Pigment ultramarin pur si sintetic

Albastrul ultramarin

Ultramarinul sintetic prezinta proprietati fizice, chimice si plastice ce il recomanda ca fiind o alternativa viabila in pictura ce foloseste pigmentul albastru ultramarin extras din lapis lazuli

Lapis lazuli – o roca semi-pretiosa, este cunoscut din vremuri indepartate in tarile estice. Roca lapis lazuli este un amestec de calcar mineralizat cu un continut de granule albastre denumite lazurit.

Pigmentul albastru ultramarin este un complex de polisulfid de sodiu aluminiu-silicat [(NaCa)₈(AlSiO₄)₆(SO₄SCl)₂] si este prezent in mod natural in lapis lazuli sub denumirea de lazurit.

Denumirea de „ultramarin” este derivata din latinescul „ultramarines” ce inseamna „in spatele marii” intrucat initial acesta era importat din Asia pe calea marii. Referintele timpurii cu privire la extractia lazuritului provin din Persia, Tibet si China. Inca se mai gaseste in cantitati variate in statele fostei Uniunii Sovietice, America de Sud (Chile) si China.

Pigment ultramarin pur extras din roca lapis lazuli

Lazuritul cel mai fin provine din Afganistan, din zona Hindu Kush, varful River Oxus – regiune din care s-a extras timp de mii de ani.

Toate calitatile de lazurit se extrag impreuna cu particule aurii de pirita de fier si mai mult chiar unele tipuri de minereu de lazurit contin cantitati considerabile de calcit sau granit. Pentru manufacturarea eficienta a pigmentului din lapis lazuli, lazuritul trebuie sa fie separat chiar si de impuritatile incolore – ce sunt mereu prezente in minereu.

Prima utilizare cunoscuta a pigmentului lapis lazuli este consemnata in picturile murale din pestera Templurilor din Bamiyan din Afganistan; aceste desene rupeste sunt datate in secolele VI-VII I.Hr. iar culoarea nu este intensa – ceea ce poate insemna ca modalitatile de extractie nu erau perfectate pana la acel moment.

De asemenea, lazuritul a fost identificat si in picturile chinezesti din secolele X-XI D.Hr., in picturi murale indiene din secolele XI, XII si XVII, cat si in cele anglo-saxone si normade descoperite in manuscrptele din anii 1100 cc.

Se crede ca tehnica de extractie a nuantelor de pigment albastru deschis nu au fost descoperite mai devreme de secolul al XV-lea. Cea mai raspandita metoda de extractie a fost descrisa in detaliu de catre Cennino Cennini (cc. 1370 – 1440) in cartea sa intitulata „Il libro dell’Arte”, scrisa in secolul al XV-lea. Cennini descrie albastrul ultramarin ca fiind „o iluzie colorata, frumoasa, cea mai desavarsita dintre toate culorile; orice s-ar putea spune despre aceasta sau orice s-ar realiza cu ea – tot nu ar depasi calitatea ei”.

Ultramarinul pur a fost produs de catre Winsor & Newton – producatorii de culori pentru artistii Londrei pana tarziu in anii 1930, pana cand roca de calitate superioara nu a mai fost disponibila.
In 1969, dupa o perioada de mai bine de 30 de ani, in Anglia este disponibila o sursa de lapis lazuli de buna calitate – din care Winsor & Newton va obtine pigment ultramarin pur, ce va fi folosit la fabricarea de culoare de ulei Artists’ Oil Colour, Artists’ Water Colour si pigment pulbere.

Extractia pigmentului ultramarin pur

Cartele de culoare Winsor&Newton pentru culorile de pictura obtinute din ultramarin pur

Pentru a se obtine un produs final de calitate trebuie sa se foloseasca o roca superioara din punct de vedere al proprietatilor. Toate tipurile de roca, cu exceptia celei de cea mai inalta calitate, produc o pulbere decolorata albastru-gri.

Odata ce roca este selectata, metoda descrisa de Cennini este cea mai eficienta modalitate de a se extrage pigmentul.

Roca este mai intai crapata in bucati mai mici de 5 cm. Acestea roci de dimensiuni reduse sunt mai apoi macinate fin intr-o rasnita cu apa sau intr-un mojar. Pulberea trebuie sa fie foarte fin macinata pentru a trece printr-o sita cu finete de 400.

Dupa ce se usuca se trece printr-o alta sita de 200 – rezultand pulberea ce este pregatita pentru extractie. Pentru extractie, terebentina venetiaza, rasina de mastic si fulgii de ceara de albine sunt cantarite intr-un dispozitiv de inox si mai apoi amestecate. In tot acest timp recipientul pentru amestec este expus la caldura pe o masa fierbinte, pana cand ingredientele amestecului sunt perfect combinate si rezulta un mixt de consistenta fina.

Amestecul este apoi transferat intr-un alt recipient prin intermediul unei site concave pentru a se indeparta bucatile mai mari.

Pulberea de lapis lazuli este adaugata apoi amestecului de liant (parti egale) pana se formeaza un „aluat”. In aceasta etapa masa rezultata este introdusa intr-un alt recipient ce contine apa la temperatura camerei, cu ajutorul unei linguri de lemn sau a unui cutit de paleta.

Dupa ce mainile au fost acoperite cu ulei de in rafinat, „aluatul” se framanta, introducandu-l constant in apa. Daca este necesar, mainile se acopera din nou cu ulei de in.

Lazuritul continut de roca este hidrofil, ceea ce inseamna ca moleculele sunt polarizate si capabile sa dezvolte legaturi de hidrogen, permitand dizolvarea mai rapida in apa decat in ulei sau orice alti solventi hidrofobi.

Intregul principiu al procesului de rafinare este bazat pe aceste proprietati ale lazuritului vis-a-vis de apa. Amestecul de baza de lapis lazuli contine impuritati de pirita de fier si granit, raspandite in mixul de pulbere si liant. „Framantarea” amestecului sub apa, impreuna cu proprietatea lazuritului de a fi hidrofil duce la trecerea particulelor in masa apei; in acelasi timp particulele incolore de granit impreuna cu pirita de fier adera la rasina continuta de pasta.

Pulbere ultramarin pur - lapis lazuli

Dupa aproximativ 2 ore de framantat, o pulbere fina ar trebui sa inceapa sa iasa din bulgarele de pasta. Procesul este continuat, schimband bolul cu apa cu unul nou la fiecare 30 de minute. Continutul fiecarui bol este strecurat printr-o sita de granulatie 400, permitand sedimentarea particulelor.

Acest procedeu se repeta pana la incetarea iesirii din pasta a particulelor albastre.

Pulberea albastra din bolurile de apa se lasa la sedimentat peste noapte, dupa care apa se scurge si se permite particulelor albastre sa se usuce.

Pulberea obtinuta se adauga unei ape ce fierbe, pentru a se indeparta orice reziduu ce ar proveni din liantul de terebentina, mastic si ceara. Dupa acest pas de curatare, pulberea albastra se lasa la uscat din nou.

Ultramarinul pur a fost mereu o culoare scumpa de produs, pretul fiind direct proportional cu proprietatile superioare ale rocii din care este extras. Totodata pretul ridicat al ultramarinului este datorat si de procentului foarte ridicat de pierderi produse in timpul rafinarii si datorita procedeului indelungat si metodic de extractie.

Ultramarinul reprezinta albastrul suprem in perioada medievala si de asemenea, poate datorita valorii intrinseci, folosirea pigmentului in combinatie cu aurul a fost populara pentru a exprima bogatia si eleganta protectorilor perioadei Renasterii.

Ultramarinul sintetic

Pigment ultramarin amestecat cu liant - parte din procesul de obtinere al ultramarinului sintetic

Artistii europeni au folosit pigmentul cu moderatie, pastrand calitatea cea mai inalta a ultramarinului pentru albastrurile vesmintelor Fecioarei Maria si a Pruncului Iisus. Ca urmare a pretului ridicat, uneorii artistii au economisit din costuri folosit culori de albastru mai ieftine, precum azuritul – pentru straturile de pictura inferioare.

In 1806, compozitia chimica a ultramarinului a fost determinata de Clement si Desormes si astfel au avut loc multe incercari de a obtine un pigment similar, pe cale sintetica. In final in 1824, Societatea de Incurajare pentru Industria Nationala a Frantei a oferit o recompensa pentru descoperirea procesului de manufactura al ultramarinului sintetic; inevitabil o alternativa mai economica decat varianta pura, naturala. Premiul de 6000 de franci a fost acordat patru ani mai tarziu lui J.B. Guimet din Toulouse si incativa ani fabrici din Franta, Anglia, Germania, Belgia si Statele Unite ale Americii produceau acest pigment. Primul artist acreditat sa il foloseasca a fost J.M.W. Turner in 1834 si din acel moment aproape toate utilizarile ultramarinului in pictura au echivalat cu folosirea variantei sintetice a ultramarinului.

Materiile prime folosite in manufactura ultramarinului frantuzesc sintetic sunt:

• Lut pur, cu un continut de silica si alumina in proportii sau apropiate de raportul – SiO₂:AlO₃ (caolin)
• Sulfat de sodiu anhidru – Na₂SO₄
• Carbonat de sodiu anhidru – Na₂CO₃
• Sulf pudra
• Carbune pudra, fara continut de cenusa sau colofoniu

Materialele se coc amestecate intr-un creuzet inchis, intr-un cuptor – dupa care se racesc usor. Acest procedeu va duce la formarea unei mase verzui si poroase ce va fi transformata in pulbere. Se adauga putin sulf si se coace din nou usor timp de cateva ore. Materialul rezultat este din nou macinat, spalat si apoi uscat. In aceasta etapa poate fi necesara o calcinare suplimentara pentru a obtine nuanta cat mai apropiata de ultramarinul pur.

Pentru a fi folosit ca pigment pentru artisti, materia rezultata trebuie macinata foarte fin si spalata constiincios cu o apa fara continut de calcar. Aditional, pentru a imbunatati culoarea, macinarea suplimentara ajuta la amestecarea pigmentului cu liantul pentru culoarea de pictura. Procesul de spalare indeparteaza componentele nedorite, precum sulfatii si anumite componente de sulf. Aceste componente pot reactiona, conducand la decolorarea celorlalti pigmenti folositi in pictura, precum cei ce contin plumb sau cupru.

Diferenta dintre ultramarinul pur si cel sintetic

Din punct de vedere chimic, ultramarinul obtinut artificial [Na₆-₁₀Al₆Si₆O₂₄S_2-4] nu se distinge cu usurinta de pigmentul pur obtinut din lapis lazuli. Pigmentul sintetic, totusi, este usor de detectat la o examinare microscopica, unde va aparea ca o masa de particule albastre, in timp ce pigmentul obrinut din lapis lazuli se prezinta ca fiind particule albastre dispersate intr-un camp de particule albe.

Prezenta calcitului, ce are rolul unui material de umplutura, confera ultramarinului pur un aspect mai natural decat aspectul pigmentului sintetic - amestecat atat in liant pe baza de ulei cat si pe baza de apa.

Curbe de reflexie diferite ale ultramarinului pur (A) fata de ultramarinul obtinut in laborator (B)

De asemenea, pigmentul ultramarin obtinut din lapis lazuli are si o usoara nuanta verzuie, apropiata de un albastru din mijlocul spectrului de culoare, in timp ce ultramarinul sintetic are o tendinta violeta.

Ambii pigmenti – atat ultramarinul sintetic cat si cel pur poseda o structura deschisa ce permite amestecarea facila cu apa, gaze sau alcooluri; totodata, ambele tipuri de pigment prezinta caracteristici de coloid negativ in apa si au proprietati hidrofile.

Marimea particulei de pigment ultramarin natural este mult mai mare decat cea a pigmentului sintetic si este astfel oarecum mai dur si granular in ceea ce priveste textura.

Permanenta pigmentului ultramarin pur poate fi observata intr-un amplu numar de picturi realizate in urma cu cateva secole in urma si totusi, in unele cazuri acesta a devenit decolorat si verde. Aceasta se datoreaza de regula ingalbenirii liantului, ce se intrepatrunde printre particulele de pigment.

Atat ultramarinul pur cat si cel sintetic nu sunt afectate de substantele alcaline, dar sunt descompuse rapid chiar si de catre acizii diluati. Culoarea ce poate sa supravetuiasca de-a lungul secolelor poate fi complet distrusa de un strop de suc de lamaie.

In concluzie, ultramarinul sintetic indeplineste proprietatile ultramarinului pur in ceea ce priveste compozitia chimica, structura, nuanta si comportamentul in pictura – reprezentand o solutie perfect viabila la pigmentul rar, pur, folosit din timpuri antice. Pigmentul pur poarta cu sine o serie de caracteristici specifice, dar atat timp cand nu este extras din cea mai calitativa roca, ultramarinul nu prezinta un avantaj categoric in fata variantei sale obtinute in laborator.