Pigmentos

Los pigmentos, también llamados “óxidos silicatados” son compuestos cristalinos de un color determinado, con un alto índice de refracción y con muy baja solubilidad en la matriz vítrea a la que se incorporan, permaneciendo inertes, sin reaccionar química o físicamente con ella. 

En la fabricación de los pigmentos, se utilizan formulaciones exactas con óxidos y/o sales de metales colorantes que se someten a procesos de calcinación y sinterización (entre 1000 y 1200ºC), sin llegar a la fusión, molturados después hasta lograr pequeños tamaños de partícula.

Estas sustancias pueden considerarse minerales artificiales ya que junto a los colorantes se incluyen otros elementos para modificar el color (óxidos de cinc, calcio, estaño, titanio, etc.), elementos para añadir refractariedad y estabilizar los colores (alúmina, cuarzo, óxido de zirconio) y fundentes que rebajan la temperatura de calcinación a la vez que modifican de los tonos (plomo, bórax, etc). 

La elaboración de pigmentos puede realizarse en el taller, pero la elaboración industrial es muy fiable y estable. Dependiendo del país se pueden adquirir pigmentos fabricados por distintas empresas especializadas.

El color que tiene un pigmento no varía tras la cocción. El color depende de la valencia y el tipo de coordinación del elemento colorante en el cristal. Por ejemplo, el vanadio tetravalente en un cristal de silicato de zirconio forma un pigmento azul, pero el vanadio pentavalente en un cristal de óxido de estaño forma un pigmento amarillo.  

En teoría, los pigmentos deben ser estables a altas temperaturas y deben mantenerse inertes o insolubles incluso cuando hay fases líquidas que se forman durante la cocción de vidriados o pastas. 

Sin embargo, los pigmentos pueden llegar a disolverse o  volatilizarse a partir de cierta temperatura. Así, muchos pigmentos que contienen cromo (verdes y negros) pueden contaminar por volatilidad las piezas del horno con rosas y amarillos. Los pigmentos amarillos de antimoniato de plomo Pb-Sb-Ti no pueden emplearse en vidriados de gres de 1230ºC porque se disuelven a esa temperatura.

La realidad es que siempre hay cierto grado de disolución de los pigmentos durante la fusión de los vidriados dependiendo de la naturaleza del vidriado y de la estructura y naturaleza de los cristales del pigmento. 

Hay pocas estructuras cristalinas que soporten altas temperaturas y sean químicamente inertes e insolubles. Solo cristales de rutilo, casiterita, circón, olivino, corindón, hematita, pirocloro, espinela y esfena son adecuados para realizar pigmentos.

Algunos pigmentos son muy solubles y necesitan ser “encapsulados”. Por ejemplo, los pigmentos de sulfoseleniuro de cadmio Cd(S_x, Se_1-x), para que no se disuelvan, necesitan estar en vidriados alcalinos sin plomo a unas temperaturas bastante estrictas. Por ese motivo se comercializan en forma encapsulada, es decir, se introducen estos pigmentos dentro de una estructura cristalina de silicato de zirconio que forma una cápsula que evita que sean disueltos por los vidriados. 

En los colores vitrificables (tercer fuego), los pigmentos se mezclan con fundentes muy potentes y no dependen demasiado de la naturaleza del vidriado que van a colorear. En este caso los pigmentos utilizados deben resistir la disolución de los fundentes con los que se mezclan  para que el color permanezca inalterable cuando se fijan a la superficie del vidriado que colorean.

El tamaño granulométrico de los cristales del pigmento influye en la solubilidad y también en el color . Las partículas de tamaño más pequeño tienden a disolverse más fácilmente en el vidriado creando distintos tonos de color, y también producen una mayor dispersión de la luz disminuyendo la intensidad del color. Las partículas con cristales de mayor tamaño pueden tener menor poder colorante al llevar menos cromóforos. Cada pigmento tiene un tamaño óptimo de partícula.