Кобальтовое стекло

Синий пигмент на основе Co2O3 применяли при изготовлении глиняной посуды в древнем Египте, для изготовления красок и синего стекла в средние века.

В 1852 году, немецкий горный инженер Фредерик Оверман в своей книге по металлургии, заметил, что, при сплавлении оксида кобальта(III) с силикатными породами, получается тонкое синее стекло. Расплавленное стекло смешивали с карбонатом калия, и выливали в холодную воду. Стекло резко охлаждалось и растрескивалось на мелкие частицы, которые перетирали в порошок и получали синий пигмент под названием смальта.

Оверман также отметил, что “Смальта, или чистый оксид кобальта, используется для окрашивания стекла, фарфора и посуды в синий цвет, при изготовлении кобальтового стекла в масляной живописи и является устойчивым синим пигментом.”

Фредерик Оверман работал в инженерном учреждении в Хемнице, городе в немецком государстве Саксония, который окружен Рудными горами. Добыча руд, содержащих металлы, такие как кобальт, велась в этом регионе веками. Однако качество и ценность руд не были постоянны. Руды кобальта очень часто смешаны с рудами серебра, разделить которые достаточно сложно, поэтому инженерам приходилось производить расчеты и принимать решение, в каких производственных процессах выгоднее всего использовать добытую руду.

Тем не менее , в течение 18-19 веков производство и сбыт смальты были достаточно прибыльным бизнесом в Саксонии.

В 1753 году Уильям Кукворти, предприимчивый английский фармацевт и производитель фарфора, приобрел эксклюзивные права на смальту, произведенную на Королевском саксонском кобальтовом заводе в Шнееберге, городе в Саксонии. В течение следующих 20 лет Уильям Кукворти поставлял смальту в Бристоль. Бристольские фарфоровые фабрики использовали смальту для окраски фарфора в привлекательный голубой и синий цвет.

В то время Бристоль славился, также изготовлением стекла, в частности бутылочного и оконного стекла.

Большая часть стекла изготавливаемого в бристоле экспортировалась в американские колонии. Одной из самых известных в то время фирм по производству стекла управляли отец и сын Лазарь и Исаак Якобс. Лазарь родился во Франкфурте, Германия, в 1709 году и эмигрировал в Бристоль около 1760 года. В 1774 году Лазарь, эксперт по резке стекла, и его сын 17-летний Исаак основали фирму по производству изделий из стекла. К 1780 году они производили высококачественную стеклянную посуду, окрашенную в синий цвет, закупая сырьевую смальту у Уильяма Кукворти.

Бристольское синее стекло, вскоре стало очень популярным. Его до сих пор можно увидеть в витражах и различных коммерческих товарах. Например, херес Harveys Bristol Cream херес продается в оригинальных бристольских синих стеклянных бутылках с 1990-х годов.

В химии, кобальтовое синее стекло используется в тестах на пламя, чтобы отфильтровать ярко-желтый свет пламени натрия.

Использование смальты при изготовлении керамики известно еще с 1500 г. до н.э., когда смальту использовали в качестве голубой глазури для инкрустации древней египетской керамики. Оксид кобальта(III) также использовался в качестве пигмента для изготовления китайского сине-белого фарфора в 13 веке.

Оксид кобальта(III) использовался не только для изготовления синих пигментов. В своей книге Фредерик Оверман отмечал: “Оксид кобальта образует зеленый цвет при нагревании с оксидом цинка; но поскольку это соединение дорого, оно не используется”. Оксид цинка начал производиться по всей Европе в 1850-х годах, и к 1860 году кобальтовый зеленый пигмент стал достаточно дешевым и доступным. В своей книге о химии живописи и красок, опубликованной в 1901 году, британский химик и художник Артур Черч назвал кобальтовый зеленый (ринманова зелень (Co2Zn)O4) “химически и художественно совершенным”.

Обычно, руды кобальта смешаны с рудами других металлов и сопутствуют, например, рудам никеля и меди. Поэтому оксид кобальта и металлический кобальт являются побочными продуктами в процессе добычи никеля и меди. Оксид кобальта, используемый для получения смальты и ринмановой зелени, получают из руд, которые неизменно содержат другие элементы. Например, кобальтит состоит из кобальта, мышьяка и серы.

В наши дни, наибольшее распространение получили такие пигменты кобальта:

  • кобальтовый синий (тенарова синь) (CoAl2)O4;
  • кобальтовый голубой (CoSn)O3;
  • кобальтовый зеленый (ринманова зелень) CoO*nZnO;
  • кобальтовый желтый (ауреолин) K3[Co(NO2)6];
  • кобальтовая смальта – силикаты кобальта і калия.