Quando pensamos em esmaltes cerâmicos, é comum imaginar apenas a superfície vitrificada e colorida. Mas, por trás dessa aparência, existe uma organização estrutural dos átomos . (Aula 1_M1)

Na natureza, os minerais se formam em condições específicas de pressão, temperatura e tempo. Eles se organizam seus átomos em padrões regulares – os retículos cristalinos ( como veremos no rutilo ou no quartzo). Essa ordem atômica é a base para a cor , a transparências e as propriedades ópticas.

Tudo começa no invisível: as átomos. Eles podem se organizar de duas maneiras:

• Estrutura ordenada: Formam cristais , estruturas repetitivas que opacificam, refletem a luz e cor.
• Estrutura desordenada: Formam vidro, onde os átomos ficam “congelados” no caos, resultando transparência e uniformidade.

Nos esmaltes cerâmicos, temos dois caminhos: 

1. Queima rápida sem agente cristalizador/nucleantes (vidro predominante) :  Os átomos não têm tempo de se organizar, sua estrutura “fica congela” no caos sem formar um padrão regular. O resultado é um material amorfo, transparente ou translúcido.
2. Resfriamento lento, ou presença de agentes cristalizador/nucleantes ( cristalização): Nessa condição, os átomos encontram tempo e energia para se organizarem em padrões geométricos repetitivos, originando micro cristais que transformam o aspecto visual do esmalte.

Ao ganhar tempo, certos elementos químicos funcionam como sementes cristalizantes ou nucleantes. Ferro (Fe2O3) e titânio ( TiO2), por exemplo, podem guiar a organização dos átomos formando micro cristais que mudam de textura e cor.

O exemplo da Renata ( aluna Modulo 1 e 2) com um esmalte de Ferro ( Fe2O3) que passou do marrom ao amarelo ilustra bem esse fenômeno. Essa mudança de cor ocorreu porque o Ferro cristalizou em nova fase mineral (hematita ou goethita, por exemplo) modificando a interação com a luz. É o mesmo fenômeno que observamos em gemas com inclusões – como no quartzo com agulhas de rutilo, onde a ordem atômica dá origens a cores, opacificação e texturas singulares.

• Em queimas rápidas, comuns nas indústrias, predomina a fase vítrea. Os esmaltes são uniformes, brilhantes, menos expressivos com textura cristalina.
• Em queimas lentas, típicas de estúdios e pesquisas artísticas, a cristalização ganha espaço. Surgem opacidades, efeitos mates e variações cromáticas, resultado da organização natural dos átomos em estruturas cristalinas.

Cristal e vidro , portanto, não são opostos, mas sim expressões diferentes da mesma matéria, ou seja: a forma como os átomos se organizam sob ação de calor e do tempo. Enquanto o vidro é a desordem, o cristal é a linguagem ordenada do universo, escrito em escala atômica.

Esmaltes Tenmoku serão vistos na Aula 6 dos Modulos 1 e 2 : Para obter os amarelos com Ferro, experimente a tradicional receita dos famosos Tenmoku gold – receita 247713  (você pode encontrar diversas receitas no Glazy.org)- para a cristalização o resfriamento precisa ser lento. 

SHELBY, J. E.  Introduction to Glass Science and Technology. 2nd ed. Cambridge: The Royal Society of Chemistry, 2005.

ZACHARIASEN, W. H.  The atomic arrangement in glass. Journal of the American Chemical Society, v. 54, n. 10, p. 3841–3851, 1932.

VARSHNEYA, Arun K.  Fundamentals of Inorganic Glasses. Academic Press, 1994.