Le processus corrosif produit un effet souvent beau
Le mot est dérivé du terme latin pour un plat peu profond. Alors qu'il se réfère généralement à un processus chimique, une patine peut signifier tout processus de vieillissement qui provoque une décoloration naturelle ou la décoloration.
Réactions chimiques en patine
Comme le cuivre subit une attaque corrosive naturelle ou provoquée par l'homme, sa couleur change de l'iridescent rouge doré normalement associé au cuivre pur à un brun foncé et, enfin, aux teintes de bleu et de vert.
La réaction chimique qui produit la patine se produit lorsque les films de conversion de sulfures cupriques et cuivriques se développent avec l'oxyde cuprique sur le métal, ce qui assombrit sa surface.
L'exposition continue aux sulfures et aux oxydes convertit les films de sulfure en sulfate de cuivre, qui est d'une couleur bleue distinctive. Dans les environnements salins ou maritimes, la patine de surface peut également contenir du chlorure de cuivre, qui est une nuance de vert.
L'évolution et la couleur de la patine sont finalement déterminées par un certain nombre de variables, y compris la température, la durée d'exposition, l'humidité, l'environnement chimique et l'état de surface du cuivre. Cependant, en général, l'évolution de la patine bleu-vert dans différents environnements peut être résumée comme suit:
- Environnements d'eau salée: 7-9 ans
- Environnements industriels: 5-8 ans
- Environnements urbains: 10-14 ans
- Environnements propres: jusqu'à 30 ans
Sauf pour les environnements contrôlés, le développement de la patine ne peut pas être efficacement empêché avec des vernis ou d'autres revêtements résistants à la corrosion.
Patine en géologie
Dans le domaine de la géologie, une patine peut faire référence à deux conditions possibles. C'est la couche externe mince ou le film qui se forme sur la surface d'une roche, due soit à un vernis désertique (un revêtement orange) ou à une croûte d'altération. Parfois, la patine provient de la combinaison de ces deux conditions.
Patine en architecture
En raison de l'aspect esthétiquement agréable de la patine, les alliages de cuivre et de cuivre, y compris le laiton, sont souvent utilisés dans les projets architecturaux.
Les édifices célèbres qui arborent les tons bleu-vert de la patine comprennent la Statue de la Liberté à New York, les édifices du Parlement canadien à Ottawa, le NEMO Science Centre à Amsterdam, l'Hôtel de ville de Minneapolis, la Peckham Library à Londres et le Capital Museum à Beijing. Kresge Auditorium au Massachusetts Institute of Technology
Utilisations pour la patine induite
En tant que propriété architecturale souhaitée, le développement de la patine est souvent encouragé par un traitement chimique du revêtement de cuivre ou de la toiture. Ce processus est connu sous le nom de patination. Selon la Copper Development Association (CDA), les traitements suivants ont été utilisés pour induire des réactions chimiques conduisant à un développement précoce de la patine:
Pour les finitions brun foncé:
- Base de sulfure d'ammonium
- Base de sulfure de potassium
Pour les finitions patine verte:
- Base de sulfate d'ammonium
- Base de chlorure d'ammonium
- Base de chlorure cuivreux / acide chlorhydrique