پیگمنت‌های معدنی بر پایه اکسید آهن (Iron Oxide)
مقدمه:
اکسیدهای آهن، مهم‌ترین و پرمصرف‌ترین پیگمنت‌های رنگی معدنی در جهان هستند. آنها در رنگ‌های اصلی زرد (FeOOH)، سیاه (Fe3O4) و قرمز (Fe2O3) و همچنین به عنوان مخلوط در سایه‌های نارنجی، بژ و قهوه ای موجود هستند. این پیگمنت‌ها عموما ً در رنگ نقاشی، پلاستیک‌ها و در مواد ساختمانی مانند سیمان و بتن استفاده می‌شوند.
پیگمنت‌های معدنی اکسید آهن چه ویژگی‌هایی دارد :
قرمز تا قهوه‌ای و سیاه دیده می‌شوند. این پیگمنت‌ها به عنوان رنگدانههای ارزان قیمت و بادوام در رنگ‌نقاشی، پلاستیک‌ها و مواد ساختمانی مانند سیمان و بتن استفاده می‌شوند. اکسیدهای آهن می‌توانند طبیعی یا سنتزی باشند. اکسید آهن (II, III) یا مگنتیت، یکی از مهم‌ترین اکسیدهای آهن است که خواص مغناطیسی دارد و در ترمایت، الکترونیک و پزشکی کاربرد دارد. هر دو پیگمنت اکسید آهن طبیعی و سنتزی کاربرد تجاری دارند. اکسیدهای آهن طبیعی احتمالا ً قدیمی ترین رنگدانههای مصرفی هستند و توسط انسان‌های نخستین برای نقاشی غارها به کار می‌رفتند. پیگمنت‌های طبیعی اکسید آهن، طی فرآیند آسیاب کردن، با خلوص مناسبی ساخته می‌شوند. از طرفی دیگر پیگمنت‌های اکسید آهن سنتزی به دلیل خلوص شیمیایی و حالت فیزیکی کنترل شده ای که دارند، مفیدتر از پیگمنت‌های طبیعی می باشند. در کل اکسیدهای آهن پیگمنت‌های بسیار عالی با مقاومت فوق العاده نسبت به نور و هوازدگی هستند. آنها دارای عالی ترین مقاومت در برابر مواد شیمیایی بوده و تقریبا ً در تمام سیستم های پوشش دهی غیر قابل حل و غیر فعال هستند. عیب عمده آنها چرک بودن سایه رنگ آن‌هاست، نمی توان از آنها رنگ‌های شفاف و تمیزی تهیه کرد.
رنگدانه اکسید آهن بسته به منبع و روش تولید می تواند طبیعی یا مصنوعی باشد.
- رنگدانه طبیعی اکسید آهن از مواد معدنی مانند هماتیت، لیمونیت و مگنتیت به دست می آید که در بسیاری از نقاط جهان یافت می شود. رنگدانه اکسید آهن طبیعی خلوص کمتر و کیفیت متفاوت تری نسبت به رنگدانه اکسید آهن مصنوعی دارد، اما ارزان تر و سازگار با محیط زیست است. رنگدانه اکسید آهن طبیعی عمدتاً برای پرایمرها و لایه‌های زیرین استفاده می‌شود، جایی که قوام رنگ چندان مهم نیست.
- رنگدانه اکسید آهن مصنوعی توسط فرآیندهای شیمیایی تولید می شود که اندازه ذرات، شکل و توزیع رنگدانه را کنترل می کند. رنگدانه اکسید آهن مصنوعی خلوص بالاتر و کیفیت یکنواخت‌تری نسبت به رنگدانه اکسید آهن طبیعی دارد، اما گران‌تر و انرژی بیشتری نیاز دارد. رنگدانه اکسید آهن مصنوعی عمدتاً برای رنگ های پوششی و سایر کاربردهایی که ثبات رنگ در آنها بسیار مهم است استفاده می شود.
رنگدانه اکسید آهن به عنوان رنگ دهنده دارای مزایای زیادی است، مانند:
- پایدار و مقاوم در برابر نور، گرما، آب و مواد شیمیایی است که آن را برای استفاده در فضای باز و داخلی مناسب می کند.
- قدرت رنگ دهی بالایی دارد، به این معنی که مقدار کمی رنگدانه می تواند رنگ قوی ایجاد کند.
- این غیر سمی و زیست تخریب پذیر است که آن را برای انسان و محیط زیست ایمن می کند.
رنگدانه اکسید آهن نیز دارای معایبی است، از جمله:
- روشنایی کم و ظاهری کدر دارد که باعث می شود برای برخی از کاربردها جذابیت کمتری داشته باشد.
- دارای طیف رنگی محدودی است که تولید برخی از سایه ها و رنگ ها را دشوار می کند.
- می تواند با برخی فلزات واکنش داده و باعث خوردگی یا زنگ زدگی شود.
نتیجه گیری:
به طور خلاصه، رنگدانه اکسید آهن یکی از پرکاربردترین و پرکاربردترین رنگدانه ها در جهان است. تاریخچه طولانی و آینده ای روشن دارد، زیرا پیشرفت ها و نوآوری های جدید دائماً کیفیت و عملکرد آن را بهبود می بخشد. رنگدانه اکسید آهن یک ماده با ارزش برای بسیاری از صنایع و محصولات است و تا سالهای آینده به رنگ آمیزی دنیای ما ادامه خواهد داد.
