اکسید آهن زرد: خواص ، کاربردها و گزینه های دیگر
چیست اکسید آهن زرد ؟
اکسید آهن زرد ، همچنین به عنوان چشمه زرد یا رنگدانه زرد 42 شناخته می شود ، یک ترکیب معدنی است که به طور گسترده به عنوان ماده رنگ آمیزی مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده معدنی که به طور طبیعی اتفاق می افتد از زمان های ماقبل تاریخ به دلیل رنگ پر جنب و جوش و نور عالی آن استفاده شده است. ترکیب شیمیایی در درجه اول از اکسید آهن هیدراته (III) (Fe2O3 · H2O) تشکیل شده است که به آن رنگ زرد متمایز می دهد.
رنگدانه به هر دو شکل طبیعی و مصنوعی وجود دارد. اکسید آهن طبیعی زرد از ذخایر معدنی به دست می آید ، در حالی که نسخه مصنوعی از طریق فرآیندهای شیمیایی تولید می شود که باعث خلوص و قوام بیشتر در رنگ می شود. اکسید آهن رنگدانه زرد به دلیل ماهیت غیر سمی ، ثبات شیمیایی و مقاومت در برابر نور ماوراء بنفش ارزش دارد و آن را برای کاربردهای بیشمار مناسب می کند.
کاربردهای کلیدی اکسید آهن زرد
مصالح ساختمانی
یکی از کاربردهای اصلی اکسید آهن زرد برای بتن در صنعت ساخت و ساز است. رنگدانه به سیمان ، بتن و ملات اضافه می شود تا رنگ آمیزی طولانی مدت فراهم شود. بر خلاف رنگهای ارگانیک که به مرور زمان محو می شوند ، زرد اکسید آهن حتی در شرایط آب و هوایی سخت نشاط خود را حفظ می کند.
مزایای اصلی در برنامه های ساختمانی شامل موارد زیر است:
- مقاومت در برابر اشعه ماورا
- ثبات شیمیایی تضمین می کند که رنگ خونریزی نمی کند یا مهاجرت نمی کند
- سازگاری با محیط های قلیایی در محصولات سیمانی
- مقرون به صرفه بودن در مقایسه با روش های رنگ آمیزی جایگزین
پوشش و رنگ
در صنعت پوشش ها ، رنگدانه رنگ اکسید آهن زرد برای دوام و مشخصات ایمنی آن دارای ارزش است. معمولاً در:
- نقاشی های معماری برای برنامه های بیرونی
- پوشش های صنعتی که به مقاومت شیمیایی نیاز دارند
- پوشش های پودری که در آن ثبات گرما ضروری است
- آغازگرهای ضد خوردگی برای محافظت از فلز
مقایسه اکسید آهن زرد با سایر رنگدانه ها
هنگام انتخاب رنگدانه های زرد ، درک چگونگی اکسید آهن زرد در مقابل کادمیوم زرد در جنبه های مختلف مقایسه کنید:
| دارایی | اکسید آهن زرد | کادمیوم زرد |
|---|---|---|
| عاری از نور | عالی (ASTM I) | خوب به عالی |
| مقاومت در برابر گرما | تا 300 درجه سانتیگراد | تا 400 درجه سانتیگراد |
| سمی | غیر سمی | حاوی فلزات سنگین سمی است |
| هزینه | معتاد | عالی |
| مقاومت شیمیایی | عالی | خوب |
در حالی که کادمیوم زرد رنگ روشن تر را ارائه می دهد ، اکسید آهن زرد برای هنرمندان به دلیل ماهیت غیر سمی و فواید زیست محیطی به طور فزاینده ای محبوب شده است. بسیاری از تولید کنندگان عرضه هنر اکنون گزینه های مبتنی بر اکسید آهن را برای رنگدانه های سنتی فلزی سنگین ارائه می دهند.
مشخصات و خصوصیات فنی
خصوصیات جسمی
خواص معمولی اکسید آهن با کیفیت بالا زرد شامل موارد زیر است:
- اندازه ذرات: 0.1-0.8 میکرون
- گرانش خاص: 3.5-4.0 گرم در سانتی متر مربع
- جذب روغن: 15-35 گرم در 100 گرم
- مقدار pH: 6-8 (خنثی)
- چگالی فله: 0.7-1.1 گرم در سانتی متر مربع
ثبات شیمیایی
یکی از ویژگی های برجسته پودر زرد اکسید آهن ثبات شیمیایی استثنایی آن است. رنگدانه مقاومت در برابر:
- قلیایی (ساختن آن برای محصولات سیمانی)
- اسیدهای ضعیف
- حلالها (چه ارگانیک و چه معدنی)
- فرآیندهای اکسیداسیون و کاهش
فرآیند تولیدی
تولید اکسید آهن زرد می تواند از طریق چندین روش رخ دهد که هر یک از ویژگی های کمی متفاوت در محصول نهایی به دست می آورند.
تولید طبیعی
اکسید آهن طبیعی زرد از طریق استخراج و پردازش رسوبات چشمه به دست می آید. مواد اولیه تحت عمل قرار می گیرد:
- استخراج از ذخایر معدنی
- خرد کردن و سنگ زنی برای کاهش اندازه ذرات
- شستشو برای از بین بردن ناخالصی ها
- محاسبه برای تنظیم خصوصیات رنگ
- فرز به توزیع اندازه ذرات نهایی
تولید مصنوعی
روش های تولید مصنوعی امکان کنترل بیشتر بر خصوصیات ذرات را فراهم می کند. متداول ترین فرایندها عبارتند از:
- روش بارش: نمک آهن رسوب و اکسیده می شود
- فرآیند لاکس: محصول جانبی تولید آنیلین
- فرآیند Penniman: آهن در حضور کاتالیزورها اکسیده می شود
ملاحظات زیست محیطی و ایمنی
برخلاف بسیاری از رنگدانه های ارگانیک مصنوعی ، اکسید آهن رنگدانه زرد اعتبار عالی محیط زیست را ارائه می دهد:
مشخصات ایمنی
اکسید آهن زرد در اکثر چارچوبهای نظارتی به عنوان غیر خطرناک طبقه بندی می شود. جنبه های مهم ایمنی شامل موارد زیر است:
- بدون محتوای فلزات سنگین
- به عنوان سرطان زا طبقه بندی نشده است
- در دسترس بودن بیولوژیکی کم
- بدون پتانسیل تجمع
عوامل پایداری
رنگدانه از نظر پایداری خوب است زیرا:
- سپرده های طبیعی در سراسر جهان فراوان است
- تولید مصنوعی می تواند از محصولات جانبی صنعتی استفاده کند
- طول عمر طولانی نیاز به استفاده مجدد/پالایش را کاهش می دهد
- در برنامه های خاص قابل بازیافت است
روندها و تحولات آینده
بازار اکسید آهن زرد با چندین روند قابل توجه در حال تکامل است:
رنگدانه های اندازه نانو
تحقیقات در مورد ذرات زرد اکسید آهن به اندازه نانو وعده ای را نشان می دهد:
- قدرت رنگی پیشرفته
- ویژگی های پراکندگی بهبود یافته
- امکانات جدید برنامه در زمینه های پیشرفته
تولید مبتنی بر زیست
فن آوری های نوظهور روشهای تولید بیولوژیکی را با استفاده از:
- باکتری های اکسید کننده آهن
- فرآیندهای تخمیر قارچی
- ترکیبات آهنی با گیاه
از آنجا که مقررات زیست محیطی در سراسر جهان سخت تر می شود ، تقاضا برای رنگدانه های ایمن و بادوام مانند اکسید آهن زرد احتمالاً در صنایع متعدد رشد خواهد کرد. ترکیب آن از ویژگی های عملکرد و ایمنی زیست محیطی آن را به یک انتخاب همه کاره برای برنامه های کاربردی اعم از مصالح ساختمانی گرفته تا نقاشی های هنری تبدیل می کند. $ $
