"Patina" er et begrep som refererer til den blågrønne lag med korrosjon som utvikler seg på overflaten av kobber når det blir utsatt for svovel- og oksydforbindelser.
Ordet er avledet for den latinske betegnelsen for en grunne rett. Mens det vanligvis refererer til en kjemisk prosess, kan en patina bety enhver aldringsprosess som forårsaker naturlig misfarging eller falming.
Kjemiske reaksjoner i Patina
Når kobber opplever et naturlig eller menneskelig indusert etsende angrep, endres fargen fra den iriserende, gyllen rød normalt assosiert med rent kobber til en dypbrun og til slutt til fargetoner av blått og grønt.
Den kjemiske reaksjonen som produserer patina oppstår når kobberholdig og cupric sulfide konverteringsfilm utvikler seg med cupric oksid på metallet og derved mørkner overflaten.
Fortsatt eksponering for svovel og konverterer sulfidfilmene til kobbersulfat, som har en karakteristisk blå farge. I saltvann eller maritime omgivelser kan overflaten patina også inneholde kobberklorid, som er en grønn nyanse.
Evolusjonen og fargen på patina bestemmes til slutt av en rekke variabler, inkludert temperatur, lengde på eksponering, fuktighet, kjemisk miljø og overflatets tilstand kobber. Generelt sett kan imidlertid utviklingen av blågrønn patina i forskjellige miljøer oppsummeres som nedenfor:
- Saltvannsmiljøer: 7–9 år
- Industrimiljøer: 5–8 år
- Urbane miljøer: 10–14 år
- Rene miljøer: opptil 30 år
Bortsett fra i kontrollerte omgivelser, kan utvikling av patina ikke forhindres effektivt med lakk eller andre korrosjonsbestandige belegg.
Patina i geologi
Innen geologi, kan en patina referere til to mulige forhold. Det er det misfargede tynne ytre laget eller filmen som dannes på en steins overflate, enten på grunn av ørkenlakk (et oransje belegg) eller et forvitringsskorpe. Noen ganger kommer patinaen fra kombinasjonen av disse to forholdene.
Patina i arkitektur
På grunn av patinas estetisk tiltalende utseende, brukes kobber og kobberlegeringer, inkludert messing, ofte i arkitektoniske prosjekter.
Kjente bygninger som viser patinas blågrønne farger inkluderer Frihetsgudinnen i New York City, det kanadiske parlamentsbygningen i Ottawa, NEMO Science Centre i Amsterdam, Minneapolis rådhus, Peckham Library i London, Capital Museum i Beijing og Kresge Auditorium ved Massachusetts Institute of Teknologi
Bruk for indusert Patina
Som ønsket arkitektonisk eiendom oppfordres ofte til utvikling av patina gjennom kjemisk behandling av kobber kledning eller taktekking. Denne prosessen er kjent som patinering. I følge Copper Development Association (CDA) er følgende behandlinger blitt brukt for å indusere kjemiske reaksjoner som fører til en tidlig utvikling av patina:
For dypbrune finish:
- Ammoniumsulfidbase
- Kaliumsulfidbase
For grønn patina finish:
- Ammoniumsulfatbase
- Ammoniumkloridbase
- Cuprous klorid / saltsyre-base