Latão

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Liga de cobre e zinco
Islâmica Golden Age Brass astrolabe
Latão com uma águia. Atribuído a Aert van Tricht, Limburg (Países Baixos), c. 1500.

Latão é uma liga de cobre (Cu) e zinco (Zn), em proporções que podem ser variadas para obter diferentes cores e propriedades mecânicas, elétricas e químicas, mas o cobre normalmente tem maior proporção. Em uso desde os tempos pré-históricos, é uma liga substitutiva: os átomos dos dois constituintes podem se substituir dentro da mesma estrutura cristalina.

O latão é semelhante ao bronze, outra liga de cobre que usa estanho em vez de zinco. Tanto o bronze quanto o latão podem incluir pequenas proporções de uma variedade de outros elementos, incluindo arsênico (As), chumbo (Pb), fósforo (P), alumínio (Al), manganês (Mn) e silício (Si). Historicamente, a distinção entre as duas ligas tem sido menos consistente e clara, e cada vez mais os museus usam o termo mais geral "liga de cobre".

O latão tem sido um material popular por sua aparência de ouro brilhante e ainda é usado para puxadores de gavetas e maçanetas. Também tem sido amplamente utilizado para fazer esculturas e utensílios devido ao seu baixo ponto de fusão, alta trabalhabilidade (tanto com ferramentas manuais quanto com modernas máquinas de tornear e fresar), durabilidade e condutividade elétrica e térmica. Os latões com maior teor de cobre são mais macios e de cor mais dourada; inversamente, aqueles com menos cobre e, portanto, mais zinco são mais duros e de cor mais prateada.

O latão ainda é comumente usado em aplicações onde são necessárias resistência à corrosão e baixo atrito, como fechaduras, dobradiças, engrenagens, rolamentos, caixas de munição, zíperes, encanamentos, acoplamentos de mangueiras, válvulas e plugues e tomadas elétricas. É amplamente utilizado para instrumentos musicais, como chifres e sinos. A composição do latão, geralmente 66% de cobre e 34% de zinco, o torna um substituto favorável do cobre em bijuterias e bijuterias, pois apresenta maior resistência à corrosão. O latão não é tão duro quanto o bronze e, portanto, não é adequado para a maioria das armas e ferramentas nem para usos marítimos, porque o zinco reage com os minerais na água salgada, deixando para trás o cobre poroso; O latão marinho, com adição de estanho, evita isso, assim como o bronze.

O latão é frequentemente usado em situações em que é importante que não haja faíscas, como em acessórios e ferramentas usadas perto de materiais inflamáveis ou explosivos.

Propriedades

Microestrutura de latão laminado e recozido (400 × ampliação)

O latão é mais maleável que o bronze ou o zinco. O ponto de fusão relativamente baixo do latão (900 a 940 °C, 1.650 a 1.720 °F, dependendo da composição) e suas características de fluxo o tornam um material relativamente fácil de fundir. Variando as proporções de cobre e zinco, as propriedades do latão podem ser alteradas, permitindo latões duros e macios. A densidade do latão é de 8,4 a 8,73 g/cm3 (0,303 a 0,315 lb/cu in).

Atualmente, quase 90% de todas as ligas de latão são recicladas. Como o latão não é ferromagnético, a sucata ferrosa pode ser separada dele passando a sucata perto de um poderoso ímã. A sucata de latão é fundida e reformulada em tarugos que são extrudados na forma e tamanho desejados. A maciez geral do latão significa que muitas vezes ele pode ser usinado sem o uso de fluido de corte, embora haja exceções a isso.

O alumínio torna o latão mais forte e resistente à corrosão. O alumínio também faz com que uma camada dura altamente benéfica de óxido de alumínio (Al2O3) seja formada na superfície que é fina, transparente e autorreparável. O estanho tem um efeito semelhante e encontra seu uso especialmente em aplicações de água do mar (latão naval). Combinações de ferro, alumínio, silício e manganês tornam o latão resistente ao desgaste e ao rasgo. A adição de apenas 1% de ferro a uma liga de latão resultará em uma liga com uma atração magnética perceptível.

Diagrama de fase binária

O latão corroerá na presença de umidade, cloretos, acetatos, amônia e certos ácidos. Isso geralmente acontece quando o cobre reage com o enxofre para formar uma camada superficial marrom e eventualmente preta de sulfeto de cobre que, se regularmente exposto a água levemente ácida, como a água da chuva urbana, pode oxidar no ar para formar uma pátina de carbonato de cobre verde-azulado.. Dependendo de como a camada de pátina foi formada, ela pode proteger o latão subjacente de mais danos.

Embora o cobre e o zinco tenham uma grande diferença no potencial elétrico, a liga de latão resultante não sofre corrosão galvânica internalizada devido à ausência de um ambiente corrosivo na mistura. No entanto, se o latão for colocado em contato com um metal mais nobre, como prata ou ouro, em tal ambiente, o latão sofrerá corrosão galvânica; inversamente, se o latão estiver em contato com um metal menos nobre, como zinco ou ferro, o metal menos nobre será corroído e o latão será protegido.

Liderar conteúdo

Para melhorar a usinabilidade do latão, o chumbo é frequentemente adicionado em concentrações de cerca de 2%. Como o chumbo tem um ponto de fusão mais baixo do que os outros constituintes do latão, ele tende a migrar para os limites dos grãos na forma de glóbulos à medida que esfria da fundição. O padrão que os glóbulos formam na superfície do latão aumenta a área de superfície de chumbo disponível que, por sua vez, afeta o grau de lixiviação. Além disso, as operações de corte podem espalhar os glóbulos de chumbo sobre a superfície. Esses efeitos podem levar a uma significativa lixiviação de chumbo de latões com teor de chumbo comparativamente baixo.

Em outubro de 1999, o procurador-geral do estado da Califórnia processou 13 fabricantes e distribuidores importantes devido ao conteúdo de chumbo. Em testes de laboratório, os pesquisadores do estado descobriram que a chave de latão média, nova ou velha, excedia os limites da Proposta 65 da Califórnia por um fator médio de 19, assumindo o manuseio duas vezes por dia. Em abril de 2001, os fabricantes concordaram em reduzir o teor de chumbo para 1,5% ou enfrentar uma exigência de alertar os consumidores sobre o teor de chumbo. As chaves revestidas com outros metais não são afetadas pelo assentamento e podem continuar a usar ligas de latão com maior porcentagem de teor de chumbo.

Também na Califórnia, materiais sem chumbo devem ser usados para "cada componente que entra em contato com a superfície molhada de canos e conexões de tubos, conexões de encanamento e acessórios". Em 1º de janeiro de 2010, a quantidade máxima de chumbo em "latão sem chumbo" na Califórnia foi reduzido de 4% para 0,25% de chumbo.

Latão resistente à corrosão para ambientes hostis

Pino de amostragem de latão com punho de aço inoxidável

Os latões resistentes à dezincificação (DZR ou DR), por vezes referidos como latões CR (resistentes à corrosão), são utilizados onde existe um grande risco de corrosão e onde os latões normais não cumprem os requisitos. Aplicações com altas temperaturas da água, presença de cloretos ou qualidades de água divergentes (água macia) desempenham um papel importante. O latão DZR é excelente em sistemas de caldeiras de água. Esta liga de latão deve ser produzida com muito cuidado, com atenção especial para uma composição balanceada e temperaturas e parâmetros de produção adequados para evitar falhas a longo prazo.

Um exemplo de latão DZR é o latão C352, com cerca de 30% de zinco, 61–63% de cobre, 1,7–2,8% de chumbo e 0,02–0,15% de arsênico. O chumbo e o arsênico suprimem significativamente a perda de zinco.

Os latões vermelhos, uma família de ligas com alta proporção de cobre e geralmente menos de 15% de zinco, são mais resistentes à perda de zinco. Um dos metais chamado "latão vermelho" é 85% de cobre, 5% de estanho, 5% de chumbo e 5% de zinco. A liga de cobre C23000, também conhecida como "latão vermelho", contém 84–86% de cobre, 0,05% de cada ferro e chumbo, sendo o restante zinco.

Outro material é o gunmetal, da família dos latões vermelhos. As ligas de gunmetal contêm cerca de 88% de cobre, 8-10% de estanho e 2-4% de zinco. Chumbo pode ser adicionado para facilitar a usinagem ou para ligas de rolamentos.

O "latão naval", para uso em água do mar, contém 40% de zinco, mas também 1% de estanho. A adição de estanho suprime a lixiviação do zinco.

A NSF International exige que os latões com mais de 15% de zinco, usados em tubulações e conexões hidráulicas, sejam resistentes à dezincificação.

Uso em instrumentos musicais

Uma coleção de instrumentos de latão

A alta maleabilidade e trabalhabilidade, relativamente boa resistência à corrosão e propriedades acústicas tradicionalmente atribuídas ao latão, fizeram dele o metal de escolha usual para a construção de instrumentos musicais cujos ressonadores acústicos consistem em tubos longos e relativamente estreitos, muitas vezes dobrados ou enrolado para compacidade; a prata e suas ligas, e até o ouro, têm sido usadas pelas mesmas razões, mas o latão é a escolha mais econômica. Conhecidos coletivamente como instrumentos de sopro, incluem trombone, tuba, trompete, corneta, flugelhorn, trompa de barítono, eufônio, trompa tenor e trompa francesa, e muitos outros "trompas", muitos em famílias de tamanhos variados, como os saxhorns.

Outros instrumentos de sopro podem ser construídos em latão ou outros metais e, de fato, a maioria das flautas e flautins modernos para estudantes são feitos de alguma variedade de latão, geralmente uma liga de cuproníquel semelhante à prata de níquel (também conhecida como prata alemã). Os clarinetes, especialmente os clarinetes graves, como o contrabaixo e o subcontrabaixo, às vezes são feitos de metal devido ao suprimento limitado de madeiras tropicais densas e de grão fino tradicionalmente preferidas para instrumentos de sopro menores. Pela mesma razão, alguns clarinetes graves, fagotes e contrafagotes apresentam uma construção híbrida, com seções longas e retas de madeira e juntas curvas, braço e/ou sino de metal. A utilização do metal também evita os riscos de exposição dos instrumentos de madeira a mudanças de temperatura ou umidade, que podem causar rachaduras repentinas. Embora os saxofones e sarrusofones sejam classificados como instrumentos de sopro, eles são normalmente feitos de latão por razões semelhantes e porque seus orifícios largos e cônicos e corpos de paredes finas são feitos de forma mais fácil e eficiente formando chapas de metal do que usinando madeira.

O teclado da maioria dos instrumentos de sopro modernos, incluindo instrumentos com corpo de madeira, também é geralmente feito de uma liga como prata de níquel. Essas ligas são mais rígidas e duráveis do que o latão usado para construir os corpos dos instrumentos, mas ainda funcionam com ferramentas manuais simples - uma vantagem para reparos rápidos. As boquilhas de ambos os instrumentos de sopro e, menos comumente, instrumentos de sopro são muitas vezes feitas de latão entre outros metais também.

Depois dos instrumentos de sopro, o uso mais notável de metais na música é em vários instrumentos de percussão, principalmente pratos, gongos e sinos orquestrais (tubulares) (grandes sinos de "igreja" são normalmente feitos de bronze). Pequenos handbells e "jingle bells" também são comumente feitos de latão.

A gaita é um aerofone de palheta livre, muitas vezes também feito de latão. Nos tubos de órgão da família das palhetas, tiras de latão (chamadas de línguas) são usadas como palhetas, que batem contra a chalota (ou batem "através" da chalota no caso de um "livre"; cana). Embora não façam parte da seção de metais, as caixas às vezes também são feitas de latão. Algumas peças em guitarras elétricas também são feitas de latão, especialmente blocos de inércia em sistemas de tremolo por suas propriedades tonais, e porcas de cordas e saddles para ambas as propriedades tonais e seu baixo atrito.

Aplicações germicidas e antimicrobianas

As propriedades bactericidas do latão são observadas há séculos, principalmente em ambientes marinhos, onde evita a bioincrustação. Dependendo do tipo e concentração de patógenos e do meio em que estão, o latão mata esses microorganismos dentro de alguns minutos a horas de contato.

Um grande número de estudos independentes confirma esse efeito antimicrobiano, mesmo contra bactérias resistentes a antibióticos, como MRSA e VRSA. Os mecanismos de ação antimicrobiana do cobre e suas ligas, incluindo o latão, são objeto de intensa e contínua investigação.

Rachadura da temporada

Cracking em latão causado pelo ataque de amônia

O latão é suscetível a rachaduras por corrosão sob tensão, especialmente por amônia ou substâncias que contêm ou liberam amônia. O problema às vezes é conhecido como rachadura da estação, depois de ter sido descoberto pela primeira vez em cartuchos de latão usados para munição de rifle durante a década de 1920 no Exército Indiano Britânico. O problema foi causado por altas tensões residuais da conformação a frio das caixas durante a fabricação, juntamente com o ataque químico de vestígios de amônia na atmosfera. Os cartuchos foram armazenados em estábulos e a concentração de amônia aumentou durante os meses quentes de verão, iniciando assim rachaduras quebradiças. O problema foi resolvido recozindo as caixas e armazenando os cartuchos em outro lugar.

Tipos

Classe Proporção em peso (%) Notas
Cobre Zinco
Latãos alfa> 65< 35Os latãos alfa são maleáveis, podem ser trabalhados frios, e são usados em aplicações prensadas, forjadas ou semelhantes. Eles contêm apenas uma fase, com estrutura de cristal cúbico de face. Com sua alta proporção de cobre, estes latãos têm um tom mais dourado do que outros. A fase alfa é uma solução sólida de substituição de zinco em cobre. É perto em propriedades de cobre, resistente, forte, e um pouco difícil de máquina. A melhor formabilidade é com 32% de zinco. Os latãos vermelhos resistentes à corrosão, com 15% de zinco ou menos, pertencem aqui.
Latãos alfa-beta55–6535–45Também chamado latãos duplex, estes são adequados para o trabalho quente. Eles contêm ambas as fases α e β; a fase β' é ordenada cúbica centrada no corpo, com átomos de zinco no centro dos cubos, e é mais difícil e mais forte do que α. Os latãos alfa-beta são geralmente trabalhados quentes. A maior proporção de zinco significa que esses latãos são mais brilhantes do que latãos alfa. A 45% do zinco a liga tem a maior resistência.
Latãos beta50–5545–50Os latãos beta só podem ser trabalhados quentes, e são mais difíceis, mais fortes e adequados para fundição. O alto teor de cobre de zinco-baixa significa que estes são alguns dos mais brilhantes e menos dourados dos latãos comuns.
Latãos de gama33–3961–67Há também latãos de gama Ag-Zn e Au-Zn, Ag 30–50%, Au 41%. A fase do gamma é um composto intermetálico do coletor cúbico, Cu5Zn8.
Latão branco< 50> 50Estes são demasiado frágil para uso geral. O termo também pode se referir a certos tipos de ligas de prata de níquel, bem como ligas de Cu-Zn-Sn com altas proporções (tipicamente 40%+) de estanho e / ou zinco, bem como predominantemente ligas de fundição de zinco com aditivos de cobre. Estes não têm praticamente nenhuma coloração amarela, e em vez disso têm uma aparência muito mais prateada.

Outras fases além de α, β e γ são ε, um intermetálico hexagonal CuZn3, e η, uma solução sólida de cobre em zinco.

Ligas de bronze
Nome da liga Proporção em peso (%) Outros Notas
Cobre Zinco Tintim Liderança
Ouro abissiano (bronce comercial [C220])9010.
Latão almirante69301A lata inibe a perda de zinco em muitos ambientes.
Liga de Aich60.6636.581.021,74% de ferroProjetado para uso em serviço marinho devido à sua resistência à corrosão, dureza e resistência. Uma aplicação característica é a proteção dos fundos dos navios, mas métodos mais modernos de proteção catódica tornaram seu uso menos comum. Sua aparência se assemelha à de ouro.
Latão de alumínio7,520.2% de alumínioAlumínio melhora a resistência à corrosão. É usado para trocador de calor e tubos de condensador.
Latão arsênicoArsênico; frequentemente alumínioUsado para caixas de fogo da caldeira.
Cartucho de bronze (C260)70300,07Boas propriedades de trabalho a frio. Usado para casos de munição, encanamento e hardware.
Latão comum6337Também chamado latão de rebitagem. Barato e padrão para o trabalho frio.
bronze DZRArsénioLatão resistente à desincificação com uma pequena porcentagem de arsênico.
Delta metal5541–431–3% de ferro com o equilíbrio composto por vários outros metais.As proporções utilizadas tornam o material mais difícil e adequado para válvulas e rolamentos.
Latão de usinagem (C360)61.535.52.5–3.70,35% de ferroTambém chamado de bronze 360 ou C360. Alta maquinabilidade.
Gilding metal955Tipo mais suave de latão comumente disponível. Gilding metal é tipicamente usado para bala de munição "jackets"; por exemplo, balas de jaqueta de metal completo. Quase vermelho de cor.
Alto latão6535Tem uma alta resistência à tração e é usado para molas, parafusos e rebites.
Latão conduzido> 0Um latão alfa-beta com uma adição de chumbo para melhor maquinabilidade.
Latão sem chumbo< 0,25Definido pela Assembleia da Califórnia Bill AB 1953 contém "não mais de 0,25 por cento de conteúdo de chumbo". O limite superior anterior foi de 4%.
Baixo bronze8020.Cor de ouro leve, muito dúctil; usado para mangueiras de metal flexível e fole de metal.
Latão de manganês77127% manganês, 4% níquelUsado como revestimento para moedas de ouro dos Estados Unidos. Outras composições de liga de latão manganês existem.
Metal mecânica6040Traços de ferroUsado como um revestimento em barcos.
Latão naval59401Semelhante a almirante bronze. Também conhecido como bronze Tobin.
Latão de níquel70–7620–24.54-5,5% de níquelO anel exterior da libra bimetálica e duas moedas de libra esterlina e uma moeda de euro, mais a parte central da moeda de dois euros. Antigamente usado para a moeda de uma libra redonda.
Ouro nórdico89515% de alumínioUsado em moedas de 10, 20 e 50 centavos de euros.
Orico75-8015-20TraceQuantidades de traço de níquel e ferroDeterminado a partir de 39 lingotes recuperados de um naufrágio antigo em Gela, Sicília.
Pinchbeck89% ou 93%11% ou 7%Inventado no início do século XVIII por Christopher Pinchbeck. Refere ouro a um ponto onde as pessoas podem comprar o metal como jóias "efeito" ouro orçamento.
Metal do Príncipe7525Um tipo de latão alfa. Devido à sua cor amarela, é usado como uma imitação de ouro. Também chamado Metal do Príncipe Rupert, a liga foi nomeada em homenagem ao príncipe Rupert do Reno.
Latão vermelho, latão rosa (C230)85555Tanto um termo americano para a liga de cobre-zinc-tin conhecido como gunmetal, e uma liga que é considerada tanto um bronze quanto um bronze. Latão vermelho também é um nome alternativo para liga de cobre C23000, que é composto por 14–16% de zinco, um mínimo de 0,05% de ferro e mínimo 0,07% de chumbo, e o cobre restante. Também pode se referir a onça de metal, outra liga de cobre-zinc-tin.
Latão baixo rico, Tombac5–20Muitas vezes usado em aplicações de jóias.
Túmulo de silício8016.4% de silícioUsado como uma alternativa para peças de aço fundido de investimento.
Tonval bronze>0Também chamado CW617N ou CZ122 ou OT58. Não é recomendado para uso de água do mar, sendo suscetível à deszincificação.
Latão amarelo6733Um termo americano para 33% de bronze de zinco.

História

Embora as formas de latão tenham sido usadas desde a pré-história, sua verdadeira natureza como uma liga de cobre-zinco não foi compreendida até o período pós-medieval porque o vapor de zinco que reagiu com o cobre para fazer latão não foi reconhecido como um metal. A Bíblia King James faz muitas referências a "bronze" para traduzir "nechosheth" (bronze ou cobre) do hebraico para o inglês. Os primeiros latões podem ter sido ligas naturais feitas pela fusão de minérios de cobre ricos em zinco. No período romano, o latão estava sendo produzido deliberadamente a partir de minerais metálicos de cobre e zinco usando o processo de cimentação, cujo produto era o latão de calamina, e as variações desse método continuaram até meados do século XIX. Eventualmente, foi substituído por speltering, a liga direta de cobre e zinco que foi introduzida na Europa no século XVI.

O latão às vezes é historicamente referido como "cobre amarelo".

Primeiras ligas de cobre-zinco

Na Ásia Ocidental e no Mediterrâneo Oriental, as ligas iniciais de cobre-zinco são agora conhecidas em pequenos números de vários locais do terceiro milênio aC no Egeu, Iraque, Emirados Árabes Unidos, Calmúquia, Turcomenistão e Geórgia e do segundo milênio aC locais na Índia Ocidental, Uzbequistão, Irã, Síria, Iraque e Canaã. Exemplos isolados de ligas de cobre-zinco são conhecidos na China desde o século I dC, muito depois de o bronze ter sido amplamente utilizado.

As composições desses primeiros "brass" os objetos são altamente variáveis e a maioria tem teores de zinco entre 5% e 15% em peso, que é menor do que no latão produzido por cimentação. Estas podem ser "ligas naturais" fabricado pela fundição de minérios de cobre ricos em zinco em condições redox. Muitos têm teores de estanho semelhantes aos artefatos de bronze contemporâneos e é possível que algumas ligas de cobre-zinco tenham sido acidentais e talvez nem mesmo distinguidas do cobre. No entanto, o grande número de ligas de cobre-zinco agora conhecidas sugere que pelo menos algumas foram fabricadas deliberadamente e muitas têm teores de zinco de mais de 12% em peso, o que resultaria em uma cor dourada distinta.

Por volta dos séculos VIII a VII aC, tabuletas cuneiformes assírias mencionam a exploração do "cobre das montanhas" e isso pode se referir a "natural" latão. "Oreikhalkon" (cobre da montanha), a tradução grega antiga deste termo, foi posteriormente adaptada para o latim aurichalcum que significa "cobre dourado" que se tornou o termo padrão para latão. No século IV aC, Platão sabia que orichalkos era tão raro e quase tão valioso quanto o ouro e Plínio descreve como o aurichalcum veio de depósitos de minério cipriotas que foram esgotados no século I dC. A análise de fluorescência de raios-X de 39 lingotes de orichalcum recuperados de um naufrágio de 2.600 anos na Sicília descobriu que eles eram uma liga feita com 75 a 80% de cobre, 15 a 20% de zinco e pequenas porcentagens de níquel, chumbo e ferro.

Mundo romano

Ewer persa do século VII em latão com incrustação de cobre

Durante a última parte do primeiro milênio aC, o uso do latão se espalhou por uma ampla área geográfica da Grã-Bretanha e Espanha no oeste até o Irã e a Índia no leste. Isso parece ter sido encorajado pelas exportações e influência do Oriente Médio e do Mediterrâneo oriental, onde a produção deliberada de latão a partir de cobre metálico e minérios de zinco foi introduzida. O escritor do século IV aC Theopompus, citado por Strabo, descreve como o aquecimento da terra de Andeira, na Turquia, produziu "gotas de prata falsa", provavelmente zinco metálico, que poderia ser usado para transformar cobre em oreichalkos. No século I aC, o grego Dioscórides parece ter reconhecido uma ligação entre minerais de zinco e latão, descrevendo como a cádmia (óxido de zinco) foi encontrada nas paredes de fornos usados para aquecer minério de zinco ou cobre e explicando que ela pode ser usada para fazer latão.

No século I aC, o latão estava disponível em quantidade suficiente para ser usado como moeda na Frígia e na Bitínia e, após a reforma monetária de Augusto em 23 aC, também foi usado para fazer dupondii e romanos >sestércio. O uso uniforme de latão para cunhagem e equipamento militar em todo o mundo romano pode indicar um grau de envolvimento do estado na indústria, e o latão parece ter sido deliberadamente boicotado por comunidades judaicas na Palestina por causa de sua associação com a autoridade romana.

O latão foi produzido pelo processo de cimentação onde o cobre e o minério de zinco são aquecidos juntos até a produção de vapor de zinco que reage com o cobre. Há boas evidências arqueológicas para esse processo e cadinhos usados para produzir latão por cimentação foram encontrados em locais do período romano, incluindo Xanten e Nidda na Alemanha, Lyon na França e em vários locais na Grã-Bretanha. Eles variam em tamanho, desde pequenas bolotas até grandes vasos semelhantes a ânforas, mas todos têm níveis elevados de zinco no interior e são tampados. Eles não mostram sinais de escória ou grânulos de metal, sugerindo que os minerais de zinco foram aquecidos para produzir vapor de zinco que reagiu com cobre metálico em uma reação de estado sólido. O tecido desses cadinhos é poroso, provavelmente projetado para evitar o acúmulo de pressão, e muitos têm pequenos orifícios nas tampas que podem ser projetados para liberar pressão ou adicionar minerais de zinco adicionais perto do final do processo. Dioscórides mencionou que os minerais de zinco eram usados tanto para o trabalho quanto para o acabamento do latão, talvez sugerindo adições secundárias.

O latão feito durante o período romano inicial parece ter variado entre 20% e 28% em peso de zinco. O alto teor de zinco em moedas e objetos de latão diminuiu após o primeiro século dC e foi sugerido que isso reflete a perda de zinco durante a reciclagem e, portanto, uma interrupção na produção de novo latão. No entanto, agora se pensa que isso foi provavelmente uma mudança deliberada na composição e, em geral, o uso de latão aumenta durante esse período, representando cerca de 40% de todas as ligas de cobre usadas no mundo romano no século IV dC.

Período medieval

Batismo de Cristo na fonte baptismal do século XII na Igreja de São Bartolomeu, Liège

Pouco se sabe sobre a produção de latão durante os séculos imediatamente após o colapso do Império Romano. A interrupção no comércio de estanho por bronze da Europa Ocidental pode ter contribuído para a crescente popularidade do latão no leste e, entre os séculos VI e VII dC, mais de 90% dos artefatos de liga de cobre do Egito eram feitos de latão. No entanto, outras ligas, como bronze de baixo teor de estanho, também foram usadas e variam dependendo das atitudes culturais locais, da finalidade do metal e do acesso ao zinco, especialmente entre o mundo islâmico e o bizantino. Por outro lado, o uso de latão verdadeiro parece ter diminuído na Europa Ocidental durante este período em favor de gunmetals e outras ligas mistas, mas cerca de 1000 artefatos de latão são encontrados em sepulturas escandinavas na Escócia, o latão estava sendo usado na fabricação de moedas na Nortúmbria e há evidências arqueológicas e históricas da produção de latão de calamina na Alemanha e nos Países Baixos, áreas ricas em minério de calamina.

Estes lugares permaneceriam importantes centros de fabricação de latão durante todo o período da Idade Média, especialmente Dinant. Objetos de latão ainda são conhecidos coletivamente como dinanderie em francês. A pia batismal da Igreja de São Bartolomeu, Liège, na Bélgica moderna (antes de 1117), é uma excelente obra-prima da fundição de latão românico, embora também seja frequentemente descrita como bronze. O metal do castiçal Gloucester do início do século XII é incomum, mesmo para os padrões medievais, por ser uma mistura de cobre, zinco, estanho, chumbo, níquel, ferro, antimônio e arsênico com uma quantidade incomum de prata, variando de 22,5% no base para 5,76% na panela abaixo da vela. As proporções dessa mistura podem sugerir que o castiçal foi feito de um tesouro de moedas antigas, provavelmente romanas tardias. Latten é um termo para ligas medievais de composição incerta e muitas vezes variável, muitas vezes cobrindo bordas decorativas e objetos semelhantes cortados de chapa metálica, seja de latão ou bronze. Especialmente na arte tibetana, a análise de alguns objetos mostra composições muito diferentes de diferentes extremidades de uma grande peça. Aquamaniles eram tipicamente feitos em latão nos mundos europeu e islâmico.

Aquamanile de latão da Baixa Saxónia, Alemanha, c. 1250

O processo de cimentação continuou a ser usado, mas fontes literárias da Europa e do mundo islâmico parecem descrever variantes de um processo líquido de temperatura mais alta que ocorreu em cadinhos abertos. A cimentação islâmica parece ter usado óxido de zinco conhecido como tutiya ou tutty em vez de minérios de zinco para a fabricação de latão, resultando em um metal com menos impurezas de ferro. Vários escritores islâmicos e o italiano Marco Polo do século XIII descrevem como isso foi obtido por sublimação de minérios de zinco e condensado em argila ou barras de ferro, exemplos arqueológicos dos quais foram identificados em Kush, no Irã. Poderia então ser usado para fabricação de latão ou fins medicinais. No século 10, o Iêmen al-Hamdani descreveu como espalhar al-iglimiya, provavelmente óxido de zinco, na superfície do cobre fundido produzia vapor de tutiya que então reagia com o metal. O escritor iraniano do século 13 al-Kashani descreve um processo mais complexo pelo qual tutiya era misturado com passas e torrado suavemente antes de ser adicionado à superfície do metal fundido. Uma tampa temporária foi adicionada neste ponto, presumivelmente para minimizar a fuga de vapor de zinco.

Na Europa, ocorreu um processo líquido semelhante em cadinhos abertos que provavelmente era menos eficiente que o processo romano e o uso do termo tutty por Albertus Magnus no século 13 sugere influência da tecnologia islâmica. O monge alemão do século 12, Theophilus, descreveu como os cadinhos pré-aquecidos eram um sexto cheios de calamina em pó e carvão, depois enchidos com cobre e carvão antes de serem derretidos, mexidos e enchidos novamente. O produto final foi moldado e novamente fundido com calamina. Foi sugerido que esta segunda fusão pode ter ocorrido a uma temperatura mais baixa para permitir que mais zinco fosse absorvido. Albertus Magnus observou que o "poder" de calamina e tutty poderia evaporar e descreveu como a adição de vidro em pó poderia criar um filme para ligá-lo ao metal. Os cadinhos de latão alemães são conhecidos de Dortmund, datados do século 10 dC e de Soest e Schwerte, na Vestfália, datados de cerca do século 13, confirmam a tradição de Teófilo. em conta, por terem a tampa aberta, embora os discos cerâmicos da Soest possam ter servido como tampas soltas que podem ter sido utilizadas para reduzir a evaporação do zinco, e apresentam no seu interior escórias resultantes de um processo líquido.

África

12o século "Cabeça de Broze de Ife", na verdade de "cabra de zinco fortemente liderada"

Alguns dos objetos mais famosos da arte africana são as fundições de cera perdida da África Ocidental, principalmente do que hoje é a Nigéria, produzidas primeiro pelo Reino de Ifé e depois pelo Império de Benin. Embora normalmente descritos como "bronzes", os Bronzes de Benin, agora principalmente no Museu Britânico e outras coleções ocidentais, e as grandes cabeças de retrato, como a Cabeça de Bronze de Ife de "zinco-latão com forte chumbo& #34; e a Cabeça de Bronze da Rainha Idia, ambas também do Museu Britânico, são melhor descritas como latão, embora de composições variáveis. O trabalho em latão ou bronze continuou a ser importante na arte do Benin e em outras tradições da África Ocidental, como os pesos de ouro Akan, onde o metal era considerado um material mais valioso do que na Europa.

Renascimento e Europa pós-medieval

O Renascimento viu mudanças importantes tanto na teoria quanto na prática da fabricação de latão na Europa. Por volta do século 15, há evidências para o uso renovado de cadinhos de cimentação com tampa em Zwickau, na Alemanha. Esses cadinhos grandes eram capazes de produzir cerca de 20 kg de latão. Há vestígios de escória e pedaços de metal no interior. Sua composição irregular sugere que este foi um processo de temperatura mais baixa, não totalmente líquido. As tampas dos cadinhos tinham pequenos orifícios que foram bloqueados com tampões de argila perto do final do processo, presumivelmente para maximizar a absorção de zinco nos estágios finais. Cadinhos triangulares foram então usados para derreter o latão para fundição.

Escritores técnicos do século XVI, como Biringuccio, Ercker e Agricola, descreveram uma variedade de técnicas de fabricação de latão de cimentação e chegaram mais perto de entender a verdadeira natureza do processo, observando que o cobre se tornava mais pesado à medida que se transformava em latão e se tornava mais dourado à medida que calamina adicional foi adicionada. O zinco metálico também estava se tornando mais comum. Por volta de 1513, lingotes de zinco metálico da Índia e da China chegavam a Londres e pelotas de zinco condensadas em chaminés de fornalhas em Rammelsberg, na Alemanha, foram exploradas para fabricação de latão de cimentação por volta de 1550.

Por fim, descobriu-se que o zinco metálico poderia ser ligado ao cobre para fazer latão, um processo conhecido como speltering, e em 1657 o químico alemão Johann Glauber reconheceu que a calamina era "nada mais que zinco não derretido" e que o zinco era um "metal meio maduro". No entanto, alguns latões anteriores com alto teor de zinco e baixo teor de ferro, como a placa memorial de latão Wightman de 1530 da Inglaterra, podem ter sido feitos pela liga de cobre com zinco e incluem traços de cádmio semelhantes aos encontrados em alguns lingotes de zinco da China.

No entanto, o processo de cimentação não foi abandonado e, até o início do século 19, há descrições de cimentação em estado sólido em um forno abobadado em torno de 900–950 °C e com duração de até 10 horas. A indústria européia de latão continuou a florescer no período pós-medieval impulsionada por inovações como a introdução no século XVI de martelos movidos a água para a produção de utensílios como potes. Em 1559, a cidade alemã de Aachen sozinha era capaz de produzir 300.000 cwt de latão por ano. Depois de vários falsos começos durante os séculos 16 e 17, a indústria do latão também se estabeleceu na Inglaterra, aproveitando os abundantes suprimentos de cobre barato fundido no novo forno reverberatório a carvão. Em 1723, o fabricante de latão de Bristol, Nehemiah Champion, patenteou o uso de cobre granulado, produzido pelo derramamento de metal fundido em água fria. Isso aumentou a área de superfície do cobre ajudando-o a reagir e teores de zinco de até 33% em peso foram relatados usando esta nova técnica.

Em 1738, o filho de Nehemiah, William Champion, patenteou uma técnica para a primeira destilação em escala industrial de zinco metálico conhecida como destilação per descencum ou "o processo inglês". Este zinco local foi usado na speltering e permitiu um maior controle sobre o teor de zinco do latão e a produção de ligas de cobre com alto teor de zinco, que seriam difíceis ou impossíveis de produzir usando cimentação, para uso em objetos caros, como instrumentos científicos, relógios, botões de latão e bijuterias. No entanto, Champion continuou a usar o método mais barato de cimentação de calamina para produzir latão com baixo teor de zinco e os restos arqueológicos de fornos de cimentação em forma de colméia foram identificados em seus trabalhos em Warmley. Em meados do século 18, os desenvolvimentos na destilação de zinco mais barata, como os fornos horizontais de John-Jaques Dony na Bélgica e a redução das tarifas sobre o zinco, bem como a demanda por ligas de alto teor de zinco resistentes à corrosão, aumentaram a popularidade de speltering e, como resultado, a cimentação foi amplamente abandonada em meados do século XIX.

Referências gerais

  • Bayley, J. (1990). «The Production of Brass in Antiquity with Particular Reference to Roman Britain» (em inglês). Em Craddock, P. T. (ed.). 2000 Anos de zinco e bronze. Londres: Museu Britânico.
  • Craddock, P. T. e Eckstein, K (2003). «Production of Brass in Antiquity by Direct Reduction» (em inglês). Em Craddock, P. T. e Lang, J. (eds.). Produção de Mineração e Metal Através da Idade. Londres: Museu Britânico.
  • Day, J. (1990). «Brass and Zinc in Europe from the Middle Ages until the 19th century» (em inglês). Em Craddock, P. T. (ed.). 2000 Anos de zinco e bronze. Londres: Museu Britânico.
  • Dia, J. (1991). «Copper, Zinc and Brass Production» (em inglês). No dia, J. e Tylecote, R. F. (eds.). A Revolução Industrial em Metais. Londres: O Instituto de Metals.
  • Martinon Torres, M.; Rehren, T. (2002). «Agricola and Zwickau: theory and practice of Renaissance brass production in SE Germany» (em inglês). Metalurgia histórica. 36 (2): 95–111.
  • Rehren, T. e Martinon Torres, M. (2008) "Naturam ars imitam: latão europeu entre artesanato e ciência". Em Martinon-Torres, M. e Rehren, T. (eds.). Arqueologia, História e Ciência: Integrando abordagens ao material antigo. Left Coast Press.

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