Леонардо да Винчи
Леонардо да Винчи — итальянский живописец, архитектор, скульптор, ученый и изобретатель, творивший в эпоху Возрождения. Общепризнанный гений, считающийся одним из величайших художников всех времен, Леонардо да Винчи, кроме прочего, считается изобретателем парашюта, вертолета и танка. Созданные им живописные образы за несколько веков превратились в культурные иконы, хотя до наших дней сохранилось не более 20 картин.
Знаменитая склонность Леонардо к экспериментам присутствовала и в его живописи: построение каждой из его картин различно, также, как и используемые материалы. Одним из объектов, над которым Леонардо да Винчи проводил эксперименты, был грунтовый слой картины, т.е. толстый слой, наносимый между деревянной панелью и слоями краски. Целью экспериментов был подбор таких грунтов, которые бы позволяли масляной краске высыхать максимально быстро.
В 2023 г. (JACS, 2023)📕 провели структурные исследования пигментов свинцовых белил, использованных да Винчи при создании «Джоконды». Как оказалось, в смеси, помимо свинцовых белил, содержатся ещё минерал плюмбонакрит Pb5O(OH)2(CO3)3 и масло. Интересно, что такое же сочетание использовал Рембрандт в нескольких картинах, включая «Ночной дозор». В грунтовом слое содержатся в основном соединения на основе карбонатов кальция и магния. В слое, отделяющем грунтовый слой от слоев цветной краски, было обнаружено большое количество гидроцеруссита Pb3(CO3)2(OH)2 и некоторое количество церуссита PbCO3, которые также распределяются по окрашенным слоям, где они смешиваются с различными пигментами. Интересно, что церуссит ранее да Винчи не применял. В целом исследования учёных показывают, что да Винчи экспериментировал не только с художественными приёмами и техниками живописи, но и с технологией грунтовки и созданием красок. Результат этих экспериментов - многие из полотен мастера выглядят «живыми», что особенно актуально для «Джоконды», которая свела с ума многих ценителей искусства, решивших понять, улыбается им дама с картины или нет.
Леонардо да Винчи — итальянский живописец, архитектор, скульптор, ученый и изобретатель, творивший в эпоху Возрождения. Общепризнанный гений, считающийся одним из величайших художников всех времен, Леонардо да Винчи, кроме прочего, считается изобретателем парашюта, вертолета и танка. Созданные им живописные образы за несколько веков превратились в культурные иконы, хотя до наших дней сохранилось не более 20 картин.
Знаменитая склонность Леонардо к экспериментам присутствовала и в его живописи: построение каждой из его картин различно, также, как и используемые материалы. Одним из объектов, над которым Леонардо да Винчи проводил эксперименты, был грунтовый слой картины, т.е. толстый слой, наносимый между деревянной панелью и слоями краски. Целью экспериментов был подбор таких грунтов, которые бы позволяли масляной краске высыхать максимально быстро.
В 2023 г. (JACS, 2023)
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Курс по методам молекулярной спектроскопии
Заведующий Центра Цвета🏛 д.х.н. Козюхин Сергей Александрович будет проводить курс повышения квалификации по методам молекулярной спектроскопии
В рамках курса будут рассмотрены теоретические основы молекулярной спектроскопии, включая вопросы колебаний двух- и многоатомных молекул, правила отбора в колебательных спектрах, электронные состояния и химическая связь в двух и многоатомных молекулах, основы теории неупругого рассеяния в твердых телах и теории фотолюминесценции. Отдельное внимание будет уделено вопросам пробоподготовки для различных методов молекулярной спектроскопии. Курс будет полезен научным сотрудникам и начинающим операторам, позволит грамотно спланировать проведение экспериментов с использованием рассматриваемых методов, а также поможет в достоверной интерпретации полученных результатов.
Приглашаем принять участие!
Заявки на обучение в свободной форме можно направлять по e-mail:
[email protected]
https://yangx.top/chemrussia/4044
Заведующий Центра Цвета
В рамках курса будут рассмотрены теоретические основы молекулярной спектроскопии, включая вопросы колебаний двух- и многоатомных молекул, правила отбора в колебательных спектрах, электронные состояния и химическая связь в двух и многоатомных молекулах, основы теории неупругого рассеяния в твердых телах и теории фотолюминесценции. Отдельное внимание будет уделено вопросам пробоподготовки для различных методов молекулярной спектроскопии. Курс будет полезен научным сотрудникам и начинающим операторам, позволит грамотно спланировать проведение экспериментов с использованием рассматриваемых методов, а также поможет в достоверной интерпретации полученных результатов.
Приглашаем принять участие!
Заявки на обучение в свободной форме можно направлять по e-mail:
[email protected]
https://yangx.top/chemrussia/4044
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Telegram
Химия в России и за рубежом (канал ИОНХ РАН)
Обучение по программе повышения квалификации «Методы молекулярной спектроскопии для исследования и анализа материалов» в ИОНХ РАН
В Институте общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН открыт прием заявок на обучение по программе повышения квалификации…
В Институте общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН открыт прием заявок на обучение по программе повышения квалификации…
Forwarded from Виртуальный музей химии
В России создается виртуальный музей химии
Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН при поддержке Министерства науки и высшего образования начал работу над созданием виртуального музея химии в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий» и инициативы «Работа с опытом» Десятилетия науки и технологий.
«Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН – это старейший химический институт Российской академии наук, отсчитывающий свою историю от Химической лаборатории Академии наук, организованной М.В. Ломоносовым в 1748 г. В честь юбилея лаборатории в 2023 г. в ИОНХ РАН была издана книга «275 лет химической науке в России» (В.К. Иванов, А.С. Паевский, Ю.А. Золотов); из представленных в этой книге материалов наглядно прослеживается роль научных школ, созданных блестящими российскими химиками, в развитии и преемственности научных исследований в нашей стране.
При подготовке книги ее авторы убедились в том, что материалы по истории российской химической науки зачастую труднодоступны, а некоторые ее эпизоды и вовсе остаются практически неизвестными. Именно по этой причине в ИОНХ РАН в прошлом году родилась идея о воссоздании Комиссии РАН по истории химии, реализованная при деятельной поддержке Отделения химии и наук о материалах РАН, а сейчас начато создание виртуального музея химии, в котором значительное внимание, разумеется, будет уделено именно отечественной химии», - говорит научный руководитель проекта, директор ИОНХ РАН, член-корреспондент РАН Владимир Иванов.
Творческий коллектив, который готовит контент для нового химического портала, возглавил известный научный журналист, руководитель пресс-службы другого крупного российского химического института, ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН, куратор инициативы «Работа с опытом» и член научного комитета национальной научной премии «Вызов» Алексей Паевский.
«Инициатива «Работа с опытом», как мне кажется – одна из важнейших инициатив в Десятилетии. Наш проект только в начальной стадии развития, и работы здесь – не на один год, но в результате мы хотим создать масштабную картину развития химии не только в России, но и в мире, поскольку любая научная дисциплина – явление планетарное», - говорит Паевский.
Экспозиция вирутального музея химии будут включать в себя различные рубрики:
• биографии выдающихся химиков России и мира;
• истории открытия и изучения отдельных веществ;
• новая популярная библиотека химических элементов;
• история химии на карте России (репортажи из химических музеев и музеев науки, домов-музеев выдающихся химиков);
• история химических институтов страны;
• химическая повседневность (история химических сосудов, приборов и устройств, принципы их работы и использование в современной лаборатории).
Также планируется создание «химического» слоя на Яндекс-картах с отметкой памятных мест, связанных химией.
В начале июня команда музея планирует выпустить полноценный путеводитель по сайту музея, но начиная с 6 мая отдельные материалы уже будут размещаться в открытом доступе. Следить за пополнением коллекции музея можно в пабликах в VK и в Телеграм.
Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН при поддержке Министерства науки и высшего образования начал работу над созданием виртуального музея химии в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий» и инициативы «Работа с опытом» Десятилетия науки и технологий.
«Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН – это старейший химический институт Российской академии наук, отсчитывающий свою историю от Химической лаборатории Академии наук, организованной М.В. Ломоносовым в 1748 г. В честь юбилея лаборатории в 2023 г. в ИОНХ РАН была издана книга «275 лет химической науке в России» (В.К. Иванов, А.С. Паевский, Ю.А. Золотов); из представленных в этой книге материалов наглядно прослеживается роль научных школ, созданных блестящими российскими химиками, в развитии и преемственности научных исследований в нашей стране.
При подготовке книги ее авторы убедились в том, что материалы по истории российской химической науки зачастую труднодоступны, а некоторые ее эпизоды и вовсе остаются практически неизвестными. Именно по этой причине в ИОНХ РАН в прошлом году родилась идея о воссоздании Комиссии РАН по истории химии, реализованная при деятельной поддержке Отделения химии и наук о материалах РАН, а сейчас начато создание виртуального музея химии, в котором значительное внимание, разумеется, будет уделено именно отечественной химии», - говорит научный руководитель проекта, директор ИОНХ РАН, член-корреспондент РАН Владимир Иванов.
Творческий коллектив, который готовит контент для нового химического портала, возглавил известный научный журналист, руководитель пресс-службы другого крупного российского химического института, ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН, куратор инициативы «Работа с опытом» и член научного комитета национальной научной премии «Вызов» Алексей Паевский.
«Инициатива «Работа с опытом», как мне кажется – одна из важнейших инициатив в Десятилетии. Наш проект только в начальной стадии развития, и работы здесь – не на один год, но в результате мы хотим создать масштабную картину развития химии не только в России, но и в мире, поскольку любая научная дисциплина – явление планетарное», - говорит Паевский.
Экспозиция вирутального музея химии будут включать в себя различные рубрики:
• биографии выдающихся химиков России и мира;
• истории открытия и изучения отдельных веществ;
• новая популярная библиотека химических элементов;
• история химии на карте России (репортажи из химических музеев и музеев науки, домов-музеев выдающихся химиков);
• история химических институтов страны;
• химическая повседневность (история химических сосудов, приборов и устройств, принципы их работы и использование в современной лаборатории).
Также планируется создание «химического» слоя на Яндекс-картах с отметкой памятных мест, связанных химией.
В начале июня команда музея планирует выпустить полноценный путеводитель по сайту музея, но начиная с 6 мая отдельные материалы уже будут размещаться в открытом доступе. Следить за пополнением коллекции музея можно в пабликах в VK и в Телеграм.
ВКонтакте
Виртуальный музей химии
Канал виртуального музея химии, созданного ИОНХ РАН в рамках инициативы "Работа с опытом" Десятилетия науки и технологий. История химии, химический быт, история веществ и устройств, даты в истории химии. Проект реализуется при грантовой поддержке Минобрнауки…
Окраска драгоценных камней
Для большинства оксидных минералов и пигментов окраска обусловлена электронными переходами в ионах d-металлов, которые могут быть как основными компонентами, так и примесными ионами в изначально бесцветной матрице. В природе широко распространены два неокрашенных минерала – корунд (Al2O3) и берилл (Be3Al2Si6O18). Однако, даже если очень малая часть катионов алюминия(+3) будет заменена на катионы хрома(+3), то эти минералы превратятся в глубоко окрашенные и драгоценные рубин и изумруд.
В обоих случаях окраска возникает из-за того, что катионы хрома(III), оказавшиеся в искаженном октаэдрическом кислородном окружении, обеспечивают поглощение видимого света только в определенном диапазоне длин волн. Отраженный свет содержит компоненты видимого света, которые не поглотились. В результате рубин приобретает алую окраску, а изумруд, где катионы хрома находятся в немного отличающемся окружении, окрашен в ярко-зеленый цвет. Поразительно, что рубин при облучении ультрафиолетом способен еще и люминесцировать в красной области спектра, что иногда придает его окраске в естественном свете (содержащем ультрафиолетовую компоненту) завораживающее красное свечение. Это явление было открыто французским физиком Беккерелем (1859).
Важно отметить, что возникновение окраски рубина и изумруда связано с тем, что примесные катионы хрома находятся именно в искаженном окружении атомов кислорода. В идеальном октаэдрическом окружении d-dэлектронные переходы запрещены по четности, то есть они крайне малоинтенсивные. Поэтому, скажем, допирование хромом соединения LaAlO3 (структура перовскита) не приводит к возникновению окраски, поскольку октаэдры CrO6 практически идеальные (Applied Physics Express, 2014). Искажение октаэдрической геометрии частично снимает запрет по четности, и d-d переходы становятся значительно более вероятными. Удивительно, что столь ценные и порой совершенные на вид камни обязаны своей окраской несовершенствам своей внутренней структуры.
Для большинства оксидных минералов и пигментов окраска обусловлена электронными переходами в ионах d-металлов, которые могут быть как основными компонентами, так и примесными ионами в изначально бесцветной матрице. В природе широко распространены два неокрашенных минерала – корунд (Al2O3) и берилл (Be3Al2Si6O18). Однако, даже если очень малая часть катионов алюминия(+3) будет заменена на катионы хрома(+3), то эти минералы превратятся в глубоко окрашенные и драгоценные рубин и изумруд.
В обоих случаях окраска возникает из-за того, что катионы хрома(III), оказавшиеся в искаженном октаэдрическом кислородном окружении, обеспечивают поглощение видимого света только в определенном диапазоне длин волн. Отраженный свет содержит компоненты видимого света, которые не поглотились. В результате рубин приобретает алую окраску, а изумруд, где катионы хрома находятся в немного отличающемся окружении, окрашен в ярко-зеленый цвет. Поразительно, что рубин при облучении ультрафиолетом способен еще и люминесцировать в красной области спектра, что иногда придает его окраске в естественном свете (содержащем ультрафиолетовую компоненту) завораживающее красное свечение. Это явление было открыто французским физиком Беккерелем (1859).
Важно отметить, что возникновение окраски рубина и изумруда связано с тем, что примесные катионы хрома находятся именно в искаженном окружении атомов кислорода. В идеальном октаэдрическом окружении d-dэлектронные переходы запрещены по четности, то есть они крайне малоинтенсивные. Поэтому, скажем, допирование хромом соединения LaAlO3 (структура перовскита) не приводит к возникновению окраски, поскольку октаэдры CrO6 практически идеальные (Applied Physics Express, 2014). Искажение октаэдрической геометрии частично снимает запрет по четности, и d-d переходы становятся значительно более вероятными. Удивительно, что столь ценные и порой совершенные на вид камни обязаны своей окраской несовершенствам своей внутренней структуры.
Благородный синий
Окраска камней и пигментов может быть связана с переносом заряда между ионами различных переходных металлов или между ионами одного металла, которые соответствуют его различным окислительным состояниям. Ярким примером служит сапфир, представляющий из себя все тот же корунд, в котором присутствуют примесные ионы железа(II) и титана(IV). Эти ионы расположены в соседних кислородных октаэдрах, имеющих общую грань. В результате, расстояние между ионами достаточно мало, чтобы их орбитали могли эффективно перекрываться, обеспечивая эффективный перенос электрона от железа к титану при поглощении кванта света (Annual Reviews, 1981). Этому процессу соответствует широкая полоса поглощения в желто-оранжевой области спектра, в связи с чем из естественного белого света остается интенсивная синяя компонента, определяющая окраску сапфира.
Аналогичный механизм возникновения цвета имеет место в случае широко распространенного коммерческого синего пигмента Берлинской лазури с той лишь разницей, что перенос заряда осуществляется между катионами железа с разным зарядом, находящимися в октаэдрическом окружении цианидных анионов (Nature, 1936📕 , Inorganic Chemistry, 1962📕 ).
Открытие Берлинской лазури немецкими химиками в начале 18 в. было поистине прорывным, поскольку оно положило конец многовековой зависимости европейских мастеров от поставок невероятно дорогих синих пигментов из Азии (в первую очередь, ультрамарина, который какое-то время стоил дороже золота).
В настоящее время Берлинская лазурь из передовой научной разработки своего времени, озолотившей ее изобретателей, трансформировалась в традиционный и широко доступный синий пигмент, с которым знаком практически любой школьник по качественной реакции на ионы железа(3+). Тем не менее, современные исследования этого соединения и его аналогов приводят к расширению горизонтов применения (Nature Communications, 2022📕 ).
Окраска камней и пигментов может быть связана с переносом заряда между ионами различных переходных металлов или между ионами одного металла, которые соответствуют его различным окислительным состояниям. Ярким примером служит сапфир, представляющий из себя все тот же корунд, в котором присутствуют примесные ионы железа(II) и титана(IV). Эти ионы расположены в соседних кислородных октаэдрах, имеющих общую грань. В результате, расстояние между ионами достаточно мало, чтобы их орбитали могли эффективно перекрываться, обеспечивая эффективный перенос электрона от железа к титану при поглощении кванта света (Annual Reviews, 1981). Этому процессу соответствует широкая полоса поглощения в желто-оранжевой области спектра, в связи с чем из естественного белого света остается интенсивная синяя компонента, определяющая окраску сапфира.
Аналогичный механизм возникновения цвета имеет место в случае широко распространенного коммерческого синего пигмента Берлинской лазури с той лишь разницей, что перенос заряда осуществляется между катионами железа с разным зарядом, находящимися в октаэдрическом окружении цианидных анионов (Nature, 1936
Открытие Берлинской лазури немецкими химиками в начале 18 в. было поистине прорывным, поскольку оно положило конец многовековой зависимости европейских мастеров от поставок невероятно дорогих синих пигментов из Азии (в первую очередь, ультрамарина, который какое-то время стоил дороже золота).
В настоящее время Берлинская лазурь из передовой научной разработки своего времени, озолотившей ее изобретателей, трансформировалась в традиционный и широко доступный синий пигмент, с которым знаком практически любой школьник по качественной реакции на ионы железа(3+). Тем не менее, современные исследования этого соединения и его аналогов приводят к расширению горизонтов применения (Nature Communications, 2022
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Ультрамарин (#120A8F)
Один из самых дорогих пигментов, когда-либо использованных человеком, долгое время получали с помощью крайне трудоемкой процедуры из редкого минерала Lapis Lazuli (Бадахшанский лазурит), который добывали в горах Афганистана с незапамятных времен. В Европу минерал доставляли «из-за моря», в связи с чем выделяемый из него пигмент получил название ультрамарин. Глубокий и устойчивый синий цвет ультрамарина высоко ценили голландские мастера, а знаменитый Вермеер широко использовал его при создании своих шедевров, в том числе смешивая ультрамарин с другими пигментами для получения уникальных цветовых оттенков (Heritage Science, 2020📕 ).
Источник окраски ультрамарина столетиями занимал умы исследователей (Studies in Inorg Chem, 1984📕 ). Еще в 18 в. считали, что окраска вызвана железом, однако впоследствии химический анализ показал отсутствие железа, но зато присутствие серы. В 20 в. Полинг установил структуру содалита и обнаружил в ней полости определенного размера (Zeitschrift fur Kristallographie, 1930). Позже показали, что лазурит имеет аналогичную содалиту структуру с полостями, частично заполненными анионами, содержащими серу. Лишь тщательное спектроскопическое исследование позволило однозначно установить, что за синюю окраску ответственны полисульфидные анион-радикалы S3(•–) (Chemical Society Reviews, 1999📕 ).
В начале 19 в. Гмелин разработал метод синтеза ультрамарина из кварца, оксида алюминия, соды и серы, что резко снизило стоимость пигмента. В 20 в. ультрамарин фактически был вытеснен из широкого употребления фталоцианиновыми красителями.
Однако открытие и исследование полисульфидных анион-радикалов имело далеко идущие последствия. Было показано, что они являются важными интермедиатами при работе литий-серных аккумуляторов (ChemComm, 2023📕 ), могут выступать эффективными (фоторедокс-)катализаторами (OrgChemFront, 2023📕 ; JACS, 2020📕 ), а также ускорять транспорт золота и платины в гидротермальных процессах в земной коре (PNAS, 2021).
Один из самых дорогих пигментов, когда-либо использованных человеком, долгое время получали с помощью крайне трудоемкой процедуры из редкого минерала Lapis Lazuli (Бадахшанский лазурит), который добывали в горах Афганистана с незапамятных времен. В Европу минерал доставляли «из-за моря», в связи с чем выделяемый из него пигмент получил название ультрамарин. Глубокий и устойчивый синий цвет ультрамарина высоко ценили голландские мастера, а знаменитый Вермеер широко использовал его при создании своих шедевров, в том числе смешивая ультрамарин с другими пигментами для получения уникальных цветовых оттенков (Heritage Science, 2020
Источник окраски ультрамарина столетиями занимал умы исследователей (Studies in Inorg Chem, 1984
В начале 19 в. Гмелин разработал метод синтеза ультрамарина из кварца, оксида алюминия, соды и серы, что резко снизило стоимость пигмента. В 20 в. ультрамарин фактически был вытеснен из широкого употребления фталоцианиновыми красителями.
Однако открытие и исследование полисульфидных анион-радикалов имело далеко идущие последствия. Было показано, что они являются важными интермедиатами при работе литий-серных аккумуляторов (ChemComm, 2023
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Тирийский пурпур
Этот королевский пурпур был чрезвычайно ценным красителем, связанным со знатью по всему средиземноморскому региону в бронзовом веке. Краситель производился путем ферментации слизистых выделений морских улиток. Окончательный оттенок тканей, окрашенных тирийским пурпуром, мог варьироваться от зеленовато-синего до пурпурно-красного в зависимости от вида использованной улитки и способа обработки ткани.
Изготовление пурпура являлось самым прибыльным промыслом Финикии и велось с большим размахом, о чём свидетельствуют сохранившиеся отходы производства. Так, в окрестностях Сайды в 1864 году была найдена огромная груда раковин, оставшихся от пурпуроносных моллюсков (Heritage, 2021📕 ) Эта рукотворная стена простиралась на 120 метров в длину, а в высоту достигала 8 метров.
На мысе Колонна археологи нашли два фрагмента керамики с хорошо сохранившимся пурпурным пигментом, прилипшим к внутренней части (PLoS ONE, 2024📕 ). Анализ образцов методом ВЭЖХ с УФ-детектором выявил различные красители группы индиго. Ученые установили высокое содержание моноброминдиготина по сравнению с дибром-производным в пигменте, что свидетельствует о том, что производимый на мысе Колонна пигмент почти исключительно изготавливался из полосатого красителя мурекса.
Из 2364 найденных и идентифицированных образцов раковин брюхоногих моллюсков 84% принадлежали к роду Hexaplex. Исследователи считают, что высокая однородность присутствующих видов улиток может указывать на то, что их собирали вручную, а не ловили с помощью ловушек с приманкой.
Помимо инструментов и оборудования для обработки морских улиток археологи обнаружили прокаленные и обожженные кости, принадлежащие молодым поросятам, ягнятам или козлятам. Эти молодые животные могли быть принесены в жертву и сожжены в качестве подношений для защиты мастерской по производству пурпурного красителя.
Этот королевский пурпур был чрезвычайно ценным красителем, связанным со знатью по всему средиземноморскому региону в бронзовом веке. Краситель производился путем ферментации слизистых выделений морских улиток. Окончательный оттенок тканей, окрашенных тирийским пурпуром, мог варьироваться от зеленовато-синего до пурпурно-красного в зависимости от вида использованной улитки и способа обработки ткани.
Изготовление пурпура являлось самым прибыльным промыслом Финикии и велось с большим размахом, о чём свидетельствуют сохранившиеся отходы производства. Так, в окрестностях Сайды в 1864 году была найдена огромная груда раковин, оставшихся от пурпуроносных моллюсков (Heritage, 2021
На мысе Колонна археологи нашли два фрагмента керамики с хорошо сохранившимся пурпурным пигментом, прилипшим к внутренней части (PLoS ONE, 2024
Из 2364 найденных и идентифицированных образцов раковин брюхоногих моллюсков 84% принадлежали к роду Hexaplex. Исследователи считают, что высокая однородность присутствующих видов улиток может указывать на то, что их собирали вручную, а не ловили с помощью ловушек с приманкой.
Помимо инструментов и оборудования для обработки морских улиток археологи обнаружили прокаленные и обожженные кости, принадлежащие молодым поросятам, ягнятам или козлятам. Эти молодые животные могли быть принесены в жертву и сожжены в качестве подношений для защиты мастерской по производству пурпурного красителя.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Разработка новых пигментов
Люди начали использовать красные и желтые пигменты на основе охры по меньшей мере 100 тыс. лет назад, тогда как синий цвет был и остается достаточно редким. В природе синий цвет зачастую связан не с пигментами, а со структурной окраской, основанной на отражении света от наноструктурированных поверхностей. Чтобы быть синим, пигмент должен поглощать в красной области спектра, то есть поглощать низкоэнергетическое излучение. Для этого нужна особая электронная структура пигмента с близколежащими основным и возбужденным электронными уровнями.
За всю историю человечества было найдено лишь несколько практически значимых синих пигментов, и кобальтовый синий, CoAl2O4, синтезированный в 1802 г. (Science, 2019📕 ), оставался до начала XXI в. последним искусственно полученным неорганическим синим пигментом. В поисках новых мультиферроиков ученые из США совершенно случайно синтезировали новый ярко синий сложный оксид на основе иттрия, индия и марганца (Materials Today Advances, 2022📕 ). Поняв, что они получили стабильный синий пигмент, допускающий широкое варьирование окраски в зависимости от соотношения элементов, исследователи разработали эффективные стратегии для управления окраской этого оксидного материала, а впоследствии пигмент YInMn blue появился на рынке.
Многие исследователи вдохновились открытием нового синего пигмента. На основе марганца были разработаны устойчивые пигменты с окраской от желтой до фиолетовой (Inorganic Chemistry, 2021📕 ). Но совершенно потрясающий результат был достигнут, когда химики заместили катионы меди +2 в египетском синем на катионы хрома +2, за счет чего удалось стабилизировать хром в неустойчивой степени окисления и получить яркую пурпурную окраску (Chemistry of Materials, 2024📕 ). Ученые отмечают, что идея провести подобный опыт пришла к ним при изучении лунной минералогии, ведь на Луне, в отличие от Земли, хром присутствует в минералах в степени окисления +2 (Geochimica et Cosmochimica Acta, 1993📕 ).
Люди начали использовать красные и желтые пигменты на основе охры по меньшей мере 100 тыс. лет назад, тогда как синий цвет был и остается достаточно редким. В природе синий цвет зачастую связан не с пигментами, а со структурной окраской, основанной на отражении света от наноструктурированных поверхностей. Чтобы быть синим, пигмент должен поглощать в красной области спектра, то есть поглощать низкоэнергетическое излучение. Для этого нужна особая электронная структура пигмента с близколежащими основным и возбужденным электронными уровнями.
За всю историю человечества было найдено лишь несколько практически значимых синих пигментов, и кобальтовый синий, CoAl2O4, синтезированный в 1802 г. (Science, 2019
Многие исследователи вдохновились открытием нового синего пигмента. На основе марганца были разработаны устойчивые пигменты с окраской от желтой до фиолетовой (Inorganic Chemistry, 2021
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥24
Деградация пигментов. Киноварь (HgS)
Деградация цвета пигментов и красителей под действием света, влаги, кислорода и др. негативно влияет на культурное наследие как в музеях, так и на археологических памятниках. Ученые предпринимают интенсивные экспериментальные исследования для выяснения причин изменения цвета для выработки рекомендаций по хранению и реставрации предметов искусства (Angewandte Chemie, 2018📕 ); Dyes and Pigments, 2023📕 ).
Например, потемнение предметов, выкрашенных киноварью (α-HgS), известным с древнейших времен ртутьсодержащим красным пигментом, долгое время оставалось необъяснимым. Современные исследования показывают, что киноварь под действием внешних факторов претерпевает сложные превращения, включающие фазовый переход в β-HgS (Journal of Cultural Heritage, 2021📕 ), превращение в сульфохлорид (Hg3S2Cl2) и хлориды ртути (Hg2Cl2, HgCl2). Исследователи предположили механизм поглощения ионов хлора сульфидом ртути (Applied Physics A: Materials Science and Processing, 2015📕 ). Когда поверхность картины освещается светом, то влажный воздух позволяет ионам хлора, содержащимся, например, в составе хлорида натрия из загрязнений, осаждаться на краске.
Кроме того, как показал анализ образцов фресок из монастыря Педральбес в Испании, подкрепленный квантово-механическими расчетами, под действием света возможно отложение металлической ртути на поверхности предметов, окрашенных с применением киновари (Physical Review Letters, 2013📕 ). Интересно, что при комнатной температуре обнаружить ртуть с помощью рентгеновских дифракционных методов на предметах искусства невозможно из-за того, что этот металл жидкий.
Деградация цвета пигментов и красителей под действием света, влаги, кислорода и др. негативно влияет на культурное наследие как в музеях, так и на археологических памятниках. Ученые предпринимают интенсивные экспериментальные исследования для выяснения причин изменения цвета для выработки рекомендаций по хранению и реставрации предметов искусства (Angewandte Chemie, 2018
Например, потемнение предметов, выкрашенных киноварью (α-HgS), известным с древнейших времен ртутьсодержащим красным пигментом, долгое время оставалось необъяснимым. Современные исследования показывают, что киноварь под действием внешних факторов претерпевает сложные превращения, включающие фазовый переход в β-HgS (Journal of Cultural Heritage, 2021
Кроме того, как показал анализ образцов фресок из монастыря Педральбес в Испании, подкрепленный квантово-механическими расчетами, под действием света возможно отложение металлической ртути на поверхности предметов, окрашенных с применением киновари (Physical Review Letters, 2013
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Трансформации мышьяка
Аномальная погода, установившая сейчас в Москве, позволяет наиболее наглядно представить, как происходит деградация тех или иных пигментов, составляющих основу красок на большинстве художественных полотен – свет, повышенные влажность и температура весьма губительны не только для людей, но и для полотен, и зачастую приводят к тому, что их яркость заметно меняется не в лучшую сторону.
Аурипигмент (As2S3, от лат. aurum — золото, золотая краска) является природным минералом, который раньше использовали в качестве пигмента для получения насыщенного желтого цвета. Специалистам, работающим с сульфидными соединениями, известно, что и кристаллы, и стекла данных составов весьма чувствительны к облучению светом видимого диапазона, который вызывает у них фотоструктурные превращения без изменения химического состава, что в свою очередь приводит к изменению первоначального цвета. В работе (JACS, 2023📕 ) авторы предложили механизм деградации цвета роз на картине «Натюрморт с цветами в стеклянной вазе» (1650−1683 г.г.) художника Яна Давидса де Хема.
Помимо фотоструктурных трансформаций могут происходить и химические превращения аурипигмента. Например, реакция распада аурипигмента в арсенолит (As2O3) может запускаться прямым воздействием света. С применением современных методов проследили схемы превращения As(III) в As(V) и пришли к выводу, что соединения As(V) образуются через растворимые соединения As(III), и As2O3(тв) не всегда входит в схему распада аурипигмента в соединения As(V). При этом соединения As(V) способны очень легко мигрировать через различные типы сред и образовывать твердые арсенаты металлов.
Многочисленные исследования других авторов также показали, что соединения As(V) часто присутствуют во всей многослойной системе масляных картин (Heritage Science, 2019📕 ). Соответственно, реставраторы должны знать, что, если существует вероятность присутствия соединений As(V) в лаке или других слоях краски на участках картин, богатых сульфидом мышьяка, деградация будет наблюдаться всегда.
Аномальная погода, установившая сейчас в Москве, позволяет наиболее наглядно представить, как происходит деградация тех или иных пигментов, составляющих основу красок на большинстве художественных полотен – свет, повышенные влажность и температура весьма губительны не только для людей, но и для полотен, и зачастую приводят к тому, что их яркость заметно меняется не в лучшую сторону.
Аурипигмент (As2S3, от лат. aurum — золото, золотая краска) является природным минералом, который раньше использовали в качестве пигмента для получения насыщенного желтого цвета. Специалистам, работающим с сульфидными соединениями, известно, что и кристаллы, и стекла данных составов весьма чувствительны к облучению светом видимого диапазона, который вызывает у них фотоструктурные превращения без изменения химического состава, что в свою очередь приводит к изменению первоначального цвета. В работе (JACS, 2023
Помимо фотоструктурных трансформаций могут происходить и химические превращения аурипигмента. Например, реакция распада аурипигмента в арсенолит (As2O3) может запускаться прямым воздействием света. С применением современных методов проследили схемы превращения As(III) в As(V) и пришли к выводу, что соединения As(V) образуются через растворимые соединения As(III), и As2O3(тв) не всегда входит в схему распада аурипигмента в соединения As(V). При этом соединения As(V) способны очень легко мигрировать через различные типы сред и образовывать твердые арсенаты металлов.
Многочисленные исследования других авторов также показали, что соединения As(V) часто присутствуют во всей многослойной системе масляных картин (Heritage Science, 2019
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Деградация пигмента сульфида кадмия
Стабильно высокая температура в Москве сильно мотивирует, чтобы продолжить серию постов о деградации пигментов. На сей раз наш «герой» – сульфид кадмия CdS или кадмий желтый. Обладая ярким и насыщенным желтым цветом, он был весьма популярен среди художников в 19 и 20 веке. Клод Моне, Винсент Ван Гог, Эдвард Мунк, Анри Матисс и Пабло Пикассо - далеко не полный перечень выдающихся художников, любивших использовать этот пигмент из-за его ярких цветов и оттенков.
Увы, температура, влажность и свет видимого диапазона непоправимо повлияли на яркость и цвет многих фрагментов шедевров этих мастеров вследствие деградации CdS. В работе (JPP, 2024📕 ) авторы использовали метод “pump – probe” или «накачка – зонд» для того, чтобы диагностировать на ранних стадиях процесс деградации и лучше понять его природу. Подход «накачка-зонд» популярен в настоящее время среди физиков. При исследовании предметов искусства он позволяет неразрушающим образом создавать трехмерные карты структур краски с высоким разрешением и отслеживать процесс деградации в микроскопическом масштабе (PNAS, 2014).
В качестве объектов авторы использовали сульфид кадмия, синтезированный самостоятельно, а также взяли коммерческий пигмент, и провели искусственное старение этих материалов в климатической камере. Они установили, что разрушение происходит микроскопически до того, как станут возможны макроскопические наблюдения. В первую очередь, деградация начинается в более мелких зернах и на поверхности крупных зерен. Вывод состоит в том, что стабильность красок на основе CdS зависит от степени кристалличности пигмента и условий старения.
Коммерческий CdS с высокой степенью кристалличности не показал никаких изменений даже после восьми недель старения, в то время как синтезированный CdS с плохой кристалличностью показал очевидные изменения в течение одной-двух недель. В красках на основе пигмента CdS влажность вызывает деградацию, в то время как свет является катализатором превращения CdS в CdSO4·xH2O.
Стабильно высокая температура в Москве сильно мотивирует, чтобы продолжить серию постов о деградации пигментов. На сей раз наш «герой» – сульфид кадмия CdS или кадмий желтый. Обладая ярким и насыщенным желтым цветом, он был весьма популярен среди художников в 19 и 20 веке. Клод Моне, Винсент Ван Гог, Эдвард Мунк, Анри Матисс и Пабло Пикассо - далеко не полный перечень выдающихся художников, любивших использовать этот пигмент из-за его ярких цветов и оттенков.
Увы, температура, влажность и свет видимого диапазона непоправимо повлияли на яркость и цвет многих фрагментов шедевров этих мастеров вследствие деградации CdS. В работе (JPP, 2024
В качестве объектов авторы использовали сульфид кадмия, синтезированный самостоятельно, а также взяли коммерческий пигмент, и провели искусственное старение этих материалов в климатической камере. Они установили, что разрушение происходит микроскопически до того, как станут возможны макроскопические наблюдения. В первую очередь, деградация начинается в более мелких зернах и на поверхности крупных зерен. Вывод состоит в том, что стабильность красок на основе CdS зависит от степени кристалличности пигмента и условий старения.
Коммерческий CdS с высокой степенью кристалличности не показал никаких изменений даже после восьми недель старения, в то время как синтезированный CdS с плохой кристалличностью показал очевидные изменения в течение одной-двух недель. В красках на основе пигмента CdS влажность вызывает деградацию, в то время как свет является катализатором превращения CdS в CdSO4·xH2O.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Красные пигменты в древнем Перу
Известно, что красная охра может служить в качестве эффективного консерванта для сохранения человеческих захоронений. Статья (Journal of Anthropological Archaeology, 2023📕 ) дает новые подтверждения этому. Исследования применения красных пигментов в погребальных обрядах людьми, которые жили в древнем Перу, предполагают, что эта практика связана с продлением жизни мертвых. В данной работе исследователи использовали различные методы для анализа красных пигментов, найденных на костях, оставленных членами племени чинча, которые жили в Перу с 1000 г. н. э. по 1825 г. н. э. Пигменты были обнаружены на костях, выкопанных из более чем 100 массовых захоронений. Целью исследования было определить, почему кости были окрашены и как это было сделано. Чтобы найти ответы, исследователи подвергли 35 костей (25 из которых были черепами) лазерной абляции, рентгеновской флуоресцентной спектрометрии и рентгеновской порошковой дифрактометрии, чтобы идентифицировать все компоненты в пигментах.
Они обнаружили, что большая часть из них была сделана с использованием охры. Другим важным материалом, который они обнаружили, была киноварь, имеющая ртутную основу. Ученые также выявили, что киноварь не добывали в этой местности, и ее могли импортировать. Это говорит о том, что ее использование, вероятно, предназначалось для важных или богатых людей. Исследователи пришли к выводу, что расположение пигментов на костях указывает на то, что они наносились либо листьями, либо голыми пальцами. Расположение костей в захоронениях предполагает, что пигменты могли быть нанесены намного позже погребения. Это, как они предполагают, указывает на то, что люди того времени могли эксгумировать близких и наносить краску на их кости, чтобы защитить их от европейских захватчиков.
Известно, что красная охра может служить в качестве эффективного консерванта для сохранения человеческих захоронений. Статья (Journal of Anthropological Archaeology, 2023
Они обнаружили, что большая часть из них была сделана с использованием охры. Другим важным материалом, который они обнаружили, была киноварь, имеющая ртутную основу. Ученые также выявили, что киноварь не добывали в этой местности, и ее могли импортировать. Это говорит о том, что ее использование, вероятно, предназначалось для важных или богатых людей. Исследователи пришли к выводу, что расположение пигментов на костях указывает на то, что они наносились либо листьями, либо голыми пальцами. Расположение костей в захоронениях предполагает, что пигменты могли быть нанесены намного позже погребения. Это, как они предполагают, указывает на то, что люди того времени могли эксгумировать близких и наносить краску на их кости, чтобы защитить их от европейских захватчиков.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Ядовитые книги и зеленый Шееле
Существует международный проект «Ядовитые книги» (Heritage Science, 2019📕 ), который исследует древние и не очень манускрипты, а прежде всего их красивые обложки. В результате деятельности выяснились весьма занятные вещи, касающиеся безопасности этих обложек и удалось обнаружить более 238 случаев заражения мышьяком по всему миру.
Одним из популярных пигментов был «Зеленый Шееле», названный в честь Карла Вильгельма Шееле, который в 1775 г. обнаружил, что яркий зеленый пигмент можно получить из меди и мышьяка. Этот краситель был не только дешев в производстве, он также был более ярким, чем зеленые карбонаты меди, которые использовались ранее. Пигмент «Зеленый Шееле» в конечном итоге вышел из моды, потому что он имел тенденцию выцветать до черного цвета при реакции с сернистыми загрязняющими веществами. Но новые красители, основанные на реакциях, открытых Шееле, такие как изумрудный и парижский зеленый, оказались намного более долговечными. Их быстро приняли для использования в различных предметах, включая обложки книг, одежду, свечи и обои. Однако у этих пигментов был существенный недостаток: они легко разлагались, выделяя ядовитый мышьяк. Частые сообщения о том, что зеленые свечи отравляют детей на рождественских вечеринках, а также предупреждения о ядовитых бальных платьях вызвали серьезную обеспокоенность в обществе по поводу безопасности этих зеленых красителей. Вредное воздействие этих пигментов даже было связано со смертью Наполеона. Теория о том, что мышьяк в стенах способствовал его смерти, подтверждается высоким уровнем мышьяка, обнаруженным в образцах его волос (JRSM, 2004📕 ).
Практические советы
Что вам следует делать, если вы наткнетесь на книгу в зеленой обложке 19 века? Во-первых, не стоит слишком беспокоиться. Вам, вероятно, придется съесть всю книгу, прежде чем вы пострадаете от тяжелого отравления мышьяком. Это больше касается людей, которые могут регулярно работать с этими книгами, поскольку частый контакт может привести к более серьезным симптомам.
Существует международный проект «Ядовитые книги» (Heritage Science, 2019
Одним из популярных пигментов был «Зеленый Шееле», названный в честь Карла Вильгельма Шееле, который в 1775 г. обнаружил, что яркий зеленый пигмент можно получить из меди и мышьяка. Этот краситель был не только дешев в производстве, он также был более ярким, чем зеленые карбонаты меди, которые использовались ранее. Пигмент «Зеленый Шееле» в конечном итоге вышел из моды, потому что он имел тенденцию выцветать до черного цвета при реакции с сернистыми загрязняющими веществами. Но новые красители, основанные на реакциях, открытых Шееле, такие как изумрудный и парижский зеленый, оказались намного более долговечными. Их быстро приняли для использования в различных предметах, включая обложки книг, одежду, свечи и обои. Однако у этих пигментов был существенный недостаток: они легко разлагались, выделяя ядовитый мышьяк. Частые сообщения о том, что зеленые свечи отравляют детей на рождественских вечеринках, а также предупреждения о ядовитых бальных платьях вызвали серьезную обеспокоенность в обществе по поводу безопасности этих зеленых красителей. Вредное воздействие этих пигментов даже было связано со смертью Наполеона. Теория о том, что мышьяк в стенах способствовал его смерти, подтверждается высоким уровнем мышьяка, обнаруженным в образцах его волос (JRSM, 2004
Практические советы
Что вам следует делать, если вы наткнетесь на книгу в зеленой обложке 19 века? Во-первых, не стоит слишком беспокоиться. Вам, вероятно, придется съесть всю книгу, прежде чем вы пострадаете от тяжелого отравления мышьяком. Это больше касается людей, которые могут регулярно работать с этими книгами, поскольку частый контакт может привести к более серьезным симптомам.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Синий в природе: цветы и пчелы
Среди растений, которые опыляются без вмешательства пчел или других насекомых (абиотическое опыление), пока ни у одного не наблюдали синие цветки. Но когда ученые изучали растения, которым нужно привлекать пчел и других насекомых, чтобы те переносили их пыльцу, то они обнаружили немного синего цвета в их цветках. По всей вероятности, синие цветы эволюционировали для обеспечения более эффективного опыления (Current Biology, 2023📕 ). Тем не менее, синие цветы остаются достаточно редкими, что говорит о том, что растениям сложно производить такой цвет.
У пчел цветовое зрение отличается от человеческого. Во-первых, когда пчела перемещается в пространстве со скоростью 30 км/ч, ее цветовое зрение отключено, в этот момент она не способна различать цвета (PNAS, 2001). Лишь когда пчела приближается к предмету и замедляется, в работу включаются фоторецепторы, чувствительные к ультрафиолетовому, синему и зеленому диапазонам длин волн, тогда как красный остается практически не различимым. Дефицит светочувствительности в красной области спектра у пчел компенсируется выигрышем в восприятии коротковолновой области видимого спектра: пчелы различают ультрафиолетовый свет, который отражается от некоторых участков на лепестках цветков (Journal of Experimental Biology,2003).
Среди растений, которые опыляются без вмешательства пчел или других насекомых (абиотическое опыление), пока ни у одного не наблюдали синие цветки. Но когда ученые изучали растения, которым нужно привлекать пчел и других насекомых, чтобы те переносили их пыльцу, то они обнаружили немного синего цвета в их цветках. По всей вероятности, синие цветы эволюционировали для обеспечения более эффективного опыления (Current Biology, 2023
У пчел цветовое зрение отличается от человеческого. Во-первых, когда пчела перемещается в пространстве со скоростью 30 км/ч, ее цветовое зрение отключено, в этот момент она не способна различать цвета (PNAS, 2001). Лишь когда пчела приближается к предмету и замедляется, в работу включаются фоторецепторы, чувствительные к ультрафиолетовому, синему и зеленому диапазонам длин волн, тогда как красный остается практически не различимым. Дефицит светочувствительности в красной области спектра у пчел компенсируется выигрышем в восприятии коротковолновой области видимого спектра: пчелы различают ультрафиолетовый свет, который отражается от некоторых участков на лепестках цветков (Journal of Experimental Biology,2003).
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Сотрудники Центра Цвета ИОНХ РАН🏛 собрали первую базу данных цитотоксичности комплексов иридия (III) против различных клеточных линий.
Комплексы иридия(III) в настоящее время активно исследуются в различных биологических применениях, таких как агенты фотодинамической/хемотерапии или биосенсоры. Для таких применений цитотоксичность целевых соединений является одной из важнейших характеристик. В наcтоящей базе данных в едином формате собраны значения цитотоксичности (IC50) для комплексов различных типов, что позволит облегчить исследователям задачу создания моделей машинного обучения для направленного синтеза новых соединений с заданными характеристиками.
Датасет состоит из 2694 экспериментальных значений цитотоксичности 803 комплексов против 127 различных клеточных линий. Комплексы иридия представлены в виде SMILES лигандов (L1, L2, L3).
Статья опубликована в журнале📕 Scientific Data (IF=5.9) в открытом доступе🔥 :
https://www.nature.com/articles/s41597-024-03735-w
Комплексы иридия(III) в настоящее время активно исследуются в различных биологических применениях, таких как агенты фотодинамической/хемотерапии или биосенсоры. Для таких применений цитотоксичность целевых соединений является одной из важнейших характеристик. В наcтоящей базе данных в едином формате собраны значения цитотоксичности (IC50) для комплексов различных типов, что позволит облегчить исследователям задачу создания моделей машинного обучения для направленного синтеза новых соединений с заданными характеристиками.
Датасет состоит из 2694 экспериментальных значений цитотоксичности 803 комплексов против 127 различных клеточных линий. Комплексы иридия представлены в виде SMILES лигандов (L1, L2, L3).
Статья опубликована в журнале
https://www.nature.com/articles/s41597-024-03735-w
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Nature
IrCytoToxDB: a dataset of iridium(III) complexes cytotoxicities against various cell lines
Scientific Data - IrCytoToxDB: a dataset of iridium(III) complexes cytotoxicities against various cell lines
Forwarded from Химия в России и за рубежом (канал ИОНХ РАН)
Как мы и обещали, сегодня наш канал @chemrussia вместе с @chemistryofmsu публикует папку с подборкой наиболее интересных тг-каналов, связанных с химическими исследованиями и химическим образованием. Пройдя по ссылке, вы можете либо добавить себе в подписку все эти каналы, либо выбрать понравившиеся.
Ну а мы продолжим и дальше пополнять подборку и в конце года надеемся опубликовать обновление.
https://yangx.top/addlist/ndw38zlipCxlOTA6
#российскаянаука #популяризацияхимии
Ну а мы продолжим и дальше пополнять подборку и в конце года надеемся опубликовать обновление.
https://yangx.top/addlist/ndw38zlipCxlOTA6
#российскаянаука #популяризацияхимии
Рембрандт и краски на основе сульфида мышьяка
Недавняя работа европейских исследователей пролила свет на то, как Рембрандту удалось создать уникальную «золотую» краску и применить ее в своей знаменитой работе «Ночной дозор» (Heritage Science, 2024📕 ). Авторы пришли к выводу, что Рембрандт использовал довольно необычное сочетание пигментов, чтобы изобразить золотую нить на рукавах дублета и вышитом камзоле лейтенанта Виллема ван Рюйтенбурха.
Полное рентгено-флуоресцентное сканирование картины выявило наличие мышьяка и серы в частях одежды лейтенанта и привело исследователей к предположению о наличии известных пигментов сульфида мышьяка: аурипигмента (желтого) и реальгара (красного).
Однако более подробное исследование двух крошечных образцов краски, взятых с картины, показало обратное. Анализ, сочетающий оптическую микроскопию с микрорамановской спектроскопией, электронной микроскопией и рентгеновской порошковой дифракцией, выявил наличие менее распространенных форм сульфида мышьяка, а именно, парареальгара — минерала желтого цвета с формулой As4S4, и частично аморфизованного парареальгара цвета от оранжевого до красного.
Присутствие парареальгара в исторических картинах часто объясняется старением реальгара (Analytical Chemistry, 1996📕 ). Однако, поскольку парареальгар равномерно распределен с частично аморфизованным парареальгаром, и краска выглядит неизмененной, исследователи приходят к другому объяснению. Рембрандт намеренно решил использовать эти пигменты в своей попытке имитировать золотые детали одежды. Нагревая желтый парареальгар, он получал красноватый полуаморфный парареальгар, смешивая который со свинцово-оловянным желтым и киноварью (красный сульфид ртути), художник добивался уникального золотистого блеска. Это химическое объяснение было подкреплено всесторонним обзором исторических источников, сообщающих об использовании пигментов сульфида мышьяка. По-видимому, в Амстердаме 17 века был доступен более широкий спектр мышьяковых пигментов, чем считалось ранее.
Недавняя работа европейских исследователей пролила свет на то, как Рембрандту удалось создать уникальную «золотую» краску и применить ее в своей знаменитой работе «Ночной дозор» (Heritage Science, 2024
Полное рентгено-флуоресцентное сканирование картины выявило наличие мышьяка и серы в частях одежды лейтенанта и привело исследователей к предположению о наличии известных пигментов сульфида мышьяка: аурипигмента (желтого) и реальгара (красного).
Однако более подробное исследование двух крошечных образцов краски, взятых с картины, показало обратное. Анализ, сочетающий оптическую микроскопию с микрорамановской спектроскопией, электронной микроскопией и рентгеновской порошковой дифракцией, выявил наличие менее распространенных форм сульфида мышьяка, а именно, парареальгара — минерала желтого цвета с формулой As4S4, и частично аморфизованного парареальгара цвета от оранжевого до красного.
Присутствие парареальгара в исторических картинах часто объясняется старением реальгара (Analytical Chemistry, 1996
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Рынок пигментов
Пигменты — это крупный бизнес. По данным аналитиков, мировой рынок органических пигментов оценивается в 2,68 млрд долларов в 2023 году и, как ожидается, будет расти со среднегодовым темпом роста 5,3% в течение прогнозируемого периода 2024-2030 годов, достигнув значения 3,85 млрд долларов. Более оптимистичные прогнозы предсказывают рынку органических пигментов рост до 6.0 млрд долларов к 2029 г.
Мировой рынок неорганических пигментов достиг 24,4 млрд долларов в 2023 году и, как ожидается, будет расти со среднегодовым темпом роста 5,38% в течение прогнозируемого периода 2024-2030 годов, достигнув значения 35,03 млрд долларов. Сюда входят, среди прочего, диоксид титана и пигменты на основе сажи, а также небольшая доля, которую занимают художественные пигменты.
Аналогичным образом, мировой рынок специальных пигментов в 2023 году составил 25,64 млрд долларов США, и ожидается, что в прогнозируемый период 2024–2030 годов он будет расти со среднегодовым темпом роста 5,80%, достигнув значения 38,05 млрд долларов.
В России лакокрасочная отрасль, в том числе производство пигментов и красителей, переживает рост на фоне импортозамещения продукции ушедших компаний. Однако этот рост существенно сдерживается за счет доступа на отечественный рынок дешевой и не всегда соответствующей высоким стандартам качества продукции азиатских компаний. В сложившейся экономической ситуации российские компании вынуждены конкурировать с гигантами, обороты которых в десятки раз больше, а значит, и расходы на научные разработки несоизмеримо выше. Радует тот факт, что отечественные предприятия ставят перед собой амбициозные цели, например, знаменитый тамбовский завод «Пигмент» недавно анонсировал выделение серьезных средств на модернизацию и расширение химического производства красителей и пигментов.
Пигменты — это крупный бизнес. По данным аналитиков, мировой рынок органических пигментов оценивается в 2,68 млрд долларов в 2023 году и, как ожидается, будет расти со среднегодовым темпом роста 5,3% в течение прогнозируемого периода 2024-2030 годов, достигнув значения 3,85 млрд долларов. Более оптимистичные прогнозы предсказывают рынку органических пигментов рост до 6.0 млрд долларов к 2029 г.
Мировой рынок неорганических пигментов достиг 24,4 млрд долларов в 2023 году и, как ожидается, будет расти со среднегодовым темпом роста 5,38% в течение прогнозируемого периода 2024-2030 годов, достигнув значения 35,03 млрд долларов. Сюда входят, среди прочего, диоксид титана и пигменты на основе сажи, а также небольшая доля, которую занимают художественные пигменты.
Аналогичным образом, мировой рынок специальных пигментов в 2023 году составил 25,64 млрд долларов США, и ожидается, что в прогнозируемый период 2024–2030 годов он будет расти со среднегодовым темпом роста 5,80%, достигнув значения 38,05 млрд долларов.
В России лакокрасочная отрасль, в том числе производство пигментов и красителей, переживает рост на фоне импортозамещения продукции ушедших компаний. Однако этот рост существенно сдерживается за счет доступа на отечественный рынок дешевой и не всегда соответствующей высоким стандартам качества продукции азиатских компаний. В сложившейся экономической ситуации российские компании вынуждены конкурировать с гигантами, обороты которых в десятки раз больше, а значит, и расходы на научные разработки несоизмеримо выше. Радует тот факт, что отечественные предприятия ставят перед собой амбициозные цели, например, знаменитый тамбовский завод «Пигмент» недавно анонсировал выделение серьезных средств на модернизацию и расширение химического производства красителей и пигментов.
🔥14👍9❤4
Цвет и нанофотоника
Одной из проблем в разработке фотонных интегральных схем, которые используют свет (фотоны), а не электроны для передачи информации, является управление импульсом света. Фотоны с различной длиной волны и, соответственно, имеющие разные цвета распространяются с разной скоростью через материал, но для того, чтобы свет преобразовывался между цветами, он должен иметь одинаковый импульс или фазу. Было разработано множество устройств для согласования импульса или фазы света в различных точках интегральной схемы.
Очень перспективными для этих целей оказались метаповерхности - структуры, представляющие собой двумерный упорядоченный массив из элементов субволновых размеров, которые, взаимодействуя с электромагнитным полем падающей волны, способны управлять амплитудой, фазой и поляризацией прошедшей и отраженной волн, осуществляя таким образом полный контроль над волновым фронтом (Russian Chemical Reviews, 2022💻 ). В качестве материала метаповерхностей часто предлагают использовать полностью диэлектрические элементы, что обусловлено отсутствием в них омических потерь, которые особенно значительны на оптических частотах.
Например, в работе (Nature Communications, 2017📕 ) описан преобразователь, основанный на метаповерхности, состоящей из массива кремниевых наноструктур, интегрированных в волновод из ниобата лития. Исследователи продемонстрировали, что они могут удвоить частоту длины волны, преобразуя цвета ближнего инфракрасного диапазона в красный с высокой эффективностью в широкой полосе пропускания. Эффективная генерация второй гармоники в устройствах на основе метаповерхностей наблюдается в широком диапазоне длин волн накачки (λ = 1580–1650 нм).
Помимо метаповерхностей, для генерации высоких гармоник можно применять тонкопленочные полупроводниковые структуры, в которых генерация обусловлена электронной природой используемого материала.
Сотрудники Центра Цвета🏛 совместно с коллегами из ряда других организаций показали (Nanophotonics, 2024📕 ), что метаповерхности на основе фазопеременного материала GST225 могут генерировать нечетные гармоники высоких порядков при накачке фемтосекундным лазером с длиной волны 3.8 мкм. Фактически можно наблюдать преобразование ИК-излучения в видимый свет. Поскольку данный материал может обратимо переключаться между аморфной и кристаллической фазами при термическом или световом воздействии, то оптическое переключение фаз позволяет осуществлять динамический контроль гармонического излучения.
Одной из проблем в разработке фотонных интегральных схем, которые используют свет (фотоны), а не электроны для передачи информации, является управление импульсом света. Фотоны с различной длиной волны и, соответственно, имеющие разные цвета распространяются с разной скоростью через материал, но для того, чтобы свет преобразовывался между цветами, он должен иметь одинаковый импульс или фазу. Было разработано множество устройств для согласования импульса или фазы света в различных точках интегральной схемы.
Очень перспективными для этих целей оказались метаповерхности - структуры, представляющие собой двумерный упорядоченный массив из элементов субволновых размеров, которые, взаимодействуя с электромагнитным полем падающей волны, способны управлять амплитудой, фазой и поляризацией прошедшей и отраженной волн, осуществляя таким образом полный контроль над волновым фронтом (Russian Chemical Reviews, 2022
Например, в работе (Nature Communications, 2017
Помимо метаповерхностей, для генерации высоких гармоник можно применять тонкопленочные полупроводниковые структуры, в которых генерация обусловлена электронной природой используемого материала.
Сотрудники Центра Цвета
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥19👍6❤5⚡3
Forwarded from Зоопарк из слоновой кости
#пост_по_регламенту
Большая папка каналов от нашего Зоопарка будет попозже, а пока что ловите новую папку #kindergarten - напоминаем, это, как правило, не очень большие каналы, которые: 1) по нашему мнению, могут быть интересны части наших посетителей и 2) при первом ознакомлении кажутся скорее ок (но прям очень далеко не листали).
Посмотрите, выбирайте, добавляйте по вкусу! А если нашли себя в списке - не забудьте поделиться папкой тоже
https://yangx.top/addlist/gdYMozQsfNBiZTI6
Большая папка каналов от нашего Зоопарка будет попозже, а пока что ловите новую папку #kindergarten - напоминаем, это, как правило, не очень большие каналы, которые: 1) по нашему мнению, могут быть интересны части наших посетителей и 2) при первом ознакомлении кажутся скорее ок (но прям очень далеко не листали).
Посмотрите, выбирайте, добавляйте по вкусу! А если нашли себя в списке - не забудьте поделиться папкой тоже
https://yangx.top/addlist/gdYMozQsfNBiZTI6
Telegram
Kinder 09-24
Смотритель Зоопарка invites you to add the folder “Kinder 09-24”, which includes 37 chats.
👍7🔥4❤3🙉2😁1🤯1