Os Pigmentos Inorgânicos

Pigmentos Inorgânicos.

Introdução:

      Um pigmento é um material que muda a cor da luz transmitida ou refletida como resultado de uma absorção seletiva num dado comprimento de onda. Este processo físico é diferente da fluorescência ou fosforescência nos quais é o material que emite luz.

      Muitos materiais absorvem seletivamente certos comprimentos de onda da luz. Os materiais que foram escolhidos e desenvolvidos para serem usados como pigmentos possuem propriedades especiais que os tornam ideais para colorirem outros materiais. Um pigmento deve possuir uma resistência de tingimento de alta relativamente aos materiais que tinge. E tem de ser estável na sua forma sólida à temperatura ambiente.

      Os pigmentos são usados para dar cor a tintas, plásticos, têxteis, cosméticos, comida, e outros materiais. A maioria dos pigmentos usados na manufatura e nas artes visuais são corantes secos, usualmente moídos a um pó muito fino. Este pó é adicionado a uma resina, também conhecida por ligante ou veículo de cor neutra ou sem cor que suspende o pigmento e confere à tinta a sua aderência.

      O mercado mundial de pigmentos (inorgânicos, orgânicos e especiais) teve uma produção de 7,4 milhões de toneladas e um valor de 17600 milhões de dólares em 2006. Em 2009 o seu valor atingiu os 20.6 mil milhões de Dólares e as previsões prognosticam um valor global de 24.5 mil milhões de Dólares em 2015 e 27.5 mil milhões de dólares em 2018.

      Geralmente é feita uma distinção entre pigmento, que é insolúvel, e um corante (Também chamado de tintura), que é líquido ou então solúvel num veículo (Do qual resulta uma solução). Um agente de coloração tanto pode ser um pigmento como um corante, dependendo do veículo usado. Em alguns casos, um pigmento pode ser fabricado a partir de um corante por precipitação de um corante solúvel por adição de um sal metálico.

      Os pigmentos inorgânicos destacam-se pela sua elevada resistência química, térmica e mecânica. A maioria dos óxidos metálicos, por exemplo, resiste ao fogo e é utilizada em cerâmicas, vidros e esmaltes desde a Antiguidade. Originalmente foram utilizados pigmentos inorgânicos de ocorrência natural, principalmente óxidos de ferro (limonita, hematita, magnetita), ou cinábrio. Mais da metade de todos os pigmentos inorgânicos produzidos mundialmente corresponde ao pigmento dióxido de titânio. Praticamente todas as tintas contém pigmentos como componentes essenciais. Existem também os pigmentos magnéticos, que são substâncias ferromagnéticas em forma de partículas micro-cristalinas. São componentes essenciais de fitas magnéticas (som, vídeo) e disquetes de computadores.
     Pigmentos das mais variadas cores e tonalidades podem ser obtidos por simples mistura entre diversos pigmentos, sem que haja uma reação química entre eles.

Objetivos da prática:

      Esta prática tem como objetivo sintetizar diversos pigmentos inorgânicos, por métodos semelhantes aos empregados em produção industrial, utilizando reações de precipitação em meio aquoso, além de conhecer algumas propriedades características dos pigmentos sintetizados.

Materiais e Métodos:

    A parte experimental foi dividida em duas etapas:

• A: Obtenção de pigmentos por precipitação em meio aquoso:

      Para a realização da parte A fez-se uso de 4 tubos de ensaio colocados em uma estante para tubos. Adicionou-se a cada tubo 1mL de água destilada. Reagentes diferentes foram adicionados respectivamente a cada tubo:

1. 20 gotas de solução de Ácido Sulfúrico (H2SO4), em seguida, com agitação adicionou-se lentamente 25 gotas de solução de Cloreto de Bário (BaCl2).
2. 10 gotas de solução de Cromato de Potássio (K2CrO4), em seguida, com agitação adicionou-se lentamente 15 gotas de solução de Nitrato de Chumbo (Pb(NO3)2).
3. 8 gotas de solução de Cromato de Potássio (K2CrO4), 2 gotas de Solução de Molibdato de sódio (Na2MoO4.2H2O), em seguida, com agitação adicionou-se lentamente 15 gotas da solução de Nitrato de Chumbo (Pb(NO3)2).
4. 15 gotas de solução de Nitrato de Ferro (II) (Fe(NO3)3.9H2O), em seguida, com agitação adicionou-se lentamente 10 gotas de solução de Hexacianoferrato (II) de Potássio (K4[Fe(CN)6].3H2O).

      As colorações de cada tubo foram verificadas e discutidas. Para finalizar misturou-se o componente do tubo II com o componente do tubo IV, para verificar a transformação física de cor da mistura.

• B: Preparação de pigmento magnético (Magnetita):

     Em um tubo de ensaio adicionou-se 2mL de uma solução a (2,4g de FeNH4(SO4)2.12H2O em 50mL de água), e 2mL de uma solução b (1,2g de FeSO4.7H2O em 50mL de água). Misturou-se bem, em seguida houve adição de 10mL de uma solução c (8mL de Amônia Concentrada em 100mL de água). Com o auxílio de um Bico de Bunsen o tubo de ensaio foi aquecido em banho-maria por 5 minutos em temperatura próxima a 90oC. Um ímã foi colocado próximo ao tubo, então retirou-se o sobrenadante que não estava sendo atraído pelo ímã.

      Foram adicionados 5mL de água destilada ao produto que ficou no fundo do tubo. A mistura foi agitada e filtrada com auxílio de um funil, papel filtro, béquer e um suporte para filtração. O resíduo sobre o filtro foi lavado com cerca de 10mL de Álcool Etílico. Após o Álcool ser filtrado o papel filtro com o resíduo foi colocado sobre um vidro de relógio e levado a uma estufa a 110oC até que o resíduo estivesse seco.

      Com o auxílio de um ímã verificou-se a propriedade ferromagnética do produto seco.