Номер 5, страница 182 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 24. Химия в строительстве. Глава 5. Химия в жизни и обществе - номер 5, страница 182.

Условие.

5. Объясните, почему красочный слой фрески никогда не отстаёт от штукатурки, а масляная краска, которой покрашена стена, через несколько лет трескается и опадает.

Решение.

Решение 2.

Решение

Различие в долговечности красочного слоя фрески и масляной краски объясняется принципиально разными технологиями их нанесения и взаимодействия с поверхностью штукатурки.

Техника фрески (от итальянского "al fresco" — по сырому) заключается в росписи по свежей, ещё влажной известковой штукатурке. Пигменты, смешанные с водой, наносятся на эту влажную поверхность. В процессе высыхания штукатурки происходит химическая реакция, называемая карбонизацией. Гидроксид кальция $Ca(OH)_2$, содержащийся в извести, взаимодействует с углекислым газом $CO_2$ из воздуха:

$Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$

В результате этой реакции образуется карбонат кальция $CaCO_3$ (по сути, известняк), который является очень прочным и долговечным соединением. Частицы пигмента оказываются «замурованными» в кристаллическую структуру образующегося карбоната кальция. Таким образом, красочный слой не просто прилипает к поверхности, а становится единым целым со штукатуркой. Эта монолитная структура чрезвычайно устойчива к внешним воздействиям и времени, поэтому фрески сохраняются веками.

Масляная краска, в свою очередь, наносится на уже высохшую и затвердевшую поверхность. Связующим веществом в ней являются высыхающие масла (например, льняное). После нанесения масло полимеризуется под действием кислорода из воздуха, образуя на стене тонкую плёнку, которая удерживает частицы пигмента. Эта плёнка представляет собой отдельный слой, который сцеплен со штукатуркой только за счёт сил адгезии (прилипания).

Со временем этот слой разрушается по нескольким причинам. Во-первых, штукатурка и плёнка масляной краски по-разному расширяются и сжимаются при колебаниях температуры и влажности из-за разных коэффициентов теплового расширения. Это создаёт внутренние напряжения на границе слоёв, что приводит к появлению трещин и отслаиванию краски. Во-вторых, со временем масло в краске стареет, теряет эластичность, становится хрупким и сжимается, что также вызывает растрескивание. В-третьих, если влага проникает под слой масляной краски (например, из стены), она не может испариться, так как масляная плёнка практически паронепроницаема, что приводит к вздутию и отслоению краски от поверхности.

Таким образом, ключевое отличие заключается в том, что краска во фреске становится частью стены, в то время как масляная краска — это лишь поверхностный слой, который со временем теряет сцепление с основой.

Ответ: Красочный слой фрески становится единым целым со штукатуркой в результате химической реакции карбонизации, в ходе которой пигменты встраиваются в кристаллическую решётку образующегося карбоната кальция. Это создаёт монолитную и чрезвычайно долговечную структуру. Масляная же краска образует на поверхности стены отдельную плёнку, которая держится за счёт адгезии. Со временем из-за разницы в тепловом расширении, старения самой краски и воздействия влаги эта плёнка растрескивается и отслаивается от штукатурки.