Τι σημαίνει η χαλκός Patina;

Το "Patina" είναι ένας όρος που αναφέρεται στο μπλε-πράσινο στρώμα διάβρωσης που αναπτύσσεται στην επιφάνεια του χαλκού όταν εκτίθεται σε ενώσεις θείου και οξειδίου.

Η λέξη προέρχεται για τον λατινικό όρο για ένα ρηχό πιάτο. Ενώ συνήθως αναφέρεται σε μια χημική διαδικασία, μια πατίνα μπορεί να σημαίνει οποιαδήποτε διαδικασία γήρανσης που προκαλεί φυσικό αποχρωματισμό ή εξασθένιση.

Καθώς ο χαλκός υφίσταται φυσική ή ανθρωπογενή διαβρωτική προσβολή, το χρώμα του αλλάζει από την ιριδίζουσα, χρυσό κόκκινο που συνήθως συνδέεται με καθαρό χαλκό σε βαθύ καφέ και, τέλος, με αποχρώσεις του μπλε και του πράσινου.

Η χημική αντίδραση που παράγει πατίνα συμβαίνει καθώς οι μεμβράνες μετατροπής χαλκού και θειικού χαλκού αναπτύσσονται με οξείδιο του χαλκού στο μέταλλο, με αποτέλεσμα να σκουραίνει την επιφάνειά του.

Συνεχής έκθεση σε θείο και μετατρέπει τις μεμβράνες σουλφιδίου σε θειικό χαλκό, το οποίο έχει διακριτικό μπλε χρώμα. Σε αλατούχα ή θαλάσσια περιβάλλοντα, η επιφανειακή πατίνα μπορεί επίσης να περιέχει χλωριούχο χαλκό, το οποίο είναι μια πράσινη απόχρωση.

Η εξέλιξη και το χρώμα της πατίνας καθορίζεται τελικά από μια σειρά μεταβλητών, συμπεριλαμβανομένων των τη θερμοκρασία, το μήκος έκθεσης, την υγρασία, το χημικό περιβάλλον και την επιφανειακή κατάσταση του χαλκός. Ωστόσο, σε γενικές γραμμές, η εξέλιξη της γαλαζοπράσινης πατίνας σε διαφορετικά περιβάλλοντα μπορεί να συνοψιστεί ως εξής:

• Περιβάλλοντα αλμυρού νερού: 7-9 χρόνια
• Βιομηχανικά περιβάλλοντα: 5-8 χρόνια
• Αστικά περιβάλλοντα: 10-14 χρόνια
• Καθαρά περιβάλλοντα: έως 30 χρόνια

Εκτός από ελεγχόμενα περιβάλλοντα, η ανάπτυξη πατίνας δεν μπορεί να αποφευχθεί αποτελεσματικά με βερνίκια ή άλλες ανθεκτικές στη διάβρωση επικαλύψεις.

Στο πεδίο των γεωλογία, μια πατίνα μπορεί να αναφέρεται σε δύο πιθανές συνθήκες. Είναι το αποχρωματισμένο λεπτό εξωτερικό στρώμα ή μεμβράνη που σχηματίζεται στην επιφάνεια ενός βράχου, λόγω είτε του βερνικιού της ερήμου (μια πορτοκαλί επίστρωση) είτε ενός φλοιού. Μερικές φορές η πατίνα προέρχεται από το συνδυασμό αυτών των δύο συνθηκών.

Λόγω της αισθητικά ευχάριστης εμφάνισης της πατίνας, τα κράματα χαλκού και χαλκού, συμπεριλαμβανομένου του ορείχαλκου, χρησιμοποιούνται συχνά σε αρχιτεκτονικά έργα.

Διάσημα κτίρια που εμφανίζουν μπλε-πράσινες αποχρώσεις της πατίνας περιλαμβάνουν το Άγαλμα της Ελευθερίας στη Νέα Υόρκη, τα Κτήρια του Κοινοβουλίου του Καναδά στην Οττάβα, το NEMO Science Κέντρο στο Άμστερνταμ, το Δημαρχείο της Μινεάπολης, η Βιβλιοθήκη Peckham στο Λονδίνο, το Μουσείο Πρωτεύουσας στο Πεκίνο και το Auditorium Kresge στο Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης Τεχνολογία

Ως επιθυμητή αρχιτεκτονική ιδιοκτησία, η ανάπτυξη της πατίνας συχνά ενθαρρύνεται μέσω χημικής επεξεργασίας του χαλκός επένδυση ή στέγη. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως πατένση. Σύμφωνα με την Copper Development Association (CDA), οι ακόλουθες θεραπείες έχουν χρησιμοποιηθεί για να προκαλέσουν χημικές αντιδράσεις που οδηγούν σε πρώιμη ανάπτυξη της πατίνας:

Για βαθύ καφέ φινίρισμα:

• Βάση θειούχου αμμωνίου
• Βάση θειούχου καλίου

Για φινιρίσματα πράσινης πατίνας:

• Βάση θειικού αμμωνίου
• Βάση χλωριούχου αμμωνίου
• Χλωριούχος χαλκός / υδροχλωρικό οξύ-βάση