Làm màu Mars — Bột màu oxit sắt tổng hợp từ Copperas

Hòa tan 100 g sắt(II) sunfat heptahydrat (FeSO₄·7H₂O, còn được gọi là phèn xanh hoặc copperas) trong 500 ml nước cất ấm. Dung dịch có màu xanh lục nhạt — đặc trưng của ion sắt(II) (Fe²⁺). Sắt(II) sunfat là một trong những hợp chất sắt phổ biến và rẻ nhất — vào thời Trung Cổ, nó được sản xuất như một sản phẩm phụ từ quá trình phong hóa pyrit sắt hoặc bằng cách hòa tan sắt trong axit sunfuric. Ngày nay, nó được bán rộng rãi như một chất bổ sung cho vườn (chất làm xanh cỏ) hoặc từ các nhà cung cấp hóa chất. Nó gây kích ứng nhẹ cho da nhưng về cơ bản không độc hại.

Chuẩn bị dung dịch gồm 60 g kali cacbonat (potash) trong 300 ml nước ấm. Từ từ thêm dung dịch potash vào dung dịch sắt(II) sunfat trong khi khuấy mạnh. Một kết tủa dày, màu nâu xanh lục của hydroxit sắt (Fe(OH)₂ và Fe(OH)₃) hình thành ngay lập tức. Phản ứng là: FeSO₄ + K₂CO₃ + H₂O → Fe(OH)₂↓ + K₂SO₄ + CO₂↑ — khí cacbon đioxit thoát ra sủi bọt. Tiếp tục thêm potash cho đến khi không còn kết tủa hình thành. Để lắng trong 1-2 giờ. Gạn lấy phần dung dịch trong phía trên (dung dịch kali sunfat — không độc, có thể bỏ đi). Rửa kết tủa 3-4 lần bằng nước sạch để loại bỏ tất cả các muối tan.

Thu gom kết tủa hydroxit sắt đã rửa sạch trên vải cheesecloth mịn và vắt bỏ nước thừa. Khối bánh ướt có màu nâu-xanh lục, nặng. Chia thành năm phần gần bằng nhau — mỗi phần sẽ được nung ở một nhiệt độ khác nhau để tạo ra một màu Mars khác nhau. Trải từng phần lên một đĩa gốm riêng và để khô trong không khí trong 24 giờ, hoặc sấy khô trong lò ấm ở 80-100°C. Khi kết tủa khô và bị oxy hóa trong không khí, nó dần chuyển từ màu nâu-xanh lục sang nâu vàng — hydroxit sắt(II) đang chuyển thành oxyhydroxit sắt(III) (FeOOH, goethite), vốn đã là màu vàng Mars ở dạng thô.

Đặt mỗi phần đã sấy khô vào một nồi nung riêng và nung trong lò ở các nhiệt độ khác nhau. MARS YELLOW (200°C, 2 giờ): oxyhydroxit sắt giữ lại nước và vẫn là goethite — một màu vàng sạch, ấm, tương đương với màu vàng ochre tự nhiên tốt nhất. MARS ORANGE (350°C, 2 giờ): sự khử nước một phần tạo ra màu cam ấm. MARS RED (500°C, 2 giờ): sự khử nước hoàn toàn chuyển goethite thành hematite (Fe₂O₃) — một màu đỏ đậm, ấm, tương đương với đỏ Venice hoặc đỏ Ấn Độ tốt nhất. MARS VIOLET (650°C, 2 giờ): tinh thể hematite phát triển lớn hơn, làm màu chuyển sang đỏ tím đặc trưng. MARS BLACK (800°C, 3 giờ trong nồi nung kín/khử với than củi): oxit sắt bị khử một phần thành magnetite (Fe₃O₄) — một màu đen ấm, đặc.

Sau khi nguội, nghiền từng phần đã nung trên một tấm kính bằng chày nghiền thủy tinh. Năm màu Mars sẽ tạo thành một dải chuyển màu rõ ràng: vàng → cam → đỏ → tím → đen — tất cả đều từ cùng một hợp chất sắt ở các nhiệt độ khác nhau. Điều này minh họa rất đẹp cách cấu trúc tinh thể và trạng thái hydrat hóa kiểm soát màu sắc. Màu Mars là một trong những bột màu bền vững nhất được biết đến — hoàn toàn bền ánh sáng, trơ về mặt hóa học, và tương thích với mọi chất liệu vẽ (dầu, màu nước, tempera, acrylic, fresco, nước vôi). Chúng không độc hại và an toàn khi sử dụng. Để vẽ, hãy nghiền từng màu riêng biệt với chất liệu bạn chọn. Bảo quản bột màu khô trong lọ thủy tinh có dán nhãn. Toàn bộ họ màu Mars cung cấp một bảng màu ấm hoàn chỉnh cho lớp lót nền và các công việc với tông màu đất.