Использование растворителей

РАСТВОРИТЕЛЕМ НАЗЫВАЮТ ЛЮБУЮ ЖИДКОСТЬ, в которой может быть рассеяно (диспергировано) твердое тело, в результате чего образуется раствор. Степень растворимости зависит от электрохимических свойств и размера молекул: молекулы небольшого размера растворяются быстрее, чем крупные молекулы. По своим электрическим параметрам молекулы нейтральны, так как их положительный и отрицательный заряды сбалансированы. Если молекула обладает симметричной структурой зарядов, то она называется «неполярной»; если структура несимметрична, молекулу называют «полярной». Как правило, неполярные вещества растворяются в неполярных растворителях, а полярные — в полярных растворителях. Например, глюкоза растворима в воде; целлюлоза, состоящая из элементов глюкозы, в воде не растворяется. Однако если увеличить полярность целлюлозы в результате ее преобразования в карбоксиметил-целлюлозу, она станет водорастворимой. Важнейшее качество растворителей заключается в их способности превращать плотные вещества, такие, как клей или смолы, в стабильный раствор, который дает возможность манипулировать им на поверхности основы; при этом сам растворитель испаряется, не оставляя осадка. Возможно, еще более важной особенностью растворителей является их использование в качестве разбавителей. Разбавители применяются для уменьшения вязкости связующего краски или лака, что позволяет наносить эти средства тонким слоем. Смола может растворяться в одном растворителе, а с помощью другого ее можно разбавлять. При составлении краски может возникнуть необходимость в использовании нескольких растворителей: это поможет обеспечить краске желаемые характеристики.

Наиболее популярным и самым безопасным растворителем является вода: она повсеместно используется в художественной практике. Исторически вода ассоциируется с яичной темперой, акварелью и — относительно недавно — с акриловыми и водорастворимыми масляными красками, которые начали появляться на рынке художественных материалов. В настоящее время сделан серьезный шаг от использования летучих органических растворителей, так как они представляют реальную угрозу здоровью человека и окружающей среде. 

Вода в качестве растворителя

Высокий уровень растворимых солей, присутствующих в неочищенной воде, может оказать разрушающее воздействие на акварель, тушь и акриловые краски; поэтому в их производстве используется только дистиллированная вода. Однако при разбавлении акварельных или акриловых красок это требование не является обязательным; хотя производители рекомендуют использовать дистиллированную воду для разбавления туши. В темперных эмульсиях также должна применяться дистиллированная вода.

Свойства растворителя

Пригодность растворителя к использованию определяется шестью основными характеристиками.

Растворяющая способность. Это — способность растворителя диспергировать растворяемое вещество. Растворяющая способность оценивается различными методами:

  • показатель каури-бутанол (Kauri-Butanol или KB) — это объем раствора смолы каури в бутаноле, необходимый для превращения конкретного количества тестируемого растворителя в непрозрачный, мутный состав;
  • анилиновая точка — температура, при которой смесь растворителя и анилина — бесцветной маслянистой жидкости — становится мутной.

Точка кипения. Это — температура, при которой происходит испарение растворителя. Чистая жидкость единого химического состава обладает характерной точкой кипения. Смесь, такая, как уайт-спирит, обладает температурным интервалом кипения, поскольку ее компоненты испаряются при различных температурах. Этот показатель — интервал кипения фракции, который также включает понятия, как точка первоначального кипения, дистилляция данной процентной концентрации, конец кипения и конечная температура выкипания.

Интенсивность испарения. Представляет особый интерес для художников; указывает на величину, при которой летучие вещества растворителя покидают пленку краски или лака.

Этот показатель особенно важен, если пленка высыхает только благодаря испарению растворителя. Интенсивность испарения относительна; в качестве стандарта обычно принимают показатель бутилацетата (интенсивность испарения — 100). Поэтому ксилол (интенсивность испарения — 68) испаряется медленнее, а этиловый спирт — значительно быстрее (203).

Температура воспламенения. Указывает на температуру, при которой происходит воспламенение паров, выделяемых жидкостью в присутствии источника горения. Эта характеристика, главным образом, важна для обеспечения безопасности в обращении с растворителем.

Токсичность. Летучие материалы способны легко проникать в дыхательные пути человека. Они также могут оказывать токсический эффект при контакте с кожным покровом. Степень токсичности варьируется, но многие растворители обладают наркотическим эффектом и должны применяться в помещениях с хорошей вентиляцией. Кроме того, рекомендуется носить респиратор, особенно при воздушном распылении растворителя. Следует пользоваться изолирующими кремами.

Запах. Запах может являться неотъемлемой характеристикой самого растворителя: а также возникать из-за присутствия примесей. Запах уайт-спирита, например, — следствие находящихся в нем ароматических углеводородов. Так называемые «растворители без запаха» не содержат углеводородов, но их растворяющая способность из-за этого существенно снижена, а их толерантность к добавлению смол становится нестабильной.