Синтетические железооксидные пигменты

Желтый железооксидный пигмент по химической природе является гидратом оксида железа состава Fe2O3-Н2О. Моногидрат оксида железа (III) может кристаллизоваться в трех кристаллических модификациях: a - (гетит), метастабильная b и g (лепидокрокит). В качестве пигмента применяется, главным образом, гетит. Не растворяется в воде и уксусной кислоте. Амфотерен, легко растворяется в неор­ганических кислотах и заметно растворяется в горячих концентриро­ванных растворах щелочей. Дегидратация пигмента происходит при 200 0C, при этом изменяются его оптические свойства. При 220 0C резко усиливается красный оттенок.

Обладает высокими пигментными свойствами, отличается высокой укрывистостью и красящей способностью, атмосферостоек и светостоек. Может применяться для эма­лей и красок на основе любых пленкообразователей, предназначенных для получения покрытий, эксплуатируемых как внутри помещений, так и в атмосферных условиях. Кроме того, используется в рези­новой промышленности, а также в качестве сырья для синтеза красного железооксидного пигмента.

Обычно выпускается несколько марок желтого железооксидного пигмента, различающихся главным образом по цвету, содержанию основного вещества и по дисперсности.

Желтый железооксидный пигмент получают обычно в результате гидролиза ионов Fe3+ в кислой среде, которые образуются в растворе при окислении ионов Fe2+ кислородом воздуха.

Непосредственным осаждением гидрата оксида железа (III) из растворов Fe3+ получить продукт, обладающий пигментными свойствами невозможно, так как он неизбежно образуется в виде коллоидного осадка, поэтому процесс проводят в растворе солей железа (II), осуществляя гидролиз ионов Fe3+, получающихся при окислении кислородом воздуха ионов Fe2+:

От значения рН при осаждении зависят многие свойства получаемого пигмента, регулирование проводится путем введения аммиака или, чаще, металлического железа. В этом случае суммарная реакция образования желтого железоксидного пигмента соответствует следующему уравнению:

Для исключения образования коллоидного гидроксида железа синтез проводят в присутствии зародышей, которыми служит гидроксид железа (III), полученный окислением гидроксида железа (II), обычно осаждаемого аммиаком:

Цвет желтых железооксидных пигментов зависит от размера частиц. Пигмент с частицами менее 0,2 мкм имеет блекло-желтый цвет с зеленоватым оттенком, с частицами 0,3‑0,4 мкм — ярко-желтый, с частицами 0,5—0,8 мкм — желтый с наивысшей красящей способностью. Пигмент с частицами болеет 2 мкм имеет темно-желтый цвет с красноватым оттенком.

Красный железооксидный пигмент. По химическому составу красный железооксидный пигмент — это оксид железа (III) гексагональной структуры (гематит). Светостоек и атмосферостоек. Применяется для получения грунтовок, эмалей и красок на основе любых пленкообразователей. Используется для окрашивания резины, пластмасс, древесно-стружечных материалов. Цвет пигмента в зависимости от размера частиц изменяется от оранжево-красного до пурпурного. Размер частиц оранжево-красного пигмента 0,2—0,4 мкм, красного — 0,4—0,6 мкм, малиново-красного— 1 —1,5 мкм, пурпурного — 2—3 мкм.

Красный железооксидный пигмент получают чаще всего термическим разложением железного купороса с предварительной его дегидратацией до одноводного сульфата, иначе происходит спекание конечного продукта:

При температуре 700—725 0C получается красно-оранжевый пигмент, при температуре 730—780 0C — красный, при температуре 850 0C — пурпурно-фиолетовый.Получают красный железооксидный пигмент и дегидратацией желтого:

Используется для получения красного железооксидного пигмента также и осадочный способ, аналогичный способу получения желтого.