Chimica dei pigmentiAppice Erika

Lomonte Rosa 3^D

I pigmenti

Il pigmento è una sostanza che dispersa in acqua o altro solvente gli attribuisce un colore e a seconda della quantità di solvente aggiunta al pigmento cambia l’intensità . Il Pigmento copre la superficie di un oggetto, mentre i coloranti penetrano all'interno del supporto. Sono quindi insolubili nel solvente, stabili fisicamente, quindi resistenti alla luce o al calore. In biologia, il pigmento è ogni materiale colorato presente nelle cellule vegetali e animali.

La classificazione dei pigmenti si basa sulla loro natura ed origine, per cui i pigmenti possono essere suddivisi principalmente in:● inorganici e organici;● naturali e sintetici.

I pigmenti Inorganici

I pigmenti organici

Sono sostanze coloranti che differiscono da quelle tintorie per essere insolubili sia in acqua che in oleoresine. A differenza dai pigmenti inorganici presentano un potere colorante e coprente decisamente migliore e tonalità di tinta estremamente brillanti e pulite. Hanno notevole stabilità agli acidi ed agli alcali talvolta anche al calore ed, essendo chimicamente stabili e privi di metalli pesanti, non dannosi per l'organismo umano né per ingestione né per contatto con la pelle.

Principio fisicoUna qualunque sostanza ci appare colorata solo

in presenza di luce perché è formata da molecole in grado di assorbire selettivamente la luce incidente. Nel caso del bianco tutte le lunghezze d'onda vengono riflesse, mentre nel nero tutte le lunghezze d'onda vengono assorbite.

Un fotone che colpisce una molecola del pigmento, eccita un elettrone facendolo passare da uno stato fondamentale ad uno stato eccitato su di un orbitale più esterno. La luce riflessa sarà priva delle lunghezze d'onda e ci apparirà colorata. L'energia assorbita dall'elettrone viene normalmente restituita a lunghezze d'onda che cadono all'esterno della fascia visibile (ad esempio nell'infrarosso) e quindi non sarà percepibile dal nostro occhio.

I minerali nella pittura

I minerali venivano macinati finemente, setacciati e impastati con acqua, olio o grasso animale. A volte venivano passati al forno per intensificarne la tinta o verificarne la futura inalterabilità. Ancora oggi vengono adoperati questi tipi di pigmenti anche se, per la maggior parte, sono prodotti sinteticamente e mescolati con leganti particolari che li rendono molto più resistenti.

Bianco È ottenuto dalla polvere finissima di calcite, carbonato di calcio

CaCO3 ed è detto anche bianco di Parigi.

Dalla baritina, solfato di bario BaSO4, si ottiene un pregiato pigmento detto bianco di barite.

La biacca è prodotta industrialmente ma in natura deriva da masse di alterazione in carbonati biancastri, cerussite PbCO3 e idrocerussite Pb3[OH|CO3]2.

II bianco di zinco si ottiene industrialmente dall'ossido di zinco ZnO che in natura è un raro minerale chiamato zincite.

● Il giallo chiaro e il giallo oro sono ottenuti dall'orpimento, trisolfuro di arsenico As2S3

● Svariate tonalità di giallo, giallo-arancio fino al rosso sangue attraverso diverse tonalità di bruno sono ottenute da argille naturali ricche di ossidi e idrossidi di ferro come ematite e limonite e sono dette ocre.

● La limonite Fe2O3·nH2O non è un minerale ma un insieme di ossidi idrati di ferro i cui componenti principali sono la goethite e lepidocrocite FeOOH seguite da idrossidi di ferro non cristallizzati.

Giallo

Il giallo perciò si ottiene da una ocra gialla detta anche terra di Siena. Se viene calcinata assume una tonalità dorata e viene detta terra di Siena bruciata. Se nell'argilla sono presenti ossidi di manganese si ha la terra d'ombra di colore bruno.

Il giallo cadmio è un prodotto industriale di solfuro di cadmio CdS ma presente in natura in incrostazioni terrose di greenockite.

Di colore giallo sono anche l’ocra di molibdeno, varietà di molibdenite MoS2 e l’ocra di antimonio, varietà di antimonite Sb2S3.

RossoÈ ottenuto principalmente dalle ocre rosse, contenenti ematite, ossido di

ferro Fe2O3 detto anche rosso inglese.

Il rosso vermiglione è ottenuto dal cinabro, solfuro di mercurio HgS.

Il rosso minio è prodotto industrialmente ma in natura è presente nei rari minerali minio Pb3O4 e litargirio PbO.

Verde Il verde brillante si ottiene dalla

malachite, carbonato di rame Cu2[(OH)2|CO3] .

Per alterazione di alcuni basalti si formano la celadonite e la glauconite, fillosilicati che danno un pigmento verde scuro detto terra di Verona.

Il miglior colore è ottenuto dal lapislazzuli, una roccia ricca di lazurite, tectosilicato di sodio e calcio con alluminio ma, dato che nell’antichità era molto cara e pregiata, veniva sostituita con azzurrite, carbonato di rame Cu3[OH|CO3]2 che però col tempo diventava verdastro.

L’azzurro si può ottenere anche dalla fusione di silice SiO2, malachite, calcare e natron o natrite Na2CO3·10H2O.

Con la vivianite Fe3[PO4]2·8H2O si può avere un economico colore azzurro, blu o verde-azzurro.

AZZURRO

Mescolando carbonio in polvere (carbone e grafite) con acqua e argilla si ha il nerofumo.

Nero

CarbonatazioneLa carbonatazione è un processo chimico,

naturale o artificiale, per cui una sostanza, in presenza di anidride carbonica, dà luogo alla formazione di carbonati.

Tale fenomeno è frequente nei materiali edili come i leganti (cemento, calce, ecc.) dove l'idrossido di calcio, naturalmente presente in essi, reagisce con l'anidride carbonica con conseguente formazione di carbonato di calcio secondo la seguente reazione:

Ca(OH)2 +CO2 → CaCO3 +H2O

Carbonatazione della calceQuesta esposta all'aria, inizialmente perde per

evaporazione una parte dell'acqua di impasto facendo presa, in seguito entrando in contatto con l'anidride carbonica atmosferica quest'ultima reagisce con l'idrossido di calcio contenuto nella calce dando origine a carbonato di calcio secondo la seguente reazione:

Ca(OH)2 +CO2 → CaCO3 +H2O

Il carbonato di calcio insolubile salda fra loro gli inerti (sabbia) della malta che in tal modo indurisce e acquista una discreta resistenza a compressione.

Tale fenomeno è stato alla base della tecnica di pittura murale chiamata affresco.