Серия статей "Занимательное эбру"

Статья 3. Чудо обыкновенное или почему танцуют краски на воде

Анна Пригода

Каждый, кто хоть раз видел эбру, скажет, что процесс рисования на воде похож на танец - краски растекаются по поверхности воды каждая в своем ритме — какие-то медленнее, какие-то быстрее, завораживая калейдоскопом образов, появляющихся на поверхности воды. И каждый раз это воспринимается как чудо! Наиболее любознательные сразу задают этот вопрос — почему и за счет чего краски держатся на поверхности воды и не тонут?

Не берусь утверждать, что моя теория будет верна с глубоко научной точки зрения, но мне представляется следующим объяснение этого явления с помощью полученных когда-то в юности скудных знаний молекулярной физики и термодинамики.

Вы видели когда нибудь водомерку передвигающуюся по поверхности воды? Скорее всего да — обычно это зрелище встречается нам в раннем детстве в период знакомства с головастиками в близлежащем от дома пруду и тоже воспринимается как чудо! Помню, как увидев это фантастическое существо, я с интересом наблюдала как оно с волшебной легкостью скользит по поверности воды, как-будто по льду, и даже прыгает! Потом я терпиливо просила папу, чтобы он объяснил мне что это за существо и почему оно может ходить по воде.

Конечно в тот момент рассказывать мне про поверхностное натяжение папа не стал, но вспоминая эту историю про водомерку, теперь я понимаю, что дело было именно в нем.

Как говорит теория, поверхностное натяжение существует там, где есть граница газообразных, жидких и твёрдых тел. Между жидкостью и газом (воздухом) образуется граница раздела, которая находится в особых условиях по сравнению с остальной массой жидкости. По ряду причин молекулы жидкости в поверхностном слое расположены плотнее друг к другу, что создает избыточное напряжение на поверхности. Чтобы уравновесить его (как известно в природе все стремится к равновесию) возникает сила поверхностного напряжения. Действует эта сила интересным образом — она стремится сократить свободную поверхность жидкости, т.е. как бы стягивает ее, приближая поверхость жидкости, насколько это возможно в заданных условиях, к форме шара — фигуре с минимальной площадью поверхности. Это объясняет и сферическую форму капли и мыльного пузыря и цилиндрическую форму потока воды и то, почему маленькие объекты с плотностью большей плотности жидкости способны удерживаться на ее поверхности.

Наличием силы поверхностного натяжения и можно объяснить то, почему водомерка легко двигается по поверхности воды. Водомерка за счет своей тяжести деформирует поверхность воды, увеличивая тем самым площадь этой поверхности. При этом сила поверхностного натяжения стремится уменьшить изменение площади, компенсируя силу тяжести и удерживая водомерку на поверхности воды.

А теперь вернемся к эбру.

Краски для эбру состоят из минеральных пигментов и водной основы. Минеральные пигменты это растертые в порошок камни — минералы. Их плотность гораздо больше, чем плотность воды, даже когда они растерты казалось бы в пыль. Если капнуть каплю краски на поверхность простой воды, то ее плотности и силы поверхностного натяжения не хватит, чтобы удержать краску на поверхности — она сразу утонет. Ну на обычную воду это понятно, но раствор для эбру загущается специальными веществами, скажите вы, и в этом кроется секрет! Увы! Конечно плотность загущенной воды больше, чем у простой воды, но ее явно недостаточно, чтобы удержать краску на поверхности раствора — она также пойдет на дно, только несколько медленней.

Секрет же, на мой взгляд, кроется в другом. Существуют такие вещества, которые уменьшают силу поверхностного натяжения. Для эбру в качестве такого вещества используется бычья желчь, которую добавляют в краску, меняя тем самым свойства краски. В результате в капле краски уменьшается поверхностное натяжение. Теперь капля краски попадая на поверхность раствора начинает растекаться по поверхности, смачивая его и равномерно распределяя по нему частички тяжелого пигмента, а плотность и вязкость раствора позволяют удерживать форму краски. Чем больше концентрация желчи в краске, тем активнее она будет растекаться по поверхности раствора, создавая тот неповторимый танец, для кого-то являюшийся чудом волшебным, а для мастеров Эбру - обыкновенным.

@ 2015. Created by TriA.