Cobre

El cobre fue el primer metal trabajado por el hombre y ya se conocía en Egipto 3000 años antes de Cristo. Fue utilizado en los primeros vidriados conocidos, la pasta egipcia de color turquesa, y después para los verdes azulados de la cerámica islámica o los verdes de plomo en la cerámica China. 

Los óxidos de cobre (Copper oxide) son dos y ambos son colorantes, y también actúan como fundentes fuertes y reducen la expansión térmica del esmalte.

  • Óxido de cobre negro CuO (antes llamado óxido cúprico) 
  • Óxido de cobre rojo Cu2O (óxido cuproso)

No admite grandes temperaturas porque se volatiliza con facilidad, y cuando esto ocurre tiñe de verde todas las piezas del horno. El CuO disminuye mucho la resistencia a los ataques químicos de los vidriados, especialmente en los vidriados de plomo. Todas las materias primas del óxido de cobre son tóxicas.

Se añade a esmaltes entre el 0,5% y el 10%, pero con un 2% en el vidriado obtenemos un verde intenso y con un 5% o más, hay saturación produciendo un negro metálico, dependiendo del poder disolvente del vidriado. Este último es mate con un ligero brillo metálico, pero soluble en ácidos, por lo que no es adecuado para cerámica utilitaria.

Son unos colorantes potentes que ofrecen desde tonos pardos a verdes, negros y rojos en ciertas condiciones. Las distintas variedades son el óxido negro de cobre (CuO) y el óxido rojo (Cu2O), que puede variar del rojo intenso al marrón sucio debido a la presencia de otros estados de oxidación. El cobre también incrementa la solubilidad del plomo, por lo que puede aumentar la lixiviación en esmaltes de plomo.

Oxidación

En cocciones en oxidación, si tenemos  Cu2O se transforma en CuO. El CuO permanece en oxidación sin transformarse y los iones Cu2+ se disuelven en la matriz vítrea. En ambos casos se producen colores verdes, pero dependiendo de la coordinación con el oxígeno también pueden producirse azules. En vidriados de plomo se producen desde verde hierba claro a verdes oscuros. En vidriados de plomo con boro, o en vidriados de álcalis y boro se obtienen verdes azulados y verdes turquesa, especialmente con K2O (amarillea y se torna azulado). En los vidriados alcalinos puros se obtiene el azul claro y azul turquesa llamado “azul egipcio”. Cuantos más alcalinos hay en el vidriado más azules 

Reducción

En reducción, el Cu2O se mantiene , mientras que el CuO se transforma en Cu2O de acuerdo a la reacción:

2CuO+CO 🡪Cu2O+CO2

Pero si la reducción es fuerte, se produce una segunda reducción, de forma que el Cu2O pierde el oxígeno

Cu2O + CO = 2Cu + CO2

Cuando se produce esa fuerte reducción, los iones metálicos ya no son solubles en la matriz vítrea y se generan partículas coloidales metálicas que producen rojo brillante (con 1% de Cu es suficiente) siempre que el esmalte sea bajo en alúmina y contenga CaO y KNaO. Con SnO2 se realza el color rojo. 

Con boro se producen púrpuras, y en general también obtendremos púrpuras en cocciones en oxidación que terminan en una ligera reducción (púrpura es mezcla de rojo y verde). En los esmaltes en reducción con mucho feldespato (KNaO), si añadimos Bario (y algo de Litio para realzar el color) obtendremos turquesas y azules.

Para obtener el rojo de cobre en oxidación se emplea carburo de silicio que provoca una reacción de reducción local.

También se obtienen brillos metálicos de cobre añadiendo entre 2% y 8% de cobre a un esmalte de baja temperatura (950ºC), realizando cocción en oxidación y enfriamiento con reducción fuerte, de forma que se formen partículas metálicas que irán hacia la superficie. El enfriamiento debe realizarse en ciclos de reducción de 15 minutos, intercalados con intervalos en los que se permite que la atmósfera se aclare. 

Saturación

En oxidación, con un 7% de Cu2O añadido a un esmalte brillante se obtienen verdes metálicos. Con un 10% se produce negro mate, llegando hasta lustres metálicos  y efectos grafito.

Con una pátina que contiene entre el 80% y el 90% de cobre se realizan las técnicas de Rakú de cobre mate, realizando un proceso de postcocción alternando reducciones y oxidaciones.

Interacciones con otros elementos

  • Mezclado con titanio, el cobre produce moteados y variegaciones.
  • Añadiendo limaduras de cobre metálico también se obtienen moteados en esmaltes y pastas en cocciones en reducción.
  • TiO2 y MgO hacen que el verde de cobre se torne pardo. En general todos los alcalinotérreos modifican el verde de cobre, aunque afectan poco al azul de cobre.

Materias primas

Las materias primas para obtener cobre son el carbonato de cobre y la malaquita, junto a los óxidos de cobre negro y rojo.

Óxidos de cobre negro y rojo

CuO  y Cu2O, antes llamados óxido cúprico y cuproso respectivamente. Son unos colorantes potentes que ofrecen desde tonos pardos a verdes, negros y rojos en ciertas condiciones.

Carbonato de cobre

CuCO3 es el carbonato de cobre, pero también se comercializa el carbonato básico de cobre CuCO3·Cu(OH)2. El carbonato de cobre, CO3Cu, es verde pálido, y el carbonato básico de cobre, CuCO3·Cu(OH)2, es de un verde intenso.

Es una fuente común de cobre para cuerpos cerámicos y vidriados. Como todos los carbonatos, tiene menos poder colorante que el correspondiente óxido, en este caso, el 65% respecto al óxido. Para convertir una receta con óxido de cobre a otra con carbonato se debe multiplicar el porcentaje del óxido por 1,55 para averiguar la cantidad de carbonato. La ventaja del carbonato respecto al óxido es que el color queda más uniformemente distribuido. La descomposición del carbonato ocurre sobre los 500ºC, para producir CuO + CO2. En el caso particular de los rojos sangre de toro suele preferirse el carbonato al óxido puro para facilitar la obtención de coloides metálicos por reducción.

Malaquita

CuCO3·Cu(OH)2, PM: 221,0. Mineral de cobre, de un característico color verde esmeralda, que es fácil de triturar para su uso en vidriados como colorante.

4 comentarios sobre “Cobre

    1. Hola Flavia. La respuesta es: «depende»….
      En lo relativo a normativa y regulaciones, el uso del cobre para uso con alimentos y bebidas no tiene ninguna restricción en España, ni en la Unión Europea, y creo que tampoco en U.S.
      Las distintas legislaciones no prohíben, en realidad, el uso de ningún óxido y tan solo se limitan a regular la cantidad máxima que puede pasar desde la cerámica a los alimentos para unos óxidos determinados. Esas limitaciones de la lixiviación se regulan para el plomo y para el cadmio debido a su extrema toxicidad. Para el cobre no hay nada regulado porque la toxicidad del cobre es muy baja comparada con el plomo y el cadmio. Incluso hay ciertas medicinas alternativas que fomentan el consumo de pequeñas cantidades de cobre como algo beneficioso para el organismo.
      Por otro lado, el cobre es el óxido colorante que más fácilmente puede disolverse y pasar a los alimentos, sobre todo a las bebidas, y suele provocar un sabor desagradable que se detecta enseguida.
      Pero esta lixiviación del cobre depende de como se haya formulado el esmalte, del grosor de capa aplicada, de la pasta sobre la que se aplica el esmalte y de su curva de cocción… y no tiene por qué ocurrir. Además, dependerá de si usas 1% de CuO en tu esmalte o usas porcentajes más altos. Sobrepasar en un esmalte el 4% de CuO aumenta mucho el riesgo de que haya lixiviación del cobre cuando se utiliza con bebidas.
      La única forma definitiva de saber si un esmalte lixivia cobre es realizar pruebas de laboratorio. Y si el laboratorio detecta que hay cobre que pasa del esmalte a los alimentos, todavía sigue siendo tu decisión utilizarlo o no.
      Lamento no darte una respuesta de «si» o «no», pero espero que te sirva de ayuda.
      Mi opinión personal es evitar siempre utilizar cobre en superficies que vayan a estar en contacto con alimentos…
      Saludos

      Me gusta

Deja una respuesta

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Salir /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Salir /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Salir /  Cambiar )

Conectando a %s

A %d blogueros les gusta esto: