使用することもできます。この場合、指定された量の亜ヒ酸に対して76部が必要です。「蒸留」緑青から作られたエメラルドグリーンは、通常の緑青から作られたものよりもさらに濃い色合いですが、かなり高価です。このようなエメラルドグリーンは、市販品では蒸留エメラルドグリーンと非常に誤って呼ばれています。

リービッヒの方法は次のとおりです。塩基性緑青4部と亜ヒ酸3部をそれぞれ沸騰した酢に溶解し、液体を混合して蒸発させ、エメラルドグリーンの沈殿物が得られるまで待ちます。

エーアマンとカストナーによれば、緑青70部と亜ヒ酸56~63部をそれぞれ溶解し、沸騰した溶液を混合して、濁った緑色の沈殿物が鮮やかな緑色に変わるまで煮沸する。沸騰によって沈殿物が急速に形成されるため、色は淡い緑色になる。濃い色の生成物が必要な場合は、混合する前に溶液を冷却する。数日後、非常に濃い色の沈殿物が液体から分離する。これは、比較的大きなエメラルドグリーンの結晶からなる。

硫酸銅からのエメラルドグリーンの製造。 —2つの方法がある。1つは、硫酸銅溶液を酢酸と混合して酢酸銅に変換し、次に亜ヒ酸と混合する方法、もう1つは、硫酸銅溶液から亜ヒ酸銅を沈殿させ、その後処理してエメラルドグリーンに変換する方法である。 [247ページ]酢酸。酢酸が安価に入手できる場合は、後者の方法が推奨される。

ブラコネットは次のように指示している。硫酸銅3部を少量の熱湯に溶かし、その熱溶液を亜ヒ酸4部と炭酸カリウム4部の熱溶液と混合する。次に、沈殿物を木酢液3部で処理する。最初に生成したくすんだ色の沈殿物は、酢酸によって鮮やかな緑色に変化する。液体を数時間沸騰寸前まで加熱すると、より早く色が変化する。目的の色合いが現れたら沸騰を止め、沈殿物をすぐに液体から分離する。長時間液体と接触させておくと、亜ヒ酸が放出されて色​​が薄れてしまうからである。

フックスによれば、5キログラムの石灰と25キログラムの硫酸銅を酢酸に溶解し、そこに25キログラムの亜ヒ酸の沸騰溶液を加える。するとすぐに沈殿物が生成され、それを直ちに液体から分離し、洗浄、乾燥させる。上澄み液に亜ヒ酸を加えることで、再び銅石灰溶液を沈殿させることができる。

エメラルドグリーンは、他の緑色の鉱物顔料を凌駕するほど鮮やかな色をしています。構成する微細な結晶が大きいほど、色は濃くなります。望ましい濃いエメラルドグリーンを得るには、非常に希釈した溶液を使用する必要があります。濃度の高い溶液ではすぐに沈殿物が生じるため、大きな結晶を得ることはできません。結晶性の性質上、エメラルドグリーンの隠蔽力は、色が濃くなるほど低下します。永久的な色とはみなされません。非常に希釈したアルカリや酸によって侵食されます。硫化水素の作用により、黒色の硫化銅が生成されるため、変色します。 [248ページ]石灰は酢酸を除去し、黄緑色の亜ヒ酸銅を生成する。

この顔料は、水性塗料や壁紙の着色には使用しないでください。この顔料に含まれるヒ素が大気と反応して、ヒ素化水素が生成されます。これは非常に毒性の強いガスで、感受性の高い人にとってはごく少量でも重篤な病気を引き起こす可能性があります。毒性があるにもかかわらず、エメラルドグリーンは今でも広く使用されています。黄色顔料(クロムイエローなど)や白色顔料(重晶石や鉛白など)を混ぜることで、黄緑色や淡緑色など、あらゆる緑色を作り出すことができます。パレットグリーン、バーゼルグリーンなどと呼ばれる多くの緑色は、一般的にこのような混合物から作られています。

ミティスグリーン(またはウィーングリーン)は、緑青を酢酸に溶解し、沸騰させた白色ヒ素水溶液を加えることで得られます。その後、沈殿物が溶解するまで酢酸を加え続けます。透明な溶液を沸騰させると緑色の沈殿物が生成され、乾燥すると特徴的な濃い青緑色になります。この顔料は、エメラルドグリーンと同等の毒性を持つため、現在ではほとんど使用されていません。

スズ酸銅。—この緑色の顔料は、ジェンテレの緑とも呼ばれ、2つの方法で製造できます。ジェンテレは次の方法を示しました。スズ59部を 王水に溶解して塩化スズ(IV)に変換し、硫酸銅125部の溶液を加え、苛性ソーダで混合物からスズ酸銅を沈殿させ、洗浄して焼成すると、きれいな緑色になります。また、スズ59部を硝石と融解することによっても製造できます。次に、スズ酸カリウムを希苛性ソーダに溶解し、硫酸銅溶液を加え、沈殿物を洗浄して焼成します。[249ページ]

スズ酸銅は比較的耐久性があり、この点ではエメラルドグリーンを大きく凌駕する。硫化水素のみがこれに顕著な影響を与え、くすんだ茶緑色に変色させる。

クールマンズグリーンは、塩化銅の塩基性化合物で、塩化銅3当量と石灰2当量を加熱することによって得られます。重要なのは、銅塩を過剰に用いることです。クールマンズグリーンは、陰影下ではエメラルドグリーンと非常によく似ており、人工光の下でも色持ちが良いという点でエメラルドグリーンと共通しています。ただし、エメラルドグリーンよりやや純度が低い緑色であり、その違いは2つの顔料を直接比較した場合にのみ認識できます。しかし、クールマンズグリーンはエメラルドグリーンよりもはるかに耐久性が高く、価格も手頃であることを考慮すると、現在よりもさらに広く利用されるべきです。

エルスナーグリーンは、硫酸銅溶液とフスティックの煎じ液を混合し、少量の塩化第一スズを加えて苛性ソーダで沈殿させることで作られるレーキ顔料の一種です。硫酸銅100部に対して、塩化第一スズ10~14部が使用されます。銅塩またはフスティック抽出物の含有量に応じて、沈殿物の色は青色または黄色になります。

エルスナーグリーンは「無毒グリーン」という名称でも販売されていますが、これは誤りです。確かにヒ素は含まれていませんが、銅が含まれているため有毒です。

カッセルマングリーンは、エメラルドグリーンに近い明るさを持つ。硫酸銅と水酸化銅、水からなる化合物、CuSO₄・3Cu(OH)₂・½H₂Oである。この顔料は、硫酸銅4当量と酢酸ナトリウム3当量の溶液を一定の温度で混合することによって得られる。著者の実験では、溶液を約100℃で混合すると最良の結果が得られることが示されている。この目的のために、溶液は [250ページ]沸騰したお湯を入れた鍋に立てた容器に入れ、温度が約100℃に達したら、素早く混ぜ合わせ、撹拌し、沈殿物を沈降させる。沈殿物を非常に薄い苛性ソーダ溶液で慎重に処理すると、より濃い色が得られる。この処理を長時間続けると、沈殿物が不快な青みがかった色になることがあるので注意が必要である。

ライムグリーンは亜ヒ酸銅と硫酸カルシウムの混合物です。そのため、毒性があるため、もはや使用すべきではない顔料です。ライムグリーンは、石灰乳を過剰量の亜ヒ酸で煮沸し、亜ヒ酸が溶解するまで煮詰めることによって作られます。この亜ヒ酸カルシウム溶液に、沈殿物が生じるまで硫酸銅溶液を加えます。こうして、亜ヒ酸銅と硫酸カルシウムの混合物が沈殿します。

パテントグリーンは、ライムグリーンと組成が似ています。酢酸に生石灰または純粋な粉末石灰石を加えて酢酸カルシウム溶液を作り、次に硫酸銅溶液を加えると、石膏が沈殿し、酢酸銅は溶液中に残ります。続いて熱い亜ヒ酸溶液を加え、沈殿した銅塩を容器底部の石膏と混ぜ合わせます。

ホウ酸銅。—ホウ砂3部を硫酸銅2部に加えると、淡緑色のホウ酸銅の沈殿物が得られます。これは非常に穏やかな温度で乾燥させなければ分解してしまいます。完全に乾燥した沈殿物は、分解することなく赤熱するまで加熱できます。加熱温度によって異なる色合いが得られます。焼成中は、るつぼから時々サンプルを取り出し、目的の色合いが得られたらるつぼを素早く冷却するのが最も便利です。この顔料は、粉末状にすると油に混ぜたり、磁器の着色剤として使用できます。[251ページ]

ケイ酸銅(エジプトブルー)。硫酸銅水溶液に水ガラス水溶液を加えると、淡緑色のケイ酸銅の沈殿物が得られ、これは加熱しても変化せずに赤色になる。白色石英砂70部、酸化銅15部、チョーク25部、ソーダ6部を溶融するとガラスが作られ、これを水に注ぎ、すりつぶし、水和すると、美しい青色で非常に耐久性のある色になる。エジプトの壁画の色を調べると、この顔料は古代エジプト人にすでに知られていたことがわかる。

[252ページ]

第30章
緑青
緑青は顔料としてはあまり使われないが、銅色の原料となるため、着色料製造業者にとっては重要な物質である。ワイン生産国では、ワインの搾りかすから低コストかつ少ない労力で緑青が作られる。

商業的には、緑青にはいくつかの種類があり、それぞれ物理的および化学的性質が異なります。すべての緑青は、酢酸銅単独、または様々な量の水酸化銅との混合物から構成されています。

青緑青はフランスで大量生産されており、一般的にフランス緑青(vert de gris naturel)として知られています。その組成式は以下のとおりです。

Cu(OH)(C₂H₃O₂).21/2H₂O。

南フランス、特にモンペリエ近郊で採用されている製法は以下の通りです。銅板を、搾りたてのブドウの搾りかすの山に層状に重ねます。搾りかすには、最も強力な圧搾機を使用した場合でも、必ず一定量の果汁が含まれています。製法は、大きな山積み、または容器で行われます。山積みの場合は、室温が15℃を下回らないように注意する必要があります。この温度を維持することが重要です。酢酸の生成は、12℃から15℃以上の温度でのみ十分な速さで起こるからです。山積みの温度が上がりすぎると、かなりの量の酢酸が揮発してしまうため、温度上昇も避ける必要があります。したがって、山積みは [253ページ]大きすぎると、温度を適切な範囲内に維持できなくなるので、大きすぎないようにする。

残渣にはかなりの量の糖が含まれており、発酵によってアルコールに変換できます。空気が自由にアクセスできる場合、アルコールはすぐに酢酸に酸化され、酸っぱい臭いで識別できます。堆積物の内部に空気が入るように、堆積物を積み上げる際に長方形の木棒を挿入します。堆積物が完成したら、これらの木棒を慎重に引き抜き、空気が入ることができる通路を堆積物の中に作ります。空気と酢酸の同時作用により酢酸銅が生成されますが、銅は常に過剰にあるため、生成される酢酸は塩基性塩です。化学反応の結果、堆積物の温度は35℃から40℃まで上昇します。この温度に達するように人工的に加熱を試みます。すでに述べたように、温度が上がりすぎると酢酸がかなり蒸発します。このプロセスは短時間で完了しますが、酢酸の損失は顕著です。温度が25℃から30℃の間で変動するように適切に管理されている場合、プロセスは通常の経過をたどり、その期間は4日から5日とみなされる。

ブドウの搾りかすは、糖分がアルコール、そして酢酸へと変化するため、効果的な反応を起こします。搾りかすを水で抽出した後の残渣は、緑青の製造には使用すべきではありません。糖分がほとんど含まれていないため、酢酸発酵が非常に弱いためです。このような残渣を使用すると、緑青のプレート上に硫化銅の黒い斑点が生じることがよくあります。これは、残渣の初期分解によるものです。

プロセスの終了を実地テストとして、銅片を山の中に浸し、数時間放置する。 [254ページ]均一な緑青の層で覆われます。小さな滴で覆われている場合は、プロセスが完了していない兆候であり、堆積物をもう少し放置する必要があります。プロセスの進行状況は、温度計を使用して簡単かつ安全に追跡できます。温度計は穴の開いた銅管に入れ、堆積物の内部に差し込みます。温度が継続的に上昇している場合は、化学反応が着実に増加していることを示しており、室温はそれに合わせて調整されます。堆積物の内部の温度が下がり始めると、プロセスは終わりに近づいています。化学反応を促進するために、さらに熱が供給されます。外部からの熱にもかかわらず、堆積物の温度が低下し、室内の空気の温度に近づいたときに、プロセスは終了します。

緑青は、銅板とブドウの搾りかすを層状に重ねて壺に入れ、地下室など温度が比較的均一な部屋に置いておくことによっても作ることができます。この方法の利点は、緑青の形成が短時間で完了することですが、壺に材料を詰める手間と費用によって、その利点は相殺されてしまいます。

銅板は、山積みや壺から取り出すと、明るい緑色の細い針状の結晶の皮膜で覆われています。付着したブドウの皮や種を取り除くために振ってから、薄い酢に浸し、数日間立てて置いておきます。この酢処理の目的は、銅板上に形成された中性塩を塩基性塩に変換することです。酢に浸して空気にさらす工程を6~8回繰り返すと、銅板上の元々純粋な緑色の皮膜は徐々に青緑色の緑青に変化します。これらの工程は、銅板が厚さ約5センチメートルの緑青の層で均一に覆われるまで続けられます。その後、皮膜は削り取られます。 [255ページ]銅製のナイフで材料を水と混ぜ合わせ、ペースト状にする。このペーストを革袋に入れ、長方形の型に押し込む。その後、塊をゆっくりと自然乾燥させる。

一度使用した皿は、二度目の処理でより多くの緑青を生成する。これは、未使用の皿よりも表面積が大きいためである。新しい皿は、濃い酢に浸すことで酸の作用を受けやすくなり、酢酸銅の層で覆われるようになる。

この方法で得られる緑青は、淡い青緑色の結晶質の鱗片からなり、淡い青色の粉末となる。粗製の緑青には、ブドウの種子がしばしば混入し、まれに茎や金属銅の破片が見られることもある。これらの混入物は製造方法に起因するものであり、不純物とはみなされない。石膏は不純物とみなされる。緑青には、塩基性炭酸銅が含まれていることが多い。

緑青は水と接触すると特異な挙動を示す。少量の水に触れると青緑色の塊に膨潤し、かなり温かくなる。中性の酢酸銅と、塩基性塩である 2Cu(C₂H₃O₂)₂・Cu(OH)₂・5H₂OおよびCu(C₂H₃O₂)₂・2CuO・1½H₂O が生成するが、後者は不溶性である。

多量の水を加えると、塩基性化合物は分解し、中性の酢酸銅は溶解し、化合物Cu(C₂H₃O₂)₂・2CuO・1½H₂Oと、さらに少量の酢酸を含む褐色の塩基性酢酸塩の混合物が残ります。緑青は水に対してこのような特異な性質を示すため、水彩絵具として使用する際には注意が必要です。非常に薄い溶液は緑色ではなく、不明瞭な色合いになります。

蒸留または結晶化した緑青は、中性酢酸銅(C₂H₃O₂)₂・H₂Oから構成されます。青色緑青を、完全に [256ページ]酸化銅を中和するか、硫酸銅を金属の酢酸塩で分解して不溶性または難溶性の硫酸塩を生成する。

結晶緑青は、通常の緑青から非常に簡単に作られます。緑青は、まだ湿っているものの、少量の水しか含んでいない状態で鍋に入れ、濃酢酸を注ぎます。濃木酸を使用しても構いません。その焦げ臭は製品の品​​質に影響を与えません。鍋は、内容物が沸騰寸前まで加熱しますが、完全に沸騰させないようにします。底に沈んだ粒子が酸と接触するように、頻繁にかき混ぜます。濃い緑色の溶液が形成されます。色が濃くならなくなったら、懸濁物が底に沈むまで放置します。透明な溶液を取り出し、浅い銅鍋で急速に蒸発させます。液体にかなりの量の遊離酸が含まれていないことが重要です。溶液の表面に結晶の膜ができ始めたら、結晶化容器に移します。結晶化容器は釉薬をかけた陶器でできており、その中に木製の棒を入れ、その上で結晶化させます。大きな結晶を得るためには、結晶化容器を置く部屋の温度を一定に保つ必要がある。開始時に加熱し、操作の終わりに近づくにつれて温度を少し下げる。大きな結晶を得るには12日から14日かかる。各棒に付着する緑青結晶の質量は2.5キログラムから3キログラムである。残った液体は緑青の飽和溶液であり、次の操作で使用される。緑青の結晶化可能な溶液を得るには、最初の操作の残渣と少量の酢酸を加えて加熱するだけでよい。

鍋に残った残留物には、金属銅、ブドウの茎と種が含まれています。 [257ページ]そして塩基性酢酸銅。銅は酢酸で湿らせて空気にさらすことで抽出され、緑青が生成され、それが後のバッチに加えられる。

緑青は、可溶性の銅塩から作るのが良い場合が多い。その製法は、使用する塩によって多少異なる。硫酸銅から緑青は、酢酸カルシウムの作用によって得られる。これらの化合物の溶液を混合すると、硫酸カルシウムは白色の沈殿物として分離し、容易に溶解する酢酸銅の溶液が残る。溶液を等量で混合し、液体を沈殿した石膏から分離し、蒸発させるだけでよい。石膏は水にやや溶けやすいので、溶液を蒸発させると、まず複塩が分離する。これは酢酸銅カルシウムからなり、顔料として使用できるが、緑青ほど価値はない。この複塩の生成を防ぐのが望ましい。そのためには、沈殿物が生成されなくなるまで、酢酸カルシウムの弱酸性溶液に硫酸銅を加える。酢酸銅溶液を数時間煮沸して、溶解した石膏を分離する。同時に、硫酸銅中に不純物として含まれている鉄も沈殿する。精製された緑青溶液を濃縮し、冷却すると、さらに石膏が析出する。その後、溶液を蒸発させて結晶化させる。

バリウム塩と酢酸鉛が安価であれば、複分解によって酢酸バリウムを得ることができます。酢酸バリウム溶液に硫酸銅を加え、沈殿物が形成されるまで続けると、緑青溶液が生成されます。この緑青溶液は蒸発させるだけで結晶化します。沈殿物は硫酸バリウムであり、エナメルホワイトとして使用できます。硫酸バリウムは少量の銅を頑固に保持しますが、その量は少ないものの、緑がかった色を呈するのに十分な量です。酢酸で数回洗浄することでこの銅は除去され、酸は [258ページ]新鮮な緑青を無駄なく得るため、沈殿物中に残った銅を回収することができる。酢酸処理後の沈殿物は、水で十分に洗浄するだけで、あらゆる点で満足のいく、永久的な白色が得られる。

アンモニアは、硫酸銅から緑青を製造する際にも使用できます。濃アンモニアを蓋付き容器に入れ、硫酸銅と数時間接触させます。穏やかに加熱すると、硫酸銅アンモニウムの生成が促進されます。液体はきれいな青色になりますが、臭いで感知できるほどのアンモニアは含まれていないはずです。次に、穏やかに加熱し、酢酸を徐々に加えます。加熱を続けると、溶液から小さな緑色の結晶が分離します。小さな結晶が表面に現れるまで、酢酸を少量ずつ加えながら沸騰させ、冷ましてから結晶を濾し取ります。

精製された緑青は濃い青緑色の結晶を形成し、空気中でわずかに風化します。沸騰水5部、20℃の水13.4部に溶解します。溶液をしばらく沸騰させると、酢酸三塩基が分離し、液体は褐色になり、酸性を示します。

ドイツ産緑青は、通常の緑青と本質的に違いはありません。これは、 2Cu(C₂H₃O₂)₂・CuOおよびCu(C₂H₃O₂)₂・2CuOという塩基性酢酸塩の化合物です。製造方法は、ブドウの搾りかすを用いる方法と類似しており、酢酸が安価な場所では特に適しています。木酢液が大量に生産され、銅も安価なスウェーデンでは、銅板とフランネルを交互に重ねて緑青を製造しています。銅板は頻繁に裏返し、フランネルは酢酸で飽和状態に保たれます。ブドウの搾りかすを用いる方法と同様の化学反応が起こります。銅板上に緑青の層が形成されると、 [259ページ]プレートは分解され、空気にさらされ、頻繁に水に浸されます。こうして緑青の形成が完了します。このプロセスとワイン生産国で採用されているプロセスとの違いは、純粋な酢酸を使用する点にあります。この製品には、ブドウの残渣によって生じる機械的な不純物は含まれていません。ドイツ産またはスウェーデン産の緑青は、その性質において青色の緑青と完全に同一です。

[260ページ]

第31章
酸化クロム
クロムグリーン。―市販品には様々な物質がクロムグリーンとして知られているが、この名称は通常、純粋な酸化クロムからなる非常に貴重な顔料を指す。これほど多様な製法が示され、製造方法によって色合いが大きく変化する顔料は他にほとんどない。

最も安価な方法は、二クロム酸カリウムを硫黄で焼成し、非常に希薄な硫酸で抽出した後、残渣を洗浄することです。クロム酸は硫黄によって還元されます。この残渣に硫酸を加えると、二酸化硫黄が発生し、硫化カリウムと硫酸カリウムが溶解し、純粋な酸化クロムが残ります。使用する硫黄の量が多いほど、酸化クロムの色は薄くなります。二クロム酸カリウムの純度は顔料の色調に大きな影響を与えます。鉄が少しでも含まれていると、必ず変色した製品になります。適切な配合比は、二クロム酸カリウム19部と硫黄4部で、これにより酸化クロム9.33部が得られます。鉄を含まない二クロム酸カリウムが得られない場合は、希塩酸で処理すると製品の色調が多少改善されます。希塩酸では、酸化鉄は酸化クロムよりも容易に溶解します。後者が強く燃焼すると、非常に溶解しにくくなる。[261ページ]

硫黄を用いて酸化クロムを製造する方法は数多く存在するが、いずれの方法においても、硫黄の量が多いほど生成物の色が薄くなるという上記の記述は当てはまる。

A. Casaliによれば、あらゆる要件を満たすクロムグリーンは、二クロム酸カリウム1部と焼成石膏3部を強火で燃焼させることによって得られる。燃焼後、この混合物を非常に希薄な塩酸で煮沸する。この過程で、次の式に従って酸化クロムが生成される。

2K₂C₂O₇ + CaSO₄ = 2Cr₂O₃ + 2K₂SO₄ + 2CaO + 3O₂。

塩酸を加えて煮沸すると石灰が溶解する。長時間煮沸した後も液体が明らかに酸性のままであれば、それを注ぎ出し、酸化クロムを熱湯で洗浄して乾燥させる。

別の方法では、クロム酸アンモニウムを非常にゆっくりと加熱します。ある温度に達すると、塩は突然白熱し、乾燥した茶葉によく似た濃い緑色、ほぼ黒色の塊に変化します。洗浄して粉末にした後の緑色は、分解温度が低いほど美しくなります。

酸化クロムは湿式法でも製造できるが、その仕上がりは乾式法で得られるものに比べて劣る。クロムミョウバン溶液にソーダ水を加えると、灰緑色の水酸化クロムの沈殿物が生成する。この沈殿物を洗浄して加熱すると、純粋な酸化クロムが得られる。

同様に、塩化クロムの溶液を重クロム酸カリウム溶液に塩酸を加えて得られた塩化クロム溶液を、ソーダ溶液で沈殿させ、さらに少量のアルコールを加えて反応が起こり、緑色の液体の色が濃くなるまで沈殿させることで、酸化クロムが製造される。

美しく鮮やかなクロムグリーンは、カリウムが [262ページ]重クロム酸塩は鉄分をほとんど含まない。ごく微量の鉄分でも顔料の鮮やかさに悪影響を及ぼす。著者は、市販の重クロム酸カリウムを再結晶化することで、鉄分を許容範囲内まで除去することがそれほど難しくないことを発見した。塩を沸騰水に溶けるだけ溶かし、沸騰した溶液を素早く濾過し、絶えず撹拌しながら急速に冷却する。得られた微細な結晶を濾し器にかけ、液体が濾過されなくなるまで放置し、その後、少量の冷水で洗って母液を取り除く。この簡単な操作で得られる塩は純度が高く、常に良質なクロムグリーンが得られる。

クロムグリーンに酸化鉄が含まれていると、黒っぽい色になります。このような価値の低いクロムグリーンから、少し工夫すれば、より純粋な色の製品を得ることができます。酸化鉄は、たとえ多少強く加熱されていても、希塩酸で処理すると溶解します。一方、酸化クロムは、比較的低い温度で加熱すると、希塩酸への溶解度がほぼ完全に失われます。酸化鉄の溶解を促進するために、処理するクロムグリーンを細かく粉砕し、塩酸と水を等量混合した溶液に浸します。数日後、混合物を濾過し、酸反応がなくなるまで純水で洗浄します。比較分析の結果、この方法でクロムグリーンから酸化鉄をほぼ完全に除去できることが分かりました。また、色の鮮やかさも大幅に向上します。ただし、クロムグリーンの製造には、鉄を含まない原料を使用することをお勧めします。

ロイネ法によれば、酸化クロムは、緑色変種を含む溶液から非常にゆっくりと沈殿させることにより、特に鮮やかな色として得ることができる。この目的のために、クロムミョウバン溶液を紫色が緑色に変わるまで煮沸する。このとき、酸化クロムの緑色変種は [263ページ]溶液中に含まれる酸化クロムを約10℃まで冷却し、新たに沈殿させたアルミナまたは炭酸亜鉛を非常にゆっくりと少量ずつ加える。すると、淡い緑色の酸化クロムが析出する。洗浄・乾燥後、顔料として使用できる状態になる。

この方法で酸化クロムを得ることは確かに可能ですが、特に美しいものではありません。著者は、沈殿剤を非常に少量使用しても、クロム塩をアルカリで直接沈殿させて得られるものよりも色合いの良い酸化クロムを得ることができませんでした。

次の章で説明するエメラルドグリーンは、酸化亜鉛による沈殿によって同様の方法で得られる。

[264ページ]

第32章
その他の緑色クロム顔料
ギニエの緑は、乾式法で製造される酸化クロムです。二クロム酸カリウム1部を純粋なホウ酸と水3部で粉砕し、乾燥させた後、空気に触れながら暗赤色になるまで加熱します。この熱い塊を水に入れ、繰り返し水で煮沸することで、頑固に残留するホウ酸を除去します。残ったホウ酸を完全に除去するには、硫酸、次いで苛性ソーダで煮沸する必要があります。ただし、顔料に含まれるホウ酸の量は少量であるため、人体に有害ではないことから、この処理は省略することも可能です。

ギニエの緑色は、化学試薬に対する耐性が非常に高いことが特徴で、絵画や捺染に広く用いられています。淡い色合いは、重晶石を添加することで得られます。

エメラルドグリーン。―この顔料は、先に述べたより重要な銅化合物と混同してはならない。銅化合物は通常、エメラルドグリーンという名称で呼ばれる。これは、クロム塩の緑色変種の溶液を水酸化亜鉛で沈殿させて得られる水酸化クロムからなる。丁寧に洗浄すると、くすんだ緑色を呈する。非常に耐久性のある顔料である。

クロムグリーンレーキは、酸化クロムとアルミナの混合物であり、ミョウバンとクロム塩の溶液を沈殿させることによって得られる。 [265ページ]ソーダ溶液によって沈殿させる。沈殿物には水酸化アルミニウムと水酸化クロムが含まれており、加熱すると、含まれるアルミナの量に比例して色が薄くなる。クロム塩については、硫酸とアルコールとともに放置して純粋な緑色になるまで待った二クロム酸カリウム溶液を使用してもよい。

トルコグリーン。—この顔料は、人工光の下でも美しい緑色を保ち、独特な方法で製造されます。鉄を含まないアルミナ40部、炭酸コバルト30部、酸化クロム20部を乳鉢でよくすりつぶします。この混合物を磁器製の管に入れ、純酸素を流しながら強い白色の熱にさらします。酸素は、あらかじめ加熱・加圧した空気で代用することもできます。

トルコグリーンの別の製法としては、新たに沈殿させたアルミナ4部と炭酸コバルト3部、酸化クロム2部をよく混ぜ合わせ、るつぼで白熱するまで加熱し、粉末にしてすりつぶす方法がある。トルコグリーンは特徴的な青緑色をしており、炭酸コバルトまたは酸化クロムの量を増やすことで、青色または緑色に近づけることができる。

リーフグリーンは、クロムグリーンレーキに似た、淡い緑色で非常に耐久性のある顔料です。酸化クロムと純粋な水酸化アルミニウムの混合物を焼成することによって得られ、色の濃淡はアルミナの量に比例します。

リン酸クロム顔料。—数種類のリン酸クロムが顔料として使用されていますが、ここでは特に重要なものについて説明します。

アルノーダンの緑色はメタリン酸クロムであり、中性リン酸アンモニウム128部と重クロム酸カリウム149部を長時間粉砕してよく混合し、混合物を170℃から180℃(それ以上は加熱しない)で注意深く加熱して、塊が純粋な緑色になるまで加熱することによって得られます。その後、熱湯に入れて十分に洗浄します。 [266ページ]非常に美しい緑色で、人工照明下でもその色合いは変わりません。

リン酸アンモニウムの代わりにヒ酸アンモニウムを使用することもできます。そうするとより美しい緑色が得られますが、非常に毒性が強いです。

プレッシーグリーンは、基本的にリン酸クロムに様々な量の酸化クロムとリン酸カルシウムを混合したものです。これは、水10部中の二クロム酸カリウム1部、酸性リン酸カルシウム溶液3部、砂糖1部を混合した溶液に、全体が濃い緑色になるまで煮沸することで得られます。クロム酸は砂糖によって還元され、沈殿物にはリン酸クロム、酸化クロム、中性リン酸カルシウムが含まれます。

これら2種類のリン酸クロム緑色化合物は、化学試薬に対して非常に安定しており、大気の影響に対しても非常に耐久性がある。

シュニッツァーの緑。—リン酸ナトリウム36部を結晶水に溶かし、次に重クロム酸カリウム15部とロッシェル塩14部を加える。溶融には大きな皿を使用する必要がある。なぜなら、この混合物は発泡するからである。色は徐々に黄色から緑色に変化する。純粋な緑色になったら加熱を止め、やや冷めた後、混合物が吸収するだけの塩酸を加える。その後、しばらく放置してから冷水で洗い、最後に熱湯で洗う。リン酸クロム顔料は耐久性が非常に高いため、壁紙、キャラコプリント、油絵に適している。

クロマベンチュリンは、酸化クロムによって緑色に着色されたガラスである。一般的な意味での画材として使われることはほとんどなく、磁器絵付けの下絵具として用いられるほか、主にガラスの着色に用いられる。[267ページ]

クロマベンチュリンは、ペルーズ法によって最も簡単に製造されます。石英砂250部、ソーダ100部、炭酸カルシウム50部、重クロム酸カリウム40部を溶融します。鉄分が存在すると、製品の色合いに非常に悪影響を及ぼします。石英砂には一般的に少量の酸化鉄が含まれているため、最良の色合いの製品を得るには、強塩酸処理によって酸化鉄を除去する必要があります。炭酸カルシウムも、可能な限り酸化鉄を含まないものを使用する必要があります。

クロムブルー(ガルニエ)—クロム酸カリウム48.62部、蛍石65部、シリカ157部の混合物を、石炭粉を敷いたるつぼで溶融する。

[268ページ]

第33章
緑色コバルト顔料
酸化クロム、炭酸コバルト、アルミナを様々な割合で混合することで、淡い青から青緑色まで、濃淡の異なる一連の顔料が得られます。これらの顔料は高温でも非常に安定しているため、主に磁器絵付けに用いられ、非常に重要な顔料です。磁器には鉄分が含まれていないことが必要です。酸化鉄は酸化クロムと反応して黒色の化合物を形成し、ごく少量でも色の繊細さを著しく損なう可能性があるからです。

コバルトグリーンは、リンマングリーンまたは亜鉛グリーンとも呼ばれ、コバルトと亜鉛の酸化物の化合物です。コバルト化合物を酸化亜鉛で焼成すると必ず生成されます。リンマングリーンは、毒性のあるエメラルドグリーンほど濃い色ではありませんが、非常に耐久性に優れているため、現在よりも広く使用されるべきです。この顔料は、亜鉛塩とコバルト塩の混合溶液を沈殿させることで最も簡単に製造できます。また、純粋な酸化亜鉛をコバルト溶液で湿らせて焼成することによっても生成されます。

亜鉛塩とコバルト塩の混合溶液を沈殿させると、塩の配合比率に応じて様々な色合いの生成物が得られる。等量を用いると、ほぼ黒色の生成物が得られ、画材としては全く役に立たない。 [269ページ]純粋な沈殿炭酸コバルトと酸化亜鉛を均一に混合し、その混合物を点火することによって得られる。酸化亜鉛9~10部と炭酸コバルト1~1.5部の混合物は、淡緑色から濃緑色までの色を示す。

特に美しいリンマングリーンは、ヒ酸コバルトを酸化亜鉛と亜ヒ酸で焼成することによって得られる。亜ヒ酸を加える目的は、温度が上がりすぎて色の美しさが損なわれるのを防ぐことだけである。亜ヒ酸は比較的低い温度で揮発性である。

コバルトグリーンは、硝酸コバルトと硝酸亜鉛の溶液を蒸発させて残渣を燃焼させるか、あるいは硫酸塩の混合物を燃焼させることによっても得られる。後者の場合、硫酸塩を分解するためには、かなり高い温度が必要となる。

著者は、純粋な酸化亜鉛と希薄な塩化コバルト溶液を混合し、乾燥させた後、蓋がぴったりと閉まるるつぼでゆっくりと赤くなるまで加熱すると、特に美しい製品が得られることを発見した。操作の終盤では、加熱温度を大幅に上げて短時間維持し、その後、混合物を急速に冷却する。

[270ページ]

第34章
緑色マンガン顔料
マンガングリーン、ローゼンシュティールグリーン。―この顔料は美しいが製造が難しく、マンガン酸バリウムを主成分としている。いくつかの製造方法があり、いずれも良質な緑色が得られるが、その性質は大きく異なる。硝酸バリウムから作られたマンガングリーンは耐久性が低い。水酸化バリウムから作られたマンガングリーンは高価だが、非常に耐久性が高い。

マンガン酸バリウムは、沸騰させたマンガン酸カリウム溶液に塩化バリウムを析出させることで最も容易に得られる。ほぼ青色の沈殿物は、洗浄して乾燥させるとほぼ白色になるが、磁器板上で徐々に加熱して濃い赤色にすると、きれいな緑色になる。加熱は慎重に行わなければならない。温度が高くなりすぎると、マンガン酸の還元により、色がくすんだ灰褐色に変化する。

この顔料は、酸化マンガン14部、硝酸バリウム80部、重晶石6部を空気に触れさせながら加熱し、所望の色調になるまで練り混ぜて作られます。その後、この塊を連続的に流れる水の中で粉砕し、非常に細かい粉末状になり、それ以上水に溶けなくなるまで練り混ぜます。最も良い結果が得られるのはローゼンシュティール法で、水酸化バリウム4部、微粉末硝酸バリウム2部、人工マンガン0.5部を使用します。 [271ページ]二酸化ケイ素を素早く混合し、混合物を湿らせて暗赤色になるまで加熱する。溶融した塊を水で煮沸し、残渣をベルジャーで乾燥させる。ベルジャーの下には硫酸と苛性カリの入った容器を置く。硫酸は水分を吸収し、苛性カリは空気中の炭酸を除去して、湿った物質の色を損なうのを防ぐ。

マンガングリーンは、比較的最近発見された顔料の一つです。価格が高いため、現在まで使用は限られています。あらゆる媒体に使用でき、非常に高い耐久性を誇ります。

ローゼンシュティール法によるこの色の調製法は最も優れた結果が得られるが、その際、色合いは主に水酸化バリウムの量に左右されることに注意すべきである。水酸化バリウムの量が多いほど、色合いは青みが強くなる。融解法で得られる色よりも緑がかった色調を得たい場合は、非常に希薄な塩酸で長時間煮沸することで、化合物から塩基の一部が抽出され、より濃い色合いが得られる。

ベトガーのバリウムグリーン。―著者が発見したところによると、ベトガーが示した製法によって美しい緑色が得られる。これはマンガン酸バリウムから構成されている。しかし、この製法はややコストがかかるため、この顔料は画家向けにしか入手できないだろう。

マンガン酸カリウム溶液は、まず、非常に純度の高い微粉末状の軟マンガン鉱2部を、苛性カリ2部と塩素酸カリウム1部の溶融混合物に徐々に加え、軟マンガン鉱をすべて加えた後、混合物を弱赤熱状態にし、最後に水で抽出することによって作られる。水にはマンガン酸カリウムが溶解し、美しいエメラルドグリーンの溶液となる。この工程は、軟マンガン鉱が十分な量の過酸化マンガンを含み、十分に細かい粉末状であれば、問題なく行える。 [272ページ]最も重要なのは、過マンガン酸カリウムは非常に不安定な物質であるということです。溶解には冷水を使用し、溶解した溶液は長時間空気に触れたままにせず、直ちに過マンガン酸バリウムを得るために使用しなければなりません。

過マンガン酸カリウム溶液とバリウム塩溶液を混合すると、すぐに美しい紫色の沈殿物が生じる。これを水で洗浄し、その重量の4分の3から1の割合で水酸化バリウムを加えて素早く粉砕する。混合物を銅製の容器に入れ、絶えずかき混ぜながら弱火で赤熱させる。すると、色は徐々に非常にきれいな緑色に変化する。適切な色になったら、冷水で処理して余分な水酸化バリウムを除去し、洗浄液にアルカリ反応の痕跡がなくなるまで続ける。

酸化マンガンは、特に金属製品の塗装において、緑色の顔料として時折使用されます。その製造方法は以下のとおりです。硫酸マンガン水溶液をソーダ水溶液で沈殿させ、得られた炭酸マンガンをるつぼ内で強火で燃焼させます。この過程で酸化マンガンが容易に酸化してしまうため、空気が物質に触れないようにする必要があります。そのため、加熱を行うるつぼを、底を取り除いて石炭を詰めた別のるつぼで覆います。冷却時にるつぼに入る空気は、燃えている石炭の層を通過する必要があり、それによって酸素が除去されます。

G. Bongによれば、マンガンブルーは、石英3部、炭酸ナトリウム6部、石灰石5部、酸化マンガン3部の混合物、または石英3部、硝酸バリウム8部、酸化マンガン3部の混合物を、空気を吸入し還元性ガスを排除した状態で燃焼させることによって得られる。すべての材料は鉄を含まないものでなければならない。酸化マンガンの量は色の濃さを調整するが、色合いは調整しない。炭酸ナトリウムを増やすとより緑色になり、石英を増やすとより紫がかった色合いになる。

[273ページ]

第35章
合成緑色顔料
黄色と青色の顔料を混ぜ合わせると緑色になる。どちらの顔料が優勢かによって、黄色または青みがかった色が得られる。

場合によっては、顔料の製造過程で混合を行うことができ、緑色の沈殿物が直接生成されることもあります。しかし、これは稀なケースであり、一般的には、2つの色を単純に混合することで複合顔料が得られます。混合は乾式でも湿式でも行うことができます。湿式の方が乾式よりも混合しやすいため、乾式顔料を使用する場合でも、水を加えて混合します。この場合、混合後に再度乾燥する必要がありますが、この方法は、第一に、混合物の流動性が高まるため混合がより迅速に行えること、第二に、有毒な粉塵の発生を完全に回避できることから、依然として推奨されます。

混合は一般的に機械的な装置によって行われます。乾燥した絵具を混合する場合は、回転シリンダーを使用できます。シリンダーに混合する材料を充填し、しっかりと密閉して、必要な時間だけ軸を中心に回転させます。クロムイエローとプルシアンブルーのように比重が大きく異なる絵具を混合する場合は、比重がほぼ同じ絵具を混合する場合よりも、シリンダーをはるかに長い時間回転させなければならないことに注意してください。[274ページ]

湿式法(こちらの方が好ましい)を用いる場合、ヘラで混ぜられる程度にペースト状になるまで、顔料に十分な水を加えます。混合物をよくかき混ぜ、通常のミルでパルプを均一になるまで挽きます。ミルで挽いている間にも、蒸発によってパルプは徐々に濃くなります。挽き終わったら、できるだけ早く乾燥するように薄く広げます。これは、構成成分の比重が大きく異なる混合物の場合に重要です。そうしないと、比重の重い顔料がペーストの底に沈み、均一性が失われてしまうからです。

複合緑色顔料は、実に多様な名称で市場に出回っており、それらの名称はしばしば化学組成とは全く関係がない。例えば、ミネラルグリーン、イングリッシュグリーン、オイルグリーン、グリーンバーミリオンなどが挙げられる。最も一般的なのは、クロムグリーンとブランズウィックグリーンである。なお、これらの名称は、先に述べた単純な色に厳密に適用されるものであることに留意すべきである。

クロムグリーンは一般的に、濃いクロムイエローとプルシアンブルーを混ぜ合わせて作られます。自然な色合いであれば、あらゆる濃淡で得ることができます。この既に美しい顔料の鮮やかさは、少量のインディゴカルミンを加えることで大幅に高めることができます。この場合、インディゴカルミンの溶液を固めのペーストに加え、再びミルに通して混ぜ合わせるのが最適です。

白色物質を添加することで、より淡いクロムグリーンの色合いが得られる。精製したテラアルバや白色パイプ粘土を用いると効果的である。

エルスナーのクロムグリーンは、黄シアン化カリウムとクロム酸カリウムの溶液と、酢酸鉛と塩化第二鉄の溶液をそれぞれ調製することによって得られる。これら2つの液体を激しく攪拌しながら混合すると、材料の比率に応じて青みがかった緑色または黄みがかった緑色が得られる。[275ページ]

シルクグリーン。硝酸鉛41部をその重量の20~30倍の水に溶解し、銅鍋で煮沸する。必要な色合いに応じて、上質な中国青を10~30部加える。よくかき混ぜた後、二クロム酸カリウム10部と硝酸1部の混合液を沸騰した液体に注ぎ入れ、再びよくかき混ぜる。沈殿物を沈降させ、洗浄して乾燥させる。このようにして得られた緑色の顔料は独特の絹のような光沢を持つため、「シルクグリーン」という名前が付けられている。

ナチュラルグリーンは、ギニエグリーンとピクリン酸を混合したもので、エメラルドグリーンの代わりに造花を作る際に使用されます。

非ヒ素グリーンはエメラルドグリーンの代替品として提案されましたが、その輝きはエメラルドグリーンには及びません。これは、銅青(塩基性炭酸銅)にクロムイエロー、チョーク、酸化鉄を、多少変動する割合で混合することによって得られます。通常、銅化合物が80~82%、クロムイエローが13~15%含まれています。

顔料を混合する際には、混合物中で化学反応が起こる可能性があることを念頭に置く必要があります。互いに作用し合う顔料は混ぜてはいけません。混合物の中に、その顔料自体を劣化させる原因となる物質が含まれることになるからです。例えば、鉛顔料は、硫化物や硫酸塩の形で硫黄を含む顔料と混ぜてはいけません。この重要な規則を守ることで、混合できる顔料の種類は大幅に減少します。その利点は、短期間で元の色と見分けがつかないほど変色することなく、耐久性のある色が得られることです。

[276ページ]

第36章
紫色の鉱物顔料
塩化クロム。―塩化クロムの紫色の変種は、あまり使用されていない化合物ですが、その耐久性と美しい色合いから、非常に注目に値します。現在まで、塩化クロムは、擦り付けた紙に独特の金属光沢を与える性質から、クロムブロンズという名称で壁紙の着色にほぼ専ら使用されてきました。この物質は布地にも定着させることができ、布地にも同様の金属光沢を与えることができます。

純粋な塩化第二クロムは、美しい桃の花色の鱗片を形成します。これは、酸化クロムを特定の方法で塩素処理することによってのみ得られます。純粋な塩化第二クロムは水にほとんど溶けませんが、水に微量の塩化第二クロムが含まれていると、塩化第二クロムは容易に溶解して緑色の溶液になります。この化合物を製造する際には、微量の塩化第二クロムも避ける必要があります。さもなければ、生成物は湿った空気と接触した際に変化し始めます。

純粋な塩化クロムは、ヴェーラーが最初に示した方法に従って製造される。必要な簡単な装置は 図29に示されている。まず、任意の適切な方法で純粋な酸化クロムを製造する。これを木炭、デンプンペースト、水と混ぜてペースト状にし、小さな球状に成形してるつぼで白熱するまで加熱する。 [277ページ]クロム酸化物と炭素の残留混合物を炉内のるつぼにゆるく入れ、るつぼの底に磁器管を接着し、灰受けを通して塩素装置に接続する。るつぼの上に、底に小さな開口部があり昇華した塩化クロムの受け皿となる、より大きなるつぼを置く。加熱と塩素ガスの供給を同時に開始し、下のるつぼが明るく光るように火力を調整する。これを1時間続け、その間、るつぼに塩素ガスを急速に流す。その後、火を消し、装置が完全に冷えるまで塩素ガスをゆっくりと流す。

図29。

操作が成功した場合、下側のるつぼは空で、上側のるつぼの内側は、見事な桃の花のような塩化クロムの結晶で覆われている。少量の塩化クロムを水に対する反応について試験する。変化が見られない場合は、 [278ページ]全体を洗浄してもよいが、緑色の溶液に溶解した場合は、塩素ガス流中で再度点火しなければならない。洗浄は、るつぼの粘土に塩素が作用して生成される微量の塩化アルミニウムを除去するために必要である。

マンガンバイオレット、またはニュルンベルクバイオレットは、リン酸マンガンから構成されています。氷リン酸と純粋な軟マンガン鉱を融解し、得られた融液を炭酸アンモニウムとともに煮沸し、溶液を濾過し、蒸発乾固させ、残渣を再び融解することによって得られます。水で煮沸すると、美しい紫色の粉末が得られます。これは、非常に耐久性のある画材として適しています。

この顔料の青みがかった色合いは、最初の溶融工程で鉄化合物を加えることで得られます。鉄鉱石の使用量が多いほど、青色は濃くなります。

スズバイオレット(またはミネラルレーキ)は、二酸化スズ100部と酸化クロム2部の均一な混合物を燃焼させることにより、紫色の塊として得られます。この顔料は空気中で完全に耐光性があり、壁紙の印刷や陶器の着色に適しています。

銅紫、ギヤール紫。 —J. デピエールによれば、この顔料は硫酸銅アンモニウム溶液をフェロシアン化カリウムで沈殿させ、沈殿物を洗浄・乾燥させた後、磁器皿で加熱することによって得られる。170℃でシアンとアンモニアが発生し、塊は酸素を取り込んで紫色になる。その後、希酸や希アルカリの作用に耐性があり、顔料として優れた隠蔽力を持つ。200℃に加熱すると青色になり、240~250℃で緑色になる。

[279ページ]

第37章
褐色の鉱物顔料
褐色鉛。—赤鉛を硝酸で処理すると、一酸化鉛は溶解し、濃い褐色の過酸化鉛が残ります。硝酸の作用が終わったら、残留物をよく洗い、乾燥させます。過酸化鉛は現在、ルシファーマッチに広く使用されています。加熱すると容易に酸素を放出するため、組成物の着火を促進します。茶色のマッチ頭は、過酸化鉛によってその色を呈しています。

マンガンブラウンは酸化マンガンから成り、天然にも存在しますが、顔料として使用できるほど純度の高いものは稀です。そのため、一般的には人工的に製造されます。製造方法は非常に簡単です。硫酸マンガン溶液に苛性ソーダ溶液を添加して沈殿させ、生成した水酸化マンガン(II)は空気との接触により速やかに水酸化マンガン(II)に変化します。沈殿物を薄く広げると発色が最も早く、茶色に変化した後はよく洗い流します。

パイロルサイトブラウンは、微粉末状の過酸化マンガンです。塩素製造の残液に次亜塩素酸ナトリウムを加えることで製造できます。褐色の沈殿物が生じ、これを液体と接触させて色が変化しなくなるまで待ちます。その後、硫酸で弱酸性にした水で洗浄し、最後に純水で洗浄します。微粉末状の過酸化マンガンは非常に細かい褐色を呈します。空気の影響をほとんど受けません。 [280ページ]したがって、その安価さを考慮すれば、これまで以上に広く活用されるべきである。

プルシアンブラウン。プルシアンブルーを空気中で加熱すると、すぐに光り始め、茶色の塊に変化します。その色合いは、プルシアンブルーに含まれる不純物の量によって異なります。常に同じ色合いの茶色を得るためには、不純物がほとんど含まれていないプルシアンブルーを使用することが望ましいです。得られた茶色は、無害な物質を添加することで濃淡をつけることができます。

鉄褐色。―細かく粉砕した天然黄土100部と食塩5部の混合物を加熱すると、褐色の製品が得られる。その色は、使用温度によって淡いものから濃いものまで変化する。安価で耐久性のある染料である。

銅褐色。—カルテューザーによれば、硫酸銅2部とエプソム塩1部の溶液を混合し、沈殿が生じるまで炭酸カリウムの濃溶液を徐々に加える。沈殿物を洗浄、乾燥、焼成すると、空気中で非常に安定性の高い褐色の粉末として銅褐色が得られる。

シュレーガー法によれば、硫酸銅2部、ミョウバン2部、硫酸第一鉄0.5~1部を混合し、炭酸カリウム溶液を加えて沈殿物を乾燥させ、焼成する。色の赤みは硫酸第一鉄の量に比例する。

ハチェットブラウンはフェロシアン化銅カリウムです。これは、可溶性の銅塩をフェロシアン化カリウムで沈殿させることによって得られます。銅塩はフェロシアン化カリウムに対して鉄塩と同様の挙動を示し、フェロシアン化物または銅塩の過剰量に応じて異なる化合物が生成されます。ハチェットブラウンは木材塗装に広く用いられています。

クロムブラウン。—クロム酸カリウムと銅の溶液 [281ページ]塩を混合すると、組成がCuCrO₄・2CuO・2H₂Oの沈殿物 が得られる。乾燥させると、きめ細かな褐色を呈し、非常に安定した顔料となる。

クロムブラウンは、二クロム酸カリウム10部を水20部に溶解し、沸騰するまで加熱した後、固体塩化銅13.5部を加え、続いて炭酸ナトリウム10部を水20部に溶解した沸騰溶液を徐々に加え、発泡がなくなるまで反応させることによっても製造できる。冷却すると、クロムブラウンは柔らかい褐色の沈殿物として析出する。

コバルトブラウンは、美しい色合いを持つ非常に耐久性の高い複合顔料です。コバルトブルーの製造に用いられるアルミナとコバルト塩の混合物に酸化鉄を加えることで、様々な色合いが得られます。また、硫酸コバルトと硫酸第一鉄をアンモニアミョウバンとともに加熱することによっても製造できます。この場合、鮮やかな色を得るためには非常に高い温度が必要となり、硫酸第一鉄を完全に分解するために長時間その温度を維持する必要があります。

硫酸第一鉄の代わりに塩化第二鉄を用いると、はるかに低い温度で顔料を得ることができる。この混合物は、水酸化コバルト5部とアンモニアミョウバン25部をすりつぶし、塩化第二鉄溶液を加えて、全体を急速に乾燥させて粉末にし、まだ熱いうちに焼成用のるつぼに充填することによって作られる。少量の塩化第二鉄を用いると、紫がかったチョコレートブラウンの色合いが得られる。鉄化合物の量が多いほど、茶色の純度が高くなる。

コバルト顔料の製造においては、加熱された混合物に燃焼ガスが混入しないようにすることが重要であると述べられている。燃焼ガスの還元作用は色の美しさを著しく損なうからである。るつぼの底に少量の酸化水銀を置くことが提案されている。これは加熱によって分解し、るつぼ内に純粋な酸素雰囲気を作り出す。 [282ページ]酸化水銀のコストは相当なものであり、低赤熱で完全に分解してしまうため、操作の開始時のみ有効である。著者は、パイロルサイトを添加する方がはるかに効果的であることを発見した。これは、加熱する混合物の約5パーセントに相当する少量のパイロルサイトをるつぼの底に広げ、粉末ガラスで覆い、その上に着色混合物を置けばよい。別の方法として、るつぼを2つ目のるつぼに入れ、るつぼ間の空間を粉末状のパイロルサイトで満たす方法もある。高赤熱でパイロルサイトから酸素がゆっくりと発生するため、燃焼ガスがるつぼ内に入るのを防ぐことができる。最初の方法ではるつぼが頻繁に破損するが、2番目の方法では周囲のパイロルサイトがるつぼを保護するため、再利用できる。

[283ページ]

第38章
褐色分解生成物
腐植質。—木材は、他の多くの有機物と同様に分解して濃い茶色の化合物を生成します。これらは、耕作された土壌の腐植中に存在することから、腐植質として知られています。腐植中に存在する数多くの化合物はすべて濃い茶色をしており、その高い安定性と相まって、顔料として非常に適しています。

さまざまな方法により、顔料として使用できるほどフミンを豊富に含む物質を作ることができます。この目的のために、砂糖、デンプン、若い植物繊維、ビート糖蜜を使用できます。これらは水で加熱すると非常に速くフミンに変わります。このようにして、著者はおがくずから美しい色を得ました。これらのフミンは、次のプロセスで最も簡単に作ることができます。濃いビート糖蜜を、非常に大きな鉄鍋で5パーセントの苛性ソーダとともに慎重に加熱します。すでに暗い塊は、厚い層で見るとすぐに完全に黒くなり、かなりの量のガスが発生します。加熱が速すぎると、柔らかい塊が非常に大きな容器から沸騰して溢れることがあります。ガスの発生が減ったら、加熱を強め、塊を頻繁にかき混ぜます。少し練習すれば、最初は甘い匂いですが、後に特徴的な匂いになる匂いから、反応が終わったかどうかを知ることができます。最初は、塊から繰り返しテストを行う必要があります。これらは液体が透明になるまで水でかなり希釈される。 [284ページ]加熱を停止すると、一定間隔で採取した試験で色の変化が見られなくなります。次に、アルカリがストレーナーを損傷しないように、全体を水に注ぎ、アルカリを希釈します。湿った状態では完全に黒く見える柔らかい塊を、洗浄液が中性になるまで水で洗います。このようにして作られた腐植質の茶色は、油またはガム溶液で粉砕すると、非常に美しい茶色になり、優れた隠蔽力と温かみのある色合いを持ち、化学試薬に対しても全く影響を受けないという特徴があります。

私たちがフミンと呼ぶ顔料は、非常に多量の炭素を含んでおり、それが暗い色の原因となっています。泥炭や亜炭を同様の方法で苛性ソーダで処理すると、美しい茶色が得られますが、糖蜜から得られる茶色には及びません。粗製ワインスピリッツを発煙硫酸で加熱すると、美しくも高価な茶色が得られます。アルコールと硫酸を等量使用し、混合物を凝縮器に接続されたレトルトで加熱します。凝縮器は、混合物から発生する可燃性蒸気のために必要です。塊が完全に黒くなったら加熱を止め、残渣を水で希釈し、発泡が続く限りソーダ溶液を加えます。濾過すると、非常に柔らかい茶色の粉末が残り、これが非常に美しく耐久性のある顔料となります。

ビストル。—非常に低い温度で煤を生成すると、非常に光沢があり、炭素に加えて、かなりの量の乾留生成物を含みます。この煤を粉末にして水で処理すると、これらの物質が溶解します。沸騰した水を使用する必要があります。水が無色になったら、煤を大量の水に懸濁させ、粉砕処理を行います。繰り返し粉砕して得られる微粉末は、乾燥状態では醜い茶色ですが、粉砕すると非常に温かみのある色合いになります。

[285ページ]

第39章
黒色顔料
炭素は自然界に様々な形で存在します。ダイヤモンド、グラファイト(黒鉛)、精製されたランプブラックは、化学的には同一の物質、すなわち炭素です。着色においては、純粋な黒色である非結晶性の炭素のみが用いられます。絵画に用いられる黒色顔料のほぼすべては、比較的純度の高い炭素から構成されています。炭素を顔料として用いる場合、どのような方法や材料を用いるにせよ、製造者は常に可能な限り純度が高く、かつ微細な状態であるよう努めなければなりません。色の濃さと隠蔽力は、これらの2つの条件によって左右されるからです。炭素は純粋な場合にのみ純粋な黒色を示し、比較的少量の不純物が含まれている場合は、多かれ少なかれ茶色がかった色調になります。

一見すると、有機物から黒色顔料を得ることは非常に簡単なことのように思える。空気のない状態で、分解するのに十分な高温にさらせばよいだけであり、残留物として炭素が残る。しかし、この操作は一見単純に見えるものの、実際には多くの困難が伴う。良質な黒色顔料を製造するには、相当な経験が必要となる。

顔料として炭素を製造する方法は2つあります。1つは、空気のない状態で有機物を加熱する方法、つまり乾留する方法です。もう1つは、 [286ページ]黒色の最も優れた特性は、炭素を非常に多く含む物質を、ごく少量の空気で燃焼させることによって得られる。この過程で生成される煤は一般にすすとして知られており、乾留法で得られる炭素とは外観が大きく異なる。乾留法で得られる炭素は容易に粉末状になり、油で磨くことで初めて光沢を帯びるのに対し、煤は一般的に非常に軽い塊状で、その油分の性質ゆえに独特のビロードのような光沢を放つ。

商業の世界では、黒色には様々な種類があり、その名称は概して恣意的に付けられている。いわゆるアイボリーブラックはその一例である。かつて、象牙を炭化させると非常にきめ細かい黒色が得られることが発見され、この黒色は長い間、象牙の端材から作られていた。しかし、はるかに安価な材料から同様の黒色が作れることが判明すると、象牙は使われなくなった。それでもなお、この名称は今日まで商業の世界で使われ続けており、品質を表す言葉として認識されている。アイボリーブラックという名称は、きめ細かい黒色顔料を指す。消費者にとって、それが象牙から作られているかどうかは重要ではなく、顔料の品質こそが重要であり、その原料は重要ではない。

製造方法によって、黒色顔料は炭黒と煤黒に分類できる。

チャコールブラック。

この用語は、空気のない状態で有機物を加熱して得られる顔料に適用される。炭黒には2つの優れた特性がある。製造が容易であること、そして煤黒でははるかに得難い純粋な黒色を示すことである。これらの顔料を必要な微細な状態にすることは非常に難しい。比重が低いため水中で非常にゆっくりと沈降するため、濾過することができない。 [287ページ]あとは木炭を粉砕して非常に柔らかい粉末にするだけだが、それでも顔料の隠蔽力は弱い。なぜなら、炭化させた物質の有機構造を破壊することは不可能だからである。有機物を炭化させて作られた最も細かい木炭粉末を強力な顕微鏡で観察すると、粒子の構造がすぐにわかるため、木炭が植物由来か動物由来かをほぼ確実に判断できる。非常に注意深く調べれば、植物のどの部分が炭化されたかがわかる場合もある。もし製造業者が直接炭化によって煤黒と同等の隠蔽力を持つ黒色塗料の製造に成功すれば、その黒色塗料はすぐに市場で唯一のものとなるだろう。

炭黒塗料は、アイボリーブラック、ボーンブラック、ヴァインブラック、フランクフォートブラック、パリブラックなど、さまざまな名称で市場に出回っています。アイボリーブラックは最高品質ですが、近年ではブドウの搾りかすから作られる本物のヴァインブラックも 使われるようになっています。

真の炭黒。—炭焼きでは、木材を空気供給を制限した状態で大量に燃やします。木材に含まれる炭素の大部分は炭として残り、燃料として使用されます。カエデやブナなどの硬木から作られた炭は顔料にはあまり適していません。木材が軽くて多孔質であるほど、炭の色は一般的に純粋になり、粉砕しやすくなります。したがって、炭を顔料として使用する場合は、多孔質の木材から作る必要があります。シナノキ、クロハンノキ、ニシキギの木材は、この目的に特に適しています。使用済みのタンニン樹皮は、非常に安価で、同時にこの目的に適した材料です。これは一般的にオークの樹皮で構成されており、水との長い接触により含まれていた塩分の大部分を失っています。また、樹皮の木質物質は炭化に有利な変化を受けています。これは特に、樹皮が [288ページ]長期間保管されていたため、前述のフミン質が相当量生成されており、これらは低温で容易に分解される。

木炭は、入手方法に関わらず、柔らかい粉末状に粉砕する。適切な細かさになったら、塩分を取り除くために水で繰り返し洗浄する。純水の代わりに塩酸などの非常に希薄な酸を用いると、ほとんどすべての塩分が溶解し、残留物はほぼ純粋な炭素となる。

ブドウの黒酒。―ワイン生産国では、ワイン製造の残渣から良質で安価な黒酒を作ることができる。これが、いわゆるブドウの黒酒である。圧搾したブドウ、あるいは発酵槽で分離した澱のいずれも使用できる。

ワインの澱から作られる黒ワイン。澱には常にかなりの量の液体が含まれているため、炭化させる前に完全に乾燥させる必要があります。最も簡単な方法は、ペースト状の塊を薄く広げ、約100~120℃の温度にさらすことです。乾燥させると体積は大幅に減少します。澱は容易に粉末状にできる褐色の塊に変化します。まだ温かいうちに樽に詰められ、変化することなくかなりの期間保存できます。新鮮な澱は短期間しか保存できません。急速な発酵によってすぐに劣化してしまうからです。

乾燥させた澱は鉄管の中で炭化される。鉄管は、粘土と刻んだ毛を混ぜた薄い層で火から保護され、この層が鉄に密着しやすくなる。古いストーブの煙突や鋳鉄製のガス管、水道管などが使用できる。管の長さは約1メートルで、ぴったりと閉まる蓋で閉じられる。蓋の一つには、加熱時に発生するガスが逃げるための小さな開口部がある。これらの蓋は粘土で気密に固定される。工程は、穴のな​​い蓋を取り付け、木製の突き棒で乾燥した澱を管の中にできるだけしっかりと詰め込むことから始まる。次に、2つ目の蓋を粘土で固定する。 [289ページ]適切な炉内にチューブを互いに近づけて置き、まず背面、すなわち穴のない蓋で閉じられた端からゆっくりと加熱します。作業開始時は、徐々に加熱する必要があります。火力が強すぎると、乾留生成物が大量に発生し、蓋がチューブから押し出されてしまう可能性があります。そうなると空気が入り込み、内容物が燃えてしまいます。チューブの後部が赤熱したら、加熱を前方に進め、最終的にチューブ全体が十分に赤熱するまで加熱します。作業の終了は、チューブの蓋の開口部から突き出ている蒸留生成物の尖った炎が消えることでわかります。これが起きたら火を消し、チューブを炉内で冷まして、濡れた布で保護した手で取り出せるようにします。蓋をすぐに外し、熱い内容物を水で満たされた大きな桶に注ぎます。こうして水はすぐに沸点近くまで加熱されます。洗浄に必要な時間が大幅に短縮されます。木炭は管から塊となって落ち、すぐに水中で細かい粉末になります。ワインの澱は、酵母細胞と酒石酸塩(酒石酸カリウムと酒石酸カルシウムの混合物)の小さな結晶の混合物からできています。これらの塩は加熱されると炭酸塩に変化し、それによって炭素粒子が結合します。炭酸カリウムは水に非常に溶けやすく、温水に触れると非常に短時間で溶解し、炭素粒子はその後崩壊します。

木炭が容器の底に沈殿したら、液体を抜き取ります。これは炭酸カリウムのかなり濃い溶液なので、着色に利用できます。木炭は、酒石酸カルシウムの分解によって生じる炭酸カルシウムと、酵母灰にいくらか含まれるその他の不溶性塩と混合されます。これらの塩は、適切な粉砕を妨げます。 [290ページ]木炭には不純物が含まれているため、水分をできる限り完全に除去した後、塩酸処理によって除去します。少量の塩酸を同量の水で希釈し、木炭に注ぐと、炭酸の発泡が起こり、溶解しやすい塩化カルシウムが生成され、残りの塩も溶解します。

このようにして作られた木炭は非常に純度が高い。洗浄、粉砕、乾燥を経て、申し分のない色合いの顔料となる。乾燥は低温で行う必要がある。細かく粉砕された木炭は非常に燃えやすいためだ。

圧搾ブドウから作られるブドウ黒。—この原料には、ブドウ果汁を搾り取った後の茎と圧搾残渣が含まれています。ブドウ黒を作る前に、ワイン、スピリッツ、または酢を得ることができます。製造工程はワイン澱から作られる場合と全く同じです。チューブから採取した木炭は、澱から作られた木炭よりも凝集性が高く、粉砕する必要があります。この黒色は非常に有用な顔料ですが、澱から作られた黒色には劣ります。後者に関しては、特に優れた黒色顔料であり、細かく粉砕すれば、銅版印刷で使用されるような最高級の黒色を作るのに、はるかに高価な煤黒と同じくらい適していると言えるでしょう。

ブドウの残渣、あるいはブドウそのもの(剪定時に取り除かれた質の悪いブドウが用いられる)から得られる黒色は、最高級の黒色を必要としない多くの用途において有効に利用できる。フランクフルトブラックやパリブラックといった名称で販売されている顔料の大部分は、この物質から構成されている。

ボーンブラックまたはアイボリーブラック。—ボーンブラック(アイボリーブラックは現在その名称しか存在しない)は、原料の構造に起因する独特の性質によって区別されます。この原料は動物の骨であり、その大部分は不燃性です。 [291ページ]骨は骨灰などの有機物から構成され、繊細な骨格を形成し、その隙間は有機物で満たされています。骨が炭化すると、有機物の分解によって生じた炭素が骨灰の不燃性の骨格上に堆積し、非常に大きな表面積を獲得します。

炭素は非常に強力な吸着特性を持つことがよく知られており、特に骨黒ではその微細な粒子構造によってその特性が顕著に現れます。粒状の骨黒(「炭」として知られる)が製糖工場や一般的に液体の脱色に用いられるのは、この木炭の独特な粒子構造によるものです。これらの用途には骨黒が大量に使用され、専用の工場で製造されています。骨黒の製造方法を詳細に説明することは本書の範囲外であるため、ここでは着色業者にとって特に重要な事項に限定して述べます。

骨は粗く粉砕され、煮沸によって脂肪が取り除かれる。その後、一般的に鉄製の蒸留器で炭化される。これらの蒸留器の多くは、炉内に垂直に設置されている。底部にある弁は、蒸留器の中身を空にするためのものである。適切に整備された装置で、骨の乾留生成物(主に炭酸アンモニウム)が収集される。蒸留器は空気が入らないように注意深く密閉される。空気が入ると、炭素の一部が燃焼し、本来の純粋な黒色ではなく、灰色がかった色になってしまうからである。

製糖工場で働く骨黒製造業者は、最も密度の高い骨を優先的に炭化します。こうして得られる黒色は、最も強力な脱色特性を持っています。しかし、この特性は、単に非常に濃い黒色を必要とする着色業者にとっては何の利点もありません。若い動物の骨、特に特定の骨は、最も優れた黒色を生み出す中空の骨よりも軟骨の割合が多くなっています。 [292ページ]「炭」。顔料として使う骨を黒くする場合は、「炭」としての価値が低い骨だけを選ぶべきである。

小規模では、るつぼで骨を炭化させることで骨黒を作ることができます。るつぼには約16キログラムの骨が入り、縁が突き出ているので、重ねると最初のるつぼの蓋の役割を果たします。これらのるつぼを積み重ね、一番上のるつぼにはぴったり合う蓋をします。積み重ねたるつぼは、炎が自由に循環できるように炉で加熱されます。最初は小さな火をつけますが、るつぼの縁に淡い白い炎が現れて骨の乾留が始まるとすぐに火を弱めます。これは、乾留生成物が燃焼して非常に多くの熱を発するため、るつぼがすぐに真っ赤に熱くなるためです。

炎が消えたら、火を約15分間維持し、るつぼがいくらか冷めたら、炉から取り出してすぐに鉄板の円筒に移し、木炭が完全に冷えるまでその中に残します。黒がまだ熱いうちに空気に触れると、炭素の一部が燃焼し、顔料としても脱色剤としてもほとんど価値がなくなります。完全に冷えたら、黒を粉砕してすりつぶします。黒に含まれる骨灰がこれらの作業を容易にします。骨黒には最大で12~13パーセントの炭素が含まれており、残りは骨灰と、吸湿性の炭素が空気から吸収した水で構成されています。

製造過程で部分的に燃焼した骨黒は、灰色がかった色合いを呈します。また、不快な茶色を呈することもあります。これは、十分に高温に加熱されず、有機物が残存している場合に起こります。このような骨黒は再加熱することで使用可能になりますが、全体を粉砕・精製する前に少量をテストすることが常に望ましいでしょう。微粉末状の骨黒を均一に加熱することは困難を伴うからです。[293ページ]

細かく粉砕した骨黒は顔料として様々な用途があります。簡単な工程でほぼ純粋な炭素に変換でき、黒が用いられるあらゆる用途において優れた黒色顔料として使用できます。骨黒は、骨灰の上に微細な炭素粒子が付着したものです。骨灰は塩酸に容易に溶解します。細かく粉砕した骨黒をこの酸で処理し、残渣を水で中性になるまで洗浄すると、非常に柔らかく純粋な炭素の残渣が得られます。この残渣は濃い黒色で、粒子が細かいため非常に優れた隠蔽力があります。

[294ページ]

第40章 すす
顔料の製造
炭素を多く含む有機物の不完全燃焼によって生成されるすすは、炭素を主成分とする様々な物質の混合物です。さらに、すすの中には、その生成元となる物質の乾留によって生じるほぼすべての生成物が含まれています。広葉樹から生じるすすは、針葉樹から生じるすすとは異なる化合物を含んでいます。また、ロジンすすは、脂肪の不完全燃焼によって得られるすすとは性質が異なります。したがって、すすは、乾留生成物と混合した非常に微細な炭素であると定義できます。

樹脂をほとんど含まない硬材の煤は、濃い黒色ではあるものの、くすんだ色合いをしており、ざらざらとした粉末状で、顔料としての価値は低い。一方、松材、ロジン、魚油、アスファルトなど、樹脂を多く含む木材、つまり燃えやすく炭素を豊富に含む物質は、逆に美しく光沢のある煤を生成し、貴重な顔料となる。

組成の違いに加えて、発生源によって煤の粒子の大きさも異なります。煤は軽い塊を形成し、燃焼生成物が通過する煙道の突起部に付着します。塊が大きいほど早く堆積し、小さいほど長く浮遊します。 [295ページ]最も細かい煤の粒子は「飛煤」と呼ばれ、その微細な粒子ゆえに非常に高く評価されている。

煤黒の製造は非常に重要な産業です。膨大な量で使用される黒印刷インクは煤黒から作られており、さらに最高級の黒塗料やラッカーもすべて煤黒から作られています。煤黒はかつて非常に原始的な方法で作られており、ロジン黒の製造に関する記述からもわかるように、現在でもある程度は原始的な方法が用いられています。印刷用黒の製造工程はより合理的になっていますが、まだまだ大きな改善の余地があります。ここでは、煤黒の合理的な製造原理について簡単に説明します。

大規模な煤製造。—煤製造に必要な装置の原理は非常に単純である。炭素を非常に多く含む物質を可能な限り低い温度で燃焼できる装置が必要であり、この装置は燃焼生成物とともに運ばれる煤を保持するための適切な装置に接続されなければならない。現在設置されている煤製造工場は、樹脂を多く含む松材が豊富にある地域で今でも使用されている粗雑な装置を発展させたものである。そのような地域で使用されている装置は、低い石造りの煙道と、木板で作られた長いパイプから構成されている。このパイプに煤が容易に付着する粗い表面を与えるために、数カ所に粗い麻布が裏打ちされており、その突き出た繊維に煤が付着する。煙道では、樹脂を非常に多く含む木材、特に樹脂を非常に多く含む松の根が燃焼される。これらは空気の供給が制限されないと明るい炎で燃焼しますが、空気が制限されると大量の濃い煙を発生します。作業はまず乾燥した薪で十分に火を起こすことから始めます。その目的は煙突を加熱し、後の燃焼時に煙突内に煤が付着するのを防ぐことです。 [296ページ]工程の一部です。煙突内に煤が堆積すると、それが燃え上がり、火は木製の煙突全体に広がり、かなりの量の煤が失われます。石造りの煙突が十分に熱くなり、煤の堆積を心配する必要がなくなったら、煤を作るための材料が投入されます。すでに述べたように、一般的には松の根が使用され、地域によっては松の木片も使用され、一般的には大量の煙を発生させる可燃性物質が使用されます。

煙道での燃焼は慎重に行わなければならず、可能な限り低い温度で燃焼させるべきであるが、一定の最低温度を下回ってはならない。火力が強すぎると、本来煤として得られるはずの炭素の大部分が燃焼してしまう。煤の収量は非常に少なく、一般的には「粉塵状の煤」しか得られず、「飛煤」は全く得られない。一方、空気の流入量が少なすぎて燃焼温度が低すぎると、煤の収量は多くなるが、品質は劣る。低温燃焼で得られた煤は、純粋な黒色ではなく、明らかに茶色がかった色をしている。最良の製品に見られるような、少量で非常に大きな体積を占める凝集性はなく、油っぽく、比重が高い。煤黒の製造に用いる温度が低いほど、化学変化は通常の燃焼によるものから遠ざかり、乾留によるものに近い。空気供給が不十分な状態で生成されたすすには、かなりの量の液体および固体の乾留生成物が含まれており、それが茶色を呈し、前述のような油っぽい性質を与える。

多くの煤工場では、空気供給は極めて原始的な方法で調整されている。作業員は、燃焼物に空気が供給される開口部に、レンガを多めに、あるいは少なめに詰め込む。 [297ページ]燃焼が速すぎるか遅すぎるかに応じて。残念ながら、最も多くのすすを生成するのに最適な温度を示す明確な兆候はなく、炎の外観のみをガイドとして使用できます。炎が純白で非常に明るく、その端に濃い黒煙がない場合は、燃焼は非常に完全であり、ごく少量のすすしか期待できません。一方、炎が絶えず消えそうになる場合は、空気供給が少なすぎるため、大量のすすが生成されますが、大量の乾留生成物と混ざります。言葉で説明できる限り、炎は次のように見えるはずです。色は、質の悪い獣脂ろうそくの炎に似た濁った赤色であるべきです。炎の形状は、長く引き伸ばされた舌であり、その先端から濃い黒煙がはっきりと見えるはずです。すすは、長い板状の煙道に、綿毛または粉塵の形で堆積します。長い煙突の各所に堆積するすすの性質は、燃焼場所からの距離によって変化する。燃焼場所の近くには良質な黒色のすすが堆積するが、良質な塗料にするには油やゴム溶液で長時間研磨する必要がある。燃焼場所から遠く離れると、柔らかく非常に細かい「飛煤」が堆積する。これは最も純粋な黒色で、最高品質とみなされる。さらに遠くに堆積するすすは、燃焼場所からの距離が遠くなるほど茶色っぽくなり、油っぽい性質を帯びる。

煤煙を排出するための煙道は、終端でほとんど煙が出ないほど長くする必要があり、ダンパーで調整可能な良好な通風を持つ煙突に接続するのが好ましい。こうすることで、燃焼と生成物が煙道に入る速度が二重に制御される。

燃焼生成物が通過する煙道の構造材料は、煤の排出方法に影響を与える。 [298ページ]煤が堆積する。火格子に最も近い部分は石造りでなければならないが、煙が一定程度冷えたら、木材以外にも様々な材料を用いることができる。例えば、木枠に麻袋を張った煙道が用いられる。細かい飛散煤は粗い麻袋の表面に付着し、煙道の壁を叩くことで容易に剥がれる。

すでに述べたように、ほとんどの煤製造工場の設備は非常に原始的です。燃焼室と煤が堆積する煙道の通風を適切に調整すれば生産できるはずの煤の量のほんの一部しか得られません。次に、煤製造工場を建設する際に考慮すべき条件を簡単に説明します。これらの条件は、私たちが見たどの工場でも守られていないことが分かりました。この化学工業の分野では、いわゆる実務経験だけが重視され、その結果、「実務的な」煤製造業者は文字通り煙突から多額の損失を被っています。煤製造工場は、燃焼の過程を理解するのに十分な化学の知識があれば誰でも適切に設計できます。ほとんどの教養のある人はこの点についてある程度の理解を持っていますが、実務的な煤製造業者はこの点について漠然とした考えしか持っていないようで、煤を作るための設備が適切な配置と正反対になっていることが時折見られます。

製品の均一性と火災に対する安全性を確保するため、煤が堆積する煙道はすべてレンガ造りであるべきです。レンガの目地は滑らかにセメントで埋め、煤が大量に溜まらないようにします。この煙道の端は、上部に適切なダンパーを備えた高い煙突に接続し、煙道と煙突の通風を自由に調整したり、完全に遮断したりできるようにします。このような構造は、多少費用がかかるかもしれませんが、多くの重要な利点があります。耐火性があり、一度温まるとレンガは熱に弱いため、長時間その状態を維持します。 [299ページ]熱伝導体であるため、煙道が高温になると水は凝縮せず、燃焼によって生成された水はすべて蒸気の形で残り、煙突によって排出されます。さらに、煤を集めるために煙道に入る必要が少なくなるという利点もあります。長時間燃焼を続けることができ、煙道や煤溜めから一度に大量の煤を取り除くことができます。

煤は煤室の壁に塊となって付着し、やがて重くなりすぎて剥がれ落ち、床に堆積します。煤室への出入り口は鉄製の扉1枚で、煤室使用中はしっかりと閉め、周囲をセメントで固める必要があります。この扉が気密でないと、煙突のダンパーで燃焼を正確に制御することができません。煤は作業員が煤室から取り除きます。作業員は柔らかいブラシで煤を掃き集め、壁に付着した煤や床に堆積した煤を鉄板製の容器に入れます。煤以外のものは絶対に集めないことが極めて重要です。煤を剥がすのに使用するブラシは、レンガ積みのモルタルを剥がさないほど柔らかいものでなければなりません。作業員の靴にはフェルト底を使用し、煤室の床から粒子が剥がれて煤と混ざらないようにします。ほんのわずかな砂でも混ざると、その後の煤の粉砕に極めて有害です。製粉所は被害を受けるだろう。

整然とした工場における煤煙収集用の煙道は非常によく似ているが、煤を生成する原料を燃焼させる装置は、原料の性質によって大きく異なる。美術に用いられる煤黒の一部は、今でも松の根や木片を燃焼させて作られているが、より上質なものにはアメリカ産ロジンが広く用いられている。オゾケライトや石油、頁岩の蒸留から得られる炭化水素は、非常に良質な煤黒を作る際によく用いられる原料である。最高級品、例えば高級印刷インクなどに用いられる煤黒には、銅版画が用いられる。 [300ページ]墨や黒漆には、魚油や安価な脂肪油を燃焼させて得られる煤が最も一般的に用いられる。これらの材料は物理的性質が大きく異なるため、燃焼にはそれぞれ異なる装置が必要となる。本書で煤黒について割いた紙面は、あらゆる形態の装置の構造を記述しようとすると大幅に超えてしまうため、ここでは最も重要なものだけを紹介する。

図30。

ロジンを原料とする場合、燃焼は煙道への狭い開口部の前に置かれた平たいスプーン型の容器で行うことができます。図30は、 実際に非常にうまく機能している配置を示しています。スプーン型の鉄製容器Gは、水で満たされた別の容器G₁の中にあります。これにより、溶融したロジンが過熱するのを防ぎます。G内の温度が高くなりすぎると、ロジンの燃焼とともに乾留が起こり、煤はこの乾留生成物によって大きく汚染されます。これは、細かい煤の塊の代わりに、油っぽい塊が堆積するほど進行する可能性があります。 [301ページ]煙道は、煤と蒸留生成物の混合物から成り立っており、この煤は入手が非常に困難であった。煤と燃焼ガス生成物は、開口部Oを通って煙道RRに入る。この開口部は幅がわずか数センチメートルだが、長さは燃焼容器とほぼ同じである。容器Gの上部には可動式の鉄製の蓋Dがあり、その内部には空気供給量を調整するためのスライドがある。蓋は新しい燃料を投入するときだけ取り外される。

カバー内のスライドでは空気供給を十分に調整できないため、煙突ダンパーと併用する必要があります。燃焼はカバーに埋め込まれた厚いガラス板を通して観察されます。運転開始時には、スライドとダンパーは完全に開きます。煙突から濃い黒煙が出ているのが確認できたら、煙道は燃焼生成物で満たされ、煙道を通過する速度を調整する必要があります。煙突からわずかに目に見える煙が漏れ、炎が白ではなく濁った赤色になるまで空気の流れを減らします。新しい工場で最初に得られる煤は決して最高の品質ではなく、その生成は徐々にしか達成されないことに注意してください。これは、新しい石積みが湿っていて、高温のガスに水分を与え、ガスが冷却されて速度が乱されるためです。煤も湿っています。したがって、油っぽい煤が得られます。設備が完成してから数か月間使用せずに放置してもほとんど意味がありません。レンガ積みは表面だけが乾き、最初に加熱すると水分の存在が明らかになるだろう。

レンガ積みの湿気が作業の正常な進行に影響を与えない程度に建造物全体を乾燥させるためには、まず価値の低い材料から始めるのが賢明である。 [302ページ]また、通常よりも強い通風を用いることで、煙道内の湿気をある程度逃がし、煙道からできるだけ早く水分を取り除くようにする。これは、この目的のためのあらゆる装置に等しく適用される。

図31。

ランプは液体脂肪や鉱物油を燃焼させるために使用されます。これらのランプは、当然ながら照明用のランプとは構造が異なります。照明用のランプは、油中の炭素をすべて燃焼させ、温度をできるだけ高くして炭素を高温の白熱で燃焼させることを目的として作られています。煤製造に使用されるランプは、炎を維持するために必要最低限​​の炭素だけを燃焼させるように設計されており、同時に、煤が再び燃焼しないように炎の温度を低く保つ必要があります。これらのランプは平らなバーナーを備え、空気調整器を備えた鉄板製のケーシングに収められています。空気調整器は非常に正確に動作しなければならず、そうでなければ接合部から空気が入り込み、調整器の動作が不正確になります。そのため、燃焼させる材料は [303ページ]鉱物油を使用する場合、過度に加熱されると大きな損失を伴うため、貯蔵タンクはバーナーを囲む鉄製のケーシングの外側に設置する必要があります。

図31はすすランプの構造を示しています。平らなバーナーBは、上部があまり鋭角でない角度で曲げられた円筒形の鉄板マントルHの中に配置されています。燃焼生成物はチャンバーKに導かれ、そこから煙道に出てすすが堆積します。円筒の上部の形状は重要です。これが直角に曲げられていると、すすが角に蓄積し、塊になると落下して、炎の中で部分的に燃焼します。円筒が適切に曲げられていると、すすは堆積せず、すべてすす室に運ばれます。空気調整器Sは円筒の底部に配置され、容易に回転する必要があります。この調整器の回転によって作られるスリットが大きいほど、炎に入る酸素が多くなり、燃焼がより激しくなります。円筒の下部には、芯に手が届くように、小さくぴったりと合う扉が設けられています。これとは反対側にガラス板が挿入されているため、ドアを開けずに炎を観察できます。芯はネジRによって上下します。

オイルリザーバーOはシリンダーの外側に設置する必要があります。旧式の構造では、芯がオイルを吸い上げるように配置されていました。ランプの管理を担当する作業員は、リザーバーに常に適切な量のオイルが入っていることを特に注意しなければなりません。オイルの量を適切に保つことを怠ると、芯が焦げてしまいます。そうなると、芯はオイルを吸い上げすぎてしまい、完全に燃焼せず、主に蒸留されたオイルであるため、煤が油っぽくなり、後処理が困難になります。多数のランプを管理する最も勤勉で注意深い作業員でも、そのうちの1つのランプのオイルが不足してしまうことは容易に起こり得ます。上記のオイルリザーバーでは、新しいオイルが流れ込みます。 [304ページ]液面が線Uより下になった場合にのみ、ランプは作動します。少量の油が消費されるとすぐに、空気が貯蔵槽Oに入り込み、その代わりに油が流れ出し、開口部Uが再び液体で塞がれます。この構造のランプは、粘度の低い油を燃焼させた場合にのみ正常に作動し、ランプを常に清潔に保つよう細心の注意を払う必要があります。

あらゆる構造のランプには欠点があり、常に清掃が必要で、給油時にオイルが漏れる。これらの欠点は、各ランプに専用のオイルタンクを設ける代わりに、多数のランプに1つのオイルタンクを使用し、そこから自動的に給油することで解消される。この場合、係員はランプへの空気供給を調整し、各ランプにオイルが流れる機械的な機構が正しく動作していることを確認するだけでよい。ランプにオイルを自動給油する場合、バーナーはしっかりと固定され、すべて同じ水平面上に配置される必要がある。各バーナーは、ランプの下を通るメインパイプとパイプで接続され、メインパイプはオイルタンクに接続され、さらにオイルタンクは少し高い位置にある別のオイルタンクに接続されている。2つのオイルタンクをつなぐパイプにはコックがあり、下の容器内の液面が少し下がるとフロートによってコックが開き、液面が再び一定の高さまで上がるまで開いたままになる。ランプに接続された貯水槽内のフロートは、液面がバーナーよりわずかに高くなるように配置されている。わずかな圧力によってオイルがバーナーに絶えず流れ込み、その流量を容易に調整できるため、バーナーに到達したオイルはすべて燃焼される。

新しいオイルを使用する場合、最初はバーナーからオイルが漏れることなく完全に燃焼するように流量を調整するのは容易ではありません。この部分の損失を防ぐために、空気調整器の下端は円錐形になっており、円錐の頂点には小さなチューブがあり、その下には [305ページ]未燃焼油を回収する容器。図 32では、S は空気調整器、T は未燃焼油を回収する容器、L は各バーナーから共通パイプ H につながるパイプ、G はフロートがより大きな貯蔵器からの流量を調整し、液体が常に同じレベルに保たれる容器です。タール油や低粘度の鉱物油を使用する場合は、バーナーに油を送るパイプをかなり細くすることができますが、粘性の高い油や魚油を燃焼させる場合は、細い管では流れに対する抵抗が大きすぎるため、常にかなり太いパイプを使用することをお勧めします。粘性の高い油は高温になるとかなり流動性が高くなるため、貯蔵器をランプと同じ部屋に置くのが良いでしょう。冬場はランプを燃焼させることでこの部屋の温度がかなり高くなるため、油は流動性を保ちます。

図32。

近年、沸点が非常に低い炭化水素が低価格で市場に出回っており、これらは非常に良質なブラックオイルを生産している。これらの非常に可燃性の高い炭化水素は沸点が低いため、 [306ページ]液体を燃焼させる際には、特に注意が必要です。これらの液体は非常に流動性が高く、低温でも流動性を保ちます。安全のため、液体の貯蔵容器はランプ室の外に設置し、空気が入る小さな開口部を一つだけ設けた密閉蓋で覆う必要があります。これらの低沸点液体を使用する場合は、ランプへの流量を適切に調整しなければ、大量の液体が燃焼せずに蒸発してしまうため、特に注意が必要です。

すす黒の製造に使用される材料は、化学組成が大きく異なります。ロジン、動物性および植物性脂肪、蒸留油、揮発性炭化水素などが使用されます。これらの物質はそれぞれ加熱時に異なる分解生成物を生成するため、すすの品質はこれらの分解生成物に左右されるため、適切な処理が必要です。蒸留生成物の揮発性が低いほど、燃焼温度を高くする必要があります。そうしないと、すすにこれらの蒸留生成物が相当量含まれてしまいます。すす黒の製造に使用される材料の種類が非常に多いため、それぞれをどのように処理すべきかを正確に述べることは不可能であり、これは製造業者の実務経験に委ねられるべきです。

[307ページ]

第41章
ランプブラックの製造
ランプブラックと呼ばれる煤黒は最高級品で、銅版インクや黒色の馬車用塗料の製造に使用されます。その価格は通常の煤黒よりもはるかに高く、最高品質のものは通常の煤黒の20倍の価格が支払われます。ランプブラックの製造には、既に述べた魚油や酸化した植物油、そして近年では鉱物油やタール油が使用されています。植物油に関しては、煤の収量が多くなるため、非常に酸化した油を使用するのが望ましいことに留意する必要があります。経験上、非常に酸化した油は、純粋な油よりも煙を出さずに燃焼させるのに多くの酸素を必要とします。これは、酸化した油に含まれる炭素の一部が、純粋な油に含まれる炭素よりも燃焼に高い温度を必要とする形で存在していることを示しています。したがって、煤黒の製造に酸化した油を使用することには、はるかに安価で収量が多いという2つの利点があります。酸化した油を使用する際の唯一の欠点(ただし、それほど重大な欠点ではない)は、これらの油に含まれる遊離脂肪酸がランプの金属部分を強く腐食させることである。これは特に銅や真鍮の場合に顕著である。ランプの部品のうち、これらの金属で作るべきなのは必要最低限​​の部分のみとし、その他の部分、特に油槽は錫板で作るべきである。[308ページ]

コールタール産業の発展以来、コールタールから蒸留された油が低価格で市場に出回るようになった。これらの油は炭素と水素から構成され、テレピン油などの精油と同様に揮発性が高い。これらのタール油には軽質油と重質油の2種類があり、比重と沸点が異なり、沸点には許容範囲内の広い範囲がある。これらの油の燃焼性を調べると、煙の出ない白炎で完全燃焼するために必要な酸素量に大きな違いが見られる。煙の出ない炎で燃焼するために必要な酸素量が多いほど、黒色油の製造に適している。一般的に、これらの油を完全に燃焼させる難しさは、比重と沸点の高さに比例する。

ロジンを蒸留すると、炭素と水素からなる油が得られ、これは煤煙製造に有用な原料となる。アスファルトと石油の中間的な物質である、オゾケライトまたはアースワックスとして知られる鉱物も使用できるが、固体であるため、炉で燃焼させる必要がある。

軽油を燃焼させる場合、装置は非常に簡単に作ることができます。芯は不要なので、かなりの費用を節約できます。バーナーの代わりに、浅い皿を使用し、下から油を注ぎ込み、燃焼した油を補充します。これらの皿は下から常に冷却する必要があります。そうしないと、すぐに高温になり、油の大部分が燃焼せずに蒸発してしまうだけでなく、炎を適切に調節することも非常に困難になります。

黒色は、空気供給量を調整した炉で燃焼させることにより、樹脂分の多い石炭から得ることができます。しかし、この製品は一般的に灰分がかなり混入しており、一般的な用途にしか使用できません。樹脂分の多い褐炭は石炭よりも良質な製品が得られます。黒色は、振とうすることで灰から部分的に分離できます。 [309ページ]水を加えてかき混ぜ、灰の粒子が底に沈み、薄い黒色のものが上に浮かぶまで待ちます。

煤黒の製造をいかに注意深く行っても、炭素に加えて、固体と液体の蒸留生成物が様々な量で必ず混入します。これらの不純物のせいで、煤黒は純粋な黒ではなく、多かれ少なかれ茶色がかった色になります。これは、煤黒を白い紙に塗りつけるとよくわかります。煤黒の層が一定の厚さになると、色は黒ではなく、不純な茶色になります。燃焼室から取り出した煤黒を化学的に調べると、様々な化学試薬に対して多量の可溶性物質を放出することがわかります。適切な処理を行えば、不純物をほぼ完全に除去し、化学的にほぼ純粋な炭素を得ることができます。このような純粋な炭素は、ランプブラックを濃い苛性ソーダ溶液で液体が着色するまで煮沸し、苛性ソーダがそれ以上溶解しなくなったら、残留物を王水で煮沸して、王水が可溶性物質を吸収しなくなるまで煮沸することによって作ることができます。黒色は酸の痕跡がなくなるまで水で洗浄され、残留物は乾燥される。この処理により、すすは得られる限り最も純粋な黒色の粉末に変化する。もはやすすではなく、非結晶性の化学的に純粋な炭素である。白金箔上で加熱すると、煙や臭いを発生させることなく純粋な炭酸に燃焼する。実際には、すすの精製は純粋な炭素を生成するまで行われない。これは顔料の収率を低下させるだけで、製品の商業的価値を高めることにはつながらないからである。製造者の目的は、茶色のすすから純粋な黒色の物質を生成することだけである。粗すすに含まれる茶色の物質を除去するには、苛性ソーダ溶液の溶剤作用を用いることができる。 [310ページ]煤は鉄鍋で数回、濃縮苛性ソーダ溶液で煮沸し、乾留生成物を溶解させる。新鮮な苛性ソーダが無色になるまでこの操作を繰り返す必要はない。溶液がわずかに茶色を帯びた時点で処理を終了してもよい。ここまで精製された煤は茶色がなくなり、非常に柔らかく非常に軽い、ベルベットのような黒色の粉末となり、並外れた被覆力を持つようになる。

黒色顔料の品質を外見だけで判断するのは、一見簡単そうに見えても、実際はそう簡単ではありません。慣れていない目には申し分のない黒色に見える顔料でも、専門家には明らかに茶色に見えることがあります。必要な鋭い観察眼を養うには、長年の経験が必要です。既に述べた白紙に塗るというテストに加えて、特に経験の浅い人には顔料の識別に役立つ別のテストをお勧めします。検査対象の黒色顔料を少量、白色顔料(鉛白または亜鉛白が非常に適しています)とよく混ぜ合わせます。混合物が純粋な灰色であれば、その黒色顔料は良質であると言えますが、茶色の物質が含まれている場合は、混合物は純粋な灰色ではなく、不明瞭で濁った色になります。これは、その黒色顔料がさらに精製する必要があることを示す確かな兆候です。

苛性ソーダは現在では非常に安価ですが、煤黒の精製には多くの労力を要するため、それなりのコストがかかります。そのため、この方法は銅版画用インクや黒色馬車塗料に使用される最高品質の煤黒にのみ用いられます。品質の劣る煤黒には焼成法が用いられ、適切に行えば、最高級の黒色塗料の製造にも使用できるほどの純度の高い煤黒が得られます。

すすの焼成。すすに茶色を与える物質は乾留生成物であり、したがってすべて一定の温度で揮発性である。これらの物質はすすから分離することができる。 [311ページ]空気のない状態で加熱することによって行う。これらの化合物を完全に揮発させるには、かなり高い温度が必要となる。安全な結果を得るためには、すすを十分に赤熱させるまで加熱しなければならない。

すすを加熱しすぎると、あるいは加熱温度が高すぎると、製品の品質に影響を与える変化が生じます。加熱時間が長すぎたり、加熱が強すぎたりすると、すすは綿毛状の状態から砂状に変化します。そうなると、油と均一に混合するためには、油と混ぜ合わせるのに、軽い綿毛状のすすの場合よりもはるかに長い時間が必要になります。軽い綿毛状のすすは、油と非常によく混ざり合います。

煤は、金属が燃えないようにコーティングされた鉄板製の箱の中で着火されます。このコーティングは、粘土と毛髪で作るのが最適です。粘土と水を混ぜた非常に薄いペーストを刷毛で箱全体に均一に塗ります。最初の層が乾いたら、2回目、3回目と塗り重ねます。金属が完全に粘土で覆われたら、粘土に刻んだ麻くずを混ぜたものを数ミリの厚さになるまで数回塗り重ねます。このように丁寧に作られたコーティングは非常に耐久性があり、箱は長期間使用できますが、コーティングがないとすぐに燃えてしまいます。箱自体の製造には特に注意が必要です。底は非常に正確にフィットする必要があり、気密性を確保するために粘土でコーティングする必要があります。蓋も正確にフィットする必要があり、閉じたときには同様に粘土で密閉する必要があります。

煤はまず箱の中にゆるく詰められ、その後、各部分が突き棒で押し固められて箱がぎっしりと満たされる。蓋には非常に小さな開口部があり、そこから揮発性物質が逃げる。加熱は背面から非常に穏やかに始まり、徐々に前面へと進む。箱は最終的に十分に赤熱し、その温度が約30分間維持される。この温度では、炭素と混合された物質はほぼ完全に揮発し、煤は真の黒色を呈する。煤自体は [312ページ]箱の中では赤熱し、その性質上、非常に燃えやすい。すすを空気の作用から完全に保護するためには、上記の注意事項を必ず守らなければならない。箱には、揮発性物質を排出するために必要な蓋の開口部以外に、わずかな開口部も設けてはならない。肉眼では見えないような小さな開口部から、箱の冷却中に大量の酸素が入り込み、相当量の炭素が炭酸に燃焼してしまう可能性がある。

炭素燃焼による損失を避けるため、箱の冷却にも同様に注意を払う必要があります。点火が終わったら、箱をトングで炉から取り出し、石の床に立てて置きます。冷たい空気が入り、赤熱した炭素に触れると、一部が燃えてしまいます。これを防ぐ簡単な方法があります。蓋の小さな開口部に赤熱した石炭を置くと、箱の中に入ってくる空気中の酸素が炭酸に変わります。すべての箱を炉から取り出したら、箱を置いた部屋のドアを開けて、風で冷やします。細かく砕かれた炭素は赤熱する温度よりもはるかに低い温度で燃えるため、箱の中身が完全に冷えるまで開けてはいけません。熱いうちに開けると、すすが燃えてしまう可能性があります。

パインブラック。—この名前で市場に出回っているのは、質の悪い黒色で、一般的な黒色塗料などに広く使われています。かつて市場に出回っていたパインブラックは、その名前が示す通り、すでに述べた原始的な方法で松の根から作られたものでした。この黒色は精製されずに販売されていました。柔らかく軽い粉末で、製造工程の管理が不十分だったため、色合いが非常にばらつきがあり、純粋な黒から濃い茶色まで様々でした。現在では、パインブラックという名前で、一般的に精製されていない多くの物質が販売されていますが、これらは非常に多様な材料から作られており、多くの場合、ロジン、ロジン残渣、その他の安価な材料から作られています。

[313ページ]

第42章 チャンバーを用いない
煤黒の製造
あらゆる物質の燃焼には一定の温度が必要です。ろうそくや油ランプの炎の中に冷たい物体を入れると、炎が十分に冷えるため炭素が燃焼に必要な温度まで加熱されず、微細な粒子となって分離され、すすで覆われます。この現象を利用した黒色のすす製造法には多くの利点があり、中でも最も重要なのは、高価な建物を必要とせず、限られたスペースでも製造できる点です。

図33。

[314ページ]この方法で黒色を得るための便利な装置を図33 に示す。薄肉の中空鋳鉄製円筒は外面が滑らかに旋削加工されており、数センチメートル離れたところに鉄板製のカバーで囲まれている。円筒は、スピンドルと同様に中空のベアリングで回転する。そのため、より高い位置にあるタンクから冷水が円筒内を通る。円筒の下には互いに近い位置に発煙ランプが配置され、円筒の側面には柔らかい毛の幅広ブラシが取り付けられている。このブラシは表面に付着した煤を連続的に除去し、除去された煤は傾斜板を伝って収集容器に落ちる。円筒は機械的な装置によって低速回転に保たれる。ランプは高温の炎を発生させないように設計されているが、炎が円筒の冷たい表面に触れると、回転する円筒上に煤の輪が付着し、ブラシによって除去される。円筒は内部を流れる水によって冷却される。収集されたすすは、炎の急速な冷却によって大量の蒸留生成物が生成されるため、かなり濃い茶色を呈する。このすすは必ず着火を必要とする。

図34。

[315ページ]この方法によるすす黒の製造をさらに簡略化するために、パイプの多数の小さな開口部からシリンダーの下で石炭ガスを燃焼させる方法が提案された。石炭ガスは確かに非常に細かい濃い黒色を生成するが、収量が非常に少ないため、この方法は実用化には至らなかった。

タルヴィッツァーがオイルブラック製造用に製作した装置(図34 )は、垂直軸bに固定された縁 aを持つプレートAで構成されています。このプレートはB内のベアリングによって支持され、軸Oから動かされる歯車dと fによって回転します。プレートはパイプgから供給される水によって冷却され、水はhと環状容器Dを通って流れ出ます。ランプeはnによって共通のオイルリザーバーに接続されています。HはxによってBに固定されたスクレーパーです 。

[316ページ]

第43章

インド墨は、精製された煤を結合剤としてガムと少量の樟脳と麝香と混ぜ合わせたものである。インド墨は中国で未だ秘密の製法で作られていると一般的に信じられており、ヨーロッパで作られた墨が中国製の墨に劣ることがほとんどであるという事実が、この見解を裏付けている。中国では、墨に使われる煤を準備するために、特にきめ細かい黒色を生み出す物質が使われている可能性は十分にあるが、私たちはまだそれを知らないか、あるいは高価であるために使用していないのかもしれない。しかし、中国製の墨と同等の品質の墨を作る難しさは、煤の品質にあるのではなく(すでに述べた精製方法によって、ほぼ化学的に純粋な炭素を作ることができる)、煤と墨の他の成分との極めて慎重な機械的処理にあるように思われる。

本物の中国墨には独特の匂いがあり、麝香で隠されていなければ、燃える樟脳の匂いをはっきりと思い出させます。樟脳は中国原産なので、この木の煤が墨に使われている可能性は否定できません。樟脳の煤だけでは高価すぎるため、樟脳を調製した樟脳の木が使われているか、あるいは樟脳の煤がより安価な物質の煤と混合されていると考えられます。実際、いくつかの種類の中国墨は、樟脳から作られた煤特有の匂いをはっきりと示しています。 [317ページ]脂肪。結合剤は動物性膠で、炭素と最もよくすりつぶされます。良質な墨を作る秘訣は、結合剤との丁寧なすりつぶしにあります。

中国に長く滞在し、現地の製法を学んだピウによれば、墨に使われる黒は松などの樹液から作られる。煤を絹でふるいにかけ、糊と水で煮込み、少量の油を加えて手で練り、完全に均質になるまで練る。その後、数日間放置し、加熱してから型に押し込む。しかし、この説明はあまり満足のいくものではなく、得られる製品はヨーロッパの一般的な製法で作られたものよりもはるかに劣る。

黒色顔料を結合剤で長時間処理して得られた粘稠な塊をゆっくりと乾燥させ、さらに粘度が高くなったら再び粉砕する。完全に均質なペーストが得られたら、それを棒状に成形し、型に押し込んでから、ひび割れが生じないように非常にゆっくりと乾燥させる。小さなひび割れは必ず発生するので、濃いペーストに浸したブラシで埋め、最後に棒状の顔料を金箔で全体または部分的に覆う。

中国墨特有の香りを墨に付けるには、苛性ソーダ抽出によって無臭にした良質の煤を用い、練り混ぜる際に少量の樟脳をテレピン油に溶かした溶液を加えるだけで十分である。いくつかの中国墨に見られる麝香の香りを付けたい場合は、本物の麝香のアルコール抽出液を少量加えてもよい。

サイズ液は、ゼラチンを水で長時間煮沸して作ります。冷却すると強いゲル状になるよう、濃度を高くする必要があります。少量の酢酸を加えるのは、サイズ液の粘性によって粉砕が妨げられないようにするためです。酢酸はサイズ液のゲル化を防ぎます。混合物を長時間粉砕して作ったら、 [318ページ]モルタルを40℃または50℃に温めると、酢酸がすぐに揮発し、塊は急速に非常に粘稠になる。

ニュートラルティントブラック。インド墨、チャイニーズブルー、そしてごく少量の茜レーキを混ぜ合わせると、「ニュートラルティント」と呼ばれる色が得られます。その色合いは独特の灰紫色です。成分の配合比率を変えることで、さまざまな色合いの「ニュートラルティント」を作り出すことができます。

付録―黒色鉱物顔料

クロム銅黒。―クロム酸銅を空気中で強火で加熱し、沸騰硝酸で処理すると、光沢のある黒色の化合物が得られます。この化合物は、アルブミンを含む布地にプリントすると、発色が良くなります。この顔料および類似の顔料はすべて、優れた耐久性を誇ります。

クロムブラック。―酸化クロムと様々な量の酸化鉄の混合物を強熱すると、くすんだ黄色や緑色から濃い黒色まで、あらゆる色合いの顔料が得られます。この顔料は、磁器絵付けにおいて黒色を出すために広く用いられています。黒色は他の方法でも得られますが、はるかにコストがかかります。濃い黒色を出すのに最適な混合物は、酸化クロム1に対し酸化鉄4の割合です。

[319ページ]

第44章
エナメル塗料
エナメルは、通常の釉薬と比べて融点がはるかに低く、一般的に不透明である点で区別されるガラスの一種である。ほとんどのエナメルは、金属酸化物を添加することによって着色される。

七宝焼きの技法について詳細に述べることは避けるが、七宝色の製造方法を理解する上で不可欠と思われるいくつかの点をここで述べておこう。七宝はガラスであるが、すべてのガラスが七宝に使えるわけではない。ガラスの成分が七宝の着色に使われる物質と反応し、特定の着色剤では意図した色とは全く異なる色合いが生じる可能性があるからである。七宝の製造に用いるガラスの組成と同様に重要なのは、ガラスが溶ける温度である。多くの色は低い熱にしか耐えられず、やや高い温度で分解してしまい、全く意図しない色になってしまう。これは特に、金で紫がかった赤色に着色された七宝に当てはまる。

エナメル顔料は、溶融しやすいガラス(融剤)と混合し、金属、ガラス、磁器などのエナメル加工対象物に塗布し、ガラスが溶けて着色物質を溶解するか、あるいは着色物質をそのまま包み込むまで、マッフルで加熱することによって定着させる。エナメル全体が溶けるか、融剤のみが溶けて着色物質を包み込むかによって、透明または不透明になる。 [320ページ]不透明なエナメルが製造される。前者は実際に着色されたガラスであり、後者は焼結された着色物質が封入されたガラスである。

かつては芸術的な用途にのみ重要視されていたエナメルは、近年では産業分野で広く利用されるようになった。陶器はエナメルで覆われ、化学薬品による腐食に耐えられるようになっているだけでなく、ボイラーの管の内側にもエナメルが塗られ、スケールの形成を防いでいる。

エナメルに使用する顔料は、いずれの場合も金属酸化物でなければなりません。黄色には銀酸化物とアンチモン酸化物、赤色には金酸化物、銅酸化物と酸化鉄、青色にはコバルト化合物、緑色には銅酸化物またはクロム酸化物を使用します。エナメル顔料の製造には、フラックスの調製と実際の着色物質との融解という2つの工程が必要です。ほとんどの場合、後者の工程はエナメル加工品への定着と同時に行われますが、エナメルを溶かして塊状にし、それを粉末状にすることもできます。

白色エナメル。これらは常に通常のクリスタルガラスに二酸化スズまたはアンチモン酸カリウムを添加したものです。純粋な原料のみを使用するよう特に注意しなければなりません。なぜなら、ごく微量の鉄化合物でもエナメルに黄色みを帯びてしまうからです。ほとんどの場合、ガラスは純粋な軟マンガン(二酸化マンガン)を添加して脱色する必要があります。軟マンガンは赤熱すると、ガラスに含まれる酸化鉄(II)に酸素の一部を放出し、着色力がはるかに低い酸化鉄(III)を生成します。軟マンガンが多すぎると、エナメルに青みがかった色になります。

釉薬に使用される二酸化スズは、空気中でスズを直接酸化することによって作られます。スズは鉛と混合すると空気中で燃焼しやすくなることがわかっています。スズ20~40部を鉛100部と混合して溶かし、浅い容器に入れて空気中で加熱すると、燃え始めます。 [321ページ]ある一定の温度で、酸化物の層を継続的に除去するだけで、短時間で金属全体を酸化することができます。このようにして得られた酸化物の混合物は、粉砕とすりつぶしによって金属粒子から分離されます。これをガラスと融解すると、酸化鉛は結合しますが、酸化スズは無色のガラスに埋め込まれます。ペースト状のエナメルが必要な場合は、浅いるつぼで混​​合物を溶かし、水に注ぎ、粗い粉末に砕いて、再び融解します。場合によっては、完全に均質な製品を得るためにこの操作を数回繰り返す必要があります。これは、二酸化スズが非常に重く、流動ガラスの底に沈むためです。これは、融解したエナメルをるつぼで冷やすと容易に確認できます。るつぼを割ると、融解した混合物の下部は濃い白色ですが、上部は単に乳白色です。混合物を繰り返し融解することで、均質な混合物を得ようとします。エナメルを溶融させる際には、燃焼ガスが完全に遮断された容器内で加熱するように注意しなければならない。なぜなら、ごく少量の石炭や鉄分を多く含む灰が溶融物に接触すると、その色が損なわれるからである。エナメルの融点が高すぎる場合は、少量の純粋な石英砂を加えることで融点を下げることができる。

良質な白色エナメルは、酸化鉛(赤鉛)を用いて得られます。混合物は、石英砂60部、ミョウバン30部、食塩35部、酸化鉛100部から構成されます。砂には微粉末状のタルクを少量加えることをお勧めします。このエナメルにはかなりの量のアルミナが含まれているため、溶融しにくく、色味を損なうことなく非常に高温に加熱することができます。

酸化アンチモンを使用する場合は、鉛を含まないガラスを選ばなければなりません。鉛ガラスは酸化アンチモンを用いても純白にはなりません。クリスタルガラス3部とアンチモン酸ナトリウム1部を融解することで、非常に良質な白色エナメルが得られます。[322ページ]

着色エナメルは、金属酸化物によって色づきます。酸素がしっかりと結合した金属酸化物で着色されたエナメルは、特に注意を払うことなく焼成できますが、分解しやすい酸化物を含む場合は、美しい色を得るために細心の注意が必要です。金属にエナメルを施す場合、一般的に着色エナメルの下に耐火性の白色下絵具が用いられます。この方法により、より純粋な色を得やすくなります。

黄色のエナメルは、銀、酸化アンチモンと酸化リチウムの組み合わせ、または酸化鉄によって着色されます。後者からは赤色も得られます。銀を用いて黄色のエナメルを作るには、まず対象物を低温で白色にエナメル塗装します。次に、必要に応じて酸化銀を塗布し、再び加熱します。このとき、酸化銀の一部が金属銀に還元されるため、表面が金属光沢を帯びることがよくあります。このコーティングを削り取ると、その下のエナメルが美しい黄色に着色されていることがわかります。

アンチモンイエローは、必要な色の濃さに応じて、酸化アンチモン1部、ミョウバン1部、鉛白1~3部を混合することによって得られます。これらの微粉末を塩化アンモニウム1部とよく混ぜ合わせ、黄色が現れるまで開放容器で攪拌しながら加熱します。塩化アンモニウムの蒸気が適切な温度を示します。この物質が完全に揮発したら、それ以上温度を上げてはいけません。そうしないと混合物が融解してしまうからです。

酸化鉄を用いることで、美しく耐久性のある黄色が得られます。ただし、使用量が多すぎると赤色になってしまうので注意が必要です。この色で焼成するには、非常に高い温度が必要です。黄色のエナメル塗料の製造に使用されるミョウバンは、酸化物の融解を防ぐ役割を果たします。[323ページ]

赤色エナメル。—一般的には酸化鉄が用いられる。紫がかった赤色が必要な場合は、金属金から直接、またはカシウス紫から得られる。

赤色鉄エナメルは、純粋な硫酸第一鉄20~25部と硫酸アルミニウム10部をゆっくりと加熱し、結晶水がすべて蒸発したら、徐々に温度を上げて高温にすることで作られます。色は温度によって決まり、温度が高いほど色が濃くなります。混合物は時々テストされ、急速に冷却されます。高温の酸化第二鉄は黒色であるため、色は冷却された部分でのみ確実に判断できます。この色を作るのに必要な温度は非常に高いですが、磁性酸化物が生成されるほど温度を上げてはいけません。磁性酸化物が少量でも存在すると、フラックスに黒緑色を与えるため、エナメルが汚れた赤色に見えてしまいます。赤色の酸化第二鉄はエナメルのガラスに溶解させるのではなく、ガラスに埋め込む必要があります。したがって、エナメルを焼き付ける際には、温度が高すぎてケイ酸第二鉄が生成されないように注意する必要がある。そうでなければ、黄色、あるいは完全に黒色のエナメルになってしまう。

紫がかった赤色は金によって得られます。かつてはこの目的のためにカシウスの紫が専ら用いられていましたが、塩化金からも同様に鮮やかな赤色が得られます。金から得られる色は非常に低い熱にしか耐えられないため、非常に融解しやすいガラスと混ぜ合わせ、エナメル加工する物品に塗布し、塊が溶けるのに十分な程度に加熱する必要があります。金の赤色やその他の繊細な色には、焼成ホウ砂3部、石英砂3部、チョーク1部の混合物が使用されます。ごく少量の金で濃い赤色が得られますが、淡い赤色や中程度の紫色にする場合は、金の量を慎重に計量する必要があります。

青色のエナメル塗料は常に酸化コバルトで着色されています。 [324ページ]この化合物は、赤熱時にガラス中のシリカが他の酸を置換してケイ酸コバルトを生成するため、利用できる。最も簡単なのは硝酸コバルトを用いる方法である。この塩は容易に純粋な状態で得ることができ、純粋な青色を得るためには絶対的な純度が非常に重要である。

酸化コバルトは、様々な量のガラスと溶融することで、多かれ少なかれ濃い青色を呈する。ターコイズやワスレナグサのような色合いを出すには、青色の下に白色のエナメルを使用するか、青色のエナメルに骨灰を混ぜる必要がある。骨灰を混ぜると、より淡い色合いになり、不透明度も高くなる。

緑色のエナメルは、酸化銅または酸化クロムによって着色されます。酸化銅の場合、必要な色の濃さに応じて、ガラス30~50に対して酸化銅1の割合で使用します。酸化銅のみで作られたエナメルは、純粋な緑色にはならず、青みがかった色合いになります。純粋な緑色を得るには、ごく少量の酸化鉄を添加します。酸化鉄は黄色を発色させ、青みを打ち消すことで、純粋な緑色を作り出します。

酸化クロムは、何も添加しなくても美しいエメラルドグリーンを発色します。このエナメル質は、非常に高い温度にさらされても損傷しません。

緑色のエナメルは、青色のコバルトエナメルと黄色のエナメルを混ぜ合わせることによっても作ることができます。その結果得られる色合いはごく普通ですが、銅やクロムの酸化物からより簡単な方法で緑色のエナメルが得られるため、この方法はほとんど用いられません。

紫色のエナメル。―紫色のエナメルを製造するには、二酸化マンガンが専ら使用されます。ごく少量でかなりの量のガラスを着色できます。純粋な紫色を得るには、非常に純度の高い二酸化マンガンを使用する必要があります。最高級の紫色を得るには、人工的に製造された二酸化マンガンを使用する必要があります。コストは鉱物である軟マンガン鉱よりもかなり高くなりますが、軟マンガン鉱でも同等の結果が得られることは稀です。[325ページ]

黒色エナメル。―大量の酸化鉄、酸化銅、または酸化コバルトをガラスと融着させると、濃い黒色のエナメルが得られます。一般的にはこれらの酸化物の混合物が使用されます。経験上、いずれか1つだけを使用する場合よりも、混合物を使用することでより濃い黒色が得られることがわかっています。

現在では、エナメルは芸術的な用途だけでなく、陶器やその他の技術的な用途にも大量に使用されているため、エナメル塗料の製造は非常に重要なものとなっている。実際、この特殊な製造分野に特化した作品も既に数多く存在する。

ラクロワの製法では、融剤を添加することなく磁器に塗布できるエナメル顔料が作られます。例えば、非常に細かい青色は、純粋なアルミナ300部と炭酸コバルト100部を硝酸に溶解し、溶液を蒸発乾固させ、残渣を焼成し、鉄を含まない石英砂300部、結晶ホウ酸900部、鉛丹1,800部と融解することによって作られます。こうして、容易に溶けるものの粉末にするのが難しい青色のガラスが得られます。しかし、液体の状態で細い流れで冷水に注ぐと、急速な冷却によって非常に脆くなる細い糸状になり、容易に柔らかい粉末にすることができます。

[326ページ]

第45章
金属顔料
金属顔料は必ずしも金属から構成されているわけではありません。この名称は、顕著な金属光沢を持つ化合物にも適用されます。以前に製造方法が説明されたモザイク金は、そのような顔料の一例です。別の種類の金属顔料は、微粉末状の合金を加熱することによって作られます。こうして金属粒子の表面に酸化物の層が形成され、この層が金属または合金の色調を生み出します。金属顔料が不変となるのは、空気の作用によって変化しない金属から構成されている場合のみです。実際、この目的で使用される金属はどれもこの性質を持っていません。金や銀でさえ、空気中の硫化水素の作用によって黒くなります。しかし、金属が結合剤の層で覆われている場合、この変化は非常にゆっくりと進行します。これは、金属粉末が絵画に使用される場合に常に当てはまります。金や銀で文字の頭文字が着色された写本は数多く存在し、それらの金属は数世紀を経た後も独特の光沢を保っている。

黄色の合金から作られた金属塗料は、耐久性に乏しい。必ず銅が含まれており、銅は容易に変色するからだ。模造金で塗装された品物はすぐに光沢を失い、やがて緑色に変色する。

シェルゴールド。—この非常に高価な画材は、金細工の屑をガム溶液で石板にこすりつけて作られます。 [327ページ]完全に均質な混合物が得られ、それを火にかけて急速に濃縮し、一般的には小さな殻状にして乾燥させる。このようにして作られたものは「シェルゴールド」として知られ、非常に高値で取引されている。

金を粉砕する作業は非常に時間がかかり、すでに高価な材料のコストをさらに大幅に増加させます。化学操作によって金を非常に細かい状態で得ることができれば、このプロセスを大幅に短縮できます。このプロセスでは、コインや壊れた宝飾品を塩酸で加熱し、硝酸を徐々に加えます。金は混合物に溶解します。銀と合金化されている場合は、塩化銀の白い沈殿物が生成され、蒸留水で十分に希釈した後、濾過されます。溶液をしばらく煮沸して過剰な硝酸を除去します。次に硫酸第一鉄溶液を加えると、液体はすぐに青黒くなり、短時間で化学的に純粋な金からなる茶色の沈殿物が析出します。この沈殿物は非常に細かいため、金特有の輝きはほとんどありません。沈殿物を濾過し、乾燥させて、栓をした瓶に保存します。この金粉からシェルゴールドを作るには、磁器の乳鉢で濃いガム溶液と一緒に粉砕するだけで済みます。乳鉢の圧力によって、金はすぐに本来の輝きを帯びる。金とガム溶液が均一に混ざるまで、すりつぶし続けるだけでよい。こうしてできた混合物は、すぐに貝殻に詰めなければならない。放置しておくと、金は比重が高いため、すぐにガム溶液から分離してしまうからである。

シェルシルバー。―本物のシェルシルバーは、本物のシェルゴールドと全く同じように、銀箔をガム溶液でスラブにこすりつけることで作ることができます。この場合も、化学処理によって銀を微細な粉末状にすることで、作業量を大幅に減らすことができます。銀は硝酸に溶解されますが、硝酸には塩酸が全く含まれていてはいけません。塩酸が含まれていると、不溶性の塩化銀が生成されてしまうからです。 [328ページ]この作業では、呼吸器を刺激する茶色の窒息性の煙が発生するため、屋外または通風の良い煙突の下で行う必要があります。一般的に銅が混入して青色になっている銀溶液を、大量の蒸留水で希釈します。次に、銅板をこの溶液に浸し、素早くかき混ぜます。すると、銀が濃い灰色の粉末として分離します。洗浄すると化学的に純粋な銀が得られ、これをガム溶液で粉砕すると、本物の貝殻銀が得られます。

貝銀と貝金は高価なため、絵画に用いられることは稀で、主に装飾写本に使用されます。これらの金属顔料を油絵に使用する場合は、ガムの代わりに、煮沸油または精油と混ざる液体で粉砕する必要があります。この目的には、コパイババルサムが推奨されます。

模造銀。—模造銀顔料は、スズとビスマスの合金、またはスズアマルガムから作られます。後者は、磁器の皿でスズを溶かし、その重量の4分の1の水銀を加えることで最も簡単に作ることができます。混合物をよくかき混ぜ、冷まします。すぐに結晶状の塊に固まり、これはかなり脆く、容易に粉末にすることができます。真の銀色の外観を持つ物質を得るには、アマルガムを一定の細かさの粉末に変換する必要があります。粉末化が進みすぎると、製品は金属光沢の大部分を失い、鈍い灰色になります。

ビスマス合金は、錫100部を溶融し、ビスマス100部、そして水銀10部を加えて作られます。水銀を加えることは必ずしも必要ではありませんが、加えることで固体合金が粉末化されやすくなるという利点があります。この製法で作られた模造銀は、本物の銀に近い白い金属光沢を持ちますが、特に光沢においては本物と同等ではありません。しかし、価格が安いため、例えば壁紙など、産業界で広く使用されています。

[329ページ]

第46章
青銅顔料
その名前から、ブロンズ顔料は銅と錫の合金でできていると予想されるかもしれないが、実際には銅と亜鉛、つまり真鍮の合金である。ブロンズ顔料は、本物の金や銀の顔料と同様の方法で作られる。模造金箔の製造で生じる廃棄物を、デキストリン溶液とともに板の上で粉砕し、混合物が均一になり、個々の金属粒子がレンズを通してのみ見えるようになるまで粉砕する。本物の金や銀の顔料は、材料が高価なため常に少量生産され、機械は使用されないが、ブロンズ顔料の場合は事情が異なる。微細な粒子を作るには機械装置の使用が必要であり、そうでなければ粉砕コストが高額になるため、ブロンズは非常に高価になる。合金を粉砕するために必要な機械装置は一般的なものであるが、ブロンズ顔料の製造には、粉砕機を用いるよりもはるかに速く金属を粉末にできる特殊な機械が作られている。これらの機械は、内側に多数の細い針が埋め込まれた金属製のドラムで構成されており、非常に高速で回転することができます。すでに十分に細かい金属粉末をこれらのドラムに入れると、手作業で長時間かけて骨の折れる作業を行わなければ得られないような微細な状態に、急速に粉砕されます。[330ページ]

青銅粉末の製造原料は、模造金箔や模造銀箔の製造過程で得られるもので、箔を叩いて薄くする際に生じる金属くずが利用されます。このくずを利用することには2つの利点があります。まず、金属はすでに非常に薄いシート状になっており、銀白色から金色、そして明るい銅色まで、様々な色合いの合金から構成されています。箔を作る際には、それぞれの色のくずが丁寧に分けられているため、それを砕くだけで様々な色合いの青銅粉末を作ることができます。

この廃棄物を前述のドラムに投入する前に、少量の脂肪油を加えて乳鉢で予備粉砕する必要があります。脂肪油は廃棄物をまとめる役割を果たします。廃棄物に一定のまとまりを持たせるのに十分な量の油を使用する必要があります。油を加えすぎると、ドラムの針の間の隙間が廃棄物で覆われてしまい、ドラム内での処理に非常に長い時間がかかります。油と青銅廃棄物の均一な混合物を、可能な限り細かい網目の金網ふるいにかけ、下の容器に細かい金属ブラシでこすり落とします。こうして、大きな粒子はふるいに残り、網目よりも小さい粒子だけが通過します。この工程で得られた生成物をドラムに投入し、ドラムを高速回転させます。金属の微粒子は強い力で側面に衝突し、ドラムに埋め込まれた細かい突起によって非常に細かい粉末に変換されます。この工程に必要な時間は、回転速度と一度に処理される粉末の量によって異なります。ドラム缶は時折停止され、内容物が検査される。粉末が十分に細かくなったら、ドラム缶から取り出される。ドラム缶が二つに分解できる構造になっていると、この作業は最も容易に行える。

ほとんどの作業では、混合油から青銅粉末を分離するために、可能な限り最大の圧力を塊に加えるのが一般的です。 [331ページ]非常に強力な油圧プレスによって製造される。プレスから流れ出る油は常に緑色をしており、これは化学反応が起こったことを示している。油の表面積が大きいため、すぐに酸化して腐敗し、銅を激しく攻撃する遊離脂肪酸を含むようになる。

図35。

油圧プレスの使用は、溶剤を用いて油を除去することで回避できる。脂肪油は二硫化炭素に非常によく溶けるが、市販の二硫化炭素には必ず硫黄が溶解しており、ブロンズ粉を黒くしてしまうため、この溶剤はこの場合使用できない。石油エーテルとベンゼンはこの目的に非常に適した溶剤である。これらの可燃性液体は揮発性が高いため、使用する部屋からは絶対に照明を遮断しなければならず、溶剤の損失を防ぐためにブロンズ粉は密閉容器で処理しなければならない。最も安全な方法は、単純な構造の特殊な装置を用いて油を溶解することである。 図35は、この目的に適した装置の構造を示している。これは、錫板製の円筒形の容器を囲む [332ページ]蓋の縁がはまる縁があります。蓋を閉めて縁に水を満たすと、容器の内容物は気密に密閉され、蒸発しません。容器の下部は円錐形で、コック付きのパイプに接続されており、側面でチューブを介して溶剤が入っているガラス容器とつながっています。別のチューブがこの容器の首と蓋をつないでいます。この装置をブロンズ粉から油を抽出するために使用する場合は、容器の円錐形の部分に丈夫な吸取紙のフィルターを置きます。ブロンズの重みで破れないように、フィルターがぴったり合うように注意します。油を含んだブロンズ粉をこのフィルターの上に置き、蓋を閉めて縁に水を満たします。溶剤貯蔵槽に取り付けられたコックを開けると、液体が下からシリンダーに入り、シリンダー内の空気は蓋のチューブを通って貯蔵槽に流れ込みます。数時間後、油が溶解したら、蓋のコックを開け、一番下のコックを開けて液体を排出します。ブロンズ粉末に溶剤処理を一度行った後も油分が完全に除去されていない場合は、新しい量のブロンズ粉末を用いて同じ操作を繰り返す。

油分が除去されたら、粉末とフィルターを装置から取り出して乾燥させる。乾燥した塊は固形のケーキ状になり、それを乳鉢で砕き、軽くすりつぶすことで細かい粉末にする。

青銅粉末の色は使用する合金の色と同じですが、その色合いは常に元の金属の色よりもやや淡いものになります。特定の色の青銅を作る際には、この点に留意する必要があります。使用する合金は、青銅が持つべき色合いよりもやや濃い色でなければなりません。

金属箔や青銅粉末の製造は、多くの場合、同じ工場で行われ、そこでは必要な合金も製造されることが多い。そこで、合金の組成の例をいくつか挙げる。 [333ページ]特定の色合いを生み出します。合金に含まれる亜鉛の量が多いほど、融点は低くなり、脆さと硬度が増し、色は薄くなります。銅が増加すると、合金の色は金に近づき、展延性も増加します。この性質は金属箔を作るのに有用ですが、金属粉末を作るのには望ましくありません。亜鉛を 1 ~ 7 パーセント含む亜鉛銅合金は、ほぼ純粋な赤色、あるいは濃い赤色になります。亜鉛を 7.4 ~ 13.8 パーセント含む合金は純粋な黄金色になり、亜鉛が 16.6 ~ 25 パーセントでは黄色が現れます。この点を超えて亜鉛の割合を増やすと、真鍮色になります。注目すべきは、亜鉛をさらに多く含む合金、33 ~ 41 パーセントの合金は再び赤みを帯びた色を示し、合金が亜鉛と銅を等量含むときに最も顕著になることです。亜鉛をさらに増やすと、色合いは徐々に白に変わります。この変化は、亜鉛を51%含む合金ですでに観察されており、純粋な黄金色を呈し、非常に脆い。亜鉛の含有量が53%になると赤みがかった白色になり、56%では黄みがかった白色、64%では青みがかった白色になり、75~90%では青みがかった灰色になる。

R. ワグナーによれば、様々な色合いの青銅粉末の合金は、以下の組成を有する。

 銅(

%) 亜鉛
含有率
淡黄色  83 17
赤 94-90  6-10
濃い赤色 100 ——
イギリス、フランス、バイエルンの作品に使われている青銅器には、以下の割合の銅が含まれています。

イギリスの青銅像。

オレンジ  9.82 パーセント
濃い黄色  82.37 」
淡黄色 80.42 」
[334ページ]

フランスのブロンズ像。

銅赤色 97.32 パーセント
オレンジ 94.44 」
淡黄色  81.29 」
バイエルン産の青銅器。

銅赤色 98.92 パーセント
バイオレット 98.82 」
オレンジ 95.30 」
麦わら色 81.55 」
シュパイスイエロー 82.34 」
いずれの場合も、合金の残りの部分はすべて亜鉛で構成されている。

亜鉛含有量が1~35%の合金は、冷間時のみ展延性を有する。展延性は亜鉛含有量が15~20%のときに最大となり、このような合金は箔金属の製造に最も適している。亜鉛含有量が36~40%の合金は、冷間時でも熱間時でもハンマー加工が可能であるが、前者の合金は加熱すると脆くなる。亜鉛含有量をさらに増加させると、展延性は低下する。最も脆い合金は、亜鉛含有量が60~67%である。

合金は、銅が非常に高い温度で溶融するため、通風の良い炉で作られます。酸化による銅の損失を防ぐため、溶融金属は空気に触れないようにし、酸素が届かないように赤熱した石炭の層で覆う必要があります。銅が完全に溶けたら(木片でかき混ぜて確認します)、亜鉛をすべて加えます。この操作にはある程度の熟練が必要で、そうでなければ亜鉛の大部分が揮発し、蒸気が空気に触れると燃焼し、るつぼの上にまばゆいばかりの青白い炎が見られます。最良の方法は、亜鉛をるつぼに投げ入れ、すぐに木の棒で溶融金属にかき混ぜることです。木材の乾留生成物は、 [335ページ]この高温で大量に発生する蒸気を遮断し、金属表面から空気を遮断して亜鉛蒸気の酸化を防ぎます。亜鉛は木製の棒でかき混ぜて銅とよく混ぜ合わせ、その後、金属が流動状態にある間は金属表面を赤熱した炭で覆っておくように注意しながら、るつぼをゆっくりと冷却します。十分に冷えたら、金属を浅い鉄製の型に流し込み、そこで急速に固化させます。その後、金属をシート状に圧延し、金箔職人が金箔を作るのと同様の方法でハンマーで叩いて薄い箔に加工します。

さまざまな色合いの青銅粉末を得るには、さまざまな色の合金を使用できます。また、青銅粉末は、非常に着色力の高い特定の着色剤を添加するか、細かく粉砕した金属粉末を部分的に酸化させるかの2つの方法で着色することもできます。最初の方法では、細かく粉砕した着色剤を青銅粉末と機械的に混合します。手作業で行うと、かなりの時間を要します。乳鉢で青銅と着色剤を少量混合する場合でも、均一な外観の混合物を得るには非常に長い時間、根気強くすりつぶす必要があります。そのため、ある程度の規模で作業する場合は、機械式混合装置を採用することをお勧めします。非常に簡単な装置で十分です。回転可能な鉄板製の円筒を使用し、ぴったり合うスライドを取り付けます。この円筒に、青銅粉末と着色剤を約半分まで入れます。次に、スライドをしっかりと閉じ、ゆっくりと回転させ、取り出したサンプルで均一な色になるまで回転させ続けます。

ブロンズ粉を浅い容器でゆっくり加熱すると、水の沸点より少し高い温度で色が濃くなり始める。これは金属粒子の微細さによるものである。 [336ページ]銅粉末は酸素を容易に吸収し、表面が酸化銅に変化する。この酸化物は色が濃いため、この方法によってブロンズの色合いを好みの濃さにすることができる。この単純な操作でも、特定の色合いの製品を作るにはある程度の練習が必要となる。最も安全に目的の色合いを得るには、ブロンズ粉末を金属板の上に薄く均一に広げ、下から穏やかに加熱するのが良い。粉末はすぐに黒ずみ始めるが、金属板を冷却することで酸化の進行をいつでも止めることができる。

近年、あらゆる色合いを最も濃い色調で表現したブロンズ粉末が市場に出回るようになり、これを用いることで非常に印象的な色彩効果を生み出すことができるようになりました。これらのブロンズは、アニリン染料を少量のアルコールに溶かし、この溶液を粉末に注ぎ、十分な時間練り込むことで染料をブロンズ全体に均一に混ぜ合わせることによって作られます。このようにして、使用する染料の色に応じて、緑、赤、青、または紫の光沢を持つブロンズ粉末が製造されます。金属光沢を持つこれらの色は、白色(亜鉛)ブロンズでブロンズ加工を施した後、必要なアニリン染料を溶かしたニスでコーティングすることによっても製造できます。金赤色のきらめきを持つブロンズは、金黄色のブロンズを塗布した後、少量の赤アニリン染料を溶かしたニスを塗布することによって製造されます。ここで留意すべきは、アニリン染料を溶解させたニスを塗布することによって得られるこれらの効果は、染料を非常に少量使用した場合にのみ良好に現れるということである。なぜなら、これらの色は我々が知る限り最も強い色であり、その着色力は、この特性で有名なコチニールカーミンをはるかに凌駕するからである。

ブロンズを染料で着色すると、金属光沢を伴う非常に多様な色合いが得られます。コンラディによれば、非常に美しいブルーブロンズ [337ページ]白色青銅を薄いミョウバン溶液で数時間煮沸し、洗浄・乾燥させた後、乳鉢でアルコールに溶解した濃いアニリンブルー溶液と混合し、溶媒が蒸発するまでこの操作を繰り返す。この操作を、所望の濃さの色合いが得られるまで繰り返す。その後、青銅を純水で洗浄する。コンラディはまた、着色した青銅を少量の石油ですりつぶし、石油を蒸発させるために空気にさらすことを推奨している。この操作には化学的な理由は示せないが、全く不要である。アニリンブルーの代わりに他の染料またはそれらの混合物を使用すれば、対応する色の青銅が得られる。

この方法で着色されたブロンズ像はどれも美しいものの、ほとんどすべてに欠点があります。それは、色が長持ちせず、光にさらされるとすぐに退色してしまうことです。特に、ブロンズ像に油性ニスを塗布した場合は顕著です。しかし、アルコールニス、あるいは樹脂と揮発性溶剤からなるニスを使用すれば、樹脂層によって保護されたブロンズの色は長期間にわたってほとんど変化しません。

電解銅青銅。—電解析出銅は青銅顔料として使用できます。最も簡単な方法は、鉄を含まない硫酸銅溶液に金属亜鉛の塊を加え、フラスコを長時間激しく振盪することです。液体が温まり、銅が非常に細かい沈殿物として析出します。これをフィルターで集め、空気の入っていない水(沸騰水が最適)で洗浄し、すぐに乾燥させます。フィルター内の沈殿物の上部は空気に触れているため、微細な金属の初期酸化により、一般的に茶色を呈します。これらを取り除くと、下部は純銅特有の色を示します。

同様に、硝酸銀溶液から銀を微細な状態で沈殿させることができるが、銀の粒子は [338ページ]粉末は非常に小さいため、光をほとんど反射せず、結果として粉末は見苦しい灰色を呈する。この銀で塗装された表面を硬いもので優しくこすると、金属光沢が現れる。

タングステンブロンズ顔料は高価で、使用頻度は低い。磁器るつぼでタングステン酸ナトリウムまたはタングステン酸カリウムを溶融し、タングステン酸を徐々に加えて酸性反応を起こすまで反応させることで得られる。次に、タングステン酸を中和するのに十分な量の二酸化スズを加え、混合物を冷却して微粉末にする。使用するタングステン酸カリウムまたはタングステン酸ナトリウムによって、紫色または赤色の顔料が得られ、ブロンズ粉末特有の金属光沢を示す。

さらに高価なのはバナジウムブロンズで、硫酸銅2部と塩化アンモニウム1部の溶液にバナジン酸アンモニウムを加え、沈殿物が攪拌しても再溶解しなくなるまで攪拌を続けることで作られます。その後、液体を数時間かけて約35℃まで加熱すると、バナジウムブロンズが黄金色の鱗片として析出します。これらはフィルターで集め、洗浄して乾燥させます。油やガム溶液で粉砕すると、赤金色のブロンズとして使用できます。色は空気によって変化しません。

[339ページ]

第47章
植物性青銅顔料
一見矛盾しているように見えるこの用語のもと、独特の金属光沢を生み出す物質が市場に出回っている。特定の条件下で塗布すると、本物の青銅とよく似た外観になる。植物性青銅顔料は、できる限り純度が高く、不純物が混入していないレーキ顔料である。この目的には、レッドウッドやログウッドから得られるレーキ顔料を用いることができる。

赤い木材(384ページ参照)からは、純粋な黄金色、またはバラカメムシの翅鞘の色に似た緑がかった金色の金属光沢を持つ、見事なブロンズ顔料が得られます。どちらの色も得るには、まず赤い木材を熱湯で抽出して純粋なレーキを作り、煎じ液に少量の石炭酸(液体の量の0.01パーセント)を加えて数週間放置します。沈殿物から液体をサイフォンで取り出し、加熱し、使用した木材の10パーセントに相当する量のミョウバンを加えます。混合物を約1週間放置し、沈殿物を濾過し、洗浄し、必要に応じて乾燥させます。ブロンズを水彩絵具として使用する場合は、沈殿物を濃いペースト状に乾燥させ、その体積の約10パーセントの濃いガム溶液と混ぜて、ブラシで塗布できる粘性のある塊を作ります。ブロンズ加工された製品の表面を覆い隠すほど厚くコーティングすると、乾燥後には金緑色になる。[340ページ]

このレーキ顔料を用いて金色のブロンズに似た顔料を調製する場合、レーキ顔料をほぼ完全に乾燥させてから、以下の方法で得られた液体と混合する必要があります。まず、白石鹸をできるだけ少量の水で湯煎で溶かし、完全に溶解したら、同量の白ワックスを混ぜ込みます。最後に水を加えて、冷えた液体が適度に粘稠なニス状になるようにします。この液体を、まだ湿っているレーキ顔料の必要量とすりつぶし、紙、木材、または革に塗布し、乾燥後にガラス玉でこすると、徐々に非常に美しい金色のブロンズ色になります。このブロンズ化の方法は、壁紙の製造や高級皮革の着色に広く用いられています。このコーティングを水から保護するために、乾燥後にニスを塗る必要があります。

これらのブロンズ顔料はニスにも使用できます。レーキ顔料は完全に乾燥させた後、ニスと混ぜて、刷毛で塗れるくらいの粘度の塊になるようにすりつぶします。

植物性ブロンズは、同様の方法でログウッドから得られます。濃いブロンズ色が必要な場合は、一般的に塩化スズ(IV)溶液を用いてレーキを沈殿させ、淡い金色にする場合はミョウバンを用います。これら2種類の塩を混合することで、中間色が得られます。ミョウバンで生成した沈殿物は、重クロム酸カリウムで着色できます。ヘマトキシリンは酸化クロムと反応して濃い青黒色の化合物を形成し、その着色力は非常に強いため、筆記用インクの着色に用いられます。このインクは、ログウッドの煎じ液に少量の重クロム酸カリウムを加えることで作られます。この暗色の沈殿物をごく少量、ミョウバン溶液でログウッド抽出物から沈殿させたレーキと混合すると、独特の金属光沢を持ち、カリウムの量に応じて色合いが変化する色が得られます。 [341ページ]重クロム酸塩を加える。この塩の添加は非常に慎重に行わなければならない。ほんの少し過剰に加えるだけでも色が濃くなりすぎて、ブロンズとして使えなくなるからである。沈殿物の色合いは液体の濃度やその他の条件によって変わるため、正確な量を指定することは不可能である。実際には、最も安全で便利な方法は、重クロム酸塩を大量の水に溶かし、その希釈液をミョウバンとともにログウッド抽出液に少量ずつ加えることである。添加するたびに、沈殿物の一部を、少量の糊を加えた上記の石鹸とワックスの溶液と素早く混ぜ合わせ、紙に広げる。まだ目的の色合いが現れていない場合は、さらに少量の重クロム酸塩を加えて再度テストを行い、適切な色合いが得られるまでこのプロセスを繰り返します。

壁紙や高級皮革の着色に用いられる顔料で、植物性ブロンズ顔料のように低コストで優れた効果を発揮するものは容易には製造できない。そのため、植物性ブロンズ顔料は、着色剤メーカーや皮革・製紙メーカーから最大限の評価を受けるに値する。

付録—ブロケード顔料(「ブロケードファルベン」)—この名称で最近導入された粉末は、強い金属光沢またはガラス光沢を特徴とし、壁紙の製造など特定の用途に非常に適しています。これは、非常に繊細な効果を生み出すことができるためです。これらは、適度に細かく粉砕された雲母から構成されています。雲母は自然界に頻繁に存在する鉱物で、非常に簡単に薄いシート状に割れます。雲母はさまざまな色で存在します。薄いシート状の雲母は無色で完全に透明です。やや厚い塊では、一般的に金または銀に似た独特の金属光沢を示します。かなり細かい粉末に粉砕すると、金または銀と同じ光沢を持ち、金または銀のブロケード色は商業的に区別されます。これらは、事前に分類された雲母を粉砕することによって作られます。 [342ページ]その外観。粉末状の雲母は粉末のまま販売することも、すぐに使えるように結合剤と混合することもできます。結合剤としては一般的にアラビアゴムが使用されますが、より安価なデキストリンで代用することも可能です。紙に印刷すると、ブロケード顔料はブロンズのような効果を生み出し、安価であることに加えて、空気の影響を全く受けないという大きな利点があります。

[343ページ]

有機由来の顔料。

第48章

一般的にレーキ顔料と呼ばれる顔料は、有機着色物質と金属酸化物が結合した化合物から構成されています。まれに、インジゴスルホン酸などの他の着色物質化合物がこの用語に含まれる場合もあり、さらに稀にカルタミンレッドなどの純粋な着色物質が含まれることもあります。しかし、レーキ顔料の圧倒的大多数は、着色物質と金属酸化物の化合物です。この目的のために、スズ、鉛、アルミニウムの酸化物が一般的に使用されます。

レーキ顔料は一般的に、着色物質の溶液と金属酸化物の塩の溶液を混合し、アルカリを用いて酸化物を沈殿させることによって作られる。着色物質は酸化物とともに分離され、レーキ顔料と呼ばれる物質を形成する。レーキ顔料が着色物質と金属酸化物の真の化学化合物なのか、それとも着色物質が微細な酸化物の表面引力によって単に結合しているだけなのかは、まだ確定していない。後者の見解を支持する根拠としては、一定量の酸化物に対して、着色物質の量を増減させることができるという事実が挙げられる。[344ページ]

レーキ顔料の耐久性は大きく異なり、茜レーキ顔料のように最も耐久性の高い顔料に数えられるものもあれば、ログウッドレーキ顔料のように耐久性が非常に低いものもある。

レーキ顔料の製造に使用される着色剤の大部分は植物由来ですが、動物由来のものもいくつかあります。この目的で使用される着色剤の性質は大きく異なり、それぞれの材料はレーキ顔料の製造に特別な処理を必要とします。したがって、レーキ顔料の製造方法を説明する際には、まず対象となる着色剤の性質を説明し、次にレーキ顔料の製造手順に進みます。本書の前の部分では、顔料を色順に並べていますが、レーキ顔料についても同じ順序で説明します。黄色、赤色、緑色のレーキ顔料は、由来が異なるものであっても、特定の顔料を参照しやすくするために同じセクションで扱います。

白いレーキ顔料は知られておらず、黒と表現できるレーキ顔料もありません。これらの例外を除けば、あらゆる色、あらゆる濃淡のレーキ顔料を作ることができます。その例として、市販されている茜色レーキ顔料を挙げることができます。これは非常に多様な色合いで販売されており、最も淡いバラ色から最も濃い紫がかった赤、あるいはより正確には茜色と呼ばれる特徴的な色合いまで作ることができます。あらゆるレーキ顔料の色合いは、鉱物顔料の製造と同様に、白色顔料を混ぜることによって得られます。ただし、後者の場合、白色顔料はしばしば機械的に色と混ぜ合わせる必要がありますが、レーキ顔料の色合いは製造過程で実現されます。一般的に、レーキ顔料の淡い色合いは、着色物質を沈殿させるために使用される酸化物である塩の量を増やすことによって得られます。問題の酸化物は(酸化鉛を除いて)白色です。したがって、淡い色合いでは、多量の酸化物の上に少量の着色物質が沈殿しますが、濃い色合いでは、 [345ページ]逆の場合もあり、少量の酸化物の上に大量の着色物質が沈殿し、その結果、非常に濃い色合いに見える。

湖水に含まれる着色物質の性質はさておき、着色物質と結合している金属酸化物のみを考慮すると、酸化鉛を含む湖水は耐久性が低いように思われる。湖水中の着色物質と金属酸化物の結合は非常に緩いため、硫化水素によって容易に破壊される。鉛を含む湖水が硫化水素を含む空気にさらされると、時間の経過とともに色は必然的に黒ずむ。錫を含む湖水も硫化水素の影響を受けやすく、このガスが微量でも含まれる空気中ではすぐに輝きを失い、やがて完全に変色してしまう。

アルミナは硫化水素の影響を受けないため、レーキ顔料の製造に最も適した酸化物とみなされます。一般的にはミョウバンとして使用されますが、美しい色を出すためには、その選択に細心の注意が必要です。市販のミョウバンには酸化鉄が含まれていることが多く、アルミナを着色剤と同時に沈殿させると、酸化鉄も沈殿してレーキ顔料と混ざり、その濃い色がレーキ顔料の色調に大きく悪影響を与えます。酸化鉄がレーキ顔料の色に及ぼす影響は非常に大きく、例えば、鉄を含むミョウバンでは淡い赤色のレーキ顔料を得ることは不可能です。鉄を含むミョウバンによる悪影響を避けるため、使用前に検査し、相当量の鉄が含まれている場合は、この用途には使用しない方が良いでしょう。

ミョウバンに次いで、塩化スズ(IV)溶液はレーキ沈殿物を作るのに最も一般的に用いられるが、塩化スズ(IV)を含まないものでなければならない。また、一般的にミョウバンよりも濃い色のレーキを生成する。塩化スズ(IV)溶液には鉄分が含まれていないことを確認する必要がある。[346ページ]

レーキ顔料を作る一般的な方法は非常に簡単です。まず、着色物質の透明な水溶液を得ます。次に、この水溶液に、水に溶けている着色物質の量に比例して、ミョウバンまたは塩化スズ(IV)溶液を加えます。そして、アルカリを用いて金属酸化物を沈殿させます。炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、または苛性アルカリを使用できます。アンモニアは鉄を含まないため、この目的に非常に適しています。沈殿剤は慎重に加える必要があり、着色物質の大部分が沈殿した後に滴下します。アルカリ溶液が過剰になると、沈殿物の色合いに大きな影響を与えます。沈殿したレーキ顔料は、ほぼ無色の液体の底に急速に沈殿します。塩化スズ(IV)を使用した場合は、特に沈殿が速くなります。その後、液体を抜き取り、ペースト状の残渣を濾し器にかけ、水で数回洗浄し、空気中またはオーブンで乾燥させます。

適切に調製されたレーキ顔料は、乾燥するとまとまりの少ない塊となり、容易に粉末状にすりつぶすことができ、その後、油やガム溶液と混ぜてすりつぶすことで油絵具や水彩絵具を作ることができます。同時に、純粋なレーキ顔料に色調を調整するための材料が加えられます。この目的には一般的に白色顔料が用いられ、色の濃淡は添加された白色顔料の量に比例します。一部のレーキ顔料は、少量の他の着色剤によって色調を調整されます。例えば、純粋な赤色レーキ顔料に少量の青色顔料を混ぜると、紫がかった濃い色になります。黄色顔料に少量の赤色または青色の着色剤を加えると、添加した着色剤の量に比例して、オレンジがかった濃い黄色、または緑がかった黄色になります。

色を作る人にとって、微妙な違いに敏感な熟練した目を持つことが非常に重要であることに留意すべきである。 [347ページ]色。そうすれば、色合いに欠点のない色を作り出すことができます。なぜなら、もし偶然にも色がうまく出なかったとしても、適切な混合によって改善できるからです。色の混合に明確な規則を与えることは全く不可能です。色合いの推定は言葉で教えることはできず、長年の練習が必要です。使用者が正常な視力を持っている限り、あるシステムを使用することで、色の非常にわずかな違いを容易に推定できます。純粋で明確な色合いの顔料から色のスケールを作成し、そのスケールに成功した混合を徐々に挿入して、個々の純粋な色が規則的に互いに混ざり合う一連の色を作成します。そうすれば、スケール上の特定の色合いに対応する顔料を作成する必要があるときに、少し練習すれば、その色合いを容易に作成できます。なぜなら、スケールはどの色が優勢であるかを示しているからです。

いわゆる樹液染料は、一般的に非常に純粋な色合いが特徴です。これらは、レーキ顔料を酸または強塩基で分解し、得られた着色物質の溶液を穏やかな熱で蒸発させ、ガム、デンプン、またはその他の増粘剤と混合して、球状または棒状に成形できる程度の粘稠度を持つ塊を作ることによって製造されます。

染料木材の煎じ液には、着色物質以外にも必ず他の物質が含まれており、それらは着色物質と共に沈殿し、その色合いを多少損なう。このようなレーキを分解すると、着色物質が精製された形で得られ、その本来の美しさが発揮される。この精製された着色物質の溶液を再び塩溶液で沈殿させれば、元のレーキよりもはるかに鮮やかなレーキが得られるが、この二重沈殿に伴う損失が非常に大きいため、レーキのコストが著しく高くなってしまう。

[348ページ]

第49章
イエローレイクス
黄色色素は自然界に広く存在し、それらから染色や着色料の製造に用いられる多くの黄色顔料が得られる。植物由来の黄色色素から得られる色は特に鮮やかではないため、安価な顔料の製造には主に黄色レーキが用いられ、鮮やかな黄色には無機顔料が用いられる。

ダッチピンク。—クロウメモドキ属(Rhamnus)のいくつかの種には、黄色い色素であるキサントラムニンが含まれており、これは黄色い果実を熱アルコールで抽出することによって純粋な形で得られます。冷却すると、不純物を含む色素が分離します。アルコールからの再結晶を繰り返すことで、水とアルコールに溶解する針状の結晶が得られます。

ダッチピンクとして知られる黄色のレーキは、黄色の(ペルシャ)ベリーを砕いて水で煮て、抽出液をミョウバン溶液と混ぜて作られます。その後、粉末状のチョークを加えて沈殿させます。通常、ベリー100に対して水500を使用し、煎じ液にミョウバン20を加え、混合物を細かく粉末状にしたチョーク75の上に注ぎます。液体をデカントし、残留物を濾過、洗浄、乾燥させます。市販のダッチピンクは、黄色のベリー、クエルシトロンの樹皮、ウコンの煎じ液の混合物にミョウバン溶液を加えて作られます。 [349ページ]そしてチョークになる。沈殿物は円錐形の塊に加工され、ダッチピンクとして販売され、通常の塗装や革の着色に使用される。

ウェルドレーキ。—染料用のウェルド(Reseda luteola)には、かつて染色に広く使われていた黄色の色素が含まれており、そこから黄色のレーキも得ることができます。ウェルドを水で煮ると、濃い黄緑色の煎じ液が得られ、冷めると黄緑色のフロックが分離します。レーキは根を除く植物のすべての部分から得ることができ、花芽から最も多くの色素が得られます。レーキは一般的にアルミナで沈殿させます。ウェルドとミョウバンを等量ずつ水で煮て、ミョウバンが溶けて液体が濃い黄色になるまで煮ます。熱い溶液をすぐに厚手の麻布で濾過し、発泡が続く限り、ソーダ溶液を少量ずつ加えながら絶えずかき混ぜます。

鮮やかな黄色のレーキを作るには、鉄分を全く含まないミョウバンが必要です。少量の鉄分でも色合いに大きな影響を与えます。溶鉱炉には多かれ少なかれタンニンが含まれており、これが鉄塩と反応して非常に濃い青色または緑色の化合物を生成します。この化合物がごく少量生成されるだけで、黄色の色合いが醜く汚れた色に変わってしまいます。

炭酸ナトリウムの代わりにチョークを用いてアルミナを沈殿させることもできる。この場合、沈殿物にはルテオリンのアルミナ化合物に加えて硫酸カルシウムが含まれる。

ウェルドレーキは、油絵具、サイジング剤、または水彩絵具として使用できます。

ガンボージレーキ。—粗ガンボージは、東インドのある樹木の乾燥した樹液です。画家の絵具として使用されますが、水に溶かしてのみ使用します。油に溶かす場合は、レーキに加工します。美しいレーキを得るには、特別な処理が必要です。ガンボージを数日間水で処理し、柔らかい塊を板の上またはミルで均一なペースト状になるまで挽き、水と混ぜて濃い液体にし、細かいふるいに通します。次に、ガンボージ1に対してミョウバン3の割合で熱いミョウバン溶液を加えます。 [350ページ]混合物を木製の容器で煮沸し、よくかき混ぜながら硝酸を2部加える。最後に、液体がゼリー状に固まるまで、希薄な炭酸カリウム溶液を少量ずつ加える。固まったゼリーをろ布の上に薄く広げ、水でよく洗い、弱火で乾燥させる。

加工済みガンボージ。—粗製のガンボージは均一な色合いにならないため油絵には使えませんが、着色物質から不純物を取り除き、油で練り上げると、深みのある美しい色が得られます。

ガンボージの着色成分は、濃アルコールに比較的よく溶ける樹脂ですが、不純物は溶けません。純粋な着色物質は、以下の方法で比較的安価に得られます。粗く粉砕したガンボージを濃アルコールを入れた大きなフラスコに入れ、フラスコをしっかりと密閉し、暖かい場所に置いて繰り返し振とうします。濃い黄色の溶液を沈殿物から注意深く注ぎ出し、水を加えると、着色物質が塊状に分離します。着色物質をすべて沈殿させるのに十分な量の水だけを加えるようにします。液体の試験片を時々調べ、アルコールは蒸留によって回収して再利用できます。アルコール溶液から分離された着色物質は、乾燥すると硬い塊になります。油で粉砕する前に、非常に細かく粉砕する必要があります。

他にも、着色物質の水性煎液にミョウバンを加えて中和することで得られる黄色のレーキ顔料は数多くあります。このような煎液は、フスティック、クエルシトロン(Quercus tinctoria)、若いフスティック(Rhus cotinus )、メギ( Berberis vulgaris )の根、ベニノキ( Bixa orrellanaの果実 )、ウコン( Curcuma longaの根)などから得られます。これらの原料から得られる黄色のレーキ顔料は絵画にはほとんど使用されず、鉱物顔料の方が見た目が優れているため好まれます。これらの着色物質は主に染色に使用されます。 [351ページ]黄色から茶色まで様々な色合いを生み出し、その大部分はキャラコプリントにも使用される。

フスティックレーキ。―上記の着色材料の中で、フスティックは非常に美しいレーキ顔料を生み出すため、絵画においてこれまで以上に広く用いられるべきである。「古いフスティック」は使用直前に砕き、熱湯で抽出する。抽出液がまだ熱いうちに、熱湯ミョウバン溶液と混合する。冷却すると、細かい黄色の沈殿物が形成される。この沈殿物は乾燥すると、しばしばダッチピンクという名前で販売される。(本物のダッチピンクは黄色のベリーの煎じ液から作られるが、この名前で販売されている顔料の大部分は、さまざまな黄色の染料の混合物の煎じ液から作られている。)

フスティックから最良のレーキ顔料を得るには、使用するミョウバンに鉄分が全く含まれていないことが必須です。そうでないと、濁った緑色のレーキ顔料しか生成されません。鉄分が少しでも混入すると色の色合いが損なわれるため、フスティックレーキ顔料は酸化鉛を用いて作られることが多いです。鉛フスティックレーキ顔料を得るには、煎じ液を数日間放置して、フスティックの着色成分であるマクルリンとともにモリンの成分が分離するようにします。沈殿物から液体を濾過し、飽和するまでリサージで煮沸した酢酸鉛溶液を加えて、最も塩基性の高い酢酸鉛を生成します。鉛フスティックレーキ顔料は濃い黄色をしており、絵画に適していますが、他の鉛顔料と同様に、空気中では特に耐久性はありません。粉砕したチョークやデンプンを混ぜることで、くすんだ黄色のレーキ顔料の淡い色合いが得られます。

クエルシトロンレーキ。—レーキ染料は濃い黄色を呈するが、クエルシトロン単独で作られることは稀である。繊維に直接染料を塗布して作られる場合の方が染色によく用いられる。クエルシトロンレーキは、粉砕した樹皮の水性煎液を錫結晶と少量のミョウバン溶液で処理することによって作ることができる。 [352ページ]結晶のみを使用すると、ミョウバンを同時に使用した場合よりも濃い黄色のレーキが得られる。したがって、さまざまな色合いを作り出すことができる。

クエルシトロン樹皮抽出物は、フラビンという名称で灰黄色の粉末として市販されており、優れた着色力を持つため、樹皮の水性抽出物の代わりに有利に使用することができる。

アニリン染料の発見以来、レーキ染料の用途は大幅に拡大しました。これは、天然染料を用いる際に必要となる多くの工程を経ることなく、より鮮やかな色合いが得られるようになったこと、そして作業者の高度な技術が不要になったためです。このことは、黄色系の染料だけでなく、かつて染色職人が用いていた他の多くの染料にも当てはまります。新しい染料が急速に普及した主な理由は、その美しさと、使用に必要な労力の軽減にあります。

ピュリーまたはインディアンイエローは、同じくインディアンイエローという名称で知られる黄色のコバルト顔料と混同してはならない。これは、酸化マグネシウムと有機酸(ユーキサンチン酸)の化合物である。マンゴーの葉を餌として飼育された牛の尿から得られる。市販品は、約50~60グラムの塊状で、表面は濃い茶色だが、割ると美しいオレンジイエローを呈する。インディアンイエローはあまり使われておらず、今後重要性を増す見込みはない。色合いが同等の、より安価な着色料が数多く存在する。

サフランの着色料―アヤメ科のサフランの花の乾燥した雌しべは、古くから食品の着色に用いられてきました。特徴的な色合いの非常に美しい黄色の着色料を含んでおり、かつては絹の染色、特に手袋の革の染色に広く用いられていました。しかし、現在ではほとんど使われなくなっており、はるかに安価なアニリン染料でも同等の色合いが得られます。サフランは高価であるため(1キログラムのサフランには約6万本の雌しべが含まれています)、この原料は広く普及していません。 [353ページ]湖は、日陰の美しさという点では申し分ないが、永続性には欠ける。

クチナシの着色物質。―南アジアから輸入されるこの植物の果実には、美しい濃い黄色の着色物質が含まれており、ロシュレーダーによれば、これはサフランの着色物質と同一である。この着色物質は水に溶けやすく、水溶液に塩を加えることで様々な色合いのレーキを容易に得ることができる。ミョウバンは純粋な黄色、酢酸鉛は黄赤色、塩化第一スズは濃い橙赤色のレーキとなる。

[354ページ]

第L章
レッドレイクス
コチニールとカルミン。

古代の紫色は、貝類の 紫色の色素から得られました。それは非常に高価であったため、王族の象徴とされていました。歴史によれば、ティルス人がこの色を発見し、少なくとも染色に用いることができたとされています。古代の文献では、ティルス産の紫色の衣服は最高の贅沢品とされていました。この色素から紫色を得る技術は失われていましたが、近年になって再発見されました。しかし、その色は私たちが考える鮮やかな色合いとは全く異なるものでした。

スペイン人がメキシコを征服した際、鮮やかな赤色の色素を生産する昆虫が栽培されているのを発見しました。この昆虫、コチニールは、特定のサボテン、特にCactus coccinelliferとCactus opuntiaに寄生します。着色料として使用されるのは雌のみで、雄は非常に小さく、数もはるかに少ないです。適切なサボテン種とコチニールの栽培は、ほとんどの熱帯諸国に広まっています。大量に付着している雌は、ブラシで払い落とされ、ホットプレートで加熱して殺されます。すると、キビの種子ほどの大きさの粒状になり、表面はしわが寄っていて、銀灰色の粉で覆われています。この種類のコチニールが最良です。黒コチニールも市販されており、茶色がかった黒色をしています。これは、 [355ページ]昆虫を沸騰したお湯に入れると、生きた昆虫を覆っている灰色の粉が取り除かれる。コチニールは粉砕すると、醜い赤褐色の粉末になる。

コチニールの動物性は肉眼では判別できず、顕微鏡で観察して初めてわかる。このことが、高価なコチニールの信じがたいほどの偽造行為を可能にしてきた。小麦粉を主成分とするペーストをコチニールの形に成形し、安価な赤い着色料で着色し、コチニールが詰められていた箱の粉塵を粉末状にして、コチニールとして市場に出回らせた事例が知られている。専門家であればこのような悪質な詐欺に騙されることはないだろうが、別の偽造方法ははるかに見破りにくい。本物のコチニールから着色料の大部分を抽出し、それを灰色のコチニールの粉塵で再び粉末状にして市場に出回るのである。このように抽出されたコチニールは、新鮮なコチニールと同じ茶褐色の粉末を生成しない。

コチニールカイガラムシには非常に多量の着色物質が含まれており、乾燥状態の昆虫の重量の50パーセントに達することもあります。この着色物質はカルミン(同じ名前はレーキにも用いられます)として知られており、水に溶けると鮮やかな赤色になります。コチニールを水で抽出する場合、この操作を何度も繰り返す必要があり、その都度新しい量の着色物質が溶解されます。コチニールは水で繰り返し煮沸することで抽出できますが、その場合、着色物質をほとんど含まない大量の液体が生成されます。着色物質の濃い溶液を得るには、コチニールを粉末にする必要がありますが、コチニールは柔らかいため、細かい粉末にはならず、ペースト状の塊になるため、これは困難です。コチニールをコーヒーミルに似たミルで挽くのが最も効果的ですが、ミルの溝は [356ページ]粉砕を担う鋼鉄製のコーンは詰まりやすいため、コーンを取り外して清掃できるようにミルを配置する必要がある。

コチニールの着色原理はカルミン酸という酸で、発見者のウォーレン・デ・ラ・ルーは次のようにしてこれを得た。粉末コチニール1部を水40部で20分間煮沸し、静置後、沈殿物から液体を注ぎ出し、酢酸1部で酸性化した酢酸鉛6部の溶液と混合する。不純なカルミン酸鉛からなる沈殿物を無色の液体から濾過し、注意深く洗浄する。まだ湿っているうちに水に懸濁させ、硫化水素を通す。カルミン酸鉛は硫化鉛とカルミン酸に分解され、カルミン酸は水に溶解する。着色物質はまだ完全には純粋ではない。酢酸鉛と硫化水素による処理を繰り返す必要があり、得られた溶液を低温で蒸発させ、残渣を沸騰アルコールに溶解し、リン酸を加えて残存する微量のカルミン酸鉛を分解し、次にエーテルを加え、最後に透明な液体を沈殿物から分離して蒸発させる。このプロセスにより、カルミン酸は完全な純度で得られる。残念ながら、このプロセスは実用には複雑すぎる。純粋なカルミン酸は紫赤色の塊で、端で赤い光を透過し、粉砕すると純粋な緋色の粉末を形成する。水溶液は、ミョウバンとアンモニアと反応して特徴的な沈殿物を形成し、その色は最も純粋なカルミンレッドである。鉛、亜鉛、銅の塩は紫赤色の沈殿物を生成する。カルミン酸の組成は、式C₁₇H₁₈O₁₀で表される。

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第15章
カルミンの製造
コチニール色素は、レーキ顔料の形でカルミンとして用いられ、絵画において最も上質で高価な絵具です。カルミンの製造方法は一見単純に見えますが、極めて美しい製品を得るのは容易ではありません。未だ解明されていないいくつかの条件が、その製造過程において重要な役割を果たしているのです。つい最近まで、上質なカルミンの製造方法は秘伝とされていましたが、今ではそうではなく、適切な注意を払えば誰でも満足のいく製品を作ることができます。数多くの製法が知られていますが、ここではその中でも特に優れたものをいくつかご紹介します。

カルミンを調製する際には、どのような方法を用いるにせよ、いくつかの注意点を守らなければ鮮やかな色を得ることは不可能である。アルカリやアルカリ土類はごく少量でもカルミンの色合いに影響を与えるため、調製には湧水は決して使用してはならない。純粋な雨水、あるいはさらに良いのは蒸留水を用いるべきである。

コチニールの煎じ液は濾過が難しい。紙は、孔がすぐに詰まってしまうため、常に新しい濾過器が必要になるので使えない。上質な絹が最も適している。ただし、石鹸で洗ってはいけない。布地に残る少量の石鹸のアルカリ性が色に影響を与えるからである。煎じ液はよく錫メッキされた銅鍋で作る。その他の容器はすべてガラス製か磁器製にする。これらは最も簡単に洗浄でき、非常に清潔な状態を保つ必要がある。 [358ページ]工程の成功に不可欠な要素。工程全体を通して、液体が鉄と接触しないよう細心の注意を払う必要がある。微量の鉄が混入するだけで、製品の変色につながる。

カルミンを大量生産する際の要点は、着色物質を水に溶解し、鉄を全く含まないアルミニウム塩(一般的にはミョウバン)を加えて沈殿させることである。カルミンの分離が遅いほど、色はより鮮やかになる。一般的に、最後に沈殿する部分が最も明るい色を示すことが観察されている。これは、煎じ液中のカルミン酸に混入した異物が、最初の沈殿物とともに沈殿するためである。製品の美しさで有名なフラウ・チェネッテの製法では、溶液からカルミン全体を約3週間かけて分離する。この長い期間の間に、カルミン酸とともに水に溶解した物質の大部分が分解され、液体は不快な臭いを帯び、カビで覆われる。著者の見解では、この製法によって非常に良質な製品が得られるのは、不純物の大部分が分解されるためである。製品がカルミン酸とアルミナの純粋な化合物に近づくほど、カルミンの色合いはより純粋で鮮やかになる。

光がカルミンの美しさに大きな影響を与えることはよく知られています。曇りがちな冬の日には、夏のような上質な製品を作ることはまず不可能です。着色物質を沈殿させるには、ミョウバンの代わりにスズ溶液を用いることもできますが、その場合、製品の色合いはアルミナカルミンとは異なります。

セネットの方法。 —1キログラムの細かく粉末にしたコチニールを75リットルの水で2時間煮沸し、90グラムの硝石を加え、液体を3分間煮沸した後、120グラムのスイバ塩(酸性シュウ酸カリウム)を加え、 [359ページ]液体を再び10分間煮沸する。その後、静置して液体を完全に透明にし、サイフォンで沈殿物から分離し、浅いガラス皿に移す。ガラス皿は、埃から保護し、均一な温度の場所の明るい場所に置く。数週間かけてカルミンが分離し、最後の部分は常に最初の部分よりも明るくなる。シュウ酸カリウムを加える目的は、酸性塩が溶液からカルミンを分離するため、カルミンの分離を促進することである。硝石は省略しても問題ない。

カルミンのレシピの大部分は、しばしば高値で販売されていますが、上記のものとほとんど違いはありません。酸性の酒石酸カリウムがシュウ酸塩の代わりに使われますが、酒石酸塩の溶解度が低いため、後者の方が好ましいです。コチニールの煎じ液が濃すぎないこと、ミョウバンを少量だけ加えることが重要です。透明な液体を浅いガラス皿に入れます。数日後、沈殿物の性質を調べる必要があります。かなりの量の赤い沈殿物が形成された場合は、液体を別の皿に注ぎ、次の数日間でカルミンが再び分離し、通常は最初のものよりも明るい色になります。たとえば、125グラムのコチニールを5リットルの水で15分間煮沸し、沸騰した液体に30グラムの非常に細かい粉末のミョウバンを加え、再び数分間煮沸し、透明にして冷まします。カルミンの大部分は数時間で得られるが、数日経っても液体からカルミンが分離される。

別の製法では、コチニール500グラムを水30リットルで煮沸し、酒石酸カリウム60グラムを加え、次にミョウバン30グラムを加え、数分間煮沸を続け、その後液体を冷却する。カルミンは、錫溶液を用いることで非常に短時間で得られる。そのプロセスは、先ほど述べたものと同様である。自然発生のために取っておかれる液体は、 [360ページ]しかし、析出したカルミンは鍋に戻され、溶液がまだはっきりと赤色を呈している間は、純粋な塩化第一スズの溶液が滴下される。カルミンは鍋の底に沈殿する。取り出された液体は、たとえほとんど無色に見えても、数日後にはさらに少量のカルミンを生成する。

JJヘスによれば、コチニールの脂肪をエーテルまたはベンゼンで事前に抽出しておくと、より鮮やかなカルミン色が得られるという。

調製済みのカルミンの色を濃くするための提案がしばしばなされてきたが、これは細心の注意を払って行わなければならない。なぜなら、より上質な顔料を作るどころか、かえって見栄えの悪い顔料を作ってしまうことが非常に容易だからである。カルミンは、約5パーセントのアンモニア溶液を含む蒸留水で湿らせる。

カルミンはアンモニアに容易に溶解します。この性質を利用して純度を検査することができ、純粋なカルミンは、その量の5~6倍のアンモニアに残留物なく溶解するはずです。かなりの残留物がある場合は、何らかの不純物が意図的に添加されていることを示します。この目的には、デンプン、朱色、安価なレーキ顔料などが用いられます。上記の量のアンモニアでカルミンを処理して得られる赤い溶液は、赤いインクとして使用できます。この溶液はカルミンの精製にも使用できます。栓をしていない瓶に入れてしばらく放置すると、アンモニアが蒸発し、カルミンの大部分が非常に細かい粉末として沈殿します。

カルミン溶液は、カルミンを必要な量のアンモニアに溶解し、アンモニアと同量のグリセリンを加え、加熱によってアンモニアを蒸発させ、溶液を希釈することによって作られます。この溶液は菓子の着色には適していますが、グリセリンが乾燥を妨げるため、絵画や筆記には使用できません。

カルマインは絵画に広く使われており、多くの用途で [361ページ]別の顔料で置き換えることも可能で、例えば、ベジタブルルージュと呼ばれる化粧品は、他の顔料では作ることができません。カルミンはあらゆる着色方法に使用でき、製菓用途においては全く無害です。

ミュンヘン、ウィーン、パリ、またはフィレンツェのレーキ顔料。この深紅色の美しいレーキ顔料は、カーマインとは異なり、アルミナをはるかに多く含み、一般的なレーキ顔料のような性質を持っています。より淡い色合いや安価な顔料を得るために、カーマインレーキにマグネシアなどの淡い白色物質を意図的に混ぜることもあります。

上質なカーマインを作るには最高級のコチニールしか使えませんが、フローレンスレーキには安価なコチニールを使うことができます。カーマインに使うコチニールは水で短時間煮沸するため、残渣にはかなりの量の着色物質が含まれており、元の量の半分にも達することがあります。カーマインの製造に使う材料と同じものを使用し、この場合も純度を重視する必要があります。ミョウバンの重量は通常コチニールの10~15倍で、色を明るくするために少量の塩化第一スズと酒石酸カリウムも加えます。これらの材料はすべてコチニールと一緒に煮沸し、透明な溶液に炭酸ナトリウムを加えて発泡がなくなるまで待ち、分離したレーキを洗浄します。レーキはアルミナの代わりにマグネシアで作ることもできます。マグネシアは硫酸マグネシウムの形で加えます。マグネシアの量が多いほどレーキは薄くなります。材料の配合比率は製造業者によって異なります。著者は、以下の配合比率で常に良好な結果を得ています。コチニール10部、ミョウバン150部、水250部、またはコチニール10部、硫酸マグネシウム5部、ミョウバン0.5部。

フィレンツェ風レーキ顔料を作る際には、かなり濃い色合いを作り出す必要があります。この顔料は、湿った状態でも乾いた状態でも、白色顔料と容易に混合することができ、最も繊細なバラ色まで、あらゆる色合いを作り出すことができます。[362ページ]

アンモニアコチニール。—この調合液は主に染色業者によって使用され、コチニールを密閉容器に入れ、濃アンモニアで処理して着色物質を溶解させることによって得られます。約1か月後、コチニールの量の約3パーセントに相当する量のミョウバンを、未溶解の残留物を溶液から分離せずに加え、全体を錫メッキ鍋で弱火で蒸発させ、冷却すると固いペースト状になるまで加熱します。少量のデンプンペーストを加えると、より固まりやすくなります。「コチニールペースト」とは、このように処理されたコチニールのことで、通常はケーキ状または小さな板状で市場に出回ります。

真正コチニールの他に、同じ昆虫の他の種も赤い色素を含み、染色に利用されることがある。その中で最も重要なのは、スクレランサスの根に生息するポーランドコチニール( Coccus polonicus )である。これらの昆虫が真正コチニールと同じ色素を含んでいることは証明されていないが、ポーランドコチニール、そしてロシアコチニール( Coccus euvæ ursi )の色素は、真正コチニールの色素に比べて美しさがはるかに劣ることは確かである。

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第52章
ラックの着色物質
インド東部の特定の樹木、特にイチジク属の樹木に、コッカス・ラッカという昆虫が開けた穴から、樹脂と着色物質が同時に大量に流れ出し、昆虫がしばしばその中に閉じ込められ、樹木に大きな赤い塊が形成されます。昆虫はある程度この塊の中に生息し、雌は隙間に卵を産み、幼虫は塊に含まれる赤い樹液を餌とすると言われています。幼虫が塊から出た後、一般的に11月頃に、塊は枝から剥がされて採取されます。これは現在スティックラックとして知られており、濃い赤色の細かい樹脂の大きな塊で構成されています。内部には昆虫の細胞がまだ見られます。噛むと柔らかくなり、唾液が濃い紫色に染まります。スティックラックを水で煮ると、着色物質の一部が溶け出します。良質なスティックラックは、着色物質を10%、樹脂を80%含んでいます。

シードラックはスティックラックと同じ起源を持つが、着色成分の大部分が抽出されていることが多く、含有量は2.5パーセントを超えることは稀であるため、着色用としての価値は低い。

ラック染料。—スティックラックの着色物質は、インドでは一般的に樹脂から分離され、ラック染料という名前で市場に出回ります。これは、粗く粉末にしたスティックラックを大きな容器に入れ、温水で数時間かき混ぜて作られます。 [364ページ]着色物質は溶解するが、樹脂はルビーレッドの塊として残り、これを溶かしてシェラックという名で市場に出回る。着色物質の溶液は浅い容器に入れて日光で蒸発させるか、鍋で煮詰める。残ったものはケーキ状に固められる。現在では、着色物質の抽出には純水の代わりにソーダ溶液が用いられ、収率が高くなっている。ラック染料は通常、着色物質が45~50%、樹脂が25%、そして意図的に混入された土類物質が含まれている。

スティーブン法によるラック染料の調製では、粗く粉末状にしたスティックラックをソーダとともに煮沸し、樹脂に含まれる残りの着色物質を水で繰り返し煮沸することによって抽出する。抽出液をすべて合わせ、ミョウバンで沈殿させる。着色物質はレーキ状になって分離するが、このレーキにはまだ大量の樹脂が含まれている。

ヘンリーの特許製法によれば、種子ラックの着色物質は油圧プレスによって抽出される。ラックはプレスバッグに充填され、蒸気で加熱された鉄製の箱の間に挟まれる。圧力を加えると、溶融した樹脂であるシェラックがバッグから押し出され、着色物質はバッグ内に残る。この方法を大規模に採用する場合、ステアリン酸ろうそく製造工場で使用されるものと同様のプレス機が適している。

ラック染料を塩酸で処理すると、着色物質が溶解します。この溶液は羊毛の染色に用いることができ、美しい赤色に染まります。着色物質は外観がコチニールに非常によく似ていますが、はるかに堅牢なように見えます。また、組成はカルミン酸に似ているようですが、その化学構造についてはほとんど分かっていません。

ラック染料を絵画に使用する場合は、樹脂を除去しなければならない。 [365ページ]これは、細かく粉砕した物質を長時間沸騰したアルコールで処理し、樹脂溶液を未溶解の着色物質から分離し、その後乾燥させることで実現されます。こうして、市販ではウィーンレッドとして知られる、カーマインレーキに劣らないレーキ顔料が製造されます。残念ながら、ラック染料はインドからイギリスに大量に輸入されているにもかかわらず、価格が非常に高いため、画家の絵具としてしか使用できません。

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第53章
 ベニバナまたはカルタミンレッド
ベニバナ(Carthamus tinctoria)は南ヨーロッパに自生し、栽培もされている。ベニバナには黄色と赤色の2種類の色素が含まれている。黄色は無害であるため、染色には使われず、リキュールの着色に用いられる。赤色は造花や高級化粧品の着色に使われる。かつては染色にも用いられていたが、カルタミンレッドは耐久性が低く、より安価な染料で代用できるため、現在ではほとんど使われていない。

利用されない黄色の色素は、通常、色素を含むベニバナの花冠を水で処理することによって除去されます。この処理後のベニバナは、洗浄ベニバナと呼ばれます。乾燥した花冠には、最大36パーセントの黄色の色素が含まれているのに対し、赤色の色素はわずか0.4~0.6パーセントしか含まれていません。

ベニバナの色素は、非常に古くから利用されてきたようだ。中国では美しい化粧品を作るために用いられ、ティルス人は染色に用いていたと言われている。ヨーロッパでは17世紀以前には栽培されておらず、その後染色に利用されるようになった。

純粋なカルタミンレッドを得るためには、 [367ページ]一般的には、ベニバナを少量の酢酸を含む水で長時間処理し、黄色い溶液が出なくなるまで待つ。次に、残渣をソーダ溶液で数時間処理し、着色物質を溶解させる。溶液を濾過し、酢酸で中和する。次に、綿を入れる。カルタミンレッドは、動物繊維と植物繊維をその溶液に接触させるとすぐに染色する着色物質である。したがって、着色物質全体が綿上に沈殿し、綿は濃い赤色に染まる。24 時間後、綿を取り出し、洗浄し、ソーダ溶液で処理し、着色物質を溶解させる。この溶液をクエン酸で注意深く中和すると、着色物質が細かいフロック状に分離する。これらを集め、濃アルコールに溶解し、溶液を少量まで蒸発させ、大量の水を加えて着色物質を再び沈殿させ、洗浄水が赤くなるまで純水で洗浄する。こうして得られた純粋なカルタミンは、小さなカップに広げられ、そこで乾燥して美しい赤い塊となる。やや厚めに塗ると、繊細な緑色の光沢を帯びる。これは「カップレッド」または「プレートレッド」として市販される。

ベニバナに含まれる色素の量が少量であること、そしてその抽出工程が複雑であることから、この色素が市販されている中でも最も高価なものの一つとなることは明らかです。しかしながら、その優れた発色力と、最高級の造花を着色する上でベニバナに代わるものが他にないという事実が、高価格を相殺する要因となっています。

サフラワーカルミン。―染色業者が使用するこの物質は、炭酸ナトリウム溶液にカルタミンレッドを溶解させたものです。一度布地を浸漬した後、酸を加えるだけで、染料が繊維にすぐに定着します。[368ページ]

カルタミンレッドで生み出される色合いは、他の染料では得られない繊細な色調が特徴です。最も濃い赤から最も淡いバラ色まで、あらゆる色合いを表現できます。しかしながら、アルカリに非常に弱いという欠点があります。カルタミンで染めた衣類をうっかり一度洗ってしまうと、色の大部​​分が落ちてしまうのです。

カルタミンレッドは高価で耐久性も低いため、絵画には使用されません。主に造花業界で花の着色に用いられます。純粋なカルタミン、または微粉末状の滑石との混合物を擦り込むように塗布します。

アルカネット。—アルカネット(Alkanna tinctoria)の根の樹皮には、微細な赤い色素が含まれており、そこから紫色のレーキ顔料も得られるが、これはめったに作られない。この植物は南ヨーロッパやウィーン周辺で広く栽培されている。色素は、根を長時間水に浸漬し、その後、色素と大量の樹脂を溶解する強アルコールで処理することによって純粋に得られる。アルコールを蒸留し、残渣をエーテルで抽出し、エーテル抽出物を大量の水で処理して色素を抽出する。溶液をゆっくりと蒸発させることで、純粋な状態が得られる。

カルネルッティとR.ナシーニによれば、アルカニンは、アンチューサ・ティンクトリアの根を石油エーテルで抽出し、蒸発させ、残渣を弱アルカリ性カリウムで処理し、濾過し、濾液をエーテルで数回振とうすることによって得られる。溶媒を除去し、炭酸で着色物質を沈殿させ、硫酸で乾燥させ、エーテルに溶解する。濾過した溶液を蒸発させる。こうして、容易に粉末化できる暗褐色がかった赤色の塊としてアルカニンが得られる。アルカニンは金属光沢を持ち、アルコール、氷酢酸、クロロホルムに容易に溶解する。[369ページ]

着色剤の水溶液にミョウバンを加えると、美しい紫色の沈殿物が析出する。この沈殿物は乾燥すると、美術用途に非常に適している。アルカネットはほとんど使われておらず、はるかに安価な着色剤に完全に取って代わられている。

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第54章
 茜とその着色について
アカネ(Rubia tinctoria)の根には、他の植物由来の色素とは一線を画す、極めて堅牢な赤色色素が含まれており、染色や着色において非常に重要な位置を占めています。しかし、アカネの最も重要な色素であるアリザリンを人工的に合成する方法が発見されたことで、染色におけるアカネの使用は大きく制限されるようになりました。したがって、以下に述べるアカネとその製品に関する記述は、主に歴史的な意義を持つものとなります。

アカネは多くの国で栽培されています。根は羽根ペンほどの太さから指ほどの太さまで様々で、付着した土を取り除いてから、大きさごとに丁寧に選別し、乾燥させます。商業的には、皮を剥いたアカネと剥いていないアカネを区別しています。根の皮には色素がほとんど含まれていないため、通常は一定の間隔で回転する石臼で取り除きます。皮を剥いた根は細かく粉砕され、商業的にはアカネとして知られています。商人は、生産地に応じて多くの品種を区別しています。粉末状のアカネの他に、色素を濃縮したアカネ製剤がいくつかあり、これらは少量で済みます。これらの製剤の中で最も重要なものは、ガランチン、ガランソー、そしてアカネ抽出物です。[371ページ]

「精製茜」は、天然の茜を発酵させることで作られ、その過程で着色物質に付随する物質が大部分分解され、着色物質の含有量が相対的に増加します。

茜の2倍の着色力を持つ「茜の花」は、非常に希薄な硫酸で処理することによって作られます。茜を、その5~6倍量の水に約1%の硫酸を加えたものと混ぜ合わせます。この混合物を5~6日間、やや暖かい場所に置いておくと、アルコール発酵が起こり、染色に有害な多くの物質が分解されます。その結果、残渣は着色物質を豊富に含むようになります。発酵が終わったら、残渣を濾過し、強力な水圧をかけ、塊を砕いて60~70℃の温度で十分に乾燥させます。十分に乾燥させないと、すぐにカビが生えてしまいます。ジュリアンズによるこの茜の処理方法は簡便で、アルコール液からスピリットが得られるという利点があります。ある意味では、このプロセスは直後のプロセスよりも合理的である。ガランチンの製造過程で破壊される特定の物質が有用に利用されるだけでなく、このプロセスは費用もほとんど必要としない。

ガランチンは、茜を硫酸で処理することによって得られる。硫酸はグルコシドを分解し、石灰やマグネシアに結合した色素を遊離させる。これらの色素は、処理しなければ失われてしまう。さらに、温かい硫酸は窒素化合物をラジカル攻撃し、その大部分を破壊する。そのため、残渣には比較的多くの色素が含まれ、色素に付随する物質が除去されることで染色工程が大幅に容易になる。

1828年にガランチンの調製が推奨されたが、 [372ページ]ずっと後になって、その一般的な使用を妨げていた偏見が完全に克服され、ガランチンが染色業者にとって非常に価値のある材料として認識されるようになりました。ガランチンを作る最も簡単なプロセスは次のとおりです。茜を数回水で洗い、圧搾し、残渣を鉛で裏打ちされた容器で希硫酸と混合します。茜100部に対して硫酸50部と水50部を取り、混合物を蒸気で100℃に加熱し、この温度で30分間保持します。この濃度の硫酸の作用により、かなりの炭化が起こり、特に茜の細胞壁が攻撃されるため、次のプロセスで着色物質が容易に溶解します。炭化の結果、ガランチンは濃い茶色から黒色になります。酸の作用が終わったら、ガランチンを取り出し、残渣が酸でなくなるまで水で洗い、乾燥させます。ここで説明する製法は本来の製法であり、塩酸、塩化亜鉛、アルカリ、石鹸液などを用いてガランチンを製造するなど、多くの改良が加えられてきました。着色料製造業者が自らガランチンを製造する必要は稀であるため、ここではガランチンとは何か、そしてどのように製造されるのかを示すだけで十分です。

ガランスー。―一度染色に使用された茜には、依然としてある程度の色素が残っています。この色素は、新鮮な茜からガランスーを得るのと同じ方法で処理することで利用されます。硫酸処理によって細胞構造がほぼ完全に破壊されるため、残留色素が溶剤に浸透しやすくなり、その結果、ガランスーを再び染色に使用できるようになります。

アカネ抽出物。—アカネの色素を繊維に固定するには多くの困難が伴います。可能な限り純粋な形で、またはそのような状態で提示する試みがなされました。 [373ページ]染色作業は簡略化された。市販の茜抽出物は、茜の液体抽出物か、多かれ少なかれ純粋な着色物質そのもののいずれかである。数多くの固体または液体の茜抽出物の中で、間違いなく最も重要なのは、ロシュレーダーとペルノーがほぼ同時に発見した製法で作られた粗アリザリン(茜の主着色物質)である。これは、茜またはガランチンを硫酸を含む熱水で抽出することによって作られる。約5グラムの酸を1キログラムの水と混合し、鉛で裏打ちされた容器でこの希酸とともに茜を煮沸する。固体残渣から分離された液体は冷却すると濁り、不純なアリザリンからなる黄色のフロックが分離する。実用的な目的のためには、それ以上の精製は必要ない。粗アリザリンは、茜を過熱蒸気で処理することによっても得られる。これらの製剤は、染色業者やキャラコ捺染業者だけでなく、色製造業者にとっても重要である。それらから茜顔料を非常に簡単な方法で製造することができる。

アカネの成分。—アカネは非常に徹底的に研究されており、その着色物質であるアリザリンは現在人工的に製造されています。アカネには、木質繊維の他に、糖、粘液質、樹脂、グルコシド(すなわち、糖と別の物質に分解できる物質)、そして特にアリザリンとプルプリンとして知られる2種類の着色物質が含まれています。

アリザリンは茜の中に既成の形で存在し、また茜のグルコシドがアリザリンと糖に分解することによっても生成される。純粋なアリザリンを得るには、細かく粉砕した茜を熱湯で抽出する。煎じ液に硫酸を加えると、アリザリンは他の物質とともに分離する。湿った沈殿物を塩化アルミニウム溶液で煮沸し、濾過後、濾液に塩酸を加えると、アリザリンとプルプリンの混合物からなる濃い赤色の沈殿物が分離する。 [374ページ]着色物質は、アルコールに溶解し、新たに沈殿させたアルミナを加えてさらに精製する。アルミナは着色物質と結合し、得られたアルミナ化合物は濃ソーダ溶液で煮沸される。この溶液中にプルプリンが溶解する。残渣はアリザリン酸アルミニウムと樹脂の混合物であり、樹脂はエーテルまたはベンゼンで抽出される。その後、残渣を塩酸で分解するとアリザリンが遊離し、再結晶によって精製される。

アリザリンの化学式はC₁₄H₆O₂(OH)₂です。微細な赤色の結晶を形成し、冷水にはほとんど溶けませんが、温水には溶けやすくなります。濃アルコールには容易に溶けて黄色の溶液になります。アリザリンはアルカリ性液体に溶け、その溶液は二色性を示します。透過光では濃い紫色に見え、反射光では純粋な青色に見えます。アリザリンのアルカ​​リ性溶液を新たに沈殿したアルミナと接触させると、着色物質は完全に沈殿し、美しい赤色のレーキが形成されます。

茜の2番目の着色物質はプルプリンです。これはアリザリンよりも水に溶けやすく、ミョウバン溶液にも溶けます。アルカリ溶液は二色性を示しません。プルプリンの化学式はC₁₄H₅O₂(OH)₃です。これら2つの着色物質に加えて、茜にはルビアシンと呼ばれる3番目の着色物質も含まれており、これも赤い化合物を形成します。ルビアシンは、他の着色物質とともに、茜で染めた布地に定着するようです。

茜の染料を用いた染色と捺染は、染色工程の中でも最も難しいもののひとつです。生地に色を定着させるには、長い一連の工程が必要となります。トルコレッドとして知られる美しい深紅色は茜から作られ、その優れた堅牢性によって他の植物染料とは一線を画しています。茜を用いることで、純粋な赤色以外にも様々な色合いを生み出すことができます。この非常に貴重な物質は、染色や捺染において、永続的な色を生み出すために広く用いられています。

[375ページ]

第55章
マダーレイクス

茜レーキは、布地に染めた茜染料と同様に、色落ちしにくい性質を持っています。そのため、またその美しい色合いから、画家たちに高く評価されています。良質なレーキを作るには、最高品質の茜が必要です。ガランチンや茜エキスを使う方が都合が良いでしょう。染料に混入する異物が十分に除去されている場合にのみ、純粋な赤色の茜レーキを作ることができます。品質の劣る茜では、純粋な赤色ではなく、決して鮮やかな色にならないレーキしか作れません。特定のメーカーの茜レーキが高い評価を得ているのは、原材料の慎重な選定によるところが大きいのです。この選定と製造工程における細心の注意こそが、良質な茜レーキを製造するメーカーの秘訣です。

著者は、前述の方法で硫酸を用いて茜から分離したアリザリンから、最高品質のレーキ顔料を容易に得られることを発見した。この方法による粗アリザリンの入手コストは低く抑えられるため、商業規模での利用が可能となる。製造工程における労力は、得られるレーキ顔料の優れた品質によって十分に相殺される。

非常に明るいレーキは、茜を硫酸で処理することによって直接得られ(したがって、ガランチンが実際に使用される)、鉄を全く含まないミョウバン溶液で数時間消化し、濾過し、最初に少量のソーダ溶液を加える。 [376ページ]少量の茜レーキが沈殿し、最も美しい色合いとなる。このレーキが沈殿したら、液体を注ぎ出し、再び少量のソーダ溶液と混ぜる。茜が特に良質でない場合、次に沈殿するレーキは最初のものより劣る。このように着色物質を分画沈殿させることで、美しさの異なる茜レーキが作られる。それぞれの分画は色合いが大きく異なることが多いが、これは後の分画ほど茜に含まれる異物が混入するためである。

低価格でしか販売できない劣悪な茜レーキから、最高品質のレーキを製造するには、次の方法を用いる。レーキを細かく粉砕し、酢酸と混合して24時間放置する。茜レーキは酸に溶けてきれいな赤い溶液となり、溶液を濾過すると不純物は濾過器上に残る。この透明な溶液に大量の無石灰水を加え、酢酸をソーダで中和すると、純粋な茜レーキが分離する。ソーダの添加は、レーキが完全に沈殿するまでではなく、液体がわずかに赤みを帯びるまで続ける。酢酸の代わりに塩酸を使用することもできる。塩酸ははるかに安価であるが、鉄分が全く含まれていないものでなければならない。

上記のように調製された粗アリザリンは、茜色の純度を損なう物質の大部分を含まないため、茜レーキの原料として非常に適していることは既に述べた。これを沸騰したミョウバン溶液で処理し、熱いうちに濾過する。その後、ソーダを慎重に添加して茜レーキを沈殿させる。最初に沈殿した部分が最も良質である。

茜カルミンは市販品としてはあまり見かけません。アリザリンとプルプリンのほぼ純粋なレーキ顔料から構成されています。この貴重な顔料の製造工程は、茜色素の優れた安定性に基づいています。以下にその製造工程を詳しく説明します。 [377ページ]手順:良質な茜を非常に細かく粉砕し、室温が約16~18℃の部屋に小さな山状に広げます。山状にした茜に水を加えて数日間放置します。茜は発酵して独特の臭いを発します。発酵の過程でグルコシドだけでなく、茜に含まれる他の多くの化合物も分解されるため、茜は黒くなり、重量もかなり減少します。発酵の終了は、独特の臭いが消えることで、ある程度確実に判断できます。茜を砕いて鉛で裏打ちした容器に移し、その重量の3~4倍の量の普通の硫酸と混ぜます。硫酸を数時間作用させると、植物繊維はほぼ完全に炭化し、混合物は黒くなります。炭化した残留物が沈殿したら、液体を純粋な石英砂または粉末ガラスで濾過し、多量の水と混合する。水に溶けないカルミンは赤い粉末として分離し、その後洗浄して乾燥させる。

茜カルミンの色は、良質なコチニールカルミンに匹敵するほど美しいが、後者よりもはるかに耐久性があり、あらゆる種類の絵画に使用できる。

[378ページ]

第56章
マンジット(インド茜)
東インド原産のRubia mungistaの根には、プルプリンと、もう一つの特徴的な着色物質であるマンジスティンが含まれています。この物質はドイツの商業では珍しいものですが、イギリスにはインドからかなりの量が輸入され、染色に使用されています。マンジスティンは、マンジットを硫酸アルミニウム溶液で繰り返し煮沸し、液体を混合して塩酸で強く酸性化することによって抽出できます。24 時間後には液体中に赤い沈殿物が形成されます。これを乾燥させ、沸騰した二硫化炭素で処理すると、プルプリンとマンジスティンが抽出され、暗色の樹脂が未溶解のまま残ります。二硫化炭素を蒸留除去した後の残渣は、希酢酸にプルプリンを放出し、マンジスティンは未溶解のまま残ります。プルプリンが完全に抽出されたら、残渣を少量の沸騰アルコールで処理し、繰り返し再結晶します。マンジスチンは最終的に、組成式C₁₄H₁₅O₂(OH)₂.CO₂Hの黄金色の結晶として得られる。

マンジスチンを少量のアルコールに溶かした溶液を水と混ぜても沈殿は生じない。そこに水酸化アルミニウムを加えて長時間煮沸すると、橙赤色のレーキが生成する。酢酸鉛を適量用いると濃い橙赤色のレーキが生成し、過剰に用いると鮮やかな緋色のレーキが得られる。

マンジットがドイツ市場で一般的な商品であれば、 [379ページ]茜や様々な茜調製品と同様に、優れた顔料の製造において非常に有利である。

チカレッド、クルクル、カラジュル。これらの名前で知られる着色料は、めったに市場に出回らない。茶色がかった赤色の塊を形成し、こすると独特の金色の輝きを帯びる。これは、熱帯アメリカ原産のビグノニア・チカの葉から得られる。葉を表面乾燥させてから水に浸す。温暖な気候では、浸漬された葉はすぐに発酵し、容器の底に濃い赤色の粉末が分離する。これが着色料である。これを乾燥させ、小さなケーキ状にして市場に出荷する。

チカレッドは濃アルコールには部分的にしか溶解せず、残留物は主に植物細胞からなる。ミョウバンと塩化第一スズを溶液に加えると、美しい赤色のレーキ顔料が沈殿する。これらの顔料は光に当たると非常に耐久性が高い。現在の価格が高いため、この着色料は貴重な原料となる可能性を秘めているにもかかわらず、まだ着色産業には採用されていない。

チカレッドについてはほとんど研究されていませんが、調査を行うことで有機着色物質に関する知識は確実に大幅に向上するでしょう。還元剤に対する反応はインディゴと似ています。密閉容器内で苛性ソーダ、ブドウ糖、水と接触させると、紫色の液体が生成されます。この紫色の液体は、開放容器に移すとすぐに茶色に変化しますが、液体を希塩酸にサイフォンで移すと、純粋な赤色の沈殿物が得られます。この沈殿物が純粋な着色物質とみなされます。

[380ページ]

第57章
地衣類の着色は重要である。
多くの地衣類には、適切な処理によって着色物質が得られる化合物が含まれています。カドベア、アーキル、リトマスとして知られる着色物質は、かつては現在よりもはるかに広く染色に利用されていましたが、他の多くの天然着色物質と同様に、コールタール染料に取って代わられました。

着色物質を生成する地衣類は、主に海岸沿いの樹木や岩に生息しており、そのため着色物質は一般的に海岸付近で製造される。この目的で主に利用される種は、Lecanora属、Rocella属、Usnea属である。

地衣類には無色の化合物が含まれており、酸やアルカリで処理するとオルシノールが生成されます。湿った空気やアンモニアに触れると、オルシノールは水とオルセインに分解され、これが着色物質となります。地衣類は、オルシノールを最大量生成するように処理され、その後オルセインに変換されます。地衣類から得られる多くの化合物を列挙して説明するスペースがないため、最も重要なものだけを挙げます。これらは、エリスリン酸、レカノール酸、ウスニン酸です。レカノール酸は、特定の条件下でオルセリン酸を生成し、これが再びオルシノールに変換されます。

純粋なオルシノール(C₇H₈O₂・H₂O)は、甘味のある結晶性物質である。 [381ページ]エーテル、アルコール、水などに溶解する。アンモニアを含む湿った空気中では、オルシノールは徐々に鮮やかな赤色を呈し、以下の反応に従ってオルセイン(C₇H₇NO₃)に変化する。

C₇H₈O₂ + NH₃ + 3O = C₇H₇NO₃ + 2H₂O.

純粋なオルセインは、褐色がかった赤色の非晶質粉末で、アルコールに溶解すると鮮やかな赤色の溶液になり、アルカリ溶液に溶解すると紫色の溶液になる。アンモニア溶液に水を加えたり、アルカリ溶液に塩を加えたりすると、オルセインは再び分離する。この手順を用いることで、着色物質を完全に精製することができる。

アーキルは主にレカノラ属 とロセラ属の地衣類から得られます。これらの地衣類は地理的に広く分布しており、アーキルはスウェーデン、イタリア、スペインで製造されています。製造方法は簡単です。粉末状の地衣類を分解中の尿と混ぜてペースト状にし、赤から紫へと色が変化するまで空気中に放置します。この変化には平均して14日間かかります。近年では、尿の代わりにアンモニアガス液を使用することで、この工程の不快感を軽減しています。混合物全体が紫色になったら工程は完了です。湿った塊は乾燥を防ぐためにしっかりと密閉された樽に詰められます。

アルカリが存在するとオルセインの生成が促進されるため、多くの地域では地衣類と尿の混合物に少量の石灰を加えるのが慣習となっている。また、温暖な気候では腐敗が起こりやすいため、腐敗を遅らせるためにミョウバンも加えられる。

地衣類から着色料を得る代わりに、沸騰水で抽出し、溶液を十分に蒸発させた後、アンモニアを加えて空気にさらし、紫色になるまで放置する方法もある。少量の硫酸を加えるとより紫色が強くなり、ソーダを加えるとより濃い紫色になる。

フレンチパープルは、アーキル着色物質の化合物で、 [382ページ]石灰、すなわち石灰湖。この美しい物質は、地衣類を数分間アンモニアで処理し、液体を絞り出し、塩酸で正確に中和することによって得られます。得られた沈殿物は地衣類酸からなり、これを再びアンモニアに溶解し、溶液がチェリーレッドになるまで空気にさらします。この状態になったら、液体を急速に沸騰させ、大きな浅い皿に入れ、色が紫がかったすみれ色になるまで75℃の温度に保ちます。次に塩化カルシウムを加えると、ガーネットレッドの沈殿物が生成され、これを洗浄して乾燥させると、フレンチパープルになります。

アーキルパープルとフレンチパープルは、非常に美しく純粋な色合いを生み出すが、耐久性が低く、光にさらされるとすぐに変色してしまう。そのため、顔料として使われることはほとんどない。カドベアやリトマスも同様である。

カドベアは、アンモニア臭と塩味のある、くすんだ紫色の粉末です。オランダで大規模に生産されています。アーキルとの違いは、着色料が固形物として含まれている点のみです。

リトマスは一般的に、 Variolaria属の地衣類から作られます が、 Rocella属や Lecanora属の変種もよく使われます。リトマスの製造方法は、アーキルやカドベアとは少し異なります。粉末状の地衣類にアンモニアと炭酸カリウムを加えます。混合物を紫色になるまで放置し、その後、尿、炭酸カリウム、石灰を少しずつ加えて分解を続け、色が青色に変わり、全体がペースト状になるまで続けます。最後に石膏と石灰を加え、混合物を長方形の板状に成形し、石膏の添加量に応じて番号を付けて市場に出荷します。

純粋なリトマスは水に溶かすと固形物がほとんど残らず、溶液は薄い紫色になるはずです。安定性に欠けるため、この着色物質は染色には使用されません。 [383ページ]食品の着色には無害なため用いられるが、インディゴカルミンははるかに優れた着色力があり、同時に繊細な色合いも表現できる。

現在、リトマス紙の用途は、溶液が酸性、中性、アルカリ性のいずれであるかを判定するための指示薬としてのみです。完全に中性の溶液では、リトマス紙は紫色になります。酸性溶液では赤色に、アルカリ性溶液では純粋な青色に変化します。リトマスチンキを調製する際には、着色物質の水溶液は常にアルカリ性であることに注意する必要があります。色が紫色になるまで酸を慎重に加えなければならず、酸またはアルカリをほんの少し加えるだけで、赤色または青色に変化します。

[384ページ]

第58章
レッドウッド湖
レッドウッドは、南米に生育するCæsalpinia属の種から得られます。フェルナンブコまたはブラジルウッド、バイアウッド、セントマーサウッド、リマウッド、サパンウッドなどの品種が区別され、これらはすべて同じ着色物質を含みますが、その量は異なります。レッドウッドは、濃い赤色の太い丸太または細かく削られたチップとして流通します。フェルナンブコウッドとサパンウッドが最良の品種とされています。これらの木材に含まれる着色物質は長い間研究されてきましたが、正確な知識が得られたのはごく最近のことです。レッドウッドの純粋な着色物質であるブラジリンは、オレンジ色の針状結晶を形成し、水、アルコール、エーテルに溶解します。注意深く加熱すると、部分的に分解せずに昇華します。ブラジリンは、おそらく木材の内側の色の薄い部分に含まれる物質の変化によって生じると考えられます。この化合物、ブラジリンは、無色の針状結晶として得られています。その溶液は沸騰すると赤色になり、純粋な着色物質を生成する。

ブラジリンは、組成式C₁₆H₁₄O₅の弱酸です。ほとんどの金属酸化物と美しい色の化合物を形成し、これらは染色に広く用いられています。赤木の煎じ液は、ミョウバンとソーダ溶液と反応して、純赤色の美しいレーキ色になります。塩化スズ溶液と反応すると、すぐに赤い沈殿が生じます。 [385ページ]クロム酸カリウムをレッドウッドの煎じ液に加えると、濃い褐色の沈殿物が析出する。これは、酸化クロムと部分的に変質した着色物質との化合物である。この煎じ液からは、酸化鉄との反応により、褐色がかった赤色の化合物が生成する。

赤木の煎じ液には、着色物質の他に、煎じ液から得られるレーキの色合いを損なうような他の物質が多数含まれています。これらの物質の大部分は、煎じ液を数日間放置することで分離できます。放置すると、容器の底に赤褐色の汚れた泥が形成されます。この簡単な精製方法には、特に夏場には煎じ液がすぐにカビてしまうという欠点があります。これは、少量の石炭酸を加えることで防ぐことができます。必要な量は、液量の0.01パーセント以下です。また、煎じ液に牛乳や糊液を加えることで異物を分離することもできますが、放置するだけの簡単な方法が最も効果的です。

上述のように、ブラジルの金属酸化物に対する挙動から、赤木から様々な色の化合物を製造できることがわかります。これらは染色に利用されますが、着色工場では赤木は赤色レーキの製造にのみ使用されます。レーキは、ベネチアンレーキ、ウィーンレーキ、フィレンツェレーキ、ベルリンレーキなど、数多くの名称で市販されています。着色物質をアルミナ単独、または塩化スズ(IV)と組み合わせることで、淡色または濃色のレーキが得られます。市販されている赤木レーキの様々な色合いは、白色顔料の添加によって得られます。この目的のために、粉砕チョーク、石膏、ヒカゲノカズラ粉末、その他の軽量の白色顔料が使用されます。

レッドウッドレーキを調製する際には、煎じ液は常に以下の方法で精製する必要があります。 [386ページ]上記の手順に従うと、より確実に明るいレーキが得られます。レーキを沈殿させる前に、煎液を純水で十分に希釈することをお勧めします。経験上、この方法の方がより明るい色が得られます。木材100部に対して、ミョウバン130~150部を使用します。ミョウバンは単独で溶解し、煎液と混合した後、ソーダ溶液でレーキを沈殿させます。レーキが分離するにつれて液体は軽くなります。着色物質がすべて沈殿したかどうかを確認するために、容器から一部を取り出す必要があります。ソーダ溶液を加えすぎると、レーキは紫色になります。

フェルナンブコ材から特に良質なレーキ顔料を得るには、抽出液を酢酸などの弱酸で酸性化し、塩化スズ(IV)とミョウバンを併用してレーキ顔料を沈殿させる。まず、削った木材100部を酢酸を加えた水300部で煮沸する。次に、得られた抽出液をミョウバン130部で煮沸し、ミョウバンが溶解するまで加熱する。濾過した液に塩化スズ(IV)20~25部を加え、よく撹拌すると、ソーダ水によってすぐにレーキ顔料が沈殿する。

フェルナンブコ材から得られた湖水がうまく得られない場合は、少量の未分解成分が残る程度の量の塩酸で湖水を処理すると、より良い製品が得られる。この未分解成分を濾過し、ソーダ溶液で中和することにより、着色物質をアルミナと結合させて再沈殿させる。

ダッチピンクを少し加えると、フェルナンブコレーキのオレンジがかった色合いが得られます。このようにして、純粋な赤と純粋な黄色の中間色を作り出すことができます。標準的な色調シリーズを設定し、常にそのうちの1つに正確に対応する顔料を作ることが重要です。正確に計量した量で作業しても、赤木レーキや煎じ液から得られる他のレーキの特定の色合いを作ることはできません。一般的に、結果はほぼ [387ページ]希望の色合いが得られる可能性はありますが、完全に一致するのは偶然に過ぎません。これは、染料となる木材のサンプルによって、含まれる着色物質の量が必ずしも同じではないためです。確かに、経験上、煎じ液の色から得られるレーキの色合いを概算することは可能ですが、正確に判断するには、少量のレーキの色を標準色と比較する必要があります。例えば、フェルナンブコレーキの場合、標準色と比較することで、少量のレーキの色が濃すぎるか、紫色が強すぎるかなどが分かります。そして、ミョウバンやスズ溶液をさらに加えることで、これらの欠点を解消することができます。

[388ページ]

第 69 章白檀およびその他の染料木材
の着色について
一般的に用いられる染料木材に加え、熱帯地方には優れた着色成分を含む木材が数多く存在するが、それらは高価であったり、入手が困難であったりするため、利用が限られている。マダガスカルのカムウッドやバーウッド、東インドのサンダルウッドなどがこれに該当し、熱帯地方でさえまだ着色目的で使用されていない木材もある。

希少な染料木材の中で最も一般的に使用されているのは、プテロカルプス・サンタリヌスから得られる白檀です。色はガーネットレッドで、水に沈み、細かい赤い粉末になります。この粉末は、着色物質の酸化により空気中で急速に褐色に変化します。近年の研究によると、白檀には2種類の着色物質が含まれており、一方は他方から酸化によって得られます。これらのうち、サンタリンのみが確実に知られています。白檀には約16%のサンタリンが含まれており、純粋なサンタリンは結晶性の粉末を形成し、他の木材着色物質とは異なり、水にほとんど溶けません。現在まで、サンタリンは染色において、美しく色落ちしにくい赤色を得るためにのみ使用されてきました。サンタリンからは非常に鮮やかなレーキが得られ、これは赤い木材レーキと同様に使用できます。アルミニウムとスズのレーキは [389ページ]特に細かいもの。白檀の抽出物は、非常に細かい木片を水で煮沸し、アルコールを加えて放置することによって得られる。この着色物質の溶液に塩化スズ(IV)またはミョウバン、あるいはその混合物を加えると、赤い沈殿物が生成され、これを洗浄して乾燥させると、鮮やかな赤色のレーキが得られる。

[390ページ]

第60章
ブルーレイクス
インディゴ。―インディゴ植物の色素は、光、空気、化学薬品に対する耐性が非常に高いのが特徴です。そのため、色落ちしにくく耐久性のある色の代表例としてよく挙げられます。染色に広く用いられ、特定の組み合わせでは画材としても重要な役割を果たします。

インディゴは、熱帯地方から輸入され、非常に多様な品質で流通しています。熱帯地方はインディゴの自生地であり、主な品種はインド産、ジャワ産、エジプト産、アメリカ産、アフリカ産ですが、これらの品種はさらに細分化されており、多くの場合、わずかな違いでしか区別できません。良質なインディゴは、産地に関わらず、以下の特徴を備えています。ほぼ立方体の塊状ですが、不規則な塊状になることもあります。塊の比重は小さくなければならず、比重が高い場合は意図的に砂や土を混ぜることで比重を高くすることができます。味も匂いもなく、最高級品の色はそれほど鮮やかではありませんが、硬いものでこすったり、爪で押したりすると、独特の銅色の光沢を帯びます。この光沢はインディゴの純度が高いほど強く、そのため品質の一般的な判定基準とされています。インディゴはほとんどすべての溶剤に完全に不溶性です。熱した油には少量溶けますが、再び分離します。 [391ページ]冷却。商業的に藍の品質が認識される主な兆候は次のとおりです。藍は、くすんだ色で、ゆるく、軽い、土のような性質の塊を形成し、その新鮮な破片は完全に均一な外観をしています。舌にすぐに付着するほど多孔質でなければなりません。色の均一性、軽さ、細かい破片は、良質な藍の実際的なテストの中で最も重要なものです。藍の組成はよく知られています。ここでは、藍にさまざまな量で含まれる最も重要な物質を簡単に見ていきましょう。

インディゴの成分 ―インディゴには、インディゴブルー、インディゴレッド、インディゴブラウン、インディゴグルテン、水、塩類が含まれています。着色剤として最も重要な成分は、インディゴブルー、すなわちインディゴチンです。

純粋なインディゴブルーは、インディゴから長い工程を経てのみ得ることができます。インディゴを希硫酸、苛性カリ、濃アルコールで順に煮沸します。グルテンは酸に、インディゴブラウンはカリ溶液に、インディゴレッドはアルコールに溶解します。これらの操作により、最終的にほぼ完全に純粋なインディゴブルーが得られ、無機物質はごく少量しか含まれません。この方法で得られる純粋なインディゴブルーの量は、使用するインディゴの純度に応じて20~75パーセントです。インディゴブルーはインディゴから直接昇華させることによっても得られますが、乾留によって大部分が分解されるため、収率は非常に低くなります。

インディゴの最も重要な成分であるインディゴブルーは、特殊な化学プロセスによって非常に純粋な形で得ることができます。微粉末状のインディゴを強アルカリの存在下で還元剤と接触させると、インディゴブルーはインディゴホワイトに変化し、アルカリと可溶性の化合物を形成します。この化合物は、 [392ページ]空気の作用から保護されている限りは、この状態が保たれます。空気と接触すると、インディゴホワイトはすぐに酸化され、インディゴブルーに変化します。インディゴブルーは液体から分離して柔らかい濃い青色の粉末となり、洗浄・乾燥後には完全に純粋な状態になります。昇華したインディゴブルーは、見事な銅色の光沢を持つ針状結晶を形成しますが、インディゴホワイトの溶液から酸素の作用によって沈殿させると、非晶質の粉末となり、こすったときにのみ銅色の光沢を帯びます。

強塩基の存在下で還元剤を用いて藍を還元するプロセスは、理論的な興味の対象であるだけでなく、実用上も広く用いられています。一般的に、布地は藍白(藍染め液として知られる)の溶液に浸漬し、空気にさらすことで藍染めされます。すると、繊維上で藍白の酸化が起こり、その上に非常に微細な藍が析出します。青色はすぐには現れず、緑色の中間段階を経ます。

インディゴは主に染色に用いられる。その化合物の一部は顔料として使用され、その製造の出発点は硫酸とインディゴブルーの化合物である。インディゴを硫酸で処理すると、反応時間と反応温度に応じて、モノスルホン酸またはジスルホン酸が生成される。これらの反応は以下の式に従って進行する。

C₁₆H₁₀N₂O₂ + H₂SO₄ = H₂O + C₁₆H₉N₂O₂.HSO₃ 
C₁₆H₁₀N₂O₂ + 2H₂SO₄ = 2H₂O + C₁₆H₈N₂O₂.(HSO₃)₂

インジゴをその重量の8倍の濃硫酸で処理し、溶液をかなり希釈すると、インジゴチンモノスルホン酸が微細な青色の沈殿物として析出する。この沈殿物は水やアルコールには溶けにくく、希酸には不溶である。ジスルホン酸を得るには、インジゴ1部を [393ページ]硫酸15部を50~60℃で数日間加熱する。発煙硫酸を用いると、より短時間で溶液が得られる。溶液を多量の水で希釈すると、少量のモノスルホン酸が析出する。上澄み液を取り出し、羊毛を浸す。スルホン酸はすぐに動物繊維に固定される。羊毛を水で洗い、炭酸アンモニウム溶液で処理すると、濃い青色のインジゴチンジスルホン酸アンモニウム溶液が得られる。この溶液を低温で蒸発させ、濃アルコールで処理すると、純粋なジスルホン酸塩の残留物が残る。これを水に溶解し、酢酸鉛で沈殿させ、硫化水素で処理する。無色の溶液は蒸発すると青色に変化する。最終的に、純粋なインジゴチンジスルホン酸が非晶質の潮解性塊として残る。硫化水素の還元作用により溶液は無色になったが、加熱によって硫化水素が除去されると青色が再び現れた。

[394ページ]

第61章
インディゴカーマイン
インジゴカルミンは、洗濯用染料、青インク、画材用顔料として使用されます。化学組成としては、前章で説明した2種類のインジゴチンスルホン酸のナトリウム塩の混合物です。大量生産を行う場合、インジゴは微粉末状で、水分を完全に除去することが特に重要です。乳鉢でインジゴを粉末にするのは手間のかかる作業であり、粉塵の発生によって必ず損失が生じます。そのため、大量のインジゴを粉末にする場合は、回転シリンダーを使用することをお勧めします。回転シリンダーは、鉄製の輪で固定された頑丈な樽で、インジゴと複数の鉄球を投入するための適切なスライドが備えられています。これらの樽を十分な時間回転させると、インジゴは損失なく非常に細かい粉末に変換されます。

インディゴミル。—インディゴを粉末にするための特別なミルが設計されています。これらは他の材料にも有利に使用できます。 図36に、よく設計されたカラーミルの構造を示します。このミルでは、インディゴを損失なく非常に細かく粉末にすることができます。これは、ぴったりと閉めることができる鋳鉄製のパンで構成されています。カバーを通して回転部分の軸が通っており、これはベベルギアとハンドルによって動かされます。軸に固定されたギアの上には、両端に重いボールが付いた横木があります。 [395ページ]回転を一定に保つために、4本の垂直棒がパンの内部の軸に取り付けられています。これらの棒は、パンの円形のくぼみにある重い球を前方に押し出すように配置されています。この装置の動作は非常に単純です。蓋の開口部からインディゴを投入した後、軸を回転させると、軸に取り付けられた垂直棒が球を前方に転がし、インディゴの塊を砕きます。大きなインディゴの塊は回転にかなりの抵抗を示すため、最初は回転速度を遅くする必要があります。塊が砕かれたら、回転速度を大幅に上げることができます。この操作を十分な時間続けると、インディゴは触っても見えない粉末に変わります。

図36。

粉砕した藍の除去を容易にするため、軸の水平アームに細い毛のブラシを取り付けたアームを装着する。このブラシを、球が動く円形のくぼみの底を掃くように配置すれば、くぼみの中の藍の粉はすべて一方向に運ばれる。くぼみには、粉砕中はスライドで閉じられる開口部がある。軸をゆっくり回転させると、ブラシはこの開口部から粉砕した藍を押し出す。 [396ページ]粉末は下の容器に集められます。このミル内のボールが大きくて重いほど、一定量のインディゴをより速く粉末化できますが、同時に機械を駆動するために必要な動力も大きくなります。歯車の軸に取り付けられた滑車によって、ミルは機械動力で駆動できます。

粉末状のインディゴは、完全に乾燥させるために、120℃の温度に長時間さらされます。この目的のために、粉末は錫板の上に薄く広げられ、試験片の重量が減少するまで加熱されます。粉末がまだ温かいうちに、すぐに硫酸と混合されます。発煙硫酸4.5kgと普通硫酸(66°Bé)1kgをインディゴ1kgに対して使用します。この操作で熱が発生するため、インディゴが焦げるのを防ぐために、混合物を作った容器を冷水で満たされたより大きな容器に入れます。混合物はガラス製のヘラで完全に均一になるまでかき混ぜます。その後、容器は7~8日間、約50℃(60℃以下)の温度に保たれます。この時間が経過すると、インディゴは完全に溶解し、容器には上層の液体と下層のペーストという2つの明確な層が存在することがわかります。内容物を冷水と混合します。水10キログラムに対してインディゴ1キログラムの割合です。次に、食塩10キログラムの溶液を少量ずつ加えます。インディゴカルミンは濃塩溶液には溶けません。濃い青色の沈殿物として分離し、沈殿させてから濾過します。カルミンに保持された残りの塩溶液を洗い流そうとすると、塩溶液が一定程度希釈されるとすぐにかなりの量のカルミンが溶解してしまいます。このような損失を避けるため、沈殿物を濾過器上で完全に濾過し、その後、水を吸収するレンガの上に広げ、カルミンが固いペースト状になるようにします。[397ページ]

塩分が完全に洗い流されていないインジゴカルミンは、空気に触れると完全に乾燥してしまう。これを防ぐには、吸湿性の高いグリセリンを添加すると良い。グリセリンはカルミンを常に湿った状態に保ち、塩の結晶化を防ぐ。

インディゴカルミンは水に溶けやすく、濃い青色の液体になります。その着色力は非常に高く、その点では本物のコチニールカルミンに匹敵します。前述のように、インディゴカルミンはインクの製造に広く用いられています。いわゆるアリザリンインクは、ペンから出るときは非常に淡い色をしており、時間が経って初めて濃い黒色になります。これらのインクを最初から同じように見やすくするために、インディゴカルミンが添加され、美しい青色になります。

インジゴカルミンは、乾燥粉末インジゴ1部を濃硫酸4部で24~36時間消化し、水で希釈した後、麻布で素早く濾過し、食塩4部を加えることによっても製造できる。沈殿物を集め、石膏または粘土板上で乾燥させる。

ブルーレーキ。—ミョウバンをインジゴスルホン酸溶液に加え、さらにソーダ溶液を加えると、青色の沈殿物が生成されます。この沈殿物は乾燥すると、中国青に似た外観になります。絵画に使用されます。このインジゴブルーレーキは、耐光性において他のブルーレーキよりも優れています。かなり高価なため、デンプンと混合して低価格で販売されます。この混合物は板状に成形され、「ニューブルー」「インジゴエキス」などとして販売されます。主に洗濯に使用されます。

様々な名称で販売されている青色顔料は、通常のインディゴにプルシアンブルー、スマルト、チョークなどを混ぜ合わせたものである。これらは洗濯や、油性塗料として用いられる。

[398ページ]

第六2章
ログウッドの着色物質
南米原産のログウッド( Hæmatoxylon campechianum )の木材は、赤色の小さな丸太として市場に出回ります。この木材には、その性質がよく知られている着色物質が含まれています。コールタール染料が発見される以前は、ログウッドは最も重要な着色材料であり、赤、青、紫、黒といった様々な色を得ることができました。現在でも、染色において重要な役割を果たしています。

ログウッドには様々な種類が流通している。最も重要なのは、カンペチー産、ホンジュラス産、ジャマイカ産、サン・ドミンゴ産のログウッドである。カンペチー産が最も良質で、サン・ドミンゴ産が最も品質が低い。水による着色物質の抽出を容易にするため、ログウッドはチップ状で販売されることが多い。多くの染料用木材の粉砕業者は、ログウッドを石灰水で湿らせる。これにより粉末の色は良くなるが、着色物質の収量は減少する。ログウッドの有用な成分は水処理によってのみ抽出でき、木材自体は着色物質の担体に過ぎず、着色物質は使い果たされた後に燃料としてのみ有用であるため、ログウッドの代わりにログウッド抽出物が広く使用されている。抽出物は黒色の樹脂状の塊で、水に溶けやすい。吸湿性が非常に高いため、密閉容器に保管する必要がある。

ログウッド抽出物。—固形抽出物は、ほとんどの染料木材から得ることができます。これらを使用することで、 [399ページ]染色業者と着色業者について、抽出物の製造方法を簡単に説明する。

染料木材抽出液は、細かく砕いた木材を水に溶ける物質がなくなるまで洗い出し、得られた抽出液を慎重に蒸発させることで、小規模に製造することができる。抽出液が濃縮される際には、容器の底が焦げ付かないよう細心の注意を払わなければならない。焦げ付いた抽出液は分解生成物によって必ず黒ずみ、溶液は茶色になる。さらに、着色物質を完全に抽出するには多くの時間を要し、得られる溶液は非常に希薄であるため蒸発させることはできず、せいぜい水の代わりに新しい木材から抽出液を得る程度にしかならない。

蒸気を用いて染料木を抽出すると、これらの欠陥は除去されます。抽出液が焦げても心配する必要はありません。少量の水で着色物質を完全に抽出できます。図37に示す装置は、染料木の抽出、そして一般的には植物抽出物の抽出に非常に適しています。抽出容器は洋ナシ型で、2つの空洞軸が空洞ベアリング内で回転します。そのため、容器を逆さまにすることができ、パイプE、W、Rに接続された軸を通して蒸気と水を内部に導入できます。洋ナシの尖った端の開口部はネジSで閉じられており、そこから抽出する物質が導入されます。容器の下部には、材料を広げるためのふるいがあります。EとWに接続されたパイプの開口部は、ふるいの下にあります。

図37。

この工程は、まず上部の開口部から材料を投入し、レバーBとネジSでカバーを蒸気漏れしないようにしっかりと固定し、次にWを通して水を流し込み、図にやや示されている2本の細いパイプのうち下側のパイプから水が流れ出るまで続けることで開始されます。 [400ページ]図の陰影部分では色が薄くなっています。次に、2本の細いパイプのうち上のパイプのコックを除いて、すべてのコックを閉じます。Rのコックを開けると蒸気が入ります。通常、0.5気圧以下の低圧の蒸気を使用します。内容物は15~30分で沸騰し始め、開いたコックから蒸気が出ます。抽出する物質の性質に応じて、沸騰は40~60分間続きます。次に、サイドコックを閉じ、パイプEのコックを開けます。蒸気の圧力によって液体がパイプEを上昇します。0.5気圧の圧力で約4メートル上昇します。このようにして、液体を上のタンクに押し込むことができます。残りの液体は、容器の底にあるコック hから排出できます。完全に空になったら蓋を外し、容器をひっくり返して固形物を取り除きます。 [401ページ]染料木材の抽出では、着色物質を完全に除去するには不十分です。ほとんどの場合、装置を空にする前に木材は2回目の処理を受けます。それでもなお、木材にはある程度の着色物質が残ります。2回抽出された木材は水で満たされた桶に入れられ、水と木材が長時間接触してできた溶液が、次の工程で新しい木材を抽出する際に、新しい水の代わりに使用されます。抽出容器の寸法は、工場の規模に応じて異なります。どちらの場合も労力は同じなので、大型の装置も小型の装置と比べてそれほどコストはかかりません。そのため、大型の装置を使用することをお勧めします。銅製の抽出容器の最大直径が約1メートルの場合、一度に約50キログラムの削り木材を投入できます。

図38。

ヘーニッヒとO.ラインハルトの抽出装置を図38に示す。これは歯車によって回転させることができる。カバーには空気弁eと安全弁fがあり、カバーの下にはコイルがある。 [402ページ]kにはcから冷水が供給されます。抽出では、バルブvを開くと、蒸気がa を通ってlに入り、冷却されたカバーで凝縮され、凝縮水がふるい上の材料を通過して空間 B に集まります。しばらくすると、vとzが開かれ、液体はコイルs内の蒸気によって沸騰します。蒸気は材料を通過して上昇し、カバーで凝縮され、再び下降します。操作の最後に、溶液はコックhから排出されます。

図39。

コールラウシュによる着色物質とタンニンの濃縮抽出物を得る方法。—染料木またはタンニン樹皮を新鮮な水と継続的に接触させると、しばらくすると水が枯渇する。ある量の可溶性物質を含む溶液を、まだ抽出されていない新鮮な物質と接触させると、さらに多くの可溶性物質を吸収し、 [403ページ]濃度が高まります。タンニン樹皮に含まれる物質は水に非常に溶けやすいため、一定量の樹皮を複数の容器に分け、一定量の水で適切に処理することにより、一方では樹皮を完全に抽出でき、他方では非常に濃縮された溶液(「樹皮抽出物」)が得られます。コールラウシュが特許を取得したプロセスは、上述の原理に基づいています。このプロセスは、タンニン樹皮からタンニン抽出物を、染料木から色素抽出物を得るために使用できます。このプロセスでは、原料を完全に抽出するために細かく粉砕する必要はなく、大きな塊のまま使用できます。以下の説明から、細かい樹皮粉や細かく削った染料木は加工できないことが理解されるでしょう。

図40。

この装置は、10~20個の抽出器が連結された構造で、上部には水槽、そしてボイラーが備えられています。図39には、単一の抽出器の断面図が示されており、隣接する抽出器、水槽、ボイラーとの接続に必要な配管やバルブも併せて示されています。図40 は、3つの抽出器が連結された平面図です。

抽出器は、わずかに円錐形の木製または銅製の容器で構成されています。 [404ページ]形状は、1気圧の圧力に耐えられる十分な強度を備えている。上部には蓋で閉じられた銅製のドームがあり、そこから原料、蒸気、水が投入される。底部のすぐ上には、ねじで閉じられた開口部があり、そこから抽出後の物質が排出される。底部から少し離れたところに傾斜したふるいが設置され、その上に原料が置かれる。抽出液はふるいの下に集まり、パイプを通して排出するか、別の抽出器に送ることができる。液体と接触する装置の金属部分はすべて、タンニン酸と反応しない銅などの金属で作られていなければならない。鉄は使用できない。鉄はタンニン酸と濃い青みがかった黒色または緑がかった黒色の化合物を形成し、抽出液が淡く透明ではなく、普通の筆記用インクのような色になってしまうからである。

10 個の抽出器を用いて、以下の手順で処理を行います。1 から 10 までの番号の抽出器に樹皮または染料木を充填し、蓋を閉めます。次に、1 にタンクから水を入れ、蒸気で 50 ℃ から 70 ℃ に加熱します。しばらくすると、1 の内容物を 2 に押し出し、1 に再び水を入れます。これにより、2 内の物質は 1 からの溶液と接触し、同時に 1 内の物質は加圧下で新しい量の水で温められます。2 の抽出液は 3 に移され、1 の抽出液は 2 に移され、1 に再び水が充填されます。これを繰り返します。最終的に 10 から非常に濃いタンニンまたは着色物質の抽出液が得られます。1 つの抽出器を満たすのに必要な量の水は、新鮮な樹皮または染料木と 10 回接触しています。1 内の物質は 10 倍量の水で処理されており、これで使い果たされ、新しい物質と交換されます。ここで容器の順序が変わります。元の抽出器2を1、1を10とみなす。10回繰り返すと、抽出器の元の順序が再現される。この方法で樹皮のタンニン酸の99%が抽出される。[405ページ]

この装置で得られた濃縮抽出液は、分解を防ぐために少量の石炭酸と混合し、その後樽に充填します。抽出液は蒸発によってシロップ状になるまで濃縮することもできます。タンニンは容易に分解するため、開放容器で溶液を蒸発させると大きく変化してしまいます。そのため、抽出液は真空パン内で非常に低い温度で減圧蒸発させます。真空パンは現在、砂糖など、ある一定の温度以上に加熱すると劣化する物質の溶液を濃縮するために広く用いられています。真空パンは基本的に、蒸気コイルで液体を加熱する厚壁の銅製容器です。真空パンは空気ポンプに接続されており、操作開始時に空気を排出し、その後蒸気を排出します。こうして液体は常に低圧下で蒸発します。タンニン樹皮や染料木材の抽出物は、60℃以下の温度でこれらの条件下では勢いよく沸騰し、タンニンや着色物質の分解を心配する必要はありません。溶液が適切な濃度まで蒸発したら、そのまま出荷用の容器に移し替えます。容器の中で、蒸発の程度に応じて、溶液はシロップ状になったり、固形物になったりします。

容器は直ちに密閉する必要があります。こうすることで、濃縮エキスがカビの胞子の侵入によって腐敗する危険性を最も簡単かつ安全に防ぐことができます。もしカビの胞子がすでに容器内に存在していたり​​、空気によってエキスに付着していたとしても、高温の液体によって死滅するか、長期間にわたって増殖が抑制されます。密閉容器内では、エキスは全く変化しません。

上記装置で染料木を抽出して得られた濃縮着色液は、希釈後すぐに使用できる。 [406ページ]レーキや染色の調製に用いられるが、一般的な商業的な意味での抽出物ではない。つまり、冷却しても固まらない。固形抽出物を得るには、濃縮溶液を蒸発させる必要がある。火による濃縮は抽出物の品質を損なう恐れがあるため、蒸気加熱を用いる。蒸発させる液体は、蒸気ジャケット付きの浅い鍋に入れ、冷たい石に落としたときに樹脂状の塊に固まるまで蒸発を続ける。十分に蒸発したら、抽出物を固化させ、塊に砕き、まだ温かいうちに紙を敷いた樽に詰める。抽出物は吸湿性があるため、紙を敷く必要がある。空気に触れると水分を吸収して粘性のある液体になり、すぐにカビが生える。

適切に調製された染料木材抽出液は、残留物なく水に溶解し、大幅に希釈した溶液は、茶色がかった色合いを示さず、木材本来の色を呈するはずです。また、このような溶液から金属塩を用いて着色物質を沈殿させた後、残った溶液はほぼ無色になるはずです。抽出液が水に完全に溶解せず、着色物質の沈殿後に溶液が茶色になる場合は、抽出液が蒸発過程で燃焼したことを意味します。

ログウッドとログウッド抽出物には、染色や着色において重要な2つの物質が含まれています。これらはヘマトキシリンとヘマテインです。ヘマトキシリンは、木材が伐採される直前にログウッドに最も多く含まれています。純粋なヘマトキシリンは、独特の甘味を持つ無色の結晶を形成し、冷水には溶けにくく、温水には溶けやすく、アルコールやエーテルには容易に溶けます。ヘマトキシリンの組成は、式C₁₆H₁₄O₆で表されます。[407ページ]

ヘマトキシリンは着色料ではありません。重要なのは、そこからログウッドの主要な着色物質であるヘマテインが得られるからです。無色のヘマトキシリン溶液に微量のアンモニアを加えると、ヘマテインの生成により、液体はたちまち濃い赤色になります。さらに多量のアンモニアを加えると、液体は深紅色になり、ヘマテイン(そのアンモニア化合物)のみを含むようになります。ヘマテインは次の式に従って生成されます。

C₁₆H₁₄O₆ + NH₃ + O = C₁₆H₉O₅.NH₄ + 2H₂O。

ヘマトキシリンを純粋な状態で得るには、ヘマトキシリンアンモニウム化合物を分解するのに十分な酢酸を加えるだけでよい。ヘマトキシリンは濃い紫色の結晶として分離し、水やアルコールに容易に溶解する。その水溶液は、ほとんどの金属塩とともに青色の沈殿物を生成する。ヘマトキシリンのアンモニアに対するこの挙動は、削った状態で長時間空気にさらされたログウッドの着色力が増加する理由を説明する。空気中のアンモニアの作用により、より多くのヘマトキシリンアンモニウム化合物が生成される。削ったログウッドを非常に薄い接着剤溶液で湿らせて空気中に放置することで、このアンモニウム化合物の生成を促進することが提案されている。このプロセスは、接着剤の分解によって生じるアンモニアをヘマテインの生成に利用することのみを目的としているが、この分解では、ヘマテイン自体に影響を与える可能性のある深層反応が起こる。したがって、アンモニアを直接使用してヘマテインを生成する方がより適切であると思われる。これは、削ったログウッドの山にアンモニアを散布し、木材が空気と接触するように繰り返しシャベルでかき混ぜることで、ほとんど費用をかけずに行うことができる。著者は、このプロセスではヘマトキシリンからヘマテインへの変換が非常に完全であることを発見した。 [408ページ]削った木材の層が厚くなりすぎないように注意し、頻繁に温度を測る必要がある。ヘマトキシリンがヘマチンに変化する過程で温度が上昇するが、その上昇が過剰になると有害となる可能性がある。したがって、積み重ねた木材の内部温度が高い場合は、木材をひっくり返す必要がある。

ログウッドの着色物質の溶液は美しいレーキ顔料を生成するが、いずれも長期間放置すると醜い灰色に変色するという不都合な性質を持つ。ログウッドのレーキ顔料の中で最も美しく耐久性のあるものは、アルミナ塩を用いて作られるバイオレットレーキとして知られている。最も良い結果が得られるのは、酢酸鉛でミョウバンを沈殿させて得られる酢酸アルミニウム溶液を、ログウッドの煎じ液またはログウッド抽出液と混合した場合である。沈殿物は、添加するアルミニウム塩の量に応じて、淡い紫色または濃い紫色になる。これを穏やかな熱で一定の温度まで乾燥させた後、ガム溶液と混ぜてペースト状にし、完全に乾燥させる。

ログウッドは染色や捺染において最も価値が高く、きめ細かく耐久性のある黒色を生み出すのに用いられます。ログウッドの煎じ液にクロム酸カリウムを加えると、濃い黒色の液体が得られ、これは良質で安価な筆記用インクとして使用できます。やや濃度の高い溶液を用いると、まず緑がかった沈殿物が析出し、すぐに純粋な黒色になります。これはヘマチンのクロムレーキです。この化合物は非常に耐久性が高く、染色において堅牢な黒色を得るために広く用いられています。もしカーボンブラックの方が安価で耐久性が高くなければ、この黒色の沈殿物を乾燥させて画家の黒色顔料として用いることもできたでしょう。

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第63章
グリーンレイクス
黄色の着色物質は、銅塩と反応して緑色の化合物を生成します。これらの化合物は、製造コストがそれほど高くなく、ヒ素顔料ほど毒性が強くないため重要です。ただし、銅化合物は、特定の用途で使用するには毒性が強すぎる物質です。子供のおもちゃや絵画の着色に使用すると、危険を伴う可能性があります。

これらの緑色の銅レーキは、鉄を含まない硫酸銅溶液を、黄色いベリーまたはウェルドの熱い煎じ液に、液体がエメラルドグリーンになるまで加え、その後、苛性ソーダ溶液を少量ずつ加えて沈殿させることで簡単に作ることができます。苛性ソーダを加える際の液体の温度は、50~60℃を超えないようにしてください。これらのレーキは、沈殿が残液が完全に無色になるまで行われた場合にのみ、うまく仕上がるとされてきました。しかし、著者は、沈殿が完了すると着色物質以外の物質も沈殿する可能性があるため、液体がやや着色した時点で苛性ソーダの添加を止める方がより満足のいく結果が得られると考えています。

クロロフィル。—すべての高等植物には、同じ緑色の色素であるクロロフィルが含まれています。非常に繊細な色合いで、かなり [410ページ]速乾性があり、原料も安価に入手できる。したがって、この着色料には特に注意を払うべきである。

クロロフィルは非常に簡単に得られます。良質な緑色の草、緑の葉、または植物の緑色の部分を、大きな容器に入れた薄い苛性ソーダ溶液に24~30時間浸します。液体を注ぎ出し、短時間沸騰させた後、すぐに濾過し、塩酸で中和します。苛性ソーダによって溶解したクロロフィルは、草色の沈殿物として沈殿します。これを洗浄して乾燥させると、顔料として使用できます。クロロフィルレーキは、着色物質を苛性ソーダに溶解し、ミョウバン溶液を加えることで得られます。緑色の沈殿物は、クロロフィルとアルミナの化合物です。

チルヒはクロロフィルを得るための以下の方法を挙げている。タンニンを含まない緑の葉(草)を沸騰アルコールで抽出し、抽出液を冷却、濾過、濃縮して粘性のある塊を残す。これを熱湯で洗浄液が無色になるまで洗い、残渣を冷アルコールで抽出する。溶液を半量まで濃縮し、分離した結晶をアルコールに溶解し、亜鉛粉末とともに湯浴で加熱する。赤色の蛍光を発する濃いエメラルドグリーンの溶液が得られる。この溶液は青色のガラス瓶に入れて長期間保存できる。拡散光の下でも長期間色を保つ。この溶液をアルミニウム塩溶液で煮沸し、ソーダで沈殿させることで、美しい緑色のクロロフィルレーキが得られる。残念ながら、このレーキは安定性に欠ける。この方法で得られたクロロフィル溶液は無害であり、リキュールや菓子の着色に適している。[411ページ]

サップグリーン。—ブラダーグリーンとも呼ばれるこのレーキ顔料は、未熟な黄色い(ペルシャ産の)ベリーから抽出されます。水彩絵具として使用できますが、油絵具としては使用できません。この顔料は、通常の黄色いベリーレーキ顔料とは色と化学組成が異なります。黄色いレーキ顔料はキサントラムニンと金属酸化物の化合物ですが、サップグリーンには結晶化しない苦味物質であるラムノカタルチンが含まれています。

このレーキは、まだ完全に熟していない黄色のベリーから作られます。ベリーを砕いて暖かい場所に置いておくと、すぐに発酵が始まります。約10日後、圧搾します。液体4部をミョウバン0.5部と炭酸カリウム0.5部と混ぜ合わせます。塩類は沸騰したお湯に溶かし、その溶液を熱い樹液に加えます。混合物を濃いシロップ状になるまで蒸発させ、通常は動物の膀胱に詰めます。そのため、「膀胱緑」と呼ばれています。蒸発の際には、容器の底にある柔らかい塊が焦げないように注意が必要です。蒸発をさらに進めると、冷却時に塊が固まり、黒くなり、縁の部分だけが緑色の光を透過します。サップグリーンの製造に炭酸カリウムを使用すると、塩の吸湿性により色が乾燥しにくくなるという欠点があります。炭酸カリウムの代わりに酸化マグネシウムを使用すると、レーキははるかに速く乾燥しますが、隠蔽力ははるかに低下します。サップグリーンは主に紙や革の着色に用いられる。

オレンジ色のレーキ染料は、黄色の果実から煎じ液を塩化スズで沈殿させることによっても得られる。これらのレーキ染料は直接使用されるのではなく、染色の際に布地に直接塗布される。

中国緑、ロカオ。—この名称で最近中国から輸入された緑色のレーキ顔料。貴重な顔料である。中国緑は平たいケーキ状で販売されており、青色で、緑色または紫色の光沢がある。粉末状のレーキ顔料は純粋な緑色で、水に部分的に溶ける。 [412ページ]着色料、水、そして主に粘土と石灰からなる無機物を含んでいる。

中国で作られる中国緑は、クロウメモドキ属の特定の種の小枝から独特の方法で作られます。報告によると、樹皮を水で煮出し、その煎じ液に綿布を浸します。繊維は無色の物質を吸着し、それが空気に触れると緑色に変化します。綿布は、大量の色素を吸収するまで煎じ液に繰り返し浸されます。その後、冷水で洗い、水で煮出し、その上に綿糸を置きます。液体中に懸濁した色素が糸に付着し、それを少量の冷水で洗い、色素を紙の上に集めて乾燥させます。

もし中国緑が本当にこの製法で作られているとすれば、それはレーキではなく、重量を増やすため、あるいは可塑性を高めるために粘土が加えられた植物性着色料である。中国緑をミョウバン溶液に溶解し、ソーダ溶液を加えることで、非常に細かいレーキが得られる。中国緑を酢酸と塩化アンモニウムに溶解し、亜鉛塩を加えると、さらに酢酸ナトリウムを加えることで青色のレーキが得られる。中国緑を強力な還元剤で処理し、酢酸カルシウムを加えると、青紫色のレーキが得られる。

シャルヴァンの緑。―本物の中国産緑がまだ目新しかった頃、非常に高価だったため、模倣品が作られるようになった。リヨンのシャルヴァンは、 クロウメモドキから、人工光の下でも色を保つという中国産緑の特徴的な性質を持つ顔料を作ることに成功した。彼はセイヨウクロウメモドキの樹皮を沸騰したお湯に浸し、数分間煮沸した後、全体を24時間放置した。茶色の液体に石灰水を加え、その後、空気にさらした。 [413ページ]浅い容器に移し、徐々に緑色に変化して緑色の沈殿物が生じるまで反応させた。沈殿物が生じたら、液体をガラス容器に移し、沈殿物が生じるまで炭酸カリウム溶液を加え続けた。得られた沈殿物は乾燥後、本物の中国緑茶のすべての性質を備えていた。

チャイニーズグリーンは一時期非常に流行した色だったが、現在ではほとんど使われなくなっている。しかし、画材用顔料として有効に活用することができ、シャルヴァンの方法による調製は難しくもなく、特に費用もかからない。

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第64章
褐色有機顔料
アスファルトは地球上のいくつかの地域で大規模な鉱床として発見されています。炭素と水素の化合物であり、外観は靴職人のワックスからタールまで様々です。アスファルトは有機起源であり、鉱物油と密接な関係があります。画家が通常使用する顔料の中で、アスファルトは重要な役割を果たしており、茶色から濃い黒までの非常に温かみのある色合いを生み出します。画家が使用するアスファルトの調製は非常に簡単です。砂やその他の不純物のない均一な塊を粗く粉砕し、よく栓をしたフラスコで溶剤と混ぜます。アスファルトは精油に容易に溶解し、脂肪油にも溶解しますが、溶解はより困難です。常温ではゆっくりと溶解しますが、温めると急速に溶解します。一般的に使用される精油は可燃性であるため、いくつかの注意を払う必要があります。アスファルトは、よく密閉した大きなフラスコでテレビン油と混合し、熱湯で加熱します。短時間で粘性のある塊が形成され、それを振とうすることで溶媒と混合する。

アスファルタムは、溶解させずに、鉱物顔料と全く同じように、油で粉砕・すりつぶすことによっても製造することができる。

セピア。—この茶色の色素は、他に類を見ない温かみのある色合いを持っています。これは動物由来の色素で、温暖な海域に広く生息する頭足類の一種であるコウイカが、墨袋と呼ばれる袋に蓄えられた独特の色素を生成します。コウイカはこの色素を身を守るために使用し、追われると墨袋を噴射します。 [415ページ]袋の中身が、周囲の水を暗くして、そこから漏れ出すことができるようになる。

セピア色はほぼイタリアでのみ生産されている。インク袋の中身を素早く乾燥させた後、強アルカリ性の苛性ソーダで擦り、濃いペースト状にする。さらに苛性ソーダを加え、混合物を沸騰寸前まで加熱する。濾過した溶液から硫酸を沈殿させることで、純粋な着色物質が得られる。

セピアは最も美しい茶色の顔料の一つとして広く用いられていますが、残念ながら水彩絵具としてしか使用できません。高価なため、セピアはしばしば模倣されています。植物性物質を炭化させ、抽出液を濃縮して冷やし固め、細かく粉末状にし、アラビアゴムやトラガカントゴムと混ぜてペースト状にし、ケーキ状に成形します。しかし、こうした模倣品はどれも不完全で、すぐにそれと分かります。本物のセピアと比較すると、セピア特有の温かみのある色合いを全く持ち合わせていないのです。

植物の柔らかい部分をすべて加熱することで、茶色の着色料が得られます。これらの着色料は、炭素含有量が高いため、濃い茶色を呈します。柔らかい木の若い小枝を密閉容器に入れ、約300℃から400℃の温度で加熱し、残渣を粉末状にすると、濃い錆びたような茶色からほぼ純粋な黒色まで、さまざまな色合いが得られます。加熱温度が高いほど、色は黒色に近づきます。

糖分やそれに類する化合物を含む植物の部位は、比較的低い温度で濃い褐色に変色する。この褐色からヒヤシンスレッドまで変化する色は、カラメルによるものである。カラメルは、糖分を多く含むコーヒー豆、ビート、チコリの根などを加熱すると生成される。このような色素はあまり利用されておらず、油と混ぜて粉末状にすることはできず、水に溶かして他の色と混ぜることも稀である。

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第65章
 サップカラー
「サップカラー」という名称で、印刷にすぐに使用できる状態で市場に出回る顔料がいくつかあります。この用語は、乾燥すると透明な層を形成するレーキ顔料にほぼ限定されており、サップカラーは、粘性のある媒体(例えば、濃いガム溶液)に溶解したレーキ顔料と定義できます。一般的に、サップカラーは水に濡れると再び溶解してしまうため、あまり使用されていません。これは、油に練り込んだ顔料には当てはまりません。しかし、トランプの製造など、特定の用途では広く使用されています。

これらの顔料の製造には、水溶性の着色物質のみを使用でき、その種類も限られている。特定の製法では、まず錫レーキが作られ、アンモニアなどの強塩基で分解されることで、着色物質が再び溶解する。こうしてできた濃い色の液体に増粘剤と、小麦粉やデンプンなどの白色の無色物質を混ぜ合わせ、細い棒状に成形して市場に出荷する。

黄色い樹液の着色には、クロウメモドキの実の煎じ液を用いる。これを十分に蒸発させた後、2~3パーセントのミョウバンと混合し、その後、デンプンペーストまたはアラビアゴムと砂糖を適量加え、過熱による褐変を防ぐため低温で蒸発させる。[417ページ]

樹液の着色に錫レーキを用いる場合、着色物質の溶液に塩化スズ(IV)を加えて得られた沈殿物を洗浄し、乾燥させずに少量の濃アンモニアで処理します。一般的に、沈殿物の体積の約10パーセントでレーキを溶解するのに十分です。アンモニアを加えすぎて色を変えるよりも、沈殿物の一部を未溶解のままにしておく方が常に良いです。沈殿物はガラス容器で溶解し、液体をよくかき混ぜ、蓋をして、未溶解の沈殿物が沈殿するまで放置します。着色物質のアンモニア溶液は蒸発によって濃縮することはできません。したがって、沈殿物を溶解する前に、長時間水切りして十分に水分を除去しなければなりません。溶液に適切な粘度を与えるために、ほぼ同量の濃いガム溶液を加え、次に、薄い棒状に丸めることができるペースト状になるまでデンプンを加え、それを板の上で弱火で乾燥させます。樹液染料は、用途に合わせて調整された他の着色料と全く同じ方法で作られます。これらの染料を使用するには、水に溶かすだけで済みます。着色料の他にガムと砂糖だけが含まれている場合は完全に溶解しますが、デンプンが含まれている場合は溶解が不完全です。通常、デンプンは印刷に必要な粘度を与えるためにのみ添加されます。

赤い樹液色素は、レッドウッドレーキまたはコチニールカルミンから作ることができます。前者はアンモニア溶液で、後者は純粋なカルミンをアンモニアに溶解した溶液として使用されます。この色素は、レッドウッドから煎じ液を数日間放置し、2~3パーセントのミョウバンを加え、蒸発させてガム溶液で濃縮することによって作られます。この色素は安価ですが、レッドウッド錫レーキをアンモニアで処理して得られる色素の美しさには及びません。 [418ページ]アンモニアに溶解したカルミンは、色合いに関して申し分のない樹液色を生成しますが、カルミンが高価なため、めったに使用できません。純粋なインディゴカルミンをガム溶液と混合した溶液は、青色の樹液色として使用され、赤色または黄色の色素を加えることで色調を調整できます。インディゴカルミンの代わりにチャイニーズブルーを使用することもできます。チャイニーズブルーはシュウ酸溶液に溶解します。十分に洗浄したチャイニーズブルーを、まだ湿っているうちに少量の飽和シュウ酸溶液と混合すると、青色が溶解し、その後、増粘剤を加えることでペースト状にすることができます。

緑色の樹液色は、一般的に黄色と青色を混ぜ合わせることで作られます。こうしてあらゆる色合いが得られます。異なる組成の緑色は、クロムミョウバンの紫色の溶液をガム溶液で煮詰めて緑色に変化させることで得られます。紫色は、赤色と青色を混ぜ合わせることで得られます。セピア色は、樹液から茶色の色素を生成します。

高価なアラビアゴムの代わりにグルコースを使用し、増粘剤として麦芽エキスを使用することが提案されている。これらの物質は空気中の水分を吸収するため、これらを用いて調製した絵具は完全に固まることはなく、常にペースト状のままである。用途によっては、このような絵具は筆に容易に付着し、水で簡単に擦り落とすことができるため、これは大きな利点となるが、水彩絵具のようにケーキ状に成形することはできない。絵具をケーキ状に成形する場合は、グルコースや麦芽エキスを使用せず、アラビアゴムのみで増粘する必要がある。ケーキは細心の注意を払って乾燥させなければならない。乾燥が速すぎると、ひび割れたり、崩れたりすることがある。

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第66章
水彩画
いわゆる絵具は、水と容易に混ざり、筆で塗布できる状態になるように調製されています。この目的のために特別な顔料は必要なく、通常の乾燥絵具を水溶性の結合剤と混ぜるだけで、ペーストは通常​​ケーキ状に成形されます。市販されている水彩絵具には、安価な子供のおもちゃから、水彩画家が使用する最も高価な絵具まで、非常にさまざまな品質のものがあります。クロムイエローのように、製造工程の結果として非常に細かい粉末になっていない顔料は、非常に慎重な粉砕工程を経なければなりません。この骨の折れる工程をできるだけ簡略化するために、顔料をできるだけ細かく粉砕し、水を入れた桶でよくかき混ぜ、数分間放置した後、液体を2番目の桶に移し、さらに数分後に3番目の桶に移すという手順で行うべきです。液体は最後の容器に完全に透明になるまで残しておき、沈殿物を集めます。これは非常に細かい粉末なので、個々の粒子を識別するには強力な顕微鏡が必要です。最初の容器と2番目の容器に残ったものは粗い粒子で構成されており、新しい材料で再び粉砕されます。このプロセスでは、材料の比重に留意する必要があります。比重が高いほど、時間が短くなります。 [420ページ]重い物質の粗い粒子は非常に速やかに沈殿するため、液体は容器内に留めておくことができる。アルミナ湖のような軽い湖を扱う場合は、湖が懸濁している液体をより長い時間静置する必要がある。沈殿物に粗い粒子が含まれる危険性なく、3つの容器の代わりに2つの容器を使用してもよい。

アラビアゴムとトラガカントゴムは顔料の結合剤として使用されます。高価なゴムの代わりにデキストリンもよく使用されますが、この目的には純白のデキストリンのみを使用する必要があります。通常のデキストリンの茶色は、特に淡い色の色合いを損なうためです。アラビアゴムとデキストリンは水に溶けやすいため、顔料と混合する前に特別な準備は必要ありません。溶液は水で処理して作られ、不純物が沈殿するように背の高い容器に数日間置いておきます。溶液が非常に濁っている場合は、目の細かい麻布で濾過します。

トラガカントゴムは、やや特殊な処理が必要です。水には完全には溶けず、大きく膨潤するだけです。そのため、数日間水に浸しておき、膨潤したら、乳鉢で粘液状の塊を均一になるまですり潰して調製します。

粉砕した顔料は空気中で乾燥させて柔らかいペースト状にし、これをアラビアゴムとトラガカントゴムの溶液を適切な量で混合する。通常、この2種類のゴムは一緒に使用される。着色剤と結合剤は単純に一緒に粉砕することもできるが、完全に均質な混合物を得るには長時間粉砕する必要がある。そのため、高価な手作業は可能な限り機械に置き換えられ、より安価で均一な製品が得られる。顔料と結合剤を粉砕する機械は単純な構造である。上下に一対ずつ配置され、互いに逆方向に回転するローラーで構成されている。 [421ページ]各対のローラーは歯車で連結されており、下側のローラーが上側のローラーよりもゆっくりと回転するようになっている。この構造により、ローラーは圧縮作用に加えて、その間を通過する粘性のある物質を研磨する作用も及ぼす。通常、塗料は1対のローラーを通過した後、2対目、3対目のローラーを通過し、最後のローラーからスクレーパーで取り除かれる。こうして塗料は完全に均一になる。

結合剤は、顔料とすりつぶした後、プレスに適したかなり硬いペーストになるような粘度でなければなりません。色のケーキは通常のスピンドルプレスでプレスしますが、プレス機は、下降ストロークでスタンプが下のペーストに当たり、金型の彫刻がはっきりと見えるケーキをプレスするように設計されている必要があります。ケーキがゆっくり乾燥したときにひび割れる場合は、結合剤にアラビアゴムが多すぎます。ケーキに金型の跡がはっきりせず、完全に乾燥した後も弾力性が残っている場合は、トラガカントが多すぎます。硬いペーストをすりつぶすのはかなり難しいため、多くのメーカーは、顔料をやや流動的な状態ですりつぶし、その後、ペーストを乾燥させて良質なケーキを作るのに必要な粘度まで濃くすることを好みます。

ケーキを作る型は、金属製で非常に丁寧に作られていなければならず、ケーキに説明と商標がはっきりと印字されるようにする必要があります。ケーキは通常の温度、もしくはそれより少し高い温度で乾燥させます。ケーキは滑らかな板の上に置き、乾燥室の温度が均一に保たれるように注意します。これは、ひび割れを最小限に抑えるために必要な条件です。欠陥がなく、刻印がきちんと押されたケーキだけを市場に出す場合は、乾燥後に選別し、ひび割れたものは廃棄する必要があります。これらのひび割れたものは、次の工程で加工することができます。[422ページ]

乾燥したケーキ状の顔料は、薄いガム溶液でコーティングしてから乾燥させることで、見栄えが良くなります。これらの顔料の販売価格に応じて、ケーキの形状も異なります。最高級の顔料は一般的に大きめのケーキ状に成形され、立派な箱に詰められますが、安価な一般の顔料は小さな塊状、または片面が平らで反対側がやや凸状の円形の板状に成形され、柔らかい木の箱に詰められます。

湿潤水彩絵具。―アラビアゴムやトラガカントゴムで水彩絵具をすりつぶして乾燥状態で販売する代わりに、油絵具に似た状態で販売することもできます。これは、アラビアゴムの代わりに非常に粘性の高いグルコースシロップを使用し、油絵具の場合と全く同じように顔料をすりつぶすことで実現できます。グルコースは非常に吸湿性が高いため、グルコースで調製した絵具は湿潤状態を保ち、油絵具のようにパレットに広げることができます。あとは、筆を水で濡らし、絵具を水と混ぜるだけで、適切な粘度の絵具が得られます。

湿潤水彩絵具は、かつては砂糖の混合物である蜂蜜を原料として作られていたことから、「蜂蜜絵具」とも呼ばれていました。蜂蜜は吸湿性も持っています。現在では蜂蜜は使われておらず、はるかに安価なブドウ糖が同じ目的で使用されています。湿潤水彩絵具は半流動性であるため、油絵具と同様にチューブに詰められています。そのため価格は高めですが、あまり使われていません。

[423ページ]

第67章
クレヨン
クレヨンは、いわば「乾いた絵具」で絵を描くことができる色鉛筆です。この絵画技法は、前世紀には流行しましたが、現在ではあまり使われていません。しかし、色鉛筆、特に青と赤は、筆記用として広く使われています。クレヨンは現在、鉛筆と同じように作られており、非常に便利な形で使用されています。クレヨンの原料となる着色剤は、柔らかく細かく粉砕された鉱物と着色剤、そして粉末をまとめるのに十分な量の結合剤を混ぜ合わせたペースト状になっています。

一般的に、着色剤の基となる柔らかい白色鉱物として石膏が用いられます。しかし、価格もそれほど高くなく、石膏よりも多くの利点を持つ滑石(ソープストーン)を用いる方がはるかに優れています。滑石が好まれる理由は、両鉱物の性質を比較した結果です。石膏は結晶質であるのに対し、滑石は非結晶質です。粉末状の石膏は基本的に乾燥した性質を持つ一方、粉末状の滑石は独特の油っぽい性質を持ち、平らな面に容易に塗り広げることができます。また、滑石は混合した着色剤に美しい光沢を与えます。

クレヨンの製造は、 [424ページ]着色された塊。この工程は、粉末状の着色剤と石鹸石を密閉された回転シリンダー内で混合することから始まります。混合物の色が均一になるまで回転を続けます。石鹸石と混合する着色剤の量は、作りたい色調によって異なります。クレヨンを専門に製造するメーカーは、各色について複数の色調を用意しています。しかし、クレヨンを使用するアーティストは、通常、純粋な色調のものだけを必要とします。なぜなら、アーティスト自身が基本色から中間色調を作り出すことができるからです。このため、はっきりとした濃い色のクレヨンを作るのが望ましいです。鉱物顔料が最も適しています。黄色には濃いクロムイエロー、赤には朱色または濃い茜色レーキ、緑にはクロムグリーンなどの純粋な緑色顔料、青にはチャイニーズブルーまたはウルトラマリン、茶色にはバーントシェンナまたはマンガンビストル。白と黒のクレヨンには、精製したチョークを単独で、または十分な量の細かいブドウ黒またはその他の良質な黒と混ぜて使用します。結合剤としては、アラビアゴムまたはサイジング剤のいずれも使用できます。アラビアゴムを使用した場合、クレヨンは乾燥すると非常に脆くなり、どんなに注意してもナイフで尖らせようとすると折れてしまいます。サイジング剤を使用すると、クレヨンはより脆くなりにくくなり、また価格もはるかに安いため、こちらが好まれます。

クレヨンの原料となるペーストは、着色料と滑石に薄めの糊を混ぜて柔らかいパルプ状にし、均一になるように練り混ぜて作られます。その後、クレヨンをプレス成形するか、鋸で切り出すかによって、製造工程は異なります。

プレス成形でクレヨンを製造するには、簡単な装置が必要です。この装置は、ピストンがぴったりと収まる水平の金属円筒で構成されています。円筒の前面は金属板で閉じられており、その金属板には、製造するクレヨンよりもやや大きい直径の開口部があります。円筒の前面には、円筒から離れる方向に動くエンドレスバンドがあります。この装置を使用してクレヨンを成形する場合、ペーストは次のような材料で作られます。 [425ページ]適度な粘度で、わずかな圧力でシリンダー前面の開口部から棒状に押し出される。シリンダーにペーストを充填する際は、棒が折れる原因となる気泡が入らないように注意しなければならない。次にピストンを所定の位置に置き、均一な弱い圧力で狭い開口部から塊を押し出す。エンドレスバンドは、棒がシリンダーから出てくる速度と同じ速度で移動し、クレヨンの長い棒がその上に載るようにしなければならない。この棒は鈍いナイフで均一な長さに切断され、吸取紙を敷いた板の上で乾燥させ、通常の鉛筆の芯に似たケースに収められる。棒は乾燥時に多少縮むため、乾燥後の直径よりもやや太めに作っておく必要がある。

2つ目の方法は、クレヨンの長さに合わせたブロック状に成形した濃厚なペーストを作るというものです。これらのブロックは均一な温度で非常にゆっくりと乾燥させ、完全に乾燥したら、細かい鋸で細い棒状に切断し、木箱に収めます。切断時に生じる粉末は次の工程で使用されます。この単純な方法には多くの欠点があります。まず、クレヨンの塊を乾燥させる際にひび割れが生じるのを避けるのが難しく、ひ​​び割れた部分は薄いペーストで丁寧に埋めなければなりません。また、ブロックを鋸で切断する際に、最も注意深く作業しても多数の棒が折れてしまいます(これらの折れた棒は、切断時に生じる粉末で再び加工されます)。そのため、一般的には、圧力によるクレヨンの成形が好まれます。

クレヨンはケースに入れた後、それ以上縮まない程度にしっかりと乾燥させることが重要です。そうしないと、削る際に折れてしまうからです。場合によっては、そのような不良クレヨンでは、使える芯先を作ることは全く不可能です。[426ページ]

陶器用クレヨン。 ―M.レスラーによれば、この目的のためのクレヨンは、ガラスや陶器に適した色を細かく粉末状にし、アラビアゴム2部とマルセイユ石鹸1部の溶液と混ぜてペースト状にして作られる。次に、このペーストから鉛筆を成形し、石膏ペーストに浸した紙片で包む。釉薬のかかっていない陶器や粉末ガラスには、鉛筆のようにこのクレヨンを使用できる。色は通常の方法で焼成して定着させる。

[427ページ]

第68章
菓子用着色料
菓子職人は様々な色を使用します。黄色、茶色、黒は通常カラメルで作られますが、赤、緑、青といった他の色も広く使われており、これらは無害な化合物から作られなければなりません。残念ながら、着色料メーカーは、この要件に全く合致しない色を消費者に提供していることが知られています。有毒なヒ素顔料が菓子の着色に使われたことさえあります。このような場合、着色料の使用者よりも製造者の責任の方が大きく、製造者は健康に害のない着色料のみを販売すべきです。幸いなことに、有機由来の顔料には、これらの要件を満たすのに十分な種類があります。緑には、サップグリーンまたはリーフグリーンを躊躇なく使用できます。赤には、コチニールカーミンが適しており、青には、インディゴカーミンが適しています。後者の2つの顔料は確かに高価ですが、発色力が非常に高いため、安価な菓子の着色にも使用できます。

リキュールを着色する場合も、人体に無害な着色料を選ぶよう細心の注意を払う必要があります。上記で挙げた着色料もこの目的に使用できます。近年、これらの着色料はアニリン染料に大きく取って代わられつつあります。アニリン染料は、その美しさと優れた着色力から、菓子やリキュールの着色に特に適しています。 [428ページ]これらの染料を食品の着色に使用することには、多少の躊躇がある。これらの染料の中にはヒ素化合物を用いて作られているものもあり、ヒ素を完全に除去することは非常に困難である。しかし、仮に染料からヒ素が除去されたとしても、純粋な染料自体が有毒な性質を持つ可能性があるため、食品の着色には使用すべきではないという点で、依然として問題があるかもしれない。

食品の着色には、上記の着色料で十分です。オレンジはカラメルと赤を混ぜることで、紫は赤と青を混ぜることで得られ、このようにして得られる色合いは、目的には十分です。着色料メーカーは、着色料をそのまま使用できる状態で販売する必要があります。菓子メーカーや酒造メーカー向けの着色料は、半流動性またはペースト状の状態で販売する必要があります。この目的のために、カルミンは非常に濃い砂糖シロップで粉砕する必要があります。リーフグリーンとインディゴカルミンは、すでに半流動性で、容易に拡散し、アルコール性液体にも溶解するため、それ以上の調製は必要ありません。

[429ページ]

第69章絵画用
顔料の調製
顔料は、その用途に応じて異なる調製方法を必要とする。樹液顔料、固形顔料、水彩顔料など、特定の用途向けの顔料の調製については既に説明した。本章では、画家が大量に使用する顔料や、一般的な絵画制作に使用される顔料の調製について述べる。

美術用の絵具は、通常の絵画用の絵具とは異なる処理が必要です。どちらも、結合剤と完全に均一な混合物になるまですりつぶすことが重要です。一見すると簡単な作業のように思えますが、実際には容易には克服できない困難があります。画家の絵具は一般的に乾燥油ですりつぶされます。乾燥油とは、薄く空気に触れると短時間で非常に粘性が高くなり、最終的には完全に樹脂化する植物油です。亜麻仁油、ケシ油、ナッツ油などがこの性質を持っています。一般的に、画家の油絵具はケシ油ですりつぶされます。絵具が空気に触れて固まるのを防ぐため、保護容器に封入されます。以前は、すりつぶした絵具は小さな袋に入れて販売されていました。現在では、このような袋は使用されなくなり、代わりに柔らかい錫合金製の折りたたみ式チューブが使用されています。 [430ページ]片方の端は閉じられており、もう一方の端には金属製のキャップをねじ込むための首が付いています。適量の油で練り固めて濃いペースト状にした顔料は、これらの気密性の高いチューブに保存すれば、粘度を変えることなく保管できます。

鉛白、亜鉛白、クロムイエローなど、主に一般的な絵画に使用される安価な顔料は、生の亜麻仁油または煮沸した亜麻仁油で練られます。通常の煮沸油は、亜麻仁油をリサージで煮沸して作られ、一定量の鉛が溶解しています。本書では繰り返し述べてきたように、鉛化合物は硫化水素に非常に敏感です。硫化水素によって変化しない顔料であっても、通常の鉛煮沸油で練ると、鉛が空気に触れるとゆっくりと確実に黒色の硫化鉛に変化するため、色が濃くなります。したがって、本来の色の美しさを保つためには、鉛煮沸油をマンガンホウ酸塩で煮沸した油に置き換えるべきです。この油は少なくとも同等に安価であり、空気中で色が濃くならないという利点があります。酸化亜鉛は非常に安価になったため、鉛白の代わりにますます使用されるようになっています。酸化亜鉛は硫化水素に敏感ではなく、純粋な水素ガス雰囲気中でも色が変化しません。この顔料を鉛ボイル油と併用するのは全く非論理的であるように思われます。時間が経つにつれて塗膜がかなり変色してしまうのに対し、マンガンボイル油と併用すれば、白色は変色することなく保たれるでしょう。

かつては、乾燥した顔料を油と手作業で混ぜ合わせていた。顔料を滑らかな石板の上に広げ、油を注ぎ、ガラス製または石製のすり鉢(乳棒)で2つの物質を均一なペースト状になるまで擦り合わせた。

塗料製造機は様々な構造で製造されている。塗料と油の混合物は、2枚の金属板の間、または密着させた2つのローラーの間で粉砕される。[431ページ]

図41。

図41は、回転ディスクによって粉砕を行う塗料ミルの構造を示しています。顔料と油を混合したものはホッパーTに投入され、そこから回転する粉砕ディスクMとホッパー下面の間を通過します。こうして2つの物質が混合されます。粉砕された塗料は、Mを囲む環状容器から下部の受容器へと流れ出ます。粉砕ディスクは、水平方向と垂直方向の歯車によって駆動され、垂直方向の歯車は動力で駆動されるプーリーに接続されています。粉砕ディスクの軸が取り付けられているプレートの下部にあるネジによって、ホッパー下面からのディスクの距離を調整できます。この工程は、ディスクをホッパーからかなり離れた位置に調整することから始まります。塗料が装置を一度通過すると、ディスクは [432ページ]塗料をより細かく粉砕するために、ホッパーを上昇させる。粉砕された塗料は、完全に均一になるまでホッパーに戻される。

このタイプのミルは様々なサイズで製作可能です。図42は、 手動式粉砕機の構造を示しています。実際の粉砕機構は前述のものと全く同じで、違いはハンドルで回転させるフライホイールを使用している点のみです。これらの図は、シュヴァインフルトのW・ザットラー氏のご厚意により提供いただきました。ザットラー氏は、様々なサイズで高品質な塗料ミルを専門に製造しています。

図42。

第2の塗装ミルでは、塗料は異なる速度で逆方向に回転する滑らかなローラーの間を通過する。これにより、粉砕効果に加えて研磨効果も得られる。2つのローラーには、異なる歯数を持つ歯車が取り付けられており、異なる速度が得られるようになっている。

塗料を一度の工程で十分に粉砕できるように、ローラーミルは上下に並んだ複数のローラー対で構成されており、下側のローラーは上側のローラーよりもやや間隔が狭くなっています。塗料は上側のローラー対に供給され、 [433ページ]これらのローラーを通過して次のローラーへと移り、最終的にすべてのローラーのペアの間を通過した後、下の受器に完成品として集められます。このようなミルを使用すれば、適切な数のローラーを使用すれば、塗料を一度の作業で十分に細かく粉砕できます。ローラーのペアが2つか3つしかなく、塗料を非常に細かく粉砕する必要がある場合は、ミル全体を2回か3回通過させる必要があります。

[434ページ]

第70章
顔料の検査
顔料の正確な検査が必要な場合、唯一の方法は精密な化学分析を行うことですが、これは設備の整った実験室で専門の化学者のみが行うことができます。しかし、商取引においては、顔料の性質を迅速に判断したり、高価な顔料が安価な顔料で混入されているかどうかを検出したりする必要がある場合が多く、そのためには、多くの装置を必要とせず、高度な化学知識も必要としない検査方法を持つことが重要です。ほとんどの顔料は簡単な方法で検査することが可能です。必要な試薬はごくわずかです。鉱物顔料の検査には、一般的に塩酸、硝酸、硫酸、苛性ソーダ溶液、硫化アンモニウムがあれば十分です。

有機化合物を含む顔料の検査は、特に着色物質の性質を特定する必要がある場合、やや困難である。この場合、塩化第一スズ、ミョウバン溶液などの追加の試薬が必要となる。

本研究は実務家の要求を満たすことを目的としているため、通常の試薬に対するさまざまな顔料の挙動を表形式で示し、同じ色の顔料はまとめて扱っています。有機由来の着色物質は、 [435ページ]それらは湖沼に生息しており、より詳細な調査が必要となるため、まず無機物のみで構成される顔料の試験を行い、その後、必要に応じて有機着色物質の特性を追加する。

鉱物顔料。—検査対象物質が乾燥粉末状であれば、前述の試薬を用いて直ちに試験することができるが、絵具や水彩絵具の場合は、まず油分やゴム分を除去しなければならない。そうしないと、試薬の作用を確実に認識することができない。

アラビアゴムまたはトラガカントゴム溶液で練った水彩絵具からは、顔料と結合剤を簡単に分離できます。絵具を多めの水を入れた細長いビーカーに入れ、しばらく置いておきます。しばらくすると塊が柔らかくなるので、それを繰り返しかき混ぜ、顔料を沈殿させます。そして、結合剤が混ざった水を注ぎ出します。

絵具から油分を取り除くのはやや難しい。絵具をフラスコに入れ、濃アルコールとエーテルを等量混合したもの、またはベンジンを加える。フラスコに軽く栓をし、頻繁に振とうした後、静置する。これらの液体は油分によく溶かす。1~2日後には、顔料はフラスコの底に沈殿する。次に溶液を注ぎ出し、残渣を少量の溶剤と混ぜて濾過器に移し、さらに少量の溶剤を注ぐ。溶剤を流し出し、残渣を乾燥させる。凝集性のない粉末が残る。これが油分を取り除いた顔料である。これは、もともと乾燥した絵具と同様に扱うことができる。

色素の観察には試験管が最も便利です。試験管がない場合は、ガラス板上で反応を行うことができます。 [436ページ]白い紙の上に粉末を置き、液体に浸したガラス棒から試薬を滴下する。

吹き管を用いた検査― 顔料の高温下での挙動から、その性質について重要な結論を導き出すことができる。この目的のために、小型の磁器るつぼが用いられる。割れた磁器片や鉄製のスプーンも使用できる。熱源としては、一般的に普通のアルコールランプで十分である。場合によっては、より高い温度が必要となることがあり、その場合は吹き管を用いる。

吹き管は鉱物顔料の検査において非常に貴重な器具である。吹き管を用いれば、ほとんど試薬を使わずに顔料の性質を概ね特定することができる。吹き管の使用に必要な試薬は、ソーダ、ホウ砂、およびコバルト塩溶液である。

吹き管を用いて顔料を検査する際には、以下の方法に従うべきである。米粒2粒分ほどの量の物質を、木炭にナイフで開けた小さな穴に入れ、吹き管の炎で加熱する。吹き管の酸化炎と還元炎では、物質の挙動が異なる。吹き管で炎を一点に吹き出すと、炎は2つの円錐状の部分からなり、一方が他方の内側にあることがわかる。内側の円錐は還元炎として知られており、そこで加熱された金属酸化物は金属の粒を生成する、つまり化学的に言えば金属に還元される。外側の円錐は反対の性質を持ち、そこで溶融した金属は、自由にアクセスできる空気中の酸素の作用により、すぐに酸化物に変化する。吹き管を用いて顔料を検査する際には、まず還元炎を用いる。鉛顔料から容易に得られる金属の粒の性質は、しばしば顔料の組成を分析することを可能にする。 [437ページ]確実に識別すべき物質である。金属片の挙動が決定的でない場合は、酸化炎でさらに加熱する。こうして金属は酸化物に変化し、それが木炭上に析出する。そして、その色と揮発性(または揮発性の欠如)によって、顔料に含まれる金属を特定することができる。

硝酸コバルトまたは塩化コバルトの溶液は、特定の金属酸化物の検査に用いられる。加熱前に、これらの物質のいずれかの非常に希薄な溶液で試料を湿らせる。加熱後、特定の酸化物が存在する場合は、特徴的な色を示す。

いくつかの金属酸化物は、ホウ砂と融解すると特徴的な色を呈します。この目的のために、細い白金線の端に小さな輪を作り、これを湿らせて無水ホウ砂の粉末に浸します。吹き管の炎で加熱すると、線に付着したホウ砂が溶けて無色のガラスになります。顔料をテストする際には、透明なホウ砂のビーズをこの粉末に浸し、再び吹き管の炎で融解します。このテストでは、ホウ砂のビーズに融解させる物質の量を非常に少なくすることが非常に重要です。金属酸化物の中には、着色力が非常に強いものがあり、多すぎるとビーズが真っ黒になり、色が判別できなくなることがあります。

白色顔料の反応。
木炭加熱の場合:鉛顔料は還元炎の中で鉛の粒を生成し、それが酸化炎の中で酸化鉛に変化して、穴の周りの木炭上に堆積物を形成します。

アンチモンホワイトは、還元炎の中では脆い金属光沢の粒状になる。酸化炎の中では白い蒸気を発生しながら燃焼し、同時に小さな光沢のある結晶で覆われる。

酸化炎の中でビスマスホワイトは、木炭全体に広がる虹色の被膜を形成する。[438ページ]

錫白は展延性のある金属ビーズ状で、硝酸によって白色粉末に変化する。

亜鉛白は、コバルト溶液で湿らせて酸化炎で加熱すると、緑色の塊に変化する。

高価な白色顔料は、しばしば安価な物質と混合される。例えば、鉛白に微粉末状の重晶石、チョーク、または石膏を混ぜるなどである。このような混合は、添加された物質が鉛白ほどの隠蔽力を持たないため、明らかに混入物とみなされる。一方、着色顔料の場合、白色物質の添加は色調を淡くするために行われるため、混入物とはみなされない。

顔料。 塩酸
。 苛性ソーダ

硫化アンモニウム 暖房について。
アンチモンホワイト
水を加えると溶解し、溶液は濁る
。 溶解し、 赤みがかった黄色に変わる。 黄色に変色して溶ける。
鉛 発泡しながら溶解し

溶液は
結晶性の
塩化鉛となる。 溶ける。 黒くなる。 永久的に黄色くなる

オキシ塩化鉛 発泡せずに溶ける
。 沸騰すると溶ける
。 黒くなる。 黄色に変わる。
硫酸鉛 解決不可能。 沸騰すると溶ける
。 黒くなる。 改変なし。
永久的な白さ 解決不可能。 解決不可能。 改変なし。 改変なし。
(硫酸バリウム)
ビスマスホワイト 解決不可能。 解決不可能。 黒くなる。 赤褐色の
煙を発生させ、
リトマス紙を赤く変色させる。
亜鉛白 発泡せずに溶ける
。 溶ける。 改変なし。 黄色に変色するが、
冷えると再び白色に戻る。
ブリキの白 溶ける。 溶ける。 黄色に変わる。 改変なし。
[439ページ]

黄色色素の反応。
顔料。 塩酸
。 苛性ソーダ

硫化アンモニウム 暖房について。
クロムイエロー
とクロムレッド
白い残留物の上に緑色の溶液が浮いているが
、この残留物は大幅に希釈する
と溶解する

沸騰するとオレンジ色になり、
溶ける。 黒焦げになった。 黄色い
塊に融合する。
カッセルイエロー そのままの状態では、
沸騰すると白くなる。 沸騰すると色が薄くなり

液体状の黄色になる。 黒焦げになった。 溶ける。
ナポリイエロー 沸騰したオレンジ色、
次に白色。 赤みがかった黄色。 茶色がかった黒色に変色する
。 高温で融解する

マシコット 白くなる。 沸騰すると部分的に溶解する
。 黒焦げ やや溶けにくい

ヨウ化鉛 白くなる。 溶ける。 黒焦げになった。 溶ける。
バリウムイエロー
(クロム酸塩) 硫酸と反応して
白色沈殿を生じる黄色の溶液。
改変なし。 改変なし。 改変なし。
カドミウムイエロー 硫化水素
を発生しながら溶解する。
改変なし。 改変なし。 溶けにくい

亜鉛イエロー 黄色の溶液。 黄色い溶液、
白い残留物。 改変なし。 溶けにくい

コバルトイエロー 赤い溶液。 無色の溶液、
灰青色の
沈殿物。 改変なし。
高温になると黒っぽくなる 。
雄黄 改変なし。 無色の溶液。 黄色の溶液。 揮発する。
ターペス鉱物 溶解する 改変なし。 黒焦げになった。 赤くなる。
木炭加熱の場合:クロムイエロー、クロムレッド、カッセルイエロー、マシコット、ヨウ化鉛は還元炎で鉛のビーズを生成する。 [440ページ]クロムイエローとクロムレッドは、ソーダと融解すると、水に溶ける赤い塊になる。ナポリイエローは、鉛のビーズと無臭の白い煙を生じる。

雄黄はニンニクのような匂いがする。

コバルトイエローは、アルミナとともに加熱すると青色に変化する。

カドミウムイエローは木炭の表面に茶色の析出物を生成する。

吹き管を用いた検査は、特に鉛、クロム、アンチモン、ヒ素の検出に用いられる。顔料が加熱によって黒ずむ場合は、ダッチピンクやウェルドレーキなどの有機着色剤が含まれていることを示す。

鉛を含まない顔料に鉛を含む顔料を混入させた場合、硫化アンモニウムによって生じる黒ずみによって識別できる。

赤色色素の反応。
顔料。 塩酸
。 苛性ソーダ

硫化アンモニウム 暖房について。
クロムレッド 緑色の溶液で、白色の
残留物は
大幅に希釈すると溶解する。 黄色の溶液と
白色の残留物。 緑がかった黒色に変化する。 ヒューズ。
赤色鉛 塩素が発生し、
白い残留物として残る。 ほとんど変わっていない。 黒くなる。 黄色に変色し、
最終的に溶ける。
酸化鉄
顔料
ゆっくりと溶けて黄色い溶液になる。 改変なし。 ゆっくりと黒ずんでいった。 濃い
黒褐色になる。
アンチモン
朱色 硫化水素
を発生しながら溶解する。
無色の溶液に溶解する
。 色が濃くなり、
部分的に溶解する。 溶ける。
水銀
朱色 改変なし。 黄色に変色する。 改変なし。 揮発し、
二酸化硫黄が
発生した。

ヨウ化 第二水銀 無色の溶液に溶解する
。 黄色っぽい溶液に溶解する
。 黒焦げになった。 溶融してから
揮発する。
雄黄 改変なし。 無色の溶液に溶解する

溶解すると黄色溶液になる。 揮発する。
[441ページ]木炭加熱について:クロム赤と赤鉛は還元炎で鉛の粒を生じる。クロム赤はソーダと融解すると赤い塊を生じ、ソーダは溶解して黄色の溶液となる。

酸化鉄顔料は色が濃くなるが、付着物は生じない。

酸化炎で加熱すると、アンチモン朱色は二酸化硫黄と無臭の白い煙を伴って燃焼する。吹き管の前でソーダと融解させると、白くて脆い金属アンチモンの粒が得られる。

朱色は酸化炎の中で揮発し、二酸化硫黄の臭いを発する。

ヨウ化第二水銀は容易に融解し、揮発する。

鶏冠石は揮発性である。還元炎で重曹とともに加熱すると、ニンニク臭のする白い煙が発生する。

青色顔料の反応。
顔料。 塩酸
。 苛性ソーダ

硫化アンモニウム 暖房について。
プロイセンブルー、チャイニーズブルー、
パリブルー、ターンブルズブルー、
 ブランズウィック
ブルー 緑色の溶液に溶け
、その後黄色になる。 脱色された
茶色の残留物。 黄緑色の液体
。 黒焦げになった。
山の青
黄緑色の
溶液に溶解する。 黒焦げになった。 黒焦げになった。 黒焦げになった。
ウルトラマリン 硫化水素
を発生しながら急速に分解する。
変更なし。 変更なし。 変更なし。
スモルト 長時間煮沸しても、ほとんど変化のない
緑がかった溶液が残る
。 変更なし。 黒焦げになった。
高温 でヒューズが切れる。
コバルトブルー 変更なし。 変更なし。 変更なし。 不溶性で
変化しない。
木炭で加熱した場合:プルーシアンブルー、チャイニーズブルー、パリブルー、ターンブルブルー、ブランズウィックブルーは黒くなり、残留物は酸化炎ではホウ砂ビーズを淡褐色に、還元炎では淡緑色に着色します。[442ページ]

ウルトラマリンは高温でも変化しない。

スマルトをホウ砂とともに還元炎で長時間加熱すると、濃い青色のビーズ状物質が得られる。

コバルトブルーは融解しないため、ホウ砂ビーズを青色に着色する。還元炎で長時間加熱すると、ビーズの美しい色は失われる。

マウンテンブルーは吹き竿で加熱する前に黒く変色する。この残留物を塩酸で湿らせて再び加熱すると、炎は鮮やかな緑色になる。酸化炎の中でホウ砂と融解させると、エメラルドグリーンのビーズが形成される。

緑色色素の反応。
顔料。 塩酸
。 苛性ソーダ

硫化アンモニウム 暖房について。
緑青
(全種類) 溶解すると緑色の
溶液になり、
酢酸の臭いがする。 改変なし。 黒焦げになった。 黒ずみ、独特の臭い
を発するようになった

ブレーメングリーン、
ブランズウィックグリーン 緑色の溶液と
白い残留物。 改変なし。 黒焦げになった。 黒焦げになった。
エメラルドグリーン、
シェーレグリーン 緑色の溶液に溶解する
。 徐々に
茶色がかった黄色に変化する。 茶色がかった黒色になる
。 黒ずんで、
ニンニクのような
臭いがする。
ホウ酸銅 緑色の溶液に溶解する
。 黒い残留物。 茶色がかった黒色になる
。 ヒューズ。
リンマンの緑
溶解するとバラ色の溶液になる。 改変なし。 黒焦げになった。 改変なし。
酸化クロム ほぼ変更なし。 改変なし。 濃い
汚れた緑色になる。 改変なし。
クロムグリーンレイク
色がより濃くなる。 改変なし 濃い
汚れた緑色になる。 改変なし
マンガングリーン 緑色の溶液に溶解する
。 緑色の溶液に溶解する
。 変色している​​。 改変なし。
ウルトラマリングリーン
硫化水素の発生を伴って脱色される
。 改変なし。 改変なし。 改変なし。
[443ページ]木炭での加熱について:緑青、ブレーメン緑青、ブルンスウィック緑青は木炭上に黒い残留物を残し、酸化炎の中でホウ砂と融解すると青緑色のビーズを生成します。

エメラルドグリーンとシェーレグリーンは似たような挙動を示すが、加熱するとニンニクのような臭いを発する。

リンマンの緑色溶液を用いると、青色のホウ砂ビーズが得られる。

マンガングリーンは還元炎の中で変色する。

褐色色素の反応。
顔料。 塩酸
。 苛性ソーダ

硫化アンモニウム 暖房について。
鉛色 白い残留物があり、
塩素が発生した。 溶ける。 黒焦げになった。 黄色に変色して融合する。
マンガンブラウン
溶解すると黄色溶液になる。 改変なし 肌色になる
。 改変なし
軟マンガン褐色
黄色溶液に溶解し、
塩素が発生した。 改変なし。 肌色になる
。 改変なし。
プロイセンブラウン
溶解すると黄色溶液になる。 改変なし。 黒焦げになった。 赤褐色に変色する。
アイアンブラウン
溶解すると黄色溶液になる。 改変なし。 黒焦げになった。 改変なし。
クロムブラウン
緑がかった黄色の溶液に溶解する
。 黄色い溶液、
黒い残留物。 黒焦げになった。 黒焦げになった。
コバルトブラウン
赤みがかった黄色の溶液に溶解する
。 未加工または
黒く着色。 黒焦げになった。 改変なし。
ハチェットブラウン 改変なし。 緑がかった青色になる
。 黒焦げになった。 黒焦げになった。
フミン、ビストル 未変化の
黄色い液体。 黄色い液体を与える。 改変なし。 やけど。
[444ページ]木炭で加熱する場合:鉛褐色は還元炎の中で鉛の粒を生じます。

マンガンブラウンとパイロルサイトブラウンを、白金箔上で硝石と高温で融解させると、青緑色の塊が得られる。

プルシアンブラウンとアイアンブラウンは、還元炎では淡緑色のホウ砂の粒を生じ、酸化炎では黄褐色に変化する。

クロム褐色を加熱し、塩酸で湿らせてから再び加熱すると、炎が緑色に変わる。また、緑色のホウ砂の粒もできる。

コバルトブラウンは青色のホウ砂ビーズを生成する。

腐植物質は木炭で加熱すると燃焼する。

黒色顔料の反応。
黒色の顔料はほぼすべて炭素から成り立っており、試薬は炭素に作用しません。これらの顔料は直ちに木炭で加熱する必要があります。酸化炎で完全に燃焼する場合は、ランプブラックまたは不完全燃焼によって得られた炭素です。白色で融解しない残留物が残る場合は、顔料は骨(象牙)黒です。残留物が黒色の場合は、検査対象の物質は「ニュートラルティント」、クロムブラック、またはクロム銅ブラックです。前二者は淡緑色のホウ砂ビーズを生成し、クロム銅ブラックは濃緑色のビーズを生成し、加熱して塩酸で湿らせ、再び加熱すると、炎が緑色に染まります。

[445ページ]

第71章
湖沼の調査
湖を調査する際には、有機着色物質の性質、それが結合している基剤、そして湖の色を明るくするために機械的に混合された物質の性質を確かめる必要がある。

顔料を調べるには、まず機械的混入物がないかを確認するのが最も便利です。塩酸を加えた後に発泡が見られる場合は、炭酸塩の存在を示しており、これは一般的に炭酸カルシウムです。鉛白は非常に重く高価なため、めったに使用されません。石膏や酸化マグネシウムは、時折顔料に添加されることがありますが、これらは加熱後の残留物を調べることで識別できます。

着色剤と結合している金属酸化物を検出するために、少量のレーキ顔料を小さな磁器るつぼで加熱し、有機物が完全に分解されるまで加熱を続ける。その後、残留物中のアルミニウム酸化物とスズ酸化物を検査する。これらの酸化物は、レーキ顔料の製造に最も一般的に用いられるものである。[446ページ]

有機着色剤の反応は重要である。
着色
物質。 希釈
酸。 苛性ソーダ
。 石灰
水。 強硝酸
。 卒業生。
黄色。
クロウメモドキ
果実エキス わずかに濁りがある。 黄みがかった赤色。 わずかに緑がかった
沈殿物 赤褐色。 淡黄色。
ダッチピンク 黄色の溶液。 茶色。 茶色がかった 赤褐色。 ——
溶接抽出物 わずかに濁りがある。 黄金色。 緑がかった黄色。
わずかに黄色の
沈殿物が生じた。
ウェルド湖 黄色の溶液。 改変なし。 緑がかった黄色。 黄金色の
溶液。 ——
ガンボージ 改変なし 濃い赤みがかった
黄色。 より濃い黄色。 濃い黄色。 ——
ガンボージ湖 黄色の溶液。 濃い赤みがかった
黄色。 より濃い黄色。 濃い黄色。 黄色の
沈殿物。
フスティック 顔色が青白くなる。 汚れたような茶色がかった
赤色。 もっと深く。 わずかな降雨。 淡黄色の
沈殿物。
クエルシトロン 顔色が青白くなる。 もっと深く。 もっと深く。 色が薄い。 色が薄く、わずかに
沈殿物が見られる。
若いフスティック わずかに緑がかった
沈殿物。 紫がかった赤。 赤みがかった。 緑がかった。 わずかに緑がかった
沈殿物。
ターメリック カーマインレッド。 茶色。 茶色。 カーマインレッド。 黄色。
青。
インジゴチン 改変なし。 黄褐色の
溶液。 —— 黄色。 ——
インディゴカーマイン
ブルーレーキ 改変なし。 黄褐色の
溶液。 —— 黄色。 ——
リトマス 赤くなる。 改変なし。 —— —— ——
ログウッド 赤。 バイオレット。 青。 黄色。 くすんだ紫色。
赤。
コチニール煎液 顔色が青白くなる。 バイオレット。 暗くなる。 黄色。 赤い群れ。
カーマイン 赤い溶液。 紫色の溶液。 暗くなる。 黄色。 ——
ラック、ラック染料 黄みがかった赤色。 紫色の溶液。 —— 黄色。 赤い沈殿物。
サフラワーレッド 改変なし。 赤い溶液。 —— —— ——
マダー湖 赤い溶液。 赤い沈殿物。 —— 黄色。 赤い沈殿物。
赤い木 淡い赤色。 バイオレット。 カルミンレッドの
沈殿物。 黄色。 赤い沈殿物。
レッドウッド湖 赤い溶液。 紫色の溶液。 —— 黄色。 ——
残りの赤色着色物質は反応が非常に不安定なため、通常の手段
では区別することがほぼ不可能であり
、したがってここでは含めていない。

緑。。
樹液緑 赤褐色。 茶色がかった緑色。 さらに深まる。 赤みがかった黄色。 ——
葉緑 環境に優しい解決策。 環境に優しい解決策。 —— 赤みがかった黄色。 ——
茶色。。
セピア 改変なし。 茶色の溶液。 —— —— ——
カテキュー溶液 色が薄い。 赤褐色。 赤褐色。 黄褐色。 赤みがかった黄色

[447ページ]

着色
物質。 塩化第一
スズ。
塩化第二鉄 酢酸銅
。 ゼラチン
溶液。 備考。
黄色。
クロウメモドキ
果実エキス わずかに
緑がかった黄色の
沈殿物。 オリーブグリーン。 汚れた黄色。 わずかな
降雨。 ——
ダッチピンク —— —— —— ——
白金箔の上で加熱すると焦げる。
溶接抽出物 かなりの量の
黄色い沈殿物。 緑がかった 赤みがかった黄色の
沈殿物。 わずかに濁りがある。 重クロム酸カリウムを添加し
てからしばらくすると、黄色い鱗片が現れる。

ウェルド湖 —— —— —— —— ——
ガンボージ —— —— —— —— 容易に溶けて
燃える。
ガンボージ湖 黄色の沈殿物。 —— —— —— ——
フスティック 黄色の沈殿物。 黒緑色の
沈殿物。 茶黄色の
沈殿物。 かなりの量
の雨。 酢酸鉛は
橙赤色の
沈殿物を生成する。
クエルシトロン 黄赤色の
沈殿物。 緑色になり、
緑色の
沈殿物となる。 黄緑色の
沈殿物。 赤みがかった
沈殿物。 ——
若いフスティック 橙赤色の
沈殿物。 茶緑色の
沈殿物。 褐色の綿状
沈殿物。 黄赤色の
沈殿物。 アンモニアは赤色を呈する

ターメリック 黄色。 茶色。 —— かなり大きな
降水量。 アルカリに非常に敏感です

青。
インジゴチン —— —— —— —— 加熱すると
独特の臭いと
紫がかった赤い蒸気が発生する。
インディゴカーマイン
ブルーレーキ —— —— —— —— 加熱すると
独特の臭いと
紫色の蒸気が発生する。
リトマス —— —— —— —— 暖房時に不快な臭いがし
、白い灰が出る。
ログウッド くすんだ紫色。 濃い色の
溶液。 —— 非常に濁っている。 黒色は重クロム酸
カリウムによるものです。
赤。
コチニール煎液 赤紫色の
群れ。 —— —— ——
アンモニアに完全に溶解する。
カーマイン —— —— —— —— ——
ラック、ラック染料 赤い沈殿物。 —— —— —— ——
サフラワーレッド —— —— —— ——
アルカリ溶液で煮沸すると急速に分解する

マダー湖 赤い沈殿物。 —— —— —— ——
赤い木 濃い赤色の
沈殿物。 紫色の
沈殿物。 紫がかった赤色の
沈殿物。 —— ——
レッドウッド湖 —— —— —— —— 点火時に大量の灰が出る

残りの赤色着色物質は反応が非常に不安定なため、通常の手段
では区別することがほぼ不可能であり
、したがってここでは含めていない。

緑。。
樹液緑 —— —— —— —— 点火時に白い灰が出る

葉緑 —— —— —— —— 点火時に白い灰が出る

茶色。。
セピア —— —— —— —— 独特の臭いを発しながら燃える

カテキュー溶液 茶色の
沈殿物。 茶緑色の
沈殿物。 褐色の
沈殿物。 かなりの量
の雨。 ——
[448ページ]有機着色物質は一般的に明確な反応を示さないため、どの着色物質が金属酸化物と結合しているかを判断するのは容易ではありません。この種の顔料を調べる際には、常に既知の組成の顔料を同時に試験し、両者の反応を比較することが推奨されます。まず、レーキの着色物質を溶液にします。これは、希塩酸の作用によって達成されます。希塩酸は金属酸化物と着色物質の化合物を分解し、着色物質を溶解させます。溶液が使用する試薬の作用を変化させるような強い酸性反応を起こさないように、レーキの一部は分解されずに残しておく必要があります。レーキを希塩酸でしばらく処理した後、水を加え、着色物質の溶液を残留物から濾過します。次に、この溶液を少量ずつ、さまざまな試薬で処理します。溶液と純粋な着色物質の溶液の反応を比較することにより、検査対象の着色物質の性質を判断できます。

まず、色が有機由来であるかどうかを判断するには、上記のように塩酸で処理します。着色溶液が得られた場合、有機色素が存在する可能性が高いです。次に、その溶液の一部に塩素水を加えます。溶液が速やかに脱色される場合は、有機色素が確実に存在します。なぜなら、有機色素はすべて塩素の継続的な作用によって分解されるからです。

有機着色物質の試験には、希硫酸または希塩酸、苛性ソーダ溶液または石灰水、強硝酸などの試薬が用いられます。強硝酸は酸化性を持つため、他の酸とは異なる反応を示します。金属塩としては、ミョウバン、塩化第一スズ、塩化第二鉄が用いられ、場合によっては酢酸銅も用いられます。また、膠溶液として、純粋なゼラチン溶液や魚膠溶液も用いられ、いくつかの着色物質はこれらの溶液と反応して特徴的な沈殿物を生成します。上記の表は、有機顔料に含まれる着色物質が、上述の試薬に対して示す反応性を示しています。

[449ページ]

第72章
染色材の試験
染料木やその他の有機物から顔料を製造する場合、他の条件が同じであれば、原料の価値は含まれる着色物質の量に比例する。特に、インディゴやコチニールなどの高価な原料については、着色物質の量を正確に見積もることが望ましい。

藍染料中の藍の含有量を正確に推定する方法はいくつか存在する。その中でも有効な方法の一つは、藍が塩素によって分解される際に溶液の色が青から黄色に変化する現象を利用するものである。藍を分解するには一定量の塩素が必要となるため、試料中の藍に必要な塩素の量から、その試料中の藍の含有量を推定することができる。

インディゴに含まれるインディゴブルーの割合は、特殊な装置を必要とするかなり複雑な手順ではあるものの、許容できる精度で測定できるが、他の有機着色物質の活性成分含有量を容易に測定できる便利な方法は存在しない。実際には、時間と複雑な装置を必要としない方法が特に有用である。着色物質は、時間と安価な装置を必要とする物理的な方法で迅速に試験することができる。 [450ページ]同様の条件下では、染料木材の抽出液の色は、含まれる着色物質の量に比例して濃くなります。したがって、抽出液の色の濃さを正確に測定できれば、原料中の着色物質の量について明確な結論を導き出すことは難しくありません。

図43。

比色計は、当該目的に適した装置である。比色計には多くの種類がある。デュボスクが考案した装置は、同様の構造を持つ他の装置に比べて、簡便性と結果の精度において優れている。デュボスクの比色計は、以下の部品から構成される(図43):底面が内側も外側も完全に平坦でなければならない(結果の精度はこれに依存する)2つのガラス円筒CとC₁が、板の上に置かれている。 [451ページ]ガラス。直径の小さい2つのガラス円筒TとT₁がCとC₁に吊り下げられています。これらの円筒の底面も完全に平らでなければなりません。このようなガラス円筒を一体で作ると非常に高価になります。同じ結果は、各円筒に金属リングを取り付け、その上に別のリングをねじ込み、そのリングに円形の板ガラスを接着することによって得られます。

光は円筒の軸と平行な方向でのみ観察者の目に届くようにする必要があります。そのため、C と C₁ の外側は黒く塗られています。内側の円筒 T と T₁ は、垂直方向に移動するラックに固定されています。円筒の移動距離は、ラックの 1 つにある目盛りで測定されます。円筒 T と T₁ の上にはフレネルプリズムがあります。C と C₁ の下には、光を垂直上向きに照射するように調整できる鏡 S があります。光線は板ガラスと円筒 C と T、C₁ と T₁ の底面を屈折せずに通過し、フレネルプリズムによって偏向されます。これにより、望遠鏡 F を通して下を見ている観察者は円形の視野を得ることができ、その視野の半分は円筒 C を通過する光によって照らされ、残りの半分は C₁ を通過する光線によって照らされます。こうして、2つの円筒を通過した光の強度を正確に比較することができる。

この装置を用いて2種類の液体の色の濃さを比較するには、以下の手順を実行します。まず、色の濃さを100とする液体を調製します。次に、検査対象の液体の色の濃さを、その濃さと標準液の濃さの比率を示す数値で表します。一般的に、標準液としては、色の濃さが非常に強いカラメル水溶液が用いられます。しかし、完全に純粋なカラメルを調製することは困難であるため、常に標準溶液としてカラメル水溶液を用いるのが望ましいです。 [452ページ]同じ濃度の標準溶液を一度に大量に調製し、分解を防ぐために石炭酸を加え、密閉容器に保存する。標準溶液がほぼ使い切られたら、比色計を用いて同じ濃度の新しい溶液を調製する。

2 つの物質を正確に比較できるようにするには、それらを同じ条件下でテストする必要があります。つまり、着色物質の溶液は全く同じ方法で作成する必要があります。細かい粉末状の物質は、粗い粉末状の物質よりも溶けやすいです。色の濃さを調べる溶液を作る際には、原材料を、例えばやすりなどの同じ器具で細かく砕く必要があります。着色溶液は、100 グラムの染料木をちょうど 1 リットルの蒸留水で正確に 30 分間煮沸することによって作られます。次に、液体を 1 リットルのフラスコに濾過します。染料木は水を吸収し、一部は蒸発によって失われるため、フラスコには 1 リットルよりかなり少ない量の液体が集まります。蒸留水を加えて、容量を 1 リットルにします。

ログウッドの2つのサンプルをこのように処理すると、2つのサンプル中に存在するのと同じ割合で着色物質を含む溶液が得られます。次に、溶液の色の濃さを次のように推定します。シリンダーCに、シリンダーの外側のマークまで標準カラメル溶液を充填します。シリンダーC₁には、同じ高さまで煎液を充填します。シリンダーRとT、R₁とT₁の底の間の距離は、それらの間の液体の色の濃さに比例して小さくする必要があります。ここで、ある厚さのカラメル溶液の層を透過する光の量を1とすると、煎液の層の厚さはより大きく、 [453ページ]視野の2つの半分が均等に照らされるように、含まれる着色物質の量が少ないほど、シリンダー T₁ をより高い位置に持ち上げる必要があります。視野の2つの半分が同じ程度に照らされるようにするには、液体中の着色物質の量が少ないほど、シリンダー T₁ をより高い位置に持ち上げる必要があります。カラメル溶液の着色力を 100 とすると、シリンダー T₁ を持ち上げる高さから煎じ液の着色力を容易に計算できます。シリンダー C と T の底の間の液体の層 C₁ と T₁ の高さは、それぞれのシリンダーに含まれる着色物質の量に反比例します。

カラメル溶液を標準として用いると、視野の2つの半分における光の強度は判断できますが、色の強度は判断できません。色の強度を推定するには、検査対象の煎液の主成分である着色物質の溶液を標準として使用する必要があります。したがって、ログウッドを注意深く検査する場合はヘマトキシリン溶液を、レッドウッドを検査する場合は純粋なブラジリン溶液を標準として使用します。この場合、着色物質の飽和溶液を標準として使用します。色の強度を100で表すと、検査対象の木材の色の強度は常に100未満となり、許容できる精度で木材中の着色物質の割合を表します。染料木材には沸騰時に水に溶けて煎液の色に影響を与える他の物質が含まれているため、結果は完全に正確ではありませんが、結果は着色物質の割合として扱うことで、実際的な目的において重大な誤りを犯すことはありません。

一見すると、 [454ページ]染色木材を比色計で分析する方法はやや複雑に思えるが、労力と時間を最小限に抑えつつ最も正確な結果が得られる。着色材料の価値は、秤量した量から純粋な着色物質を調製することによっても推定できる。このプロセスは時間がかかり、かなりの練習が必要であり、極めて正確に実行した場合にのみ良好な結果が得られる。問題の着色物質は鉛塩によって沈殿する。染色木材抽出液に着色物質のみが含まれている場合、着色物質を完全に沈殿させるのに必要な既知濃度の鉛溶液の体積を観察することでその量を求めることができる。しかし、煎じ液には鉛化合物を形成する他の物質が含まれており、着色物質とともに沈殿するため、沈殿物を着色物質の純粋な鉛化合物とみなすと非常に不正確な結果が得られる。ある程度の精度で結果を得るためには、着色物質の鉛化合物を精製する必要がある。不純物を含む沈殿物を洗浄し、水に懸濁させ、硫化水素を通気して鉛がすべて硫化鉛として沈殿するまで処理する。沈殿物を濾過し、過剰な硫化水素を沸騰によって除去した後、溶液を再び鉛塩で沈殿させる。この沈殿物は、着色物質の鉛化合物とほぼ確実にみなすことができる。使用した木材に含まれる着色物質の重量は、乾燥沈殿物の重量から計算できる。この方法はやや複雑で手間がかかる。また、実用的な目的で染色木材を試験するには比色計を用いる方法が最も適しており、この方法による結果の精度は比色計による結果に劣る。

化学に関する十分な知識は、広範囲にわたって事業を継続しようとする塗料メーカーにとって不可欠である。 [455ページ]スケール。これにより、提出されたあらゆる色のサンプルと照合し、原材料を容易にテストすることができます。実際、本書のある章では、市販の顔料の大部分を少数の試薬で許容できる精度でテストできる簡単な方法を紹介しており、通常の用途ではこれらの方法で十分です。しかし、顔料の正確な検査が必要な場合は、分析化学の通常のプロセスで実施する必要があります。色の製造業者は、これらの臨時の検査を実施するだけでなく、大量に使用する特定の原材料を頻繁にテストする必要があります。ソーダを例にとると、この物質中の炭酸ナトリウムの割合を推定することは化学者にとって非常に簡単なことですが、化学の知識なしには実行することはほとんど不可能です。

化学の知識を持たない製造業者が、顔料製造のように化学的な基礎の上に成り立つ産業に従事する場合、常に科学的な化学者から助言を求めることを余儀なくされるだろう。多くの顔料は確立された製法に従って製造できるが、操作の理由を知らずに製法に厳密に従って作業しても、異常が発生しない限り満足のいく結果が得られるにとどまる。わずかな異常でも、盲目的に作業する者は完全に無力な立場に置かれる。何が問題なのか分からず、障害を取り除くこともできないからである。

顔料の製造過程では、いくつかの副産物が生成されます。化学の知識を持つ製造業者はこれらを利用できますが、多くの製造業者は単に廃棄してしまうため、副産物も有効活用する場合よりも、特定の顔料の製造コストがはるかに高くなります。厳密に言えば、顔料の製造において無価値な副産物は存在しません。色を沈殿させる際に得られる液体はすべて、さらに利用できる可能性があります。塩溶液は、 [456ページ]塩を溶液から分離するコストが製品の価値を上回る場合、それは無価値な副産物とみなされます。したがって、化学の研究は着色料製造業者にとって不可欠であることを改めて強調せずにこの章を終えることはできません。なぜなら、着色料製造業は最初から最後まで化学的な作業だからです。単にレシピに従って作業する着色料製造業者は、自分が何をしているのか考えずに言われたことをするだけの普通の職人の地位から決して抜け出すことはできません。工程の実行におけるわずかなミスでも、一般的には作業全体の完全な失敗につながり、製造業者に材料の損失をもたらします。

[457ページ]

第73章
色彩工場の設計
顔料製造工場を設立するには、いくつかの条件が必要です。最も重要なのは、十分な量と純度の水の供給です。すでに述べたように、多くの顔料は、有機物や塩分を多く含む水では製造できません。溶解物質が色調に影響を与えるためです。この影響は、顔料の製造過程だけでなく、洗浄時にも顕著に現れます。繊細なレーキ顔料は、水中の有機物によって変色し、また、かなりの量の石灰によっても変化し、処理を続けると色調の変化がはっきりと分かります。水にごく少量の鉄分が含まれているだけでも、一部の顔料の製造は不可能になります。特にレーキ顔料の場合、酸化鉄が顔料とともに沈殿し、その特有の色によって顔料に不快な色合いを与えてしまうためです。したがって、顔料製造工場の立地を選ぶ際には、利用可能な水の供給状況を慎重に検討する必要があります。水が十分に純粋でなく、量も十分でない場合は、その場所は不適当とみなさなければなりません。

どんなに大規模に製造している色彩メーカーでも、必要な材料をすべて自社で製造できるわけではない。化学工業の継続的な発展に伴い、これらの物質の数は増加している。 [458ページ]経済的に製造できる着色料の生産量は、着色工場で継続的に減少しています。そのため、大規模生産を行っている工場から入手する方がはるかに有利です。これらの物質の多くは大量に必要とされるため、輸送コストと製造された材料の配送コストを削減するために、鉄道と直接接続できる場所に工場を選定する必要があります。これは、価値が低く、したがって高い輸送コストを負担できない材料にとって特に重要です。

顔料工場に必要なスペースについては、事業規模や製造する顔料の種類によって異なるため、具体的な寸法を示すことはできません。大規模な顔料工場の価格表には、一般的に市販の顔料がすべて記載されていますが、実際に工場内で製造されることはほとんどなく、特定の顔料を専門に製造する他の工場から低価格で仕入れています。こうした工場は大規模生産によって、小規模な製造業者が太刀打ちできないほどの低価格を実現しているのです。そのため、鉛白やウルトラマリンだけを製造する工場も存在します。

染料製造業者が幸運にも工場を川沿いに構えることができれば、無制限の水供給が得られるだけでなく、あらゆる動力源の中で最も安価な水力も利用できる可能性があります。水力が利用できる場合、それは必要な大量の水を汲み上げ、原料の粉砕、染料木の削り出しなどの機械を動かすために使用されます。規模の大小を問わず、染料工場にはボイラーが必要です。水力を使用しない場合は、エンジンの駆動、液体の沸騰、乾燥炉の加熱に十分な蒸気を供給できる出力のボイラーが必要です。ボイラーは、塩の溶解、染料木の抽出、液体の沸騰に蒸気を供給する上で非常に有利です。液体を蒸気で沸騰させると、 [459ページ]煮沸用の桶の大部分は木製で、木材を腐食させる液体から保護するためのコーティングが施されている。そのため、大型の金属製鍋や、それらを設置するための暖炉が不要になり、経済的であるだけでなく、長期的には燃料費も大幅に節約できる。

設備の整った着色工房にとって、顔料を徹底的に乾燥させるための乾燥炉は重要です。乾燥炉の加熱には蒸気を用いるのが最も便利です。蒸気の供給量を増減することで、温度を容易に調節できます。ただし、高温による損傷を受けにくい顔料を乾燥させる場合は、火で加熱することも可能です。

顔料を多数製造する着色工場では、硫化水素が頻繁に必要となります。鉛顔料はすべてこのガスによって黒く変色するため、使用には細心の注意が必要です。また、硫化水素の毒性は一般的に過小評価されています。硫化水素を扱う際には、図3に示す装置 を使用する必要があります。この装置は、ガスが漏れても無害な場所、例えば密閉された中庭などに設置する必要があります。それが不可能な場合は、密閉容器内で沈殿を行い、そこからパイプを通してガスを火に送り、二酸化硫黄と水に燃焼させる必要があります。

ほとんどの場合、顔料メーカーは限られた数の顔料しか製造せず、価格表に記載されているすべての顔料を製造することは稀、あるいは全くありません。工場の規模はそれに合わせて設計されます。新しい顔料工場を始める際には、純粋に経済的な理由から、最初は限られた数の顔料を完璧な品質で製造することが賢明です。多くの実験と化学の綿密な研究によって、顔料メーカーは顔料製造という化学技術の中でも非常に難しい分野で、うまく競争できると期待できます。

[460ページ]

第 74 章
顔料の商標名
商業的には、顔料は実にさまざまな名前で販売されており、最も一般的な名前を顔料の説明とともに紹介します。さまざまな顔料に付けられた名前には規則性はなく、かなり恣意的な名称が付けられています。顔料は、プルシアンブルー、パリブルー、ブレーメングリーンなど、地名にちなんで名付けられることが最も一般的です。また、ターンブルズブルー、ハチェットブラウンなど、発見者の名前にちなんで名付けられることもあります。これらの名前は生産地や発見者の名前を示しており、ある程度の根拠がありますが、キングズイエローのように、理由が特定できない名前も数多くあります。顔料の化学組成に基づいて名付けられた名前もあります。これらの名前を優先的に使用すべきですが、現在ではホワイトリード、クロムイエロー、チャイニーズブルーといった表現が一般的になっているため、塩基性炭酸鉛、クロム酸鉛、フェロシアン化第二鉄といった表現を使う人はいないでしょう。色の命名法における混乱は、英語名を持つ顔料が、フランス語、ドイツ語、あるいはラテン語の名前で市場に出回ることでさらに悪化する。しかも、これらの名前はしばしば残念ながら誤って表記されている。これはイギリスよりもドイツでより顕著である。

色彩に関する著作の読者が、どこかで名前を聞いたことがある顔料を無駄に探し求めることは容易に起こり得るが、 [461ページ]本書にはその色とその特性に関する記述があったが、別の名称で記載されていた。この問題を解決するため、様々な顔料の名称を収集する必要があると考えられ、以下の表にまとめた。フランス語とドイツ語の名称も併記している。最も一般的な名称はイタリック体で表記している。

白色顔料。
塩基性炭酸鉛。—白色鉛、フレーク状の白色。
セルーズ、ブラン・ド・プロム、ブラン・ダルジャン、ブラン・ド
ネージュ、フルール・ド・ネージュ、ブラン・ド・ヴェニーズ。
ブライヴァイス、シーファーヴァイス、シュネーヴァイス、ジルバーヴァイス、
クレムザーヴァイス、クレムニッツァーヴァイス、ベルリナーヴァイス、
ヴェネチアワイン、オランダワイン、ハンブルガーワイン。

オキシ塩化鉛。—パティソンの白色鉛。
ブラン・ド・パティソン、ブラン・ダングルテール。
ブライワイス、パティソンワイス、英語のパテントワイス。

硫酸鉛。—鉛底。
セルーズ・ド・ミュルーズ。
ブレイワイス、ヴィトリオルワイス。

硫酸バリウム。—エナメルホワイト、パーマネントホワイト、
ブランフィックス、バライタホワイト。
固定白、永久白。
パーマネントヴァイス、バリトヴァイス、シュネーヴァイス、ミネラルヴァイス、ノイヴァイス。

酸化亜鉛。—亜鉛ホワイト、永久白色、亜鉛の花。
ブラン・ド・ジンク、オキシド・ド・ジンク、フルール・ド・ジンク。
ツィンクヴァイス、ツィンクブルーメン、ヴァイセス・ニヒト、エーヴィグヴァイス。

塩基性硝酸ビスマス。—パールホワイト、ビスマスホワイト、スパニッシュホワイト。
ブラン・デスパーニュ、ブラン・ド・ビスマス、ブラン・ド・ファール。
ヴィズムスヴァイス、スパニシュヴァイス、パールヴァイス、シュミンクヴァイス。[462ページ]
黄色顔料。
クロム酸鉛。—クロム、クロムイエロー。
Jaune de chrome , jaune d’or.
クロムゲルブ、ケーニヒスゲルブ、シトロネンゲルブ、ノイゲルブ、
パリザーゲルブ、ライプツィゲルゲルブ、ケルナーゲルブ、
ツヴィッカウエルゲルブ、アメリカニッシェスゲルブ。

酸化鉛。— Litherge 、massicot。
Bleiglätte、Glätte、マシコット。

オキシ塩化鉛。—特許黄色。
ジョーヌ ミネラル、ジョーヌ ブルベテ、ジョーヌ ド モンペリエ。
カッセラーゲルブ、ヴェロネザーゲルブ、ミネラルゲルブ、パテントゲル、
イングリッシュゲルブ、パリザーゲルブ、モンペリエゲルブ。

アンチモン酸鉛。—ナポリイエロー。
ジョーヌ・ド・ナポリ、ジョーヌ・ダンティモワーヌ。ネーペルゲルブ、
アンチモンゲルブ。ジャッロリーノ、ジャッロ・ディ・ナポリ。

クロム酸バリウム。—レモンイエロー、バライタイエロー、イエロー
ウルトラマリン、パーマネントイエロー。
バライトゲルブ、ゲルベス ウルトラマリン、クロムゲルブ。

クロム酸亜鉛。—亜鉛イエロー、クロム亜鉛。
ジョーヌ ド ジンク、ジョーヌ パーマネント、ジョーヌ ブートン ドール、ジョーヌ
不変のクローム、ジョーヌ・ドートルメール。ツィンゲルブ、
クロムゲルブ。

硫化カドミウム。—カドミウムイエロー、オーロライエロー。
Jaune brillant.
カドミウムゲルb。

塩基性硫酸水銀。—ターペス鉱物、水銀黄色。
Jaune de mercure.
Mercurgelb、Königsgelb、mineralischer Turpeth。

コバルトカリウム亜硝酸塩。—オーレオリン、コバルトイエロー。
Jaune indien.
コバルトゲルブ。[463ページ]

二硫化ヒ素と三硫化ヒ素。—鶏冠石、
雄黄、キングズイエロー。
Orpiment, jaune royal.
リアルガー、オーリピグメント、ラウシュゲルブ、ラウシュロス、
ケーニヒスゲルブ、チャイナゲルブ、ペルシシュゲルブ、スパニッシュゲルブ。

硫化スズ。—モザイクゴールド。
ムシブゴールド。
イエローレイクス。
ダッチピンク、フレンチイエロー、スティル・ド・グレイン、ジョーヌ・ダヴィニヨン、ジョーヌ
français、Schüttgelb。
黄色い湖、ジョーヌ・ド・ゴーシュ、ウォーラック。
インディアンイエロー、ジョーヌインディアン、ピュール、インディッシュゲルブ。
ガンボーゲ、ゴムグッティ、グミガット、グミグッティ。
赤色顔料。
基本クロム酸鉛。—クロム赤、オレンジクロム、ペルシアンレッド、
ダービーレッド、チャイニーズレッド。
ジョーヌ ドール、ジョーヌ オレンジ、パテ オレンジ。
クロムロス、クロモオレンジ。

硫化水銀。—朱色、辰砂。
朱色、辰砂。
ジンノーバー、バーミヨン、チャイナシュロス、パテントロート。

ヨウ化水銀(II) ―スカーレット。
エカルラテ。
ヨディンロート、シャルラクロス。

酸化鉄。—ルージュ、コルコタール、インディアンレッド、ベネチアンレッド、
クロッカス、カプト・モルチューム、マーズ・レッド。
ルージュ・デ・ザンデ、ルージュ・ドゥ・マルス、ルージュ・ダングルテール。
Englischroth、Engelroth、Berlinerroth、Königsroth、Kaiserroth、
ネアペロート、インディシュロス、ペルシシュロス、アイゼンサフラン、
トッテンコップフロス、マースロス。

リン酸コバルトまたはヒ酸コバルト。[464ページ]
Chaux métallique.
コバルトロサ。
レッドレイクス。
コチニール湖。—カーマイン、クリムゾン湖。
Laque carminée.
カルミン、コシェニロート、ミュンヘナーラック、ウィーンラック、
フロレンティンラック、パリザーラック。

ラック染料。
ラックラック、ラックダイ。

マダーレイクス。—ローズマダー、パープルマダー、マダーカーマイン。
Laque de garance.
クラップラック、ウィナーラック、クラップカルミン、ガランチンカルミン。

レッドウッド湖群。―ローズピンク色のフローレンティン湖。
ブール湖、ヴィエンヌ湖、ヴェニス湖、
フィレンツェのラッカー。
クーゲルラック、ミュンヘナーラック、ウィーナーラック、ベルリナーラック、
フィレンツェナーラック、ベネチアンラック、ノイラック。

カルタミン。—ベニバナ、スペイン産赤。
ルージュ・ド・カルテーム、ルージュ・ド・シン、ルージュ・ドール、ルージュ・アン
エカイユ、ルージュ・ベジタル、ルージュ・ド・ポルトガル。
サフロルカーミン、サフロロス、タッセンロス、テラーロス、
ベジタルロス。
青色顔料。
フェロシアン化第二鉄。—プルシアンブルー、チャイニーズブルー、パリブルー、
ベルリンブルー、ブランズウィックブルー。
ブルー・ド・プルス、ブルー・ド・パリ、ブルー・ド・ベルリン、ブルー・ダンヴェール。
パリザーブラウ、ベルリンブラウ、プロイシシュブラウ、ザクシシュブラウ、ノイブラウ、
エルブラウ、ヴァッサーブラウ、ミネラルブラウ、エルランガーブラウ、ツヴィッカウアーブラウ、
ワシュブラウ、ルイゼンブラウ、レイモンドブラウ。

フェリシアン化第一鉄。—ターンブルズブルー。[465ページ]
ブルー・ド・ターンブル。
ターンブルのブラウ。
(フェロシアン化第二鉄の項で挙げられている名称も使用されます。)

ウルトラマリン。—ライムブルー、ロイヤルブルー。
Outremer , bleu d’azur.
ウルトラマリン、アズールブラウ、ラズルブラウ、ラピスラズリ・ブラウ。

水酸化銅または炭酸銅(単独または組み合わせて)。
—ブルーベルディター、ライムブルー、マウンテンブルー。
ブルー・ド・モンターニュ、ブルー・ド・ショー、ブルー・ド・キュイヴル、
サンドルブルー、ブルードパイアン。
ベルグブラウ、ミネラルブラウ、エルブラウ、
カルクブラウ、ノイベルブラウ、クプファーブラウ、ブレマーブラウ、
シュタインブラウ、ハンブルガーブラウ、ノイヴィーダーブラウ、カッセラーブラウ。

酸化コバルトアルミナ化合物。—コバルトブルー、テナールブルー。
ブルー・ド・テナール、ブルー・ド・コバルト。
コバルトブラウ、テナールのブラウ、コバルトウルトラマリン、ケーニヒスブラウ、
ライデナーブラウ、ライトナーブラウ、ウィーナーブラウ、カルールウム。

コバルトカリウムケイ酸塩。—スマルト。
ブルー・ド・スマルト、ブルー・ダジュール、ブルー・ド・サックス。
スマルテ、シュマルテ、ブラウファーベングラス、ザクシシュブラウ、シュトロブラウ、
ケーニヒスブラウ、カイザーブラウ、アズールブラウ、エシェル。
青色有機顔料。
インディゴスルホネート。 —インディゴカーミン、可溶性インディゴ。
ブルー・ド・サックス。
インディゴカーミン、カーミンブラウ、プリピターター インディゴ、カーミンブラウ。

インディゴ湖。 ―ブルー・ダングルテール、ブルー・ド・オランド。
ノイブラウ、ヴァシュブラウ、ホレンダーブラウ、エングリッシュブラウ、ターフェリンディゴ。[466ページ]
緑色顔料。
炭酸銅。—マウンテングリーン、ハンガリアングリーン、ライムグリーン。
ヴェール・ド・モンターニュ、ヴェール・ミネラル、ヴェール・ド・キュイヴル、ヴェール・ド・ホンリー。
ベルクグリュン、クプファーグリュン、アンガーリッシュ グリュン、ティロラーグリュン、
マラヒトグリュン、ミネラルグリュン、シーファーグリュン、グランツグリュン、
シュタウブグリュン、ヴィーゼングリュン、アポログリュン、ヴァッサーグリュン、
Oelgrün、Alexandergrün。

亜ヒ酸銅。—シェーレ緑、緑青、ライムグリーン、ミネラルグリーン。
ヴェール・ド・スエード、ヴェール・ド・シェーレ。
シールズ グリュン、シュヴェーディッシュ グリュン、ミネラルグリュン、
ブラウンシュヴァイガーグリュン、ノイヴィーダーグリュン、エルトグリュン、アシェングリュン。

銅アセトヒ素。—エメラルドグリーン。
ヴェール・ド・ヴィエンヌ、ヴェール・ド・ミティス、ヴェール・ブルベテ。
シュヴァインフルター グリュン、ミティスグリュン、ヴィーゼングリュン、エングリッシュグリュン、
パテントグリュン、ヘルマンズグリュン、パパゲイリュン、
カイザーグリュン、ケーニヒスグリュン、ウィーングリュン、キルヒベルガーグリュン、
ライプツィガーグリュン、ツヴィッカウアーグリュン、バーズラーグリュン、パリザーグリュン、
ノイヴィーダーグリュン、ヴュルツブルガーグリュン、オリジナルグリュン、ヤスニューガーグリュン。

銅スズ酸塩。
Gentele’s Grün、Zinngrün。

オキシ塩化銅。
クールマンのグリュン、エルスナーのグリュン、ギフトフリーズ グリュン。

ホウ酸銅
ボルグリュン、クプファーグリュン、ギフトフリーズ クプファーグリュン。

酢酸銅。—緑青、蒸留または結晶化した緑青。[467ページ]
ヴェール・ド・グリ、ヴェール・ド・グリ・ナチュレル、ヴェール・ド・グリ蒸留所、
vert de gris en grappes.
グリュンスパン、蒸留器、フランツォージッシャー、ドイツ、
präcipitirter または krystallisirter Grünspan。

酸化クロムと水酸化クロム。—ギニエの緑、クロム
緑、ライムグリーン、ビリジアン。
ヴェール・ド・クロム、ヴェール・パネティエ、ヴェール・ギニエ、ヴェール・ド・ソワ、
ヴェール・エメロード、ヴェール・ナチュレル、ヴェール・ヴァージナル。
クロムグリュン、グリューナー ツィンノーバー、ラウブグリュン、スマラグドグリュン、
デックグリュン、ミルテングリュン、パーマネントグリュン、アメリカナーグリュン、
ネアペルグリュン、ゴーターグリュン、ギネのグリュン、ミットラーのグリュン、
パネティエのグリュン、ラックのクロムグリュン、テュキスグリュン、
Seidengrün、Naturgrün。

[クロムイエローを混ぜて作られた緑色
プルシアンブルーはイギリスではクロムグリーンとして知られています。
ブランズウィックグリーン、オイルグリーンなど、そして大陸では
上記で述べた酸化クロムの名称で。

リン酸クロム。―アルノーダンの緑色。
ヴェール・アルノーダン、ヴェール・ド・プレシー。
アルナウダン、プレッシー、シュニッツァーのグリュン。

酸化コバルト・酸化亜鉛。—コバルトグリーン、リンマングリーン。
ヴェール・ド・リンマン、ヴェール・ド・コバルト。
コバルトグリュン、リンマンズグリュン、ツィンクグリュン、パーマネントグリュン
ジンノーバー。

マンガン酸バリウム。―ローゼンシュティール緑色液。
Vert tiges de roses.
マンガングリュン、ローゼンシュティールのグリュン、ベトガーのグリュン。
紫色の顔料。
塩化クロム
クロムブロンズ、パーマネントブロンズ、タペテンブロンズ。

リン酸マンガン。—ニュルンベルクバイオレット。
マンガンヴァイオレット、ニュルンベルガーヴァイオレット。
茶色の顔料。
過酸化鉛[468ページ]
ブライブラウン、フローブラウン。

酸化マンガンおよび過酸化マンガン。—マンガンブラウン。
ブラン・ド・マンガン、ビストルミネラル。
マンガンブラウン、ビスターブラウン、ミネラルビスター、カスタニエンブラウン、
ブラウンシュタインブラウン。

銅カリウムフェロシアン化物。—ハチェット・ブラウン
ブラン・ド・プルース。
ハチェットブラウン、クプファーブラウン、ケミッシュブラウン、ブレスラウアーブラウン。

酸化鉄。—茶色の黄土色、火星褐色。
アイゼンブラウン、ファン・ダイク・ブラウン、オッカーブラウン、シエナブラウン。
プルシアンブラウンは、プルシアンブルーを熱で分解したものです。
(280ページ参照)
クロムブラウンとコバルトブラウン(280、281 ページ参照)。
黒色顔料。
カーボン。—アイボリーブラック、ボーンブラック、フランクフォートブラック、
 つる黒、野菜黒、滴黒、
 カーボンブラック、ランプブラック。
ノワール・ジボワール、ノワール・ド・フランクフォール、ノワール・ド・ケルン、
noir d’Allemagne.
キーンラス、フラッターラス、ラスシュヴァルツ、レーベンシュヴァルツ、
ヘフェシュヴァルツ、バインシュヴァルツ、スポディウム、エルフェンバインシュヴァルツ、
フランクフルターシュヴァルツ、パリザーシュヴァルツ、ウィーンシュヴァルツ、
ランペンシュヴァルツ、エルシュヴァルツ、スパニッシュシュヴァルツ、ドルーゼンシュヴァルツ。

炭素とその他の物質の混合物。
ニュートラルな色合い、コンポジションブラック、ニュートラルブラック。
中立的な、ノワール ド コンポジション。
構成シュヴァルツ、ニュートラルティント、ナチュラルティント。

墨汁。
アンクル・ド・シーヌ。
トゥシェ。
[469ページ]

付録。

メートル法からヤード・ポンド法への重量および測定単位の変換。

メートル法からヤード・ポンド法への重量・単位の変換は、以下の関係式を用いることで容易に行うことができる。

長さの測定。
1メートル=100センチメートル=39.37インチ。

1フィート=0.3381メートル。

能力の測定。
1リットル = 1,000立方センチメートル = 2209ガロン。

1ガロン=4.5436リットル

重量の測定。
1 キログラム = 1,000 グラム = 2·205 ポンド

1グラム=15.443グレイン。

1CWT。 = 50·802キログラム。

摂氏と華氏の
温度計目盛。
摂氏温度を華氏温度に変換するには、9を掛け、5で割り、32を足します。

華氏温度を摂氏温度に変換するには、32を引いて5を掛け、9で割ります。

アバディーン大学出版局株式会社

転写者メモ:

表紙画像は文字起こし担当者が作成したものであり、パブリックドメインに属します。

古風な綴りは修正されなかった。

イラストは、段落を分断しないように、また、イラストが説明する本文のすぐ隣に配置されるように移動されました。

誤字脱字や句読点の誤りは、目立たないように修正されました。

*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍「鉱物顔料とレーキ顔料の製造」の終了 ***
 《完》