AZUL ULTRAMAR

Introdução

         Os pigmentos ultramar estão intimamente relacionados com os zeólitos e apresentam propriedades químicas e características destes compostos. Eles são complexos de sulfosilicato de sódio e alumínio cuja composição química exata depende das proporções iniciais das matérias-primas utilizadas na sua produção. Uma formula empírica aceita para os pigmentos ultramar é:

                 Claro   -  Na₆Al₆Si₆O₂₄S₂

              Médio  -  Na₇Al₆Si₆O₂₄S₃

              Escuro -  Na₈Al₆Si₆O₂₄S₄

              Composição química aproximada

   Al  (17.6 a 18.5)

               H   (0.2   a  0.2 )

               Na (10.5 a 15.2)                                                                                                                                                             

               O   (41.7 a 44.2)

               S    ( 7.0  a   7.3)

               Si   (18.3 a 19.3)

Acredita-se que a estrutura cristalina desses pigmentos seja composta de tetraedros de SiO₄ onde os íons de silício são trocados aleatoriamente por íons alumínio na mesma estrutura. Essa substituição necessita da presença de cátions para manter a neutralidade elétrica.

O azul ultramar apresenta dois tipos de tonalidade o azul-esverdeado e o azul-avermelhado. Eles são quimicamente similares e tem as mesmas características básicas mas o tipo esverdeado contém mais alumínio e menos enxofre que o tipo avermelhado.

O azul ultramar é o mais velho e mais brilhante dos pigmentos azuis. Ele tem interessantes propriedades uma das mais importantes é a da permanência. Algumas pinturas e manuscritos do século XV ainda se mantém brilhantes, é o azul que dá o melhor granulos de cobertura. A pouca resistência a ácidos estimulou o desenvolvimento de um tipo com resistência maior onde as partículas do pigmento são revestidos com sílica ou uma camada de ácido silico. O azul ultramar não deve ser usado em tintas ou sistemas que conduzam uma condição ácida.

História

A fonte mineral do ultramar é derivado do *Lasuli lápis " Uma pedra semi preciosa  encontrada na china pérsia e tibe, foi trazida para a Europa no tempo medieval do Afeganistão, sem dúvida entrou na Europa pelo porto de Veneza, um grande centro de comércio oriental, o nome ultramar é derivado de * azurro ultramarino " , azul além do oceano. O ultramar apareceu como pigmento na região ao redor do Afeganistão onde foi usado no século VI e VII para pintar as paredes do templo bamiyan.  

            Um processo para refinar o azul foi desenvolvido por Cemini na Itália no século VII e VIII. Cemini, amassou uma pasta de lápis azule, cera de abelha, rezina, e óleo lencide, em uma solução alcalina diluída neste processo a matéria estrangeira (calcita e a perita) é retirada pela fase do olho em quanto as boas partículas  do azul são cobertas pelo settiling, esse processo aumenta o brilho do azul para o grau maior. Em 1432 o ultramar natural foi usado por Jum Van, em sua pintura Santa Barbara, continuou a ser usado em manuscritos até o ultramar azul sintético ser desenvolvido.

            Em 1824 a Sociedade de Encorajamento da Pobre Industria Nacional da França, ofereceu um prémio de  6.000 francos para a primeira pessoa que sintetizasse o ultramar com um custo de 300 francos por quilo. Isso foi realizado quatro anos mais tarde por Guimet em Tulise na França , um pouco mais tarde Cristian da Alemanha, descobriu um processo similar. Em poucos anos fabricas para produzir o ultramar  foram abertas na França, Inglaterra, Bélgica, Estados Unidos. O azul sintético é idêntico em composição e estrutura em comparação ao natural.

Produção do Pigmento

Os ingredientes necessários para a produção do azul ultramar são Argila ( barro ) lavada na China, enxofre, soda cinza, sulfato de sódio, carbono, carvão, pixe e sílica. O processo básico para a produção do azul ultramar se inicia com a moagem de uma mistura de reagentes em proporções adequadas para o tipo desejado. Após a homogeneização dos reagentes, o material pode ser prensado em forma de tijolos ou embalado em cadinhos para serem calcinados.

A etapa de calcinação é o estágio mais crítico da produção , a temperatura do forno é elevada a 500ºC num período que varia de 10 a 40 horas , dependendo do tamanho do forno.                                                                                            A essa temperatura, os componentes começam a reagir e nesse ponto, a queima do enxofre eleva a temperatura do forno a cerca de 800ºC . A reação prossegue por um período de 10 a 50 horas, levando a um produto intermediário marrom. A fase seguinte é a oxidação lenta  (10 a 50 horas) do material , que leva a um segundo intermediário, de cor verde. A transformação no produto azul final ocorre após um período de 18 dias, durante o qual o forno é deixado resfriar .

Processo de obtenção do Azul Ultramar

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Fórmula típica para a produção de três sombras desta cor, são dadas abaixo:

O produto assim obtido é lavado para a eliminação dos sais solúveis formados na reação e submetido a uma moagem úmida para a redução das partículas, que inicialmente não apresentavam valor pigmentar, até se obter uma faixa de poucas  mm de tamanho coloidal.

                A suspensão então é diluída em água a uma concentração pigmentar de 10 a 20 % e  transferida para tanques de sedimentação onde as partículas são separadas em função das diferentes velocidades de sedimentação e são filtradas, lavadas, secas e moídas, obtendo-se o produto final.

Aplicação

O azul ultramar  é usado em lugares onde sua permanência , brilho, e estabilidade alcalina são de importância, é um produto atoxico  e insolúvel em solventes, é usado em tintas de pintura, tinta têxtil, tinta de borracha, tintas artísticas, cosméticos, plástico, óleos , tintas a base de água em lavanderias como alvejante, sabões, revestimento de pisos, branquear tintas brancas, na poupa de papel, é o principal azul usado em grãos de cobertura ( onde um tipo de resistência ácida é requerida), especial grau repelente de água do azul é feito para prover tipos que possam ser usados em processo de pinturas de litografia e off-set, o tom do ultramar é relativo ao tamanho da partícula , o tipo de massa escura possui partículas em largo tamanho de três a cinco m, o mis claro possui o tamanho de partículas menores , no entanto mais fortes.                     

Bibliografia

PATTON, T.C. Pigment Handbook

                          Vol. 1 - Ed. Jonh Wiley & Sons - 1973

FAZENDA - Jorge M. R. - Tintas e Vernizes: Ciência e Tecnologia

                          ABRAFATI - 1993  -  São Paulo