Il processo corrosivo produce un effetto spesso bellissimo
La parola deriva dal termine latino per un piatto poco profondo. Mentre di solito si riferisce a un processo chimico, una patina può significare qualsiasi processo di invecchiamento che provoca scolorimento naturale o sbiadimento.
Reazioni chimiche in patina
Mentre il rame sperimenta un attacco corrosivo naturale o provocato dall'uomo, il suo colore cambia dal rosso iridescente, il rosso dorato normalmente associato al rame puro al marrone scuro e, infine, ai toni del blu e del verde.
La reazione chimica che produce la patina si verifica quando le pellicole di conversione del cupido e del rame solforato si sviluppano con ossido rameico sul metallo, in tal modo, oscurandone la superficie.
L'esposizione continua ai solfuri e agli ossidi converte i film di solfuro in solfato di rame, che è un colore blu distintivo. In ambienti salini, o marittimi, la patina superficiale può contenere anche cloruro di rame, che è una tonalità di verde.
L'evoluzione e il colore della patina sono determinati in ultima analisi da una serie di variabili, tra cui la temperatura, la lunghezza dell'esposizione, l'umidità, l'ambiente chimico e le condizioni della superficie del rame. Tuttavia, in generale, l'evoluzione della patina blu-verde in diversi ambienti può essere riassunta come segue:
- Ambienti di acqua salata: 7-9 anni
- Ambienti industriali: 5-8 anni
- Ambienti urbani: 10-14 anni
- Ambienti puliti: fino a 30 anni
Risparmiare in ambienti controllati, lo sviluppo della patina non può essere efficacemente prevenuto con vernici o altri rivestimenti resistenti alla corrosione.
Patina in geologia
Nel campo della geologia, una patina può riferirsi a due possibili condizioni. È lo strato esterno sottile o pellicola scolorita che si forma sulla superficie di una roccia, a causa sia di vernice del deserto (un rivestimento arancione) o di una crosta degli agenti atmosferici. A volte la patina deriva dalla combinazione di queste due condizioni.
Patina in architettura
A causa dell'aspetto esteticamente piacevole della patina, le leghe di rame e rame, compreso l'ottone, sono spesso utilizzate in progetti architettonici.
Famosi edifici che mostrano i toni blu-verde della patina includono la Statua della Libertà a New York City, gli edifici del Parlamento canadese a Ottawa, il NEMO Science Center di Amsterdam, il municipio di Minneapolis, la Peckham Library a Londra, il Capital Museum di Pechino, e Kresge Auditorium presso il Massachusetts Institute of Technology
Usi per la patina indotta
Come proprietà architettonica desiderata, lo sviluppo della patina è spesso incoraggiato attraverso il trattamento chimico del rivestimento in rame o del tetto. Questo processo è noto come patination. Secondo la Copper Development Association (CDA), i seguenti trattamenti sono stati usati per indurre reazioni chimiche che portano ad uno sviluppo precoce della patina:
Per le finiture marrone scuro:
- Base di solfuro di ammonio
- Base di solfuro di potassio
Per finiture con patina verde:
- Base di solfato di ammonio
- Base di cloruro di ammonio
- Cloruro di rame / base di acido cloridrico