Пигменти от железен оксид, класификация, състав, видове и характеристики

Съдържанието на статията

В промишлеността се използват голямо разнообразие от багрила. Багрилото се основава на пигмент - вещество, което може да промени материала, а именно да му придаде цвят, свойството на непрозрачност или да защити материала, например да го предпази от корозия. Обикновено този термин се използва при изолиране на багрила от неорганичен произход.

Класификация на пигментите

Пигментът обикновено е основната суровина в производството на бои и лакове. Чрез добавяне на пигменти, които са високо диспергирани органични вещества, се създават различни покрития, чийто обхват е много обширен.

За да улесните разбирането на разнообразието от оцветители, трябва да ги класифицирате.

И така, основата за разделяне на пигментите на класове може да бъде поставена:

Цветът, по който се отличават ахроматичните и хроматичните пигменти. Първите багрила включват монохроматични вещества от бял, черен и сив цвят. Други цветни пигменти се наричат хроматични. Те са разделени на два големи блока. Като правило това са бои с топли нюанси, например цвят на червено, жълто, оранжево. Друга група са бои със студени тонове, които включват всички нюанси на зелено, синьо, синьо, лилаво.
Химическият състав, в този случай, пигментите са изолирани, състоящи се от химични елементи или техни производни, например оксиди, соли.
Методът на получаване, тоест изолират се пигменти от естествен произход и тези, получени по изкуствен път.
Обхватът на пигментите, т.е. пигментите, използвани за състави, които имат декоративен ефектпредназначение, за създаване на антикорозионни покрития, за специална употреба.
Метод за производство на пигменти.

Химичен състав на пигментите

Горните бази за класификация не са оптимални поради факта, че една и съща група може да съдържа оцветители, чиито свойства имат значителни разлики. Напоследък най-приемливо е разделението на оцветяващите вещества, които се основават на химическата структура на пигмента. Тук се разграничават елементи, оксиди и соли.

Нека ги разгледаме по-отблизо.

Елементите включват сажди, сажди, различни метални прахове, например прах, получен по време на обработката на цинк, алуминиеви прахове;
Оксидните пигменти включват: двоен титанов оксид, оксиди на метали като цинк, олово, хром, както и пигменти от железен оксид.
Пигменти на основата на соли на елементи. Пример за това е сол на въглената киселина - оловен карбонат, така нареченото оловно бяло. Същата група включва хромати, сулфиди и комплексни соли.

Характеристики на пигменти от железен оксид

Пигментите от железен оксид включват минерални елементи и естествени скали, в които присъства железен оксид. Наличието на това вещество се определя от цвета им. Цветът на естествен пигмент се определя от различни характеристики.

Те включват:

нивото на хидратация на металния оксид;
структурата на кристалната решетка;
наличието и количеството на различни примеси.

Поради постоянната промяна в състава на естествените пигменти и в резултат на това промените в техните свойства, наскоро синтетично получените пигменти се използват все повече.

Въпреки това естествените пигменти от железен оксид имат голям брой предимства.

Те включват:

сравнително ниско ценово ниво;
повишена устойчивост на външни фактори - околната атмосфера и слънчева светлина;
ниска химическа активност;
ниско ниво на емисии на вредни вещества.

Таблица 1. Физични, технически и оптични свойства на пигменти от железен оксид.

Индикатори Охра Сиена Миниум Мумия Умбра Жълто (синтетично) Червено (синтетично)

Плътност, kg / m 3	2700-3400	3000-3400	-	2800-3100	3800-3900	4500-5000
pH на водния екстракт	7-8	6-8	6,5-7,5	6-8	3,5-7,0	5,5-7,0
Насипен обем Vnas × 10 3, m 3 /kg	0,9-1,3	1.0	1.1	-	1.34	4.3-4.6	2.2-2.4
Маслопоглъщаемост, g/100 g	60-70	15-20	15-26	75-110	35-70	25-35
Покриваемост, g/m 2	65-115	30-35	12-20	6-8
Y	16-29	24-26	14-16	7-12	35-42	9,9-10,0
p	74-80	28-30	32-33	54-72	72-75	51-53
л	580-586	594-596	592-598	580-582
MPC, mg / m 3	-

Видове пигменти от железен оксид

Естествените пигменти от железен оксид се използват за производство на цветни материалипромишленост за бои и лакове, която може да се основава на различни филмообразуватели.

Използването на пигменти от железен оксид е доста разнообразно. Те се използват широко в процеса на производство на бои и лакове. Трудно е да се получи разнообразие от художествени и печатарски мастила без използването на такива пигменти. Те се добавят и при боядисването на полимери, производството на състави за облицовъчни работи в строителната индустрия. Материалите за производство на дървесни стърготини също се произвеждат с добавяне на пигменти от железен оксид.

Като пример е необходимо да се назоват основните багрила от серията железен оксид:

Минимум желязо

Състои се от железен оксид, с примес на алуминиев силикат и кварц. Този пигмент е тъмночервен на цвят. Получава се чрез смилане на фини фракции от скалата, която се нарича червена желязна руда. Възможно е да се получи чрез калциниране на хидрохематит, кафява желязна руда или блатна руда, която е обогатена на желязо.

Естествено багрило, чийто цвят варира от светло жълти до тъмно жълти тонове. Според химичния състав охрата не е нищо повече от каолин, който е естествен алумосиликат. Благодарение на съдържанието на хидратиран железен оксид, минералът придобива подобен цвят. Светлите нюанси на охра съдържат до 20% железен оксид, тъмните - до 80%. Сянката на багрилото до голяма степен се влияе от размера на частиците и количеството на примесите. По-специално, цветът се дължи на наличието на калциеви магнезиеви оксиди. В процеса на обработка при повишени температури (до 7 хиляди градуса) се наблюдава процес на дехидратация и промени в кристалната решетка на каолина. В резултат на това боята става червена.

Желязна слюда

Пигмент със сив блясъкогледален ефект. По принцип пигментът се използва при производството на антикорозионни покрития. Можете да намерите такъв пигмент в големи количества при обогатяване на желязна руда в странични продукти. Съставът на пигмента е повече от 90% железен оксид, състоящ се от малки плочи, чиято дебелина е не повече от пет микрона, а дължината е около 60. Плочите са способни да образуват припокривания тип плочки, което причинява процеса на подсилване на филма. Резултатът е покритие, което може да отразява различни потоци и да задържа вода и газове. Ако направите по-фино смилане на оцветителя, тогава желязната слюда може постепенно да се превърне в друг пигмент, който се нарича червен миниум.

Жълти пигменти от железен оксид

Основата на химическата формула на жълтите пигменти от железен оксид е хидратиран железен оксид.

В природата има много модификации на хидратираното желязо, които се различават по няколко начина, а именно:

по състав или наличие на хидратна група (вода) в оксида;
според формата на кристалната решетка;
според състоянието на агрегация на молекулите.

Таблица 2. Свойства на жълт пигмент железен оксид.

Индикатори за свойства

Покривност, g/m2	10-12
Маслопоглъщаемост, g/100g	40-60
Специфична повърхност, m2/g	11.2
Насипно тегло, g/l	420-550
Среден размер на частиците, µm	0,2-0,6

Химическата реакция на взаимодействието на сол на железен оксид с алкални компоненти протича с образуването на неструктурирана мръсно жълта утайка. Понякога има червен нюанс.

Сушенето на образуваната утайка се придружава отпреходът на веществото в гелообразна форма. Водното съдържание на такъв гел варира в зависимост от условията на околната среда.

Хидратите на железен оксид, които имат периодична кристална решетка, са в състояние да уловят и задържат определено количество водни молекули в състава си. Тази способност ви позволява да променяте свойствата на хидратите.

При различни условия на окисляване на хидрати на железен оксид, цветът на крайния продукт може да варира. Например, жълт пигмент железен оксид може да се получи след окисляване на метално желязо. Нюансът на пигмента е много ярък, наситен и чист жълт цвят.

Веществото може да се използва за всички видове боядисване. Има повишена устойчивост на атмосферни влияния и светлина, което позволява използването на пигмента за външна и фасадна декорация.

При производството на бои за художествени цели се използва пигмент, получен по различен метод. Солите на железен оксид реагират химически с креда или сода. Освен това полученото вещество се окислява с кислород или с помощта на бартолетна сол.

Така се получават жълти бои за изкуство, известни като "жълт марс". Пигментът, получен по този начин, се използва и за производството на лепилни покрития.

Жълтите пигменти от железен оксид могат да се използват за производството на голямо разнообразие от видове бои или емайллакове.

Ето някои от тях:

масло;
лепило;
нитролак;
артистичен;
фасада и други.

В допълнение към тези употреби, жълтият железен оксид намери своето място в каучуковата промишленост. Понякога хидратите на железен оксид могат да се използват за получаване на пигмент от червен железен оксид.

Повечетометодът, използван за производството на оцветители от железен оксид, е химическа реакция, в резултат на която се образува утайка с оцветяващ пигмент от соли на железен оксид.

свързани материали

В Томск са създадени пигменти за широк спектър от приложения

Експерти от Лабораторията за хетерогенни метални системи, разположена в Томския научен център на Сибирския клон на Руската академия на науките, създадоха иновативни неорганични пигменти с различни нюанси. Новите материали са устойчиви на външни въздействия.

Уникални матиращи и изглаждащи агенти и антикорозионни пигменти за покрития, бои и мастила от PPG

Метални пигменти

Металът винаги е бил ценен повече от материали като глина, дърво или пластмаса поради неговите физически свойства. Но ако не може да се използва като основа, тогава можете да опитате и да нанесете само върху готовия продукт. Така продуктът придобива всички видими за човешкото око белези на метала – цвят и блясък. Индустрията е възприела това и е произвеждала метални пигменти от векове.