Project Description

La ciencia de los pigmentos

Nuestros ancestros femeninos, las neandertales, hace 40.800 años ya sabían dónde encontrar y preparar el PR4 (*) ¿y tú?

Los pigmentos utilizados en la cueva del Castillo

Pinturas rupestres en la cueva El Castillo en Cantabria, utilizando la mano de mujer como plantilla y el pigmento bermellón

La pintura encáustica es tan nueva (y tan vieja) que, sin saberlo, ya estás experimentando con pigmentos, aglutinantes y aditivos cada vez que calientas la cera.

Qué es un pigmento

Básicamente, un pigmento puede ser cualquier sustancia que reúna las siguientes características:

  • Que pueda ser molido muy fino, sin llegar a ser demasiado abrasivo
  • Que tenga un color intenso
  • Que no pierda su color cuando se mezcla
  • Que sea relativamente resistente a la intemperie a la luz y al calor
  • Que sea insoluble en el aglutinante y químicamente estable

Hay dos razones por las que por el presente declaramos una cruzada a favor de los pigmentos:

  1. Primera:  Los artistas no pueden temen los materiales con los que trabajan, y
  2. Segunda: y más importante, tratar de comprender pigmentos pueden ser nuestra humilde contribución para tender un nuevo puente entre el arte  y la ciencia. Un puente de comunicación que creo firmemente ayudará a superar los problemas que nos rodean (Ufff!)

Esta es la primera de las 2 publicaciones que vamos a dedicar a los pigmentos. En este primer post vamos a tratar de explicar de una manera sencilla los conceptos necesarios para entender cómo funcionan los pigmentos. En el segundo post nos centraremos en las distintas características que nos ayudan a elegir los pigmentos por sus prestaciones. Más adelante hablaremos también de cómo  hacer frente a los problemas de seguridad y salud derivados de la manipulación de pigmentos.

Por último hablaremos de los principios de la visión del color en un post dedicado a la  absorción de la luz, y otro su dispersión de la luz.

Pigmentos y tintes

La mayoría de los pigmentos son colorantes secos generalmente molidos en un polvo fino. Este polvo se añade a un aglutinante neutro e incoloro que suspende el pigmento para formar un revestimiento (lo que técnicamente se denomina suspensión coloidal).Diferencia ente pigmentos y tintes

Los tintes son también colorantes, pero son solubles en el medio y tiñen de color de los materiales por medio de una reacción química y no mediante la formación de un recubrimiento. Los tintes por lo general tienen una composición química específica para cada uso con cada material (sobre todo textiles, fibras de pelo y plásticos). La química de los tintes constituye una ciencia en sí misma.

Pigmentos y colorantes a menudo se derivan de las mismas sustancias básicas. La diferencia fundamental entre ellos es que los tintes son solubles y pigmentos no lo son. Algunos colorantes se pueden precipitar con sal para producir pigmentos que se llaman lake pigments.

Estructura cristalina

Todos los pigmentos, con raras excepciones, tienen estructuras cristalinas definidas que dictan no sólo su tamaño y forma, sino también su color. Hay pigmentos que, con una misma composición química, pueden tener diferente color: Esto de debe exclusivamente a que tiene una formación cristalina diferente (se les llama pigmentos polimórficos).

A las unidades más pequeñas de estos cristales se les llama partículas primarias. Estas partículas son tan pequeñas que son atraídas entre lo que hace que se peguen unas con otras y creen aglomerados. Estos aglomerados son los gránulos que vemos cuando compramos pigmentos. En algunos casos es preciso dispersar estos aglomerados antes de su utilización. En ningún caso es preciso «moler».

Dispersar un pigmento es básicamente mezclar el pigmento con el aglutinante y separando estos aglomerados en las partículas primarias .

Forma de partículas primarias

La forma de una partícula primaria la determina su composición química y su estructura cristalina. Las partículas primarias no son generalmente esféricas pudiendo presentan formas diferentes: nodular, esférica, prismática, acicular o laminillas. Estas formas pueden tener diferentes dimensiones en función de si se mide la longitud, anchura o altura. Normalmente hablamos de diámetros medios de partículas primarias, no importa qué forma tienen.

Tamaño de la partícula primaria

El tamaño de las partículas primarias es tan pequeño, que  se mide en las mismas unidades de longitud  que las bacterias o incluso longitud de onda de la radiación infrarroja. (¿Alguna vez has oído hablar de la dualidad onda-partícula? esto es).Tamaño relativo de las partículas de los pigmentos

Los rangos típicos de diámetro medio de las partículas primarias son:

  • negro de carbón – 0,01-,08 µm
  • dióxido de titanio – 0,22 a 0,24 µm
  • orgánicos – 0,01 a 1,00 µm
  • inorgánicos – 0,10 a 5,00 µm

(µm, micrometro o micra = 1/1000 mm)

El tamaño de partícula de pigmento afecta a su color, al brillo, a la transparencia y a la distribución y la estabilidad de las partículas en la dispersión.

El blanco de titanio (rutilo), por ejemplo, como un cristal visible es transparente, pero en partículas micrométricas es el blanco opaco que todos conocemos. El mismo efecto de los copos de la nieve y los cristales de hielo.Pigmento 1.010

Cuanto más pequeñas son las partículas, mayor es su energía superficial y por lo tanto lo más probable es que formen aglomerados. Por tanto los pigmentos de mayor riesgo para flocular son los que presentan partículas primarias más pequeñas, como negro de carbono y los pigmentos orgánicos.

Área superficial de un pigmento

El área superficial de un pigmento es la suma de las áreas de todas las partículas primarias contenidas en 1 gramo de pigmento, es tan grande que se mide en metros  cuadrados (m2). Los valores típicos de pigmentos orgánicos son entre 10 y 130m2!

El área superficial de un pigmento está estrechamente vinculada a la cantidad de aglutinante necesario de cada pigmento. 1 gramo de partículas grandes tiene un área de superficie más pequeña que el mismo gramo de partículas pequeñas. Por lo tanto tiene una menor demanda de aglutinante.

A medida que el tamaño de partícula de pigmento disminuye, el área de la superficie por gramo se hacen más grande. Como resultado, el pigmento necesita más cantidad de aglutinante a «humedecer» cada una de las partículas de pigmento durante el proceso de dispersión.

(*) Rojo bermellón o cinabrio (hoy prohibido por ser tóxico)

 

 

 

Si te ha gustado este post

* indicates required