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A quimica das cores

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Química das cores, compostos inorgânicos, teoria do campo cristalino, pigmentos inorgânicos, história da química, história da arte, tecnologia de tintas

Química das cores, compostos inorgânicos, teoria do campo cristalino, pigmentos inorgânicos, história da química, história da arte, tecnologia de tintas

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  • 1. A Química das Cores Prof. Dr. Márcio Marques Martins http://digichem.org http://fb.com/digimarcio http://slideshare.net/marsjomm marciomarques@unipampa.edu.br
  • 2. Sumário A. Background histórico B. Fotoquímica: a química da cor C. Origens Químicas da cor D. Produção industrial de tintas
  • 3. A. Background histórico TECNOLOGIA DAS CORES NA ANTIGUIDADE Arte rupestre neandertal encontrada na gruta de Altamira, no sul da Espanha.
  • 4. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • Talvez as primeiras cores utilizadas pelo homem tenham sido o preto (uma não-cor) e o vermelho. Caverna Roucadour, Themines, Quercy, Lot, França.
  • 5. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • O preto seria proveniente da fuligem, graças ao domínio do fogo pelo homem. (ossos) Caverna Lascaux, França.
  • 6. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • O vermelho seria devido ao sangue dos animais, aos óxidos de ferro e argilas encontrados nas cavernas em que habitavam. Caverna Chauvet-Pont-d'Arc, França.
  • 7. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • Pigmentos em pó misturados com saliva ou seiva de árvores eram soprados nas paredes das cavernas para produzir pinturas. Caverna em Kondoa, Tanzânia
  • 8. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • Tintas também era aplicadas em murais com gravetos ou com pincéis artesanais feitos de crinas ou cabelos. Pintura mural aborígene no Território de Arnhem – Norte da Austrália http://tonywheeler.com.au/arnhem-land-aboriginal-art/
  • 9. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • As técnicas de pintura e as fórmulas das tintas perdem-se na memória dos tempos. Os egípcios fixavam os pigmentos com gema de ovo, leite, goma/resina, cera ou gesso. Detalhe de uma pintura do templo de Karnak. Imagem registrada por Mat Hampson em 06/02/2010 http://www.flickr.com/photos/mathampson/4344893924/sizes/o/in/photostream/
  • 10. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • Por quê o uso de materiais tão estranhos para fabricar tintas?
  • 11. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • A tinta é composta por uma substância corada, que pode ser um pigmento ou um corante, + um aglutinante (ou veículo) e em um (não)solvente.
  • 12. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • Ao ser aplicada sobre uma superfície, o solvente vai evaporar e o aglutinante vai formar uma película sobre o substrato ao qual foi aplicado. O pigmento fica disperso no filme.
  • 13. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • A gema de ovo é usada porque contém altos teores de gordura e após perder água, forma um filme estável sobre o substrato. • Isso se chama têmpera de ovo. Cristo Pantocrator, Têmpera de Ovo http://goo.gl/J9yOfU http://tinkerlab.com/make-your-own-egg-tempera-paint/
  • 14. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • O leite contém a proteína caseína, que precipita quando o leite é acidificado. Após seca, moída e misturada com água, ela forma uma massa viscosa que dispersa o pigmento muito bem e seca formando um filme estável. http://en.wikipedia.org/wiki/The_Baptism_of_Christ_( Piero_della_Francesca)
  • 15. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • O gesso é produzido quando o sulfato de cálcio pulverizado (mineral gipsita) é misturado com água e com o pigmento. Detalhe da Capela Sistina – Criação de Adão – Michelangelo Buonarrotti - 1511
  • 16. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • A pintura produzida dessa forma é chamada de fresco (ou afresco), e só pode ser feita com o gesso úmido e com pigmentos não-reativos. Dante - Domenico di Michelino Duomo – Florença - 1464
  • 17. A1. Tecnologia das cores na antiguidade . Gesseiro trabalhando no Século 19 – Pintura de John Cranch (1751 - 1821).
  • 18. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • O óleo de linhaça é um dispersante/solvente importante na produção de tintas a óleo, pois não só permite dispersar e aplicar a tinta como ao “curar” (não secar) ele polimeriza com o oxigênio e forma um filme estável. Mona Lisa – Leonardo da Vinci – 1503-1506
  • 19. A1. Tecnologia das cores na antiguidade Óleo secante derivado de 3 ácidos graxos insaturados: •Linoleico(superior), •linolenico (meio), •Oleico (baixo). Ordem de secagem: Linolênico > Linoléico > Oléico (reflete o grau de insaturação)
  • 20. A1. Tecnologia das cores na antiguidade Reação de um óleo secante com o oxigênio do ar
  • 21. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • Pigmento versus corantes – Pigmento: são os materiais de origem inorgânica, que quando pulverizados são dispersos em um aglutinante e em um não-solvente. – Corantes: são materiais de origem orgânica que têm afinidade química com o substrato (madeira, tecido, etc), normalmente é dissolvido e reage quimicamente para produzir coração. Um mordente pode ser adicionado para acelerar o tingimento.
  • 22. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • A mais antiga lista de pigmentos registrada, chegou a nós através de Plínio, um historiador romano, que viveu no século I. http://www.webexhibits.org/pigments/intro/history.html
  • 23. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • -amarelos: – Ocre amarelo (FeO(OH)·nH2O - limonita); – Amarelo óxido de chumbo (PbO); – Orpimento (sulfeto de arsênio - As2S3) massicot Do latim: aurum pigmentum
  • 24. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • - vermelhos: – Ocre (óxido de ferro II anidro - Fe2O3); – vermelho de chumbo (óxidos de chumbo II e IV); – Cinábrio ou vermillion (sulfeto de mercúrio – HgS);
  • 25. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • - púrpuros: púrpura de Tyrian
  • 26. A1. Tecnologia das cores na antiguidade Azuis: – Azul Índigo - (2,2'-Bis(2,3-diidro-3- oxoindolilideno)) – azul egípcio (CaCuSi4O10 or CaOCuO(SiO2)4 silicato de cálcio e cobre); – azurita (carbonato básico de cobre II - Cu3(CO3)2(OH)2)
  • 27. A1. Tecnologia das cores na antiguidade – Lapis lazuli (mistura contendo lazurita - (Na,Ca)8[(S,Cl,SO4,OH)2|(Al6Si6O24)]) – Azul ultramarino (o natural é raríssimo – zeólita – aluminossilicato de sódio e enxofre):
  • 28. A1. Tecnologia das cores na antiguidade Giovanni Bellini Madonna di Brera 1510 Estrutura da sodalita Na8[SiAlO4]6.(S3)2
  • 29. A1. Tecnologia das cores na antiguidade Verdes: Malaquita (carbonato básico de cobre II - Cu2CO3(OH)2); Verdigris (acetato básico de cobre); terra verde: foi um pigmento natural argiloso composto por óxido de ferro, magnésio, silicato de alumínio ou potássio. Também conhecido como Verde de Verona ou Terre Verte.
  • 30. A1. Tecnologia das cores na antiguidade • Brancos: branco de chumbo (carbonato básico de chumbo II); Calcáreo; Gesso (CaSO4·2H2O) (2PbCO3·Pb(OH)2) Carbonato de cálcio + hidróxido de cálcio
  • 31. A1. Tecnologia das cores na antiguidade Pretos: preto de osso (fosfato de cálcio, carbonato de cálcio _ carvão); preto de fuligem (picumã); carvão;
  • 32. B2. Fotoquímica: a química da cor • As cores são resultado da interação da radiação eletromagnética com os materiais. • Os nomes que damos a elas são subjetivos.
  • 33. B. Fotoquímica: a química da cor • Para haver cor é necessário que haja luz.
  • 34. B. Fotoquímica: a química da cor • Diferentes substâncias apresentam diferentes padrões de absorção/transmissão.
  • 35. B. Fotoquímica: a química da cor • A percepção da cor que nos é proporcionada pelos corantes e pigmentos é resultante da absorção seletiva da luz, que corresponde à parte visível do espectro eletromagnético (Figura 1).
  • 36. B2. Fotoquímica: a química da cor Figura 1: Espectro eletromagnético (FONTE http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/10/Espectro_Electromagnético.JPG)
  • 37. B. Fotoquímica: a química da cor • A luz visível corresponde à região de l entre 400 - 750 nm (1nm= 10-9m)
  • 38. B. Fotoquímica: a química da cor • A luz natural se estende até a região do ultravioleta (em torno de 400 nm).
  • 39. B. Fotoquímica: a química da cor • Sendo a luz branca uma mistura de luz de variadas cores, cada material absorve a luz em diferentes comprimentos de onda.
  • 40. B. Fotoquímica: a química da cor • A cor que vemos é o resultado não da luz que a substância absorveu, mas dos comprimentos de onda que ela refletiu.
  • 41. B. Fotoquímica: a química da cor • A cor de um pigmento vermelho resulta do fato desse absorver outras cores e refletir a componente vermelho.
  • 42. B. Fotoquímica: a química da cor • Observa-se a cor branca quando a luz não é absorvida, sendo toda emitida pela superfície.
  • 43. B. Fotoquímica: a química da cor • A absorção da luz pelas substâncias coradas inorgânicas depende das chamadas transições eletrônicas que ocorrem nas moléculas, e os comprimentos de onda (cores) são determinados por diferenças de energia.
  • 44. B. Fotoquímica: a química da cor • Cada pigmento exibe um padrão de absorção que é dependente da estrutura química da substância.
  • 45. B. Fotoquímica: a química da cor • Esse gráfico é característico de cada material colorido, por isso pode ser usado para identificar as substâncias.
  • 46. B. Fotoquímica: cores complementares Tabela 1: Relação entre as cores observadas e os respectivos comprimentos de onda Luz absorvida Comprimento de onda (Å) Cor Cor observada (complementar) Vista pelo olho humano 4000 - 4350 Violeta Amarelo-esverdeado 4340 - 4800 Azul Amarelo 4800 - 4900 Azul esverdeado Laranja 4900 - 5000 Verde azulado Vermelho 5000 - 5600 verde Púrpura 5600 - 5800 Verde amarelado violeta 5800 - 5950 amarelo Azul 5950 - 6050 laranja Azul esverdeado 6050 - 7500 vermelho Verde azulado
  • 47. B. Fotoquímica: a química da cor • Quando a luz é absorvida por uma substância colorida, a cor complementar (ou a parte remanescente da luz incidente) é transmitida ou refletida.
  • 48. B. Fotoquímica: a química da cor • A luz verde não apresenta complementar no espectro de cores. • Um corpo que absorve verde apresenta a cor púrpura (vermelho + violeta).
  • 49. B. Fotoquímica: a química da cor • O termo “luz branca” não apresenta um significado preciso, pois há muitos pares de cores espectrais puras que quando misturadas produzem um estímulo correspondente ao da luz branca.
  • 50. B. Fotoquímica: a química da cor • Tabela 2: Misturas de cores espectrais puras correspondentes ao estímulo óptico correspondente à luz branca Comprimento de onda (Å) Cor Estímulo produzido 6560 4920 Vermelho Azul esverdeado Branco 6080 4900 Laranja azul Branco 5850 4850 Amarelo alaranjado azul Branco 5670 4645 Amarelo azul Branco 5640 4330 Amarelo esverdeado azul Branco
  • 51. B. Fotoquímica: a química da cor • O espectro de absorção pode ser complexo, e a pureza da cor observada depende da forma da curva espectral.
  • 52. B. Fotoquímica: a química da cor • Cores brilhantes podem ser resultantes de bandas de absorção estreitas com forma de picos, e cores desbotadas são associadas com bandas mais largas sendo faltantes os picos.
  • 53. B. Fotoquímica: a química da cor • Cores não espectrais, tais como o marrom, estão associadas com extensões de absorção exatamente regulares sobre um larga extensão de comprimentos de onda, e preto é o resultante da absorção de todo o espectro visível.
  • 54. B. Fotoquímica: a química da cor • As características de uma superfície colorida podem ser definidas com respeito ao: tom, brilho e intensidade.
  • 55. B. Fotoquímica: a química da cor • O tom (hue) é determinado preponderantemente pelo comprimento de onda ou comprimento de onda da luz refletida, sendo descrito como amarelo, vermelho, azul, etc.
  • 56. B. Fotoquímica: a química da cor • Um tom azul torna-se esverdeado conforme o comprimento de onda é aumentado ou avermelhado se este é diminuído.
  • 57. B. Fotoquímica: a química da cor • Brilho pode ser considerado como uma característica negativa, já que mais depende da ausência da luz refletida do que do tom em questão.
  • 58. B. Fotoquímica: a química da cor • Intensidade (saturation) é inversamente proporcional a quantidade da luz branca refletida pela superfície.
  • 59. B3. O disco das cores • O sistema visual humano é extremamente complexo. • No olho a imagem é formada sobre a retina, a qual contém um grande número de células fotossensíveis (sensíveis a luz).
  • 60. B3. O disco das cores • Essas fotocélulas podem ser de dois tipos: – Cones (necessitam altos níveis de claridade); – Bastonetes (respondem em condições de baixa luminosidade).
  • 61. B3. O disco das cores • Bastonetes – Rodopsina (348 aminoácidos) • Proteína (opsina) + 11-cis-retinal
  • 62. B3. O disco das cores • Cones – Outras opsinas • Fotopsina I (amarelo) • Fotopsina II (verde) • Fotopsina III (violeta) Espectro de absorção normalizado da rodopsina humana e das três fotopsinas.
  • 63. B3. O disco das cores • Todas as cores que percebemos são produzidas pela mistura de certas cores básicas. • Existem três categorias de cores:
  • 64. B3. O disco das cores – Cores Primárias (Vermelho, amarelo e azul): não são formadas pela mistura de quaisquer outras cores e são ditas “puras”. – Cores Secundárias (Laranja, verde e violeta) são aquelas formadas pela mistura de duas ou mais cores primárias. – Cores Terciárias (vermelho-alaranjado, amarelo- alaranjado, amarelo-esverdeado, azul-esverdeado, azul violáceo e vermelho violáceo) são aquelas produzidas pela mistura de duas ou mais cores secundárias.
  • 65. B3. O disco das cores • Figura 2.2: Disco das cores contendo as cores primárias (vermelho-R, azul-B e amarelo-Y), secundárias (violeta-P, laranja-YR e verde-G) e terciárias.
  • 66. B3. O disco das cores • Figura 2.2: Disco das cores contendo as cores primárias (vermelho-R, azul-B e amarelo-Y), secundárias (violeta-P, laranja-YR e verde-G) e terciárias. Cores quentes (Vermelho, Laranja e Amarelo) são associadas com o calor do fogo e do sol. Cores frias (Azul, Verde e Violeta) conecta a mente com a frieza do mar, do céu e das folhagens.
  • 67. C. Origens químicas da cor • Vamos nos ater, por enquanto, aos compostos inorgânicos, pois os compostos orgânicos por si só já dariam outra palestra.
  • 68. C. Origens químicas da cor Complexo Cor Nome Estrutura CoCl3•6NH3 Amarela Luteo CoCl3•5NH3 Púrpura Purpureo CoCl3•4NH3 Verde Praseo CoCl3•4NH3 Violeta Violeo Complexos de Cloreto-Amônia Cobalto(III)
  • 69. C. Origens químicas da cor
  • 70. C. Origens químicas da cor • Alfred Werner • Prêmio Nobel de Química - 1913 • • Criou a teoria dos compostos de coordenação em 1893; • Passou 20 anos estudando complexos; • Naquela época não havia nenhuma teoria de ligação química ainda desenvolvida. • Nem o elétron era conhecido nessa época.
  • 71. C. Origens químicas da cor • Metais de transição estão coordenados a diferentes números de ligantes; • 4 e 6 são os NC mais comuns.
  • 72. C. Origens químicas da cor • Como os metais apresentam cargas positivas eles atuam como ácidos de Lewis (elétron- aceptores). • Os ligantes atuam como bases de Lewis (elétron-doadores) e coordenam-se ao centro metálico.
  • 73. C. Origens químicas da cor: ligantes mais frequentes
  • 74. C. Origens químicas da cor: nomenclatura de ligantes • 1) Ligantes aniônicos apresentam sufixo –o. F- = fluoro H- = hidreto OH- = hidroxo O2-= oxo O2 2-= peroxo HS- = mercapto S2- = tio NO2- = nitro
  • 75. C. Origens químicas da cor: nomenclatura de ligantes • 2) Ligantes catiônicos apresentam sufixo –io. • Exemplo: hidrazínio 2HN-NH2 +
  • 76. C. Origens químicas da cor: nomenclatura de ligantes • 3) Ligantes neutros não apresentam sufixos especiais. H2O = aqua NH3 = amin CO = carbonil NO = nitrosil N2 = dinitrogênio O2 = dioxigênio R = recebem nomes orgânicos comuns
  • 77. C. Origens químicas da cor: nomenclatura de ligantes • 1) o nome do ânion precede o nome do cátion • 2) nomes dos ligantes são citados em ordem alfabética, independente de carga, seguido pelo nome do metal (carga em algarismos romanos). • 3) a fórmula dos íons complexos deve ser escrita entre colchetes. • Complexos aniônicos devem ter sufixo –ato.
  • 78. C. Origens químicas da cor: nomenclatura de complexos • 4) Os prefixos mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, e hexa- são usados para denotar o número de ligantes simples. Exemplo: K3Fe(CN)6 • Fe(CN)6 3- (íon complexo) → Fe3+ íon hexacianoferrato (III) • hexacianoferrato (III) de potássio
  • 79. C. Origens químicas da cor: nomenclatura de complexos [Co(NH3)5Cl]Cl2  Co3+ • Cobalto (III) • 5 ligantes NH3 → pentaamin • Cl- → cloro • [Co(NH3)5Cl]2+ → pentaaminclorocobalto (III) • Cloreto de pentaaminclorocobalto (III)
  • 80. C. Origens químicas da cor: nomenclatura de complexos • 5) ligantes que incluam algum prefixo no seu nome (ex.: etilenodiamino), indicar a multiplicidade de ligantes através dos prefixos bis-, tris-, tetrakis-, etc.
  • 81. C. Origens químicas da cor: nomenclatura de complexos • [Fe(en)2(NO2)2]2SO4 • Sal contendo ânion SO4 2- • Cátion [Fe(en)2(NO2)2]+  Fe3+ (en)2=(etilenoediamina)2→Bis(etilenodiamina) (NO2)2 → dinitro • sulfato de bis(etilenodiamina)dinitroferro(III)
  • 82. C. Origens químicas da cor: nomenclatura de complexos • 6) complexos polinucleares (mais de um centro metálico) conectados em ponte por um ligante devem indicar essa condição usando o prefixo m-. • Havendo dois ou mais ligantes em ponte, indicar por meio de di-m, tri-m, etc. Nitrato de m-amidobis{pentaamincobalto(III)}
  • 83. C. Origens químicas da cor: Teorias de ligação TCC (Teoria do Campo Cristalino) – Bethe e Van Vleck
  • 84. C.Teoria do campo cristalino (Bethe e van Vleck – 1930) • Explica a existência de complexos de spin alto e de spin baixo. • Interações puramente eletrostáticas metal- ligante. • Elétrons dos ligantes causam perturbações nas energias dos elétrons d do metal. • Não ocorre ligação covalente nesse modelo.
  • 85. C.TCC - Interação eletrostática entre ligantes e orbitais
  • 86. C.TCC - Interação eletrostática entre ligantes e orbitais
  • 87. C.TCC - Desdobramento do campo cristalino octaédrico
  • 88. C.TCC - Desdobramento do campo cristalino
  • 89. C.TCC - Desdobramento do campo cristalino octaédrico • Conjunto t2g de orbitais (dxz, dyz, dxy) – energia mais baixa. • Conjunto eg de orbitais (dz2 , dx2-y2) – energia mais alta
  • 90. C.TCC - Desdobramento do campo tetraédrico
  • 91. C.TCC - Desdobramento em campo tetraédrico
  • 92. C.TCC - Desdobramento em campo quadrático Comum para complexos 4d8 e 5d8: Rh(I), Ir(I) Pt(II), Pd(II)
  • 93. C.TCC - Origem da cor em complexos • A magnitude do desdobramento do campo cristalino (D) está relacionada com a cor dos complexos. • D corresponde aos comprimentos de onda na região visível do espectro eletromagnético. • Exemplo: [Ti(OH2)6]3+ (d1)
  • 94. C.TCC - Origem da cor em complexos • [Ti(H2O)6]3+ contém um único elétron d em um orbital t2g. • Absorção de luz a 500 nm promove o elétron d. • A cor correspondente a esse comprimento de onda de absorção é verde, a cor observa é púrpura.
  • 95. C.TCC - Efeito do ligante no desdobramento do campo • Ligantes ricos em elétrons ou com alta densidade eletrônica afetam mais intensamente os orbitais d do íon metálico. [Ni(NH3)6]2+, [Ni(en)3]2+, [NiCl4]2-, [Ni(H2O)6]2+
  • 96. C. TCC - Série espectroquímica Ligantes de campo fraco Ligantes de campo forte Compostos de spin alto Compostos de spin baixo
  • 97. C. TCC - Série espectroquímica paramagnético diamagnético
  • 98. C.Origem da cor em minerais • Absorção de energia pelos elétrons d. (OK) • O pleocroísmo. • Transições eletrônicas de transferência de carga.
  • 99. C. Pleocroísmo • Pleocroísmo é um fenômeno ótico no qual uma substância (mineral) apresenta cores diferentes quando observada em diferentes ângulos, especialmente com luz polarizada. Turmalina
  • 100. C. Alguns minerais pleocróicos • Gesso • Barita
  • 101. C. Pleocroísmo • O fenômeno é devido à anisotropia dos cristais (que possuem variados tipos de celas unitárias).
  • 102. C. Pleocroísmo • Dependendo do eixo ótico pelo qual a luz polarizada passa, seu campo elétrico interagirá com os átomos no plano cristalino de forma diferente e a cor observada sofrerá variação.
  • 103. C. Transferência de carga • Quando duas ou mais moléculas (ou partes de uma molécula maior) transferem cargas elétricas entre si, ocorre uma “Transferência de Carga”. • A atração eletrostática resultante estabiliza o complexo molecular.
  • 104. C. Transferência de carga • Talvez o caso mais clássico seja o do complexo conhecido popularmente pelo nome de Azul da Prússia. • Preparado acidentalmente em 1706, pelo químico Johann Jacob Diesbach em Berlim.
  • 105. Katsushika Hokusai (葛飾北斎) – A Grande Onda de Kanagawa – 1826-1833 – Uso intenso de AP.
  • 106. C. Azul da Prússia - história • Diesbach precisava preparar uma laca, uma espécie de verniz fracamente colorido usado por artistas para recobrir pinturas. • Para preparar a tal laca, Diesbach devia usar alúmen e carbonato de potássio para precipitar hidróxido de alumínio. • Como ele não possuía carbonato de potássio, resolveu comprar de um “alquimista” muito famoso na região onde ele morava.
  • 107. C. Azul da Prússia - história • Johan Konrad Dieppel, que veio do castelo Frankenstein, próximo à cidade de Darmstadt, era o tal alquimista. • Dieppel inventou um “óleo animal”, destilando sangue, ossos e carcaças de animais. Uma verdadeira delícia.  E isso era vendido como medicamento. • Diesbach foi comprar potassa de Dieppel para preparar sua laca.
  • 108. C. Azul da Prússia - história • Ao chegar em casa, preparou sua laca misturando a potassa com o alúmen ele não obteve a cor desejada mas um azul profundo!!! • A potassa de Dippel estava contaminada com o tal “óleo animal”. • Devido à sua origem animal, o óleo continha um ingrediente ainda desconhecido, o cianeto, na época (CN-).
  • 109. C. Azul da Prússia - história • A produção do azul da prússia é o primeiro exemplo de produção de um pigmento inorgânico sintético na era moderna. • Apenas em 1724, John Woodward patenteou um método de produção em larga escala do azul da prússia.
  • 110. C. Azul da Prússia - história • Woodward usava como material de partida sangue seco de boi. • A degradação térmica do sangue de boi contendo ferro e compostos orgânicos de nitrogênio pela potassa produzia o ferrocianeto de potássio K4 [FeII(CN)6] .
  • 111. C. Azul da Prússia - história • Em 1814, Joseph Louis Gay-Lussac descobriu a fórmula do grupo CN-. • A compreensão de que esse era um grupo puramente inorgânico, permitiu o desenvolvimento de rotas inorgânicas para o preparo do pigmento. • Partindo de carvão, potassa, raspas de ferro, e nitrogênio atmosférico era possível obter o precioso pigmento.
  • 112. C. Azul da Prússia - história Uma simples solução amarelo-pálida (ferro II) e outra incolor (ferro III) geram um composto de cor azul intensa e bela.
  • 113. D. Produção moderna de tintas • Todas as tintas modernas têm composição semelhante. • Elas contém quatro elementos básicos: – sólidos finamente moídos em suspensão (pigmentos naturais ou sintéticos); – meio líquido (veículo); – material polimérico ou resina (aglutinante); – solventes voláteis.
  • 114. D. Pigmentos Pigmentos naturais ou sintéticos A indústria busca sempre pigmentos com bom poder de cobrimento e baixa toxicidade. Muitos pigmentos têm sido sintetizados para atender a essas características.
  • 115. D. Pigmentos Pigmentos naturais ou sintéticos Exemplos: Dióxido de titânio (branco), derivados do azul ultramarino.
  • 116. • Tem por função aglutinar partículas de pigmento e mantê-las na superfície. • Até 1950 usavam-se apenas óleos naturais poliinsaturados (peixe, linhaça) ou resinas naturais. D. Aglutinantes
  • 117. • A partir de 1950, foram introduzidos os aglutinantes artificiais: – Alquídicos, poliésteres, acrílicos, vinil, etc. D. Aglutinantes
  • 118. • Eles são poliésteres de massa molar relativamente baixa; • Poliol (óleo)+ ácido dicarboxílico = poliéster • Exs: poliol = glicerol ou pentaeritritol / ácido ftálico ou isoftálico D.Aglutinantes Alquídicos
  • 119. • Short oil (até 40%) – linhaça, soja, óleo castor • Medium oil (40-60%) – uso automotivo • Long oil (mais que 60%) – pentaeritritol, arquitetura e aplicações navais D. Aglutinantes Alquídicos
  • 120. Divididos entre secantes (formam filmes) e não- secantes (não formam filmes). Mecanismo de formação de filme é oxidativo (envolve oxigênio do ar). Baixa resistência a meios alcalinos. D. Aglutinantes Alquídicos
  • 121. • Poliésteres são polímeros obtidos por reação de ácido policarboxílicos e poliálcoois. • São praticamente livres de ácidos graxos (óleos) e tem uma estrutura muito mais simples do que as resinas alquídicas. D. Aglutinantes poliésteres
  • 122. • As resinas de poliéster não sofrem polimerização oxidativa (cura) e tem um mecanismo de cura diferente. D. Aglutinantes poliésteres
  • 123. • 1,6-hexanodiol, neopentilglicol, ácido ftálico e ácido adípico são os reagentes mais comuns. D. Aglutinantes poliésteres
  • 124. • As resinas poliéster possuem desempenho superior como durabilidade, brilho, dureza flexibilidade, estabilidade de cor, e versatilidade de cura. D. Aglutinantes poliésteres
  • 125. • Poliésteres são usados em revestimentos de produto domésticos, recipientes de alimentos e bebidas, aeronaves e equipamentos, primers e revestimentos automotivos, artefatos de cozinha, móveis de metal, etc. D. Aglutinantes poliésteres
  • 126. • São os polímeros mais utilizados na indústria das tintas e revestimentos. • As duas principais formas de acrílico utilizados em revestimentos de superfície são termoplásticos (tinta elástica) e termofixos (tintas para metais decorativos). D. Aglutinantes acrílicos
  • 127. • Termoplásticos formam uma película por evaporação do solvente presente na formação do revestimento. • As termofixas são curadas em temperatura ambiente ou elevada e por reação com outros polímeros. D. Aglutinantes acrílicos
  • 128. D. Aglutinantes acrílicos
  • 129. • Ésteres de vinil são utilizados em revestimentos como dispersões de copolímero • Ésteres vinílicos típicos: acetato de vinila, propionato de vinila, laureato de vinila, e versatato de vinila. D. Aglutinantes vinílicos
  • 130. • Co-monômeros típicos: Ácido acrílico, ácido maléico, e ésteres de ácido fumárico são utilizados na síntese de copolímeros. D.4.Aglutinantes vinílicos
  • 131. Eles são principalmente usados como revestimentos de interiores. A maioria das tintas de parede são látex vinil. São utilizados como enchimento em tintas de látex. Primer para preenchimento de imperfeições em paredes de alvenaria em estado bruto, antes da aplicação de um acabamento mais suave, mais brilhante. D.4.Aglutinantes vinílicos
  • 132. D. Veículo ou Solvente Meio líquido (veículo): • Líquidos voláteis adicionados a fim de dissolver ou dispersar os constituintes formadores de filme das tintas. • Eles evaporam durante a secagem, não se incorporam ao filme seco.
  • 133. • a. Hidrocarbonetos • b. Oxigenados • c. Aquosos D. Categorias de solventes
  • 134. • Alifáticos (óleos minerais – não dissolvem resinas aglutinantes) • Naftalênicos (nafta) • Aromáticos (tolueno, xilenos) D. Categorias de solventes
  • 135. • Cetonas, ésteres, ésteres glicólicos e álcoois. D. Solventes Oxigenados
  • 136. • Água pode ser usada sozinha ou em associação com álcoois ou misturas éter-álcool para dissolver resinas solúveis em água. • Resinas solúveis em água são produzidas por incorporação de grupos carboxílicos no polímero. D. Solventes Aquosos
  • 137. • Vantagens da água como solvente: baixo odor, disponibilidades, não-toxicidade, não- inflamabilidade. • Não é o solvente ideal, resinas permanecem sensíveis à umidade após secagem. D. Solventes Aquosos Saiba mais clicando neste link: http://www.slideshare.net/marsjomm/iv-ciclo-de-palestras-da-quimica-2011- tintas-pigmentos-e-coberturas-industriais
  • 138. Obrigado pela atenção

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