Gör din egen limfärg

Tillhör kategori: spektrum, ljus och färg, vardagens kemi

Författare: Maria Andersson, Sofia Mörtzell

Introduktion Riktlinjer Säkerhet Materiel Förarbete Utförande Förklaring Kemisk bakgrund Fördjupning Litteratur Fler experiment

Irriterande 

Tid för förberedelse: 10 minuter

Tid för genomförande: 30 minuter

Antal tillfällen: 1

Säkerhetsfaktor: Utföres med normal varsamhet

Svårighetsgrad: Kräver viss labvana

Introduktion

Experimentet går ut på att göra limfärger med olika bindemedel, cellulosalim och kasein. Om du vill göra limfärg med kasin kan du använda limmet från experimentet "Göra lim av kasein". För att kunna göra olika färger får man själv blanda pigment. Med olika mängder pigment fås olika kulörer. Därefter kan man använda färgen till att exempelvis måla träsaker. Man kan även undersöka vilka färger som passar till vilka användningsområden och hur hållbara de är.

Experimentet är väldigt enkelt och kan därför utföras av "kemister" i alla åldrar.

Riktlinjer

Då försöken är enkla kan det mesta utföras av eleverna själva. De kan förslagsvis arbeta tillsammans två och två.

Säkerhet

Kemikalerna är ofarliga vid normal hantering, men bör dock givetvis inte förtäras. I ett av pigmenten som används ingår cyanid, men det är här så hårt bundet att det är ofarligt. Skyddsförkläde bör användas för att skydda kläderna från färg.

Avfallet kan hällas ut i vasken eftersom färgerna är vattenlösliga. Men givetvis så bör man inte slänga i onödan utan försöka att använda det man gör.

Materiel

Förarbete

Kritan

Krita används som fyllnadsmedel i färgen. Den ska helst blötläggas i tolv timmar.

  1. Tag 1 kg Krita.
  2. Tillsätt ca 0.5 liter vatten.
  3. Blanda kritan och vattnet i en hink.
  4. Låt stå i tolv timmar.

Bindemedlet

Som bindemedel i färgen används cellulosaklister eller kasein. Cellulosaklister tar ca 20 minuter att tillreda eftersom det måste svälla. Om man använder kaseinet som bindemedel krävs inga andra förberedelser än att se till att materialen finns. Beroende på hur mycket tid som finns tillgänglig kan eleverna själva göra de förberedelser som krävs.

Cellulosaklistret har lång hållbarhet, så limmet kan göras långt i förväg. Kaseinet som är ett protein kan däremot surna och bör därför inte förvaras en längre tid innan det används.

Utförande

Bindemedlet

Använd antingen cellulosaklister eller kaseinlim som bindemedel.

Färgen

Detta recept ger ca 1,5 liter färg och räcker till ca 2 m2. Mängden kan ökas eller minskas efter behov. Den exakta mängden av ingredienserna behöver inte vara så exakt. Mängden pigment är uppskattad för ungefär en halv deciliter färg. Man får själv prova sig fram till lämplig mängd beroende på hur mycket färg man blandar till.

Kritan i receptet ska ha blötlagts tidigare (se under rubriken förarbete).

  1. Tag den blötlagda kritan och tillsätt bindemedlet (cellulosaklister eller lim av kasein).
  2. Ta en halv deciliter av den färdiga limfärgen och blanda med något av pigmenten
    • Röd (rosa): Järn(III)oxid (Fe2O3), ½ tsk
    • Blå (blågrå): Järn(III)klorid (FeCl3 . 6 H2O) + Kaliumhexacyanoferrat (K4Fe(CN)6), ½ tsk (lika delar av varje)
    • Gulbeige: Järn(III)klorid (FeCl3 . 6 H2O), ½ tsk
  3. Prova måla med färgen

Beroende på hur mycket pigment man tar så blir det olika nyanser. Färgen i sig själv är varmt vit av kritan.

Förklaring

Färgerna som nu tillverkats är både billiga och miljövänliga, inga farliga lösningsmedel eller andra farliga ämnen är tillsatta. Man målar helt enkelt som man gjorde förr!

Att dra slutsatser kring varför färgen med kasein som bindemedel sitter hårdare fast vid underlaget och är mer vattentålig än färgen med cellulosa som bindemedel verkar vara ett mysterium. Den stora skillnaden mellan färgerna är dock att den ena har kasein som bindemedel medan den andra har cellulosa. Kasein är ett protein med aminosyror som byggstenar, medan cellulosa är ett kolhydrat som består av sockerarter.

Kemisk bakgrund

Vy för utskrift av kemisk bakgrund och fördjupning

Limfärgen är en billig och hälsovänlig färg som torkar snabbt. Den ger en matt, vacker yta som reflekterar ljuset och ger de ingående pigmenten en speciell lyskraft. Utan pigment har färgen en varm vit kulör. Kulörta färger ger en betydligt starkare färg i vått än i torrt tillstånd. Målningen med limfärg baserad på cellulosalim är inte vattenfast. Limfärg baserad på kasein är i det närmaste vattenfast och kritar nästan ingenting. Förr strök man ett lager med enbart lim ovanpå färgen när den torkat för att den inte skulle krita.

Limfärg har använts i århundraden som schablonmålningar på väggar, murar och tak. Nu används den för att renovera, vilket är lätt att göra med denna färg utan att underlaget skadas. Vid ommålning av gammal limfärg kan man borsta väggarna med en kvast. Vid nymålning kan man grunda med en mager oljefärg för att få ett mer hållbart resultat.

Limfärg är en slaskig färg som rinner och stänker. Förr i tiden spädde man ut färgen med urin (det var långt till närmaste utedass). När färgen torkat ihop med syran blev den mycket hårdare och kritade inte av sig.

Provmålning

Att dra slutsatser kring varför färgen med kasein som bindemedel sitter hårdare fast vid underlaget och är mer vattentåligt än den färgen med cellulosa som bindemedel är inte speciellt lätt. Den stora skillnaden mellan färgerna är dock att den ena har kasein som bindemedel medan den andra har cellulosa. Kasein är ett protein med aminosyror som byggstenar, medan cellulosa är ett kolhydrat som består av sockerarter. Kanske beror skillnaden på att kaseinet i färgen ganska olösligt i vatten pga denaturering medan tapetklistret är ganska vattenlösligt.

limfärg med kasein Den övre brädan är målad med limfärg baserad på kasein. Den spolades under vattenkranen för att kontrollera hållfastheten. Det höll ganska bra!


limfärg med cellulosaklister Den undre brädan är målad med limfärg baserad på celluosaklister vilket inte är lika vattenfast.


Pigment

pigmentcirkel

Pigment ger färgen dess kulör och täckförmåga . De mest använda pigmenten är titandioxid, järnoxid, dolmit, krita och talk. Förr användes mest jordfärger som kulörta pigment t.ex. terror, ockror och umbror. De utvinns direkt ur naturen där de förekommer som vittringsjordar. De flesta pigmenten är inte hälso- eller miljöfarliga, förutom blyvitt som ibland används.

Syntetiska pigment utgör en stor miljöbelastning. Råvaran i dem är petroleum och vid framställningen lämnas stora mängder giftigt avfall.

Kulörta pigment

Namn:Kemisk sammansättning
Ockror/Umbror/TerrorJärnoxid+silikat
OxidgultJärnoxidhydrat
Oxidrött/Engelskt röttJärnoxid+silikat
JärnoxidröttJärnoxid
BlymönjaBlyoxid
UltramarinKisel-aluminiunförening
Pariserblått/BerlinerblåttFerricyanid
Äkta KoboltblåKoboltaluminat
Grön jordJärnaluminiumsilikat
KromoxidgröntKromoxid
ZinkgröntZinkgult+Järnblått+Bariumsulfat
KromgröntFerricyanid+Kromgult

Vita och svarta pigment

Namn:Kemisk sammansättning
TitandioxidTitandioxid
ZinkvittZinkoxid
KritaKalciumkarbonat
Kimrök/LampsvartKol
BensvartKol + kalciumfosfat
JärnoxidsvartJärnoxid

Lösningsmedel

De flesta färger i handeln är spädda med upp till 70 % lösningsmedel vilket påskyndar torkningen och ökar strykbarheten. I Sverige förbrukas varje år 12 500 000 liter lösningsmedel vilket blir marknära ozon som skadar grödor. Lösningsmedlen skadar också våra hjärnor och förstör uppe i atmosfären. Förr använde man terpentin och man menade då en tjockare hartsprodukt av ädlare slag än lacknafta. Bäst är att undvika alla typer av lättflyktiga lösningsmedel.

Fler färgtyper

Akryl, akrylat eller latexfärg är vattenbaserade färger som innehåller starka lösningsmedel i små mängder. Den innehåller också konserveringsmedel, fungicider, konsistensgivare, skumdämpare m.fl. Färgen ger en plastliknande tjock filmyta som tyvärr släpper igenom mera vatten än den kan ventilera bort. Är inte bra för trä då det kan ruttna, men utmärkt för målning på galvaniserad plåt.

Alkydfärg, alkydoljefärg är en konsthartsprodukter av högt förädlade vegetabiliska oljor. Ibland blandas också kokt inolja och andra torkade oljor i. Alkydoljor kräver ganska stora mängder miljöskadliga lösningsmedel för att bli användbara. På senare tid har man dock tagit fram alkydfärger med vatten som lösningsmedel vilket naturligtvis är bra. Denna färg ger ett väldigt hårt ytskikt med god glansförmåga. Den kan dock efter en tid släppa från underlaget. Alkydoljefärger tränger in sämre än linoljefärger eftersom de har mycket större molekyler.

En ren linoljefärg är den mest hållbara färgen och den kan inte skada underlaget. Efter hand (det finns exempel som klarat 30 år) eroderar färgskiktet och ger en torr, matt och kritaktig yta.

Såpoljefärg är en slamfärg. Den kan vara en emulsion där en liten mängd olja ingår tillsammans med en emulgator (såpa). I såpoljefärg ingår alltid linolja och såpa. Slamfärgs- eller såpolje-målning är det överlägset billigaste, mest hållbara och enklaste sättet att måla på ohyvlat virke.

Fördjupning

Litteratur

  1. Materialguiden: Färger, allmänt, Riksantikvarieämbetet
    http://www.raa.se/materialguiden/index.asp?page=mat_show&matid=15 (2003-08-07)
  2. Materialguiden: Limfärg, Riksantikvarieämbetet
    http://www.raa.se/materialguiden/index.asp?page=mat_show&matid=21 (2003-08-07)
  3. P.W. Atkins, Molecules, 1987, W.H. Freeman and Company, New York.
  4. Christie L. Borgford och Lee R. Summerlin, Chemical Activities, teacher edition, 1988, The American Chemical Society, Washington, DC.
  5. Dairy Chemistry and Physics: Proteins, University of Guelph
    http://www.foodsci.uoguelph.ca/dairyedu/chem.html#protein2 (2003-08-07)
  6. Protein- och lipidsystem i ost, Anna-Karin Karlsson
    http://distans.livstek.lth.se/distans/modul1/aa/anna-karin%20uppsats.htm (2003-08-07)
  7. Cellulose, Macrogalleria
    http://www.psrc.usm.edu/macrog/cell.htm (2003-02-02)
  8. Färgguide, Kulturfärg
    http://www.kulturfarg.com/guide.htm (2003-08-07)
  9. Limfärg, Visby Färg & Måleri
    http://home.swipnet.se/visbyfarg/limfarg.htm (2003-08-07)
  10. Beckers
    http://www.beckers.se/home.html (2003-08-07)
  11. Föredrag om linoljefärg och emulsionsfärger, Rolf Hansen
    http://www.linolje.com/linoljemalingforedrag.htm (2003-08-07)
  12. Miljöpärm - Vad innehåller färgen?, Hemslöjdskonsulenterna
    http://www.hemslojd.se/miljoparm/farg/farginh.htm (2003-08-07)

Fler experiment


spektrum, ljus och färg
Blå himmel och röd solnedgång
Cyanotypi - den gammeldags blåkopian
Dokumentäkta bläck ur te
Ett lysande experiment - Kemiluminiscens
Falu rödfärgspigment ur järnvitriol
Framkalla fotopapper
Färga ullgarn med svampar
Färgämnen i M&M
Klorofyllets röda fluorescens
Osynligt bläck
Pelargonens färg
Regnbågens färger med Rödkåls-indikator
Se genom papper
Tillverka Falu rödfärg enligt gammalt recept
Tillverka fotopapper
Varför färgas textiler olika?
Växtfärga med rödbetor enligt receptet från Västerbotten

vardagens kemi
Att döda bakterier - kan Klorin & Javex va´ nå´t?
Bestäm CMC för diskmedel
Blev disken ren?
Coca-Cola vs Coca-Cola light
Den bästa bulldegen
Den omöjliga tvålen - den är preparerad!
Diska med äggula
Eld - varför brinner det?
Eldprovet
Enzymaktivitet i ananas
Enzymer i Tvättmedel
Ett gammalt tvättmedel, del 1: Salt ur björkaska
Ett gammalt tvättmedel, del 2: Tvål ur saltet
Ett målande experiment - att rengöra en målarpensel
Falu rödfärgspigment ur järnvitriol
Framställ en detergent
Framställ låglaktosmjölk
Fruktköttet får solbränna
Färga ullgarn med svampar
Färgämnen i M&M
Gore-Tex, materialet som andas
Gör din egen tandkräm
Gör ditt eget läppcerat
Gör hårt vatten mjukt
Göra lim av kasein
Hockey-visir
Hur fungerar en torrboll?
Hur gör man kakan porös?
Hur moget är äpplet?
Hur smakar salmiak?
Håller bubblan?
Karbidlampan
Kemi i en brustablett
Kemisk vattenrening
Majonnäs - en emulsion
Maskrosen som krullar sig
Modellmassa av mjölk
Myggmedel - hur funkar det?
Målarfärgens vattengenomsläpplighet
När flyter potatisen?
Olja som lösningsmedel
Optiska Vitmedel
Osmos i ett ägg
Osynlig gas
Pektin och marmeladkokning
Pelargonens färg
Permanenta håret
Pulversläckare
Rengöra silver
Rostbildning och rostskydd
Skär sig majonnäsen?
Smältpunkten för legeringen lödtenn
Snöflingeskådning
Superabsorbenter i blöjor
Surt regn
Syror och baser i konsumentprodukter
Såpbubblor
Tillverka din egen deodorant
Tillverka din egen glidvalla
Tillverka din egen tvål, del 1: Själva tvålen
Tillverka din egen tvål, del 2: Parfymera och färga tvålen
Tillverka ditt eget läppstift
Tillverka Falu rödfärg enligt gammalt recept
Tillverka papperslim
Tillverka rengöringskräm
Tvätta i hårt vatten
Utfällning av aluminium
Utvinna järn ur järnberikade flingor
Vad händer då något brinner?
Vad händer när degen jäser?
Vad innehåller mjölk?
Vad är det i saltet som smakar salt?
Vad är skillnaden mellan maskin- och handdiskmedel?
Varför färgas textiler olika?
Varför kan man steka i smör och olja men inte i lättprodukter?
Varför mörknar en banans skal?
Varför rostar järn och hur kan man förhindra det?
Varför slipper bilen varma yllekläder på vintern?
Varför svider det i ögonen när man skalar lök?
Varför äter vi Samarin?
Vattenrening
Visa ytspänning med kanel
Vispa grädde
Växtfärga med rödbetor enligt receptet från Västerbotten
Ägget i flaskan
Ärg på en kopparslant
Äta frusen potatis