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lunedì 14 gennaio 2013

Teoria dell’incisione su rame


prova etching 2 
Qua sopra vedete uno dei miei tentativi di etching, o meglio di incisione su metallo. Un tutorial ben fatto lo potete trovare sul nuovo blog di Ardesia nera come avevo già accennato nel penultimo post. Ma una volta letto il tutorial e raccolto tutto l’occorrente mi sono messa subito al lavoro e…mi sono divertita un sacco!
Però più che sulla tecnica e su cosa si deve fare per ottenere un risultato vorrei soffermarmi su cosa succede quando utilizziamo delle sostanze particolarmente reattive sulle lamine. Nel caso del rame ho già spiegato quanti e quali ossidi si formano a seconda della sostanza con cui viene a contatto, spesso basta l’aria per far ossidare il rame ma esistono metodi più o meno veloci per creare patine di diverso colore.
Nel caso dell’incisione l’ossidazione che si crea è così forte che rimuove il rame sulla superficie della lamina e lo trasforma in una sostanza solubile in acqua, infatti solo i punti a contatto con la soluzione acida reagiranno, mentre quelli protetti da quello che può essere un pennarello indelebile o altre vernici idrosolubili (anche smalto per unghie) non reagirà e sarà quindi intatto una volta rimosso il tutto.
Abbiamo quindi tre reagenti principali:
- rame (presente anche nell’ottone)
- acido cloridrico (o acido muriatico)
- acqua ossigenata
Nel tutorial Ardesia Nera suggerisce una soluzione metà acido cloridrico metà acqua ossigenata da mettere in contatto con la lamina da incidere per circa un paio d’ore.
Io ho provato con una lamina di rame di spessore 0,5 mm mm che ho decorato con cerchi e righe ondulate fatte con il pennarello indelebile. Dopo circa un’ora la soluzione da trasparente era diventata verde, segno che qualcosa di nuovo si era formato.
Ciò che dava questo colore alla soluzione è cloruro rameico (CuCl2), ed è la prova che il rame presente sulla superficie della lamina ha reagito con l’acido cloridrico attraverso queste reazioni:
2Cu + O2   --->   2CuO
2CuO + 2HCl   --->   2CuCl2 + 2H2O
queste informazioni le ho cercate solo dopo aver visto il risultato primo perché volevo capire cosa fosse la sostanza verde disciolta in acqua e secondo non avevo ancora capito a cosa servisse l’acqua ossigenata.
Vedendo le due reazioni che portano al cloruro rameico ho capito così che l’acqua ossigenata ossida il rame in modo da favorirne la reazione con l’acido cloridrico. Il cloruro di rame formato andrà poi a disciogliersi in soluzione e si può così rimuovere facilmente semplicemente buttando via la soluzione e lavando la lamina.
Visto che sono ai primi esperimenti devo ancora capire bene come riuscire bene a proteggere la parte di lamina che non deve reagire, ho notato infatti che tenendo delle lamine di ottone di spessore 0,4 mm per 2 ore immerse nella soluzione proteggendo solo la parte sopra il lato sotto ha reagito così tanto che una parte di lamina si stava corrodendo irregolarmente visto che non era protetta (come si vede dal pezzo di lamina qui sotto, il rosso che si vede potrebbe essere rame che non ha reagito e si è depositato sulla lamina).
prova etching corrosione
Con la lamina di rame invece ho cercato di coprire anche il lato sotto colorando tutto il lato e i bordi col pennarello.
Ovviamente non mi fermerò qui a fare nuovi tentativi, anche se sono un po’ frenata dal fatto che sono una cippa nel disegno e il massimo che posso fare è qualche disegno astratto, mentre penso sia una tecnica da sfruttare per chi sa creare dei disegni particolari da incidere su una lamina.
Inoltre ho trovato anche diversi tutorial in inglese per trasferire delle foto con questa tecnica ma ci vogliono dei strumenti più tecnici, se vi interessa cercate etching su instructables, un sito dove direi che si possa trovare un tutorial su tutto quello che vi viene in mente!
Spero vi sia piaciuta questa ennesima lezione di chimica,ricordandovi che si deve sempre lavorare con attenzione con qualunque reagente chimico (anche se si tratta di prodotti casalinghi) vi saluto e ci vediamo alla prossima!
Ciao ciao!

mercoledì 16 novembre 2011

Ossidazione del rame

Questa settimana purtroppo per impegni ho saltato l’appuntamento con i lunedì di Babirussa, ma tornerà la prossima settimana, intanto voglio continuare a parlare dei materiale per la bigiotteria, nello specifico del rame.

Come descritto nell’ultimo post dedicato alla pulizia dei bijoux, per far risplendere un metallo come il rame si deve trattare con metodi specifici, ma per sapere come trattarlo si deve conoscere bene il suo comportamento a seconda della soluzione che usiamo.
Così come possiamo pulire il rame togliendo l’ossido che si forma in superficie, così possiamo forzare la sua ossidazione naturale dovuta a reazioni con sostanze presenti nell’aria (normalmente ossigeno ma negli ambienti marittimi anche cloro).

Esistono vari tipi di ossidi di rame, cercherò di descriverli brevemente e spiegarvi come si formano:
Ossido rameico e rameoso: questi due ossidi sono i responsabili della patina scura tipica del rame anticato, l’ossido rameico (CuO) è di colore nero mentre l’ossido rameoso (CuO2) è di colore rosso scuro. Si formano in modo rapido mettendo il rame su una fonte di calore in presenza di ossigeno. La formazione di questi ossidi è facilitata anche dal fegato di zolfo o liver of sulfur , nome comune per il solfato di potassio, nel blog di Alessia e di Val trovate video e esperienze fatte con questo prodotto commerciale.
Solfato di rame (CuSO4): questo composto è il cosiddetto verderame, usato come anticrittogamico. Nella forma cristallina idrata (cioè con molecole d’acqua nella struttura cristallina) è di colore blu acceso, mentre nella sua forma anidra (cioè senza molecole d’acqua) è di colore biancastro. Si possono trovare nei siti di bricolage americani soluzioni chimiche adatte per far reagire il rame per formare questo ossido.
Carbonato rameico (CuCO3): è uno dei due composti che creano la patina chiamata verdigris, cioè una patina color verde che si forma quando il rame arriva a uno stato avanzato di ossidazione oppure se viene posto sopra a vapori di aceto. Infatti l’acido acetico può reagire con il rame metallico formando questo composto verde insolubile.
Cloruro rameico (CuCl2): questo composto si può notare normalmente nelle zone marittime, dove il rame è sottoposto a un’aggressione chimica da parte dell’areosol marino. Il cloruro di sodio del mare infatti può reagire con il rame formando questo composto verde-azzurro nella forma diidrata. Anche questo composto è considerato come verdigris, potete trovare un’ottima spiegazione della tecnica di formazione di questa patina artificiale nel blog di Chezbobo bijoux.

Per chi conosce l’inglese e vuole maggiori informazioni su tecniche di formazione delle patine consiglio i link Patina formulas  e Natural Ways to Patina and Clean Metals che dà varie informazioni su come trattare metalli per creare patine (alcuni un po’ strani come mettere la lamina di rame nella lettiera del gatto..beh, di sicuro è un metodo ecologico!)

Nota importante di sicurezza: questi ossidi sono tutti indicati come tossici: ogni composto chimico è catalogato e descritto in schede di sicurezza che forniscono sia informazioni sulle loro caratteristiche sia sul livello di tossicità e pericolosità per l’uomo e l’ambiente, potete quindi cercare on-line informazioni su ogni composto e trovare nella scheda di sicurezza ogni informazione utile. Nelle concentrazioni che noi incontriamo in media ogni giorno questi ossidi e evitandone il contatto non creano problemi, ma di sicuro per chi è in contatto per molto tempo con oggetti in rame è consigliabile considerare questa possibile tossicità (es: chi maneggia spesso monete di rame magari lavorando alla cassa di un supermercato). Per qualunque sostanza invece usata per la formazione delle patine (es: ammoniaca o liver of sulphur) seguire sempre le indicazioni descritte sulla confezione o almeno seguire le regole di sicurezza base:
  • occhiali protettivi (es. occhiali che non usate più);
  • guanti;
  • vestiti vecchi o meglio camice per proteggere i vestiti mentre lavorate;
  • non inalare direttamente i vapori che certe sostanze liberano, se dovete lavorarci per molto tempo indossate anche una mascherina.
Queste sono le informazioni che ho raccolto e che vorrei condividere con voi per farvi conoscere ciò che succede quando lavoriamo il rame. Forse è un po’ deformazione personale ma i miei studi mi portano sempre a cercare di capire come funziona una certa reazione, anche quando non succede in laboratorio ma nel vostro piccolo laboratorio di casa mentre volete creare i vostri gioielli, quindi spero di avervi un po’ incuriosito e aiutato come io mi sono incuriosita e informata per darvi queste nozioni.
Se avete curiosità e dubbi sono qui pronta per rispondervi!
Alla prossima, ciao ciao!