DEFINICIÓN
Los pigmentos son sustancias, ya sean naturales o artificiales que dan color.
Ya desde tiempos prehistóricos se conocen de su utilización.
BASE FÍSICA
Los pigmentos producen sus colores debido a que selectivamente reflejan y absorben ciertas ondas luminosas. La luz blanca es aproximadamente igual a una mezcla de todo el espectro visible de luz. Cuando esta luz se encuentra con un pigmento, algunas ondas son absorbidas por los enlaces químicos y sustituyentes del pigmento, mientras otras son reflejadas.
La luz que se refleja, y por lo tanto el color que podemos observar con nuestros ojos es el complementario a la luz absorbida por el pigmento.
HISTORIA
Los primeros hombres y mujeres ya utilizaron pigmentos presentes en la naturaleza para pintar en las paredes de las cuevas o en sus propios cuerpos. Con el uso de carbón vegetal y ciertas sustancias minerales las obras resultaban duraderas, así que se aprendió a reconocerlas, buscarlas e investigar la posibilidad de encontrar más.Durante milenios esta búsqueda y el refinado de diferentes sustancias de origen mineral (óxidos de diferentes metales), vegetal y animal (especies de caracol que dan el colorante púrpura de Tiro) dio como resultado una cada vez más extensa variedad de colores disponibles para los artistas de cada época.
Especie de caracol de donde procedía el ya nombrado púrpura
de tilo
OXIDOS METÁLICOS COMO PIGMENTOS
Oxido de aluminio ( Al2O3)
Se trata de un cuerpo refractario, que se funde a partir de 2050 º C. Entra en pequeñas proporciones en la composición de los vidriados, generalmente se utiliza la arcilla y el caolín como materias que aportan el oxido de aluminio.
Con éste óxido podemos obtener una gama de diferentes tonalidades de azules dependiendo de la cantidad de oxido de cobalto, de zinq, o de magnesio como vemos en la siguiente tabla:
...................Color ................alumina ..............................Moles de otro óxido
..............Azul oscuro ..........Al2O3 .......................................1-2 CoO
...............Azul claro ...........Al2O3 ..................................0,1-0,4 CoO + 0,6-0,9 ZnO
..............Azul violeta ..........Al2O3 .....................................0,2-0,8 CoO + 0,5-1 MgO
La estructura de la alúmina es un empaquetamiento hexagonal compacto de átomos de oxígeno donde se ocupa 2/3 de los huecos octaédricos por iones de aluminio.
Oxido de Calcio (CaO)
Es un cuerpo refractario cuyo punto de fusión se encuentra en las proximidades de los 2570 º C. Lo aporta el carbonato cálcido (blanco de España). Se obtiene triturando mármol o cualquier otra roca enteramente calcárea. Es por lo tanto un mineral corriente y barato.
........Color ......................Oxido de Calcio .................Moles de otro óxido
Amarillo Napolés .............0,6 - CaO ...............................0,4-1 PbO
Azul claro ...........................1- CaO .............0,04 PbO + 2- B2O3 + 0,5-2,50 SiO2 + 1-2,5 SnO2
Oxido de Silicio (SiO2)
Es más conocido por el nombre de sílice o de sílex, es indispensable para la fabricación del vidrio, vidriados y las pastas cerámicas. Se encuentran en la naturaleza en estado más o menos puro.
El silex es una variedad de la sílice, de color generalmente gris o negruzco. Entra en la composición de los vidriados tras haber sido pulverizado.
Óxido de Cromo
Se introduce habitualmente por medio de un polvo verdoso de óxido de cromo (Cr2O3).
El óxido de cromo es un cuerpo polivalente cuyo color varía con el tipo de vidriado utilizado y la temperatura de cocción. Éste óxido a bajas temperaturas puede coloear los vidriados de amarillo, pardo o rojo.
El óxido de cromo, de naturaleza poco fusible, es el menos soluble de todos los óxidos colorantes, empieza a volatilizarse hacia 1180 º C.
Óxido de Cobalto
El óxido de Cobalto se emplea sobre todo en forma de CoO o de carbonato. Es un colorante muy apreciado por su estabilidad a cualquier temperatura y por la amplia gama de azules que permite obtener.
Óxido de Manganeso
El óxido de manganeso existe en la naturaleza en forma de pirolusita o bióxido de manganeso (MnO2) , es un polvo negruzco de un empleo corriente.
Óxido de Titanio (Rutilo)
El óxido de titanio se aporta a los vidriados en forma de rutilo, mineral de color ocre que contiene titanio y trazas de óxidos de hierro. Se emplea sobre todo para modificar la textura de los vidriados, corresponde con el colorante blanco mas importante del mundo.
El rutilo es un mineral, compuesto por óxido de titanio (IV), que cristaliza de forma tetragonal distorsionada. Puede ser desde incoloro hasta pardo según la concentración de hierro (III). Se le halla en los yacimientos de zafiro. Los países productores de este mineral son Rusia, India y algunos países de Sudamérica. Además, la Antártida contiene yacimientos.
Amarillo Nápoles
También se conoce como amarillo de antimonio, es un pigmento que se utilizaba en pinturas, de un color amarillo rojizo y con importante brillo.
Su fórmula química es Pb(SbO3)2/Pb3(Sb3O4)2.
Hoy en día este pigmento apenas se usa, debido a su alta toxicidad.
Óxido de Zinc
El óxido de zinc es de color blanco, y uno de los más utilizados debido a sus múltiples ventajas, como por ejemplo es inhibidor de hongos en pinturas y tiene un papel antiséptico en medicina, así como que es un pigmento protector de la radiación ultravioleta.
También tiene la ventaja de actuar como protector para el zinc sólido.
Óxido de Hierro
El Fe2O3 también conocido como hematina constituye una importante mena de hierro.
Presenta un color rojizo, que incluso mancha la piel al tocarla, es soluble en ácido donde coge una ligera tonalidad amarilla.
Presenta un sistema cristalino romboédrico y una dureza alrededor de 5.
Este mineral ya se conocía desde los tiempos egipcios, donde le aplicaban efectos medicinales (al tener mucho hierro, evitaba la anemia).
Su nombre procede de su gran parecido al color de la sangre.
Espinelas que actúan como pigmentos
Los óxidos mixtos ofrecen una amplia variedad de colores.
Por ejemplo la espinela de aluminio y cobalto proporciona color azul a los materiales cerámicos, esto se debe a la posición en huecos tetraédricos del cobalto dipositivo.
(Co2+)tetra (Al3+ 2)octa O4
Responsable color azul
Por otro lado si necesitamos el color verde podemos utilizar una espinela de cromo y cobalto donde el cromo tripositivo se encuentre en huecos octaécricos.
(Co2+)tetra (Cr3+ 2)octa O4
Responsable color verde
Estas especies señaladas en el respectivo entorno geométrico es el responsable del color.
Para pigmentos amarillos podemos recurrir a óxidos mixtos como (Zr,V)O2 que deriva del óxido de Zirconio (estructura baddeleyita à sistema monoclínico) dopado con Vanadio.
En la actualidad se han generado nuevos pigmentos complejos con estructura tipo perovskita como pueden ser oxinitruros de tántalo o lantanos de gran estabilidad térmica y donde dejamos de lado las especias tóxicas como puede ser el Cadmio, Plomo, Mercurio, que durante muchos años se han utilizado debido a su capacidad de aportar un amplio abanico de colores.
PIGMENTOS BIOLÓGICOS
A pesar que este apartado no corresponda al campo de la química inorgánica, es importante destacar que los pigmentos nos rodean en la vida cotidiana. Ya que en nuestro mismo cuerpo tenemos pigmentos como puede ser la melanina en actúa en células llamadas cromatóforos y determinar entre otros el color de nuestros ojos.
Unos de los pigmentos biológicos más importantes son las clorofilas, presentes en todos los organismos con plastos en sus células. La energía luminosa absorbida por estos pigmentos y su transformación en energía química es un proceso que forma parte de la fotosíntesis.
BIBLIOGRAFÍA
- Cerámicas (pastas y vidriados ) ; Claude Vittel
- El color de los sólidos inorgánicos : Laureano Moreno y Rafaela Pozas
- http://www.wikipedia.com/
- Blog: “Abriendo comillas”
