Minerální pigmenty

Další názvy: mineral pigments

Skóre škodlivosti: 2 (Deriváty přírodních látek)

Minerální pigmenty: přírodní barviva s širokými možnostmi využití

Minerální pigmenty patří mezi nejstarší používané chemické látky v dějinách lidstva. Jedná se o anorganické sloučeniny, jejichž hlavní funkcí je dodávat barvu různým materiálům – od malířských barev přes kosmetiku až po keramiku. Tyto pigmenty jsou často označovány také jako přírodní anorganická barviva nebo oxidační pigmenty a jejich význam přetrvává jak v tradičních i moderních odvětvích.

Díky svému původu často pocházejícímu z přirozených minerálních ložisek a výjimečné stálosti barev jsou minerální pigmenty žádané v mnoha průmyslových i uměleckých aplikacích. Patří sem například oxid železitý, chromová zeleň nebo ultramarín. Jejich barva je výsledkem specifického chemického složení a způsobu krystalizace.

Chemické vlastnosti minerálních pigmentů

Minerální pigmenty tvoří širokou skupinu látek, z nichž nejznámější jsou:

Oxid železitý (Fe₂O₃), známý jako červený hematit či žlutý goethit
Oxid titaničitý (TiO₂), výkonný bílý pigment využívaný v nátěrových hmotách a kosmetice
Chromium(III)-oxid (Cr₂O₃), též známý pod názvem chromová zeleň
Ultramarín, což je komplexní hlinitokřemičitan se sírami (Na₈-₁₀Al₆Si₆O₂₄S₂-₄)

Minerální pigmenty jsou ve většině případů pevné, práškové a bez výrazného zápachu. Barva se mění v závislosti na chemickém složení – třeba oxidy železa mohou mít odstíny od žluté, přes červenou až po hnědou. Mají obvykle vysokou krycí schopnost, UV stabilitu a odolnost vůči působení kyselin, zásad nebo vysokých teplot.

Jejich rozpustnost ve vodě je nízká, což napomáhá dlouhodobé barevné stabilitě. To z nich činí látky zvlášť vhodné pro vnější aplikace a výrobky vystavené počasí nebo opotřebení.

Využití a aplikace minerálních pigmentů

Minerální pigmenty se používají v celé řadě odvětví, kde je klíčová stálost barvy a zdravotní nezávadnost. Jejich aplikace sahá od výtvarného umění až po high-tech průmyslové materiály.

V oblasti výtvarnictví a výtvarné výchovy jsou tyto pigmenty jádrem přírodních barev, zejména v tradiční technice fresky nebo při výrobě temper a olejových barev.
V kosmetice, zejména přírodní a minerální, se minerální pigmenty používají v dekorativní kosmetice jako přírodní barviva do rtěnek, očních stínů či make-upů. Podle ferwer.cz/blog/clanek-o-mineralnich-pigmentech si získávají oblibu díky hypoalergenním vlastnostem a šetrnosti k pokožce.
V keramickém a sklářském průmyslu ovlivňují barvu glazur, dlaždic či skla. Některé pigmenty jsou stabilní až do teplot nad 1000 °C.
Ve stavebnictví slouží například oxidy železa a chromu k barvení cementů, omítek a betonů.
Oxid titaničitý je běžně používán jako bílý pigment v průmyslu barev, plastů a papíru. Kvůli vysoké refrakci světla výrazně zvyšuje kryvost nátěrových hmot.
V potravinářství je použití minerálních pigmentů omezené, avšak některé, například oxid železitý, jsou schváleny jako barviva pod označením E172.

Přirozený výskyt a výroba

Minerální pigmenty jsou často získávány z přírodních surovin: z rud, hlín, či přímo z hornin. Například červený oxid železitý se extrahuje z hematitu – minerálu běžně se vyskytujícího v přírodě. Žlutý pigment (goethit) se nachází v limonitových hlínách.

Některé pigmenty se však vyrábí synteticky, aby byla zajištěna vyšší čistota, konzistence barvy a ekologická nezávadnost. V moderní výrobě se využívají řízené oxidačně-redukční procesy, mokré i suché metody s cílem reprodukovat přesnou strukturu přírodních pigmentů při nižší ekologické zátěži. Například syntetický ultramarín se vyrábí fúzí jílu, síry, sodíku a uhličitanu sodného.

Podle Evropské komise – Chemicals Strategy se v rámci udržitelnosti podporuje vývoj anorganických pigmentů, které nezatěžují vodní toky a mají nižší toxikologický profil.

Bezpečnost a ekologie

Většina minerálních pigmentů je považována za zdravotně nezávadnou, pokud je používána podle účelu. Například oxid železitý je schválen pro použití v potravinách (E172) a kosmetice. Pigmenty jako oxid titaničitý (TiO₂) jsou velmi stabilní, ale ve formě nanočástic mohou představovat riziko vdechnutí – v závislosti na způsobu aplikace.

Ekologické riziko minerálních pigmentů je obecně nízké, neboť většina z nich je nerozpustná ve vodě a nevstupuje snadno do biologických cyklů. Nicméně některé sloučeniny kovů – především ty obsahující kadmium, olovo nebo chrom v šestimocné formě – představují riziko toxicity a jsou proto v EU regulovány nebo zakázány.

Z tohoto důvodu nabývají na významu přírodní pigmenty s certifikací ekologické nezávadnosti, na což klade důraz i článek na ferwer.cz, upozorňující na trend v přírodní kosmetice směrem k pigmentům bez těžkých kovů.

Zajímavosti a souvislosti

Minerální pigmenty hrají klíčovou roli v historii lidské kultury. Prahistorické malby nalezené v jeskyních Lascaux nebo Altamira byly vytvořeny právě pomocí přírodních pigmentů, jako jsou okry a uhlík. Tyto obrazy přežily tisíce let díky mimořádné stabilitě anorganických komponent.

Pigment ultramarín, původně získávaný z polodrahokamu lapis lazuli, byl v renesanci cennější než zlato. Byl používán pro zobrazení nebe nebo šatů Panny Marie. Kvůli jeho vzácnosti bylo financování ultramarínu často zahrnuto přímo do objednávkového listu obrazu.

Díky své stálosti jsou minerální pigmenty využívány také v restaurování historických památek – obnovy fresek, ikon nebo keramiky často vyžadují přesné chemické složení původních pigmentů.

Shrnutí

Minerální pigmenty představují jedinečné anorganické barvicí složky s širokým využitím v průmyslu, umění i každodenním životě. Jejich předností je vysoká barevná stabilita, bezpečnost a odolnost vůči vlivům prostředí.

Jejich přirozený původ, ekologická šetrnost a dlouhá kulturní historie z nich činí nejen významné chemické látky, ale také klíčové prvky udržitelné výroby a uměleckého odkazu.