"Patina" è un termine che si riferisce al blu-verde strato di corrosione che si sviluppa sulla superficie del rame quando viene esposto a composti di zolfo e ossido.
La parola deriva dal termine latino per un piatto poco profondo. Mentre di solito si riferisce a un processo chimico, una patina può significare qualsiasi processo di invecchiamento che provoca scolorimento naturale o sbiadimento.
Reazioni chimiche in Patina
Mentre il rame subisce un attacco corrosivo naturale o indotto dall'uomo, il suo colore cambia dall'iridescente, rosso dorato normalmente associato al rame puro a un marrone intenso e, infine, a sfumature di blu e verde.
La reazione chimica che produce patina si verifica quando i film di conversione del solfuro rameico e rameico si sviluppano con ossido rameico sul metallo, scurendo così la sua superficie.
Esposizione continua ai solfuri e converte i film di solfuri in solfato di rame, che è un colore blu distintivo. In ambienti salini o marittimi, la patina superficiale può contenere anche cloruro di rame, che è una tonalità di verde.
L'evoluzione e il colore della patina sono in definitiva determinati da una serie di variabili, tra cui la temperatura, la durata dell'esposizione, l'umidità, l'ambiente chimico e le condizioni superficiali del rame. Tuttavia, in generale, l'evoluzione della patina blu-verde in diversi ambienti può essere riassunta come di seguito:
- Ambienti di acqua salata: 7-9 anni
- Ambienti industriali: 5–8 anni
- Ambienti urbani: 10-14 anni
- Ambienti puliti: fino a 30 anni
Salvo in ambienti controllati, lo sviluppo della patina non può essere efficacemente prevenuto con vernici o altri rivestimenti resistenti alla corrosione.
Patina in geologia
Nel campo della geologia, una patina può riferirsi a due possibili condizioni. È il sottile strato esterno scolorito o il film che si forma sulla superficie di una roccia, a causa della vernice del deserto (un rivestimento arancione) o di una buccia resistente agli agenti atmosferici. A volte la patina deriva dalla combinazione di queste due condizioni.
Patina in architettura
A causa dell'aspetto esteticamente gradevole della patina, il rame e le sue leghe, compreso l'ottone, vengono spesso utilizzate in progetti di architettura.
Edifici famosi che mostrano i toni blu-verde della patina includono la Statua della Libertà a New York City, gli edifici del Parlamento canadese a Ottawa, la NEMO Science Centro di Amsterdam, Municipio di Minneapolis, Biblioteca Peckham a Londra, Museo della capitale a Pechino e Kresge Auditorium presso il Massachusetts Institute of Tecnologia
Usi per patina indotta
Come proprietà architettonica desiderata, lo sviluppo della patina è spesso incoraggiato attraverso il trattamento chimico di rame rivestimento o copertura. Questo processo è noto come patinatura. Secondo la Copper Development Association (CDA), i seguenti trattamenti sono stati utilizzati per indurre reazioni chimiche che portano a uno sviluppo precoce della patina:
Per finiture marrone scuro:
- Base di solfuro di ammonio
- Base di solfuro di potassio
Per finiture patinate verdi:
- Base di solfato di ammonio
- Base di cloruro di ammonio
- Base di cloruro rameoso / acido cloridrico