Para algunos metales, el óxido puede ser bueno
Como material que satisface requisitos industriales exigentes y ofrece una estética atractiva, el metal se utiliza en productos de todo el mundo. Los metales ofrecen resistencia y solidez en aplicaciones pesadas y pavimentos. En infraestructuras, el metal puede estilizarse de formas versátiles para combinarlo con lo tradicional y lo contemporáneo.
Cuando metales nuevos de alta calidad se funden por primera vez, la superficie suele tener un color uniforme y no presenta signos de corrosión o picaduras. Los metales nobles, como el oro o el platino, mantienen esta superficie uniforme y sin manchas en la mayoría de los entornos. Sin embargo, los metales no nobles sufren un proceso de oxidación cuando se exponen al aire húmedo. Esta oxidación puede ser corrosiva y picar lentamente el metal, o puede crear una pátina superficial que cambia el aspecto del metal, pero protege la integridad de su estructura.
Metales y oxidación
La oxidación se produce con el tiempo a medida que el metal en bruto se expone al aire y a la humedad de la atmósfera. En la formación de una pátina permanente, la superficie del metal forma una cascarilla, una combinación de recubrimientos minerales duros y depósitos de corrosión. Las pátinas pueden producir muchas tonalidades, matices y colores diferentes porque la composición química de cada pátina es única para la aleación y su exposición a los elementos. El óxido hace referencia a los óxidos que se forman en el hierro y el acero: los elementos marrones, negros y rojos escamosos característicos del hierro y el acero oxidados son distintos tipos de óxido ferroso.
La pátina puede añadir carácter a un monumento o una pieza arquitectónica y darle presencia histórica. Por ejemplo, la Estatua de la Libertad, símbolo emblemático de la libertad y la democracia, debe su intenso tono azul verdoso a la oxidación. La capa exterior de la estatua está compuesta de cobre. Cuando se construyó, era de color marrón uniforme. Con el tiempo, la oxidación y las inclemencias del tiempo dieron lugar a una fina capa de carbonato de cobre en la superficie, a veces llamada verdín, que produce el color único que se consigue hoy.
Algunas aleaciones resisten mejor que otras la oxidación. En el acero, el óxido suele ser invasivo y corrosivo, dañando y grabando el metal. Deben tomarse medidas para evitar la corrosión durante toda su vida útil. Sin embargo, en aleaciones como el hierro fundido, el cobre, el aluminio, el cromo y el zinc, los óxidos pueden formar una capa que protege el metal de ataques. Este tipo de oxidación no es peligrosa y su capacidad para cambiar el color del metal es a menudo buscada por su encanto rústico.
No todo el óxido es invasivo
Encontrar restos de óxido en la superficie del metal no tiene por qué significar que su integridad estructural esté en peligro. Tanto la aleación como la forma en que se ha preparado el metal determinarán si la oxidación es invasiva o no. En aleaciones como el hierro fundido, el aluminio y el cobre, la oxidación puede crear compuestos fuertes y protectores que impiden que el metal subyacente se pique.
Etapas de la oxidación
Etapa 1
Durante la primera fase de la oxidación, se aprecian depósitos rojos, negros o blancos en la superficie del metal. Suelen aparecer en pequeñas manchas a medida que el color general de la superficie del metal se vuelve más manchada y menos uniforme. En el hierro fundido, éste es el primer paso hacia la formación de una pátina permanente. El acero inoxidable depende de un óxido de cromo como película protectora, no de un óxido de hierro, por lo que este óxido es el fallo de esa película protectora. Aun así, en el acero inoxidable, la fase 1 representa un problema superficial que puede repararse fácilmente si se desea.
Etapa 2
Para los aceros y algunos tipos de hierro, la fase 2 representa la primera degradación real del metal, ya que se empieza a formar una cascarilla con las moléculas que componen las primeras capas del metal. En muchos metales férreos, esta cascarilla es irregular, y comienza el proceso de picadura o grabado que empieza a debilitar el material. En el hierro fundido, la cascarilla que se forma es uniforme y no provoca picaduras.
En esta fase se producen varios óxidos. El óxido de hierro (III) de color naranja/rojo brillante que asociamos con el óxido puede eliminarse con un cepillo. Dejará un pigmento rojo polvoriento en las manos o en el agua de lluvia. La falta de adherencia de este óxido se debe a que las moléculas de óxido de hierro rojo son mayores que las moléculas de hierro fundido que las crearon.
Sin embargo, en la fundición bien preparada también se forman óxidos que no se descarapelan ni escurren uniformemente. Son más oscuros, normalmente de color marrón o cobrizo. Esta capa de óxido se forma de manera uniforme, de modo que la integridad del metal base no se ve afectada.
Etapa 3
En la fase 3, todas las moléculas superficiales que forman óxidos de hierro rojo se han activado y se encuentran en estado polvoriento o granular. La descamación continúa. A medida que el polvo de óxido de hierro rojo se desprende y cae, los óxidos de hierro más oscuros restantes permanecen en una capa de sellado resistente. El color del metal se oscurecerá a un bronce o marrón oscuro a medida que el naranja brillante y el rojo se desprendan. Con el tiempo, esta pátina se extenderá por toda la superficie. Una vez conseguida, la pátina es permanente y protectora, y no requiere mantenimiento.
El tiempo que tarda en producirse la pátina depende del tipo de aleación, del desgaste y de las condiciones de humedad circundantes. En aleaciones como el hierro fundido, la pátina se produce con bastante rapidez. Los productos metálicos que se encuentran cerca del mar también experimentarán una rápida patinación, ya que están expuestos a altos niveles de humedad y a la sal del aire, en comparación con los que se encuentran en entornos más secos.
Pátinas en las placas de advertencia detectables
Hay determinados productos paisajísticos en los que la pátina de óxido es bienvenida, ya que los efectos sobre el color son vitales para su rendimiento. Es el caso de las placas de advertencia detectables, una forma de pavimento táctil, en el que el contraste de color es esencial.
Las placas de advertencia detectables dan indicaciones sobre la navegación urbana a los peatones con discapacidad visual, señalando los cambios de nivel o la transición de la acera a la calle. Las cúpulas truncadas de las placas se sienten al pisarlas, y la pátina de las placas ofrece un claro contraste de color con el pavimento circundante.
Aunque el contraste de color podría lograrse con pintura o revestimiento en polvo, no hay alternativa más fácil que dejar las placas en bruto para que se desarrolle una pátina natural. Esto significa que las placas no necesitarán mantenimiento ni retoques durante toda su vida útil, y la pátina también ofrecerá protección contra las picaduras.
Trabajar con óxido
El primer paso para apreciar el óxido es darse cuenta de que no siempre es una amenaza, ni tiene por qué ser antiestético. Para muchas aleaciones, el óxido o la pátina es una solución práctica para eliminar el mantenimiento a largo plazo. La aleación está protegida por una fina capa de óxido, y experimentar con las pátinas permite dar vida a varios tonos y matices. A lo largo de la historia, la gente ha aprovechado la capacidad del metal para generar pátinas, en lugar de trabajar contra ella, capitalizando la capacidad de la naturaleza para proteger y mejorar.