Was bedeutet Kupferpatina?

"Patina" ist ein Begriff, der sich auf das Blaugrün bezieht Korrosionsschicht das entsteht auf der Oberfläche von Kupfer, wenn es Schwefel- und Oxidverbindungen ausgesetzt wird.

Das Wort leitet sich für den lateinischen Begriff für ein flaches Gericht ab. Während es sich normalerweise um einen chemischen Prozess handelt, kann eine Patina jeden Alterungsprozess bedeuten, der eine natürliche Verfärbung oder ein Verblassen verursacht.

Wenn Kupfer einen natürlichen oder vom Menschen verursachten Korrosionsangriff erfährt, ändert sich seine Farbe vom schillernden, Goldrot, normalerweise verbunden mit reinem Kupfer, zu einem tiefen Braun und schließlich zu Blau- und Grüntönen.

Die chemische Reaktion, die Patina erzeugt, tritt auf, wenn sich Kupfer- und Kupfersulfid-Umwandlungsfilme mit Kupferoxid auf dem Metall entwickeln, wodurch seine Oberfläche dunkler wird.

Fortsetzung der Exposition gegenüber Schwefel und Umwandlung der Sulfidfilme in Kupfersulfat, das eine charakteristische blaue Farbe aufweist. In salzhaltigen oder maritimen Umgebungen kann die Oberflächenpatina auch Kupferchlorid enthalten, das einen Grünton aufweist.

Die Entwicklung und Farbe der Patina wird letztendlich durch eine Reihe von Variablen bestimmt, darunter die Temperatur, Expositionsdauer, Luftfeuchtigkeit, chemische Umgebung und Oberflächenzustand der Kupfer. Im Allgemeinen kann die Entwicklung der blaugrünen Patina in verschiedenen Umgebungen jedoch wie folgt zusammengefasst werden:

• Salzwasserumgebungen: 7–9 Jahre
• Industrielle Umgebungen: 5–8 Jahre
• Städtische Umgebungen: 10–14 Jahre
• Saubere Umgebungen: bis zu 30 Jahre

Außer in kontrollierten Umgebungen kann die Entwicklung von Patina mit Lacken oder anderen korrosionsbeständigen Beschichtungen nicht wirksam verhindert werden.

Auf dem Gebiet der Geologiekann sich eine Patina auf zwei mögliche Zustände beziehen. Es ist die verfärbte dünne äußere Schicht oder Folie, die sich auf der Oberfläche eines Felsens bildet, entweder aufgrund von Wüstenlack (eine orangefarbene Beschichtung) oder einer Verwitterungsschale. Manchmal kommt die Patina von der Kombination dieser beiden Zustände.

Aufgrund des ästhetisch ansprechenden Aussehens der Patina werden Kupfer und Kupferlegierungen, einschließlich Messing, häufig in Architekturprojekten verwendet.

Zu den berühmten Gebäuden, die die Blaugrüntöne der Patina aufweisen, gehören die Freiheitsstatue in New York City, die kanadischen Parlamentsgebäude in Ottawa und die NEMO Science Zentrum in Amsterdam, Rathaus von Minneapolis, Peckham Library in London, Capital Museum in Peking und Kresge Auditorium am Massachusetts Institute of Technologie

Als erwünschte architektonische Eigenschaft wird die Entwicklung von Patina häufig durch chemische Behandlung von gefördert Kupfer Verkleidung oder Überdachung. Dieser Vorgang wird als Patinierung bezeichnet. Laut der Copper Development Association (CDA) wurden die folgenden Behandlungen verwendet, um chemische Reaktionen auszulösen, die zu einer frühen Entwicklung der Patina führen:

Für tiefbraune Oberflächen:

• Ammoniumsulfidbase
• Kaliumsulfidbase

Für grüne Patina-Oberflächen:

• Ammoniumsulfatbase
• Ammoniumchloridbase
• Kupfer (I) -chlorid / Salzsäure-Base