Azurit a malachit
Malachit a azurit sú minerály, ktoré sa v prírode nachádzajú spolu, často v tých istých kameňoch.
Farba azuritu sa mení od tmavej modrej až po bledomodrú so zelenkastým podtónom. Hoci jeho výskyt v prírode bol známy už dávno pred našim letopočtom, príležitostné používanie azuritu ako farebného pigmentu začalo u Egypťanov v časoch egyptských dynastií. Azuritová nebeská modrá sa až v období renesancie stala obľúbenou medzi umelcami. V podobe tempery a neskôr aj olejovej farby sa používala do 18. storočia, kedy ju nahradila synteticky vyrobená Pruská alebo Berlínska modrá.
Azuritový pigment sa získaval mletím prírodného kameňa a podľa hrúbky častíc nadobúdal tóny modrej od tmavých hrubo mletých zrniek až po svetlejší jemne mletý prášok. Na svetle je stabilný, ale citlivosť na teplo, vlhkosť a alkalické prostredie spôsobuje jeho premenu na malachitovú zeleň. To vysvetľuje farebnú zmenu oblohy na mnohých renesančných obrazoch z nebeskej modrej časom na zelenkastú.
Zaujímavé je pozorovať, ako sa mení farba azuritu na zelené tóny po pridaní vaječno-olejového pojiva pri príprave tempery (Temperová farba)
Malachit sa vyskytuje v prírode vo forme zeleného minerálu, ktorého farba sa môže meniť od svetlozelenej až po čiernozelenú. Podobne ako azurit aj malachit už poznali starí Egypťania. Okrem v náhrobných maľbách našiel tento farebný pigment využitie i v očných tieňoch Egypťanov. Od obdobia stredoveku sa v maľbách európskych maliarov vyskytuje spoločne s azuritom, a to približne do konca 18. storočia, kedy ho postupne vytlačili syntetické zelené pigmenty. Hoci je malachit chemicky podobný azuritu, je stabilný na svetle, v teple aj vo vlhkom a alkalickom prostredí.
Chemický vzorec AZURITU: 2CuCO3Cu(OH)2 alebo Cu3(CO3)2(OH)2
Chemický vzorec MALACHITU: CuCO3Cu(OH)2
Z chemického hľadiska sú oba minerály kombináciou uhličitanu meďnatého a hydroxidu meďnatého. Odlišujú sa však v ich množstve a pomere. Malachit aj azurit majú svoju typickú farbu vďaka meďnatým katiónom. To, že je ich farba odlišná, súvisí s jedinečným štruktúrnym spojením a usporiadaním katiónov medi s uhličitanovými (CO32-) a hydroxidovými (OH-) iónmi v priestore. Štruktúra azuritu pohlcuje a odráža svetlo inej vlnovej dĺžky ako štruktúra malachitu, čo my v konečnom dôsledku vnímame ako rôznu viditeľnú farbu pigmentov.
Chemickú reakciu premeny azuritu na malachit vo vlhkom a alkalickom prostredí môžeme napísať nasledovne:
2CuCO3Cu(OH)2 → CuCO3Cu(OH)2 + Cu2+ + CO32-
Príprava AZURITU a MALACHITU
Pomôcky: |
kadičky vyššia a širšia, hodinové sklíčko, Petriho misky, váhy, trecia miska, trojnožka, sieťka, kahan alebo varič, chemická lyžička, sklená tyčinka, odmerný valec, aparatúra na filtráciu |
Chemikálie: |
pentahydrát síranu meďnatého, hydrogenuhličitan sodný , destilovaná voda |
Postup - AZURIT: |
|
Postup - MALACHIT: |
|
CuSO4.5H2O + NaHCO3 → CuCO3Cu(OH)2 + Na2SO4 + CO2 + H2O
TIPY:
- Vodu v postupe prípravy azuritu nezohrievaj, pretože azurit je citlivý na teplotu a skôr by sa premenil na malachit.
- Azurit počas filtrácie nepremývaj vodou, pretože väčšie množstvo vody by tiež mohlo spôsobiť premenu azuritu na malachit.
- Po pridaní celého množstva zmesi modrej skalice a sódy bikarbóny do reakčnej zmesi je potrebné modrý azurit čím skôr prefiltrovať, pretože jeho dlhšie ponechanie vo vodnom prostredí by mohlo spôsobiť premenu na zelený malachit.
- Obsah kadičky s reakčnou zmesou môžeš po každom vsypaní zmesi modrej skalice a sódy bikarbóny premiešať a následne prikryť hodinovým sklíčkom (aby reakčná zmes nevyšumela von).
- Pokiaľ sa ti podarí zmes v kadičke zohriať až príliš a stmavne, nič to, získaš ďalší odtieň pigmentu sivozelenej farby
- Vzájomným miešaním pigmentov získaš nové farebné odtiene.
POPREMÝŠĽAJ, VYHĽADAJ, ZISTI a POPÍŠ…
- Reakciu prípravy pigmentu MALACHITU zapíšeš chemickou rovnicou, ktorú je potrebné vyrovnať.
CuSO4.5H2O + NaHCO3 → CuCO3Cu(OH)2 + Na2SO4 + CO2 + H2O
- Z vyššie uvedenej chemickej rovnice vypíš všetky reaktanty. Napíš ich chemický aj triviálny názov (ak taký majú).
- Z vyššie uvedenej chemickej rovnice vypíš všetky produkty. Napíš ich chemický aj triviálny názov (ak taký majú).
- Z chemického hľadiska sú malachit aj azurit tvorené dvoma chemickými zlúčeninami medi. Uveď ktorými – chemický názov aj chemický vzorec.
- Popremýšľaj čím sú typické zrážacie reakcie, čo je ich produktom. Pozoroval si v rámci prípravy pigmentov zrážaciu reakciu? Opíš.
- V procese prípravy si použil hydrogensoľ aj hydrát soli. Napíš, ktoré chemické zlúčeniny to boli – chemický názov aj chemický vzorec.
- Počas prípravy pigmentov azuritu aj malachitu si v kadičke mohol pozorovať tvorbu a únik bubliniek z reakčnej zmesi. Vysvetli pôvod bubliniek a ich chemické zloženie – uveď chem. názov a chem. vzorec.
- Chemickú reakciu premeny azuritu na malachit môžeš znázorniť nasledovne:
Cu3(CO3)2(OH)2 → CuCO3Cu(OH)2 + Cu2+ + CO32-
Vypočítaj molárnu hmotnosť azuritu a tiež molárnu hmotnosť malachitu.
Koľko gramov malachitu vznikne z 5 g azuritu?
- Pomenuj častice Cu2+ a CO32-.
- Uveď ktorá častica je primárnou príčinou typickej farby azuritu rovnako ako aj malachitu.
- Vysvetli, prečo je farba azuritu odlišná od farby malachitu.
- Opís čo spôsobuje, urýchľuje premenu azuritu na malachit.
- Vysvetli, prečo je obloha na mnohých renesančných maľbách zelenkastej farby a aká bola jej pôvodná farba.
- Uveď aké iné využitie malachitu ako pigmentu okrem maľby poznali Egypťania.