Изменение окраски у рыбы иногда является показателем изменений в ее здоровье или в статусе, который она имеет в аквариуме (он тоже может влиять на ее здоровье). Рыбы, которые заметно потемнели (или, наоборот, посветлели), вполне возможно страдают от стресса или болезни. Ненормально яркая окраска тоже может означать проблему.

Неожиданные или ненормальные изменения окраски всегда должны считаться подозрительными, если они сопровождаются другими общими признаками болезни.

Следующие изменения окраски могут служить признаками конкретных болезней.

Если рыба ослепла, она может приобрести стойкую сплошную темную окраску. Возможно, это происходит потому, что рыба воспринимает окружающую среду как сплошную темноту и поэтому стремится соответствовать ей (с целью маскировки).

Ненормально темная окраска - это очень распространенный признак стресса (раздел 1.5.2), но кроме этого ее можно наблюдать во время многих других болезней. Она может отражать физиологические изменения или попытку больной рыбы сделаться незаметной (естественное средство защиты от хищников и конфликтов с другими рыбами).

Асимметричная темная область с одной стороны - обычно на боковой стороне головы - может быть следствием локализованного повреждения нервов, подавляющего контроль над меланофорами. Возможные причины - ожог или механическое ранение (раздел 1.6.1), локализованная бактериальная инфекция (раздел 3.2) (например, абсцесс) или опухоль (раздел 6.7). Стойкое повреждение может привести к стойкому обесцвечиванию.

Темные или обесцвеченные пятна могут возникнуть в результате ожогов или других поверхностных травм (раздел 1.6. 1) - например, ушибов.

Черные пятна, которые со временем расширяются (это происходит в течение нескольких дней или недель),- это, вероятно, меланомы (раздел 6.7).

У цихлид темные участки вокруг рта - это болезнь под названием "черный подбородок" (раздел 1.2.5).

У харациновых (реже у некоторых карповых) побледнение окраски иногда сопровождается появлением беловатых или сероватых пятен под кожей - это признак неоновой болезни (раздел 4.1.13).

Ненормально бледная окраска может, помимо прочего, означать туберкулез рыб (раздел 3.2.3); шок (раздел 1.5.1); осмотический стресс (разделы 1.1.2, 1.6.2).

Желтоватый оттенок может быть признаком оодиниумоза (раздел 4.1.22).

Обширные области на брюхе, имеющие бледно-розовую окраску, связаны с водянкой (раздел 6.3) и некоторыми другими системными бактериальными (раздел 3.2) или вирусными (раздел 3.1) инфекциями.

Обесцвечивание плавников (в том числе хвоста) вместе с такими признаками, как осветленные, серовато-белые, обтрепанные края, покрасневшие из-за воспаления (покраснения может не быть), красные полосы на пораженном плавнике (плавниках) может означать плавниковую гниль (раздел 3.2.2).

Слишком яркая или какая-либо другая ненормальная окраска может быть признаком повреждения центральной нервной системы, в результате которого утрачивается контроль над хроматофорами. Возможные причины - гипоксия (раздел 1.3.3), отравление (раздел 1.2.1), ацидоз или алкалоз (раздел 1.1.1), ранение (раздел 1.6.1) или опухоль (раздел 6.7).

Совет

Чтобы оценить, какое значение имеет изменение окраски, важно знать о том, какие нормальные изменения окраски могут демонстрировать рыбы данного типа. У многих рыб окраска относительно неизменна, так что любые значительные отклонения должны стать причиной для беспокойства. Однако у некоторых рыб окраска изменяется в процессе их развития и полового созревания. В то же время существуют рыбы, которые используют изменение окраски как средство общения и с его помощью демонстрируют, помимо всего прочего, свое настроение, общественный статус, половой статус или ухаживание. Декоративное оформление и освещение аквариума тоже могут сыграть свою роль, так как некоторые рыбы становятся темнее или, наоборот, бледнее, стремясь соответствовать своему окружению.

Наука о цвете – цветоведение изучает многие вопросы, которые интересны художникам. Например: правильное смешивание красок, как изменяется цвет при разном освещении, на разных расстояниях, влияния на цвет соседнего цвета и много других подобных вопросов. Вопросы цвета изучаются уже достаточно давно. Еще в 1810-ом году Гёте написал «Учение о цветах». Цветоведение выявляет закономерности цветовых явлений в природе, тем самым помогая художникам живописцам. Эта статья о самых главных аспектах в цветоведении.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЦВЕТА.

Если положить любых три одинаково белых предмета: один на хорошо освещенном месте, второй в менее освещенном, а третий в плохо освещенном месте – можно увидеть, что чем менее освещенное место – тем серее будет казаться этот предмет. Если же, тоже самое проделать с синим, зеленым или красным предметом – то он по-прежнему будет восприниматься как синий, зеленый или красный. Все дело в том, что все черные, серые и белые цвета только по светлоте отличаются друг от друга. Хотя в окружающем мире не существует чисто белых, серых и черных цветов. Они всегда имеют какой-нибудь оттенок. Белые, серые и черные краски так же бывают с разными оттенками. Даже обычная белая краска, у разных производителей может отличаться, поэтому если нужно подрисовать что-то уже начатое одной белой краской – лучше искать краску того же производителя, краска которого использовалась и вначале. Потому что разница двух белых цветов может быть слишком очевидна и абсолютно неуместна. Так же дело обстоит и с серыми и черными цветами.

Цвета, которые отличаются друг от друга только светлотой – называются ахроматическими (бесцветными). Это чисто черный, чисто белый и чисто серый цвет.

Ахроматические цвета . Положение на шкале от черного до белого цвета называется - светлота .

Эти цвета перестают быть ахроматическими, если присутствует хоть какой ни будь, незначительный цветовой оттенок. Все остальные цвета называются хроматическими (в переводе с греческого – цветными). Они отличаются не только светлотой, но и цветом (красный и синий), а также цветовым тоном (красный, оранжевый, желтый).

Хроматические цвета . Из хроматических цветов состоит цветовой спектр .

При смешивании краски, светлоту и темноту цвета можно регулировать, добавляя в нее черную или белую краску. К примеру, если в красный цвет добавить белый, то получится розовый, а если в тот же красный добавить черный, то получиться коричневый. Для того чтобы сделать цвет менее насыщенным, надо добавить в него серую краску такой же светлоты как и сам цвет, при этом цвет станет менее насыщенным, мутным, но не станет ни светлее, ни темнее чем был изначально. Насыщенность определяется степенью отличия ахроматического и хроматического цветов одинаковой светлоты.

Насыщенность цвета это степень удаленности хроматического цвета от ахроматического цвета той же светлоты.

Хотя очень часто насыщенность и светлоту или темноту регулируют, смешивая краски хроматических цветов. При этом, когда смешиваются более двух разных цветов – цвет становиться более ахроматическим и для того чтобы сделать его менее насыщенным, добавлять серую краску не обязательно.

Хроматические цвета бывают различными по насыщенности, светлоте, и цветовому тону, эти критерии и называют основными свойствами цветов, потому что они абсолютно точно характеризуют цвет. Даже незначительное изменение любой из этих характеристик приведет к изменению в цвете.

НЕИЗБИРАТЕЛЬНОЕ И ИЗБИРАТЕЛЬНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА.

Когда белый свет проходит через призму, он разделяется на цветные лучи, если перед ними поставить белый экран, то на нем отразится спектр - полоска со всеми цветами радуги. Если поставить перед этими лучами серый или черный экран, то на нем отразится тот же спектр, только все его цвета будут темнее, и чем темнее будет экран – тем темнее будут цвета спектра. А если поставить на пути лучей экран любого другого «цветного» цвета – спектр изменится. В нем может измениться распределение яркости, могут появиться бесцветные зоны или он станет короче, без красно-оранжевых или сине-фиолетовых цветов. Поверхности ахроматических цветов, отражают цветные лучи одинаково, а хроматических – по-разному: какие-то меньше, какие-то больше. Под цветным освещением, черные, белые и серые предметы, как бы слегка окрашиваются в цвет освещения. Поверхности остальных цветов визуально меняются иначе. Например: синий станет насыщеннее, если освещение синеватое, если освещение любого другого цвета, то он потемнеет, может даже до сине-черного и будет казаться менее насыщенным. Также будет с красным и зеленым цветами. Так происходит потому что объекты, которые не светятся, отражают часть света, который их освещает, а часть поглощают. Предметы всех цветов, часть света поглощают, преобразовывая энергию света, в другие энергии, в основном в тепловую. Именно поэтому, белые предметы нагреваются на солнце значительно меньше черных. Причем отражение и поглощение цветного света, одинаково для всех поверхностей ахроматических цветов. Именно такое поглощение света и называется неизбирательным. Предметы хроматической окраски, поглощают лучи одних цветов в большей степени, а других в меньшей. Красные объекты больше поглощают зеленые лучи, чем красные, а зеленые наоборот, больше поглощают красные, чем зеленые. Так и проявляется избирательное поглощение света.

Если взять зеленое стекло и направить на него зеленый свет, то свет пройдет через него, если, к примеру, направить на него синий свет – он частично поглотится стеклом и оно станет казаться темнее и бесцветней. Если сложить вместе красное и зеленое стекла, они будут пропускать мало света и будут казаться очень темными. А желтое и синее стекло, сложенные вместе, будут свободно пропускать зеленый свет. Лучи разного цвета, по-разному пропускаются (поглощаются) стеклами разных цветов.

ЦВЕТОВОЙ КРУГ.

Цветовой спектр начинается с темно- красных цветов, а заканчивается синим и фиолетовым цветами. Если смешать красный и фиолетовый цвета – получим пурпурный цвет. Самое начало спектра немного схоже по цвету с его концом. Если добавить в спектр пурпурный цвет, разместив его между красными и фиолетовыми цветами, можно замкнуть кольцо цветов. Пурпурный станет как бы промежуточным, получится то, что принято называть цветовым кругом. Такие круги бывают разными по количеству цветов, но человеческий глаз может различить не более 150-и из них.

Цветовой круг можно разделить на две части: теплые цвета, такие как красный, оранжевый, желтый и желто-зеленый; и холодные цвета: зелено-голубой, голубой, синий и фиолетовый. Их разделяют так потому, что теплые цвета схожи по цвету с огнем и солнцем, а холодные с водой и льдом. Хотя, это все относительно. В цветовом круге, противоположные по тону цвета, находятся друг напротив друга: красный противоположен зеленому, оранжевый – голубому, желтый – синему, зеленый – фиолетовому.

ИЗМЕНЕНИЕ ЦВЕТОВ ОТ ОСВЕЩЕНИЯ.

Искусственный свет (от лампы или свечки) кажется желтоватым, по сравнению с дневным. Все предметы при таком освещении приобретают желтоватый или даже немного оранжевый оттенок. Если неопытный, начинающий художник напишет пейзаж под таким освещением, то при дневном свете, он будет казаться желтоватым, потому что вечером желтизна не замечается. Если человек будет смотреть на определенную поверхность, он будет улавливать особенности освещения и восстанавливать характерный для этой поверхности цвет, отбрасывая оттенок навязанный освещением. Находясь в фотолаборатории, очень сложно будет найти бумажку красного цвета, при включенной красной фотографической лампе. Все бумажки в этой лаборатории будут казаться белыми.

Изменение цветов в зависимости от освещения . При дневном свете (сверху) и искусственном (внизу).

Одинаковые предметы, если их положить на свету или в тени, визуально будут немного менять цвет. На закате листья деревьев кажутся красноватыми, потому что хлорофилл отражает часть красных или красноватых солнечных лучей. При ярком освещении цвета будут, как бы выбеливаться. Когда начинает темнеть, тона перестают различаться. Первыми становятся плохо видны красные, потом оранжевые, дальше желтые и дальше все остальные по порядку расположения в спектре. Дольше всех остаются видимыми синие цвета. Утром все цвета становятся видимыми в противоположном порядке: первыми мы начинаем различать синие и голубые. Желтые цвета днем кажутся светлее всех остальных, а вечером голубые кажутся самыми светлыми. Все эти изменения цвета при разном освещении, нужно учитывать, рисуя живопись.

СВЕТОТЕНЬ.

Светотень это основное средство передачи объемности формы в изобразительном искусстве. Посредством светотени можно передать и освещение. При средней степени освещения, на средне-светлых предметах, можно увидеть наиболее богатые переходы от света к тени. В тенях иногда видны рефлексы (оттенки которые придает свет, отражающийся от разных объектов, находящихся рядом).

Рефлексы еще наблюдаются в бликах. Блики на неметаллических поверхностях всегда имеют цветность освещения, а на металлических – цветные блики. У серебристых или серебряных предметов – они голубоватые, а у медных и золотистых они оранжевые и желтые. Еще для передачи объемности, можно применять эффект отступающих и выступающих цветов. Теплые цвета являются выступающими, потому что большинству людей предметы таких цветов кажутся расположенными ближе, чем на самом деле. А предметы холодных цветов, отступающих, наоборот кажутся более далекими чем есть. Чем более светлый и насыщенный цвет, тем он, кажется, более выступает и наоборот – чем менее насыщенный и более темный, тем более отступает.

ИЗМЕНЕНИЕ ЦВЕТОВ НА РАССТОЯНИИ.

Атмосфера земли содержит мельчайшие частицы, такие как влага, молекулы воздуха, пыль. Создавая мутную среду, они препятствуют прохождению света. Красные, оранжевые и желтые лучи проходят сквозь атмосферу лучше, чем голубые, синие и фиолетовые, которые рассеиваясь в разные стороны, придают небу его голубой цвет. Чем больше пыли и влаги в воздухе, тем больше цвет света, рассеиваемого в воздухе, близится к белому, как при тумане.

Свет, который отражается от светлого, хорошо освещенного объекта, расположенного далеко, проходя через атмосферу, приобретает теплый оттенок и темнеет, теряет часть синих и голубых лучей. Свет, отраженный от темного, мало-освещенного объекта, который находится далеко, проходя через атмосферу, подбирает рассеянные в ней синие и голубые лучи, становясь при этом более светлым и приобретая голубоватый оттенок.

Цвет, на больших расстояниях, меняется не только под воздействием дымки. Оранжевый цвет на расстоянии 500 метров становится красноватым, а на расстоянии до 800 метров – почти красным. Желтые предметы, издалека тоже кажутся красноватыми, при условии, что они хорошо освещены. Зеленые – становятся больше похожи на голубые, а голубые наоборот зеленеют. На расстоянии почти все цвета светлеют, за исключением синего, фиолетового и пурпурного, которые темнеют при удалении.

СМЕШИВАНИЕ КРАСОК.

Для того чтобы легко смешивать краски – пригодится знание теории смешения красок.

Красная, желтая и синяя краски называются основными красками, потому что из них можно получить больше всего разнообразных цветов. Этих трех цветов, при рисовании, часто бывает не достаточно, нужны еще черный и белый.

Образование красочной смеси определенного цвета, во многом связано с особенностями поглощения частицами красок, при прохождении сквозь их смесь, разных спектральных лучей. Каждая частица поглощает, как бы вычитает, некоторую часть световой энергии, которая в нее проникает. Такой процесс называется вычитательным, вычитанием цвета. К примеру: когда свет падает на смесь желтой и синей красок, он частично отражается, но его большая часть проникает внутрь и проходит через частицы то одной, то другой краски. Через желтые частицы пройдут все лучи желтой и зеленой части спектра, а через синие – его синей и зеленой части. При этом синие частицы, в некоторой степени, поглотят: красные, оранжевые и желтые лучи, а желтые частицы поглотят голубые, синие и фиолетовые. Получается, что зеленые лучи остались не поглощенными, что и определило то, что из смеси желтой и синей красок, мы получили зеленую краску.

Механическое смешение цветов.

Если наносить полупрозрачные слои красок разных цветов друг на друга, то цвет, который нанесен самым последним, будет преобладать в цвете полученной смеси.

При высыхании, все краски на водной основе, светлеют и в разной степени теряют насыщенность. Если нарисованную такими красками картину поместить под стекло или вскрыть лаком – цвета на ней будут выглядеть более насыщенными и темными. Это объясняется тем, что поверхность картины без какого либо покрытия, отражает рассеянный белый свет.

ОПТИЧЕСКОЕ СМЕШЕНИЕ ЦВЕТОВ.

Для написания живописи, кроме механического смешивания цветом, можно еще использовать оптическое смешение.

Если к любому хроматическому цвету, подобрать и добавить, в определенном количестве, еще один хроматический – получим новый ахроматический цвет. Эти два хроматических цвета, которые были подобраны, будут называться взаимно-дополнительные цвета. Такие цвета четко определены: для малиново-красного дополнительным есть зелено-голубой для огненно-красного – зелено-голубой оранжевого – голубой желто-зеленому – пурпурно-фиолетовый лимонно-желтому – синий ультрамарин. Пары таких цветов найти не сложно, потому что в цветовом круге они лежат друг напротив друга.

При оптическом смешении не дополнительных цветов – мы получаем цвета промежуточных тонов (синий + красный = фиолетовый).

Если смешать оранжевый и голубой, мы получим такой же ахроматический цвет, как если бы сначала смешали красный с желтым, чтобы получить оранжевый, который потом в последствии смешали бы с голубым. Результат не будет зависеть от того, из каких лучей спектра составляются цвета, которые мы смешиваем. Этим и отличается оптическое смешение цветов (слагательное) от механического (основанного на вычитании световых лучей).

Если зарисовать лист разными по цвету, маленькими пятнышками или мелкими штрихами и мазками – то по законам оптического смешения, на расстоянии они сольются в один общий, однотонный цвет. Так выглядит оптическое смешение, которое называют пространственным. Его используют в живописи, когда нужно придать определенному участку прозрачность и легкость, по сравнению с другими участками.

КОНТРАСТНОСТЬ ЦВЕТОВ.

Не смотря на то, что краски сейчас в продаже представлены в широчайшем ассортименте, для рисования светящихся предметов и самых темных горных расщелин, идеально подходящих по яркости красок – нет. Художники справляются с передачей данных предметов и природных явлений, с помощью правильного использования взаимодействия цветов.

Один и тот же цвет, на фоне различных цветов, выглядит по-разному. Любой объект, на фоне более темного цвета, чем он сам, будет казаться более светлым и, наоборот, на фоне светлее – будет выглядеть более темным, чем является на самом деле. И чем больше разница между светлотой или темнотой фона и предмета, расположенного на нем – тем более темным или светлым он будет видеться, не зависимо от того хроматического или ахроматического он цвета. Изменение цвета в окружении других цветов, или при со-прикасании с другим цветом, называют одновременным контрастом цвета.

Контраст, при котором меняется светлота цвета, из-за воздействия соседних цветов или цветов которые его окружают, называется светлотным контрастом.

Ахроматические цвета на разных хроматических фонах приобретают окрашенность. Например: если серый предмет разместить на красном фоне, то он станет зеленоватым, на зеленом фоне – розоватым, на желтом – синеватым. Контраст, при котором меняется не светлота, а насыщенность или цветовой тон – называется хроматическим. А цвета, которые возникают на предмете, называются цветами одновременного контраста. Чтобы свести на нет действие хроматического контраста (чтобы не исказить серый цвет предмета на красном фоне), нужно предмету придать оттенок фона. Если придать серому предмету розоватый оттенок, то на красном фоне его цвет больше не исказится и он будет смотреться чисто серым.

Если нарисовать серый объект на красном фоне, и обвести его по контуру, то этот контур снизит влияние контраста или совсем сведет его на нет. Если разделить линиями несколько соседствующих цветов – тоже можно снизить их влияние друг на друга, частично или полностью убрать действие хроматического контраста.

Наиболее четко выраженный контраст, можно увидеть на границах, где соприкасаются цветовые пятна, на краях этих цветовых пятен. Если посмотреть на белый куб, у которого одна сторона затемненная, а вторая более освещена можно увидеть, что затемненная сторона, возле грани с освещенной, смотрится более темной, а освещенная, у грани с затемненной, выглядит более светлой. Такой контраст, который мы видим именно по краям цветовых пятен, называется краевым контрастом.

Все эти особенности контраста, нужно учитывать, так как, если не уделить им должного внимания при рисовании, не получится передать рельефность поверхностей на изображении, или предметы на нем будут выглядеть искаженными, не будет видно, что какие-то их части выступают, а какие-то уходят вглубь.

ЦВЕТ ГРУНТА И ЕГО РОЛЬ В ПРОЦЕССЕ РИСОВАНИЯ.

Если на грунт наносить краски полупрозрачными слоями (лессировочное письмо), то влияние цвета грунта, на цвета всех нанесенных красок и на общий вид картины, будет очевидным. Но и при корпусном письме (когда краски наносятся плотным, не полупрозрачным слоем) цвет грунта будет иметь значение, так как какое-то количество света, будет проникать через верхний, цветной слой красок и доходить до грунта, а потом, отражаясь от него, менять общий тон картины, но это будет практически не заметно.

Самое большое значение цвет грунта приобретает тогда, когда грунт не закрашивается полностью, когда его цвет участвует в композиции картины, с целью, например, повысить яркость остальных цветов на картине. Основываясь на законах контраста, выбирая темный грунт, к таким методам, не редко прибегали старые художники-мастера, итальянцы и испанцы.

Одинаковый этюд, написанный на грунте двух разных цветов – будет выглядеть по-разному. На фоне белого грунта, все цвета будут казаться более темными, поэтому нужно будет использовать более светлые цвета, чем те, которые были бы нужны, для написания на фоне серого грунта. Так как на сером грунте, наоборот, все цвета будут казаться более светлыми и нужно будет использовать более темные цвета.

Белый грунт является универсальным и начинающим художникам не рекомендуется использовать для работы грунт других цветов, пока они не изучат все влияния цветов друг на друга и не научатся в совершенстве применять их на практике.

ОЦЕНКА ЦВЕТА НА КАРТИНЕ.

Все цвета, которые мы видим на картине и в природе, мы видим уже измененными их действием друг на друга и действием на них освещения. Увидеть каждый цвет в отдельности, без каких либо изменений, мы не можем. Если на картине выбрать какой ни будь один элемент, а все остальные прикрыть чем то – его цвет будет отличаться, от того цвета который он приобретает, если смотреть на всю картину, но все равно он будет претерпевать изменения из-за особенностей освещения. Для того чтобы правильно подобрать цвета для картины, нужно учесть, как, в результате чего, изменяются эти цвета на выбранном вами мотиве, а также правильно и равномерно распределить интенсивность цветов. Наиболее интенсивные цвета стоит использовать на переднем плане, а цвета с наименьшей интенсивностью - на заднем.

ОТНОШЕНИЯ ЦВЕТОВ.

Задача художника - передать каждый цвет таким образом, чтобы он правильно воспринимался в условиях освещения, которое запечатлено на картине, верно соотносился с нарисованным объектом, а его интенсивность соответствовала, тому на каком пространственном плане находится объект. Для этого нужно уметь правильно подбирать соотношения между цветами.

Кроме насыщенности, светлоты и цветового тона, у цветов еще есть фактурные свойства. Цвета, передающие цвет поверхности, которая имеет четкое расположение в пространстве, отличаются от таких же цветов, которые, к примеру, служат просто для придания цвета фону. Они называются цветами поверхностей. Благодаря таким отличиям, мы всегда можем приблизительно определить, на каком расстоянии находится какая-нибудь цветная поверхность. Цвета, не служащие для отображения рельефа, которые используются для рисования, чего ни будь не имеющего четкого местоположения (например: радуга или небо, мы не можем определить расстояние до них на глаз), называются бесфактурными цветами. Цвета, которыми рисуют прозрачные среды, которые воспринимаются не в плоскости, а объемно (воздух, вода), называются объемными цветами.

Существует также понятие плотности цвета, которая определяется плотностью нанесения слоя краски. Краска, нанесенная на поверхность слоем разной плотности, в разных местах, делает картину более живой.

Отношения цветов определяются по фактурным характеристикам, по плотности и по основным свойствам. Чтобы не сбиться с верных цветовых отношений, во время рисования, нужно периодически давать отдых глазам (закрывать глаза хотя бы ненадолго), так как они утомляются от цвета. Например: если долго смотреть на зеленое пятно, а потом быстро перевести взгляд на лист белой бумаги – Вы увидите на этом листе такое же пятно, только сиренево-розового цвета. Появление таких, не настоящих, эффектов происходит от усталости глаз от цвета. Они называются – отрицательные последовательные образы. Еще, утомление зрения проявляется, в случае если наблюдаемые цвета начинают рябить. Если долго смотреть на лист цветной бумаги – его цвет будет становиться менее насыщенным. Это тоже признак усталости глаз. Если происходит, что-то из перечисленного выше – нужно на время прервать написание картины.

ЦВЕТ В КОМПОЗИЦИИ КАРТИНЫ.

С помощью цвета, можно уравновесить композицию живописной картины. Цвета, которые напоминают цвет земли или камней, кажутся тяжелыми, в то время как цвета, напоминающие цвет воздуха или неба, воспринимаются более легкими. Но, нужно учитывать, что даже если нарисовать одним из «легких» цветов, предмет, который на самом деле тяжелый (например: горы) - цвет, все равно, будет казаться тяжелым. Чтобы уравновесить композицию, нужно обращать внимание не только на весомость цветных объектов, но и на их заметность. Меньше всего бросается в глаза синий цвет, а красный и оранжевый – привлекают внимание больше всего.

С помощью светлотного контраста, а также яркости и броскости цвета, можно выделить на картине объекты, к которым нужно привлечь больше внимания.

Если проверить на практике, все сказанное в этой статье, поупражняться в живописи, внимательно понаблюдать за натурой, подробней ознакомиться с цве товедением – Вам будет проще стать настоящим художником-пейзажистом.

Человек, все животные (насекомые, обитатели морей и океанов, даже простейшие микроорганизмы) обладают зрением разной степени разрешения, и во многих случаях и цветным.

В результате взаимодействия лучей света определенной длины (380–700 нм), соответствующей видимой части солнечного спектра с прозрачными и непрозрачными объектами, содержащими неорганические и органические вещества определенного химического строения (красители и пигменты) или объектами со строго организованной структурой из наночастиц (структурная окраска) происходит избирательное поглощение лучей определенной длины волны и, соответственно, отражается (непрозрачный объект) или пропускаются (прозрачный объект) остальные (за вычетом поглощенных) лучи. Эти лучи попадают в глаз животного, обладающего цветным зрением, на биосенсоры и вызывают химический импульс, соответствующий энергии квантов лучей света попавших на сетчатку, и нервной системой передаются в определенную часть головного мозга, отвечающую за зрительное восприятие, и там формируется ощущение цветной картинки окружающего мира.

Для того чтобы каждый из нас видел мир прекрасным во всем многообразии цветов, необходимо сочетание определенных физических, химических, биохимических, физиологических условий, выполняемых на нашей планете. А может быть и на каких-нибудь других?

• Наличие в солнечном спектре лучей (видимая часть спектра), доходящих до поверхности Земли, с длиной волны 380–700 нм. Не все лучи солнечного спектра доходят до поверхности земли. Так озонный слой поглощает жесткий (высокая, убивающая живые организмы энергия) ультрафиолет (< 290 нм), благодаря чему на планете Земля существует жизнь.
• Природа, а затем и человек, создали множество веществ и материалов, благодаря их химическому строению и физической структуре способных избирательно поглощать лучи видимой части спектра. Мы такие вещества и материала называем цветными и окрашенными.
• Эволюция (много миллион лет) живой материи наградила живые существа биосенсорами («биоспектрофотометрами») – зрением, способным избирательно реагировать на кванты видимых лучей, нервной системой и структурой мозга (высшие животные), трансформирующие фотоимпульсы в биохимические, которые и создают цветную картинку в нашем мозгу.

Традиционно человек издавна (много тысяч лет), подражая природе (днем почти все окрашено, цветное, всех цветов радуги), учился производить цветные и окрашенные материалы, и во многом преуспел. В середине позапрошлого века (1854 г.) Вильям Перкин – студент 3-его курса Королевского Колледжа (Англия, Лондон) синтезировал первый синтетический краситель – мовеин. С этого началось становление анилинокрасочной промышленности (первая промышленная революция). До этого на протяжении многих тысяч лет человек пользовался природными окрашенными (красители, пигменты) веществами.

Но в природе красители и пигменты не только выполняют очень важную и многоцелевую функцию окрашивания природных объектов, но и ряд других задач: защита от вредных микроорганизмов (у растения), перевод световой энергии в биохимическую (хлорофилл, родопсин) и др.

Хромия красителей и окраски (красители, пигменты, наноструктуры)

Еще раз следует подчеркнуть, что существует два механизма возникновения окраски:

1. За счет присутствия в субстрате окрашенных (красители, пигменты) веществ, определенного химического строения;
2. За счет физической структуры упорядоченных нанослоев, наносот, наночастиц (молекулы, супрамолекулы, кристаллы, жидкие кристаллы), на которых происходят явления интерференции, дифракции, многократного отражения, преломления и др.

Для окраски первого и второго механизма ее формирования может наблюдаться хромия. Что же такое хромия, с которой сталкивается достаточно часто обычный человек, а химик-колорист не только с этим явлением постоянно сталкивается, но и вынужден с ней бороться или во всяком случае обязан учитывать, а еще лучше использовать (об этом еще предстоит рассказать).

Хромия – это обратимое изменение окраски (цвета, оттенка, интенсивности) под воздействием каких-то внешних физических, химических и физико-химических импульсов.

Хромию не следует путать с необратимыми изменениями, когда происходит деструкция окрашенной системы. Эти необратимые изменения колористики оценивают в баллах, как устойчивость окраски к различным факторам.

Различают следующие виды хромии в зависимости от того, под влиянием какого фактора, импульса происходит обратимое изменение цвета: фото-, термо-, хемо-, сольвато-, механо-, электро-, магнитохромия.

Фотохромия (обратимое изменение цвета или светопропускания) – под воздействием электромагнитного излучения, в том числе естественного (солнечный свет) или искусственного источника облучения. С этим негативным явлением химики-колористы сталкиваются, когда используют красители с высокой склонностью к фотохромии. Изделия из окрашенного такими красителями материала под действием яркого солнечного света ощутимо изменяет свой оттенок окраски, но именно обратимо, и в темноте (в шкафу, ночью) окраска возвращается к первоначальному цвету. Однако явление это гистерезисное и через определенное число циклов окраска теряет свою интенсивность (фотодектрукция). Как правило, красители склонные к фотохромии имеют недостаточно высокую светостойкость.

Склонность красителей к фотохромии оценивается по стандарту ISO.

Термохромия – обратимое изменение окраски (цвета, оттенка) при нагревании окрашенного объекта. Это явление мы наблюдаем в быту, когда гладим окрашенные изделия из текстиля; особенно сильно термохромия проявляется, если изделия перед глажкой увлажнить. Через определенное время после охлаждения окраска возвращается к исходному цвету. Склонность к термохромии у каждого красителя разная; на тканях из синтетических волокон она проявляется сильнее.

Хемохромия – обратимое изменение окраски при действии химических реагентов (изменение рН, действие окислителей и восстановителей).

Какой химик не использовал цветные реакции индикаторных красителей для определения рН среды? Все индикаторные красители – хемохромы.

Технология колорирования кубовыми пигментами (обычно называют красителями) основано на обратимых окислительно-восстановительных процессах: сначала перевод нерастворимого окрашенного пигмента в более слабоокрашенную лейкоформу с помощью восстановителей в щелочной среде, а затем вновь в окрашенный пигмент окислением.

Сольватохромия – обратимое изменение окраски при смене растворителя (полярного на неполярный и обратно).

Механохромия – обратимое изменение окраски (цвета) при деформационных нагрузках на окрашенный материал.

Электрохромияи магнитохромия – обратимое изменение окраски при пропускании различных видов тока и действии магнитного поля на окрашенный объект.

Общие механизмы хромии

У всех этих видов хромии имеется общий механизм, но очевидны и специфические особенности, связанные с природой (физика, химия, физико-химия) самого импульса.

Как было сказано ранее, окраска, цвет при всех прочих необходимых условиях (о них был уже разговор) обусловлены химическим строением вещества или физической наноструктурой, которые делают вещество, объект, материал окрашенными и цветными. В случае окраски, в образовании которой участвуют окрашенные вещества (красители, пигменты), молекулы этих веществ должны иметь специфическое строение, отвечающее за избирательное поглощение лучей видимой части спектра. В случае органических красителей и пигментов, та часть их молекулы, которая определяет это свойство, называется хромофором. По теории цветности хромофор у органических веществ – это структура с достаточно протяженной системой сопряженных двойных связей (конъюгация).

Чем длиннее цепочка сопряжений, тем более глубокий цвет имеют вещества, построенные из таких молекул.

Сопряженная система связей характеризуется определенной плотностью π- и d-электронов и, как следствие, при взаимодействии с лучами солнечного света (его видимой части) вещество способно поглощать избирательно часть их.

Следовательно, явление хромизма обязательно связано с обратимым образованием или изменением хромофорной структуры. Если окраска, цвет обусловлена наличием строго организованной наноструктуры (структурная окраска), то хромизм связан с обратимой организацией или дезорганизацией этой структуры под воздействием внешних импульсов. Под воздействием внешних факторов не обязательно должно происходить обратимая химическая модификация молекулы, но очень часто это связано с пространственной изомерией (например, цис-транс изомерия азокрасителей), переход из аморфного состояния в кристаллическое (кубовые на стадии мыловки кипящими растворами ПАВ) и др.

Специфика механизма хромии в зависимости от природы, вида вызывающих ее импульсов будет излагаться при рассмотрении каждого вида хромии.

Фотохромия

Наиболее изученный вид хромии. Фотофизические и фотохимические превращения красителей стали объектами исследования выдающихся физиков и химиков последних нескольких сотен лет, как только начали формироваться основы физических и химических представлений о мире (И. Ньютон, А. Эйнштейн, Н. Вавилов, Н. Теренин и др.).

Фотохромия, как часть более широкого научно-практического направления – фотоники, лежит в основе свойств многих природных и рукотворных явлений и материалов.

Так родопсин – природный зрительный пигмент (хромопротеин), высокохромное фотоактивное вещество, содержащееся в палочках сетчатки глаз млекопитающих и человека. Это по существу зретильный фотосенсор. Если бы его фотоактивность была необратимой, то он не смог бы выполнять эту функцию. Эволюция живой природы создала, отобрала это вещество для устройства эффективного зрения еще на самом начальном этапе эволюции (~ 2,8 млрд. лет тому назад). Этот краситель – родопсин присутствует в архаичных (первоначальных), примитивных бактериях Halobacterium halolium , которые превращают световую энергию в биохимическую.

Механизм фотохромии родопсина включает в себя очень сложные биохимические превращения.

В случае фотохромии при переходе от бесцветного соединения в окрашенному схему перехода можно представить в следующем виде:

Рисунок 1. На спектрах поглощения обратимый переход отразится в форме кривых А и Б.

Бесцветное веществ о А интенсивно поглощает свет в ближнем УФ (~ 300 нм), переходит в фотовозбужденное состояние, энергия которого затрачивается на фотохимические превращения вещества А в вещество Б с хромофором, поглощающим в видимой части спектра. Обратное превращение может происходить в темноте или при нагревании. Возврат в исходное состояние происходит либо спонтанно (за счет подвода тепла), либо под действием света (hυ2). При переходе от соединения А к Б происходит изменение её электронной плотности и молекула Б приобретает способность поглощать фотоны более низкой энергии, то есть поглощать лучи видимой части спектра. Из фотовозбужденного состояния молекула Б способна вновь возвращаться к бесцветному состоянию А. Как правило, прямая реакция 1 протекает намного быстрее обратной реакции 2.

Следует различать физический и химический механизмы фотохромии. В основе физической фотохромии лежит переход молекулы вещества на какое-то время в фотовозбужденное состояние, имеющее спектр поглощения отличный от исходного состояния. В основе химической фотохромий лежат глубокие внутримолекулярные перестройки под действием света, проходящие через стадии фотовозбуждения.

В основе химической фотохромии окрашенных веществ лежат следующие превращения, вызываемые поглощением молекулой квантов света и переходом ее в фотовозбужденное состояние:

• восстановительно-окислительные реакции;
• таутомерные прототропные превращения;
• цис- транс изомерия;
• фотоперегруппировки;
• фотолиз ковалентных связей;
• фотодимеризация.

В настоящее время известны и изучены многие фотохромные вещества неорганической и органической природы. Неорганические фотохромы: оксиды металлов, соединения титана, меди, ртути, некоторые минералы, соединения металлов переходной валентности.

Эти интересные фотохромы к сожалению мало пригодны для фиксации на текстильных материалах из-за отсутствия сродства к волокнам. Но они с успехом используются как таковые или на подложках различной природы.

Органические фотохромы больше подходят для фиксации на текстиле (имеют сродство) и экологически менее вредные.

В основном это спиропираны и их производные, спирооксазины, диарилэтаны, триарилметановые красители, стильены, хиноны. Приведем пример фотоинициированных фотохромных превращений спиропирана, как наиболее изученного фотохрома. В основе фотохромизма спиропиранов и их производных лежат обратимые реакции: разрыв ковалентных связей в молекуле под действием УФ и восстановления их под действием лучей квантов видимой части спектра или за счет нагрева. На рисунке 2 показана схема фотохромных превращения спиропиранов и их производных.

Как можно видеть, исходная форма спиропирана не имеет сопряженной системы двойных связей и, соответственно, эти соединения бесцветны. Фотовозбуждение инициирует разрыв слабой спиро- (С-О) связи, в результате новые две формы (цис- и транс-) производные цианина приобретают конъюгированную систему двойных связей и, соответственно, окраску.

Термохромия – обратимое изменение окраски при нагревании; при охлаждении окраска возвращается к исходному цвету. Как и в случае фотохромии это связано с обратимыми изменениями в строении молекулы и, соответственно, с изменением спектра поглощения и цвета.

Термохромы могут быть, как и в случае фотохромов, неорганические и органические.

Среди неорганических термохромов – оксиды индия, цинка, комплексы оксидов хрома и алюминия и т.д. Механизм термохромии – изменение под действием температуры агрегативного состояния или геометрии лиганда в металлокомплексе.

Для текстиля неорганические комплексы не подходят, так как треубют для изменения окраски высоких температур, при которых текстильный материал термодеструктируется.

Органические термохромы могут обратимо изменять окраску по двум механизмам: прямому или сенсибилизированному. Прямой механизм обычно требуют относительно высоких температур (не подходит для текстиля), приводящих к разрыву химических связей или к конформациям молекул. И то и другое приводят к появлению или изменению окраски. При нагреве могут также происходить структурные, фазовые изменения, например, переход в жидкокристаллическое состояние и, как следствие, появление структурной окраски за счет чисто физических, оптических явлений (интерференция, преломление, дифракция и др.).

Разрыв химических связей, приводящий к обратимому появлению окраски, как и в случае фотохромии, связан с формированием цепочки сопряженных двойных связей. Так ведут себя производные спиропиранов (60° – красный цвет, 70° – синий).

Стереоизомеризация при нагреве требует относительно высоких температур (>100°С). При глажении окрашенного азокрасителями текстиля на основе синтетических волокон потребитель часто наблюдает обратимое изменение оттенка окраски, как следствие, цис-трансизомерии азосоединений.

Другой причиной прямой термохромии может быть изомерия, связанная с переходом из плоскостной (копланарной) формы молекулы в объемную.

Особо следует выделить термохромию кристаллических структур, обратимый переход в жидкокристаллическую форму. Жидкие кристаллы: промежуточное состояние вещества между твердокристаллическим и жидким; переход между которыми происходит с изменением температуры. Определенная степень упорядоченности молекул в жидкокристаллическом состоянии обуславливает проявление ими структурной окраски, зависящей от температуры. Окраска в жидкокристаллической форме зависит от коэффициента преломления, в свою очередь зависящего от специфики этой структуры (ориентация и толщина слоев, расстояние между ними). Похожее поведение (структурная окраска) демонстрируют определенные структуры живой и неживой природы: опалы, окраска оперения птиц, морских обитателей, бабочек и др. Правда, это не всегда жидкокристаллическая форма, а чаще фотонные кристаллы. Жидкокристаллические структуры изменяют окраску в интервале –30 – +120°С и чувствительны к очень малым изменениям температур (Δ 0,2°С), что делает их потенциально интересными в различных областях техники.

Все это были примеры прямого механизма термохромии, требующие высоких температур и поэтому мало пригодных для текстиля.

Механизм непрямой (сенсибилизированной) термохромии заключается в том, что вещества, не обладающие термохромными свойствами способны при нагревании запускать механизм хромии других веществ. Интересны системы с отрицательным термохромным эффектом, когда окраска проявляется при комнатной или более низкой температуре, а при нагревании окраска обратимо исчезает.

Такая термохромная система состоит из 3-х компонентов:

1. Краситель или пигмент чувствительные к изменению рН среды (индикаторный краситель), например, спиропираны;
2. Доноры водорода (слабые кислоты, фенолы);
3. Полярный, нелетучий растворитель для красителя и донора водорода (углеводороды, жирные кислоты, амиды, спирты).

В такой 3-х компонентной системе при низкой температуре краситель и донор водорода находятся в тесном контакте в твердом состоянии и окраска проявляется. При нагревании система плавится, и взаимодействие между основными партнерами исчезает вместе с окраской.

Электрохромия возникает за счет присоединения или отдачи электронов молекулами (окислительно-восстановительные реакции). Инициацию этих реакций и проявление окраски можно реализовать за счет слабого тока (всего несколько вольт, подойдут обычные батарейки). При этом в зависимости от силы тока окраска изменяет цвет и оттенок (находка для модной одежды – «хамелеон»).

Электрохромы (конечно должны быть токопроводящими проводниками): оксиды металлов переходной валентности (иридий, рутений, кобальт, вольфрам, магний, родий), фталоцианины металлов, дипиридиновые соединения, фуллерены с добавкой анионов щелочных металлов, электропроводящие полимеры с конъюгированной цепочкой двойных связей (полипиррол, полианилин, политиофены, полифураны).

Основные области применения электрохромных материалов: модная одежда, изменяющая окраску; камуфляж, полностью совпадающий окраской окружающей среды (утро, день, сумерки, ночь); приборы измеряющие силу тока по интенсивности окраски.

Сольватохромия – обратимое изменение окраски при замене растворителя (полярного на неполярный и наоборот). Механизм сольватохромии – разница энергии сольватации основного и возбужденного состояния в разных растворителях. В зависимости от природы сменяемых растворителей происходят батохромные или гипсохромные сдвиги в спектрах поглощения и, соответственно, изменение оттенка окраски

Большинство сольватохромов – металлокомплексные соединения.

Механохромия – проявляется при наличии деформационных нагрузок (давление, растяжение, трение). Наиболее наглядно проявляется в случае окрашенных полимеров, главная цепь которых представляет длинную цепочку сопряженных двойных π-связей. Для проявления ими механохромии часто требуется комбинированное действие механических импульсов, нагрева и изменения рН среды.

Например, полидиацетилены при охлаждении без механических нагрузок имеет синий цвет (λ ~ 640 нм), в напряженном состоянии при 45°С, смоченный в ацетоне материал становится красным (λ ~ 540 нм). Химически модифицируя механохромные полимеры, можно изменять спектр окрашивания при механических нагрузках.

Проведя привитую полимеризацию полидиацетилена с полиуретаном, получают эластомерный полимер, который можно использовать в разных областях для оценки механического напряжения по изменению цвета, а также в модной одежде «стрейтч» из волокон такого строения. В местах изгибов (коленки, локти, таз) будет проявляться окраска.

Наиболее яркие примеры использования хромии в практике в настоящее время

Фотохромия . Колористические эффекты: изменение или проявление окраски при облучении УФ лучами: ткани, обувь, ювелирные изделия, косметика, игрушки, мебель; защита денежных знаков, документов, брендов, камуфляж, актинометры, дозиметры, окна, линзы солнечных очков, фасады из стекла и других материалов, оптическая память, фотовыключатели, фильтры, стенография.

Термохромия . Измерение температуры (термометры), индикаторная упаковка пищевых продуктов, защита документов, жидкокристаллические термохромные системы для декорирования различных материалов, косметика, измерение температуры кожи.

Хромия в модной одежде . Микрокапсулы с фотохромными красителями (производные спиропиранов) вводятся в печатную краску и наносится на ткань по технологии печати. При освещение солнечным светом (содержит близкий УФ ~ 350–400 нм) возникает обратимая окраска (голубая – темно-синяя).

Японская фирма Tory Ind Inc разработала технологию производства термохромных тканей с использованием микрокапсулированной смеси 4-х термохромных пигментов. В интервале температур –40 – +80°С (шаг термочувствительности ~ 5°С) окраска изменяется, захватывая практически весь цветовой спектр (64 оттенка). Эта технология используется для спортивной зимней, модной женской одежды, для оконных занавесей.

Предлагается интересная технология сочетания окрашенной термохромными красителями токопроводящей пряжи (включение металлических нитей). Подведение слабого тока вызывает нагревание пряжи и ее окрашивание. Если ткань с токопроводящими нитями напечатать термохромными красителями, то изменяя переплетения, силу тока можно не только проявлять и изменять окраску, но и создавать разнообразные рисунки. На такое изменение рисунка способны моллюски с помощью хроматофоров (органеллы, содержащие механохромные пигменты). Такие ткани могут и используются для маскировки, цвет и рисунок изменяются под вид окружающей местности (пустыня, лес, поле) и времени суток. По такому принципу изготавливают гибкий дисплей на текстильной основе, который монтируется на верхней одежде. При подведении к такому дисплею слабого тока (например, от батарейки) можно демонстрировать мультипликацию.

Очень эффектно выглядит одежда из стрейтч (эластомерных) волокон окрашенных механохромными красителями. Места одежды с большей растяжимостью (коленки, локти, таз) имеют окраску, отличную от остальных частей одежды.

Хромные красители позволяют получать маскировочный текстиль и одежду. Если текстиль напечатать смесью обычных текстильных и фотохромных красителей, то можно добиться маскировки в любых условиях освещения и видов окружающей среды.

Маскировочные ткани «хамелеон» можно получить с помощью печати электрохромными красителями. Подводя слабый ток можно добиться полного слияния окраски и рисунка с окружающей средой.

Проблема защиты денежных знаков, деловых бумаг, борьба с контрафактной продукцией успешно решается с помощью хромных красителей и пигментов и, прежде всего, фото- и термохромных. Нанесение бесцветных хромных веществ на материал позволяет их обнаружить при освещении УФ или при нагреве.

Дальнейшие перспективы использования хромных красителей (веществ)

Наряду с использованием хромных (термо-, фото-, электро-, механо-) красителей в создании модной одежды и обуви с интересными колористическими эффектами происходит расширение их использования в технических целях: оптика, фотоника, информатика, детектирование вредных веществ.

При использовании хромных красителей на текстиле возникают следующие проблемы:

• высокая стоимость;
• проблемы закрепления и обеспечение перманентности эффекта в условиях эксплуатации изделия (стирка, химчистка, светостойкость);
• ограниченность числа циклов обратимости окраски;
• токсичность.

Достоинством, привлекающим к явлению хромии, является возможность придавать материалам и изделиям особые свойства (функциональность), которые невозможно им сообщить какими-либо другими способами.

1. А.Н.Теренин. «Фотоника молекул красителей и родственных органических соединений». - Ленинград: Наука, 1967. - 616 с.
2. В.А.Барачевский, Г.И.Лашков, В.А.Цехомский. «Фотохронизм и его применение». Москва, «Химия», 1977 г. ― 280 с.
3. H.Meier. Die Photochemie der organischen Farbstoffe; Springer. Verlag: Berlin-GBttingen-Heidelberg, 1964; p. 471.
4. Г.Е.Кричевский. Фотохимические превращения красителей и светостабилизация окрашенных материалов. – М.: Химия, 1986. – 248 с.
5. Г.Е.Кричевский, Я.Гомбкете. Светостойкость окрашенных текстильных изделий. М., Легкая индустрия, 1975 г. ― 168 с.
6. Ю.А.Ершов, Г.Е.Кричевский, Успехи химии, т. 43, 1974г., 537 с.
7. U.A.Ershov, G.E.Krichevsky. Text.Res.J., 1975, v.45, p.187–199.
8. Г.Е.Кричевский. ЖВХО им.Д.И.Менделеева, 1976 г., т.21, №1, с. 72–82.
9. Photochemistry of dyed and pigmented polymers / ed. by N. S. Allen, J. F. McKellar. Applied Science Publishers Ltd, London, 1980, p. 284.
10. Г.Е.Кричевский. Химическая технология текстильных материалов. Т.2 (Колорирование). М., МГУ, 2001 г., 540 с.
11. Г.Е.Кричевский. Толковый словарь терминов (текстиль и химия). М., МГУ, 2005 г., 296 с.
12. Г.Е.Кричевский. Структурная окраска. «Химия и жизнь», 2010 г., №11, с. 13–15.
13. Г.Е.Кричевский. Человек, создавший цветное завтра. «Химия и жизнь», 2007 г., с. 44–47.
14. Методы исследования в текстильной химии. Под ред. Г.Е.Кричевского. М.: Легпромбытиздат, 1993 г. – 401 с
15. Г.Е.Кричевский. Химические, нано-, биотехнологии в производстве волокон, текстиля и одежды. М., МГУ, 2011 г., 600 с., в печати.

Атнагулова Е.Р. 1

Магафурова Ф.Ф. 1

1 Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 154 города Челябинска»

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Цель работы

Исследовать причины изменения окраски различных органов растений

Задачи

1. Изучение литературы по определению пигментов в растениях.

2. Провести химические опыты по выделению пигментов: хлорофилла, ксантофиллаиз листьев пеларгонии, антоцианов из корнеплодов свеклы.

3. Определить зависимость изменения окраски различных органов растений от условий окружающей среды.

3. Выступить на школьной научно-практической конференции.

Гипотеза

Изменение окраски различных органов растений зависит от условий внешней среды.

Объект исследования

Различные части растений: листья пеларгонии, корнеплоды свеклы, цветки фиалки.

Предмет исследования

Растительные пигменты и изменение их окраски в зависимости от внешних условий.

Методы исследования

Описательный, сравнительный, экспериментальный, моделирование, визуальная диагностика.

Новизна работы

Использован цифровой микроскоп для изучения проводящих канальцев в листьях растений.

Практическая значимость

Без огромных экономических затрат можно находить новые месторождения полезных ископаемых, необходимых для развития и экономического процветания России

Влияния окружающей среды на изменение окраски различных органов растений.

Одним из главных признаков осени является изменение окраски листьев растений. У разных растений осенняя окраска различна, например, листья липы - желто-зеленого цвета, тополей и берез - желтого. Листья дуба окрашиваются в красный цвет. Это многообразие оттенков обусловлено различным сочетанием в осенних листьях трех групп пигментов: желто-оранжевых каротиноидов, зеленого хлорофилла, красного и синего антоцианов.

Изменение окраски листьев всегда начинается с прекращения синтеза хлорофилла в связи с понижением температуры. Хлорофилл - пигмент, который образуется в зеленых листьях под действием солнечной энергии. Осенью температура окружающей среды падает, солнце светит не так ярко, поэтому имеющийся в хлоропластах хлорофилл начинает постепенно разрушаться : у одних видов - полностью (листья дуба), у других - частично (слива). Осенью происходит затухание жизнедеятельности в связи с подготовкой к зимнему периоду покоя.

В хлоропластах зеленых листьев всегда присутствует зеленый хлорофилл и желто-оранжевыекаротиноиды (ксантофилл). Есть в клетках и антоцианы, но в отличие от хлорофилла они не связаны внутри клетки с пластидными образованиями, а чаще всего растворены в клеточном соке, иногда встречаются в виде кристалликов.

Актуальность проблемы

Однако, изменение окраски листьев, цветков, плодов - это не всегда только результат прекращения синтеза хлорофилла и затухания процессов жизнедеятельности растений. Существует много факторов внешней среды, которые влияют на изменение окраски различных органов растений. Наиболее часто при избытке того или иного химического элемента или его недостатке возникают изменения в различных органах растений. Для ученых-химиков, агрономов растения могут служить индикаторами содержания питательных веществ в почве, а также возможного наличия рудных месторождений. В наше время, когда ресурсы полезных ископаемых на планете истощаются, эта проблема выходит на первый план .

Мы провели серию опытов по выделению пигментов из листьев растений, а также исследовали влияние факторов внешней среды на изменение окраски различных органов растений.

Перед проведением опытов мы прослушали правила техники безопасности при работе в химической лаборатории и строго соблюдали их.

Опыт № 1.Выделение антоциана .

Реактивы: 10% раствор соляной кислоты (HCl), 10% раствор щелочи (NaOH), дистиллированная вода, спиртовка, держатель, спички, воронка, фильтровальная бумага. При работе со спиртовкой сначала всю пробирку прогрели, затем установили пламя в одном месте.При работе с кислотой и щелочью надели резиновые перчатки.

Несколько кусочков нарезанной свеклы прокипятили в небольшом количестве воды. Вода окрасилась от антоцианов в грязно-красный цвет. После фильтрования мы разлили раствор в две пробирки, в одну добавили несколько капель соляной кислоты, а в другую - несколько капель щелочи. В первой пробирке раствор сразу стал ярко-красного цвета, а в другой - желто-зеленого цвета (см. приложение 1).

Этот опыт доказывает, что антоциан в зависимости от того, в какой среде он находится, способен быстро изменять свой оттенок. Например, в бутонах медуницы лекарственной клеточный сок имеет кислую реакцию, поэтому венчик розоватого цвета, а уже отцветающие цветки медуницы лекарственной - синего цвета , так как среда клеточного сока щелочная. Изменение окраски цветка является сигналом для опылителей, сообщающим о том, какие цветки раскрылись недавно, то есть с большей вероятностью содержат пищу. Второй пример: клубни картофеля, выращенные на торфяных почвах, имеют синеватый оттенок, а при внесении в почву удобрения сульфата калия - розовый цвет. Таким образом, условия внешней среды непосредственным образом влияют на изменение окраски антоциана в растениях.

Следует отметить, что фрукты и овощи с синей, фиолетовой или красной кожицей или мякотью являются крайне полезным источником пищи для человека. Их употребление уменьшает риск возникновения онкологических заболеваний. Ежевика, черника, вишня, клюква, баклажаны, малина, краснокочанная капуста - продукты, содержащие рекордное количество антоцианов .Мы рекомендуем их к употреблению .

Опыт № 2. Обесцвечивание антоцианов сернистым газом.

Реактивы: сера (порошок). Оборудование: стеклянный колокол, железная ложечка, спички. Опыт мы проводили под вытяжкой, так как сернистый газ (SO 2 )раздражает верхние дыхательные пути человека. Одели также ватно-марлевую повязку.

Красный цветок пеларгонии положили под стеклянный колокол, который поставили в вытяжной шкаф. Подожгли серу в железной ложке и внесли под стеклянный колокол, плотно его закрыли. Наблюдали заполнение сернистым газом все пространство колокола, а через 5-7 минут - постепенное обесцвечивание лепестков венчика пеларгонии. Сернистый газ оказывает на антоциан удивительное действие: красные цветки стали превращаться в белые! (см. приложение 2).

Опыт № 3. Выделение хлорофилла и ксантофилла.

Реактивы: 95% этиловый спирт, бензин, мел. Оборудование: фарфоровая ступка, пробирка, воронка, фильтровальная бумага.

К измельченным листьям пеларгонии добавляем 10 мл этилового спирта, на кончике ножа мел для нейтрализации кислот клеточного сока, растираем в фарфоровой ступке до однородной зеленой массы. Приливаем еще этилового спирта, продолжаем растирание, пока спирт не окрасился в интенсивно-зеленый цвет. Фильтруем раствор в чистую сухую пробирку (см. приложение 3).

Разделяем пигменты по методу Крауса. Метод основан на различной растворимости хлорофилла и ксантофилла в спирте и бензине. Хлорофилл обладает большей растворимостью в бензине, чем в спирте.

Приливаем в пробирку 2-3 мл вытяжки, столько же бензина и 1-2 капли воды. Закрываем большим пальцем пробирку, энергично взбалтываем в течение 2-3 минут. Даем отстояться. Наблюдаем: жидкость в пробирке разделилась на 2 слоя: бензиновый (ярко-зеленого цвета) наверху, спиртовый (желтого цвета) внизу. Желтый цвет спиртовому раствору придает пигмент ксантофилл. В бензиновом слое находится пигмент хлорофилл, который имеет ярко-зеленый цвет (см. приложение 3).

Мы считаем, что пигменты придают растениям яркую окраску для привлечения насекомых - опылителей . Кроме того, присутствие пигментов в растениях имеет большое значение, как для самих растений, так и для человека. При участии зеленого пигмента хлорофилла в листьях зеленых растений идет уникальнейший и единственный в нашей Солнечной системе (а возможно, и во Вселенной!) процесс - фотосинтез . Из углекислого газа и воды при действии солнечных лучей и наличии хлорофилла в листьях растений образуется органическое вещество - глюкоза и кислород. Благодаря именно этому процессу существует жизнь на планете Земля.

Опыт № 4. Влияние ионов металлов на окраску цветков узамбарской фиалки .

Мы поливали узамбарскую фиалку с лепестками голубого цвета раствором марганцевокислого калия (KMnO 4) в течение месяца (1 раз в неделю).Для приготовления раствора перманганата калия брали несколько кристалликов KMnO 4 и растворяли в воде. Раствор приобретал ярко-розовый цвет. Цвет лепестков венчика стал меняться нарозовый. При поливе узамбарской фиалки с лепестками розового цвета раствором алюмокалиевых квасцов(KAl(SO 4)2 .12H 2 O), цвет венчика стал меняться наголубой (см. приложение 4).

Таким образом, в результате полива из почвы окрашенные растворы поступают в растения и накапливаются в клетках. Мы рассмотрели проводящие канальцыв цифровой микроскоп и вот что увидели (приложение 4).

Эксперимент .

Мы с мамой провели в саду такой эксперимент: под куст белой розы закопали медные провода, предварительно мелко нарезав их. Медные провода нам дал папа из старого телевизора. На следующий год в некоторых бутонах роз мы заметили голубоватый оттенок . Что же произошло? Мы знаем, что ионы меди Cu 2+ в растворе голубого цвета, поэтому при накоплении их в растении произошло изменение окраски.

Именно на способности растений изменять свой внешний вид в зависимости от химического состава почвы и воздуха основан биогеохимический метод поиска месторождений полезных ископаемых.

Теоретической основой этого метода служит учение академиков В. И. Вернадского и А. П. Виноградова об ореолах рассеяния химических элементов. Согласно этому учению, на месторождении какого-либо минерала наблюдается зона повышенной концентрации входящего в его состав элемента, или ореол рассеяния.

Многие растения придерживаются одинаковых по химическому составу почв и являются «спутниками» руд. В Америке есть свинцовая трава, растущая над залеганием свинцовой руды (Pb). В Бельгии вблизи выходов цинковой руды (Zn ) всегда растет галмейная фиалка, а на отвалах оловянных месторождений (Sn)растет седмичник.

На нашей малой родине, Урале, растет маленькая орхидея - венерин башмачок . Это растение внесено в Красную книгу России как редкий вид. Венерин башмачок растет на почвах, богатых кальцием(Ca). Поселившись неожиданно на островах Онежского озера, венерин башмачок подсказал ученым месторождение ценного минерала. Растения - помощники геологов, часто они указывают на подземные залежи полезных ископаемых на глубинах до 20-25 метров.

Заключение

Опытным путем мы установили, что в растительных клетках содержится зеленый пигмент хлорофилл, желто-оранжевый ксантофилл, красный и синий антоцианы.

Наша гипотеза подтвердилась: факторы внешней среды оказывают влияние на окраску различных органов растений.

Зная зависимость изменений в окраске растений от условий окружающей среды, можно определить месторождения полезных ископаемых, а также химический состав почвы, глубину залегания грунтовых вод, содержание в почве питательных веществ.

Список литературы

Артамонов В. И. Зеленые оракулы - М.:Мысль, 1989.

Батурицкая Н. В. Фенчук Т. Д. Химические опыты с растениями: Кн. для учащихся. - М., 1991.

http://www.lepestok.kharkov.ua/bio/s20061201.htm

http://himik.my1.ru/publ/antociany_krasjashhie_veshhestva_rastenij/1-1-0-16.

Приложение 1

Антоциан изменяет окраску в кислой и щелочной среде

Приложение 2

В атмосфере сернистого газа лепестки пеларгонии обесцвечиваются

Приложение 3

Хлорофилл лучше растворяется в бензине (верхний слой), а в нижнем слое спирта находится ксантофилл.

Приложение 4

Вот что мы увидели в цифровой микроскоп:

Проводящие канальцы имеют розовую окраску, так как из почвы поступает окрашенный раствор перманганата калия (KMnO 4 ).

Приложение

Приложение Г

Пигмент хлорофилл лучше растворяется в бензине (верхний слой). Ярко-зеленое окрашивание.

В нижнем слое пигмент ксантофилл, растворенный в спирте . Желто-зеленое окрашивание.

Антоциан изменил окраску в кислой среде.

В щелочной среде антоциан становится желтого цвета.

ГОСТ 9733.0-83

Группа М09

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МАТЕРИАЛЫ ТЕКСТИЛЬНЫЕ

Общие требования к методам испытаний устойчивости окрасок к физико-химическим воздействиям

Textiles. General requirements for test methods of colour fastness to physical and chemical actions

ОКСТУ 8300, 8400, 9000

Дата введения 1986-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической промышленности СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 17.02.83 N 838

3. ВЗАМЕН ГОСТ 9733-61 (в части разд.1)

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 28.04.92 N 1014

6. ИЗДАНИЕ (сентябрь 2002 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, , утвержденными в апреле 1985 г., октябре 1989 г., июле 1990 г., августе 1992 г. (ИУС 7-85, 3-90, 11-90, 11-92)

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к методам испытаний устойчивости окраски текстильных материалов любого волокнистого состава и красителей любого класса к физико-химическим воздействиям.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Описание шкал эталонов стандартного тона и шкал эталонов для оценки устойчивости окраски

1.1.1. Устойчивость окраски зависит от насыщенности цвета, поэтому для ее оценки установлена стандартная степень интенсивности окраски, оцениваемая шкалами эталонов стандартного тона.

1.1.2. Эталоны стандартного тона, именуемые эталонами окрасок , представляют собой комплект из 20 образцов шерстяной ткани, окрашенных различными красителями в стандартные тона.

Допускается применять дополнительные эталоны разной насыщенности: удвоенной, обозначенной стандартного тона; более слабой обозначенной , , , стандартного тона.

Для флотских синих и черных цветов установлены две стандартные насыщенности:

синий светлый;

синий темный;

черный светлый;

черный темный.

1.1.3. Эталоны стандартного тона не предназначены для испытания устойчивости их окрасок, они указывают лишь, для какой интенсивности окраски должны быть определены показатели устойчивости независимо от класса красителя и вида волокна.

1.1.4. Для характеристики устойчивости окрасок на текстильных материалах любого вида волокна испытания проводят в одной, двух или трех концентрациях, указываемых в нормативно-технической документации на красители, одна из которых соответствует интенсивности стандартного тона.

1.1.5. Устойчивость окраски к каждому виду физико-химических воздействий определяют по изменению первоначальной окраски или по изменению первоначальной окраски и степени закрашивания смежных тканей, подвергавшихся совместной обработке.

Степень изменения первоначальной окраски и степень закрашивания смежных тканей оценивают баллами при помощи шкал серых эталонов и шкалы синих эталонов.

Допускается определять устойчивость окраски текстильного материала путем сравнения ее с устойчивостью окраски согласованного образца.

Результат испытания выражают словами: "равна", "выше" или "ниже" устойчивости окраски согласованного образца.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

1.1.5.1. Устойчивость окраски испытывают одновременно только к одному виду воздействия.

1.1.5.2. Термины, применяемые в настоящем стандарте, и пояснения к ним приведены в справочном приложении.

1.1.5.1; 1.1.5.2. (Введены дополнительно, Изм. N 1).

1.1.6. Шкалы серых элементов служат: одна шкала - для определения степени изменения первоначальной окраски, другая - для определения степени закрашивания смежных тканей.

Шкалы серых эталонов позволяют оценивать устойчивость окрасок в пределах от 1 до 5 баллов, из которых балл 1 означает низшую, а балл 5 - высшую степень устойчивости окраски.

1.1.6.1. Шкала для определения степени изменения первоначальной окраски состоит из пяти или девяти пар полосок серого цвета, которые позволяют оценивать устойчивость окраски от 5 до 1 балла.

Оценка 5 баллов означает высшую степень устойчивости окраски и представлена двумя идентичными полосками серого цвета, контраст между которыми равен нулю.

Оценки 4, 3, 2 и 1, 4-5, 4, 3-4, 3, 2-3, 2, 1-2, 1 балл представлены двумя полосками, одна из которых идентична полоскам 5 балла, а другие - более светлые, с увеличивающейся контрастностью.

Полосы должны иметь нейтральный серый цвет. Измерения интенсивности цвета на них следует проводить с помощью спектрофотометра. Колориметрические величины рассчитывают по дополнительной стандартной колориметрической системе CIE 1964 (данные 10° наблюдателя) с источником освещения .

Координата цвета первой полосы каждой пары должна быть выражена величиной 12±1.

Цвет второй полосы каждой пары должен быть таким, чтобы цветовое различие между полосами каждой отдельной пары соответствовало значению, приведенному в табл.1.

Таблица 1

1.1.6.2. Шкала для определения степени закрашивания белых материалов состоит из пяти или девяти пар полосок, которые позволяют оценивать закрашивание от 5 до 1 балла.

Оценка 5 баллов означает высшую степень устойчивости окраски и представлена двумя полосками белого цвета, контраст между которыми равен нулю.

Оценки 4, 3, 2 и 1, 4-5, 4, 3-4, 3, 2-3, 2, 1-2, 1 балл представлены в виде двух полосок, одна из которых белого цвета, идентичная полоскам 5 балла, вторые полоски - серого цвета с увеличивающейся контрастностью.

Полосы должны быть белыми или нейтрально серыми. Измерения интенсивности цвета при изготовлении шкал выполняются с помощью спектрофотометра. Колориметрические величины рассчитывают по дополнительной стандартной колориметрической системе CIE 1964 (данные 10° наблюдателя) с источником освещения .

Координата цвета первой (белой) полосы каждой пары должна быть не менее 85.

Цвет второй полосы каждой пары должен быть таким, чтобы цветовое различие между полосами каждой отдельной пары соответствовало значению, приведенному в табл.2.

Таблица 2

Примечание. Значения в скобках относятся только к девятибалльной шкале.

1.1.6.1, 1.1.6.2. (Измененная редакция, Изм. N 1, ).

1.1.7. Шкала синих эталонов служит для определения степени изменения первоначальной окраски от воздействия света, света и погоды и позволяет оценивать устойчивость окраски в пределах от 1 до 8 баллов, из которых балл 1 означает низшую, а балл 8 - высшую степень устойчивости окраски.

1.1.7.1. Шкала синих эталонов представляет собой комплект из 8 полосок шерстяной ткани, окрашенных индивидуальными красителями с различной степенью устойчивости к свету.

1.1.7.2. Условия хранения и поверки эталонов приведены в приложении 2.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

2.1. Характеристика проб

В зависимости от проводимого испытания применяют:

рабочую пробу;

рабочую составную пробу;

смежную ткань;

контрольную пробу.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2.Приготовление проб

2.2.1. Приготовление рабочих проб

Из подлежащих испытанию окрашенных тканей или трикотажа вырезают пробу размером 104 см.

Подлежащую испытанию пряжу для обработок в сухом состоянии наматывают параллельными рядами на картон. Для обработок во влажном состоянии используют мотки пряжи, связанные с обоих концов, длиной 10 см и диаметром приблизительно 0,5 см.

Волокно, подлежащее испытанию, расчесывают и придают ему форму ленты размером 104 см.

Исходный материал, используемый для приготовления рабочих проб, не должен иметь неровностей (складок, заминов).

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2.2. (Исключен, Изм. N 2).

2.2.3. Приготовление рабочих составных проб с использованием двух смежных одноволоконных тканей

(Измененная редакция, Изм. N 4).

2.2.3.1. Из подлежащих испытанию ткани или трикотажа вырезают пробу размером 104 см, помещают ее между двумя смежными тканями, одна из которых - из того же волокна, что испытуемая проба, а другая - из волокна, указанного в конкретном методе испытаний, и прошивают вдоль одной короткой стороны наметочным швом. Когда во время испытания пробу подвергают механическому воздействию, ее прошивают по четырем сторонам.

2.2.3.2. Подлежащую испытанию окрашенную пряжу укладывают параллельными рядами между двумя смежными тканями размером 104 см, при этом масса пряжи должна быть приблизительно равна половине массы смежных тканей. Пробу прошивают наметочным швом со всех четырех сторон. Когда во время испытания рабочая составная проба подвергается механическому воздействию, его дополнительно прошивают стежками перпендикулярно направлению пряжи с интервалом в 1 см.

2.2.3.3. Перед испытанием окрашенное волокно расчесывают, придают ему форму ленты размером 104 см и укладывают между двух смежных тканей, при этом масса волокна должна быть приблизительно равна половине массы смежных тканей.

Рабочую составную пробу прошивают со всех четырех сторон. Когда во время испытания она подвергается механическому воздействию, ее дополнительно прошивают стежками перпендикулярно направлению волокна с интервалом в 1 см.

2.2.3.4. Для некоторых испытаний требуются пробы, приготовленные иным способом. В этом случае способы приготовления приводятся в описании соответствующих стандартов.

2.2.3.5. При испытании окрашенной ткани из смеси волокон, у которой с одной стороны преобладает одно волокно, а с противоположной стороны - другое волокно, пробу помещают между смежными тканями так, чтобы преобладающее волокно было ближайшим к смежной ткани, состоящей из того же волокна.

2.2.3.6. При испытании окрашенной ткани из смеси волокон одна смежная ткань должна состоять из волокон, преобладающих в смеси, а другая смежная ткань - из волокон, занимающих второе место в смешанной ткани. Если представляет интерес закрашивание других волокон, то в качестве второй смежной ткани могут быть использованы смежные ткани из интересующих волокон.

2.2.3.6а. Поверхность рабочей пробы должна быть целиком накрыта смежной тканью.

2.2.3.7. При испытании напечатанной или пестротканой ткани на лицевую сторону рабочей пробы помещают две смежные ткани, при этом каждая смежная ткань должна занимать только половину площади рабочей пробы. В зависимости от рисунка необходимо такое количество проб, которое обеспечивало бы испытание всех цветов в ткани.

При испытании ткани с различным рисунком на лицевой и изнаночной сторонах каждая смежная ткань должна накрывать половину рабочей пробы с лицевой и изнаночной сторон.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2.3.8. Швейные нитки для прошивания рабочих составных проб и связывания мотков не должны быть окрашены и содержать оптических отбеливателей.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

2.2.3а. Приготовление рабочих составных проб с использованием многоволоконной смежной ткани

2.2.3а.1. Из подлежащей испытанию ткани вырезают пробу размером 104 см, помещают лицевой стороной на многоволокнистую смежную ткань и прошивают вдоль одной короткой стороны.

2.2.3а.2. При испытании многоволоконных тканей, в которых одно волокно преобладает на одной, а другое - на другой стороне пробы, проводят испытания двух составных рабочих проб, у которых многоволоконная смежная ткань находится с разных сторон пробы.

2.2.3а.3. При испытании пестротканых или набивных тканей все цвета рисунка должны быть испытаны в контакте со всеми шестью компонентами многоволоконной смежной ткани. Это может быть достигнуто при проведении нескольких испытаний.

2.2.3а.4. Подлежащие испытанию окрашенные пряжу или волокно равномерно распределяют по многоволокнистой смежной ткани, причем пряжу укладывают под прямым углом к отдельным полосам смежной ткани, при этом масса пряжи или волокна должна быть приблизительно равна массе многоволоконной смежной ткани. Затем пробу накрывают легкой неокрашиваемой полипропиленовой тканью того же размера, сшивают вдоль всех четырех сторон и прошивают между каждой парой соседних полос многоволоконной смежной ткани.

2.2.3а-2.2.3а.4. (Введены дополнительно, Изм. N 4).

2.2.4. Одноволоконные смежные ткани не должны содержать остатков аппретирующих веществ, красителей, оптических отбеливателей или других реагентов, не должны иметь химически поврежденных волокон.

Смежные ткани из натурального шелка и ацетатных нитей должны быть промыты.

Характеристика одноволоконных смежных тканей представлена в табл.2а.

Таблица 2а

Примечание. Смежные ткани: хлопковая - по ГОСТ 28093 , шерстяная - по ГОСТ 27886 , льняная (арт. ОП252203-ШР/75) - по ГОСТ 10138 , вискозная - по ГОСТ 27887 , полиэфирная - по ТУ 17 РСФСР 18.254-02*, капроновая (арт. 52225) - по ГОСТ 20272 , полиакрилнитрильная - по ГОСТ 28253 .
________________
* ТУ, упомянутые здесь и далее по тексту, не приводятся. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке . - Примечание изготовителя базы данных.


(Измененная редакция, Изм. N 4).

2.3. Рабочие пробы и смежные ткани перед испытанием не выдерживают в климатических условиях.

При испытаниях, где различия в содержании влаги рабочей пробы и смежной ткани могут влиять на результаты испытания, их предварительно выдерживают в климатических условиях по ГОСТ 10681 .

(Введен дополнительно, Изм. N 4).

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

3.1. Исходные окрашенные материалы, из которых приготовлены рабочие пробы для испытаний, сохраняют в затемненном месте для сравнения с пробами, подвергшимися испытанию, при оценке устойчивости окраски.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.2. Для проведения испытаний растворы должны быть приготовлены с применением дистиллированной воды.

Содержание компонентов в ванне указывается в кубических сантиметрах см/дм или граммах на кубический дециметр г/дм в пересчете на технический продукт.

3.3. Испытания к мокрым обработкам проводят при соблюдении модуля ванны.

Под модулем ванны понимают отношение объема жидкости, применяемой для обработки, в кубических сантиметрах к массе простого или составного образца в граммах.

3.4. При испытании устойчивости окрасок к мокрым обработкам пробы должны быть равномерно смочены.

При замачивании шерсти или смешанных материалов, содержащих шерсть, проба должна быть тщательно отжата рукой, или стеклянной палочкой со сплющенным концом, или посредством соответствующего механического устройства.

При смачивании пробы каплями воды или реактива с последующим втиранием их стеклянной палочкой не допускается повреждение поверхности пробы.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.5. При замачивании и отжиме волокнистого материала до содержания жидкости в количестве, равном его массе (100%-ный привес), волокнистый материал следует пропитать жидкостью, затем отжать, пропуская между двумя резиновыми валиками, или на стеклянной пластинке с помощью резинового валика, или подвергнуть центрифугированию. Выжимание руками не дает равномерного отжима. В некоторых случаях отжим осуществляется до 80%-ного привеса.

3.6. В описании методов испытаний в необходимых случаях указаны допуски для численных значений размеров температуры и времени. Если нет указания на допуски, то точность измерения будет считаться достаточной, если оно проведено с применением обычных инструментов и при соблюдении необходимых правил предосторожности.

3.7. Пробы после испытания высушивают на воздухе в подвешенном состоянии при температуре не выше 60°С так, чтобы части составной пробы не соприкасались между собой и были защищены от прямого солнечного света. Для некоторых испытаний требуются особые условия сушки, они указаны в соответствующих стандартах.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Для оценки устойчивости окрасок к физико-химическим воздействиям служат:

окрашенный материал, не подвергавшийся испытаниям;

рабочие пробы после их испытания;

смежные ткани, подвергавшиеся испытанию вместе с рабочими пробами;

шкалы серых эталонов;

шкалы синих эталонов.

Оценку устойчивости окрасок к мокрым обработкам проводят не ранее чем через 1 ч после высушивания рабочих проб.

Волокна, прилипшие к смежной ткани, должны быть удалены перед оценкой закрашивания.

Оценку устойчивости окрасок проводят визуальным сравнением контраста между пробами до и после испытания с контрастами серых эталонов.

Рабочие пробы или смежную ткань до и после испытания располагают рядом друг с другом в одной плоскости с ориентацией в одном направлении. При необходимости рабочую пробу складывают в несколько слоев, чтобы избежать его просвечивания.

Сравнение рабочих проб проводят на сером фоне. Интенсивность окружающего поля должна быть между 1 и 2 баллами шкалы серых эталонов для оценки изменения окраски.

Сравниваемые поверхности должны освещаться дневным светом с северной стороны или источником света в 600 лк или более. Свет должен падать на поверхность приблизительно под углом 45°, а направление луча зрения наблюдателя должно быть перпендикулярно к поверхности рабочих проб.

Устойчивость окраски к любому воздействию оценивают баллом той пары серых эталонов, контраст которой признается одинаковым с контрастом между рабочими пробами до и после испытания или между не подвергавшимися испытанию и после испытания смежных тканей при использовании девятибалльной шкалы.

При использовании пятибалльной шкалы устойчивость окраски пробы оценивают баллом той пары серых эталонов, контраст которой равен контрасту между исходным материалом и пробой после испытания. Если контраст находится между двумя ближайшими эталонами шкалы, то устойчивость такой окраски оценивают двумя баллами, например: 3-4. Эта оценка означает, что окраска имеет устойчивость меньшую, чем эталон 4-го балла, но большую, чем эталон 3-го балла.

Изменение окраски рабочей пробы может проявиться в изменении ее интенсивности, оттенка, чистоты или в комбинации этих свойств. В зависимости от характера изменения окраски, оценка его основывается на величине общего видимого контраста между двумя поверхностями, из которых одна рабочая проба до испытания, другая после испытания. Этот контраст сравнивается с контрастом пяти полосок шкал серых эталонов.

Если контраст вызван изменением оттенка или чистоты, то наряду с баллом ставится буквенное обозначение, в соответствии с табл.3.

Таблица 3

При оценке устойчивости окраски в составных рабочих пробах во внимание принимается изменение лицевой стороны рабочей пробы и степень закрашивания той стороны смежной ткани, которая сильнее закрашена.

Оценку изменения окраски текстильного материала с многоцветным рисунком устанавливают по цвету, претерпевшему наибольшее изменение.

Закрашивание в швах и в местах перегиба составной рабочей пробы не принимается во внимание.

При оценке устойчивости окраски необходимо сравнить результаты испытания на рабочих пробах, получивших одинаковые баллы. Рабочие пробы, устойчивость которых не соответствует другим пробам, получившим такой же балл, оцениваются повторно.

Если после испытания устойчивости окраски наблюдается изменение поверхности пробы (изменение расположения ворса, структуры, блеска и т.д.) следует привести ее в исходное состояние.

В противном случае оценка устойчивости окраски отражает одновременно изменение окраски и изменение поверхности пробы, что должно быть отмечено в протоколе испытания.

Допускается при оценке закрашивания в качестве исходной смежной ткани использовать ткань, подвергшуюся обработке в тех же условиях, что и проба, но без окрашенной пробы.

Не допускается оценивать отдельно относительную величину изменения цвета по насыщенности, цветовому тону, светлоте.

Следует проводить два параллельных испытания устойчивости окраски. Если разница в оценке между ними составляет более половины балла, испытание повторяют. Если при повторном испытании разница превышает допустимое отклонение (0,5 балла), то за результат испытаний принимают более низкое значение. В протоколе указывают результат испытания и наибольшую разницу между результатами.

(Измененная редакция, Изм. N 2, ).

ПРИМЕРЫ ОЦЕНОК

1. Окраска не изменила оттенка, но стала слабее, контраст ее с первоначальной окраской соответствует контрасту эталона 3-го балла серой шкалы для оценки изменения окраски. Ставится оценка 3 без буквенных обозначений.

2. По интенсивности окраска заметно не изменилась, а цвет перешел из синего в красный. По общему изменению устойчивость окраски оценивается баллом 1, а качественная характеристика этого изменения обозначается буквой К. Оценка записывается выражением 1 К.

3. По общему контрасту устойчивость окраски оценивается баллом 3. Изменение окраски выразилось в ослаблении интенсивности, покраснении оттенка и потере чистоты оттенка. В этом случае ставится оценка 3 КТ.

Запись оценок устойчивости окрасок в баллах осуществляется в следующей последовательности: оценка изменения первоначальной окраски; оценка степени закрашивания белого материала из того же волокна, что испытуемый образец; оценка степени закрашивания смежной ткани.

Пример записи оценок: 3/2/3.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.2. О результатах испытаний составляют протокол в соответствии со стандартами на конкретные методы испытаний.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (справочное). ПОЯСНЕНИЯ К ТЕРМИНАМ, ПРИМЕНЯЕМЫМ В СТАНДАРТЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

(Измененная редакция, Изм. N 4).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (обязательное). УСЛОВИЯ ХРАНЕНИЯ СЕРЫХ, СИНИХ ШКАЛ И ШКАЛ СТАНДАРТНОГО ТОНА

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное

Синие, серые шкалы и шкалы стандартного тона допускаются к использованию с разрешения Центрального научно-исследовательского института шерстяной промышленности.

Шкалы должны храниться в закрытом виде, в защищенном от света месте, в помещении, не имеющем избыточной влажности и вредно действующих паров химических веществ.

Срок действия шкал не ограничивается, они выходят из употребления при выгорании, загрязнении, пожелтении и т.д.

Для сличения серых шкал и шкал стандартного тона необходимо иметь контрольную (нерабочую) шкалу, с которой периодически проводится визуальное сравнение рабочих шкал. Одна синяя шкала, состоящая из восьми полосок ткани, используется один раз.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. (Введено дополнительно, Изм. N 2).



Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
М.: ИПК Издательство стандартов, 2002