Свежие комментарии

Цианотипия

Попаданцы часто берутся за осуществление масштабных проектов — строительство заводов, пароходов и т.д. При этом может возникнуть проблема копирования документации — рисунков, эскизов, чертежей, по которым рабочие должны осуществлять задуманное в камне, металле и дереве. Частично проблему копирования, особенно рукописного текста, решит копировальная бумага или мимеограф, но для чертежей лучше воспользоваться светокопированием, а именно цианотипией.

Цианотипия была изобретена в 1842 г. Джоном Гершелем, и на протяжении более 100 лет являлась самым распространенным методом копирования чертежей.

Принцип цианотипии состоит в восстановлении ионов железа (III) до железа (II) органическими кислотами (лимонной, винной или щавелевой) под действием света, образовавшееся железо (II) далее реагирует с гексацианоферратом с образованием осадка турнбулевой сини Fe[Fe(CN)6],
Для приготовления светочувствительной бумаги нужны всего два реактива — 30% раствор цитрата железа-аммония и 12% раствор красной кровяной соли K4[Fe(CN)6]. Бумага пропитывается смесью обоих растворов и при высыхании приобретает светочувствительность. Цианотипная бумага чувствительна только к ультрафиолетовым лучам, поэтому экспонирование нужно производить солнечным светом, дуговой или газоразрядной лампой, при этом обычно используется контактная печать с оригинала, выполненного тушью на кальке или просто тонкой бумаге.
После экспонирования для закрепления изображения остатки реагентов удаляются промыванием водой. В итоге получается негативное по отношению к оригиналу изображение в виде белых линий на синем фоне. Копии чертежей так и называли — синьками (blueprint), и это название сохранилось до наших дней, хотя в 1940-х годах цианотипия была вытеснена диазотипией, а затем ксерокопированием.
Сейчас цианотипию используют в качестве альтернативного фотопроцесса фотографы-любители и фотохудожники.

Вирирование отпечатков таннином (например, зеленым чаем) приводит к более привычной цветовой гамме

Реактивы, необходимые для светокопирования, доступны везде и практически в любую эпоху, хотя и с некоторыми оговорками.
Еще одна возможная область применения цианотипии, кроме копирования чертежей и схем — для подтверждения подлинности документов взамен водяных знаков или печатей, поскольку без знания технологии подделать изображение не получится. Изображение формируется в глубине бумаги и его невозможно изменить — стерать или дописать.

41 комментарий Цианотипия

  • molibden

    А можно поподробнее про синтез реагентов? Я посмотрел в википедии, чет не очень доступно получается.

    • 4eshirkot

      Красная крованая соль готовится окислением желтой кровяной соли, а она, в свою очередь, получается из рогов и копыт (а также обрезков кожи, крови и прочих отходов)
      https://ru.m.wikisource.org/wiki/%D0%AD%D0%A1%D0%91%D0%95/%D0%96%D0%B5%D0%BB%D1%82%D0%B0%D1%8F_%D0%B8%D0%BB%D0%B8_%D0%BA%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%BE%D0%BB%D1%8C
      https://ru.m.wikisource.org/wiki/%D0%AD%D0%A1%D0%91%D0%95/%D0%93%D0%BC%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%BE%D0%BB%D1%8C Технология расписана весьма подробно, и расход 10 кг отходов со скотобоен на 1 кг кровяной соли не выглядит особо затратным. Можно даже без рогов с копытами обойтись — азотом из воздуха.

      Цитрат железа-аммония — из лимонной кислоты, оксида железа (сойдет ржавчина или бурый железняк) и аммиачной воды (можно попутно с кровяной солью получать, 70-80% азота при этом в виде амииака улетает). Но это вещество используется лишь рвди удобства, потому что легко очищается перекристаллизацией и хорошо хранится — в сухом виде и в растворе. Можно заменить оксалатом железа-калия, который готовится из любой соли железа (III), щавелевой кислоты (ее еще проще, чем лимонную, достать) и поташа.

      • Вопрос — где брать щавелевую кислоту?

        • 4eshirkot

          Из опилок, например.
          >>готовят Щ. кислоту следующим образом: обливают воздушно-сухие опилки кипящим едким щелоком уд. веса 1,3 до 1,4, употребляя на 1 часть опилок 2 части щелочей (40KHO + 60NaHO), нагревают смесь в железных, плоских, около 2 м диаметром чашах при постоянном механическом помешивании до 240° C, наблюдая, чтобы толщина слоя не превосходила 1,5—2 см. По мере нагревания сначала испаряется вода, масса становится темно-бурой, появляется своеобразный запах, при 180° окраска массы начинает переходить в желтовато-зеленый цвет, и опилки мало-помалу теряют свою древесную структуру, которая к концу реакции совсем исчезает. Горячий сплав выщелачивают кипящей водой, концентрируют полученный раствор до 38° В., охлаждают, при чем кристаллизуется почти вся Щ. кислота в виде щавелево-натриевой соли>> (ЭСБЕ)

          • О_о
            Если иметь под рукой такую библиотеку, то можно построить химпром. Нужны только люди.
            Я знаю о ограниченном круге веществ из природы. Остальные реактивы — в магазине. И это классика современных химиков, скорее я знаю больше даже.

        • Vpotapov1

          /Вопрос — где брать щавелевую кислоту?/
          из щавеля же 🙂
          ну вот из Сети:
          Щавелевая кислота образуется часто при окислении, различных органических веществ. Раньше ее получали окислением древесных опилок кислородом воздуха при нагревании их с расплавленными едкими щелочами. При этом для прохождения реакции обязательно требуется присутствие хотя бы небольшого количества едкого кали; с чистым едким натром получение щавелевой кислоты невозможно. Окисление сахара азотной кислотой в присутствии пятиокиси ванадия как катализатора применяется и теперь для технического получения щавелевой кислоты

          • Vpotapov1

            О! не заметил, что уже разместили способ получения.
            Но существенная поправка — присутствие КОН

          • 4eshirkot

            Из щавеля — вряд ли, там ее немного.
            А вот окислением азоткой сахара или крахмала — идеальный способ, щавелевая кислота получается сразу очень чистой.
            https://www.popadancev.net/perxlorat-kaliya/#comment-149743
            Для небольших количеств потерей нескольких кг азотки можно пренебречь, а для больших — азотную кислоту несложно полностью регенерировать.

            • Только вот азотка — это ценный стратегический продукт для старых времен )) В отличии от опилок и щелочи

              • DlMFlRE

                А чертежи не ценный и не стратегический?

                • JJJhhh

                  Чертежи можно и ручками холопа-писаря перекопировать. Геморрой с получением одной только азотки на регулярной основе сделает вас если не императором, то богачом и вельможей.
                  Это вы нынче балованые, сударь, привыкши, что кислота берется со склада у завхоза.
                  Азотка это сразу вам и порохА, и мощные ВВ, и инициирующие составы, ух!

  • Увы, но это все весьма нетривиально

    «Красная кровяная соль была получена в 1822 г. выдающимся немецким химиком-аналитиком Леопольдом Гмелиным. Он синтезировал ее из желтой кровяной соли путем окисления сильным окислителем (перманганат калия КМnО4 или хлором). В настоящее время считают, что состав красной кровяной соли отвечает формуле К3[Fe(CN)6] и согласно номенклатуре называется гексацианоферратом(III) калия»

    Может еще что то подобрать можно для синьки?

    • dmshum

      Кровяная соль как раз таки не проблема, а вот где в «практически любой эпохе» брать аммиак, вот это вопрос. И если уже нет развитой химической промышленности, то не проще ли обходится банальной литографией?

      • Еще раз — красная кровяная соль (которая и нужна для синьки) получается при окислении желтой (она условно доступна) очень сильными окислителями, например хлором. Как это сделать???

        • dmshum

          Получаем хлор электролизом и барботируем через раствер желтой кровеной соли.

        • 4eshirkot

          Хлор не единственный сильный окислитель. Если нужен совсем доступный окислитель, подойдет Ca2PbO4, который в свою очередь получается из карбоната кальция,оксида свинца и возлуха. Или свинец тоже недоступен?
          //хлор электролизом//
          Желтая кровяная соль отлично окисляется электрохимически, никакой промежуточный хлор и не нужен.

          • Уверен? И почему тогда не просто сурик?

            • 4eshirkot

              Можно и сурмк, но, если прикинуть молекулярную массу обоих веществ, ответ становится очевиден.

              • 2CaO*PbO2 — тут оксид кальция не окислитель, так что сурика все одно нужно ОЧЕНЬ много ))

                • 4eshirkot

                  2PbO*PbO2 — здесь PbO тоже не окислитель. В итоге сурика нужно в 2 раза больше. Утитывая, что его сложнее и получать, выбор очевиден

                  • Да в общем без разницы получается, что сурик, что плюмбаты…Но это все же нетривиальная задача для неопытного химика — окислить ЖКС в ККС.
                    Опять же, как один из простых вариантов — из ЖКЦ делать химбомбы и завоевать весь мир)))

      • 4eshirkot

        Для любого метода есть область применимости. Использовпть литографию для поличения нескольких копий или несколькиз десятков копий — нерационально. Что и подтверждается практиклй — цианолипия актмвно использовалась более 50 лет (а потом 50 лет диазотипия), пока не появились ксероксы. Так что литография в этой области не конкурент.

        • dmshum

          Цианотипия появилось ровно тогда когда ей позволил появиться уровень развития химии. Если же этот уровень не достигнут, то зачем городить целые новые отрасли ради нескольких десятков копий чертежа? Гораздо ефективные, в отсутствие уже налаженной химической отрасли, пользоваться лито/ксилографией. Благо для последней нужна только полированная доска и нож, так что делать штампы для плоской печати смогут в любой мастерской, за очень небольше время.

          • 4eshirkot

            //ровно тогда когда ей позволил появиться уровень развития химии//
            Это же самое можно сказать по отношению к чему угодно. И кровяную соль из рогов и копыт называть целой отраслью — это слишком.
            //полированная доска// вы хоть представляете, какая доска нужна? Склеенная из торцевых кусочков древесины одинаковой плотности. Это же целое искцсство, и подходит именно для художественных целей. Для чертежей с тонкими прямыми линиями — нет.
            //штампы для плоской печати// ксилография вообще-то высокая печать.

            • dmshum

              Да ладно, то есть на одной стороне весов у нас необходимость периодически вырезать новую форму для печати (не обязательно однородную, из торцевых кусочков дерева, торцевая ксилография проявляется толком только в веке 18, да она дает возможность использовать одну и ту же форму десятки тысяч раз, но нам и нескольких сотен, которые обеспечивает классический вариант хватит), на другой необходимость организации 1)производства желтой кровяной соли 2)окислителя для нее 3)производства аммиака (где вы его брать собираетесь, кстати?)4) закупки лимонов в теплых странах 5)производства лимонной кислоты. И это уже не говоря о количестве разного оборудования которое для этого необходимо, начиная от банальных чанов для вываривания шкуры и костей, до необходимых измерительных приборов. И все это, по вашему проще чем на полированная доска, набор ножей и пару часов ручного труда?

              Безусловно, когда у вас уже есть налаженная химическая промышленность то, как ПОБОЧНЫЙ продукт, цианотипия вариант хорошой. Но если ее нет, а вам надо делать пару десятков/сотен копий чертежа, то зачем городить все это?

              • 4eshirkot

                Вы действительно считаете, что лимонная кислота из лимонов получается? Да и она, как и аммиак (про который уже было написано) не критичны.
                Ксилография всем хороша, но именно для чертежей не подходит. И учитывая то, что чертежи помтоянно перерисовываются и корректируются в ходе работы, вырезать придется явно не один раз. Еще бы хорошо подумать, как печатать — пресс строить? Или в стационарной типографии печатать? Или просто ладонью прихлопнуть?
                Тогда уж проще от руки перерисовать или на кальку перевести — справится любой, в отличие от вырезания по доске.

                • dmshum

                  Ну хорошо, не будете вы покупать лимоны и придется наладить сбор малины или смородины, все равно, трудозатраты не совместимы с результатом.

                  Про постоянное перерисовывание тоже не аргумент, поскольку с тем же успехом я вам скажу, что если вы не сделали сначала один финальный чертеж, то вам и цианотипией прийдеться его постоянно перекопировать, что к тому же не в каждый день удасться сделать (зимой так и вовсе можно неделю ждать ясной погоды).

                  Печать-пресс решается по месту, в зависимости от условий, может хватить и просто рукой придавить, а может и понадобиться рычажный пресс (не весть какой агрегат).

                  • 4eshirkot

                    //наладить сбор малины или смородины//
                    Ни из лимонов, ни из смородины никто лимонную кислоту никогда не получал. Какое-то время из махорки получали, а потом вовсе из сахара, с помошью обычной черной плесени. Тут есть статья про это https://www.popadancev.net/alternativnye-varianty-brozheniya/

                    По поводу печати вы все равно не понимаете, что ксилография не годится доч отдельных тонких линий на белом пространстве, тем более в большом формате. А в предлагаемом вами варианте это вообще нужно не ксилографией называть, а печатанием лубков.

                    • dmshum

                      О, отлично, надо еще биохимию толкать. И сколько времени понадобится чтобы «на коленке» найти и выделить конкретный вид нужной плесени? Сколько времени и ресурсов уйдет чтобы построить биореактор в котором можно будет выдерживать постоянную температуру и pH? Сколько квалифицированных кадров он займет? Ну и сахар еще нужно закупать, да, тоже не самое дешевое удовольствие (до 17 века в Европе сахар не производили). Ну это еще не вспоминая про такую «забавную» штуку как аспергиллез.

                      Относительно невозможности получения тонких прямых линий https://cutt.ly/Ch1P28k Вот, отпечатано в 9 веке. И скажите что такого качества недостаточно.

                    • dmshum

                      Вы просто прикиньте, даже самым грубым образом, какую инфраструктуру придется создать ради получения возможности делать копии чертежей. Сколько как материальных так и трудовых ресурсов отвлечь.

                      Да, если у попаданца вокруг уже 19 век и вся инфраструктура есть, и надо только «догадаться» смешать нужные реактивы и получить результат, то это однозначно хорошая идея. Но ни про какую доступность в любую эпоху речь идти не может, результат просто не окупит трудозатраты. Особенно когда есть, хоть и более примитивные, но куда более доступные альтернативы.

                    • 4eshirkot

                      Если вы в курсе, что такое аспергиллез, то то должны знать — черная плесень, которая есть везде, это и есть тот самый асперегиллис нигер.
                      Про биореакторы — они не нужны, ферментация может происходить в открытых неглубоких емкостях — хоть в тазике. Так можно и варку пива отнести к продвинутой биотехнологии, которая без ферментеров и специальных штаммов невозможна.

  • А фотография этим методом насколько геморройна? Выдержка в основном.

    Если чая нет, откуда брать танины? В коре вроде есть.

    • 4eshirkot

      У цианотипной бумаги низкая светочувствительность, причем только к УФ и крайней синей области видимого спектра. Поэтому подходит только для контактной печати с негатива. Из плюсов, кроме дешевизны — степень экспонирования видно визуально, свет свечей не актиничен (не нужно в темноте работать), печатать можно не только на бумаге (можно на ткани и даже дереве), и отпечатки долговечны (бледнеют от солнечного света, но в темноте восстанавливаются).

      Таннины очееь распространены в растениях, в том числе и в коре деревьев.

  • 4eshirkot

    Подробное описание процессов, использовавшихся для светокопирования
    https://psap.library.illinois.edu/collection-id-guide/archdrawingrepro

  • Эрнесто де сырно

    А можно использовать цианотипию для нанесения узоров на одежду?

  • Эрнесто де сырно

    Тут технологию критикуют за недостаточный практический эффект. Но мне кажется, что параллельно с цианотипией можно получить ценные продукты. Ту же берлинскую глазурь можно использовать в качестве пигмента. Жаль одежду ей не раскрасишь, а то бы получилась очень привлекательная технолтги,я массового производства красивой одежды.

    • 4eshirkot

      Ну да, желтая и красная кровяные соли имеют множество применени — цианирование железа, получение цианидов (золочение, серебрение), пигменты и т.д. Цианотипия — полезный бонус.

      • Эрнесто де сырно

        Кажется статья про красную и желтую кровянную соль была бы очень полезна. Как и вообще любая химия.

        А вообще, у вас отличные статьи. Их очень приятно читать. Всегда уважал химиков.

        • 4eshirkot

          Вообще цианиды, не только кровяные соли, весьма полезны в контексте попаданчества.

          Спасибо.

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>