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Pigmenti verdi sintetici- chimicamo

Pigmenti verdi sintetici

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I pigmenti verdi sintetici sono l’ossido di cromo verde, il verde Guignet, il verde cromo e il verde smeraldo

Ossido di cromo verde

Tali pigmenti sono noti fin dai primi anni dell’800 e sono costituiti da triossido di bicromo Cr2O3 che è contenuto, nei prodotti commerciali al 97-99.5%. La sintesi di tale pigmento prevede, come prodotti di partenza, composti di cromo esavalente quali cromati e bicromati che sono ridotti a temperature di 800-900 °C in presenza di un opportuno riducente come il carbone. Il prodotto è successivamente frantumato, lavato ed essiccato. Le polveri hanno densità variabile da 5.1 a 5.2 g/cm3 , indice di rifrazione 2.5 e sono costituite da particelle sferuliformi. La loro grandezza e distribuzione granulometrica influiscono sul  colore del prodotto.

I pigmenti non hanno una buona purezza di colore, ma presentano

  • spiccata inerzia chimica
  • eccellente stabilità alla luce
  • stabilità alla temperatura, agli acidi, alcali, veicoli organici e cementi.

Trovano largo impiego nella colorazione dei materiali per l’edilizia (tegole, piastrelle, materiali cementanti in genere), e nell’industria del vetro e della ceramica. Dato che la curva di riflettanza del verde cromo è simile a quella della clorofilla, tale pigmento viene usato per scopi mimetici in campo militare. Si ricordi che la riflettanza è la proporzione di luce incidente che una data superficie è in grado di riflettere e, pertanto, la curva di riflettanza descrive l’andamento della riflettanza per una data superficie in un determinato intervallo spettrale.

L’ossido di cromo verde trova applicazioni nell’ambito delle pitture navali e, a causa della sua resistenza  al calore è impiegato nei campi applicativi in cui la termostabilità è un requisito fondamentale.

Ossido idrato di cromo (verde Guignet)

 Nel 1838  Guignet sintetizzò questo pigmento che ha formula Cr2O3 · 2 H2O o CrO(OH) ed è contenuto, nei prodotti commerciali, al 79-80%. La rimanente parte è costituita da acqua di cristallizzazione e da impurezze che derivano dal ciclo di produzione del pigmento. I reagenti impiegati per l’ottenimento del pigmento sono composti di cromo esavalente quali cromati e bicromati e acido borico. La preparazione avviene attraverso due fasi che si possono schematizzare secondo le seguenti reazioni:

1) Na2Cr2O7 + 16 H3BO3 → Cr2(B4O7)3 + Na2B4O7 + 24 H2O + 3/2 O2

2) Cr2(B4O7)3 + 20 H2O → Cr2O3 · 2 H2O + 12 H3BO3

Si calcina la miscela di bicromato e acido borico a temperature variabili tra 600 e 800 °C; i prodotti di reazione sono idrolizzati con acqua bollente  e successivamente separati, essiccati e polverizzati. Dalle acque madri è recuperato l’acido borico che ritorna in ciclo. Le polveri hanno densità variabile  da 2.9 a 3.7 g/cm3 , indice di rifrazione 1.8- 2.1. Rispetto agli ossidi di cromo i verdi Guignet hanno una purezza di colori e una brillantezza superiori. Sono dotati di eccellente solidità alla luce, di ottima resistenza agli acidi e agli alcali, ma di termostabilità limitata. Questi pigmenti trovano impiego negli smalti per carrozzeria a causa delle loro caratteristiche di solidità, brillantezza e trasparenza, nella colorazione di materie plastiche e nella gomma, nella pittura in combinazione con altri pigmenti inorganici.

Verde cromo

Da non confondersi con gli ossidi di cromo verdi, i verdi cromo propriamente detti sono miscele di gialli cromo e blu di Prussia o blu di ftalocianina: la composizione è molto variabile e dipende anche dalla natura dei componenti. Si possono ottenere per miscelazione a secco, a umido o per precipitazione dei gialli cromo in presenza di Blu di Prussia.

Poiché tra i due componenti colorati esistono considerevoli differenze di peso specifico, di struttura e di granulometria, ne consegue una disomogeneità del prodotto che si riflette negativamente in fase applicativa in quanto può verificarsi il fenomeno del fiammeggiamento cioè la separazione dei pigmenti: il Blu di Prussia, più leggero subisce un parziale trascinamento verso la superficie della pellicola da parte dei vapori dei solventi e dei prodotti volatili. I verdi cromo costituiscono una vasta gamma di pigmenti diversificati in tono, forza colorante, fotostabilità, tendenza al fiammeggiamento. In genere questi pigmenti presentano le stesse carenze del giallo cromo: scarsa stabilità agli alcali, alla luce, alla temperatura e alle atmosfere industriali ( SO2, H2S).

Vengono utilizzati nelle vernici, inchiostri, carta e materie plastiche.

Verde smeraldo

Tra i pigmenti verdi vi è il verde smeraldo di origine inorganica.  Tra la fine del 1700 e l’inizio del 1800  Russ e Sattler ottennero per la prima volta questo pigmento. E’ un acetato basico di rame e arsenito di rame ottenuto mediante la precipitazione di 4 parti di acetato basico di rame  2Cu(CH3COO)2•CuO•6H2O, e 8 parti di acido arsenioso H3AsO3 o acetico, mescolando fino alla separazione del colore.Ha formula Cu(CH3COO)2 · 3Cu(AsO2)2  E’ considerato un equivalente del verde smeraldo, del verde Veronese e del verde di Sceele. E’ un pigmento piuttosto instabile e si altera con idrogeno solforato, è soggetto ad annerimenti. Ha un discreto potere coprente. si utilizza solo nei colori per artisti.

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