Выцветание краски на бильярдных шарах

[Алекс452]

Доброе время суток уважаемым специалистам и просто форумчанам. К сожалению в химии я полный ноль (школу окончил почти миллион лет назад, в 1979-м, и из всей программы помню только, что если соединить аш-два-о и цэ-два-аш-пять-о-аш в соответствующих пропорциях, то получится вполне употребимое содержимое), а вопрос у меня именно к химикам, к тому же именно специалистам. Причём вопрос на самом деле серьезный и важный для меня. 

 

Но сначала вводные. Конец девятнадцатого века. Есть несколько наборов бильярдных шаров из слоновой кости. Шары цветные. Из цветов: черный, синий, коричневый, зеленый, красный и желтый. Есть описание (на английском, скриншот статьи, но могу оцифровать без проблем) процесса окраски и все названия химических элементов, применяемых в процессе окраски. Обновить шары практически невозможно, речь идет о колониальных войсках Великобритании. Когда шары полностью теряют цвет, их отдают в местные мастерские, но покраски хватает совсем ненадолго, здесь процесс уже не соответствует описанию изначальному.

 

Вопрос к уважаемым специалистам такой: возможно ли по перечню химических элементов и описанию процесса определить, какие шары будут обесцвечены первыми, какие вторыми и так далее? При условии что все шары используются практически одинаково. Освещение свечное в 80% случаев, так как днем бильярд не используется обычно. При открытии окон есть, естественно, доступ солнечного света, но его влияние минимальное. Игра в основном идет вечером или ночью.

 

Буду очень благодарен за любую помощь. Очень нужно для аргументации в одной из моих статей. Если вопрос решаем, то немедленно оцифрую и отправлю информацию о процессе окраски.

 

С уважением

 

Изменено 23 Января, 2025 в 17:33 пользователем Алекс452

[yatcheh]

В 23.01.2025 в 17:53, Алекс452 сказал:

Если вопрос решаем, то немедленно оцифрую и отправлю информацию о процессе окраски.

 

Решаем ли вопрос - это вопрос полноты информации о процессе окраски. Что-то вроде теоремы Гёделя

Если документ не секретный - выложите его, будет о чём толковать.

[Malika76]

В 23.01.2025 в 18:53, Алекс452 сказал:

Вопрос к уважаемым специалистам такой: возможно ли по перечню химических элементов и описанию процесса определить, какие шары будут обесцвечены первыми, какие вторыми и так далее?

Конечно можно, выложите состав и описание процесса окраски))))

[Arkadiy]

Красителей и пигментов разных цветов огромное количество,  различных красок на их основе может быть на порядки больше . Понять, чем красят  ваши шары из вашего текста невозможно.

Цвет они теряют не от света, а от того, что краска стирается  с поверхности шара

[Алекс452]

Ну, я изначально сам вопрос поставил о принципиальной возможности определить порядок обесцвечивания шаров по конкретным цветам. Технологию окраски я в первом своем посте не давал. Сейчас оцифровал текст. С английским я дружу, но, если честно, ничего толком не понял. Привожу полный текст на английском:

 

Preparation for dyeing ivory balls ....
IVORY BILLIARD BALLS, says a writer in the July part of "Work," are coloured by immersion in water stains: they are not painted. The process requires close attention that the balls may be withdrawn directly the tone is obtained, and therefore only two or three balls can be dyed to precisely the same colour at one operation. They are prepared for dyeing first by polishing with whiting and water, washing off the whiting, and immersing for from three to five minutes in a mixture of 1 part of commercial muriatic acid or nitric acid and 50 parts of water, this dilute acid extracts the gelatine from the surface of the ivory, and this is essential to the production of a uniform colour: the surface of the ivory is injuriously affected if the acid is not sufficiently dilute. The utmost cleanliness is necessary, and all touching with the hands must be avoided; lift the balls by means of a pair of wooden tongs. Before transferring to the stain, immerse for some minutes in clean cold water that has been boiled. The water stain should be at a temperature of 100 degrees F. The higher the temperature the more rapidly is the stain taken, but the results obtained at the temperature mentioned are certain, and much greater heats are liable to injure the surface of the ivory balls, which then would have to be re-turned in the lathe. The ivory is removed from the stain from time to thne, until the required tint is obtained; times of immersion cannot be stated with exactness, as some ivories take the stain more readily than others. On removal from the stain, well rinse in clean cold water, even though the ball has yet to pass through a bath of a different colour. Always transfer balls from the stain to clean water. When dry, polish the balls by rubbhιg with a clean soft rag on which have been sprinkled a few drops of oil; finish with a dry clean rag, removing all the oil. [Leicester Chronicle - Saturday 14 July 1900 p.9]
Staining or Dyeing Ivory Billiard Balls.—The process of colouring ivory billiard balls by immersion in water stains requires close attention that the balls may be withdrawn directly the required tone is obtained, and therefore only two or three balls can be dyed to precisely the same colour at one operation. They are prepared for dyeing, first by polishing with whiting [chalk/calcium carbonate] and water, washing off the whiting; and immersing for from three to five minutes in a mixture of 1 part of commercial muriatic [hydrochloric] acid or nitric acid and 50 parts of water; this dilute acid extracts the gelatine from the surface of the ivory, and this is essential to the production of a uniform colour; the surface of the ivory is injuriously affected if the acid is not sufficiently dilute. The utmost cleanliness is necessary, and all touching with the hands must be avoided; lift the balls by means of a pair of wooden tongs. Before transferring to the stain, immerse for some minutes in clean cold water that has been boiled.

The water stain should be at a temperature of 100 F. The higher the temperature, the more rapidly is the stain taken, but results obtained at the temperature mentioned are certain, and much greater heats are liable to injure the surface of the ivory balls, which then would have to be returned in the lathe. The ivory is removed from the stain from time to tune, until the required tint is obtained; times of immersion cannot be stated with exactness, as some ivories take the stain more readily than others. On removal from the stain, well rinse in clean cold water, even though the ball has yet to pass through a bath of a different colour. Always transfer balls from the stain to clean water. When dry, polish the balls by rubbing with a clean soft rag on which have been sprinkled a few drops of oil; finish with a dry clean rag, removing all the oil. Filter or strain all the stains given below before use.
The stains may be made as follows. Black: (1) Make a strong solution of silver nitrate. After an immersion of several hours, the balls are removed and exposed to a strong light. (2) Boil a handful of logwood chips in l½pt. of water until the liquid is reduced to ¾pt. Allow to cool to 100 F., and after staining, place the balls for five minutes in a solution of 1 oz. of sulphate of iron in 1 qt. of water. (3) Make a decoction with water and 1 lb. of galls and 2 lb. of logwood. The balls require a long immersion in this, and afterwards an immersion of a few hours in acetate of iron. Blue: (1) Make a dilute solution of indigo sulphate containing potash or tartaric acid. (2) Dissolve verdigris and sal-ammoniac in dilute nitric acid; afterwards dip in a strong solution of pearlash [Potassium Carbonate] and water. Brown: Five minutes in logwood water* stain gives warm brown: half an hour, a deep chocolate brown. Green: Saffron or fustic stain, followed by an indigo one: fustic is more permanent than saffron. Red: (1) Infuse cochinleal in liquor ammonia. (2) A solution of nitro-muriate of tin, followed by a hot decoction of 1 oz. of logwood in 1 pt. of water. (3) A decoction of brazil for fifteen minutes, followed by a solution of nitro-muriate of tin [Tin Crystals], or by a solution of pearlash [Potassium Carbonate] for a few minutes. (4) Boil a piece of shredded red cloth about l ft. square together with 10 gr. of pearlash in l pt. of water for five or six hours. The pealash may be left out, and afterwards 1 part of sulphuric acid may be added for every 65 parts of stain. An immersion of three to five minutes gives a pink colour; an immersion of two or three hours a crimson red colour. Yellow: (1) Boil 60gr. of saffron for some hours in l pt. of water; this is a fugitive stain. (2) A more permanent one is made by boiling 4oz. of fustic dust** and chips in 1 qt. of water. The yellow colour can be given an orange tint by immersing the stained balls in a brazil water stain*** and the orange colour may be deepened to a redder tone by passing the balls through a solution of nitro-muriate of tin. [Cassells Cyclopedia of Mechanics, Paul N. Hasluck, 1900 p.318]

 

* Logwood water refers to a dye solution made from logwood, also known as Haematoxylum campechianum. Logwood is a tree native to Central America, and its heartwood is rich in a potent dyestuff called hematine.

 

** “fustic dust” refers to the ground form of a dye derived from the heartwood of the Old Fustic tree (Madura tinctoria). This dye is also known as Dyer's Mulberry.

 

*** “Brazil water stain” refers to a dye solution made from the heartwood of the Brazilwood tree (Caesalpinia echinata). This dye is also known as Natural Red.
If the red ball loses its colour it may be recoloured by soaking in a strong solution of cochineal heated to 60 degrees. The best balls are made from African ivory which is of more even density than Indian ivory. Balls made from it run truer and take a more perfect angle."
 

Изменено 23 Января, 2025 в 17:32 пользователем Алекс452

[Алекс452]

В 23.01.2025 в 17:46, Arkadiy сказал:

Красителей и пигментов разных цветов огромное количество,  различных красок на их основе может быть на порядки больше . Понять, чем красят  ваши шары из вашего текста невозможно.

Цвет они теряют не от света, а от того, что краска стирается  с поверхности шара

А вот здесь Вы не правы абсолютно. У меня в коллекции есть несколько комплектов шаров из слоновой кости. Есть один комплект - уникальный, подаренный величайшему бильярдисту прошлого одним из Махараджей Индии - которым никогда не играли. И шары выцветшие, так как хранились не в упаковке а в открытом виде выставлялись на обозрение. Так что одно другому не мешает, я о потере цвета при использовании и при выцветании. 

 

А вот комплект, который использовался в игре, потерял цвет странновато: на экваторе обесцветился, а по полюсам поясок цвета остался. Прилагаю фото. Так что прошу помощи именно в рамках моего вопроса, за что буду очень и очень благодарен. Ну а если подскажете почему такой странный эффект - вообще будет классно. 

 

И кстати, вдогонку: обесцвечивание идет всегда в цвет основы или возможен промежуточный вариант типа черный-серый-нейтральный или синий-светло голубой-нейтральный?

Изменено 23 Января, 2025 в 17:34 пользователем Алекс452

[Вадим Вергун]

В 23.01.2025 в 20:23, Алекс452 сказал:

Ну, я изначально сам вопрос поставил о принципиальной возможности определить порядок обесцвечивания шаров по конкретным цветам. Технологию окраски я в первом своем посте не давал. Сейчас оцифровал текст. С английским я дружу, но, если честно, ничего толком не понял. Привожу полный текст на английском:

 

Preparation for dyeing ivory balls ....
IVORY BILLIARD BALLS, says a writer in the July part of "Work," are coloured by immersion in water stains: they are not painted. The process requires close attention that the balls may be withdrawn directly the tone is obtained, and therefore only two or three balls can be dyed to precisely the same colour at one operation. They are prepared for dyeing first by polishing with whiting and water, washing off the whiting, and immersing for from three to five minutes in a mixture of 1 part of commercial muriatic acid or nitric acid and 50 parts of water, this dilute acid extracts the gelatine from the surface of the ivory, and this is essential to the production of a uniform colour: the surface of the ivory is injuriously affected if the acid is not sufficiently dilute. The utmost cleanliness is necessary, and all touching with the hands must be avoided; lift the balls by means of a pair of wooden tongs. Before transferring to the stain, immerse for some minutes in clean cold water that has been boiled. The water stain should be at a temperature of 100 degrees F. The higher the temperature the more rapidly is the stain taken, but the results obtained at the temperature mentioned are certain, and much greater heats are liable to injure the surface of the ivory balls, which then would have to be re-turned in the lathe. The ivory is removed from the stain from time to thne, until the required tint is obtained; times of immersion cannot be stated with exactness, as some ivories take the stain more readily than others. On removal from the stain, well rinse in clean cold water, even though the ball has yet to pass through a bath of a different colour. Always transfer balls from the stain to clean water. When dry, polish the balls by rubbhιg with a clean soft rag on which have been sprinkled a few drops of oil; finish with a dry clean rag, removing all the oil. [Leicester Chronicle - Saturday 14 July 1900 p.9]
Staining or Dyeing Ivory Billiard Balls.—The process of colouring ivory billiard balls by immersion in water stains requires close attention that the balls may be withdrawn directly the required tone is obtained, and therefore only two or three balls can be dyed to precisely the same colour at one operation. They are prepared for dyeing, first by polishing with whiting [chalk/calcium carbonate] and water, washing off the whiting; and immersing for from three to five minutes in a mixture of 1 part of commercial muriatic [hydrochloric] acid or nitric acid and 50 parts of water; this dilute acid extracts the gelatine from the surface of the ivory, and this is essential to the production of a uniform colour; the surface of the ivory is injuriously affected if the acid is not sufficiently dilute. The utmost cleanliness is necessary, and all touching with the hands must be avoided; lift the balls by means of a pair of wooden tongs. Before transferring to the stain, immerse for some minutes in clean cold water that has been boiled.

The water stain should be at a temperature of 100 F. The higher the temperature, the more rapidly is the stain taken, but results obtained at the temperature mentioned are certain, and much greater heats are liable to injure the surface of the ivory balls, which then would have to be returned in the lathe. The ivory is removed from the stain from time to tune, until the required tint is obtained; times of immersion cannot be stated with exactness, as some ivories take the stain more readily than others. On removal from the stain, well rinse in clean cold water, even though the ball has yet to pass through a bath of a different colour. Always transfer balls from the stain to clean water. When dry, polish the balls by rubbing with a clean soft rag on which have been sprinkled a few drops of oil; finish with a dry clean rag, removing all the oil. Filter or strain all the stains given below before use.
The stains may be made as follows. Black: (1) Make a strong solution of silver nitrate. After an immersion of several hours, the balls are removed and exposed to a strong light. (2) Boil a handful of logwood chips in l½pt. of water until the liquid is reduced to ¾pt. Allow to cool to 100 F., and after staining, place the balls for five minutes in a solution of 1 oz. of sulphate of iron in 1 qt. of water. (3) Make a decoction with water and 1 lb. of galls and 2 lb. of logwood. The balls require a long immersion in this, and afterwards an immersion of a few hours in acetate of iron. Blue: (1) Make a dilute solution of indigo sulphate containing potash or tartaric acid. (2) Dissolve verdigris and sal-ammoniac in dilute nitric acid; afterwards dip in a strong solution of pearlash [Potassium Carbonate] and water. Brown: Five minutes in logwood water* stain gives warm brown: half an hour, a deep chocolate brown. Green: Saffron or fustic stain, followed by an indigo one: fustic is more permanent than saffron. Red: (1) Infuse cochinleal in liquor ammonia. (2) A solution of nitro-muriate of tin, followed by a hot decoction of 1 oz. of logwood in 1 pt. of water. (3) A decoction of brazil for fifteen minutes, followed by a solution of nitro-muriate of tin [Tin Crystals], or by a solution of pearlash [Potassium Carbonate] for a few minutes. (4) Boil a piece of shredded red cloth about l ft. square together with 10 gr. of pearlash in l pt. of water for five or six hours. The pealash may be left out, and afterwards 1 part of sulphuric acid may be added for every 65 parts of stain. An immersion of three to five minutes gives a pink colour; an immersion of two or three hours a crimson red colour. Yellow: (1) Boil 60gr. of saffron for some hours in l pt. of water; this is a fugitive stain. (2) A more permanent one is made by boiling 4oz. of fustic dust** and chips in 1 qt. of water. The yellow colour can be given an orange tint by immersing the stained balls in a brazil water stain*** and the orange colour may be deepened to a redder tone by passing the balls through a solution of nitro-muriate of tin. [Cassells Cyclopedia of Mechanics, Paul N. Hasluck, 1900 p.318]

 

* Logwood water refers to a dye solution made from logwood, also known as Haematoxylum campechianum. Logwood is a tree native to Central America, and its heartwood is rich in a potent dyestuff called hematine.

 

** “fustic dust” refers to the ground form of a dye derived from the heartwood of the Old Fustic tree (Madura tinctoria). This dye is also known as Dyer's Mulberry.

 

*** “Brazil water stain” refers to a dye solution made from the heartwood of the Brazilwood tree (Caesalpinia echinata). This dye is also known as Natural Red.
If the red ball loses its colour it may be recoloured by soaking in a strong solution of cochineal heated to 60 degrees. The best balls are made from African ivory which is of more even density than Indian ivory. Balls made from it run truer and take a more perfect angle."
 

1. Черный покрашен частицами серебра. Вечный по сути, даже когда серебро перейдет в сульфид он останется черным. От солнечного света ему ничего не будет.

2. Синий покрашен индиго, им еще джинсы красят, я лично не видел чтоб джинсы выцветали, но это наверное Аркадий подробнее скажет.

3. Коричневый покрашен водной вытяжкой из щепок какого-то дерева весьма маловероятно что будет выцветать.

4. Зеленый покрашен комбинацией шафрана и индиго. Шафран это каратиноиды, он определенно будет выцветать и станет синим. 

5. Красный покрашен кошенилью, выцветать будет, но весьма медленно.

6. Желтый красят шафраном (как и описано он не стойкий), либо экстрактом какого-то дерева, на счет этого дерева трудно сказать насколько оно устойчиво, но чуда ждать не стоит.

Условно можно выстроить их в следующий ряд по возрастанию устойчивости окраски: желтый, зеленый, красный, коричневый, синий, черный.

 

Изменено 23 Января, 2025 в 18:35 пользователем Вадим Вергун

[Вадим Вергун]

В 23.01.2025 в 20:31, Алекс452 сказал:

А вот комплект, который использовался в игре, потерял цвет странновато: на экваторе обесцветился, а по полюсам поясок цвета остался. Прилагаю фото.

Предположу что слоновая кость аннизотропна, есть слои поперек которых краситель входит хуже чем вдоль. 

[Алекс452]

В 23.01.2025 в 19:33, Вадим Вергун сказал:

Условно можно выстроить их в следующий ряд по возрастанию устойчивости окраски: желтый, зеленый, красный, коричневый, синий, черный.

Вы не представляете, как порадовали меня этим ответом. Дело в том, что я изначально не стал уточнять некоторые детали, чтобы не направить аргументы в одну сторону. Данный запрос я сделал в рамках подготовки статьи, в которой обосновывается добавление ЖЕЛТОГО и ЗЕЛЕНОГО шаров к черному в игре Black Pool (уже по названию понятно, что изначально используется черный шар как основной). Есть несколько аргументов не имеющих отношения к химии, там элементы психологии. Но если эти шары оказываются наименее стойкими к обесцвечиванию, то добавляется еще один крупный плюс к моей системе аргументации. 

 

Кстати, красный шар является объектным во многих вариантах игры, т.е. чаще остальных получает "по физиономии" не мягкой наклейкой кия, а другим шаром, битком.

Изменено 23 Января, 2025 в 19:02 пользователем Алекс452

[Вадим Вергун]

В 23.01.2025 в 22:00, Алекс452 сказал:

Вы не представляете, как порадовали меня этим ответом. Дело в том, что я изначально не стал уточнять некоторые детали, чтобы не направить аргументы в одну сторону. Данный запрос я сделал в рамках подготовки статьи, в которой обосновывается добавление ЖЕЛТОГО и ЗЕЛЕНОГО шаров к черному в игре Black Pool (уже по названию понятно, что изначально используется черный шар как основной). Есть несколько аргументов не имеющих отношения к химии, там элементы психологии. Но если эти шары оказываются наиболее стойкими к обесцвечиванию, то добавляется еще один крупный плюс к моей системе аргументации. 

 

Кстати, красный шар является объектным во многих вариантах игры, т.е. чаще остальных получает "по физиономии" не мягкой наклейкой кия, а другим шаром, битком.

Вы меня не верно поняли. Желтый и зеленый являются наименее устойчивыми.