Pigmenti verdi sintetici

I pigmenti verdi sintetici sono l’ossido di cromo verde, il verde Guignet, il verde cromo e il verde smeraldo. I pigmenti verdi rappresentano una delle categorie più affascinanti e versatili nel mondo dei colori, grazie alla loro vasta gamma di tonalità che spaziano dal verde brillante al verde scuro e intenso. Utilizzati da secoli in pittura, decorazione, stampa e industria, i pigmenti verdi possono essere di origine naturale, come la clorofilla estratta dalle piante, o sintetica, come i verdi cobalto, cripto e ftalocianina, sviluppati per garantire maggiore stabilità e resistenza alla luce.

I pigmenti verdi hanno una storia millenaria, strettamente legata allo sviluppo artistico e tecnologico delle civiltà. Già nell’antico Egitto, il verde veniva ottenuto da minerali come la malachite e utilizzato per decorare tombe, papiri e statuette sacre, simboleggiando fertilità e rinascita.

Nel Medioevo e nel Rinascimento, i pigmenti verdi naturali come il verde di rame e il verdigris venivano impiegati nei manoscritti miniati e negli affreschi, nonostante la loro relativa instabilità e tendenza a ossidarsi. Con la rivoluzione industriale e l’avvento della chimica moderna, la produzione di pigmenti verdi sintetici, come il verde cromo e la ftalocianina, permise di ottenere tonalità più intense e stabili, espandendo enormemente il loro utilizzo in pittura, tessuti, vernici e successivamente in applicazioni industriali e tecnologiche. Questa evoluzione storica testimonia come i pigmenti verdi siano stati da sempre un elemento chiave non solo nell’arte, ma anche nella scienza dei materiali.

L’uso dei pigmenti verdi in campo artistico ha avuto un ruolo importante fin dalle prime espressioni pittoriche, nonostante la difficoltà storica di ottenere tonalità stabili e intense.

Durante il Rinascimento e oltre, pigmenti verdi come il verdigris – un verde brillante ottenuto tramite processi chimici sul rame – divennero popolari per la loro vivacità e capacità di creare effetti di trasparenza, specialmente nelle drappeggiature e nei paesaggi delle opere a olio. Tuttavia questi verdi erano instabili nel tempo e potevano scurirsi o reagire con altri materiali

Con l’avvento della chimica moderna, il XIX secolo vide l’introduzione di pigmenti verdi sintetici come il verde smeraldo (emerald green), molto brillante e usato da artisti romantici e impressionisti grazie alla sua intensità e al costo relativamente basso, benché la sua tossicità ne abbia poi limitato l’uso. In epoche più recenti, pigmenti verdi più stabili e non pericolosi come il viridian e le varianti moderne delle ftalocianine hanno ampliato ulteriormente la tavolozza degli artisti, consentendo di rappresentare con maggior fedeltà la natura e la luce nei paesaggi e nella pittura figurativa

Esempi di pigmenti verdi

Ossido di cromo verde

Tali pigmenti verdi 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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