Natura dei pigmenti naturali e artificiali utilizzati in edilizia

Categoria: Notizie e approfondimenti tecnologici
Data: 10/05/2018

Differenze principali tra ossidi e terre colorate

Nel mondo dell’edilizia accade che vengano utilizzati pigmenti, naturali o artificiali, per fornire caratteristiche di pregio a materiali altrimenti del colore del legante al loro interno: grigio o bianco, nel caso venga utilizzato cemento, e nocciola, nel caso venga utilizzata calce idraulica. Applicazioni comuni dei pigmenti sono per esempio nei pavimenti in calcestruzzo, nello spritz-beton su pareti rocciose, negli intonaci e nelle malte per restauro di edifici d’epoca e monumentali, nelle pavimentazioni architettoniche con ghiaia a vista, nelle formulazioni di coloranti e pitture, ecc.

I pigmenti sono costituiti da polveri di materiali colorati che, dopo miscelazione con la fase disperdente (calcestruzzo, intonaco, malta, ecc), attribuiscono il loro colore alla miscela risultante. Il colore che ne deriva è il risultato dell’assorbimento selettivo della luce visibile. I pigmenti infatti restituiscono, per riflessione, la radiazione visibile non assorbita. Questo significa che i bianchi riflettono quasi totalmente le radiazioni dello spettro visibile, mentre i neri le assorbono quasi tutte; i verdi invece, assorbono le radiazioni luminose porpora e restituiscono una luce dal colore complementare (verde) e così per gli altri colori che l’occhio umano percepisce e che sono i complementari di quelli assorbiti. Di seguito una tabella schematica dell’assorbimento e percezione dei colori:

In base alla loro origine i pigmenti possono essere classificati come minerali o organici; queste due categorie si differenziano ulteriormente distinguendo tra pigmenti ottenuti artificialmente e pigmenti che si trovano in natura allo stato puro e che per essere utilizzati vengono macinati o, al limite, calcinati.

Pigmenti naturali 

I pigmenti minerali naturali sono dunque quelli reperibili per estrazione dai giacimenti, tramite scavo a cielo aperto o in gallerie.
Questi, dopo l’estrazione, vengono selezionati secondo qualità, purezza e tonalità, frantumati, lavati e ridotti in polvere. A questa famiglia appartengono le terre colorate.

Le terre sono composte principalmente da argilla, ossido di ferro o altri composti che determinano la tonalità cromatica del prodotto. Sono caratterizzate dalla leggerezza e dalla trasparenza dei colori, che sono determinanti per la buona riuscita di affreschi, idropitture, restauri e la ristrutturazione di edifici nei centri storici e monumentali. Nel catalogo Azichem le terre colorate vengono rappresentate nella scheda tecnica SANACOLOR (linea Sanageb bioedilizia).

Le terre gialle sono idrossidi di ferro (limoniti) associate ad argille, il contenuto di minerale di ferro può variare tra il 15-20% e il 60-70%.

Le terre rosse sono imputabili alla presenza di ossido rosso associato ad argille e silicati amorfi, la varietà mineralogica di questo ossido è l'ematite.

Il colore delle terre ombre è dovuto principalmente alla presenza di ossidi di manganese e di ferro dispersi su base argillosa. L'ossido di manganese si presenta con varietà terrose molto soffici costituite da Pirolusite (MnO2) e hausmanite (Mn3O2). Per calcinazione si ottengono tonalità più scure.

Le specie mineralogiche che danno la colorazione alle terre verdi sono principalmente dei silicati idrati di ferro, magnesio, alcali. Tra di queste la glauconite che si presenta disseminata nelle argille.

Le terre nere sono costituite da scisti carboniosi molto argillosi, allo stato quasi pastoso spesso in vicinanza di masse basaltiche.

Pigmenti artificiali

I pigmenti minerali artificiali, invece, sono ottenuti dai minerali di origine tramite processi chimici per via secca o umida. I pigmenti ottenuti per via secca subiscono trasformazioni chimiche ad alta temperatura (è il caso ad esempio dei processi di calcinazione delle ocre e delle terre che possono modificare anche completamente il loro colore originario), mentre quelli estratti per via umida si ottengono per precipitazione di composti insolubili e dalla reazione chimica di vari tipi di composti solubili. Tra i pigmenti artificiali sono compresi gli ossidi.

Gli ossidi si presentano come polveri finissime, dotati di ottimo potere colorante, resistono alla luce ed alle intemperie, sono praticamente tutti solubili in acqua. Le caratteristiche chimico-fisiche dei loro pigmenti li rendono ideali per intonaci tipo terranova, rivestimeti plastici e murali, spritz-beton, zoccolature e pavimentazioni in genere. Nel catalogo di azichem gli ossidi artificiali vengono rappresentati nella scheda tecnica PROTECH OXICROM.

Approfondimento sulla calcinazione

La calcinazione è un processo chimico che, tramite un processo di riscaldamento ad alte temperature (comprese tra 800° e 1000° C) protratto nel tempo, va ad eliminare tutte le sostanze volatili presenti in un composto o in una miscela solida. Trasforma i minerali presenti nelle terre colorate facendo variare anche di molto il loro colore originario. Questo processo è citato sia nel paragrafo dei pigmenti naturali sia in quello dei pigmenti artificiali.

Infatti i prodotti della calcinazione possono rientrare sia nel gruppo dei pigmenti naturali, in quanto è un processo di cottura delle terre colorate naturali, sia nel gruppo dei pigmenti artificiali, in quanto è un processo che attua l’uomo per arrivare a delle colorazioni che non si avrebbero in natura (se non in rari casi). Quindi le terre colorate che hanno subito calcinazione sono sempre pigmenti naturali ma che hanno avuto un processo industriale per raggiungere la colorazione finale.

 

Michele Gadioli

 

Azichem srl

 

 

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Autore della news

Michele Gadioli

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