Hva er Patina?

Den korrosive prosessen gir en ofte vakker effekt

Westend61/Getty Images

'Patina' er et begrep som refererer til det blågrønne lag av korrosjon som utvikler seg på overflaten av kobber når det utsettes for svovel- og oksidforbindelser.

Ordet er avledet for det latinske uttrykket for en grunn 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

Ettersom kobber opplever naturlig eller menneskelig indusert korrosivt angrep, endres fargen fra den iriserende, gylden røde som normalt er assosiert med rent kobber til en dyp brun og til slutt til nyanser av blått og grønt.

Den kjemiske reaksjonen som produserer patina oppstår når kobberholdige og kobber(II)sulfid-omdannelsesfilmer utvikles med kobber(II)oksyd på metallet, og dermed mørkere overflaten.

Fortsatt eksponering for svovel og konverterer sulfidfilmene til kobbersulfat, som er en særegen blå farge. I saltholdige, eller maritime, miljøer kan overflatepatinaen også inneholde kobberklorid, som er en nyanse av grønn.

Utviklingen og fargen på patinaen bestemmes til syvende og sist av en rekke variabler, inkludert temperatur, eksponeringslengde, fuktighet, kjemisk miljø og overflatetilstand til kobberet. Generelt kan imidlertid utviklingen av blågrønn patina i forskjellige miljøer oppsummeres som nedenfor:

• Saltvannsmiljøer: 7–9 år
• Industrielle miljøer: 5–8 år
• Bymiljøer: 10–14 år
• Rene miljøer: opptil 30 år

Bortsett fra i kontrollerte miljøer, kan utviklingen av patina ikke effektivt forhindres med lakk eller andre korrosjonsbestandige belegg.

Patina i geologi

Innenfor 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 forvitringsskall. Noen ganger kommer patinaen fra kombinasjonen av disse to tilstandene.

Patina i arkitektur

På grunn av patinas estetisk tiltalende utseende, brukes kobber og kobberlegeringer, inkludert messing, ofte i arkitektoniske prosjekter.

Kjente bygninger som viser patinaens blågrønne toner inkluderer Frihetsgudinnen i New York City, de kanadiske parlamentsbygningene i Ottawa, NEMO Science Center i Amsterdam, Minneapolis rådhus, Peckham Library i London, Capital Museum i Beijing og Kresge Auditorium ved Massachusetts Institute of Technology

Brukes for indusert patina

Som en ønsket arkitektonisk egenskap oppmuntres ofte utvikling av patina gjennom kjemisk behandling av kobber kledning eller taktekking. Denne prosessen er kjent som patinering. I følge Copper Development Association (CDA) har følgende behandlinger blitt brukt for å indusere kjemiske reaksjoner som fører til en tidlig utvikling av patina:

For dyp brun finish:

• Ammoniumsulfidbase
• Kaliumsulfidbase

For grønn patinafinish:

• Ammoniumsulfat base
• Ammoniumkloridbase
• Kobberklorid/saltsyre-base