Qué son los pigmentos inorgánicos？

Definición y naturaleza

Los pigmentos inorgánicos son una clase importante de materiales colorantes, compuestos químicos de óxidos metálicos coloreados o sales metálicas insolubles. A diferencia de los pigmentos orgánicos, sus componentes principales proceden de sustancias inorgánicas, lo que determina sus propiedades físicas y químicas únicas. Según su origen, los pigmentos inorgánicos pueden dividirse en dos categorías:

• Pigmentos inorgánicos naturales:

Se derivan principalmente de recursos minerales de la naturaleza y se producen mediante métodos de procesamiento físico como la minería, el cribado y la trituración. Las variedades más comunes son el cinabrio (principalmente sulfuro de mercurio), la arcilla roja (que contiene óxido de hierro) y el realgar (sulfuro de arsénico). Debido a la compleja composición de los minerales naturales y al alto contenido de impurezas, estos pigmentos suelen tener poca pureza, un color relativamente oscuro y un poder tintóreo débil. Sin embargo, son de bajo coste y siguen teniendo aplicaciones en algunos campos tradicionales.

• Pigmentos inorgánicos artificiales (pigmentos inorgánicos sintéticos) se producen mediante síntesis química y pueden dividirse en dos categorías:

- Producido por purificación y tratamiento químico de minerales naturales;

- Se producen mediante reacciones químicas completamente sintéticas, como precipitación, calcinación, oxidación, etc. Los pigmentos inorgánicos sintéticos tienen un espectro cromático completo, colores vivos y brillantes, y su poder cubriente y fuerza tintórea son muy superiores a los productos naturales. Algunos representantes típicos son el dióxido de titanio (dióxido de titanio), el amarillo de cromo (cromato de plomo), el azul de hierro (ferrocianuro férrico), el rojo de cadmio (sulfuro de cadmio), etc.

Clasificación de los pigmentos

Los pigmentos inorgánicos pueden clasificarse desde varias perspectivas. La tabla siguiente se basa en el sistema recomendado por ISO y DIN. Este sistema se basa en consideraciones químicas y de color. Como es inevitable con muchos métodos de clasificación, hay solapamientos entre categorías y es poco probable que haya límites claros.

Propiedades y composición de los pigmentos

(1) Propiedades:

Los pigmentos inorgánicos son resistentes a la luz, al calor, a la intemperie, a los disolventes y tienen un gran poder cubriente, pero su espectro cromático no es muy completo, su poder tintóreo es bajo, su brillo cromático es escaso y algunas sales y óxidos metálicos son muy tóxicos.

(2) Composición:

Los pigmentos inorgánicos incluyen diversos óxidos metálicos, cromatos, carbonatos, sulfatos y sulfuros, como el polvo de aluminio, el polvo de cobre, el negro de carbón, el blanco de cinc y el blanco de titanio, que entran todos en la categoría de pigmentos inorgánicos.

Los pigmentos minerales naturales proceden totalmente de recursos minerales, como el cinabrio, la arcilla roja, el realgar, etc., producidos de forma natural. Los sintéticos incluyen el dióxido de titanio, el amarillo de cromo, el azul de hierro, el rojo de rutenio, el amarillo de rutenio, la litopona, el negro de carbón, el rojo de óxido de hierro, el amarillo de óxido de hierro, etc.

Clasificación y aplicaciones de los pigmentos

(1) Clasificación por colores: Los pigmentos colorantes inorgánicos pueden dividirse en dos categorías: pigmentos acromáticos y pigmentos colorantes.

- Los pigmentos acromáticos incluyen una gama de pigmentos del blanco, gris al negro, que sólo muestran diferencias en la cantidad de luz reflejada, es decir, diferencias de brillo.

Los pigmentos de color pueden absorber selectivamente determinadas longitudes de onda de la luz y reflejar las restantes para producir una variedad de colores diferentes.

(2) Aplicaciones de pigmentos

Los pigmentos inorgánicos se utilizan ampliamente en caucho, materiales de construcción, revestimientos, plásticos, fibras sintéticas, papelería, pigmentos para pintura, tintas, fabricación de papel, cerámica, vidrio, esmalte y otros sectores de producción industrial.

Historia del desarrollo de los pigmentos

Los pigmentos inorgánicos tienen una larga historia de uso. Al principio, el negro de humo era el principal pigmento inorgánico, mientras que su homólogo, la tiza, también era un pigmento común. También se utilizaba mucho la tierra coloreada y el óxido de hierro natural.

- Hace 5.000 años, nuestros antepasados ya producían regularmente plomo blanco.

- Hace aproximadamente 2.300 años, mi país disponía de la tecnología necesaria para refinar el bermellón. Sin embargo, otros países también lograron un éxito considerable en la producción de pigmentos.

- A principios del siglo XVIII, un alemán llamado Diesbach desarrolló un método para producir el azul de Prusia. Aproximadamente un siglo después, el francés Vauquelin inventó un método para producir amarillo de cromo, y unos 20 años más tarde, el francés Guimet produjo el ultramarino.

- La litopona se desarrolló en la década de 1870. La posterior aparición de pigmentos compuestos de titanio y de métodos para producir dióxido de titanio promovió un avance significativo en la producción de pigmentos inorgánicos.

- Hasta la fecha, el espectro de pigmentos inorgánicos se ha completado en lo esencial, y el desarrollo se ha centrado en mejorar el rendimiento, reducir el impacto ambiental y desarrollar pigmentos funcionales especializados (como los destinados a la protección contra la corrosión, la fluorescencia y las propiedades sensibles a la temperatura). Como material tradicional e importante, los pigmentos inorgánicos siguen desempeñando un papel indispensable en la producción industrial y la vida humana.