Почему днище корабля красное: что за краска ниже ватерлинии

Сорок и семьдесят процентов: столько меди по весу у двух яхтенных красок для днища, которые сравнивал журнал Practical Sailor. Медь в таких красках чаще всего вводят в виде закиси, красно-коричневого порошка, и он красит днище в свой цвет. Это и есть ответ на вопрос, почему днище корабля красное: цвет достался от яда, который не пускает на корпус ракушки и водоросли.

Нос танкера в сухом доке: чёрный борт, а подводная часть закрашена ярко-красным (фото: Alexgilmore85, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0)

Выше ватерлинии, той линии, где спокойная вода касается корпуса, всё иначе. Борт бывает белым, чёрным, тёмно-синим: яда в краске там нет, и цвет выбирает владелец. Низ красят по рецепту, а в рецепте цвет задан самим составом.

Красно-коричневый порошок и что он делает

Закись меди, Cu₂O, встречается и в природе, минерал называется куприт. Цвет у неё зависит от размера зёрен, от жёлтого до красного, а в краске выходит тот самый кирпичный тон. Мягкая краска на днище броней не служит: она медленно стирается водой и вместе с каждым слоем отдаёт в воду медь, а морским организмам такой корпус не даёт ни прикрепиться, ни вырасти.

У двух красок из сравнения разный характер. Первая, с 40 процентами меди, самополирующаяся: слой растворяется в реакции с морской солью, поэтому в пресной воде она не годится. Вторая, с 70 процентами меди, твёрдая и универсальная. Слой расходный: у мягких красок на яхтах его обновляют раз в один–три года, и лодку для этого поднимают на сушу. В Имеретинском порту такой подъём делают силами самого порта, а красят лодку заново уже на берегу.

Яхта на берегу: ниже ватерлинии у киля видна потёртая красноватая краска (фото: The original uploader was Skipper Michael at German Wikipedi, Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0 de)

Красное пришло вместе с медью

С середины XVIII века борта обшивали тонкими медными листами, и как это вышло на фрегате «Аларм» и чем кончились оловянные краски XX века, в журнале уже рассказано. Для цвета важнее другое. Когда листы заменили краской с соединениями меди, она осталась красной, и в англоязычной Википедии сказано прямо: исторически медные краски были красными, поэтому днища красят красным до сих пор. Оловянные краски 1960–70-х запретила конвенция Международной морской организации, которая действует с 17 сентября 2008 года, а медь осталась: по оценке Practical Sailor, закись меди остаётся лидером в долгой защите.

Держит красный не одна привычка. В 1966 году авторы заметки в журнале Nature назвали закись меди лучшим противообрастающим пигментом по действию и цене и тут же добавили, что цвет у неё сильный красный.

Судно «Карина» в доке: когда корпус вынут из воды, виден весь слой краски ниже ватерлинии (фото: Gunnar Ries, Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0)

Узкая полоса над красным

У многих судов над красным идёт тонкая полоса контрастного цвета. У англичан она называется boot top: так отделяют противообрастающую краску от краски борта. Гружёное судно прячет красное под водой почти целиком. Порожний сухогруз на рейде сидит выше, и красного над водой заметно больше, так что с берега по низу можно понять, налегке он или с грузом.

Осадку по красному не читают

В популярных обзорах красный объясняют ещё и видимостью: такой корпус заметен с воды и с воздуха. По красной полосе над водой видно, что судно налегке, но осадку выражают числом, и читают её по маркам углубления: у носа и у кормы с обоих бортов от киля до ватерлинии нанесены цифры, и уровень воды на них показывает, сколько корпуса ушло под воду. Для танкера водоизмещением 200 000 тонн полметра осадки стоят 6–8 тысяч тонн груза, на глаз по краске такое не поймать. Предел для сезона и района задаёт круг Плимсоля посередине борта. Цифры читаются одинаково на любом днище, красном, синем или чёрном.

Цифры осадки на носу парусника «Крузенштерн» в порту Таллина: над ватерлинией чёрный борт, ниже оранжево-красная краска (фото: Pjotr Mahhonin, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0)

Закрасить красный пытались

Заметка в Nature называлась «Новый чёрный пигмент с противообрастающими свойствами». Чёрная краска была нужна подводным лодкам и ватерлинии надводных кораблей, а красная закись меди в неё не вписывалась. Сажа, которой красное гасили, снижала защиту. Приемлемого решения, писали авторы, пока не нашли.

Нашли позже. В американском патенте 1998 года зёрна закиси предложено окислять с поверхности, и каждое покрывается чёрным слоем оксида меди. Сам оксид уходит в воду примерно в десять раз медленнее закиси, и в таком порошке закиси должно оставаться не меньше 80 процентов. Сегодня в каталогах яхтенных магазинов одна и та же краска продаётся и синей, и чёрной. Для алюминиевых корпусов Interlux выпускает краску на другой соли меди, тиоцианате: закиси в ней нет, и производитель называет её более безопасной. Красным низ остаётся там, где цвет никого не беспокоит, а закись меди недорога и действует проверенно.

Что краска оставляет в гавани

Медь из стёртого слоя никуда не девается. В гаванях, где стоит много лодок, она накапливается, и та же Википедия отмечает, что порт Сан-Диего изучал, как сократить её поступление от красок. Есть краски на других биоцидах и покрытия вовсе без яда, силиконовые: они скользкие, и закрепиться на них мешает сам ход судна.

Красный низ открывается на суше

Гость на прогулочной лодке днища не видит: оно под водой, да и цвет у него бывает разный. В Сочи красный низ можно было увидеть на берегу: 31 марта 2014 года судно «Сочи-2» стояло на опорах у причала № 2 грузового района в Имеретинке, и ниже жёлтого борта у него был красно-коричневый слой краски.

Судно «Сочи-2» на берегу у причала в Имеретинке: ниже жёлтого борта виден красно-коричневый слой краски (фото: alexleo, Wikimedia Commons, CC BY 4.0)

Под водой красная краска меняется. В заметке 1966 года, о которой шла речь выше, отмечено, что плёнки краски с закисью меди нередко зеленеют в морской воде: на них образуются основные соли меди, того же рода, что зелёный налёт на старых медных крышах.

Кристаллы куприта из Шесси во Франции в музее Гренобля, снаружи они зелёные (фото: Patafisik, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0)