Konst

Ifall du skulle råka hitta en 150 år gammal grön tapet är det bäst att vara försiktig. Den kan vara rejält giftig. År 1775 upptäckte den svenske kemisten Carl Wilhelm Scheele ett vackert grönt pulver som han framställde från ”vit arsenik” (As2O3) och kopparsulfat (CuSO4). Scheele insåg att hans gröna pulver kunde vara användbart för tillverkning av färg. Det mörkgröna pulvret fick namnet ”Scheelegrönt” och blev mycket populärt. Eftersom arsenik är giftigt skulle det visa sig att Scheeles upptäckt inte var helt lyckad. På 1800-talet användes Scheelegrönt för att trycka tapeter och dessa kunde avge en dödligt giftig gas om de möglade. Det finns de som tror att det var sådana tapeter som dödade Napoleon.

Scheelegrönt får sin färg av kopparjoner

Vad är det som ger Scheelegrönt dess färg? Scheelegrönt är en komplicerad blandning av kemiska ämnen. Gemensamt är att de alla innehåller kopparjoner (Cu2+). Kopparjoner har ofta en blå eller grön färg.

Ljus är en form av energi. Vitt ljus är en blandning av strålning med olika energi. När vitt ljus träffar till exempel en regndroppe eller ett glasprisma delas det upp i sina olika färger. Då får vi ett så kallat spektrum. Regnbågen är ett exempel på ett spektrum. Solens vita ljus har delats upp genom att passera genom regndroppar. Det röda ljuset har lägst energi och det violetta ljuset har högst energi. Energin i ljus kan tas upp av elektroner i atomerna.

Elektronerna i en atom är uppdelade i elektronskal. Ju närmare atomkärnan ett elektronskal är, desto lägre energi har elektronerna i elektronskalet. De yttersta elektronerna har högst energi och kallas valenselektroner. Atomer kan ta upp ljus. Den upptagna energin lyfter en elektron till ett högre elektronskal. Vi säger att atomen är exciterad. Orange ljus har just den energi som krävs för att en valenselektron i kopparjonen i Scheelegrönt ska lyftas till ett högre elektronskal. Om vi lyser på Scheelegrönt med vitt ljus kommer en del av det orange ljuset att absorberas och ljuset som reflekteras är inte längre vitt. Om ljus med en viss färg tas bort från vitt ljus får vi den så kallade komplementfärgen. För att lista ut komplementfärgen kan vi använda en färgcirkel. Komplementfärgen till orange är grönt. Ett ämnes färg beror alltså på vilken typ av ljus ämnets atomer eller molekyler absorberar.

 

Den färg som konstnärer använder består av olika pigment som absorberar ljus och därför har färg. Pigmenten är uppslammade i ett bindemedel som torkar och gör att färgen sitter kvar.

Pigment ger färg till målningar

Den äldsta kända målningen finns i en grotta i Spanien och är minst 64 000 år gammal. Det var långt innan den moderna människan nådde Europa. Målningen måste alltså vara gjord av neandertalmänniskor. En målning består av färgade kemiska ämnen som kallas pigment. Neandertalarna hade bara tillgång till naturliga pigment som finns i naturen. Rödbrun färg kom från en järnoxid som kallas ockra. Vit färg kom från kalciumkarbonat som kallas krita. Den svarta färgen kom från träkol.

Med tiden upptäcktes fler och fler pigment och till slut lärde sig människan att med enkla kemiska metoder framställa syntetiska pigment. Det var en tidig form av praktisk kemi. I Egypten, 3100-1000 före vår tideräkning, utvecklades ett måleri med vackra klara färger. Det rörde sig ofta om religiösa väggmålningar, där färgerna hade en symbolisk innebörd. Blått symboliserade himlen och vatten. Rött symboliserade eld, ilska och seger. Grönt symboliserade grönska och fruktbarhet. Om färgerna blandades tappade de sin innebörd, vilket gjorde att egyptierna inte var intresserade av att blanda färger för att få olika nyanser.

Egyptierna använde det giftiga pigmentet auripigment (arseniksulfid, As2S3) som gul färg. Röda färger fick de med hjälp av mönja (en blyoxid, Pb3O4), cinnober (kvicksilversulfid, HgS) eller realgar (arseniksulfid, As4S4). Egyptierna använde två gröna pigment som båda innehöll koppar. Dels mineralet malakit och dels ett syntetiskt pigment som kallas spanskgröna och som framställs genom att lägga koppar i ättika.

Egyptierna använde två blå pigment och båda är lite speciella. Ultramarin framställdes genom att pulverisera den dyrbara ädelstenen lapis lazuli, och skiljer sig rent kemiskt från övriga pigment. Det innehåller nämligen inga metalljoner som absorberar ljus. Istället kommer färgen från svavelatomer i jonen S3-. Det andra blå pigmentet, som kallas ”egyptiskt blått” framställde egyptierna på syntetisk väg. Tyvärr finns inget recept bevarat så vi vet faktiskt inte hur egyptierna framställde sitt blå pigment. På 1800-talet kunde kemisterna analysera egyptiska färgprover. Troligen framställdes egyptiskt blått genom att värma en blandning av sand (SiO2), kalksten (CaCO3), soda (Na2CO3) och brons till nästan 1000 grader. Sodan gjorde blandningen lättsmält och gav en glasliknande massa som kunde pulveriseras. Även i ett modernt kemiskt laboratorium krävs det en hel del övning och tålamod för att framställa egyptiskt blått.

Först på 1700-talet fick konstnärerna ett billigt alternativ till den blå färgen. Det kallas för  berlinerblått. Det upptäcktes av en tysk uppfinnare som först försökte hålla metoden hemlig. Berlinerblått framställdes genom att bränna en blandning av pottaska (kaliumkarbonat) och oxblod och sedan tillsätta järnsulfat. Berlinerblått består av järnjoner vilka binds samman av cyanidjoner (CN-) som bildats genom sönderdelning av blodet. Den blå färgen uppstår när elektroner hoppar mellan järnjonerna.

På 1700-talet utvecklades kemin till en modern vetenskap och nya grundämnen upptäcktes. Ett av dem, krom, har fått sitt namn av det grekiska ordet chroma som betyder färg eftersom många kromföreningar har vackra färger. Flera kromföreningar fick användning som pigment, till exempel kromgrönt (kromoxid, Cr2O3) och kromgult (blykromat, PbCrO4).

Det var kromgult som konstnären Vincent van Gogh använde när han målade sina berömda solrosor. Tyvärr har kromgult en tendens att förlora sin vackra färg med tiden. Det beror på en kemisk reaktion med svavelföreningar i luften vilket ger svart blysulfid. Det gör att många av van Goghs ovärderliga målningar långsamt förstörs. Ibland, när han hade råd, använde han det mer hållbara pigmentet kadmiumgult (kadmiumsulfid, CdS). Kadmiumgult slog igenom på allvar i början av 1900-talet och trots att kadmium är mycket giftigt är det fortfarande tillåtet att använda i konstnärsfärger.

Under 1800-talet utvecklades den organiska kemin snabbt. År 1856 framställdes det första syntetiska organiska färgämnet, mauvein, som främst användes för att färga tyg. Det hade en vacker lila färg. Snart växte en hel färgämnesindustri fram och organiska pigment började användas i färg. Organiska kemister kan formge pigment med många olika nyanser. Problemet är att de ofta bleks av solljus. Därför används fortfarande många av de gamla oorganiska pigmenten av konstnärer.

Bindemedel gör att pigmenten sitter kvar på målningen

Först på 1800-talet fanns färdigblandad färg att köpa i tuber. Innan dess blandade konstnären sin egen färg. Ofta var recepten hemliga och gick i arv.

Det äldsta och enklaste sättet att måla är att slamma upp pigmentet i vatten. Det var sådana färger som användes till grottväggar.

I Egypten utvecklades mer avancerade färger. Där blandades pigmentet med äggula eller gummi arabicum. Gummi arabicum är ett slags lim som framställs från akaciaträd. Dessa färger fäste mycket bättre på underlaget. Äggula och gummi arabicum är exempel på bindemedel. Det är ämnen som hjälper till att binda pigmentet till underlaget. Färg som består av pigment och ägg kallas tempera och var vanliga fram till medeltiden.

På 1400-talet slog oljefärgerna igenom i Europa. I en oljefärg blandas pigmentet med en olja. Oftast användes kokt linolja. Linoljan reagerar med syrgas från luften och stelnar långsamt till ett segt gummiliknande material. Eftersom oljefärgen torkar mycket långsammare än de äldre temperafärgerna gav de konstnärerna mera tid när de målade. På 1900-talet kunde kemisterna framställa syntetiska alternativ till oljefärgerna. Idag väljer många konstnärer akrylfärg, där linoljan bytts ut mot akrylharts. Akrylharts är en slags plast. Till skillnad från oljefärgerna är akrylfärgen blandbar med vatten och konstnären kan tvätta sina penslar med vatten istället för terpentin. Terpentin är ett lösningsmedel. Det framställs genom att destillera ved från tall. En akrylmålning torkar också snabbare än en oljemålning.

På 1720-talet slog en ny stil igenom inom konst, arkitektur och mode. Den kallas rokoko och kom från Frankrike. Till skillnad från den äldre barockstilen var klara lysande färger nu högsta mode. Detta gjorde att en ny konstform, pastellmålning, blev modern. Pastellfärg framställs genom att blanda pigment med ett bindemedel och forma det till kritor. Till skillnad från vanliga vaxkritor som vi använde när vi var barn är pastellkritorna mjukare vilket gör att det är lätt att blanda färger och smeta ut färgen på underlaget. Bindemedlet i pastellkritor kunde vara allt från gummi arabicum, bivax och olja till honung eller socker. Ofta tillsätts kalciumkarbonat (krita) för att få rätt konsistens.

När vi målar med vattenfärg, har pigmentet blandats med bindemedel, vanligen gummi arabicum, och formats till fasta kakor. Konstnären använder en fuktig pensel för att suga upp färg från kakorna. Vattenfärgen fäster bra på till exempel papper som suger upp den vattenblandade färgen. Ett konstverk målat med vattenfärg kallas akvarell. Genom att använda mycket vatten kan vi få färgen att flytta ut på ett effektfullt sätt.

En liknande teknik har använts i Kina i 5000 år. Kineserna använder svart tusch, som består av sot och lim. Sot är fina kolpartiklar. Till skillnad från våra vattenfärger mals tuschen med vatten mot en sten, vilket ger en svart vätska. Konstnären doppar en särskild pensel i den svarta vätskan och använder den för att måla eller skriva på papper eller sidentyg. Konstverken signeras med en röd stämpel, där färgen består av cinnober (kvicksilversulfid), ricinolja och silkesfibrer.

Quiz - Konst

Vad kallas det när ljus studsar mot det material det träffar?

Denna partikel är placerad i yttersta skalet och har högst energi.

Används för att ge färgen rätt konsistens och för att tvätta av penslarna med.

Vad kallas det när ljus tas upp av materialet det träffar?

Denna metod används för att separera ämnen som har olika kokpunkt.

Vad är en valenselektron?

Används för att få färgen att fästa bättre vid underlaget.

Kallas det när en elektron tagit upp energi och lyft till ett högre skal.

Vad är ett spektrum?

Vad är ett pigment?

Uppgifter - Konst

Förklara och beskriv
  1. Förklara vad det är för skillnad mellan en jon och en atom.

  2. Vad är ljus?

  3. Hur uppstår en regnbåge?

  4. Hur är elektronerna i en atom ordnade?

  5. Förklara hur begreppen excitera, absorbera, reflektera och komplementfärg hänger ihop. 

  6. Vad är en uppslamning?

  7. Vilken funktion har bindemedlet i en färg?

  8. Vilken funktion har lösningsmedel?

  9. Vad är destillering?

Argumentera och resonera
  1. Vad är det för skillnad mellan en kopparatom och en kopparjon?

  2. Vad är det för skillnad på vitt ljus och grönt ljus?

  3. Vilka olika pigment nämns i texten och hur användes de? Diskutera med personen bredvid. 

  4. Vilka fördelar och nackdelar har oorganiska pigment jämfört med organiska pigment?

  5. Vilka fördelar och nackdelar har akrylfärg jämfört med oljefärg?

  6. Jämför bilderna på oljemålningen, pastellmålningen och akvarellen. Hur skiljer de sig åt?

Ta reda på
  1. Ta reda på på vilket sätt arsenik, kvicksilver och bly är giftiga för oss människor och miljön omkring oss.

  2. Gummi arabicum användes i forna Egypten som bindemedel i färg. Ta reda på i vilka produkter ämnet används idag. 

  3. Ta reda på vilka bindemedel används i dagens färgtillverkning.