verf

De volgende tabel toont de gemiddelde pigmenteigenschappen voor de belangrijkste synthetische organische pigmenten, gebaseerd op alle verfbeoordelingen in de gids voor aquarelpigmenten .

 
De belangrijkste synthetische anorganische pigmenten staan ​​hieronder in alfabetische volgorde vermeld.

Cadmiumverbindingen . Hoewel Franz Stromeyer cadmium aanbeval als kunstenaarspigment nadat hij het element in 1817 ontdekte, waren cadmiumverven pas commercieel verkrijgbaar toen er rond 1840 aanzienlijke cadmiumafzettingen werden ontdekt. ​​(Rond 1830 werd het pigment al gebruikt als kleurstof voor keramiek in steden in de buurt van Duitse zinkmijnen; cadmium- en zinkerts werden vaak samen gevonden.) De eerste cadmiumsulfideverven (met tinten variërend van middengeel tot lichtoranje) werden rond 1842 op de markt gebracht, en lichtere geeltinten, verkregen door toevoeging van zinksulfide, werden enkele jaren later geïntroduceerd. Cadmiumpigmenten in de kleuren diep oranje, scharlakenrood en rood, verkregen door toevoeging van toenemende hoeveelheden selenium (cadmiumsulfoselenide, PO20 en PR108), werden beschreven in patenten uit 1892, maar werden pas in 1910 in kunstenaarsverf op de markt gebracht. (Hetzelfde kleurenspectrum kan worden verkregen door toevoeging van kwik om cadmiumkwiksulfide, PO23 en PR113, te produceren met behulp van een proces dat in 1948 werd uitgevonden; deze pigmenten zijn zeer giftig en worden niet gebruikt in kunstmaterialen.) Tegenwoordig variëren de cadmiumpigmenten in kleur van een helder, witachtig citroengeel ( PY35 ) via midden- en diepe tinten geel ( PY37 ) en oranje ( PO20 ), tot scharlakenrood, rood en dieprood ( PR108 ). De kleurverschuivingen ontstaan ​​doordat de aanwezige metalen de gemiddelde roosterafmetingen binnen de cadmiumkristallen doen uitzetten (selenium, kwik) of krimpen (zink), waardoor de reflectiegrens verschuift naar langere ("rode") of kortere ("groene") lichtgolflengten. Pigment wordt vervaardigd door een oplossing van cadmiumchloride of -sulfide, en zouten van zink, barium of selenium (om de kleur aan te passen), bloot te stellen aan waterstofsulfidegas, waarna het resulterende neerslag wordt gewassen, gefilterd en gecalcineerd. Cadmiumpigmenten zijn verzadigde, halfdoorzichtige tot dekkende (ze worden minder dekkend naarmate ze drogen), glanzende, dichte en poederachtige pigmenten, duur maar extreem duurzaam in pure vorm en mits niet gemengd met lood- of ijzeroxideverf. Als het pigment zelfs maar kleine hoeveelheden onzuiverheden bevat, zal het donkerder worden (door de vorming van ijzer- of loodsulfiden, vooral bij blootstelling aan vocht) of lichter (vooral bij geel, door oxidatie van sulfide naar sulfaat). Zuiver cadmium reflecteert helemaal geen blauw licht, wat resulteert in zeer heldere en verzadigde gele tinten, matig heldere oranje en scharlakenrode tinten, en vrij donkere rode tinten die steeds donkerder en minder verzadigd worden in de diepste rode nuances. De rode tinten vormen zeer donkere mengsels met andere kleuren, vooral blauwgroen. De tint van specifieke verfmerken kan aanzienlijk variëren van fabrikant tot fabrikant, zoals blijkt uit deze cadmiumkleurensleutel ; de dekkracht en kleurverzadiging variëren ook door de vulstoffen die tijdens de productie aan de verf worden toegevoegd. Cadmium wordt beschouwd als licht tot matig giftig.(vooral de rode kleuren, die ook selenium bevatten). Theoretisch zouden ze kunnen worden ingeslikt of ingeademd (als pigmentpoeder, gespoten verf, pastelresten of dampen van verhit pigment), maar er is geen enkel gedocumenteerd geval van cadmiumvergiftiging door kunstenaarsverf gevonden in een rapport uit 1954, en ik heb sindsdien geen meldingen van dergelijke gevallen gevonden. Formules die meer dan 15% bariumsulfaat als vulmiddel bevatten (aangeduid met de kleurindexnamen PY35:1 of PR108:1 ) zijn minder giftig, goedkoper en iets minder verzadigd dan zuivere cadmiumverf. Het zogenaamde cadmiumgroen (PG14) is een chemisch gefuseerd mengsel van cadmiumgeel en kobaltaluminiumoxide; het wordt soms in aquarelverf nagebootst door deze afzonderlijke pigmenten fysiek te mengen.

Chroomverbindingen . Chroom is een bestanddeel van verschillende groene, gele, oranje en rode pigmenten. De naam (van het Griekse chroma of "kleur") verwijst naar het grote kleurenspectrum van de verbindingen, dat werd opgemerkt toen chroom in 1797 door Nicolas-Louis Vauquelin werd ontdekt in het mineraal crocoiet. Verschillende warmgekleurde pigmenten, "chroomkleuren" genaamd, die voor het eerst door Vauquelin in 1804 werden beschreven, werden in de 19e en begin 20e eeuw veelvuldig gebruikt en zeer gewaardeerd: chroomgeel (loodchromaat, PY34 , dat in zuivere vorm een ​​middengele tint heeft; de kleur verschuift naar citroengeel door toenemende vermenging met loodsulfaat), twee tinten chroomoranje (PO21 voor de gelige tint en PO45 voor de rode tint) en chroomrood (PR103). Tot de vele verwante pigmenten behoren bariumchromaat (PY31, te dof en dekkend voor gebruik in aquarelverf), molybdeenchromaat (molybdaat-oranje, PO35), zinkgeel (het kankerverwekkende zinkkaliumchromaat, PY36, waarschijnlijk ontdekt in de jaren 1820 en slechts sporadisch gebruikt als pigment na 1850) en strontiumchromaat (PY32, een helder lichtgeel dat als te dekkend wordt beschouwd voor gebruik in aquarelverf). Kleurvariaties binnen elk van deze pigmenten kunnen worden verkregen door verschillen in deeltjesgrootte of andere toegevoegde stoffen. Het gebruik van chroomkleuren begon in de 20e eeuw gestaag af te nemen, omdat de meeste tinten lood bevatten en de lichtgele tinten niet permanent zijn (ze vervagen in het licht en worden zwart wanneer ze worden gemengd met zwavelpigmenten). De introductie in de jaren 1950 van lichtechtere, in silica ingekapselde loodchromaten keerde deze trend niet om. Het belangrijkste was echter dat de cadmiumverbindingen helderder, minder giftig en veel lichtechter waren (hoewel duurder) in hetzelfde kleurenspectrum. Het enige dat nog in gebruik is, is chroomtitaniumoxide ( PBr24 ), een matig verzadigd middengeel dat zowel lichtecht is als een aantrekkelijke crèmekleurige oranje tint heeft. Chroom levert echter twee belangrijke en zeer lichtechte pigmenten in de groentinten. Het gehydrateerde (waterhoudende) chroomoxide, algemeen bekend als viridiaan ( PG18 , vert émeraude in Frankrijk), is een matig verzadigde, zwak kleurende, korrelige, transparante en matig dekkende blauwgroene kleurstof. Deze werd in 1838 ontdekt en in beperkte hoeveelheden geproduceerd door de Parijse verfmakers Pannetier en Binet via een geheim proces. Het proces werd rond 1859 openbaar gemaakt en commercieel toegepast voor de productie van kunstenaarsverf door Charles-Édouard Guignet (Guignets groen). Het watervrije chroomoxide, dat gewoonlijk alsChroomoxidegroen ( PG17 ) is een onverzadigd, glad, zeer dekkend en dekkend geelgroen – het belangrijkste pigment in camouflageverf – dat al sinds 1809 bekend was, maar pas in 1862 door Pannetier als kunstenaarsverf werd geproduceerd. Door de gemiddelde deeltjesgrootte van PG17 te vergroten, verschuift de kleur van een grijsachtig geelgroen naar een donkerder blauwgroen. Het pigment wordt vervaardigd door chroomzouten te verhitten in aanwezigheid van boorzuur, te weken in water (om de gehydrateerde vorm, viridiaan, te produceren), en vervolgens te malen en te wassen om restzouten te verwijderen. (De historische kleuren cinnabergroen of chroomgroen waren mengsels van strontiumchromaat of loodchromaat met Pruisisch (ijzer)blauw.) Chroom wordt ook gebruikt in kobaltverbindingen zoals diep kobaltgroen ( PG26 ) en de groene tinten ceruleumblauw en kobaltturkoois ( PB36 ).

Kobaltverbindingen . Kobalt levert het meest diverse scala aan pigmenten op dat momenteel beschikbaar is in kunstenaarsverf: de kleuren variëren van kobaltviolet ( PV14 en PV49 ) via verschillende tinten kobaltblauw ( PB72 , PB73 , PB74 , PB28 , PB35 ), twee tinten kobaltturkoois ( PB36 en PG50 ), verschillende varianten van kobaltgroen ( PG19 , PG26 en PG50 ) en kobaltgeel ( PY40 ) — zelfs een grijsachtig kobaltzwart (PBk13). Kobaltblauw wordt al sinds de oudheid gebruikt in porselein of glaswerk, en als pigment (smalt) sinds de late middeleeuwen. De eerste moderne kobaltverven dateren van kobaltgroen (PG19), ontdekt rond 1780 door de Zweedse chemicus Sven Rinmann, maar pas rond 1835 als kunstenaarsverf gebruikt. Andere tinten volgden al snel: kobaltblauw (kobaltaluminiumoxide), chemisch geïsoleerd in 1777 door Gahn en Wenzel, maar voor het eerst gesynthetiseerd in 1802 door Louis Thénard en commercieel geproduceerd vanaf 1804; ceruleumblauw (kobalttinoxide en kobaltchroomoxide), ontdekt door Andreas Höpfner in 1805, maar pas in 1860 in kunstenaarsverf gebruikt, toen het in het Verenigd Koninkrijk als coeruleum werd verkocht door George Rowney; Kobaltgeel (kaliumkobaltnitriet), ontdekt in 1831 door Nikolaus Wolfgang Fischer en opnieuw onafhankelijk door Émile Saint-Evre in 1851, en oorspronkelijk bekend als Fischers geel voordat het eind 19e eeuw als kunstenaarspigment op de markt werd gebracht onder de naam aureoline; en twee vormen van kobaltviolet — de diepe of blauwachtige tint (watervrij kobaltfosfaat), ontwikkeld in 1859 door Jean Salvétat ter vervanging van de giftige lichte of roodachtige tint (kobaltarsenaat), die rond 1803 door Thénard werd ontwikkeld uit het mineraal erythriet.Alle kobaltpigmenten worden vervaardigd door een mengsel van kobaltoxide met een alkalisch carbonaat en, om de verschillende kleuren te produceren, verbindingen van andere metalen (fosfor, aluminium, tin, chroom, titanium, zink of kalium) te calcineren (roosteren bij extreem hoge temperaturen). De resulterende matrix wordt vervolgens tot een fijn poeder vermalen. Kleinere pigmentkorrels verhogen de transparantie en de kleurkracht. (Er bestaat ook een echt transparant, maar iets minder levendig kobaltblauw pigment, bestaande uit zeer kleine, tegelvormige pigmentdeeltjes, dat door Winsor & Newton in hun kunstenaarsverf is gebruikt.) Kobaltpigmenten zijn poederachtig tot licht korrelig, relatief niet-vlekkend, halfdoorzichtig, matig verzadigd en zeer permanent (met uitzondering van aureoline, dat enigszins ongevoelig is voor zowel licht als vocht). Ze reflecteren allemaal een merkbare hoeveelheid "rood" licht, wat resulteert in warme gele, violette en blauwe tinten, maar eerder doffe groene en turkooise tinten. De groenachtige verbindingen met chroom worden steeds doffer en ondoorzichtiger naarmate het chroomgehalte toeneemt. Kobaltverf wordt als licht giftig beschouwd , omdat het ziekteverschijnselen kan veroorzaken bij inademing of inname in aanzienlijke hoeveelheden.

Koperverbindingen . Koper is van oudsher een belangrijke bron van blauwe of groene pigmenten, die pas recentelijk beschikbaar zijn gekomen als lichtechte synthetische organische verbindingen. De natuurlijke minerale vormen chrysocolla (gehydrateerd kopersilicaat), malachiet en azuriet waren al sinds de oudheid bekend en werden gebruikt. Cyaanblauw kopercarbonaat, ook wel blauw verdigris of bice genoemd, is de synthetische vorm van azuriet. Het speelde een ondergeschikte rol in kunstenaarsverf in de 18e en 19e eeuw (het heeft een relatief lage kleurkracht en werd vaker gebruikt als huisverf). Koper is belangrijker als bestanddeel van verschillende tijdelijke, synthetische anorganische groene pigmenten. Verdigris (koperacetaat, PG20) is een oud pigment dat werd vervaardigd door koperstrips bloot te stellen aan azijnzuur (azijn); het raakte in de 19e eeuw in onbruik (niet in de laatste plaats omdat het tijdelijk was en cellulose aantastte). Scheele's groen (PG22), het eerste moderne synthetische groene pigment, werd rond 1775 ontdekt door de Zweedse chemicus Carl Wilhelm Scheele; de ​​tint varieerde van licht geelgroen tot diep middengroen. Schweinfurtgroen (koperacetoarseniet, PG21) is een intense, lichtgekleurde, blauwgroene verbinding van arseen en kopergroen; het werd in 1814 onafhankelijk van elkaar ontdekt door de verffabrikant Wilhelm Sattler en de chemicus Ignaz von Mitis, en na 1822 commercieel geproduceerd op basis van openbare recepten onder verschillende namen — Weens groen, Koningsgroen, Parijsgroen, Mitisgroen, Papegaaiengroen en (in Engelstalige landen) smaragdgroen . Al deze synthetische koperverbindingen raakten halverwege de 20e eeuw in onbruik, omdat ze een zeer slechte duurzaamheid hebben (ze worden zwart door de vorming van koperoxide, PBk15, vooral bij gebruik met zwavelpigmenten), en omdat de verbindingen die arseen bevatten extreem giftig zijn (Schweinfurtgroen werd ook verkocht als bestrijdingsmiddel – "de enige zekere bestrijder van de aardappelkever en de katoenworm", luidt een advertentie uit de 19e eeuw – en was mogelijk het gif waarmee Napoleon werd vermoord).

Koper is ook het metaalatoom in de groene azomethinepigmenten ( PG117 en PG129 ), en de groene en blauwe ftalocyaninen , die allemaal beschreven staan ​​in het hoofdstuk over synthetische organische pigmenten. Er zijn een paar zwarte pigmenten bekend, gemaakt van het spinelkristal van koperchromiet (PBk22 en PBk28), maar deze worden momenteel niet gebruikt in kunstenaarsverf.

IJzerverbindingen . IJzer vertegenwoordigt een buitengewoon oude, wijdverspreide en veelzijdige familie van relatief doffe, maar zeer permanente en niet-giftige pigmenten. Alle gangbare ijzeroxiden worden al sinds de oudheid gebruikt (zie onder natuurlijke anorganische pigmenten ) als rode, gele en bruine aardkleuren . Synthetische productie was al bekend in de 15e eeuw, hoewel grootschalige productie (en algemeen gebruik in kunstenaarsverf) pas in het midden van de 19e eeuw opkwam. De zuiverste en fijnste oxiden worden geproduceerd door de precipitatie en hydrolyse van ijzerzoutoplossingen; de tint en kleurkracht worden beïnvloed door hydratatie, deeltjesgrootte en de aanwezigheid van additieven zoals mangaan. Omdat de productieprocessen voor ijzeroxidepigmenten nauwkeurig kunnen worden gecontroleerd, zijn de moderne synthetische versies doorgaans veel zuiverder, hebben ze kleinere deeltjesgroottes en een grotere kleurkracht, en zijn ze veel dekkender dan de natuurlijke ijzeroxiden van hetzelfde type. Ze kunnen ook worden gemengd om precies elke gele, oranje, rode of bruine tint te evenaren, inclusief bijna zwarte bruintinten. Om deze redenen zijn de natuurlijke pigmenten bijna volledig vervangen door synthetische oxidemengsels, die momenteel in aquarelverf verkrijgbaar zijn onder de namen Venetiaans rood, Engels rood, Indisch rood of lichtrood ( PR101 ) en Marsgeel ( PY42 , PY119 ), maar die nu ook worden gebruikt in tinten die voorheen werden gemaakt van natuurlijke rode ( PBr7 ) of gele ( PY43 ) ijzeroxiden. Er zijn nu ook verschillende transparante ijzeroxiden met een extreem kleine deeltjesgrootte en een donkere, relatief rijke kleur beschikbaar, die vaak worden gebruikt als beits voor hout of leer en soms als kunstenaarspigmenten. Deze complexiteit maakt de aardkleuren tot een categorie die je moet verkennen, door te experimenteren met verschillende merken aquarelverf, om het kleurenbereik en de verwerkingseigenschappen te vinden die je prettig vindt.

Een meer exotisch ijzerpigment is ijzerblauw ( gehydrateerd ferriammoniumferrocyanide, soms met natrium- of kaliumionen in plaats van het ammoniumion), bij kunstenaars uit de 18e en 19e eeuw bekend als Pruisisch blauw, Berlijns blauw, Parijsblauw, Milori-blauw of Chinees blauw ( PB27 ). Dit is het eerste moderne synthetische anorganische pigment, dat bij toeval in 1704 in Berlijn werd ontdekt (vandaar de naam "Pruisisch" of "Berlijns" blauw) toen de verfmaker Heinrich Diesbach probeerde een karmozijnrood pigment te maken, genaamd Florentijns meer, uit cochenille, aluin, ijzersulfaat en wat geleende potas die verontreinigd was met dierenbloed. Diesbach deelde het recept met zijn leerling de Pierre, die het in Parijs begon te produceren. (Vandaar "Parijsblauw". De benaming "Chinees" is afgeleid van het gebruik van ijzerblauw in de blauwe patronen op Meissen-porselein, dat in de buurt van Dresden werd vervaardigd.) Het productieproces werd twintig jaar lang geheim gehouden en in 1724 in Engeland gepubliceerd door John Woodward. Tegen die tijd waren er echter al alternatieve productiemethoden ontwikkeld en werd het pigment in heel Europa en Amerika geproduceerd. Het wordt sinds circa 1730 in aquarelverf gebruikt en is nog steeds verkrijgbaar, hoewel de meeste aquarelschilders tegenwoordig de voorkeur lijken te geven aan de intensere ftalocyaninepigmenten . PB27 is een donker, onverzadigd, dekkend, halfdoorzichtig en volledig niet-giftig middenblauw; de kleur wordt soms aangepast door het te mengen met bariumsulfaat of aluminiumoxide (wat Antwerps blauw oplevert , een lichter, groener en minder lichtecht pigment). IJzerblauw is in pure vorm zeer betrouwbaar (zowel de ASTM-rapporten als mijn eigen tests geven het een "uitstekende (I)" lichtechtheid), maar het verliest zijn duurzaamheid als het gemengd wordt met onzuiverheden zoals kaliumferrocyanide of met andere pigmenten zoals titaniumdioxide; mijn lichtechtheidstests toonden aanzienlijke variaties in lichtechtheid aan tussen verschillende fabrikanten van aquarelverf. Sommige beschrijvingen van de eigenaardigheden ervan (bijvoorbeeld dat het in de massa vervaagt bij blootstelling aan sterk licht, maar in het donker terugkeert naar de oorspronkelijke kleur) zijn kritiekloos overgeleverd vanuit de 19e eeuw en zijn, voor zover ik kan nagaan, een mythe. PB27 wordt momenteel geproduceerd als een neerslag uit de reactie in oplossing van ijzerzouten met natrium- of kaliumferrocyanide, dat vervolgens wordt verouderd en geoxideerd om de blauwe kleur te creëren. Het pigment heeft de neiging samen te klonteren tot nogal draderige klonten die moeilijk te vermalen zijn, maar een speciale productiemethode die BASF in 1982 ontwikkelde (waarbij ijzerdeeltjes anodisch worden geoxideerd in waterstofcyanide) produceert zeer fijne, zuivere en gemakkelijk dispergeerbare pigmentdeeltjes met een atypisch intense roodachtige kleur, die waardevol is voor drukinkten. Het pigment Pruisisch groen is een gesmolten matrix van ijzerblauw en loodchromaat; cyanineblauw is een mengsel van ijzerblauw en kobaltblauw.

Loodverbindingen . Loodverbindingen zijn uit alle watergedragen verven verwijderd vanwege hun bewezen toxiciteit. Ze zijn ook ongeschikt omdat ze gemakkelijk oxideren en donkerder worden wanneer ze met cadmiumpigmenten worden gemengd. Historisch belangrijke vormen van lood zijn voornamelijk rode ( loodtetroxide of loodrood, PR105), gele ( loodtinoxide , bekend als massicot of loodgeel, gebruikt tot halverwege de 18e eeuw) en witte ( loodcarbonaat gemengd met loodhydroxide en/of loodoxide, PW1; en loodsulfaat, PW2) pigmenten die in Europa en China van de oudheid tot op de dag van vandaag worden gebruikt. Zowel loodcarbonaat (als vlokwit of cremnitzwit) als loodantimoon (Napelsgeel, PY41 ) hebben fantastische pigmenteigenschappen. Loodwit is waarschijnlijk het belangrijkste witte pigment in de geschiedenis van de schilderkunst en wordt nog steeds gewaardeerd in olieverf vanwege de warme kleur, de dekkracht en de soepele verwerking (hoewel alle loodpigmenten vóór de 20e eeuw populairder waren). In aquarelverf zijn deze voordelen echter minder merkbaar en wegen ze niet op tegen de hoge toxiciteit van het pigment bij inslikken of inademing, noch tegen de neiging van onbeschermde loodpigmenten om bruin of zwart te worden in de aanwezigheid van zwavel (stedelijke luchtvervuiling). De kleur van Napelsgeel, die kan variëren van lichtgeel tot lichtroodbruin, wordt meestal gesimuleerd met een mengsel van geel cadmiumsulfide en rood ijzeroxide, lichter gemaakt met zinkwit. Deze mengsels zijn echter vaak vluchtig; Winsor & Newton heeft hun eerdere Napelsgele tint vervangen door chroomtitanaatgeel ( PBr24 ).

Magnesiumverbindingen . Historisch gezien is magnesium vooral bekend als magnesiumeuxanthaat, ook wel peoli, gaugoli of Indisch geel genoemd . Het werd waarschijnlijk in de 15e eeuw vanuit Perzië (het huidige Iran) in India geïntroduceerd en is prominent aanwezig in Indiase schilderijen uit de Mughal-periode (eind 16e tot 19e eeuw). Het pigment was al in 1780 in Europa bekend en werd gedurende de 19e eeuw sporadisch gebruikt, voornamelijk in waterverf. Bij daglicht fluoresceert de verse kleur in "geelgroene" golflengten; dit combineert met een diepgele pigmentkleur om een ​​unieke lichtgevende, tweekleurige goudgele tint te produceren. Dit synthetische anorganische pigment werd gemaakt van de urine van koeien die mangobladeren aten; kristallen van de geconcentreerde gedroogde urine werden tot ballen gevormd en met modder bedekt voor verzending naar Engeland, waar sommige zich nog steeds bevinden in het pigmentarchief van Winsor & Newton. Het productieproces werd pas in 1886 nauwkeurig beschreven, nadat het Britse regime in India wetten tegen dierenmishandeling had aangenomen (het dieet van mangobladeren is onvoldoende voeding voor de koeien). Er wordt vaak beweerd dat dit proces in 1908 volledig werd verboden, maar geen enkele moderne bron heeft een kopie van dit decreet gevonden; het pigment verdween waarschijnlijk door de handhaving van wetten tegen dierenmishandeling die in 1890 werden aangenomen. Belangrijker nog, de vraag naar het pigment was toen grotendeels verdwenen, verdrongen door de nieuwe cadmiumgele pigmenten , kobaltgeel (dat vaak de naam "Indiaas geel" kreeg) en gamboge . Winsor & Newton stopte in de jaren twintig met het gebruik van het pigment in aquarelverf, maar hun vervangende Indiase geel (vermeld onder PY153 ) komt qua kleur er dicht bij in de buurt. Moderne tests tonen aan dat het originele Indiase geel een goede lichtechtheid heeft in een Arabische gombasis, hoewel de fluorescerende gele kleur vervaagt na matige blootstelling aan licht. In moderne pigmenten is magnesium vooral belangrijk bij de vorming van spinel (magnesiumaluminiumoxide, MgAl₂O₄ _{) ,} een octaëdrisch kristalrooster waarin de atomen van magnesium of aluminium (of beide) kunnen worden vervangen door andere metaalionen (voornamelijk titanium , ijzer, zink, mangaan, koper, kobalt, nikkel of chroom) om een ​​breed scala aan witachtige, zeer duurzame turquoise, groene, gele of rode pigmenten te produceren.

Mangaanverbindingen . Een belangrijk pigmentmineraal, dat tegenwoordig vooral voorkomt als secundair bestanddeel van blauwe, groene en ijzeroxidepigmenten . Het belangrijkste moderne pigment is mangaanviolet (mangaanammoniumpyrofosfaat, PV16 ), dat in 1868 door E. Leykauf werd ontwikkeld als vervanging voor het duurdere kobaltviolet, maar pas in 1890 als kunstenaarspigment op de markt kwam. Het is een matig verzadigd, korrelig, halfdoorzichtig en niet-vlekkend paars, niet zo intens als de kobaltviolen of moderne synthetische organische violetten, maar wel zeer lichtecht en verkrijgbaar in verschillende merken aquarelverf. Mangaanblauw (bariummanganaat, PB33 ) is een zwak kleurend, matig verzadigd, korrelig, halfdoorzichtig en niet-vlekkend groenblauw, een bijna perfecte cyaan tint voor de subtractieve "primaire" mengsels . De exacte datum van de oorsprong en het eerste gebruik ervan als kunstenaarspigment is voor mij moeilijk te achterhalen: sommige bronnen beweren dat het in 1907 werd ontdekt, en Mayer stelt dat "barium-manganaatverbindingen van dit type al sinds de negentiende eeuw bekend zijn bij chemici en verfmakers", maar een patent op economische productiemethoden werd pas in 1935 verleend (deze synthetische vorm werd voornamelijk gebruikt om beton en keramiek te kleuren), en het was blijkbaar pas vanaf de jaren vijftig op grote schaal verkrijgbaar als kunstenaarspigment. Het is tegenwoordig veel minder populair als pigment dan decennia geleden (toen het al nauwelijks populair was), niet in de laatste plaats omdat de productie ervan relatief vervuilend is; de belangrijkste bronnen van het pigment bevinden zich nu in Azië. Momenteel bieden slechts twee verffabrikanten (Lukas en Old Holland) nog mangaanblauw aan in aquarelverf, hoewel veel fabrikanten een "mangaanblauwe tint" aanbieden die gemaakt is van een cyaanftalocyanine. Mangaancarbonaat gemengd met calciumcarbonaat (PW18) is krijtwit en wordt gebruikt in goedkope aquarelverf en soms als witmaker voor gouache. Mangaan vormt ook enkele zwarte of donkergrijze pigmenten: "moerasmangaan" of magnesiumzwart (mangaandioxide, PBk14) en het magnetisch vlokvormende mangaanferriet (PBk26).

Kwikverbindingen . Het vroegste kwikpigment is natuurlijk kwiksulfide, gevonden in het mineraal cinnaber, het belangrijkste kwikerts, en werd al sinds de Romeinse tijd als pigment gebruikt. Synthetisch kwiksulfide of vermiljoen ( PR106 ) werd tot de jaren 1850 veelvuldig gebruikt in de Europese olieverfschilderkunst. De kleur is een helder, dekkend scharlakenrood. Het is geen geschikt aquarelpigment volgens moderne maatstaven, omdat het zeer giftig is (kwik veroorzaakt ernstige metaalvergiftiging) en vluchtig (het vervaagt snel tot een doffe bruine kleur in aanwezigheid van licht). Moderne vervangers ("vermiljoenkleur") zijn samengesteld uit cadmiumscharlaken ( PR108 ). Jodiumscharlaken (kwikjodide), ontdekt door Nicolas-Louis Vauquelin in 1814 en in Engeland verkocht onder de naam scarlet lake, is een briljant oranjeachtig rood – helaas zeer vluchtig, extreem giftig en waardeloos als pigment. (Interessant genoeg werd de naam "scharlaken meer" later ook gebruikt voor andere scharlakenrode pigmenten, die eveneens relatief vergankelijk waren.)

Zwavelverbindingen . Zwavel is een bestanddeel van veel pigmenten, waaronder arseen, cadmium, kwik, chroom en lood. Het is altijd een lastige chemische stof geweest vanwege de neiging om andere metaalpigmenten waarmee het gemengd wordt, zwart te maken.

De giftigste van deze pigmenten – arseensulfide of orpiment, kwiksulfide of vermiljoen en loodsulfaat – worden niet meer gebruikt in kunstenaarsmaterialen, omdat ze zowel extreem giftig als onaanvaardbaar vluchtig zijn.

Voor aquarellisten is het belangrijkste zwavelpigment natriumaluminiumsulfosilicaat of ultramarijnblauw ( PB29 ), dat chemisch identiek is aan het belangrijkste pigment in natuurlijk lazuriet . De kunstmatige vorm werd voor het eerst opgemerkt door J.W. von Goethe in 1787 als een residu in Italiaanse kalkovens in de buurt van Palermo. Een methode om het kunstmatig te produceren (en voor minder dan een tiende van de kosten van natuurlijk lazuriet) werd in 1828 onafhankelijk van elkaar ontwikkeld door Jean-Baptiste Guimet (Frankrijk) – in reactie op een prijs van 6000 Franse francs die was uitgeloofd voor de ontwikkeling ervan – en Christian Gmelin (Duitsland). Tegen 1830 werd het op commerciële schaal geproduceerd en onmiddellijk opgenomen in kunstenaarsverf. (Winsor & Newton begon het in 1832 te verkopen en J.M.W. Turner was een van de eersten die het gebruikte.) Het is een donker, matig intens, halfdoorzichtig en dekkend pigment dat varieert in tint van groenblauw tot blauwviolet. Volgens Andrew White van Holliday Pigments (VK) wordt ultramarijn geproduceerd door een fijn poedermengsel van kaolien, soda (natriumsulfaat en/of -carbonaat), houtskool, silica en zwavel in gesloten smeltkroezen gedurende ongeveer 21 dagen te verhitten tot een temperatuur van ongeveer 750 °C na 7 dagen. Dit resulteert in een groene, glasachtige matrix die diepblauw kleurt als deze tijdens het afkoelen aan zuurstof wordt blootgesteld. De matrix wordt vervolgens vermalen, gewassen, gedroogd en fijngemalen. De uiteindelijke tint hangt af van zowel de exacte verhouding van de ingrediënten als de verhittingstijd, en alle ingrediënten moeten vrij zijn van ijzer. Alle tinten zijn zeer lichtecht. Ultramarijnviolet , ontwikkeld rond 1878 door Johann Zeltner, is verkrijgbaar in twee tinten: een onverzadigd roodviolet en een iets verzadigder blauwviolet (beide met index PV15 ). Deze worden gemaakt door ultramarijnblauw te mengen met salmiak (blauwe tint) en dit gedurende enkele uren te verhitten op 150 °C. Er bestaat ook een ultramarijngroene tint (PG55, die niet meer commercieel geproduceerd wordt en verschilt van ultramarijnblauw GS), en een zelden gebruikte, delicate roze tint (PR259), die wordt verkregen door het ultramarijnpigment te verhitten met droog zoutzuur.

Titaniumverbindingen . Titaniumdioxide is hét ultieme witte pigment: geen enkele andere verbinding evenaart de verstrooiende eigenschappen (dekkende witheid), chemische stabiliteit en het gebrek aan toxiciteit. In 2000 werd er bijna 5 miljoen ton van geproduceerd, voornamelijk door fabrieken in Azië en Australië. Vanwege de extreem hoge brekingsindex is het het belangrijkste dekkende en kleurverhelderende ingrediënt in een breed scala aan architectuur- en hobbyverven. Er worden twee productieprocessen gebruikt: beide omvatten het zeven of malen van natuurlijk titaniumzand of gerecyclede titaniumslakken, het weken van de grondstoffen in een verhit, reducerend zuur- of chloridebad, het scheiden van onzuiverheden door middel van een reeks chemische reacties, gevolgd door centrifugeren of filteren, en het malen tot de gewenste deeltjesgrootte. Het is verkrijgbaar in verschillende oxidekristalvormen, waarvan rutiel en anataas de zuiverste zijn. De witheid en dekkracht nemen toe bij kleinere deeltjesgroottes, die ook duurder zijn om te produceren. In aquarelverf is titaniumoxide ( PW6 ) verkrijgbaar in een helderwitte en (van Daniel Smith) een gebroken witte of beige variant. Een beperkt aantal gekleurde pigmenten wordt verkregen door de titaniumatomen in rutielkristallen te vervangen door andere metaalatomen: hiertoe behoren nikkel ( PY53 ) en chroom ( PBr24 ). Een prachtig scala aan lichte kobaltgroene en turkooise tinten is ontstaan ​​door kobalt- en titaniumatomen in te bouwen in kristallen van magnesiumaluminiumoxide (of spinel, PG50 ); deze pigmenten hebben een karakteristieke witachtige tint die inherent is aan het pigmentkristal en zeer permanent is.

Zinkverbindingen . Zinksulfide werd in 1850 ontwikkeld als wit pigment voor verf op oliebasis, met name in combinatie met bariumsulfaat ( lithopone ). In kunstenaarsverf is lithopone vrijwel volledig vervangen door titaniumoxiden. Zinkoxide ( PW4 ), een bijproduct van kopersmelten, was al bekend bij de Romeinen (die het cadmia noemden ), maar zij gebruikten het voornamelijk als huidzalf (het wordt tegenwoordig nog steeds gebruikt als zonnebrandcrème en tegen zonnebrand). Rond 1750 ontdekte de Duitse chemicus Cramer hoe het te produceren door metaalachtig zink te verbranden, en de Franse colorist Guyton de Morveau stelde het in 1782 voor als pigment. Het werd echter pas in 1834 op grote schaal door kunstenaars gebruikt, toen Winsor & Newton een bijzonder dichte variant (vervaardigd door het metaal bij veel hogere temperaturen te verbranden) op de markt bracht als "Chinees wit". Victoriaanse aquarellisten gebruikten het veelvuldig, zowel als een oplichtende grondlaag op aquarelpapier als een dekkend additief voor transparante aquarelverf. Het heeft loodwit in aquarel- en acrylverf volledig vervangen, hoewel het in olieverf de neiging heeft om tot een broze film op te drogen. Zink combineert ook met kobalt tot een prachtige diepblauwe kobaltkleur ( PB72 ). Ten slotte bestaat zinkgroen , PG16, uit zinkchromaat met ferrocyanide (ijzerblauw).

Synthetische anorganische pigmenten behoren tot de meest lichtechte aquarelpigmenten die verkrijgbaar zijn. Sommige ervan zijn ook de duurste pigmenten die je kunt kopen, waardoor fabrikanten vaak vulstoffen en witmakers toevoegen om de hoeveelheid pigment in kunstenaarsverf te verminderen.

Koop een klein tubetje van een specifiek synthetisch anorganisch pigment van verschillende fabrikanten om de kwaliteitsverschillen tussen de verschillende merken te ontdekken. Gebruik een kleurtest om de hoeveelheid pigment in de verf te bepalen. Kobaltblauw, cadmiumrood, ultramarijnblauw en viridiaan zijn uitstekende keuzes om te achterhalen of een fabrikant zich daadwerkelijk inzet voor de productie van een hoogwaardig product.

De gezaghebbende bron over synthetische anorganische pigmenten is Industrial inorganic pigments , geredigeerd door Gunter Buxbaum (Wiley, 1998). Een samenvatting van de informatie (door grotendeels dezelfde auteurs) is beschikbaar in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (Wiley, 2000), te vinden in elke goede chemiebibliotheek. Historische informatie over natuurlijke anorganische pigmenten is verspreid over verschillende bronnen. Een goed startpunt is de vierdelige Artists' Pigments: A Handbook of Their History and Characteristics, geredigeerd door Robert Feller (deel 1), Roy Ashok (deel 2), Elisabeth West Fitzhugh (deel 3) en Barbara Berrie (deel 4) (Oxford University Press, 1994-2001). (Ullmann heeft ook een hoofdstuk over "Kunstenaarskleuren".) Als u Duits kunt lezen, bieden de pagina's over Alte Pigmente (tot ca. 1780) en Moderne Pigmente bij Volkert Emrath een interessant overzicht in galerijstijl (met pigmentmicrofoto's).

Laatst herzien 08.1.2015 • © 2015 Bruce MacEvoy