Методы синтеза пигментов

В химической технологии пигментов можно выделить в основном три метода получения конечного продукта.

1. Осаждение из водной среды. Метод основан на использовании различных реакций взаимодействия (замещение, гидролиз, окислительно-восстановительные реакции и др.) двух или нескольких легко-или труднорастворимых в воде реакционноспособных соединений, дающих в результате нерастворимый в воде продукт. Этим методом синтезируют свинцовые и цинковые крона, желтые железооксидные пигменты, железную лазурь и др.

2. Прокалочные методы. Эти методы основаны на реакциях термического разложения, окисления или восстановления, протекающих в твердой фазе или на границе раздела фаз, а также на процессах полиморфного превращения. Прокалочные методы используются для синтеза оксидов железа, хрома, различных титанатов.

3. Конденсация из газовой фазы. Это окислительно-восстановительные реакции или реакции гидролиза, протекающие в газовой фазе. В технологии пигментов этот метод применяется лишь для синтеза цинковых белил, диоксида титана и диоксида кремния через соответствующие хлориды, а также технического углерода.

Конечно, строго разграничить эти методы можно не всегда. Наиболее распространенный в технологии пигментов метод синтеза, основанный на осаждении пигментов из водной среды, может осуществляться периодическим или непрерывным способом. Периодический способ характеризуется непрерывным изменением физико-химических условий синтеза, наличием местных пересыщений при введении тех или иных компонентов, непостоянством состава реакционной среды. Поэтому при таком методе осаждения трудно обеспечить получение осадка со строго заданными свойствами. Основными способами управления таким процессом при прочих равных условиях является точно установленный порядок введения исходных компонентов в реакционную систему, строго определенный режим перемешивания и, в ряде случаев, осаждение в присутствии предварительно синтезированных зародышей.

Постоянство всех физико-химических условий при осаждении может быть соблюдено только при использовании непрерывного способа синтеза. Такой способ дает возможность автоматического регулирования параметров процесса и управления ими в зависимости от свойств получаемого продукта.

Производство пигментов отличается от производства большинства неорганических и органических продуктов тем, что при их синтезе нельзя ограничиваться одним только требованием получения соединения определенного химического состава. Пигмент должен обладать также необходимыми размерами кристаллов заданной кристаллической модификации, так как кристаллическая модификация, форма и размер кристаллов определяют большую часть физико-химических и технических свойств пигмента.