Terre rosse

minerale ematite

Si tratta di una classe di pigmenti rossi, detti comunemente terre o ocre, costituiti da sesquiossido di ferro (III) che può trovarsi in natura sottoforma di minerale ematite o essere ricavato dalla sua forma idratata gialla. Il nome ocra infatti deriva dal greco Ochros, ovvero “giallo” come il colore dell’ossido di ferro monoidrato; il minerale viene invece chiamato ematite dal greco aima, aimatos che significa sangue, a causa del suo colore di tonalità rosso sangue [1].
Lo sesquiossido di ferro (Fe2O3) presenta una struttura tipo corindone tipica anche degli sesquiossidi titanio, alluminio, vanadio, gallio e cromo; la struttura è riconducibili ad una disposizione esagonale compatta di ioni O2-, con i cationi Fe3+ che occupano due terzi delle lacune ottaedriche [4] come possiamo vedere in figura:

Ematite

- Metodi di sintesi

Viene narrato da Teofrasto nel IV secolo a.C. la scoperta definita casuale dell’ottenimento dell’ocra rossa dall’ocra gialla; si narra infatti che un certo Kydias l’avrebbe notata in occasione di un incendio in una locanda nella quale si trovava dell’ocra gialla che per azione del fuoco divenne rossa [1].
Il pigmento rosso può essere ricavato da due diverse forme di ossi-idrossidi di ferro (o ossidi di ferro monoidrati) chiamate goethite e lepidocrocite, rispettivamente la forma alpha e gamma di FeOOH. La prima ha colore giallo, molto probabilmente si tratta dell’ocra gialla menzionata in precedenza, e la seconda colore aranciato. Entrambe le forme di ossi-idrossido di ferro se scaldate danno l’ematite per deidrossilazione. Possiamo descrivere il processo per ottenere sia la goethite che la lepidocrocite:

Goethite: preparata da una soluzione di nitrato ferrico ennaidrato basificata con aggiunta di KOH con formazione di precipitato bruno che deve essere riposto in stufa per un giorno a 60° C per promuovere un processo di invecchiamento. Al termine per eliminare i nitrati si procede con dialisi in tubo di cellulosa; in seguito si procede con essiccamento in stufa [5].

Fe(NO3)3 + 3KOH --> Fe(OH)3 (precipita) + 3KNO3 --> a-FeOOH +H2O (per invecchiamento)

Lepidocrocite: si parte da una soluzione di cloruro ferroso tetraidrato precipitato come idrossido ferroso con l’aggiunta di una soluzione di esametilentetrammina. L’aggiunta di sodio nitrito e il riscaldamento a 60° C promuove l’ossidazione che si completa in circa 3ore. Si eseguono lavaggi per eliminare gli ioni cloruro e si essicca in stufa [6].

C6H18N4 + H2O --> (C6H19N4)+ + OH-

FeCl2 + 2OH- --> Fe(OH)2 (precipita) + 2Cl-

NO2- + Fe2+ + H2O --> NO + Fe3+ + 2OH-

L’ematite viene ottenuta scaldando in muffola a 500° C circa entrambi gli ossi-idrossidi di ferro (III). Per la lepidocrocite è necessario utilizzare temperature così elevate in quanto a temperature minori viene a formarsi la maghemite, la forma gamma instabile dello sesquiossido di ferro, di colore rosso scuro.

Grafico di ottenimento dell'ematite

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