Che siano oltremare, ceruleo, egiziano o cobalto, i pigmenti blu colorano le opere d'arte da secoli. Ora, apparentemente all'improvviso, gli scienziati hanno scoperto un nuovo pigmento blu che utilizza meno cobalto ma mantiene comunque una brillantezza brillante.
Anche se qualcosa del genere potrebbe accadere solo una volta in una luna blu, il colorante all'alluminosilicato di bario drogato con cobalto descritto in ACS Applied Optical Materials resiste alle alte temperature del forno e dona un colore brillante alle piastrelle smaltate.
Molti dei pigmenti blu brillanti, come quelli delle antiche porcellane cinesi o delle opere di Claude Monet, fanno uso di composti a base di cobalto, incluso il famoso "blu cobalto". Sebbene il metallo stesso sia tossico, in forma minerale, ha un'elevata stabilità chimica e termica e queste proprietà rendono l'alluminato di cobalto uno dei pochi pigmenti adatti per applicazioni ad alta temperatura, compresi gli smalti per ceramica.
Oggi, il cobalto viene utilizzato nelle batterie agli ioni di litio e la domanda del minerale metallico probabilmente aumenterà con l’aumentare della necessità di energia delle batterie. Di conseguenza, gli scienziati, tra cui Peng Jiang e colleghi, sono alla ricerca di pigmenti alternativi che richiedano meno ioni di cobalto e mantengano comunque una tonalità blu brillante.
Il team ha basato il nuovo pigmento su un minerale di feldspato di bario (BaAl2 Si2 O8 ) che presenta anche stabilità alle alte temperature e chimica. I composti contenenti bario, alluminio, silicio e cobalto venivano macinati insieme, pressati in un foglio, quindi riscaldati a una temperatura superiore a 2550 gradi Fahrenheit per formare il pigmento.
Quindi, i ricercatori hanno mescolato la polvere in uno smalto ceramico, l’hanno spruzzato sulle piastrelle e le hanno cotte per produrre pezzi di ceramica smaltata. Il pigmento era stabile a temperature fino a 3200 gradi, ben al di sopra della temperatura di cottura tipica di un forno per ceramica, e presentava solo lievi cambiamenti di colore se esposto a soluzioni acide o alcaline, dimostrando la stabilità del composto.
Le piastrelle spruzzate con lo smalto pigmentato mantenevano una superficie liscia e luminosa che diventava più intensa all'aumentare della concentrazione di cobalto nel pigmento. I ricercatori affermano che questa nuova polvere riduce sostanzialmente la quantità di cobalto necessaria, risultando in un pigmento ceramico blu più economico e più facile da produrre.
Ulteriori informazioni: Zhiwei Wang et al, Applicazione e proprietà dei pigmenti blu BaAl2Si2O8 drogati con Co2+ negli smalti, Materiali ottici applicati ACS (2024). DOI:10.1021/acsaom.3c00419
Fornito dall'American Chemical Society
