ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технология производства из "Химия и технология пигментов Издание 4" Изумрудная зелень была открыта в 50-х годах прошлого столетия. Она представляет собой гидрат окиси хрома, обладающий очень красивым изумрудно-зеленым цветом цветовая характеристика X = 496 нм, Р — 35%, р = 18%. Соотношение между СггОз и НгО в изумрудной зелени колеблется от 1,5 до 2,5 моль НгО на 1 моль СггОз. Большая часть воды адсорбирована и может быть удалена без изменения цвета пигмента небольшая часть ( 7з) связана прочно —при ее удалении пигмент разрушается. [c.439] Различают два типа изумрудной зелени. Один является аморфным или очень слабо кристаллизованным, грубозернистым (величина частиц 1—10 мкм), лессирующим. Вследствие прозрачности пигменты этого типа при нанесении их масляных накрасок тонким слоем на белый грунт приобретают красивый изумрудный цвет. В толстом слое цвет масляной накраски темно-зеленый. Пигменты этого типа содержат в виде примеси борный ангидрид, обычно в количестве 4—8% их примерный состав (в %) СггОз 70, ВгОз 5, НгО 20, примеси разных окислов 4. [c.439] Пигменты второго типа являются кристаллическими, они относятся к кубической Y-форме моногидрата окиси хрома СгО (ОН), тонкодисперсны, укрывистость 35 г/м коэффициент преломления 1,9. Примерный состав пигментов (в %) СггОз 80, НгО 16—17, ЫагО 1,5 pH водной вытяжки 9,5. Плотность изумрудной зелени 3300 кг/м насыпная плотность 800—850 кг/м маслоемкость 65—90. [c.439] Изумрудная зелень отличается особой стойкостью к действию солнечного света, атмосферных влияний, агрессивных газов (SO2, Нг5), а также химических реагентов она не растворяется в кислотах и щелочах. Следовательно, по стойкости она близка к окиси хрома, но в отличие от нее термостойкость изумрудной зелени невелика при нагревании она переходит в окись хрома. Однако при температурах до 200 °С изумрудная зелень изменяется мало —она теряет часть своей воды (очевидно, адсорбционной), но при стоянии на воздухе вновь ее поглощает. Изумрудная зелень широко применяется для производства масляных художественных красок. Благодаря яркости цвета и высокой термо-, свето- и атмосферо-стойкости она применяется для всех видов окрасочных работ. Поэтому разработка рациональных методов изготовления изумрудной зелени представляет большой интерес. [c.439] Старение связано с уменьшением количества гидратной воды, увеличением размера частиц, изменением цвета и ухудшением растворимости в кислотах и особенно в щелочах. [c.440] Моногидрат окиси хрома, полученный в мягких условиях, аморфен или слабо кристалли-чен. Так, при температуре 400 °С и давлении 400 кгс/см из гидрата оксихрома был получен моногидрат состава СгО(ОН)-О.ШгО, который на рентгенограмме дал лишь несколько слабых, размытых интерференционных линий (рис. ХХ1П-8). [c.441] При жестких условиях синтеза моногидрат окиси хрома получается в хорошо окристаллизованном виде. В настоящее время известны две кристаллические структуры моногидрата окиси хрома а- и у-формы. По некоторым данным [2] существует и третья структура — орторомбическая. Из этих структур наиболее устойчива а-форма, у-форма является промежуточной и получается при синтезе моногидрата в мягких условиях орторомбическая, в отличие от у- и а-формы, получается лишь из двуокиси хрома СгОг в гидротермальных условиях эта структура также окрашена в зеленый цвет. Константы кристаллической решетки а-формы а = 4,787 А, а = 36,3° 2 = 1 для у-формы а=4,861 А, 6=4,292 А, с=2,960 А. [c.441] Гидраты окиси хрома обычно окрашены в малоинтенсивные тона зеленого, голубого или фиолетового цвета. По некоторым данным более интенсивная окраска получается при осаждении солеи хрома специфическими осадителями — карбонатом или сульфидом цинка, нитратом аммония или металлическим цинком. [c.442] Изумрудная зелень — наиболее интенсивно и ярко окрашенный гидрат окиси хрома, что обусловлено особым физическим состоянием — уплотнением крупных частиц. При сильном и продолжительном растирании изумрудная зелень приобретает серый оттенок и свойства осажденного гидрата окиси хрома. [c.442] Изумрудная зелень является у-формой СгО (ОН), ее получают восстановлением раствора моно- или бихромата калия или натрия при высоких температуре и давлении или прокаливанием смеси бихромата калия или натрия с борной кислотой. Восстановление обычно проводят при 350—360 °С и 350 кгс/см с помощью органических веществ сахара, мелассы и др. Можно проводить восстановление также водородом под давлением 140—200 кгс/см . [c.442] Химические основы процесса образования изумрудной зелени еще недостаточно изучены. Наиболее вероятно предположение, по которому изумрудная зелень получается в процессе прокаливания в результате взаимодействия КгСггО с пироборной кислотой, образующейся при дегидратации борной кислоты. Пироборная кислота устойчива к нагреванию. При ее взаимодействии с К2СГ2О7 освобождается хромовая кислота, которая в условиях синтеза (550— 600 °С) разлагается с образованием гидрата окиси хрома. При дальнейшем нагревании частицы гидрата окиси хрома уплотняются и переходят в состояние, характерное для изумрудной зелени. [c.443] Таким образом, весь процесс можно рассматривать как нагре вание гидрата окиси хрома при высокой температуре в расплаве пироборной кислоты и буры. [c.443] Процесс изготовления изумрудной зелени состоит из следующих операций приготовление к прокаливание шихты разложение плава и его промывка фильтрование, сушка, размол и сепарирование пигмента. [c.444] Пары воды уносят часть борной кислоты, примерно 5—8% от общего количества при работе с влажной шихтой потери несколько возрастают. Ввиду сильного вспучивания шихты ее загружают в печи небольшими порциями, так, в электропечь с поверхностью пода 0,5 м — только 10—15 кг шихты, из которой получается 1,5—2,5 кг пигмента. [c.444] Для регенерации борной кислоты в кристаллизатор к маточному раствору добавляют при нагревании (80—90 °С) расчетное количество соляной кислоты (устанавливают титрованием пробы НС1 по конго красному), после чего массу охлаждают до температуры 18—20°С, при которой основная часть борной кислоты оседает и лишь небольшое количество ( 50 г/л) остается в растворе. При большом масштабе производства этот раствор подвергают вакуум-выпарке и вновь охлаждают до температуры кристаллизации. Кристаллы борной кислоты фильтруют и подсушивают. [c.445] Исходным сырьем при данном методе служат хроматы и бихроматы натрия, восстановление проводится с помощью органических соединений, в основном мелассы, и водорода. Установка аля получения пигмента восстановлением хромпика мелассой показана на рис. XXIII-10. [c.445] В результате реакции образуется изумрудная зелень, которая вместе с водой, нагретой до высокой те.мпературы, проходит через теплообменники, нагревая при этом воду, поступающую для охлаждения, до 270°С (по принципу противотока). [c.446] Суспензия пигмента, проходя теплообменники, несколько охла ждается, после чего поступает в водяные холодильники, где происходит окончательное ее охлаждение до 60—70°С. Затем суспензи попадает через взрывной игольчатый клапан 12 в бак 14, откудг направляется на промывку и фильтрование. [c.446] Полученная паста сушится, предпочтительно в вакуум-сушилке при 90—95°С и размалывается в дезинтеграторе. [c.446] Вернуться к основной статье