Classificação

São vários os critérios de classificação dos pigmentos que podem ser adoptados e que vão surgindo mediante a sua evolução. Assim foram propostas classificações com base na sua origem, cor, natureza química e cristalográfica, no método de produção ou na sua aplicação. No entanto, a classificação em função da cor é talvez a mais antiga, ainda hoje muito usada na indústria, já que é um critério chave para a sua aplicação [36].

De todos os métodos possíveis para classificar os pigmentos, o mais utilizado, apesar de não ser totalmente satisfatório, divide os pigmentos em dois grupos gerais: pigmentos orgânicos e inorgânicos (Figura 2.18) [36].

Os pigmentos orgânicos diferenciam-se dos inorgânicos pela vasta gama de cores brilhantes e elevado poder de coloração que asseguram, enquanto os inorgânicos apresentam uma excelente estabilidade química e térmica, e em geral, apresentam uma menor toxicidade para o Homem e meio ambiente [52].

Os pigmentos inorgânicos coloridos são subdivididos em naturais e sintéticos [23, 36, 52]. Os pigmentos naturais são aqueles que estão disponíveis na natureza e, ainda hoje, têm aplicação na indústria devido à sua boa capacidade de coloração e ao seu baixo custo, mas

são evitados para produções em massa, devido à variação de propriedades, como por exemplo oscilações composicionais [36].

Os pigmentos sintéticos correspondem aos designados pigmentos coloridos à base de complexos inorgânicos e são compostos cristalinos preparados pelo homem mediante processos químicos. O método mais comum é baseado na calcinação dos percursores que incluem elementos de metais de transição. Neste caso, a reacção desenvolve-se no estado sólido e é frequente adicionar agentes mineralizadores com o objectivo de baixar a temperatura de síntese, que varia entre 500 e 1400ºC em função do sistema pretendido [36]. Pigmentos Inorgânicos Orgânicos

Pretos Coloridos Brancos

Naturais Sintéticos Opacos Transparentes Hematite Ocre Âmbar etc. TiO2 Sb2O3 ZnO etc. BaCO3 CaCO3 Caulino Silicatos etc. Óxidos metálicos Óxidos metálicos mistos Compostos

não óxidos Outros Fe2O3 Cr2O3 etc. Espinelas Rutilo etc. CdSSe Coloides metálicos Lustres etc.

Figura 2.18 – Subdivisão clássica dos pigmentos em várias famílias, com especial destaque aos pigmentos inorgânicos sintéticos coloridos, adaptado de Burgyan A. et al. [23,36, 55]

Os pigmentos inorgânicos sintéticos têm as seguintes características [36]:

b) podem ser estudados e desenvolvidos para obter cores que dificilmente poderiam ser obtidas com pigmentos naturais;

c) apresentam maior estabilidade térmica e química, o que permite a coloração de materiais submetidos a temperaturas mais elevadas;

d) são mais caros que os pigmentos naturais devido aos custos associados aos vários passos requeridos para a sua preparação.

As substâncias maioritariamente utilizadas como pigmentos cerâmicos coloridos encontram-se no grupo dos pigmentos inorgânicos coloridos sintéticos, de óxidos metálicos complexos [55].

Evans W.D.J. [23, 55] desenvolveu, em 1968, uma classificação dos pigmentos cerâmicos que se baseava na estrutura cristalina. No entanto, é com a necessidade de uma classificação racional devido às exigências da Toxic Substances Control Act, lei americana 94-469 que inclui todas as substâncias químicas, sejam elas tóxicas ou não, manufacturadas, importadas ou processadas nos E.U.A, que se criou a classificação actualmente mais utilizada a nível internacional.

Em 1977, um grupo de trabalho denominado por Metal Oxide and Ceramic Colors

Subcommittee of Dry Colors Manufactures Association Ecology Committee reuniu-se para

desenvolver uma terminologia uniforme. A classificação resultante, designada por classificação DMCA (Dry Colors Manufactures Association Classification System of the

Complex Inorganic Colour Pigments) utilizou como critério principal de classificação a

estrutura cristalina e é apresentada na Tabela 2.3 [21, 23, 55, 59].

Os pigmentos inorgânicos coloridos de óxidos metálicos mistos são organizados em 14 estruturas cristalinas, devidamente referenciadas. A primeira parte da referência, numerada de 01 a 14, identifica a estrutura cristalina do pigmento. A segunda parte, numerada de 01 a 51, indica um pigmento específico. A terceira parte, numerada de 1 a 9, informa sobre a cor desenvolvida pelo pigmento [36, 59].

Esta classificação é de fácil compreensão e contém informações preciosas sobre a descrição de cada pigmento. No entanto, alguns pigmentos baseados em estruturas de óxidos mistos utilizados em materiais cerâmicos, como por exemplo a nova família de

pigmentos com base na estrutura da perovesquite, ainda não estão contemplados nesta classificação [36, 55].

Tabela 2.3 – Classificação estrutural de pigmentos cerâmicos da DCMA [23, 55, 59] Número

DCMA Nome e estrutura cristalina

I. Badeleiíte

1-01-4 Badeleiíte amarela de zircónia-vanádio, (Zr,V)O2

II. Borato

2-02-1 Borato púrpura de cobalto-magnésio, (Co,Mg)2BB2O5

III. Corundo-Hematite

3-03-5 Corundo rosa de crómio-alumina, (Al,Cr)2O3

3-04-5 Corundo rosa de manganês-alumina, (Al,Mn)2O3

3-05-3 Hematite verde escura de crómio 3-06-7 Hematite castanha de ferro

IV. Granada

4-07-3 Granada verde victória, Ca3Cr2(SiO4)3

V. Olivina

5-08-2 Olivina azul de silicato de cobalto, Co2SiO4

5-45-3 Olivina verde de silicato de níquel, Ni2SiO4

VI. Periclase

6-09-8 Periclase cinza de cobalto-níquel, (Co,Ni)O

VII. Fenaquite

7-10-2 Willemite azul de silicato de cobalto, (Co,Zn)2SiO2

VIII. Fosfato

8-11-1 Fosfato violeta de cobalto, Co3(PO4)2

8-12-1 Fosfato violeta de cobalto-lítio, LiCoPO4

IX. Priderite

9-13-4 Priderite amarela esverdeada, Ba3Ni2Ti17O39

X. Pirocloro

10-14-4 Pirocloro amarelo de antimoniato de chumbo, Pb2Sb2O7

XI. Rutilo-Cassiterite

11-15-4 Rutilo amarelo de níquel, titânio e antimónio, (Ni,Ti,Sb)O2

11-16-4 Rutilo amarelo de níquel, titânio e nióbio, (Ni,Ti,Nb)O2

11-17-6 Rutilo pardo de titânio, crómio e antimónio, (Ti,Cr,Sb)O2

11-18-6 Rutilo pardo de titânio, crómio e nióbio, (Ti,Cr,Nb)O2

11-19-6 Rutilo pardo de titânio, crómio e volfrámio, (Ti,Cr,W)O2

11-20-6 Rutilo pardo de titânio, manganês e antimónio, (Ti,Mn,Sb)O2

11-21-8 Rutilo cinza de titânio, vanádio e antimónio, (Ti,V,Sb)O2

11-22-4 Cassiterite amarela de estanho-vanádio, (Sn,V)O2

11-24-8 Cassiterite cinza de estanho-antimónio, (Sn,Sb)O2

11-46-7 Rutilo castanho de Ti,Sb,Cr,Mn, (Ti,Sb,Cr,Mn)O2

11-47-7 Rutilo castanho de titânio, nióbio e manganês, (Ti,Nb,Mn)O2

XII. Esfena

12-25-5 Esfena (malaiaíte) carmim de estanho-crómio CaSnSiO5:Cr2O3

XIII. Espinela

13-26-2 Espinela azul de aluminato de cobalto, CoAl2O4

13-27-2 Espinela cinza-azul de estanato de cobalto, Co2SnO4

13-28-2 Espinela azul de aluminato de cobalto e zinco, (Co,Zn)Al2O4

13-29-2 Espinela verde-azul de cromo-aluminato de cobalto, Co(Al,Cr)2O4

13-30-3 Espinela verde de cromato de cobalto, CoCr2O4

13-31-3 Espinela verde de titanato de cobalto, Co2TiO4

13-32-5 Espinela rosa de cromo-aluminato de zinco, Zn(Al,Cr)2O4

13-33-7 Espinela castanha de cromo e ferro, Fe(Fe,Cr)2O4

13-34-7 Espinela castanha de titanato de ferro, Fe2TiO4

13-35-7 Espinela castanha de ferrite de níquel, NiFe2O4

13-36-7 Espinela castanha de ferrite de zinco, (Zn,Fe)Fe2O4

13-37-7 Espinela castanha de cromite de zinco-ferro, (Zn,Fe)(Fe,Cr)2O4

13-38-9 Espinela negra de cromite de cobre, CuCr2O4

13-39-9 Espinela negra de ferro-cobalto, (Fe,Co)Fe2O4

13-40-9 Espinela negra de cromite de cobalto-ferro, (Fe,Co)(Fe,Cr)2O4

13-41-9 Espinela negra de ferrite de manganês, (Fe,Mn)(Fe,Mn)2O4

13-48-7 Espinela castanha de manganês, ferro e crómio, (Fe,Mn)(Fe,Mn,Cr)2O4

13-49-2 Espinela azul de alumínio, estanho e cobalto, (Sn,Co)(Al,Co)2O4

13-50-9 Espinela negra de níquel, ferro e crómio, (Ni,Fe)(Fe,Cr)2O4

13-51-7 Espinela castanha de zinco, crómio e manganês, (Zn,Mn)(Mn,Cr)2O4

XIV. Zircão

14-42-2 Zircão azul de zircónio-vanádio, (Zr,V)SiO4

14-43-4 Zircão amarelo de praseodímio-zircónio, (Zr,Pr)SiO4

14-44-5 Zircão rosa de ferro-zircónio, (Zr,Fe)SiO4