Tag: chimica degli smalti

RO: Calcio, Magnesio, Stronzio, Bario e Zinco.

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Il gruppo degli RO comprende composti con gli ossidi formati dall’elemento (o radice, R) e da una una molecola di ossigeno. In questo gruppo troviamo il calcio, il magnesio, lo stronzio, il bario e lo zinco. I primi quattro sono fondenti alcalino-terrosi, lo zinco è un fondente metallico.

L’ossido di calcio, CaO, è un fondente utilizzato soprattutto alle alte temperature data la sua alta temperatura di fusione. Aggiunto agli smalti a bassa temperatura produce effetti satinati, ma non partecipa alla fusione del silicio. Negli smalti a temperature intermedie viene utilizzato assieme ad alti fondenti che assistono la fusione. Conferisce durezza e resistenza alle abrasioni ed all’azione degli acidi. Contrasta l’alto coefficiente di espansione dei fondenti R2O, ma anche il calcio, se presente in quantità eccessive, può dare luogo alla formazione di cavilli, oltre che alla devitrificazione con formazione di cristalli (quest’ultima caratteristica può essere attenuata se la cottura viene fatta rapidamente). La risposta di colore è mediamente buona, anche se in quantità elevate può dar luogo a fenomeni di sbiancamento. Fonti di calcio sono il carbonato di calcio, la dolomite, la wollastonite, alcuni feldspati, molte fritte, il Gerstley borate, la colemanite, l’ulexite, la cenere di ossa, e cenere di legna non lavata.

L’ossido di magnesio, MgO, viene utilizzato come fondente negli smalti ad alta temperatura, e può conferire opacità e  superfici ‘matte’ anche agli smalti che maturano a più basse temperature. In eccesso può causare scagliature e punte di spillo sulla superficie. In combinazione con l’ossido di cobalto è frequente che la colorazione risulti più violacea che blu. In generale il Magnesio apporta colorazioni pastello. In caso di smalti che presentano problemi di cavillatura, alcuni degli ossidi che presentano maggior coefficiente di espansione possono essere sostituiti con il Magnesio, tenendo presente, però, che un aggiunta maggiore dello 0,1 molare può affliggere la lucidità della superficie – a causa delle proprietà refrattarie di questo ossido, che, da solo, ha una temperatura di fusione a 2800 °C. Viene introdotto negli smalti con la dolomite, il talco (come fonti insolubili), il carbonato di magnesio (poco solubile), solfato di magnesio, o sale di epsom (solubile).

L’ossido di zinco, ZnO, è un ossido metallico utilizzato come fondente negli smalti a media ed alta temperatura, in ambiente ossidante. Raramente utilizzato nelle composizioni per temperature inferiori a 1137 gradi, in atmosfera riducente si trasforma in ossido metallico fondendo a soli 417 °C e volatilizzando completamente a 950 °C. Nella sua forma ossidata ha una temperatura di fusione elevata ed a basse temperature può comportarsi come opacizzante. Lo zinco viene usato in grandi quantità negli smalti cristallini (da non confondere con le cristalline, molto diffuse da noi). E’ stato utilizzato in sostituzione del piombo (smalti Bristol) ed ha viscosità e tensione di superficie medie, di conseguenza l’aggiunta in grandi quantità può causare strappi nello smalto, mentre grazie al basso coefficiente di espansione e contrazione può essere di aiuto a ridurre il craquelé. Fonti di zinco sono Ossido di zinco, ossido calcinato di zinco (viene sottratta l’acqua molecolare e di conseguenza aiuta nei problemi di strappi) e le fritte.

Il bario, dal canto suo, è un ossido non sempre ben visto nella comunità ceramica, trattandosi sostanzialmente dell’ingrediente principale usato nei topicidi. Il bario rappresenta un pericolo se ingerito in quantità sufficienti, venendo a contatto con l’acido cloridrico dello stomaco forma un composto chiamato cloruro di bario che è di fatto letale. Il bario nella forma di carbonato, che è una delle fonti principali per smalti ceramici, non è solubile in acqua, di conseguenza non attraversa la pelle – ma i guanti vanno sempre indossati! – e non produce conseguenze note se inalato. Il consiglio è di utilizzare il bario in uno smalto chimicamente ben bilanciato, che è in grado di resistere agli acidi, alle scalfiture e all’attacco dei saponi della lavastoviglie. Le proprietà di questo fondente sono soprattutto relative alla resa dei colori, al fatto che ha un coefficiente di espansione molto basso e può contrastare la cavillatura introducendolo e sostituendolo parzialmente ad altri ossidi della famiglia RO.

Recentemente lo stronzio, SrO, l’ultimo ossido di cui parlerò, viene usato in sostituzione del bario, in proporzioni leggermente inferiori (se si vogliono sostituire 100 grammi di bario, si usano 75 grammi di stronzio) avendo sia un coefficiente di espansione che una resa di colori molto simile, non uguale, comunque, e senza tossicità. Come lo zinco, se utilizzato in quantità elevate nella formula di uno smalto, può dare luogo a strappi. La principale fonte di questo ossido è il carbonato di stronzio.

Alla prossima!