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martes, 3 de febrero de 2015

PIGMENTOS INORGÁNICOS

Por: Perla Itzel Alcántara Llanas



Parte fundamental de las pinturas y recubrimientos es la coloración de los mismos, y esta es productos de los pigmentos que se le añadan. Los tipos de pigmentos se pueden dividir en orgánicos e inorgánicos, que generalmente aparecen en forma de pequeñas partículas. 

Los pigmentos inorgánicos pueden ser llamados también pigmentos minerales, y normalmente son componentes metálicos que se pueden obtener mediante tres métodos principales, de los cuales, los que se obtienen a las más altas temperaturas, presentan una mayor estabilidad al calor y mejor resistencia al ambiente:

• Precipitación y Secado: Amarillos de cromo, Naranjas de cromo y de molibdato.
• Precipitación, Secado y Calcinación: Pigmentos de cadmio, Azul de ultramar.
• Calcinación de mezcla de óxidos: Titanato de níquel.
Los pigmentos inorgánicos presentan ciertas desventajas frente a los orgánicos, ya que estos últimos presentan una mayor capacidad de coloración, y los inorgánicos generalmente son más tóxicos debido a su origen metálicos, como los amarillos de cromo y los naranjas de molibdeno por el plomo y el cromo que contienen.

En la industria de las pinturas y recubrimientos, algunos de los pigmentos inorgánicos más utilizados son:
Dióxido de Titanio: es el pigmento blanco más utilizado gracias a su alta capacidad de cubrición y su resistencia. En la naturaleza el dióxido de titanio se puede encontrar en forma de rutilo y de anatasa, que se diferencian de tener diferentes estructuras cristalinas. En la industria de las pinturas es más utilizado el rutilo debido a que no presenta exudación hacia la superficie a diferencia de la anatasa. En general, el dióxido de titanio se caracteriza por su excelente opacidad, alto rendimiento y blancura, estabilidad química y térmica y excelente solidez a la luz. Además, es químicamente inerte e insoluble en disolventes orgánicos y acuosos
Existen dos métodos de obtención del dióxido de titanio, vía cloruro en el que se obtiene un producto de mayor blancura y pureza, y vía sulfato (método clásico) que es menos costoso pero mucho más contaminante. Posterior a su obtención el dióxido de titanio, suele ser tratado con aluminio, silicio y algunos otros metales para modificar y mejorar propiedades de estabilidad de color, dispersabilidad, opacidad etc. 
Los dióxidos de titanio son utilizados en la obtención de pinturas blancas opacas o de colores claros opacos como rosa pastel, salmón, azul cielo, ocre o gris. La opacidad viene dada por la diferencia de los índices de refracción entre el pigmento y el medio en el que se encuentra disperso, y entre mayor sea esta diferencia, mayor será el grado de opacidad.
Óxidos de Hierro: pueden obtenerse de manera natural de los minerales hematita, magnetita y limonita, o de manera sintética. De ambas maneras y dependiendo del precursor, se pueden tener pigmentos rojos, amarillos y negros.
Los óxidos de hierro sintéticos tienen un tamaño de partícula alrededor de 0.1-1.0 μm, y en función al tamaño de partícula y su dispersión estarán la tonalidad, la fuerza colorante y la capacidad de cubrición finales del pigmento. A pesar de que se tienen coloraciones amarillas, rojas y negras a partir de estos óxidos, las tonalidades amarillas y negras tienen menor resistencia térmica, por lo que a temperaturas relativamente altas (180°C), comienzan a degradarse y toman un color rojizo.
Cromatos y molibdatos de plomo: estos compuestos producen pigmentos de tonalidades amarillas, anaranjadas y rojizas. Como pigmentos inorgánicos, no se disuelven en componentes orgánicos, es decir, no presentan sangrado ni migración. Presentan una moderada resistencia a los álcalis y ácidos, una resistencia térmica de alrededor de 200 a 240°C, no son muy resistentes a la luz ya que pueden presentar tonos verdosos “sucios” u opacos. Los cromatos de plomo pueden generar una gran variedad de tonalidades debido a la capacidad de formar cristales mixtos y a su polimorfismo, es decir, se pueden encontrar en estructura monoclínica que da tonalidades amarillo rojizo, en estructura ortorrómbica de color amarillo verdoso, y en estructura tetragonal de color rojo. 

Sólo los cromatos de plomo en estructura monoclínica son estables a temperaturas, mientras que las dos estructuras restantes son estabilizadas con la adición de sulfatos o molibdatos de plomo.
Pigmentos de Ultramar: El pigmento principal en este grupo es el azul ultramar, pero también se encuentran el violeta y el rosado, en general son sílico aluminato de sodio. Se consideran pigmentos no tóxicos, tienen resistencia a altas temperaturas, a la luz ultravioleta, a la intemperie y a los álcalis, no presentan migración, son amigables con el medio ambiente, excelentes correctores de blancos y no presentan metamerismo.
Pigmentos de Negro de Humo: además de su uso como colorantes, en tintas de imprentas por ejemplo, el negro de humo es usado en aplicaciones que necesitan un comportamiento antiestático o de conductividad eléctrica, debido a sus propiedades eléctricas, por lo tanto, el negro de humo además de ser utilizado como pigmento, es usado como carga reforzante para productos de plástico y caucho.

2 comentarios:

  1. Buen día, tengo que medir la distribución de tamaño de partículas de algunos pigmentos orgánicos e inorgánicos. ¿Qué indice de refracción debería tomar en cuenta?

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  2. Hola buen día, utilizando molienda podría mejorar la coloración y rendimiento de los pigmentos inorgánicos??

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