Púrpura de Cassius

El púrpura de Cassius o púrpura dorado es un pigmento de color púrpura que consiste en oro finamente disperso. El oro púrpura fue y es usado para la producción de vidrio rojo rubí, el vidrio rubí dorado.

El oro púrpura se produce preferentemente en solución acuosa por la reacción del cloruro de oro (III) con el cloruro de estaño (II). La solución resultante contiene oro coloidal, unido al dióxido de estaño coloidal como material portador.

Este proceso para la producción con sal estañosa fue desarrollado por el médico alemán Andreas Cassius, por lo que el producto que contiene dióxido de estaño se llama oro-púrpura de Cassius, oro de Cassius o purpura de Cassius. Es muy resistente al calor y no parece negro ni siquiera en las capas más gruesas. Sin embargo, el propio púrpura dorado y el uso del estaño metálico como agente reductor ya se conocían antes de Cassius.

Características del púrpura de Cassius

Este es un color generalmente usado en el esmalte de la loza, el vidrio, la porcelana y los esmaltes. El purpura dorado es de los colores más antiguos y bellos, y tiene un matiz escarlata. Químicamente está compuesto por óxidos de estaño, óxido de oro y agua; y según las ligeras variaciones en la cantidad de cada metal se pueden obtener varios tonos de color.

Se han propuesto varios métodos para su preparación, siendo el mejor proceso para obtenerlo, en estado puro, tomar 310 granos* de oro fino disueltos en 1550 granos de agua regia, que consiste en una parte de nítrico comercial, y cuatro partes de ácido clorhídrico comercial; la solución se evapora a sequedad en un baño de agua, el residuo se disuelve en agua, se filtra y se diluye con 20 ó 30 onzas de agua y se pone en contacto con el estaño granulado, siendo el precipitado púrpura el compuesto deseado.

Piezas de vidrio coloreadas con purpura de Cassius
Piezas de vidrio coloreadas con purpura de Cassius

Cuando se precipita recién se disuelve en amoníaco, pero al exponerse a la luz la solución se descompone gradualmente, convirtiéndose en azul y luego en incoloro, pero cuando se fusiona con un esmalte sobre la porcelana es un color más duradero. La riqueza de sus tintes se debe evidentemente a la presencia del oro, que, al ser muy caro, se ha intentado a menudo sustituir por otro metal; y a menudo, en la experimentación, se han observado tonos mucho más ricos durante ciertas etapas de la oxidación del cobre; sin embargo, éstos sólo son evanescentes, ya que el color cambia rápidamente al negro muerto del óxido cuprífero. Creemos que algunos químicos franceses se dedican ahora a buscar un buen escarlata o púrpura para la porcelana, a partir del cobre, y esperamos que tengan éxito, ya que esto ayudará enormemente al progreso del arte de la decoración de las obras del torno de alfarero.

Empleo

Además del uso del oro de Cassius para la producción de vidrio rubí dorado, también se utiliza en la pintura de porcelana, esmaltes y para colorear esmaltes. Hoy en día, el vidrio de rubí dorado es reemplazado en gran parte por un producto más barato que contiene selenio.

La reacción de la formación de púrpura de oro sirve como una detección comparativamente sensible para las sales de oro por reducción con cloruro de estaño, con un límite de detección de 10 ppb.

Propiedades y desarrollo del púrpura dorado

El púrpura de Cassius es un coloide del tipo sólido en suspensión coloidal, es decir, un sol. Las partículas de oro tienen un tamaño de sólo 4 nm. Absorben la luz verde y azul, pero dejan pasar la luz roja, de modo que cuando se iluminan con luz blanca se forma el color rojo.

Las partículas de oro están cargadas negativamente por la adsorción de aniones, lo que hace que se repelan entre sí, de modo que se evita la coagulación. Las partículas de oro más grandes dan un color diferente, a 40 nm se forma un color azul. Si las partículas se hacen aún más grandes, el oro se precipita.

Historia

El vidrio de rubí dorado, que probablemente se obtuvo del oro elemental, ya era conocido en la antigüedad. El método mucho más eficaz de producir oro púrpura mediante la reducción de las sales de oro fue descubierto por Johann Rudolph Glauber.

Soluciones de purpura de Cassius
Soluciones de púrpura de Cassius

En particular, descubrió que el estaño era particularmente adecuado como agente reductor de las sales de oro. En 1659 escribió: “poner en esta solución de oro un pequeño trozo de estaño que no debe ser mezclado con ningún Bley”. Luego obtuvo el oro “en forma de polvo púrpura” Johann Christian Orschall publicó sus resultados en 1684 sobre la producción de oro púrpura, por lo que su trabajo apareció antes que el libro de Cassius de 1685. El descubrimiento de Cassius fue fechado en 1663 o “antes de 1676”.

Retrato de Johann Kunckel
Retrato de Johann Kunckel

Johannes Kunckel perfeccionó el proceso de fabricación del vidrio de rubí dorado para poder producirlo con una calidad constante y en mayores cantidades, especialmente ya en 1679 en una fábrica de vidrio cerca de Potsdam. Kunckel cita a Andreas Cassius como el inventor del proceso de fabricación del vidrio de rubí dorado, escribiendo: “Fue un doctor en medicina, llamado Cassius, quien inventó el Praecipitationem”.

Richard Zsigmondy, que recibió el Premio Nobel de Química en 1925 por sus contribuciones a la química de coloides, también estudió el púrpura de oro. Dado que el oro y el dióxido de estaño no pueden separarse en el púrpura de oro de Casio, Jöns Jakob Berzelius había asumido erróneamente que se trataba de un compuesto de oro. Por lo tanto, Zsigmondy produjo púrpura de oro sin estaño reduciendo las soluciones de sal de oro con formaldehído o fósforo.

Reacciones de síntesis

El oro trivalente disuelto se reduce y el estaño bivalente se oxida en dióxido de estaño. La reacción general es:

La reacción de reducción es:

La ecuación de la oxidación de la sal de estaño es:

* Un grano (símbolo: gr) es la mínima unidad de masa en el sistema inglés de medidas. Se considera con el mismo valor en cualquier país anglosajón. Un grano equivale a 0,06479891 gramos (64,79891 miligramos)

Para más información The Purple of Cassius