تاثیر رنگدانه های کرومات و سدیم کرومات در صنعت رنگ

رنگدانه چیست و چه کاربردی دارد؟

مواد رنگی به دو دسته پیگمانها ( رنگدانه‌ها ) و رنگها طبقه‌بندی می‌شوند. رنگدانه با رنگ متفاوت است. تفاوت آنها در این است که رنگدانه ها ذرات جامدی هستند که برای بوجود آوردن خصوصیات معینی در رنگ پراکنده می شوند. رنگدانه ها فقط سطح جسم را رنگی می کنند ولی رنگ بایستی توسط ماده مورد رنگرزی جذب شود . رنگدانه‌ها در آب نامحلول هستند. اما می‌توان آنها را مانند رنگدانه‌های مورد مصرف در نقاشی ، توسط حلال مناسبی به صورت سوسپانسیون در آورد. رنگدانه عبارت است از ذرات بسیار ریز که در ساخت رنگ به کار می رود و اساساً نامحلول در حامل هستند منظور از حامل به قسمت مایع رنگ گفته می شود که شامل رزین تشکیل دهنده رنگ، مواد فرار موجود در رنگ، و هر چیز دیگری که در قسمت مایع رنگ حل شده باشد. فام و پوشش رنگ به وسیله رنگدانه تأمین می شود، لیکن در تعریف رنگ گفته شده که رنگدانه لازم نیست فام داشته باشد. با تغییرات اندکی در ساختار شیمیایی رنگدانه در صورتی که باعث انحلال پذیری در آب گردد ممکن است بتوان آن را به عنوان رنگ در صنعت رنگرزی استفاده کرد. رنگدانه یک ترکیب ویژه رنگدار یا بیرنگ،سیاه یا سفید است که می تواند در یک واسطه، رزین یا پلیمر بدون آنکه حل شود یا به قدر محسوسی تحت تاثیر تغییرات شیمیایی یا فیزیکی قرار گیرد، دیسپرس شود.وقتی رنگ به صورت فیلم نازک بر سطح مورد استفاده قرار میگیرد،پیگمنت دیسپرس شده، جذب خواهد شد ونور را پراکنده می کند. رنگدانه‌ها یا پیگمانها ، مواد جامد تزئینی هستند که در شکل و اندازه‌های مختلف در حلالهای مربوط به حالت معلق تهیه و بکار می‌روند و موارد استفاده زیادی در رویه زدن ، رنگرزی انبوه و دیسپرسیون در هوا دارند. موارد استعمال عمده پیگمانها در لاکها ، رنگهای روغنی ، ورنی ها ، رنگهای سلولزی ، رنگهای پلاستیکی ، مرکبهای چاپ و رنگرزی کاغذ و تاسیسات آهنی می باشد. صنایع پوششی عمده ترین موارد استعمال پیگمانها می باشد. امروزه پوشش سطح وسایل فلزی و چوبی بناها ، وسایل نقلیه و … اهمیت فراوانی دارد زیرا این وسایل توسط رنگ از عوامل مختلف مثل هوا ، رطوبت و ترکیبات شیمیایی محافظت می شوند. در رنگ زدن اشیا به زیباتر شدن آنها کمک می کند.


تاثیر رنگدانه های کرومات و سدیم کرومات در صنعت رنگ - سایت 30o2

رنگدانه های اصلی ،شامل رنگدانه های رنگدار، رنگدانه های ضد خورنده، رنگدانه های پر کننده و دیگر رنگدانه های تولید شده با صنایع شیمیایی مثل نمک های فلزی معدنی،ترکیبات فلزی و غیر فلزی آلی تولید می شوند.ترکیبات آلی رنگدار، به طور معمول، از صنایع رنگ که توسعه یافته اند می آیند و این جریان توسعه رنگ ها برای نساجی و چوب همچنان ادامه دارد.این مواد از دسته مواد ساده هستند که به جهت طراحی کردن مولکولهای رنگدانه قابل انحلال هستند و هم اکنون تولید رنگدانه ها در سطح جهان یک تجارت، با اهمیت اقتصادی بالا است.
از جمله خصوصیات رنگدانه : فام –قدرت پوشانندگی – اندازه ذرات و شکل آن ها – سهولت مرطوب شوندگی- جذب روغن – ارزش حجمی – ممانعت از خوردگی – مقاومت در برابر نور حرارت آب مواد شیمیایی رو آمدن
معمولاً رنگدانه‌ها را براساس انواع شیمیایی به رنگدانه‌های معدنی یا آلی طبقه‌بندی می‌کنند، اما این رنگدانه‌های آلی یا معدنی می‌توانند طبیعی یا سنتزی باشند.
رنگدانه‌های طبیعی و مصنوعی

رنگدانه‌های معدنی طبیعی از پوسته زمین استخراج می‌شوند، خرد شده ، شسته شده ، از لحاظ اندازه درجه‌بندی می‌شوند. غالباً برای این رنگدانه‌های طبیعی ، معادل مصنوعی هم وجود دارد، یعنی رنگدانه از اجزاء دیگری در اثر یک فرآیند شیمیایی ساخته می‌شود. ظاهراً از نظر شیمیایی با نمونه طبیعی یکسان است، ولی اغلب خواص متفاوتی دارد و معمولاً به خاطر شکل بلوری مطلوبتر ، خلوص بیشتر و دانه‌بندی مطلوبتر ، مرغوبتر از نوع طبیعی می باشد.
امروزه رنگدانه‌های آلی به مراتب بیشتر از رنگدانه‌های معدنی می‌باشند. بعضی از جدیدترین رنگدانه‌ها ساختمان آلی فلزی دارند. بیشتر رنگدانه‌های آلی ، مواد شیمیایی آلی هستند که روی یک هسته معدنی هیدروکسید آلومینیوم رسوب داده شده‌اند. از مهمترین رنگدانه‌های آلی می‌توان به گروه فتالوسیانین‌ها اشاره کرد. پیگمنت‌های آلی عمدتا در جوهر (%۵۰)، رنگ (%۲۵)، پلاستیک (%۱۲) و لاستیک (%۱۰) و ۳% دیگر موارد کاربرد دارند.


تاثیر رنگدانه های کرومات و سدیم کرومات در صنعت رنگ - سایت 30o2

کروم و نقش رنگدانه ای آن

کروم یکی از عناصر جدول تناوبی است که دارای نشان Cr و عدد اتمی ۲۴ می‌باشد.کروم به شکل سنگ معدن کرومیت (H۲CrO۴ ) استخراج می شود. این عنصر را بصورت تجاری با حرارت دادن این سنگ معدن در حضور آلومینیوم یا سلیکون تهیه می کنند کرومات سدیم و دی کرومات سدیم دو ترکیب اصلی کروم هستند که از سنگ معدن کرومیت برای استفاده در صنایع شیمیایی تولید می شوند. کرومات سدیم و دی کرومات عمدتاً برای تولید اسید کرومیک و رنگدانه های کروم مورد استفاده در دباغی چرم و کنترل خوردگی استفاده می شوند. در صنایع پارچه و نساجی به عنوان ثابت کننده رنگ آمیزی استفاده می شود. برای تولید کردن شیشه های رنگی و لعاب سرامیکی از این ماده استفاده می شود سایر ترکیبات کروم شامل کرومات پتاسیم و دی کرومات پتاسیم، دی کرومات آمونیوم، اسید کرومیک و سولفات کروم است.
از ترکیبات کروم از جمله اکسید کروم سبز , زرد کروم و نارنجی کروم در صنایع رنگ سازی استفاده می شود. این رنگدانه ها در رنگها و پلاستیکها کاربرد دارند. دی کرومات سدیم نارنجی تا قرمز رنگ می باشد، بلورین و غیر آلی است وپس از حرارت دادن موجب انتشار ذرات سمی کروم می شود. برای تولید رنگدانه های غیر آلی این ترکیب مورد استفاده قرار می گیرد و طیف وسیعی از رنگ های پایدار را تولید می کند.
انواع رنگدانه های کروم

رنگدانه ی زرد کروم : این رنگدانه زرد روشن است که شهرت خاص خود را دارد.در انواع سایه ها از زرد باز مایل به سبز روشن گرفته تا زرد مایل به قرمز تیره یافت می شود. رنگ های زرد کروم قدرت پوشش خوبی دارند و پراکنده شدن آن ها به سادگی صورت می گیرد.
نارنجی کروم: این رنگدانه به دلیل بالا بودن قیمت، کمتر مورد استفاده قرار می گیرد و بیشتر از نارنجی مولیبدات استفاده می نمایند.
سبز کروم: سبز کروم به خاطر درخشندگی، دوام، قدرت پوشش و قیمت پایین برای مدت ها رنگدانه ای پرمصرف بود. در درجات رنگ مختلفی از سبز روشن مایل به زرد تا سبز تیره مایل به آبی این نوع رنگدانه مشاهده می شود. سبز کروم مقاومت قلیایی ضعیفی دارد و در رنگ های لاتکس به کار نمی رود.
روی کرومات بازی: خواص این رنگدانه تا حدودی شبیه خواص زرد روی است رنگ آن زرد مایل به سبز بوده و برای آماده کردن سطح فلزاتی مانند فولاد و آلومینیوم به کار می رود و موجب می شود تا قدرت آن ها در ازتباط با چسبندگی و مقاومت در برابر خوردگی بالا رود.
سبز اکسید کروم: این رنگدانه سبز نسبتا تیره می باشد. دوام و مقاومت عالی دارد . قدرت پوششی متوسطی داشته و امولوسیون کردن آن آسان است. با بازتابش مادون قرمز بالایی که دارد رنگدانه ی سبز مهمی در رنگ های استتاری می باشد.
سرب سیلیکو کرومات بازی: این رنگدانه نیز نارنجی روشن است که ابتدا به عنوان رنگدانه ی ضد زنگ در ساختمان های فولادی به کار می رفت. به خاطر قدرت پوششی ضعیف می توان آن را با سایر رنگدانه ها مخلوط کرد تا رویه هایی با فام های مختلف که همچنان دارای خواص ضد زنگ می باشند به دست آید.
ثبات رنگ منسوجات به دو عامل بستگی دارد: انتخاب رنگ مناسب براساس مواد منسوجی که باید رنگ شوند و انتخاب روش رنگرزی الیاف، نخ یا پارچه.


تاثیر رنگدانه های کرومات و سدیم کرومات در صنعت رنگ - سایت 30o2

رنگینه های دندانه ای (Mordant Dyes) یا رنگینه های کرومی دارای خاصیت اسیدی هستند. که به دلیل دارا بودن ساختمان مولکولی خاص قادر به تشکیل پیوند کئوردیناس با فلزات می باشند. داندانه بر پایه نمک های فلزی است. در حمام رنگرزی و یا بعد از اتمام مراحل رنگرزی از بی کربنات سدیم یا پتاسیم به همراه آنها استفاده می شود. این کار در راستای بهره گیری از عملکرد پیوندی کروم انجام می گیرد. این رنگینه ها بیشتر برای رنگرزی پشم به کار برده می شوند؛ چرا که استفاده از آنها در عمل آوری پشم باعث ثبات رنگ الیاف می شود. ضمناً این رنگینه ها برای رنگرزی پنبه، لینن، ابریشم، ریون و نایلون نیز مورد استفاده قرار می گیرند، هر چند که تاثیر کمتری بر روی این نوع از الیاف دارند. در رنگرزی الیاف با این گونه مواد رنگزا رنگینه و فلز به صورت جداگانه جذب لیف گردیده و در داخل لیف با ایجاد پیوند بین ماده رنگزا و فلز حجم مولکول ماده رنگزا افزایش، در نتیجه ثبات شستشویی ماده رنگزا به مقدار قابل ملاحظه ای اقزایش می یابد. مواد رنگزای کرومی از نظر تیره بودن تقریباً مشابه مواد رنگی طبیعی بوده و ارزان قیمت می باشند چنانچه رنگرزی پشم با اینگونه مواد رنگزا به صورت اصولی و علمی انجام گردد یقیناً ضمن آنکه محصول رنگرزی شده از قیمت تمام شده کمتری برخوردار است کیفیت مطلوبی بالاخص از نظر ثبات شستشویی و نوری خواهد داشت. رنگرزی پشم با استفاده از مواد رنگزای کرومی به سه روش انجام میگردد
۱. پیش دندانه(Bottom Chrome): در این روش ابتدا الیاف پشمی را با استفاده از دی کرومات سدیم یا پتاسیم در محیط اسیدی (اسید فرمیک یا احیا کروم ،اسید سولفوریک یا –ترش کروم) یا بدون اسید (شیرین کروم)دندانه داده می شود. حجم حمام به وزن کالا را تنظیم سپس حداکثر ۳% دی کرومات و ۵/۱% اسید سولفوریک یا اسید فرمیک یا نمک سولفات سدیم به آن اضافه ، در چهل درجه سانتی گراد کالا را به حمام وارد و حداقل ۳۰ دقیقه در جوش عملیات دندانه دادن را ادامه می دهیم. کالای داندانه داده شده را شستشو داده و عملیات رنگرزی را همانند رنگرزی پشم با مواد رنگزای اسیدی میلینگ ادامه می دهیم.
۲. پس دندانه (After Chorom): در روش اول رنگرزی ابتدا عملیات رنگرزی همانند رنگرزی با مواد رنگزای اسیدی انجام شده سپس نسبت به تخلیه پساب حمام اقدام و محلول جدید با استفاده از ۲% دی کرومات پتاسیم تهیه ،کالا رنگرزی شده را اضافه و عملیات دندانه دادن را به مدت حداقل ۳۰ دقیقه در جوش ادامه می دهیم. از اضافه نمودن دندانه در حمامی که در حال جوش است جداً باید اجتناب نماید در غیر این صورت احتمال بروز نایکنواختی در رنگرزی بسیار زیاد است.
۳. دندانه و رنگ همزمان (Meta Chrome): اقتصادی ترین روش رنگرزی است و اکثریت قریب به اتفاق رنگرزها از این روش استفاده می نمایند. در این روش معمولاً از ۵% نمک سولفات سدیم ،۳% اسید استیک ،و حداکثر ۱% دندانه دی کرومات بعلاوه مقدار مورد نیاز ماده رنگزا استفاده می شود. رنگرزی در دمای ۴۰ درجه سانتیگراد و با اضافه کردن اسید استیک ،نمک سولفات سدیم و ماده رنگزا شروع ،پس از اطمینان از یکنواختی محلول کالا را به حمام اضافه می نماییم در مدت حداقل ۳۰ دقیقه حمام را به جوش رسانیده و رنگرزی را حداقل به مدت ۶۰ دقیقه در جوش ادامه می دهیم، در پایان عملیات شستشوی پشم با آب ولرم و صابون ضروری است. در این روش رنگرز نباید بیش از ۱% دی کرومات استفاده نماید چرا که استفاده بیش از حد نیاز علاوه بر اتلاف منابع باعث تضعیف پشم نیز خواهد شد.


تاثیر رنگدانه های کرومات و سدیم کرومات در صنعت رنگ - سایت 30o2

محصولات مشابه

نانوذرات اکسید تیتانیوم

Titanium dioxide nanoparticles, Nano TiO۲, TiO۲ nanopowder, Titanium dioxide nanopowder
نانو پودر دی اکسید تیتانیوم، نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید، آناتاز، روتایل
آزمایشگاهی
TiO2 Nanoparticles
TiO2
Product Nu:
CAS number: 13463-67-7
Molocular Weight: 79.866

نانولوله های کربنی چند دیواره

Multiwall Carbon Nanotubes, Multi-Walled Carbon Nanotubes
نانوتیوب های کربنی چند دیواره
آزمایشگاهی
MWCNTs
C
Product Nu:
CAS number: 308068-56-6
Molocular Weight:

نانوذرات کاربید تنگستن

Tungsten Carbide Nanopowder, Tungsten Carbide Nanoparticles, WC Nanopowder, Nano WC
نانو پودر کاربید تنگستن، نانوذرات تنگستن کارباید، نانو پودر تنگستن کارباید
آزمایشگاهی
WC nanoparticles
WC
Product Nu:
CAS number: 12070-12-1
Molocular Weight: 195.86

نانوذرات کاربید بور

Boron Carbide Nanoparticles, Boron Carbide Nanopowder, B۴C Nanopowder, Nano B۴C
نانو پودر کاربید بور، نانوذرات بور کارباید، نانو پودر بور کارباید
آزمایشگاهی
B4C nanoparticles
B4C
Product Nu:
CAS number: 12069-32-8
Molocular Weight: 55.25

نانولوله های کربنی تک دیواره

Single-Walled Carbon Nanotubes
نانوتیوب های کربنی تک دیواره
آزمایشگاهی
SWCNTs
C
Product Nu:
CAS number: 308068-56-6
Molocular Weight:

نانو گرافن اکساید

Nano Graphene Oxide Powder, GO nanopowder
نانو گرافن اکسید، پودر نانو گرافن اکساید، پودر نانوگرافن اکسید، گرافن اکساید
آزمایشگاهی
Nano Graphene Oxide
Product Nu:
CAS number: 1034343-98-0
Molocular Weight:

نانوذرات کاربید تیتانیوم

Titanium Carbide nanoparticles, Titanium Carbide Nanopowder, Nano TiC, TiC nanoparticles
نانو پودر کاربید تیتانیوم، نانو پودر تیتانیوم کاربید، نانو ذرات تیتانیوم کارباید
آزمایشگاهی
TiC nanoparticles
TiC
Product Nu:
CAS number: 12070-08-5
Molocular Weight: 59.89

نانوذرات اکسید سیلیسیم

Silicon Dioxide Nanoparticles, Silica Nanoparticles
نانوذرات دی اکسید سیلیسیم، نانو سیلیکا، نانوذرات سیلیکا، نانو پودر سیلیکا، نانو پودر اکسید سیلیسیم
آزمایشگاهی
SiO2 Nanoparticles
SiO2
Product Nu:
CAS number: 7631-86-9
Molocular Weight: 60.08

مقالات تخصصی مواد شیمیایی