Мокрый метод
При получении ртутной киновари мокрым методом следует применять ртуть и серу, не содержащие примесей, так как последние остаются в пигменте.
Существует ряд вариантов мокрого метода получения киновари как непосредственно из ртути, которую обрабатывают различными сернистыми соединениями, например сульфидом аммония и др., так и из черной сернистой ртути, которую получают из металлической ртути и серы или осаждают из солей ртути и затем обрабатывают щелочами и сульфидами.
Получение пигментов различных оттенков достигается применением различных щелочей, а также варьированием температуры процесса. Наиболее светлые сорта киновари получаются при обработке ртути сульфидом аммония, а наиболее темные — едкими щелочами. Низкая температура процесса приводит к получению пигментов светлых оттенков, высокая (100°)—темных. Слишком высоких температур следует избегать, так как при этом киноварь может потемнеть и приобрести коричневый оттенок.
Наибольшее практическое значение имеет способ обработки ртути смесью серы со щелочью или полисульфидами, причем предпочитают сульфиды калия и натрия, так как черная сернистая
ртуть растворяется в них лучше, чем в сульфиде аммония. Обработку ртути сульфидами щелочных металлов производят в прочных керамических кувшинах, а которые загружают ртуть, серу и полисульфид щелочного металла или едкую щелочь.
Процесс получения киновари состоит из следующих операций:
1) приготовление сернистого калия;
2) загрузка керамических кувшинов, их встряхивание;
3) промывка, фильтрация и сушка полученного пигмента.
Сульфид калия, или, вернее, полисульфид калия обычно готовят на месте кипячением в воде смеси негашеной извести, серы и поташа в течение нескольких часов. При этом образуется полисульфид калия, раствор которого отделяют от осадка карбоната кальция фильтрованием и затем упаривают до удельного веса 1,25—1,30, после чего к нему добавляют еще некоторое количество серы и вновь кипятят короткое время. После охлаждения раствор, удельный вес которого повышается до 1,30—1,40, сливают.
Для приготовления полисульфида калия следует пользоваться таким примерным соотношением реагентов (в вес. ч.): СаО — 100; S— 120; К2СО3 ~~-180 и дополнительно S — 60.
Для получения киновари ртуть, серу и раствор сульфида калия или едкого натра (или их смесь) загружают в керамические кувшины. Сульфид калия применяют для очень светлых и светлых сортов киновари, едкий натр — для темных, а смесь сульфида калия и едкого натра — для средних сортов киновари.
Концентрацию растворов сульфида калия и едкого натра варьируют в определенных пределах в зависимости от требуемого оттенка пигмента. Так, например, для очень светлых оттенков применяют сульфид калия уд. веса 1,07—1,12, для светлых оттенков— уД, веса 1,14—1,23.
В табл. 60 приведены рецептуры (в вес. ч.) для различных сортов киновари.
ТАБЛИЦА 60
Сорта киновари
|
Концентрацию щелочи подбирают (в указанных в рецептуре пределах) в зависимости от температуры помещения, так как температура реакции оказывает сильное влияние на оттенок пиг
мента. Очень светлые сорта получают при комнатной температуре или даже при охлаждении кувшинов снаружи или введением в них льда, очень темный сорт — при 70—80°, а остальные — при комнатной температуре.
Таким образом, подбором щелочи, ее концентрации и температуры смеси можно получить 10—15 сортов различных оттенков.
Кувшины после их загрузки тщательно закупоривают и помещают в трясучку, которую затем пускают в ход. Обычно через 20—40 мин. реакция начинается и кувшины разогреваются. Трясучку останавливают, через вентили спускают образовавшееся избыточное давление, после чего продолжают встряхивание и через некоторое время вновь спускают избыточное давление. Эту операцию повторяют несколько раз и после того, как давление перестает повышаться, в кувшины добавляют сернистый калий уд. веса 1,32—1,38 в количестве примерно 30—35 а на 100 г ртути, после чего трясучка работает в течение ‘*-‘1 часа. За это время вся избыточная сера переходит в раствор, вследствие чего отпадает опасность загрязнения ею пигмента.
Во время работы необходимо следить за своевременным спуском избыточного давления, так как при чрезмерном повышении давления кувшины могут разорваться.
Общая продолжительность встряхивания кувшинов в трясучке —5—6 час.
После окончания реакции образования киновари осадку дают осесть, сливают из кувшинов маточный раствор, затем выливают киноварь и направляют ее на промывку, которую производят обычно декантацией горячей водой.
Темные сорта быстро оседают и потому легче отмываются, чем светлые. Промывка должна быть очень тщательной для полного удаления щелочи и сернистых соединений. Отмытую киноварь фильтруют и сушат при 100—120°. Сушку лучше производить на глиняных тарелках. Высушенную киноварь просеивают.