La regeneración del sulfato de cobre, Fabiola Mercandetti

La regeneración del sulfato de cobre
Fabiola Mercandetti
(grabadora e investigadora italiana)
(F.M. © 2018)

Para la investigación sobre la regeneración del sulfato de cobre son fundamentales los estudios de Nik Semenoff, relacionados con el  grabado industrial y la impresión de circuitos impresos. Los métodos de regeneración se han enriquecido gracias al intercambio entre los grabadores. De hecho Semenoff sugirió el uso de ácido cítrico a Delfini, que no encontraba fácilmente en el mercado el bisulfato de sodio. Más tarde me contacté con Pablo Delfini y empezamos una buena colaboración y amistad, siempre asistidos por Semenoff. El ácido cítrico presente en los limones se usa desde la antigüedad y se encuentra citado por Benvenuto Cellini como un posible sustituto del vinagre en la realización del mordiente para grabar metales. Este ácido también se utiliza en el decapado de la orfebrería, en la técnica de teñido textil, en restauración, en grabado industrial, en el proceso químico de lixiviación. En grabado a menudo se menciona como útil para la limpieza de los residuos de iones de hierro después del grabado de cobre con el cloruro férrico. En el movimiento contemporáneo del grabado no tóxico, Kiekeben lo ha utilizado en la composición del mordiente a  base de cloruro férrico, (Edimburg Etch), debido a su acción quelante ya conocida en el grabado industrial. Incluso Bernard van der Wielen ha utilizado el ácido cítrico con sulfato de cobre para su mordiente Day-Light. Refiero a mi nota impresa en el Incisione Blu Aggiornamento al n.1, Quaderni dell'Ali del 2015 (Nota del 2015 en este Blog) para una visión histórica y general de la regeneración, si bien es importante tener en cuenta que se divide en diferentes tipos y es posible gracias a la utilización de sales o ácidos orgánicos en presencia de oxígeno. La solución de Semenoff a base de sales de sodio es la más adecuada, ya que es la misma utilizada en el grabado industrial en versión menos tóxica. La combinación de cloruro y bisulfato de sodio conduce a la producción de ácido clorhídrico débil necesario para regenerar completamente el sedimento (cobre metálico y otros compuestos).

Otras soluciones con ácidos orgánicos (acético, cítrico, málico, ascórbico) determinan diferentes reacciones químicas y para el cítrico, como se confirma en la investigación de N. Habbache, N. Alane, S. Djerad y L. Tifoutt (Leaching of copper oxide with different acid solutions, Chemical Engineering Journal, 2009), el residuo se disuelve y se transforma en citrato de cobre, tal como el vinagre lo convierte en acetato de cobre. Todas estas sales de cobre obtenidas mediante la adición de ácidos orgánicos permiten la regeneración de residuos.
Delfini ha probado el efecto del ácido cítrico y su experiencia confirma que funciona bien grabando aluminio.

Definamos puntualmente los diferentes modos de regeneración.
1:- la regeneración en solución (los productos químicos regenerantes se encuentran en el mordiente inicial),
2:-la regeneración sucesiva (la adición del producto regenerante se produce en un segundo tiempo),
3:-la regeneración de los residuos del  mordiente de Burdeos de Green.
Es fundamental la adición de oxígeno (natural, manual, mecánica o química), especialmente con la adición del peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) que puede ser inestable. Me limité a la descripción de los productos más adecuados y menos tóxicos, aclarando que se utilizan otros más tóxicos en la producción industrial. El conocimiento profundo de los productos sería lo adecuado.

Chavarría ofrece la posibilidad de preparar un mordiente para cobre a partir del residuo de sulfato de cobre usado para el hierro, mediante la adición de peróxido de hidrógeno (Grabado en Metal: La alquimia de reciclaje, Francisco Hernández-Chavarría, Eduardo Libby, Alberto Murillo, Carmen Aguilar, 2011). En este artículo leemos acerca del uso de residuos de sulfato de cobre (cobre metálico) para preparar tres tipos de esmalte utilizados en cerámica Raku. Partiendo de estos estudios, la argentina Noelia Toscano los usó en su cerámica esmaltada.

El químico Ulderico Santamaria, director del Laboratorio del Diagnóstico para la Conservación y Restauración de los Museos del Vaticano, además de haber confirmado las soluciones químicas de mi investigación, refirió la labor del químico y físico Robert Boyle (1627-1691) sobre los métodos de precipitación de cobre para la producción de pigmentos. Santamaria sugirió, entre los diversos métodos de reciclaje, utilizar el sulfato de cobre agotado para la preparación de ciertos pigmentos como el verditer (inventado por Boyle), azurita, malaquita, verde y azul de Bremen. Delfini también utilizó, intuitivamente, el residuo del mordiente para colorear las estampas.

Antes de este método de regeneración del sulfato de cobre era una práctica común disponer el mordiente agotado con carbonato de sodio, de acuerdo con las indicaciones de Semenoff, Green, Kiekeben y Stijnman. También en este caso se podría, según Santamaria, reactivar el sulfato de cobre precipitado en el carbonato a través de la adición de ácido sulfúrico siendo la versión menos tóxica la adición de bisulfato de sodio. (Notas del 2016)

Resumiendo, existen diferentes formas de regenerar el mordiente y prolongarle la vida, teniendo en cuenta que cada receta debe utilizarse en correspondencia con el metal elegido y la técnica usada. Cada metal tiene características diferentes y por lo tanto la química del mordiente será diferente, ya que también los productos de regeneración usados ​​determinan reacciones particulares. Junto con Pablo Delfini estamos definiendo los parámetros de estas reacciones químicas y la estabilidad de los productos (peróxido de hidrógeno y cítrico). Considerando que en Italia y otras regiones se utiliza el mordiente de Cedric Green compuesto solamente con sulfato de cobre (Bordeaux Etch), empecé a considerar el problema de la regeneración del residuo ya que este mordiente no tiene los productos necesarios para la regeneración como cloruro de sodio y bisulfato. Para respetar la química y volver al estado inicial, sería necesario usar bisulfato de sodio con oxígeno.

El esquema de regeneración se divide en: regeneración a corto o largo plazo, regeneración simple o compleja.
Dependiendo de los diferentes métodos y productos utilizados, como el metal usado, podemos obtener mordientes regenerados (receta de Semenoff u otras con vinagre). La regeneración también es posible para el percloruro de hierro (Notas 2015-17)

 
Este Artículo de Fabiola Mercandetti fue publicado en setiembre de 2018 en la Revista "Nolix Anitnegra", de Xylon Argentina.
Traducción de Pablo Delfini
2018