Nel corso della lunga storia della civiltà umana, la pietra naturale è sempre stata considerata un dono inestimabile nel campo dell'arte e dell'edilizia. Questo è stato vero per tutta la storia umana. Grazie alla sua texture unica, alla buona temperanza e alle straordinarie qualità fisiche, il marmo è diventato simbolo di edilizia di alto livello e di espressione creativa. Il marmo è una sostanza che possiede tutti questi attributi. Lo si può vedere nella solennità del Pantheon nell'antica Roma così come nelle figure rinascimentali realizzate con tanta maestria da Michelangelo. Tuttavia, il passare del tempo lascia sempre tracce della sua esistenza. Molti oggetti in marmo hanno progressivamente perso la loro antica magnificenza col tempo, spingendo le persone a riflettere attentamente sulla durata della vita della pietra. Ciò ha ispirato la creazione di alcuni concetti affascinanti.
1. Meccanismo di formazione del colore dei minerali
I colori dei minerali sono simili a quelli di un quadro vivace; dietro di essi si celano complesse idee scientifiche. I colori dei minerali possono essere distinti in autochromatici e eterocromatici. Mentre l'eterocromatico è il colore del minerale derivante dalla presenza di impurità colorate, che non ha nulla a che fare con la natura stessa del minerale, l'autochromatico è il colore intrinseco del minerale stesso. Ad esempio, il quarzo puro è incolore e trasparente; però, se si aggiunge ossido di manganese in piccole quantità, esso assumerà un colore nero o fumoso, dando origine al noto quarzo fumé. Questo cambiamento di colore è come se la natura avesse incastonato semi vivaci nel minerale; man mano che l'ambiente circostante muta, questi semi sbocciano silenziosamente e mostrano colori cangianti.
Oltre all'effetto delle impurità, anche le fratture interne o le fessure nel film di ossido sulla superficie del minerale possono generare interferenze sulle onde luminose, producendo così colori ingannevoli. Un esempio comune è la calcite. La superficie fratturata, con la sua riflessione sviluppata e l'interferenza con la luce, crea un alone simile a un arcobaleno. Questo alone permette ai minerali di rivelare colori irregolari sotto diverse luci, come un velo segreto consegnato loro dalla natura.
Queste idee costituiscono la base delle tecnologie di colorazione e di cambio colore delle pietre. Le persone possono conferire alle pietre una tonalità completamente nuova aggiungendo coloranti o modificando la struttura superficiale dei minerali, rivestendo così le pietre. Questo metodo non solo soddisfa il desiderio di bellezza delle persone, ma apre anche nuove possibilità d'uso per le pietre.
2. La causa del colore di alcune pietre decorative
A differenza dei minerali, il meccanismo di sviluppo del colore delle rocce è più complesso e di solito deriva dall'attività combinata di diversi elementi. Ad esempio, il marmo grigio chiaro fino quasi nero può avere vari livelli di contenuto organico e finemente dispersi solfuri di metalli pesanti (principalmente ferro, poi rame, alluminio, ecc.). Questi elementi sono come un “palazzo” nascosto nella pietra, che conferisce alla pietra colori variabili. Tipici esempi sono il “Guilin Black” nel Guangxi, il “Crystal Black” a Zhijin, Guizhou, il “Suzhou Black” nel Jiangsu, il “Moyu” a Huolu, Hebei, e il “Dalian Black” nel Liaoning. La maggior parte di queste pietre è carboniosa o asfaltica; tra queste, il “Guilin Black” emana un odore di solfuro durante la lavorazione e una sottile pellicola d'olio galleggia sulla pasta di pietra. Sulla superficie lucidata, occasionalmente appaiono disegni simili a foglie fossili o felci.
I tipici idrati di ossido di ferro presenti in pietre rosse, bordeaux, viola, marroni e gialle sono idroematite, ematite, idroematite e limonite. Questi minerali conferiscono al marmo “Red Wanluo” di Lingbi, provincia dell'Anhui, il suo colore rosso. Di solito, la pietra viola deriva dalla presenza di ossido di manganese e ossido di ferro in un rapporto specifico, come nel marmo “Purple Bean Ban” di Huolu, provincia di Hebei.
Solitamente legata agli ossidi a basso valore di ferro e ai composti di silicio-magnesio, come glauconite, clorite, serpentina, anfibolo, diopside, olivina, granato e actinolite, la creazione di pietre verdi e verde prato è più complessa. A volte la pietra appare verde anche grazie al rame o a composti simili. La serpentina è principalmente responsabile dei marmi verdi, tra cui il “Jinyu” di Changping, Pechino, il “Clouds” di Huolu, Hebei, il “Dandong Green” nel Liaoning, il “Laiyang Green” nel Shandong e il “Diecui” di Zhenghe, provincia del Fujian. La formula chimica della serpentina è Mg₆Si₄O₁₀(OH)₈. Essa può includere variazioni come FeO, Fe₂O₃, NiO, ecc. Solitamente, nei blocchi compatti, presenta una gamma di tonalità verdi che va dal verde scuro, al verde intenso, al verde-giallastro, al verde chiaro, e così via. Il nome “serpentina” deriva dalle macchie blu-verdi sulla superficie, simili a quelle della pelle di serpente.
Il colore del granito è per lo più definito dalla tonalità dei suoi minerali costitutivi. Il granito è fondamentalmente composto da quarzo, feldspato, anfibolo, pirosseno, olivina e biotite. Tra questi, quarzo e feldspato sono minerali chiari; quando la quantità di minerali scuri è inferiore all“11%, il colore della pietra risulta più chiaro: si otterrà così un granito bianco, come il ”Lotus White“ a Fenyi, Jiangxi. Man mano che aumenta il contenuto di minerali scuri, la tonalità del granito si scurisce progressivamente, dando luogo a una serie di grigi, tra cui il ”Quanzhou White“ nel Fujian e il ”Sesame Gray“ a Huanggang, Hubei. Quando i minerali scuri si espandono ulteriormente, il granito assume tonalità più scure, come il ”Jinan Blue“ e il ”Fengzhen Black".
Il colore del granito è ampiamente influenzato dalla forma del feldspato. Il plagioclasio generalmente conferisce alla pietra un aspetto bianco; quindi, quando il contenuto di plagioclasio è considerevole, la roccia apparirà grigia o in diverse tonalità di grigio, come il “Huanggang Gray”. Questo tipo di granito è più prezioso poiché, con l'aumentare del contenuto di labradorite nel granito, si manifestano sfumature blu, verde, viola, dorato e altre tonalità in una certa direzione. All'aumentare del feldspato potassico, la pietra apparirà rosa o cremisi, come il “Taoyuan Red”. La maggior parte delle pietre rosse rinvenute sia in Cina che all'estero appartiene a questo tipo.
Inoltre, la secchezza e l'umidità della roccia influenzano la tonalità. In condizioni umide, il colore è più scuro; in condizioni asciutte, è più chiaro. Per distinguere così il colore, la composizione minerale e la struttura della pietra, gli esperti possono utilizzare acqua umida. Inoltre, il grado di lucidatura influisce sul colore: la superficie lucida a specchio è più scura, mentre la superficie ruvida è più chiara. Importante è anche la freschezza della roccia; il colore della pietra stagionata è più chiaro, mentre quello della pietra fresca è più scuro. Solitamente, il colore della pietra da facciata di cui parliamo è il colore ottenuto dopo la lucidatura.
3. Fattori che causano lo scolorimento della pietra.
Lo scolorimento nel marmo
Il marmo, antica e celebre aristocrazia lapidea, ha perso negli anni la sua antica maestosità; cosa può aver causato ciò? I principali componenti di questo materiale sono la calcite (CaCO3) e la dolomite (CaMg(CO3), i “colpevoli” dello scolorimento. La rapida reazione tra gli ioni carbonati molto attivi [CO2] e il biossido di zolfo presente nell'ambiente genera gesso (CaSO2H2). Questo gesso produce particelle torbide che si legano alla superficie della pietra. Queste particelle sembrano uno strato di velo grigio che copre la brillantezza naturale del marmo. La calcite reagisce facilmente anche con l'acqua, producendo bicarbonato di calcio solubile in acqua [Ca(HCO2)], che successivamente si trasforma in carbonato di calcio (calcite) quando l'acqua evapora. Nei luoghi caratterizzati da calcare, questo meccanismo è responsabile dello sviluppo di grotte, stalattiti e stalagmiti. Il marmo usato all'esterno si scolorisce notevolmente e diventa molto meno brillante dopo due o tre anni di esposizione a vento e pioggia.
Oltre ai processi chimici, un lungo “concorso” tra la pietra e l'habitat naturale circostante sta causando il degrado della pietra. Questi elementi naturali – il sole cocente, la pioggia abrasiva, l'erosione del vento e della sabbia – sono come artisti spietati che modificano gradualmente l'aspetto del marmo. La reazione chimica sulla superficie della pietra si accelera sotto l'irradiazione UV, il che alla fine fa sbiadire la tonalità. I componenti acidi della pioggia acida interagiscono con il carbonato di calcio presente nel marmo, accelerando lo scolorimento. L'usura fisica causata dal vento e dalla sabbia fa sì che la lucentezza della superficie del marmo si attenui progressivamente, rendendo così il colore meno vivido.
La narrazione del perdere appeal del marmo è stata raccontata per un periodo molto lungo nella lunga e straordinaria storia della civiltà umana. Da tempo ormai privo della sua brillante bianchezza a causa del trascorrere del tempo, il Pantheon nell'antica Roma è considerato una meraviglia architettonica che resiste da più di duemila anni. Durante il Rinascimento, che si estende per diverse centinaia di anni, molte opere in marmo di Michelangelo videro cambiare la tonalità della loro superficie. Questi eventi di sbiadimento non solo influenzano il valore delle creazioni artistiche, ma inducono anche le persone a riflettere su modi per proteggere i tesori culturali di inestimabile valore attraverso iniziative di conservazione.
Ddegrado Of Graso
Il granito sembra avere un effetto più “anti-invecchiamento” rispetto al marmo. Costituito principalmente da elementi di roccia ignea tra cui feldspato, quarzo, pirosseno, anfibolo, mica e altri componenti, il granito è una forma di roccia. Ogni ione silicio nella struttura di questi minerali silicatici è circondato da quattro ioni ossigeno, formando così un tetraedro silicio-ossigeno – l'unità strutturale base dei silicati. La meteorizzazione è altamente resistente; è relativamente stabile; resiste agli acidi; è difficile da dissolvere. Il granito interagisce con gli acidi presenti nell'aria con minore facilità rispetto al marmo, producendo particelle di gesso simili a nuvole che aderiscono alla superficie e scoloriscono il materiale.
Tuttavia, le rocce non costituiscono un'eccezione; in natura non esiste alcun oggetto completamente stabile. Oltre al granito, l'erosione colpisce persino le montagne più alte. I minerali compongono le rocce; l'acqua riscaldata e il processo di meteorizzazione faranno sì che i minerali inizino a trasformarsi in altri minerali secondari. Il feldspato, la mica e l'anfibolo diventeranno caolino o limonite; il pirosseno solitamente si trasformerà in epidoto; la clorite o la calcite finiranno per trasformarsi in olivina; mentre serpentina o magnesite si svilupperanno dall'olivina. Queste modifiche influenzeranno sicuramente il colore della roccia; tuttavia, questo processo richiede molto tempo e alcuni dei cambiamenti sono quasi al di là della comprensione umana. In realtà, il colore del granito potrebbe essersi alterato per molteplici ragioni diverse prima di questi adattamenti minerali.