О ВЫСЫХАЮЩИХ МАСЛАХ
Все растительные и животные масла на воздухе изменяют свои химический состав. При поглощении кислорода они окисляются, горкнут Из растительных быстрее всех горкнет ореховое масло, более устойчиво — оливковое и миндальное. Все масла не проводят электричества, многие из них, окисляясь, густеют и высыхают, превращаясь в нежирное каучукообразное вещество. Такие масла называются высыхающими, они - то и представляют интерес, в том числе в малярном деле Масел, отличающихся большей или меньшей способностью высыхания очень много. Мы рассмотрим ореховое, маховое, подсолнечное, конопляное и льняное масла. Из масел животного происхождения только рыбий жир густеет на воздухе, остальные не сохнут, не густеют, так же как и некоторые из растительных „ масел, например, деревянное, репное, сурепное, рапсовое и другие.
Высыхание масел сопровождается поглощением кислорода, от чего масла, уменьшаясь в объеме увеличиваются в весе увеличение веса достигает иногда 10% взятого для опыта масла, хотя при высыхании из них улетучивается некоторая часть углерода и водорода Высыхание масел следует рассматривать как химическую реакцию Поэтому при известных условиях оно может быть ускорено или замедлено. Опыты доказывают, что свет и тепло способствуют высыханию, особенно в начале процесса, так, например, масло, начавшее
окисляться днем, продолжает высыхать и ночью, в темноте. Если же покрыть маслом стеклянную пластинку вечером, то окисление или высыхание не начнется до появления дневного света, далее если продержать пластинку в темноте целый месяц. Свет, тепло и сухость воздуха способствуют высыханию, низкая же температура, ниже +10“ С, и избыток сырости в воздухе замедляют высыхание. Свет, проходящий через цветные стекла, действует на высыхание масла по-разному в зависимости от цвета стекла. Так, полному высыханию и его ускорению способствует более других белый цвет, затем голубой, красный и зеленый, а менее всего — желтый цвет. Присутствие посторонних примесей в маслах может ускорять или замедлять высыхание при других благоприятных обстоятельствах; это зависит от химического воздействия этих веществ на составные части масел (чем и пользуются в малярном деле, придавая им свойство ускоренного высыхания, чему служат многие металлические окислы, легко уступающие свой кислород). Вещества, которые быстро окисляются не воздухе, замедляют высыхание масел Многие опыты подтверждают это свойство. В частности, опыт Шевре - ля, который брал параллельно: сырое льняное масло, масло со свинцовыми и масло с цинковыми белилами; тонким слоем этих масел покрывал пластинки из различных материалов и получал различные результаты высыхания.
На ускорение высыхания влияет не только примесь веществ, но и материал, покрываемый маслом. На дереве масло сохнет медленнее, вероятно, потому, что соки дерева, содержащие альбумин, танин и другие вещества, растворяются в масле и сами поглощают кислород для окисления. Металлы относятся к высыханию иначе: окисляясь сами, они способствуют до известной степени и окислению масла, которое, соединяясь с их окислами, образует мыла, растворимые в избытке масла до его насыщения. На этом свойстве основано приготовление быстро сохнущих масел для малярного производства. Такое быстро высыхающее масло называется олифой.
Из высыхающих масел, имеющих применение в малярно-живописном деле, заслуживают внимания следующие:
a) Масло ореховое получают прессованием ореховых зерен, просушенных на воздухе в течение 2 — 3 месяцев; масло получают в два приема Первую прессовку проводят при обычной температуре; получают бесцветное, на вкус сладковатое, со слабым ореховым запахом масло, идущее для пищи, довольно ценное; оно составляет около 20% от взятого веса зерен; затем жмых обливают кипящей водой и подвергают второму, более сильному прессованию; получается второй сорт масла, горьковатый на вкус, зеленоватого цвета, не употребляемый в пищу, он обладает большей скоростью высыхания, используется в живописи и приготовлении масляных красок, составляет более 30% от общего веса зерен. При 15° С сгущается, а при 27° С превращается в твердую белую массу.
b) Масло подсолнечное получают прессованием семян подсолнечника Оно желтого цвета, имеет приятный запах и вкус, скоро горкнет; высыхает быстрее орехового, но слабее льняного. Используется как пищевой продукт, в малярном деле — для приготовления светлой олифы, которая по своим качествам уступает льняной олифе. Подсолнечное масло густеет при —20° С, а при более низкои телшературе застывает в белую массу. Производство этого масла развито в России в южных приволжских губерниях; в Западной Европе применение его неизвестно
c) Масло маковое получают из семян мака; если прессование велось на холоде, масло будет белого цвета; если при нагревании — с красноватым оттенком Приятно на вкус, употребляется в пищу, сохнет довольно слабо. Раньше, когда получение более дешевых масел не было развито, маковое масло применялось очень широко для светлых и белых покрасок в виде белой олифы.
Теперь применение его весьма ограничено. Различные сорта мака дают различное количество масла; выход его во многом зависит от климатических условий, при которых происходило созревание зерен, так что процент содержания масла в маковых зернах варьируется от 35% до 48%; застывает при —4° С.
d) Масло конопляное получают из семян конопли. Эго самое популярное масло в России: употребляется в пищу, для приготовления жидкого зеленого мыла и малярной олифы, многими предпочитаемой олифе льняной.
Свежее конопляное масло имеет зеленый цвет, тяжелый удушливый запах и неприятный вкус; старое масло имеет горький вкус, темно-коричневыи цвет, для пищи непригодно, может употребляться для варки олифы. При —15° С густеет, а при —27° С застывает в твердую массу грязно-зеленого цвета. Конопляное масло из-за сравнительной дешевизны пользуется значительным спросом Из конопляного масла получают темную олифу, пригодную для грубых малярных работ; красочный слой в сравнении с льняной — слабый, скоро разрушающийся; для масляных лаков неприменима.
e) Масло льняное является основным в малярной практике, добывается из семени льна Очень быстро высыхает и наиболее полно отвечает требованиям малярно-живописного искусства, легко осветляется, поэтому годится для приготовления белой олифы.
Обычно льняное масло получают прессованием с подогреванием и без подогревания; в первом случае масло имеет желто-бурый цвет, во втором — светло-желтый; слабый запах и приятныи вкус делают его пригодным к употреблению в пищу Выход масла зависит от степени зрелости семян и сорта Получение масла из льняных семян составляет от 22 до 30%. Определенную роль играет совершенство прессовки. В жмыхе обычно остается от 10 до 12% масла, которое можно добыть только выщелачиванием Застывает при 27° С, превращаясь в желтую массу.
Преобладающим веществом в составе льняного масла является линолеиновая кислота, присутствию которой все масла обязаны своей способностью высыхать. Вес этой кислоты в льняном масле составляет 80%, другие масла содержат ее меньше и поэтому менее способны высыхать. По содержанию линолеиновой кислоты к льняному маслу приближается конопляное (70% веса).
Высыхающие масла, особенно льняное, очень хорошо исследованы Мульдером Льняное масло имеет химическую формулу С Н О3 и по Заку содержит около 78% углерода, 10,8% водорода и 11% кислорода; по Лефорту углерода — 75%, водорода — 10% и кислорода — 14%. Как все жиры, представляет смесь глицеринов с содержанием около 8% глицерина, остальные 92% — связанные с ними кислоты. Преобладающая кислота в льняном масле — линолеиновая; смесь этой кислоты с глицерином называют линолеином Химический состав линолеиновои кислоты выражается формулой С Н2(,010. Тонкий слой сырого масла на стеклянной пластинке высыхает летом на воздухе в течение 14 дней, зимой сохнет слабее и продолжительнее. Высохшее масло от поглощения кислорода увеличивается в весе, превращаясь в новое вещество, называемое ли - ноксид — С О11. Старое масло сохнет быстрее, 4- летнее высыхает в 4 дня.
Добывание льняного масла широко развито в России и особенно в портовых городах, хотя, казалось бы, выгоднее производить масло там, где имеется сырой продукт. Льняное масло и льняной жмых пользуются громадным спросом на рынках Западной Европы, вот почему наши лучшие маслобойные заводы в С-Петербурге и в Риге процветают. Они обеспечены сбытом своей продукции. Льняное масло в большом количестве сбывается и на московском рынке, с успехом кон - курируя в ценах с заводами внутренней России, производящими свою продукцию в ограниченных количествах.
Ценность растительных масел в целом и постоянный спрос на них порождают их фальсификацию, получаемую подмешиванием дешевых продуктов к более дорогим; среди многих примесей встречаются иногда вредные, портящие льняное масло, делая его негодным к употреблению как в пище, так и в малярном де - ле. Вредными примесями надо считать: ворвань, канифольное, или смоляное, масло и масла минеральные. Применение последних ввиду их чрезвычайной дешевизны увеличивается. Определить примеси в маслах чрезвычайно трудно, тем более, что удельный вес их почти одинаков и они легко смешиваются.
Присутствие рыбьего жира узнается по его характерному запаху при нагревании. Смоляное масло обнаруживает свое присутствие темным осадком. Значительная примесь минерального масла узнается по появлению флюоресценции голубоватого оттенка. Оно становится незаметным при примесях, не превышающих 10% по весу; кроме того, в последнее время стали так искусно очищать минеральные масла, что некоторые его сорта вовсе не производят флюоресценции или проявляют ее в весьма слабой степени. Гораздо лучше и вернее определять примеси минеральных масел об - мыливанием пробы; только тогда растительное масло переходит в мыло, соединяясь с едкой щелочью, а минеральное остается свободным.
Гораздо сложнее определить примеси дешевых растительных масел в маслах более дорогих. По этому вопросу были проведены исследования и предложены некоторые способы; ни одного, однако, нельзя признать удовлетворительным
Растительные масла при смешении с серной кисло - тои нагреваются, и примечательно, что высыхающие масла нагреваются сильнее, и вообще повышение температуры в этих случаях для различных масел различно. Советуем пользоваться этим свойством для определения примесей в маслах. Следующие данные могут служить руководство/л; 50 г масла при смешении с 10 см
серной кислоты крепостью в 66° Боме повышают температуру:
масла оливкового — на 42 С масла орехового — на ЮГ С масла макового — на 74,5° С масла конопляного — на 98° С масла репового — на 58° С масла подсолнечного — на 97° С масла миндального — на 53° С масла льняного — на 133° С.
Из химических реакций, характеризующих растительные масла, я могу указать только на действие смеси серной и азотной кислот, проявляющееся окрашиванием масла; так, от добавления 10 см смеси кислот (в равной пропорции) к 10 см’ масла получается окрашивание:
в масле оливковом — светло-желтое в масле льняном — красно-бурое в масле миндальном — розовое в масле сурепном — коричневое в масле маковом — красное.
Очень часто чистота масла зависит от чистоты сырого материала. Так, например, сорное льняное семя дает масло мутное, с зеленоватым оттенком, неспособное к полному высыханию.
Желательно в сыром виде не употреблять высыхающее масло как технический продукт. Способность высыхания, как главное и необходимое свойство, в сырых маслах проявляется весьма медленно; ускорения реакции достигают искусственно, путем нагревания его с примесью окислов металлов, способных уступать свои кислород маслу; таких веществ довольно много. Есть несколько способов получения олифы, или так называемого вареного масла, из которых лучшие будут описаны в главе о лаках, так как сама олифа есть своего рода лак и вместе с тем служит растворителем многих смол и других материалов при производстве различных лаков.
12 Обработка дерева 337
Из всех растительных масел льняное масло представляет наибольший интерес; мы уже знаем его состав, в котором преобладает линолеин. При кипячении масла линолеин окисляется, выделяет глицерин и переходит в ангидрид линолеиновой кислоты, представляющий каучукообразное нежирное вещество, химически сходное с каучуком,— тоже продуктом окисления; этот ангидрид кислоты называют линоксидом
Линоксид сам по себе бесцветен, прозрачен и эластичен; растворяется только в хлороформе и сернистом углероде. Масло, высыхая, увеличивается в весе от поглощения кислорода но теряет глицерин. В сухом виде состоит из линоксида и кислот польметиновой, оле- иновои и миристиновои, которые соединяются с линоксидом При дальнейшем окислении сухой массы связь эта теряется, следствием чего является разрушение самого слоя. Так что при высыхании масла нетрудно различить два этапа; превращение масляного слоя в нежирное эластичное вещество, а затем, при дальнейшем окислении, потерю эластичности и разрушение. Воздух, свет и тепло содействуют как высыханию масла, так и разрушению высохшей массы, которая в красках служит цементом, соединяющим частицы краски. Поэтому прочность красочного слоя зависит главным образом от олифы, дающей свои линоксид. Чем он устойчивее, тем прочнее и окраска.
Многие краски, представляя собой окиси металлов, способствуют прочности или слабости красочного слоя, многие относятся совершенно нейтрально, а есть и такие, которые, соединяясь с маслом, образуют соли - мыла, давая более или менее прочные соединения металлического основания с органическими кислотами, и как бы металлизируют последние На этом свойстве масел основано изобретение металлизации олифы, лаков и масляных красок, о чем более подробно будет сказано в особой главе.