lab5.4

Guía de Preparación
Práctica de Laboratorio No 6
Título: Pátinas sobre bronce.
Introducción.
1. Conceptos de pátinas.
De acuerdo con el Diccionario Larousse pátina es la capa verde que se forma
por sulfuración en la superficie del bronce expuesto a los agentes atmosféricos.
Se añade además: Tono que toman con el tiempo las pinturas y las superficies
de los mármoles y otros cuerpos.
Este concepto ha evolucionado mucho hasta la actualidad, existiendo
definiciones más completas como las siguientes:
Si consultamos un diccionario especializado, la definición de la palabra, es la
siguiente:
Patinar: dar pátina artificial a un objeto.
Pátina: del latino patinam, fuente. Aspecto que toman ciertos objetos con el
tiempo o bajo el efecto de contactos o de frotamientos repetidos durante largo
tiempo.
Pátina de imitación o artificial: la que se obtiene mediante preparaciones de
tratamientos adecuados (inmersión en disoluciones salinas, impregnación,
pintura, etc.).
Las pátinas de los bronces de arte y de otros metales, conseguidas mediante
ácidos amoniacales tienen la finalidad de acentuar los relieves, oscurecer los
huecos y realzar el modelado.
Esta definición indica claramente que patinar un objeto cualquiera es darle un
tratamiento de acabado final que lo hace parecer viejo y curtido.
Los objetos así terminados son bellos, pero antes de poder darles el acabado
final, se debe aprender a darles el tratamiento previo adecuado.
Algunas de las técnicas comúnmente llamadas "patinados" entran en el campo
de "Faux Finish", una denominación del francés, donde este arte esta muy en
auge desde principios del siglo. "Faux Finish" significa "Falsos Acabados" y se
refiere a imitar superficies y texturas finas con pintura y diferentes
herramientas, brochas, pinceles, peines, plumas, esponjas, trapos,
limpiaparabrisas,etc.
A la hora de buscar un concepto que defina la palabra PATINA, hay que
asociarla con la palabra VELADURA, y lo definiría como "color que se aplica
sobre una superficie respetando el tono base", es decir que no se debe
perder el primer color, ya sea pintado o no, caso contrario estaríamos hablando
de "PINTURA" (Pichi Galea).
Otro concepto: Básicamente, una pátina es la aplicación de un
revestimiento sobre otro para así conjugar dos o mas colores de manera
creativa (Eduardo O. Zabatta). Este concepto es incorrecto, ya que hay que
aclarar que se debe respectar el tono base.
Cabe aclarar que existen pátinas naturales que se realizan por la acción del
tiempo y del medio ambiente donde se encuentra la superficie, ejemplo una
estatua de bronce que adorna un parque, con el correr del tiempo la misma se
vuelve con un tono entre gris y verdoso; lo mismo ocurre con las fuentes de
mármol creándose en ellas pátinas que van desde los verdosos, grisáceos
hasta marrones y blancuzcos.
En cuanto a las utilidades de la pátina son múltiples: añejar, destacar, unificar,
imitar, dar un efecto especial, en fin depende de la creatividad de quien la
realice y el resultado que se quiera obtener. Su aplicación puede ser en
pequeñas o grandes superficies, por ejemplo, podemos aplicarlo desde una
pieza de bizcocho hasta una pared, desde un mueble de madera hasta un piso,
depende fundamentalmente de las características de la superficie dónde se
aplica, la forma de prepararla y con qué se va a realizar la pátina.
Dado que el objetivo fundamental de la práctica de laboratorio es obtener
pátinas sobre bronce, se hace necesario abordar los procedimientos que se
utilizan actualmente para obtener distintos tipos de pátinas sobre bronce.
3.1.
Preparación de las superficies para patinar.
Como regla general, las condiciones para la aplicación de los revestimientos
serán las mismas que para un trabajo de pintura, es decir, superficies limpias
libres de grasas y de polvo.
En muchos libros se recomienda lijar con lija de carburo de silicio N.300 para
lograr una superficie de mayor adherencia y para sacar el oxido, pero esta
operación puede afectar la superficie de la pieza.
En la preparación de superficies metálicas, se pueden emplear diferentes
productos químicos que eliminan el óxido y no atacan la pieza de agregarse los
inhibidores de la corrosión adecuados.
En las piezas de acero y en bronces, pueden ser empleadas las disoluciones
de fosfatado, que pueden ser preparadas en función del trabajo a realizar en el
CEAT.
Las características de estos productos, cómo actúan y las distintas funciones
de penetración a fondo de grietas y hendiduras, sellaje de las mismas, acción
protectora y de anclaje para los recubrimientos son objeto análisis
seguidamente.
3.2.
Empleo de ácidos en la preparación de superficies metálicas a
patinar.
El empleo de ácidos en la preparación de superficies metálicas a patinar, se
incorpora en general a los procedimientos de patinado, tal y como aparecen en
las patentes correspondientes, que veremos más adelante.
Una orientación general sobre el particular, requiere de precisar algunos
aspectos de importancia como los siguientes:

El empleo de ácidos conlleva la toma de medidas de protección e
higiene adecuadas, ya que muchos ácidos son volátiles y necesitan de
la utilización de campanas de extracción para evitar que los gases
penetren por las vías respiratorias de los artesanos.

Algunos ácidos causan además algunos daños colaterales por contacto
con la piel.

En todos los casos el empleo de ácidos para la preparación de la
superficie metálica, exige del empleo de inhibidores de la corrosión.
Estas sustancias, que se añaden en pequeñas cantidades al ácido
impiden el ataque corrosivo sobre el metal, con el consiguiente deterioro
de la pieza y no interfieren el proceso de limpieza.
Se prefiere incorporar este contenido de preparación superficial a los diferentes
procedimientos de obtención de pátinas.
4.1.
Procedimientos generales para la obtención de pátinas.
Las superficies en la que puede utilizarse esta técnica no tiene limites; paredes,
maderas hierros, bronces, yesos, cerámicas, terracotas, cemento, etc., todas
ellas son base ideal para este tipo de terminación.
La patina es uno de los métodos más difundidos y usados para decorar y
renovar muebles, paredes y cualquier superficie susceptible de ser pintada.
La técnica consiste en cubrir el objeto en cuestión ya pintado o no pintado, con
otra mano del mismo o de otro producto de distinto color aplicado de tal forma
que deje ver el color base o de fondo.
Para lograr esto, el segundo recubrimiento puede cubrir completamente al
primero y luego ser quitado de diversos modos mientras el recubrimiento se
encuentra fresco. Esto puede ser a través del limpiado con un trapo (trapeado)
o peinado con diversos elementos.
Puede ser además tratado con procedimientos a la llama como se utiliza
frecuentemente en el patinado del bronce y otros metales, en este caso no se
retira como ocurre con un recubrimiento de otro tipo.
La manera en que se retira esta capa, determina el motivo que se le dará a la
terminación, de tal forma que no se obtendrá el mismo efecto retirando la
pintura con un trapo que con un peine o con una paleta.
Obviamente los colores empleados deberán contrastar para que el efecto se
note, ya que el color de base aparece siempre en forma tenue y casi
disimulada.
Todo trabajo terminado puede fijarse y protegerse con algún sellador o también
con goma laca de buena calidad, barniz transparente o cera incolora.
El criterio a emplear en la utilización de un producto sobre determinada
superficie, es el mismo que se empleara en la elección de los colores: el
sentido común es la base más importante.
Descripción de los materiales necesarios.

Pinceles
Pinceletas: Para pintar superficies lisas pueden usarse pinceletas de goma
espuma o pinceles anchos y chatos de pelo sintético.
Pinceles de cerda dura chatos. Son los más usados para realizar pátinas y
también los más baratos.
Pinceles de pelo natural, más suaves, chatos o redondos. Absorben más
cantidad de pintura (ideales para las técnicas con goma laca) y sirven para
suavizar las pinceladas de los pinceles más duros.
Procedimientos para la obtención de pátinas sobre cobre y aleaciones.
Seguidamente se describen procedimientos y composiciones para la obtención
de pátinas artificiales sobre cobre y sus aleaciones.
La comprobación práctica para la obtención de los resultados descritos queda
por realizar en la práctica de laboratorio.
En las patentes consultadas hemos dado prioridad a las pátinas artificiales
basadas en métodos químicos o electroquímicos sobre la superficie del metal,
no hemos prestado mucha atención a las pátinas basadas en recubrimientos
poliméricos.
La fuente fundamental de información de patentes es la Base de Datos de
Patentes de Estados Unidos, reconocida mundialmente como la más completa
y donde se registran la mayoría de las patentes que resultan ser
comercializadas.
Patente de Estados Unidos No 5,376,190 del 27 de diciembre de 1994:
Método para producir un recubrimiento verde sobre cobre.
Autor: Hoveling; Stefan (Osnabruck, DE).
Se patenta un método para formar una capa protectora en una superficie de
cobre. La superficie de tiras o de hojas desengrasadas del cobre es puesta
áspera por el tratamiento mecánico de una manera controlada. Las superficies
ásperas de las tiras o de las hojas entonces se tratan químicamente para
obtener una pátina verde. Después del tratamiento químico, las tiras o las hojas
se almacenan en un espacio con clima-controlado (Cámara Climática).
El tratamiento químico implica el uso de una sal del metal, como por ejemplo
cloruro del amonio, cloruro del metal, sulfatos, o nitratos. En detalle, una
solución acuosa integrada por el carbonato del metal de 50 a 250 g/l y cloruro
de amonio de 100 a 250 g/l puede ser utilizada. Las ventajas del método de
esta invención son que puede ser practicado en una masa, a escala continua
de la producción, que alternadamente proporciona las ventajas siguientes:
Se alcanza un pre-tratamiento extremadamente uniforme de todas las tiras y
las hojas del cobre.
Esto es un requisito previo importante para proporcionar el patinado verde
artificial de un color uniforme.
Las longitudes variables de la producción son posibles sin crear el desecho,
ningún cambio del color ocurre en los extremos de las tiras o de las hojas.
Las capas protectoras en las tiras o las hojas verdes-patinadas del cobre
produjeron una fuerza adhesiva excelente con respecto al metal subyacente.
También, las marcas de los dedos, que son con frecuencia inevitables en la
instalación de las cubiertas de la azotea y de los revestimientos de la fachada,
no se presentan en la superficie verde-patinada que resulta.
Como otra ventaja, la capa de la cubierta protectora proveyó con este método
también servicios como catalizador para la formación gradual de una pátina
natural -- las influencias atmosféricas causan la capa protectora artificial a la
vuelta en una pátina natural en un cierto plazo.
La capa de la cubierta protectora se hace preferiblemente del óxido de cobre
(II) y una sal esencialmente cobre-libre del metal. El peso superficial de la capa
protectora totalmente reaccionada es 180 a 680 mg/dm2 después de que se
haya almacenado en un ajuste clima-controlado, con la gama de 330 a 525
mg/dm2 que son preferidos.
Pátina de color negro. Patente.
El procedimiento que se detalla en la presente invención se basa en la reacción
del cobre bien como metal o en la aleación, dado que es el principal
componente del bronce, con los sulfuros presentes en una solución acuosa,
para formar una capa de sulfuro de cobre, de color entre marrón oscuro y
negro, dependiendo de la concentración de la solución acuosa de sulfuro
potásico, de la temperatura de la disolución de sulfuro potásico y del tiempo de
inmersión
del
material
en
la
disolución.
Los materiales cobre y bronce se someten, en primer lugar, a una limpieza por
medio de un abrasivo mecánico. Para ello se utiliza un chorreado de arena,
pulido mecánico con papel de esmeril, etc. Esta fase tiene por objeto, además
de eliminar suciedad e irregularidades superficiales, proporcionar una superficie
de anclaje del metal con una cierta rugosidad que favorezca la adherencia de la
pátina.
Seguidamente, se procede al decapado de la superficie metálica por medio de
la inmersión en una disolución de ácido nítrico de concentración entre 1% y
15% durante un tiempo entre 1 minuto y 20 minutos. A continuación, las
muestras se extraen de la disolución ácida y se lavan abundantemente con
agua destilada.
Inmediatamente después de finalizar el tratamiento de limpieza de los
materiales, las muestras se introducen en una estufa a una temperatura de
200ºC, durante un tiempo de 90 minutos.
Posteriormente, las muestras se sumergen en un recipiente que contiene una
solución acuosa de sulfuro potásico de 20% concentración. La solución acuosa
de sulfuro potásico se calienta previamente hasta una temperatura
comprendida entre 50ºC y 90ºC. El tiempo de inmersión de las muestras en la
solución acuosa de sulfuro potásico es de unos 10 minutos, dependiendo de la
temperatura de operación, y del color y espesor de la pátina deseada.
Finalmente, las muestras se extraen de la solución acuosa de sulfuro potásico,
se lavan abundantemente con agua destilada y se secan con aire a presión,
aire caliente, al aire libre, etc.
Esta pátina constituye un establo y una película protectora firmemente
enlazada, difícil de disolver en agua. El patinado del cobre es conveniente para
el material de techos y otras aplicaciones, donde un alto grado de resistencia al
tiempo se requiere. Por otra parte, la película de la pátina produce efectos
excelentes del diseño sobre el aspecto del material para techos de cobre y es
muy importante para mejorar el aspecto estético de los artículos de cobre.
Patente de Estados Unidos 5,858,122 de enero 12 de 1999: Materiales
capaces de desarrollar rápidamente una patina natural y proceso para
producirla.
Autores: Tani; Toshio (Tokyo, JP); Igarashi; Minoru (Tokyo, JP); Suda;
Hideo (Tokyo, JP)
La presente invención se basa en el desarrollo del patinado electroquímico, que
tiene como principio la anodización sobre la superficie metálica para que tenga
lugar la deposición de compuestos previamente seleccionados, formándose
una capa artificial de la pátina que tiene un grueso por lo menos 5 mu.m en la
superficie del material. Este material desarrolla la pátina natural en un tiempo
muy corto después de la exposición al aire libre.
Anodizando el material base de cobre en una solución acuosa que contiene
por lo menos una clase de los iones halógenos seleccionados, con una
temperatura del líquido de 20oC, se forma una capa por lo menos de uno de los
compuestos seleccionados del grupo tales como CuCl2, CuBr2 y CuI2 en la
interfase entre la capa artificial de la pátina y la superficie del material con un
grueso teórico por lo menos de 0.1 mu.m calculado de la cantidad de
electricidad reducida cuando la capa compuesta se sujeta a la reducción
catódica en una solución acuosa del kCl 0.1N.
El campo de la invención de acuerdo con los autores se relaciona con un
material capaz de desarrollar fácilmente la pátina natural y con un proceso para
producirla. Más particularmente, la actual invención se relaciona con un
material que desarrolla uniformemente, en un rato corto, la pátina natural que
tiene resistencia a la corrosión excelente y que es útil como materiales de
construcción por ejemplo para el material de techos, mediante un proceso fácil
y barato para producir tal material.
La razón por la que el cobre se utiliza está relacionada por sus excelentes
propiedades como material de construcción, su alta resistencia a la corrosión
en condiciones atmosféricas durante mucho tiempo, por una película de la
pátina que se forma espontáneamente en la superficie de cobre y además
porque la película protectora realzar la resistencia a la corrosión del material y
también agrega aspecto dignificado y hermoso al material.
Conclusiones.
Como se ha podido observar existe un gran número de variantes de
composiciones y procedimientos para la obtención de pátinas, buscando en
general el acabado natural del las pátinas que se obtienen sobre el cobre y sus
aleaciones, como resultado de la acción de los contaminantes atmosféricos, la
presencia de la humedad y el paso del tiempo.
Si observamos algunas patentes procedentes de Europa, se emplean para
obtener las pátinas aceleradas cámaras climáticas y contaminantes, ya que la
baja corrosión existente en esos países dilata la formación de la pátina.
En Cuba todo lo contrario, las condiciones de alta humedad relativa, presencia
de aerosol marino y otros contaminantes acelera la formación de la pátina.
Lo anterior justifica que en Cuba se pueden obtener pátinas que se diferencien
del resto de los países y esto constituye un aspecto importante para los
artesanos y especialistas que trabajan esta temática.
Se pudo observar también que los métodos para crear las pátinas artificiales
son por lo general químicos, pero se impone en los casos de piezas pequeñas
los métodos electroquímicos que aunque más caros permiten la obtención de la
pátina en menos tiempo.