וירידיאן

תבנית:צבעתבנית:צבעוירידיאן הוא פיגמנט בצבע ירוק קר וכהה. הווירידיאן מורכב מכרום חמצני (חומר שמוכר גם ככרומיה) ממויים (Cr₂O₃·2(H₂O)). פיגמנט דומה מבחינה כימית הוא ירוק כרום מחומצן, שגם הוא מורכב מכרום חמצני (Cr₂O₃), אם כי אין מולקולות מים במבנה הגבישי שלו. צבעו כהה יותר ונוטה לכיוון ירוק-זית. פיגמנטים אלו הם מהפיגמנטים היציבים ביותר, ועם השימושים הבולטים בהם ניתן למנות הסוואה וצביעה של שטרות דולר אמריקאי. קודי הפיגמנט של ירוק כרום מחומצן הם PG 17 (Pigment green 17) ו-CI 77288, ושל וירידיאן הם PG 18 (Pigment green 18) ו-CI 77289.

מין הקוליברי Metallura williami נקרא באנגלית Viridian metaltail

השם וירידיאן מגיע מלטינית, שבה משמעות המילה viridis (וירידיס) היא ירוק. הווירידיאן מוכר גם כירוק מיטלר וירוק גינייה, על שם התעשיין הצרפתי שארל-ארנסט גינייה (1829–1906). השם הצרפתי של הווירידיאן הוא ירוק אמרלד, אם כי פיגמנט אחר ידוע גם כן בשם זה (נחושת אצטט טריארסניט (Cu(C₂H₃O₂)₂·3Cu(AsO₂)₂)).

היסטוריה

זיכרון הגן באטן, ציור שמן על בד של ואן גוך, 1888. וינסנט ואן גוך השתמש בוירידיאן בחלק מיצירותיו.

אנטואן-קלוד פנטייה, יצרן צבע מפריז התחיל לייצר וירידיאן וירוק כרום מחומצן בשנת 1838. הוא ובִּינֶה ייצרו את הצבע במשך שנים רבות תוך שמירת תהליך הייצור בסוד. בשנת 1859, שארל-ארנסט גינייה רשם פטנט על תהליך ייצור זול יותר של וירידיאן וירוק כרום מחומצן. אז הווירידיאן החליף במהרה את ירוק אמרלד (Cu(C₂H₃O₂)₂·3Cu(AsO₂)₂) במיוחד בתעשיית הדפוס, והפך לפיגמנט פופולרי בצבעי מים.תבנית:הערה אחת הסיבות הייתה תכולת הארסן והנחושת הגבוהה בירוק אמרלד, שהפכו אותו לרעיל מאוד. הווירידיאן הוא גם פיגמנט יציב ועמיד יחסית בפני קורוזיה. הצבע תואר לראשונה כווירידיאן באנגליה על ידי סאלטר ב-1869 והוכנס לקטלוג הצבעים של וינזור וניוטון. בסוף המאה ה-19 ובתחילת המאה ה-20, אומנים רבים, ובהם וינסנט ואן גוך ווסילי קנדינסקי, השתמשו בפיגמנט זה ביצירותיהם.

ייצור

תהליך הייצור של הווירידיאן בסוף המאה ה-19 ותחילת המאה ה-20 כלל ערבוב חומצה בורית (H₃BO₃) ואשלגן דיכרומט (K₂Cr₂O₇) ביחס של 2:1, וחימום התערובת לטמפרטורה של 500°–750° צלזיוס, תוך פליטת חמצן גזי ומים. התוצר אז נטחן לאבקה, נשטף במים, סונן ויובש.תבנית:הערה

ניתוח של יותר מ-90 ציורים מהשנים (1885–1943) הראה שרוב דגימות הווירידיאן מכילות תוצר לוואי של הייצור, כרום אוקסיד בוראט אמורפי (Cr₂O₃·(xH₂O)–Cr₃BO₆) עם תכולת מים נמוכה, שלא נמצא בדגימות וירידיאן מודרניות. כמות תוצר הלוואי משמשת, בשילוב עם נתונים אחרים, לאימות ותיארוך של ציורים.תבנית:הערהתבנית:הערה

תהליך הייצור התעשייתי המודרני כולל חיזור של נתרן דיכרומט (Na₂Cr₂O₇) באמצעות גופרית בטמפרטורות גבוהות:

$\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7+\mathrm{S}⟶\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

לאחר קירור התערובת הנוצרת נשטפת במים ומסוננת לקבלת כרום חמצני.

כרום חמצני גם מתקבל מחימום של אמוניום דיכרומט:

$(\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7⟶\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+\mathrm{N}{\phantom{A}}_2+4\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

דרכי ייצור נוספות כוללות חימום של כרום הידרוקסידי (Cr(OH)₃), וחימום תערובת של חומצה בורית ונתרן דיכרומט. ניתן לקבל ירוק כרום מחומצן מחימון בכבשן של וירידיאן.

תכונות

הכרום החמצני קשה תמס במים, אתנול ואצטון והמסיסות שלו היא בערך 3 מיקרוגרם לליטר מים (ב–20°C). פיגמנט הווירידיאן מסיס במקצת, בערך 10 מיקרוגרם לליטר מים. צפיפות הכרום החמצני היא 5.22 גרם לסמ"ק (ב–25°C). הפיגמנט משנה את צבעו לחום בחימום, וחוזר להיות ירוק לאחר הקירור. גבישי הכרום החמצני קשים מאוד ויכולים לשרוט חומרים קשים מאוד כזירקון וטופז, ומבחינה קריסטלוגרפית הם הקסגונליים.

הפיגמנט רעיל בבליעה ובמגע ויכול לגרום גירוי לעור, לעיניים ולרקמות ריריות. בנוסף, הוא עשוי לגרום לבחילה, ואף לבעיות נשימה דמויות אלרגיה או התקפי אסתמה ופגיעות בפריון ובעובר. חשיפה ארוכה לכרום חמצני יכולה לגרום לנזק לאיברים פנימיים, וכן ידועים מקרים של אקזמה כתוצאה ממגע עם תרכובות כרום תלת-ערכי. הפיגמנט לא דליק, ובצבעי שמן הוא מהיר יבוש.תבנית:הערה

מבחינת אינטראקציה עם חומצה ובסיס, הכרום החמצני אמפוטרי.