מה המשמעות של פטינה נחושת?

"פטינה" הוא מונח המתייחס לכחול-ירוק שכבת קורוזיה שמתפתח על פני הנחושת כאשר הוא נחשף לתרכובות גופרית ותחמוצת.

המילה נגזרת למונח הלטיני עבור מנה רדודה. בעוד שהיא מתייחסת בדרך כלל לתהליך כימי, פטינה יכולה להיות כל תהליך הזדקנות הגורם לשינוי או דהייה טבעיים.

כאשר נחושת חווה התקפה מאכלת טבעית או הנגרמת על ידי אדם, צבעו משתנה מהסס הזוהר, אדום זהוב נקשר בדרך כלל עם נחושת טהורה לחום עמוק ולבסוף לגוונים של כחול וירוק.

התגובה הכימית המייצרת פטינה מתרחשת כאשר סרטי המרה גופרתיים וקופריים גופרית מתפתחים עם תחמוצת קופריק על המתכת, ובכך מחשיך את פני השטח שלה.

חשיפה מתמשכת לגופריות וממיר את סרטי הגופרתי לסולפט נחושת, שהוא בצבע כחול ייחודי. בסביבות מלוחים או ימיים, הפטינה על פני השטח עשויה להכיל גם כלוריד נחושת, שהוא גוון של ירוק.

ההתפתחות והצבע של הפטינה נקבעים בסופו של דבר על ידי מספר משתנים, כולל הטמפרטורה, אורך החשיפה, הלחות, הסביבה הכימית ומצב השטח של נחושת. עם זאת, באופן כללי, את התפתחות הפטינה הכחולה-ירוקה בסביבות שונות ניתן לסכם כמפורט להלן:

• סביבות מי מלח: 7–9 שנים
• סביבות תעשייתיות: 5-8 שנים
• סביבות עירוניות: 10–14 שנים
• סביבות נקיות: עד 30 שנה

למעט בסביבות מבוקרות, לא ניתן למנוע את הפיתוח של הפטינה ביעילות בעזרת לכות או ציפויים אחרים עמידים בפני קורוזיה.

בשדה של גיאולוגיה, פטינה יכולה להתייחס לשני תנאים אפשריים. זוהי השכבה החיצונית הצבועה או הסרט הצבוע בצבע על פני סלע, ​​בגלל לכה מדברית (ציפוי כתום) או גוון בליה. לפעמים הפטינה באה משילוב של שני מצבים אלה.

בגלל המראה האסתטי של פטינה, סגסוגות נחושת ונחושת, כולל פליז, משמשים לרוב בפרויקטים אדריכליים.

מבנים מפורסמים המציגים את הגוונים הכחולים-ירוקים של פטינה כוללים את פסל החירות בעיר ניו יורק, בנייני הפרלמנט הקנדיים באוטווה, ה- NEMO Science מרכז באמסטרדם, בניין העירייה של מיניאפוליס, ספריית פקהאם בלונדון, מוזיאון הבירה בבייג'ינג ואודיטוריום קרזגה במכון מסצ'וסטס של טכנולוגיה

כנכס אדריכלי מבוקש, לעיתים קרובות מעודדים פיתוח פטינה באמצעות טיפול כימי של נחושת חיפוי או קירוי. תהליך זה ידוע כפטנטציה. על פי האיגוד לפיתוח נחושת (CDA), הטיפולים הבאים שימשו כדי לגרום לתגובות כימיות המובילות להתפתחות מוקדמת של פטינה:

לגימורים חומים עמוקים:

• בסיס אמוניום גופרתי
• בסיס אשלגן גופרתי

לגימורי פטינה ירוקים:

• בסיס אמוניום סולפט
• בסיס אמוניום כלוריד
• בסיס כלוריד / חומצה הידרוכלורית