Введение
Краска, содержащая соединения свинца в качестве пигментов. В качестве пигментов наиболее часто используются хромат свинца(II) ("хром-желтый"), оксид свинца(II,IV) ("красный свинец") и карбонат свинца(II) ("белый свинец"). Свинец добавляют в краску для ускорения высыхания, повышения долговечности, сохранения свежего внешнего вида и защиты от влаги, вызывающей коррозию. Он является одной из основных угроз для здоровья и окружающей среды, связанных с красками. Из-за токсичности свинца использование свинцовых красок в целом прекращено. В качестве альтернативы широко доступны краски на водной основе, не содержащие свинца, например, дорожная разметка. В некоторых странах свинец по-прежнему добавляют в краски для домашнего использования, в то время как в таких странах, как Соединенные Штаты и Соединенное Королевство, его использование запрещено законом. Однако свинцовая краска все еще может встречаться в старых зданиях, окрашенных до введения этих правил. Хотя в Соединенных Штатах свинцовые краски для бытового использования запрещены с 1978 года, их все еще можно найти в красках для дорожной разметки.
Lead paint or lead based paint is paint containing lead. As pigment, lead(II) chromate (, "chrome yellow"), lead(II,IV) oxide, (, "red lead"), and lead(II) carbonate (, "white lead") are the most common forms. Lead is added to paint to accelerate drying, increase durability, maintain a fresh appearance, and resist moisture that causes corrosion. It is one of the main health and environmental hazards associated with paint. Lead paint has been generally phased out of use due to the toxic nature of lead. Alternatives such as water based, lead free traffic paint are readily available. In some countries, lead continues to be added to paint intended for domestic use, whereas countries such as the United States and the United Kingdom have regulations prohibiting its use. However, lead paint may still be found in older properties painted prior to the introduction of such regulations. Although lead has been banned from household paints in the United States since 1978, it may still be found in road marking paint.
История
Белый свинец производился уже в IV веке до нашей эры; процесс описан Плинием Старшим, Витрувием и древнегреческим автором Теофрастом. Традиционный метод получения пигмента назывался «стак-процессом». Сотни или тысячи глиняных горшков, содержащих уксус и свинец, закладывались в слои из дубовой коры или коровьего навоза. Горшки были устроены так, чтобы уксус и свинец находились в отдельных отделениях, но свинец контактировал с парами уксуса. Обычно свинец скручивали в спираль и помещали на выступ внутри горшка. Горшок неплотно накрывали свинцовой решеткой, которая позволяла циркулировать углекислому газу, образующемуся в результате ферментации дубовой коры или навоза. Каждый слой горшков покрывался новым слоем дубильной коры, а затем еще одним слоем горшков. Тепло, образующееся при ферментации, пары уксусной кислоты и углекислый газ внутри стака выполняли свою работу, и в течение месяца свинцовые спирали покрывались коркой белого свинца. Эту корку отделяли от свинца, промывали и измельчали для получения пигмента. Этот процесс был чрезвычайно опасен для рабочих. В средневековых текстах предупреждалось об опасности «инсультов, эпилепсии и паралича» при работе с белилами. В 1786 году Бенджамин Франклин написал письмо другу, предупреждая об опасности свинца и свинцовых красок, которую он считал хорошо установленным фактом. Несмотря на риски, пигмент был очень популярен среди художников благодаря своей плотности и укрывистости; небольшого количества было достаточно, чтобы покрыть большую поверхность. Художники широко использовали его до XIX века, когда он был заменен цинковыми и титановыми белилами. Опасность свинцовых красок была общепризнанной к началу XX века. В июле 1904 года в ежемесячном издании Sherwin Williams сообщалось об опасности красок, содержащих свинец, отмечая, что французский эксперт назвал свинцовые краски «в высокой степени ядовитыми как для рабочих, так и для жильцов дома, окрашенного свинцовыми красками». Еще в 1886 году немецкое законодательство о здравоохранении запрещало женщинам и детям работать на фабриках, перерабатывающих свинцовые краски и свинцовый сахар. Лига Наций начала усилия по запрету свинцовых красок в 1921 году.
Токсичность
Свинцовая краска опасна. Она может вызвать повреждение нервной системы, замедление роста, повреждение почек и задержку развития. Она связана с высоким уровнем насильственной преступности. Она особенно опасна для детей, поскольку имеет сладковатый вкус, что побуждает их класть в рот отслоившуюся краску и игрушки, покрытые свинцовой пылью. Свинцовая краска может вызывать репродуктивные проблемы, включая снижение концентрации сперматозоидов у мужчин. Свинец также считается вероятным канцерогеном. Высокие уровни воздействия могут быть смертельными. Рекомендуется проверять любые материалы, в которых подозревается наличие следов свинца, либо путем отбора проб материала и анализа в лаборатории, либо с помощью тест-систем на основе свинцовых тампонов для предварительного определения его наличия.
Канада
В Канаде впервые были введены нормативные акты в соответствии с Законом об опасных продуктах в 1976 году, которые ограничивали содержание свинца в красках и других жидких покрытиях для мебели, товаров домашнего обихода, детских товаров, а также для наружных и внутренних поверхностей любых зданий, посещаемых детьми, до 0,5% по весу. Новые правила, касающиеся материалов поверхностных покрытий, вступившие в силу в 2005 году, дополнительно ограничили содержание свинца до его фонового уровня как для внутренних, так и для наружных красок, продаваемых потребителям. Канадские производители красок соблюдают этот фоновый уровень в своих красках для внутреннего и наружного применения с 1991 года. Тем не менее, канадская компания Dominion Colour Corporation является "крупнейшим в мире производителем пигментов для красок на основе свинца" и столкнулась с общественной критикой за получение разрешения от Европейского агентства по химическим веществам на продолжение экспорта свинцовых хроматных красок из своего голландского филиала в страны, где их использование недостаточно строго регулируется.
Европейский союз
В Европейском союзе свинцовые краски запрещены Директивой 2003 года об ограничении использования опасных веществ (RoHS), которая запрещает использование опасных веществ в потребительских товарах, в том числе в красках. Этот акт отменил и гармонизировал существующие законы государств-членов, многие из которых запретили свинцовые краски за годы до этого. В целях защиты здоровья маляров, Франция приняла в 1909 году закон, запрещающий использование красок, содержащих свинец, для покраски внутренних и наружных поверхностей всех зданий.
Гонконг
По состоянию на 2023 год, не существует нормативных актов и законодательства, регулирующего содержание свинца в красках. Более того, в отличие от США, где более строгие правила были введены в 2010 году, специалисты по ремонту в Гонконге не обязаны проходить сертификацию при выполнении работ, связанных со свинцовой краской. Методы удаления краски на основе свинца (например, использование электроинструментов) также не регулируются. Использование пылесосов с HEPA-фильтром или систем сбора пыли с HEPA-фильтром также не является обязательным. По завершении любых ремонтных или реконструкционных работ не требуется проводить тестирование пыли на содержание свинца.
Индия
В Индии свинцовые краски были запрещены только в 2016 году. Исследование 2015 года показало, что более 31% бытовых красок в Индии (небольшие марки, производимые малыми и средними предприятиями в Индии с ограниченным местным охватом и распространением) содержали свинец в концентрации выше 10 000 частей на миллион (ppm), что значительно превышает стандарт BIS в 90 ppm для содержания свинца в красках. Правила регулирования содержания свинца в бытовых и декоративных красках вступили в силу 1 ноября 2017 года и устанавливали максимальное содержание свинца в красках на уровне 90 ppm, с обязательным указанием этого на этикетке. Однако спустя два года анализ 32 образцов краски местного производства из девяти штатов показал содержание свинца в диапазоне от 10 до 186 062 ppm, при этом у 90% образцов уровень свинца превышал 90 ppm.
Филиппины
Филиппины запретили свинцовую краску в 2013 году, но в 2017 году 15% краски все еще не были сертифицированы. Коалиция EcoWaste и Филиппинская ассоциация производителей красок 1 января 2020 года объявили, что Филиппины завершили переход от свинцовой краски после внедрения Административного приказа № 2013–24 Департамента окружающей среды и природных ресурсов (DENR), или Порядка химического контроля свинца и свинцовых соединений, который предписывал производителям красок, содержащих свинец для промышленного использования, прекратить производство таких красок до 31 декабря 2019 года.
Сингапур
С 1 февраля 1995 года маркировка обязательна для красок с общей концентрацией свинца, превышающей 600 ppm. С 3 января 2022 года производство, импорт и продажа красок с общей концентрацией свинца, превышающей 90 ppm, для внутреннего использования были запрещены, за исключением антикоррозионных красок на основе цинка и противообрастающих красок на основе меди. Для экспорта и реэкспорта требуется лицензия на опасные вещества (за исключением антикоррозионных красок на основе цинка и противообрастающих красок на основе меди). Для внутренней продажи антикоррозионных красок на основе цинка и противообрастающих красок на основе меди с общей концентрацией свинца, превышающей 90 ppm, требуется маркировка и допускается только промышленное применение.
except for zinc based anti corrosion paints and copper based anti fouling paints). For local sale of zinc based anti corrosion paints and copper based anti fouling paints exceeding 90ppm total lead concentration labelling is required and only industrial uses are allowed.
Южная Африка
В Южной Африке Закон об опасных веществах 2009 года классифицирует свинец как опасное вещество и ограничивает его содержание в красках до 600 частей на миллион (ppm). Предлагаемая поправка снизит этот предел до 90 ppm, что практически полностью исключит свинец из красок. Поправка также распространится на все промышленные краски, которые ранее не подпадали под действие закона.
Великобритания
В 1992 году в Великобритании был введен запрет на свинцовую краску.
Соединенные Штаты
Комиссия по безопасности потребительских товаров США (CPSC) запретила свинцовую краску в 1977 году в жилых и общественных зданиях (16 CFR 1303), а также в игрушках и мебели, содержащей свинцовую краску. Обоснованием этого решения было "снижение риска отравления свинцом у детей, которые могут проглотить отколовшиеся кусочки краски или шелушение". Для производителей CPSC учредил Закон об улучшении безопасности потребительских товаров 2008 года, который изменил допустимое содержание свинца в краске с 0,06% до 0,009%, начиная с 14 августа 2009 года. В 2018 году штат Делавэр запретил использование свинцовой краски для наружных конструкций. Кроме того, был принят Закон о снижении риска, связанного со свинцовой краской в жилых помещениях (далее – "Закон о свинцовой краске"), чтобы обеспечить раскрытие информации о любых опасностях, связанных со свинцовой краской в здании, потенциальным покупателям или арендаторам. В то время как EPA и HUD определили LBP как 1,0 мг/см2 (измеряемое с помощью XRF) или 0,5% свинца по сухому весу (также известное как 5000 ppm), некоторые штаты и муниципалитеты установили более строгие нормы. Например, Закон № 66 Нью-Йорка 2019 года определяет LBP как 0,500 мг/см2 (XRF) или 0,25% свинца по сухому весу (2500 ppm). В апреле 2010 года Агентство по охране окружающей среды США (EPA) потребовало, чтобы все специалисты по ремонту, работающие в домах, построенных до 1978 года и нарушающие более определенного количества свинцовой краски внутри или снаружи дома, были сертифицированы. Правило EPA о ремонте, восстановлении и покраске свинцовой краски (RRP Rule) снижает риск загрязнения свинцом при проведении ремонтных работ. Оно требует, чтобы компании, выполняющие проекты по ремонту, восстановлению и покраске, которые нарушают свинцовую краску в домах, детских учреждениях и дошкольных заведениях (любых объектах, где находятся дети), построенных до 1978 года, были сертифицированы EPA и использовали сертифицированных специалистов по ремонту, прошедших обучение у поставщиков учебных услуг, одобренных EPA, для соблюдения безопасных методов работы со свинцом. Также рекомендуется тщательно стабилизировать любую поврежденную краску (шелушащуюся, отслаивающуюся, трескающуюся и т.д.) безопасным для свинца способом. На основании полномочий, предоставленных Министерством жилищного строительства и городского развития США (HUD), запрещено удалять свинцовую краску сухой шлифовкой, сухой затиркой, пропайкой, сжиганием, использованием тепловых пушек с температурой выше 1100°F, а также машинной шлифовкой/шлифованием без вакуумной системы с HEPA-фильтром или системы сбора пыли с HEPA-фильтром, поскольку было доказано, что эти методы приводят к образованию значительного количества свинцовой пыли при ремонте, реконструкции и покраске. По окончании любых работ по реконструкции или перекраске, HUD также требует проведения теста на пыль, выполненного независимым специалистом, для получения заключения о соответствии ("clearance"). Оценка содержания свинца проводится методом рентгеновской флуоресценции (XRF), который выдает результат за 4–8 секунд с точностью 95% при уровне 2 сигма. По состоянию на 2018 год, по оценкам, в Соединенных Штатах насчитывается около 37 миллионов домов и квартир, содержащих свинцовую краску.
Масляные краски
В искусстве белая свинцовая краска известна как свинцовые белила или кремницкие белила. Она ценится за легкость в работе и прочность, которую свинец придает масляным краскам. Белила на основе свинца относительно быстро сохнут, образуя прочную и гибкую плёнку. Белый пигмент на основе свинца – один из старейших произведенных пигментов. До двадцатого века, когда появились цинковые и титановые белила, он был единственным белым пигментом, доступным художникам в значительных количествах. Промышленно производимые свинцовые белила, типичные для 19-го века до их запрета, считались уступающими традиционно изготовленным формам, которые имели более крупные "хлопья", облегчающие работу с краской. Титановые и цинковые белила гораздо менее токсичны, чем свинцовые, и во многом заменили их в большинстве видов изобразительного искусства. Нормы безопасности также сделали свинцовые белила более дорогими и труднодоступными в некоторых регионах, таких как ЕС. Свинцовые масляные краски всё ещё производятся и используются художниками, которые предпочитают их уникальные свойства при работе, смешивании и структурные особенности. Также было показано, что свинцовые белила обладают большей долговечностью по сравнению с цинковыми и титановыми, которые трескаются значительно раньше.
Титан
Производители красок заменили белый свинец менее токсичным заменителем – диоксидом титана, который впервые начали использовать в красках в XIX веке. Диоксид титана считается достаточно безопасным для использования в качестве пищевого красителя и в зубной пасте, и является распространенным ингредиентом солнцезащитных кремов. Титановые белила обладают значительно большей укрывистостью и красящей способностью, чем свинцовые белила, и могут легко заглушить большинство других пигментов при неосторожном смешивании. Титановые белила критикуют за то, что они придают смесям меловидность.
Цинк
Цинковые белила менее укрывисты и обладают меньшей красящей способностью, чем титановые или свинцовые белила. Они обычно используются для деликатного осветления смесей с сохранением прозрачности. Хотя цинковые белила являются стандартными белилами в акварели, их прочность в масляных красках вызывает споры. Цинковые белила медленно сохнут и образуют относительно неэластичную плёнку. Критики этого пигмента утверждают, что его использование приводит к сильному растрескиванию и отслаиванию, даже при экономном применении.