Patynowanie miedzi – naturalny proces ochronny

Naturalny proces ochronny

Patynowanie miedzi jest naturalną reakcją ochronną tego metalu na stale oddziałujące czynniki atmosferyczne. Zmiana koloru, będąca efektem utleniania, zachodzi w wyniku reakcji pomiędzy związkami siarki obecnymi w kwaśnym powietrzu, parą wodną i samym metalem. Na powierzchni blachy tworzy się siarczan miedziowy, kwas zostaje zobojętniony i w ten sposób powstaje zielona patyna.

Ze względu na charakterystyczne warunki atmosferyczne oraz związki niezbędne do zajścia tego procesu, zrozumiałe jest, dlaczego patynowanie miedzi następuje szybciej w klimacie wilgotnym, na obszarach uprzemysłowionych czy wielkomiejskich.

W trakcie patynowania naturalnego metal stopniowo zmienia kolor, przechodząc przez całą gamę odcieni czerwonego, brązu, aż do niebieskiego i szarozielonego. W początkowej fazie powstawania patyny, kiedy warstwa tlenku jest jeszcze bardzo cienka, możliwe są również do zaobserwowania gwałtowne zmiany kolorów, będące wynikiem zjawiska interferencji. Z czasem, w miarę narastania warstewki tlenku, barwy te zanikają i pozostają względnie jednolite.

Chronić czy przyspieszyć?

Skoro proces patynowania jest wynikiem oddziaływania wilgoci, oznacza to, że w warunkach bardzo suchych może nigdy nie dojść do przemiany. Z drugiej strony, warto mieć na uwadze, że w środowiskach wilgotnych patyna pokrywa o wiele szybciej powierzchnie poziome, niż pionowe. Ponadto, podczas układania blachy na dużych powierzchniach, różnice warunków atmosferycznych i czasu, bezpośrednio wpłyną na niejednolite zmiany kolorów.

Często proces utleniania zaczyna się nie tyle w miejscu fabrycznego cięcia blachy, ile podczas transportu i składowania w nieodpowiednich warunkach. W miejscu przygotowania arkuszy, blacha umieszczana na paletach pokryta zostaje papierem siarczanowym (co chroni ją przed wilgocią) i zabezpieczona polietylenową folią termokurczliwą. Miejsce przechowywania powinno też być suche i ogrzewane. Na kolejnych etapach wysyłki zwykle zaczyna się powolne utlenianie.

Z racji na powyższe fakty każdy, kto decyduje się na użycie miedzi, staje przed wyborem pomiędzy próbą przyspieszenia naturalnego procesu, jego zapobiegnięcia, lub nieingerencji.

Wysiłki podejmowane w celu barwienia chemicznego z użyciem chlorku lub siarczanu nie zawsze kończą się pożądanym efektem. Wynika to między innymi z trudności w uzyskaniu jednolitej barwy przy dużych powierzchniach, braku przyczepności, czy plam, które mogą się pojawić na sąsiednich materiałach. Trudno tu również mówić o niezawodności takiej metody.

Z drugiej strony istnieje możliwość pokrycia blachy miedzianej powłoką, która pozwoli zachować naturalny wygląd miedzi (powłoki przezroczyste) lub zwiększy odporność metalu na korozję (powłoki nieprzezroczyste).

Jednym z wykorzystywanych w tym celu środków ochronnych jest olej, który tworzy barierę pomiędzy metalem a wilgocią. Istotny w tej kwestii jest jednak dobór odpowiedniego oleju oraz jego nałożenie, ponieważ nakładany w nadmiernych ilościach gromadzi zanieczyszczenia i może wejść w reakcję z metalem. W sytuacji, kiedy nie istnieje potrzeba zachowania naturalnego koloru, metal można pokryć warstwą nieprzezroczystą, taką jak farba. Dzięki temu podłoże zabezpieczone jest na długi czas.

Źródło: Patynowanie Miedzi, Grudzień 2011, Wybór częściowy z książki “Miedź w architekturze”