niedziela , 4 Grudzień 2016
Home / Informacje / Uczelnia / Jak wykorzystać czerwony pigment?
fot. www.sxc.hu
(fot. www.sxc.hu)

Jak wykorzystać czerwony pigment?

Za swoją metodę naukowcy otrzymali złoty medal podczas targów “Brussels Innova 2009”.
Jak wyjaśniła w rozmowie z PAP kierownik Zakładu Technologii Ceramiki – dr Cecylia Dziubak, pigment to syntetyczny barwny minerał, wytworzony na wzór minerałów znajdujących się w skorupie ziemskiej. Jako produkt handlowy pigment ceramiczny jest bardzo drobnym, kolorowym proszkiem.

“Pigment cyrkonowo-żelazowy jest znany i używany od lat 60. XX wieku. Nadaje się do barwienia wszelkiego typu szkliw. Jego popularność wynika z tego, że jest bardzo uniwersalny. Ma dobrą wytrzymałość techniczną, bo utrzymuje stabilną barwę niezależnie od wysokości temperatury” – mówiła kierownik Zakładu Technologii Ceramiki.

Charakterystyczną cechą pigmentów cyrkonowych jest to, że się nie rozpuszczają w wodzie, zasadach, ani w kwasach i są odporne na temperatury osiągające nawet 1300 st. C. Oznacza to, że jeśli pigment w postaci proszku umieścimy nawet w temperaturze 1350 st. C. to nie straci swoich właściwości. Z tego powodu używa się go do barwienia szkliw ceramicznych.

W tradycyjnej metodzie produkcji pigmentu, oprócz nadającego cząsteczkom czerwoną barwę hematytu (Fe2O3), powstaje m.in. toksyczny dwutlenek siarki (SO2), którego znaczące ilości emitowane do środowiska powodują jego skażenie. W efekcie w ściekach występuje duże stężenie siarczanów, chlorków i fluorków alkalicznych.

Innowacyjność i ekologia metody opracowanej w Instytucie Ceramiki i Materiałów Budowlanych polega na zastosowaniu jako jednego z surowców hydroksytlenku żelaza (FeOOH), zamiast toksycznego uwodnionego siarczanu żelaza (FeSO4*7H2O). Hydroksytlenek żelaza podczas rozkładu w procesie termicznym wytwarza hematyt, a do atmosfery emituje tylko parę wodną, nieszkodliwą dla otoczenia. W ściekach produkcyjnych – zauważyła dr Dziubak – znajduje się wagowo około 10 razy mniej rozpuszczalnych soli, w których dominuje fluorek sodowy możliwy do zawrócenia i ponownego użycia w procesie produkcyjnym.

Jak tłumaczyła naukowiec, wytwarzanie pigmentu polega na zmieszaniu ze sobą bezbarwnych lub kolorowych składników. Po wymieszaniu poddaje się je procesowi kalcynacji, czyli wypalania w wysokiej temperaturze. “W efekcie procesu termicznej syntezy następuje połączenie podstawowych składników, a w międzyczasie do sieci krystalicznej wbudowują się pierwiastki zwane chromoforami” – opisywała.

Właśnie od rodzaju chromoforu zależy jaką barwę pigmentu otrzymamy. Do chromoforów należą m.in. tytan, chrom, żelazo i kobalt.

Pigment cyrkonowo-żelazowy jest zbudowany na sieci krystalicznej cyrkonu (krzemianu cyrkonu), a chromoforem jest hematyt (Fe2O3). “W tradycyjnej metodzie podstawowymi surowcami do wytworzenia tego pigmentu są: dwutlenek krzemu (SiO2) i dwutlenek cyrkonu (ZrO2) – które tworzą sieć krystaliczną krzemianu cyrkonu ZrSiO4; składnik chromoforowy – uwodniony siarczan żelaza (FeSO4*7H2O) i inne dodatki, np. mineralizatory” – wyjaśniała dr Dziubak.

Czerwono-brązowa barwa pigmentu cyrkonowo-żelazowego pochodzi od hematytu zamkniętego pomiędzy mikrokryształami ZrSiO4 podczas syntezy termicznej, co przedstawia zamieszczony poniżej rysunek.

Nietrwałe termicznie cząstki hematytu (Fe2O3) są ochraniane otoczką z krzemianu cyrkonu przed niszczącym oddziaływaniem temperatury i środowiska chemicznego.

Jak wyjaśniła dr Dziubak, pigment cyrkonowo-żelazowy nadaje się do zastosowania do prawie wszystkich typów szkliw przeznaczonych do dekorowania płytek i wyrobów sanitarnych oraz użytkowych. Ze względu na atrakcyjną barwę i stabilność w szerokim zakresie temperatur interesują się nim producenci wyrobów ceramicznych.

Autor: Źródło: MNiSW

Like
Like Love Haha Wow Sad Angry

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

X

Kontynuując przeglądanie strony, wyrażasz zgodę na używanie przez nas plików cookies. więcej informcji

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close