Smalti - 3

Gli ossidi

Segue un elenco dei principali ossidi fondenti, coloranti e opacizzanti.
Scriverlo è stato molto noioso. Non credo che leggerlo lo sia di meno. Ma spero che possa essere un utile riferimento per consultazioni puntuali.
​

Ossidi fondenti

POssido di sodio Na2O: punto di fusione 860°C -  potente fondente alcalino a tutte le temperature. L’alto coefficiente di espansione termica può favorire la cavillatura. Inoltre, lo smalto che se ne produce è soffice e non molto resistente nel tempo. Tutti i composti semplici del sodio sono solubili, quindi, deve essere usato sotto forma di fritta, o fritta “naturale” (feldspati). Vivacizza i colori.
Ha la caratteristica di volatilizzare sopra i 1100°C creando vapori all'interno del forno che reagiscono con l'argilla; per questo è utilizzato nella tecnica di smaltatura a vapori di sale.
Spesso si trova scritto nella forma NaKO dato che alcune fonti di ossido di sodio contengono anche ossidi di potassio (es. i feldspati).
​Fonti insolubili: fritte, feldspati e felspatoidi di sodio. Inoltre è presente, in misura minore, nei feldspati di potassio e nel ceneri vulcaniche. In realtà fritte e nefelina sienite presentano una leggera solubilità.
Fonti solubili: carbonato e bicarbonato di sodio; sale da cucina; borace; cenere di legna non lavata e colemanite.
Ossido di potassio K2O: p.f. 750°C - fondente alcalino, molto simile all’ossido di sodio, rispetto al quale è un po' meno potente come fondente e produce smalti leggermente più duri e resistenti. Come il sodio  favorisce l'insorgenza di cavillature.
Fonti insolubili: feldspati e ceneri vulcaniche cui si aggiungono fritte che sono leggermente solubili.
Fonti solubili: ceneri di legna non lavate.
Ossido di litio Li2O: p.f. 800°C - il più potente fondente alcalino a tutte le temperature; con appena il 2% di litio nello smalto si può ridurre la temperatura di maturazione di un cono. Quindi, seppure questo fondente, come sodio e potassio, ha una bassa viscosità che favorisce la formazione di cavillature nello smalto, il suo forte potere fondente consente di aggiungere silice, allumina e calcio che compensano tale tendenza e aiutano a produrre superfici di smalto dure.
Interviene sui colori prodotti da ossidi coloranti modificandoli.
​Fonti insolubili: carbonato di litio e fritte (entrambi leggermente solubili); minerali di litio, tra i quali petali te, spodumene e lepidolite.
Ossido di calcio CaO: p.f. 2570°C (anche se inizia il processo di fusione a 2012°C) - fondente alcalino-terroso; uno dei principali fondenti per temperature medio-alte. Produce smalti forti, durevoli, resistenti a graffi e acidi.
In quantità superiori al 30% il carbonato di calcio (principale fonte di ossido di calcio) favorisce l'insorgenza di rivoli, piccole colature, all'interno dello smalto, inoltre, se il raffreddamento è lento, produce un effetto opacizzante. L'ossido di calcio in quantità elevate tende a sbiadire i colori prodotti dall'ossido di ferro, mentre, in quantità minori, non incide in modo significativo sui colori.
Fonti solubili: colemanite, cenere di ossa, cenere di legna.
Fonti insolubili: carbonato di calcio, roccia calcarea, wallastonite, dolomite e fritte.
Ossido di magnesio MgO: p.f. 2800°C anche se inizia l'azione fondente già a 1170°C - Fondente alcalino-terroso adatto alle alte temperature. Conferisce allo smalto una superficie liscia, opaca o matt (in lingua inglese si trova spesso descritto come buttery mattes o fat mattes). Tende un po' a sbiadire i colori anche se con lo stagno produce un bel bianco. La formazione di silicati di magnesio negli smalti può dare vita a cristalli screziati verdi da cui gli smalti detti tea dust.
L'ossido di magnesio ha un basso coefficiente di espansione che, di conseguenza, riduce la formazione di cavillature.
Conferisce agli smalti durezza e durabilità. 
Fonti non solubili: talco, dolomite e carbonato di magnesio (quest'ultimo ha una leggera solubilità).
Fonti solubili: solfato di magnesio.
Ossido di bario BaO. p.f. 1923°C - Fondente alcalino-terroso molto attivo alle alte temperature.
Produce colori vividi soprattutto con rame e cobalto e belle superfici opache e satinate; la combinazione superficie opaca e colore vivido è proprio tipica di quest'ossido.​
Anche se l'ossido di bario ha un'alta viscosità, dato il suo alto potere fondente, se la temperatura nel forno sale troppo, gli smalti che lo contengono tendono a colare.
L'espansione termica è media.
​L'ossido di bario è tossico! Lo è in forma di polvere per chi lo maneggia nella composizione degli smalti (in certe condizioni può essere assorbito dalla pelle) e lo può essere negli smalti cotti, pertanto non va mai utilizzato nella ceramica funzionale.
​Fonti non solubili: solfato di bario che per rilascia fumi sulfurei in cottura. Il carbonato di bario è leggermente solubile come anche le fritte.
Ossido di zinco ZnO: p.f. 1975°C - fondente secondario (o ausiliario) per cotture in ossidazione. In riduzione, invece  vira nella forma metallica e volatilizza sopra i 950°C. Per questo è meglio non utilizzar​lo per cotture in riduzione, infatti, volatilizzando uscirebbe dal camino con i fumi e ricadrebbe nell'intorno del forno sotto forma di polvere tossica.
La risposta cromatica dello zinco può essere ottima, ad esempio in combinazione con rame e cobalto, o piuttosto deludente come col cromo e col ferro.
Conferisce durezza e durabilità allo smalto.
Funziona anche come opacizzante.
È particolarmente utile per la sua caratteristica di aiutare la cristallizzazione; quando lo smalto raffredda, soprattutto in smalti a basso contenuto di allumina. 
Gli smalti contenenti zinco presentano un forte ritiro nella fase iniziale della cottura che ne favoriscono la tendenza a formare grumi (mi sfugge il termine in italiano... in inglese si dice crawling); per questo, spesso, si usa ossido di zinco calcinato.
Ossido di piombo Pb3O4: p.f. 880°C - noto come "piombo rosso" è un potente fondente alle basse temperature. In forma di ossido è tossico e inquinante, per questo viene usato normalmente sotto forma di fritta. Il piombo vivacizza i colori. Sopra i 1180 °C volatizza creando un gas tossico e dannoso per il forno.
Ossido di bismuto Bi2O3: p.f. 825°C - fondente alle basse temperature. Non è tossico.

Tipi strani

Ossido di boro B2O3: p.f. 700°C, ma inizia a fondere già a 300°C - è un ottimo fondente per le basse temperature; è usato come fondente secondario anche in quelle alte (sebbene volatilizzi oltre i 1150°C); malgrado la sua formula chimica sia simile a quella dell'allumina, l'ossido di boro, oltre che  fondente, è anche un vetrificante.
Gli smalti contenenti boro hanno una buona risposta cromatica agli ossidi coloranti; in particolare, alle alte temperature sono caratteristici i toni bluastri e, più in generale, gli effetti striati.
L'ossido di boro conferisce agli smalti un basso coefficiente di espansione termica che limita la tendenza alla cavillatura, del resto, quanto tale ossido è presente in quantità superiori al 10% lo smalto perde elasticità vanificando gli effetti positivi della bassa espansione termica.
A differenza del piombo, non è tossico ma non produrre la ricchezza e vivacità dei colori degli smalti piombici.
Normalmente è introdotto nello smalto sotto forma di fritta  o attraverso la colemanite, entrambe leggermente solubili.
Altre fonti solubili di boro sono la borace, l'acido borico.
Ossido di fosforo P2O5: p.f. 580°C - preso da solo è tossico ma, normalmente si trova combinato con ossido di calcio perdendo la sua tossicità (su questo è necessario un approfondimento anche se una delle principali fonti di fosforo sono le ossa calcinate le quali non mi risulta che presentino particolari problemi di tossicità).
Tecnicamente l'ossido di fosforo è un vetrificante. In realtà non può sostituire il silicio nemmeno parzialmente. Quello che accade, con modeste percentuali di fosforo (praticamente tracce) all'interno di uno smalto siliceo, è che si producono piccole goccioline vetrose di fosforo disperse nella matrice vetrosa di natura silicea. Queste micro-goccioline hanno effetto sulla diffusione della luce e, quindi, sulle caratteristiche dello smalto. Quantità maggiori di fosforo tendono ad opacizzare lo smalto.
L'elevata espansione termica del fosforo è relativamente poco rilevante dato l'utilizzo in quantità molto modeste di quest'ossido negli smalti.
Fonti solubili: alcune ceneri vegetali e ossa calcinate.
Fonti insolubili: ambigolite e fritte.

Ossidi coloranti e opacizzanti

Coloranti

Ossido di ferro rosso (Fe2O3); magnetite (Fe3O4);  ossido di ferro nero​ (FeO); idrossido di ferro (Fe2O3.H2O): p.f. 1548°C - è uno dei principali coloranti utilizzati in ceramica; molto sensibile all'atmosfera (ossidante o riducente) di cottura; in funzione della quantità, delle caratteristiche dello smalto in cui viene introdotto e delle modalità di cottura può produrre una gamma di colori che comprende un'ampia gradazione di marroni, gialli, verdi, azzurri, celadon. Con riferimento alla ceramica dell'estremo oriente, dobbiamo agli ossidi di ferro i celebri tenmoku, i kaki, i tea dust ed  effetti quali l'oil spot e i colori metallici.
Molto spesso è presente naturalmente nei materiali naturali usati per comporre gli smalti. In diverse percentuali è presente nei feldspati, in quasi tutte le argille naturali, nelle ceneri e, combinato cn altri ossidi in molti coloranti.
Funziona a tutte le temperature.
Sopra il 4% contribuisce all'effetto fondente. 
L'ossido di ferro rosso è caratterizzato da particelle molto sottili e si distribuisce molto bene negli smalti mentre, quello nero, presenta normalmente una granulometria un po' più grossolana che tende, in alcuni casi, a produrre macchioline nere sulla superficie dello smalto cotto.
Oltre agli ossidi di ferro commerciali, con diverse gradazioni di purezza, altre fonti sono l'ocra, la terra di Siena, argille come la terracotta, solfato di ferro, rutilo, ilmenite, magnetite.
Ossido di rame (CuO) carbonato di rame (CuCO3): p.f. ossido 1326°C; p.f. carb. 200°C - insieme al ferro è uno dei principali coloranti, utilizzato consapevolmente fin dall'antichità. In ossidazione fornisce una bella varietà di verdi e turchesi. In riduzione vira sui rossi. Nelle diverse cotture fornisce neri e rosa. Nella tradizione orientale è il colorante fondamentale per il cosiddetto "peach Bloom"  Fondente. Alle alte temperature il rame "salta", per meglio dire: evapora, questo vuol dire che si diffonde nell'atmosfera del forno e può passare da un pezzo ad un altro vicino durante la cottura.
L'ossido di rame ha un alta espansione termica e quindi gli smalti che lo contengono possono essere maggiormente soggetti alla cavillatura.
Il carbonato si diffonde molto bene negli smalt mentre l'ossido, più grezzo, può produrre quei tipici puntini neri.
Oltre all'ossido di ferro (polvere nera) e al carbonato di rame (polvere verde), il rame può trovarsi in commercio come solfato (polvere azzurra utilizzata in agricoltura) o come ossido di rame rosso (Cu2O) che, però, è un po' completato da mescelare; se vi capitata fatemi sapere che un consiglio lo posso dare.
In generale i prodotti del rame sono tossici e vanno usati con cautela.
Ossido di cobalto (Co3O4): p.f. 905°C - potentissimo colorante, fornisce il blu in tutte le condizioni. Ne bastano quantità modeste, lo 0,25% in uno smalto è sufficiente per ottenere un bel blu pieno. E' anche molto fondente ma le quantità minime introdotte negli smalti rendono quesa proprietà quasi ininfluente.
​Oltre all'ossido (polvere nera), il cobalto si può trovare nella forma di carbonato (CoCO3 polvere rosa) leggermente meno colorante dell'ossido ma con ottima capacità di diffondersi nello smalto.
Anche ossido e carbonato di cobalto sono tossici e vanno usati con le dovute precauzioni e cautele.
Ossido di cromo (Cr2O3): p.f. 2435°C - colorante molto forte, ne basta uno 0,5% nello smalto per avere un verde deciso sia in riduzione che in ossidazione. In quantità più elevate vira verso il nero. Molto usato in combinazione con altri ossidi per ottenere un'ampia gamma di colori; per esempio con lo stagno può fornire il rosa; con lo zinco il marrone; negli smalti contenenti bario o sodio, col cromo si può ottenere un giallo/verde.
Le polveri di cromo sono pericolose; inoltre, poiché volatilizza a 1241°C, produce fumi velenosi. Va utilizzato con cautela e soprattutto con consapevolezza.
Ossido di manganese (MnO): p.f. 1080°C - produce negli smalti colori tra il marrone e il melanzana. Usato anche per produrre smalti neri. Usato in piccole quantità si dissolve bene negli smalti mentre, in quantità maggiori tende a fornire superfici opache a causa della cristallizzazione.
​L'ossido di manganese è tossico e, alle alte temperature, evapora, quindi va utilizzato con attenzione.
Ossido di titanio (TiO2): p.f. 1850°C - come colorante tende ai colori giallo e crema.
Molto usato come rutilo (TiO2+FeO), p.f. 1825°C una forma di titanio e ferro, fornisce colori crema, bronzo e bluastro con tipiche striature.
Funziona anche come opacizzante (vedi).
Ossido di nichel (Ni2O3): p.f. 1990°C - ne so poco a parte il fatto che è tossico. Tossica la polvere e, siccome ad alta temperatura evapora, crea fumi tossici.
​Ossido di zirconio (ZrO2): vedi negli opacizzanti. Come colorante è bianco.

Opacizzanti

Ossido di stagno (SnO2): p.f. 1150°C - opacizzante; tipicamente usato nella produzione dello smalto bianco da maiolica, quindi, per la bassa temperatura.
A differenza dello zirconio che conferisce un bianco freddo, il bianco dello stagno tende verso toni più caldi e morbidi, come il bianco latte.
In atmosfera riducente e alle alte temperature, lo stagno perde la caratteristica di opacizzante e prende un colore grigiastro.
​Ossido di zirconio (ZrO2): p.f. 2700°C - le particelle di zirconio restano sospese nella matrice vetrosa dello smalto senza fondere e questa caratteristica produce la qualità opacizzante.
Conferisce un colore bianco freddo che gli anglosassoni chiamano "refrigerator white" (mi rendo conto che l'aggettivo freddo ha a che fare in qualche modo col sostantivo frigorifero, ma direi che la loro coesistenza nella frase appena scritta, sia solo una coincidenza).
Ha bassa espansione termica da cui ridotta propensione al cavillo dello smalto.
Nella forma di silicato di zirconio perde la qualità opacizzante a causa della componente vetrificante (silicato). In questo caso resta la funzione di colorante (bianco).
​Ossido di titanio (TiO2): p.f. 1850°C - come opacizzante agisce creando piccoli cristalli nella matrice vetrosa dello smalto.
Ossido di zinco (ZnO): p.f. 1360°C - opacizzante, negli smalti a basso contenuto di allumina favorisce la tendenza alla cristallizzazione. Funziona anche come fondente. Interviene a modificare il colore degli altri ossidi coloranti.

Poi, col tempo, magari tornerò su questi ossidi per ampliare, approfondire, ed eventualmente, correggerne le descrizioni.
​Col tempo...
Col tempo magari comprenderò anche se tutto ciò ha un senso.