CHROMU tlenek - barwnik

urs · 2021-10-28 04:22:00

71
TLENEK CHROMU
w.chem.: - Cr2O3 - mol. 151.990
temp.topnienia: ok.2265°C
właściwości: barwiące
inne: nierozpuszczalny w wodzie, toksyczny

jako barwnik: -
0.25-3% dodatek tlenku chromu powoduje zabarwienie od cytrynowożółtego, miodowego, złamanych jasnych zieleni do głębokiej zieleni (raczej zgniła zieleń, w odróżnieniu od zieleni uzyskiwanych przez dodanie tlenków miedzi)
wysoki procent zawartości tlenku chromu, 1-3% powoduje zmętnienie szkliwa;\r\nw szkliwach alkalicznych chrom daje odcienie żółci i zieleni;
w szkliwach ołowiowych ciepłe żółcie, miodowy, również zielen, ale przy wysokim %; jeśli jest dodany do szkliw zawierajacych cynę (i to też zależne m.in. od ilości) daje odcienie różowego; w niektórych szkliwach, uzyskuje się karmazynową czerwień z kombinacją chrom-cyna - róż; w obecności manganezu wpływa na zmiane koloru szkliwa; w wyższych temperaturach ( ok.1250°C) chrom ulega sublimacji i może wpłynać na kolor szkliw przedmiotów jednocześnie wypalanych.
zielony - chrom w większości szkliw daje kryjące zielone szkliwo z dodaniem 0.5 - 2.0% zarówno w atmosferze utleniającej jak i redukcyjnej we wszystkich stosowanych temperaturach, jednak odcienie, które wytwarza mogą być przygasłe, ciemne, zbyt matowe, nieinteresujące. w obecności tlenku wapnia barwa zmienia się w kierunku zieleni trawy. w celu rozjaśnienia barwy zielonych szkliw chromowych oprócz kredy dodaje się tlenek glinu.
zielononiebieski - monotonne zielenie chromowe mogą być przeksztalcone w ciekawe odcienie zielononiebieskie przez dodanie tlenku kobaltu - każdy 1% dodany rozjaśnia kolor, odrobina tlenku magnezu jest również przydatna; tego typu rezultaty uzyskuje się w szkliwach borowych i sodowych wolnych od cynku.
różowy chrom i cyna są często używane do uzyskiwania barw różowych w szkliwach pozbawionych cynku, z zawartością nie mniejszą niż 10% tlenku wapnia i niewielką ilością tlenku magnezu (stosowane są szkliwa alkaliczne i z dużą zawartością wapnia lub strontu); stront poszerza zakres temperatur wypału; używa się 0.1-0.5% chromu i 4-10% cyny. wcześniejsze przetopienie składników szkliwa podnosi intensywność koloru.
purpurowy - typowe róże chromowocynowe przekształcają się w odcienie purpury w szkliwach o dużej zawartości boru; np. szkliwo o składzie: 3.3 SiO2|0.27 Al2O3|0.2 B2O3|0.15 Li2O|0.5 CaO|0.1 MgO|0.15 Na2O z dodatkiem 5% cyny, 0.6% węglanu kobaltu, 0.17% tlenku chromu (autor: T.Hansen) daje ładną purpurę w temp.1230-1240°C.

żółty - chrom w szkliwach wysoko ołowiowych wytwarza żółty chromian ołowiu. szkliwa alkaliczne są polecane jako baza szkliwna; w innych szkliwach dodatek poniżej 0.5% tlenku chromu daje odcienie żółtawe lub zielonożółte.
pomarańczowy - jak w przypadku koloru żółtego, chrom w szkliwach wysoko ołowiowych wytwarza żółty chromian ołowiu. dodatek cynku (cynk+chrom) zmienia kolor na pomarańczowy.
brązowy - chrom w szkliwach cynkowych ma tendencje do tworzenia chromianu cynku, który daje brązowy kolor.
czarny - chrom jest składnikiem większości pigmentów dających czarny kolor uzyskiwany w atmosferze utleniającej. może być użyty w kombinacji chrom-kobalt-żelazo (w ilości do 40% wszystkich barwników) lub w kombinacji chrom-miedź (aż 65%).

źródło: m.in. T.Hansen - CeramicMaterials.Info
opracowanie: urs

716, ... no to jeszcze o chromie ...
tlenek CHROMU w szkliwach alkalicznych niskich temperatur
opieram się na tych samych materiałach co w przypadku tlenku niklu.

receptura szkliwa alkalicznego użytego do poniższych próbek:
- fryta wysoko alkaliczna 75 (zawarte topniki: sód, wapień i potas)
- kaolin 15
- krzemionka 10
wypał odbył się w temp.1060°C w piecu elektrycznym, atmosfera utleniająca. jasna glina niskich temperatur.
po lewej stronie podwójna warstwa szkliwa, po prawej jednorazowe zanurzenie.

dodatek 0.25% tlenku chromu -
dodatek 0.50% tlenku chromu -
dodatek 1.00% tlenku chromu -

kilka mieszanek, aby nabrać wyobrażenia o możliwościach kolorystycznych:
0.75% Cr2O3 + 0.12% t. kobaltu
0.75% Cr2O3 + 0.5% dt. manganu
0.75% Cr2O3 + 5% rutylu
0.75% Cr2O3 + 0.75% t. miedzi
0.75% Cr2O3 + 7.5% t. wanadu

i przykładowe zmętniacze:
dodatek 1.0% tlenku chromu + 5% tlenku cyny
dodatek 1.0% tlenku chromu + 5% tlenku tytanu
dodatek 1.0% tlenku chromu + 5% tlenku cyrkonu

723, ...o chromie, bo jakżeby inaczej ...
tlenek CHROMU w szkliwach ołowiowych niskich temperatur
opieram się na tych samych materiałach co powyżej.

receptura szkliwa ołowiowego użytego do poniższych próbek:
- fryta: dwukrzemian ołowiu 65 (zawarty topnik: tlenek ołowiu)
- skaleń potasowy 15
- kaolin 10
- kreda 10 (CaCO3)
■ fryta ''Richoux'' dwukrzemianu ołowiu : temp.: 900 - 1000°C, współczynnik rozszerzalności termicznej: 6,1 x 10-6/°C
analiza chem.: SiO2 29% | Al2O3 12% | PbO 59% | 353 mol.
wypał odbył się w temp.1080°C w piecu elektrycznym, atmosfera utleniająca. jasna glina niskich temperatur.
po lewej stronie podwójna warstwa szkliwa, po prawej jednorazowe zanurzenie.

dodatek 0.25% tlenku chromu -
dodatek 0.50% tlenku chromu -
dodatek 1.00% tlenku chromu -
kilka mieszanek:
0.50% Cr2O3 + 0.12% t. kobaltu
0.50% Cr2O3 + 1.0% dt. manganu
0.50% Cr2O3 + 5% rutylu
0.50% Cr2O3 + 0.75% t. miedzi
0.50% Cr2O3 + 3% t. wanadu

i przykładowe zmętniacze:
dodatek 1.0% tlenku chromu + 5% tlenku cyny
dodatek 1.0% tlenku chromu + 5% tlenku tytanu
dodatek 1.0% tlenku chromu + 5% tlenku cyrkonu

427, Podstawowe związki chromu

Podstawowe związki chromu wykorzystywane w ceramice
... obecnie w Europie stosowanie chromu sześciowartościowego 6+ do produkcji ceramiki użytkowej jest surowo zabronione! ...
[table]
[row]Cr2O3.FeO - Chromit (naturalny minerał chromu, który służy jako surowiec dla wszystkich związków chromu. chromit jest typowym spinelem żelazowochromowym. czyste gatunki chromitu znajdują zastosowanie jako barwniki do mas ceramicznych (szare płytki podłogowe), szczególnie w Azji ¦rodkowej).
[row]Cr2O3 - tlenek chromowy (zielony tlenek chromu wszystkich ceramików - materiał wyjściowy do wyrobu wielu rodzajów farb ceramicznych względnie pinkowych. farby pinkowe otrzymuje się przez prażenie mieszanki tlenku chromowego i tlenku cynowego)
[row]PbCrO4 - obojętny chromian ołowiu lub chromian ołowiawy - żółcień chromowa.
(służy do produkcji farb naszkliwnych i do barwienia ołowiowych szkliw fajansowych)
[row]PbCrO4.PbO lub Pb2CrO5 - zasadowy chromian ołowiu - czerwień chromowa.\r\n (podobnie: służy do produkcji farb naszkliwnych i do barwienia ołowiowych szkliw fajansowych; znana czerwień "koral" składa się z Pb2CrO5 w połączeniu z topnikiem o niskiej temperaturze topnienia. w celu otrzymania szkliw krystalicznych chromowoczerwonych dodaje się do szkliw o dużej zawartości ołowiu tlenek chromowy, dzięki czemu później tworzy się chromian ołowiawy w stopionym szkliwie)
[row]K2Cr2O7 - dwuchromian potasu lub dwuchromian potasowy - występuje pod postacią dużych pomarańczowych kryształów, które w temperaturze ok. 800°C stapiają się na jasnoczerwoną ciecz, a w temperaturze 1300°C przechodzą w chromian potasowy i tlenek chromowy, przy czym tlen utlenia się. reakcja przebiega według następującego wzoru: 2K2Cr2O7 = 2K2CrO4 + Cr2O3 + 30
(dwuchromian potasowy znajduje głónie zastosowanie przy sporządzaniu czerwieni pinkowej, nadał też początek wielu barwnikom na bazie chromu)
[row]Na2Cr2O7 - dwuchromian sodu (może zastąpić dwuchromian potasu w produkcji barwników ceramicznych)
[row]K2Cr2O4 - chromian potasu (uzyskiwany przez obrókę Chromitu)
Cl3Cr.6H20 - chlorek chromu (wykorzystywany do produkcji lustrów chromowych (? -> lustry)
[/table]

źródło: http://perso.wanadoo.fr/smart2000/chrom … rt.Conseil - FRANCE + "Technika zdobienia ceramicznego" - Eryk Różewicz

690
... powszechne barwniki na bazie CHROMU ...
Chrom jest pierwiastkiem, który przyczynia się do realizacji wielu różnorodnych kolorów i odcieni barwników ceramicznych, typu brązy, żółcienie, zielenie, czernie, czerwienie czy róże z odcieniem fioletu.

brązy:
■ Chrom-Żelazo (Cr-Fe): ciemne brązy, które czasami zawierają również domieszkę manganu i niklu\r\n
■ Chrom-Cynk (Cr-Zn): beże
■ Chrom-Cynk-Żelazo (Cr-Zn-Fe): jasne brązy
■ Chrom-Cynk-Żelazo-Glin (Cr-Zn-Fe-Al): czerwone brązy
■ Chrom-Cynk-Żelazo-Mangan (Cr-Zn-Fe-Mn): czarne brązy
■ Chrom-Antymon-Tytan (Cr-Sb-Ti): jasne brązy■ Chrom-Niob-Tytan (Cr-Nb-Ti): jasne brązy
■ Chrom-Tytan-Wapń-Krzem (Cr-Ti-Ca-Si): brązy

w szkliwach:
- stabilność, trwałość: aż do 1300°C w atmosferze utleniającej lub lekko redukcyjnej.
barwniki te mają tendencje do uwalniania chromu, który ulatnia się w wysokich temperaturach. barwniki nie zawierające cynku nie powinny być dorzucane do szkliw cynkowych, gdyż stają się niestałe. w przypadku czerwonych brązów (zawierające cynk) uzyskamy lepsze rezultaty w szkliwach, które zawierają cynk w granicach 3-6%. w celu zmętnienia szkliwa należy unikać tlenku cyny (odcienie różu Cr-Sn) i raczej używać cyrkonu (ZrSiO4). znaczny poziom ołowiu może pogorszyć lub zniszczyć tego typu barwniki przez ich rozpuszczenie.
jako farba podszkliwna:
są relatywnie stałe w temp. do 1300°C.
zgodność z innymi barwnikami:
mieszają się dobrze z większością barwników za wyjątkiem barwników typu Chrom-Cyna (róże, fiolety, bordo) dla brązów, które zawierają cynk.

przykład kompozycji dla czerwonego brązu typu Cr-Zn-Fe-Al
w cz.wagowych
- tlenek chromu zielony (Cr2O3) 26.00
- tlenek cynku (ZnO) 35.00
- tlenek żelaza czerwony (Fe2O3) 30.50
- tlenek glinu kalcynowany (Al2O3) 8.50 (może być uwodniony)

wyprażyć mieszaninę w temp. 1200-1230°C.
barwnik łatwy do wyprodukowania i mało kosztowny.
zasady produkcji:
frytowanie wymieszanych, sproszkowanych składników; po frytowaniu uzyskany produkt jest kruszony, potem rozdrabniany, mielony w wodzie i suszony przed zamienieniem go w proszek poprzez pytlowanie(?).

źródło: http://perso.wanadoo.fr/smart2000/chrom … h_chromium Smart.Conseil - FRANCE

692
... powszechne barwniki na bazie CHROMU ...

czernie:
■ Chrom-Kobalt-Nikiel-Żelazo (Cr-Co-Ni-Fe)
■ Chrom-Kobalt-Mangan-Żelazo (Cr-Co-Mn-Fe)
■ Chrom-Kobalt-Żelazo (Cr-Co-Fe)
■ Chrom-Kobalt-Nikiel-Żelazo-Mangan (Cr-Co-Ni-Fe-Mn)
■ Chrom-Nikiel-Żelazo-Glin (Cr-Ni-Fe-Al)

wszystkie te barwniki mają strukturę spineli z udziałem chromu, żelaza i glinu oraz z zasadowymi tlenkami jak kobalt, nikiel, mangan.
w atmosferze utleniającej barwniki te są stabilne do temp. 1300°C, a niektóre z nich mogą wytrzymać nawet 1350°C. są mało odporne na atmosferę redukcyjną i łatwo się degradują.ulatnianie się chromu pozostaje jednak istotną niedogodnością dla tego typu barwników w wysokich temperaturach.
każdy rodzaj czerni posiada pewne charakterystyczne zabarwienie związane z dominującym tlenkiem koloryzującym w składzie danej kompozycji; kobalt jest najsilniejszym barwnikiem. czernie mogą przybierać odcień brązu (tlenek żelaza), zieleni (tlenek chromu) lub niebieski (tlenek kobaltu).
w szkliwach:
należy unikać cynku, cyny, i cyrkonu. szkliwa ołowiowe faworyzują uzyskanie czerni. czernie zawierające dużą ilość kobaltu podnoszą znacznie topliwość szkliwa.
zgodność z innymi barwnikami:wykazują zgodność z wiekszością innych barwników za wyjątkiem barwników zawierających cynę.

przykład kompozycji czerni typu Cr-Co-Mn-Fe
w cz.wagowych- tlenek chromu zielony (Cr2O3) 64.40
- tlenek kobaltu czarny (Co2O3, CoO) 16.90
- dwutlenek manganu (MnO2) 10.20- tlenek żelaza czerwony (Fe2O3) 8.50

wyprażyć mieszaninę w temp. 1280°C
zasady produkcji:
frytowanie wymieszanych, sproszkowanych składników; po frytowaniu uzyskany produkt jest kruszony, potem rozdrabniany, mielony w wodzie i suszony przed zamienieniem go w proszek poprzez pytlowanie.

źródło: http://perso.wanadoo.fr/smart2000/chrom … h_chromium Smart.Conseil - FRANCE

695
... powszechne barwniki na bazie CHROMU ...
zielenie Chrom-Nikiel (spinele):
■ Chrom-Nikiel NiCr2O4 (Cr-Ni): daje odcień jasnej zieleni

stabilny do temp. 1250°C w atmosferze utleniającej lub redukcyjnej.

przykład:
- tlenek chromu zielony (Cr2O3) 87%
- tlenek niklu zielony (NiO(?)) 13%

frytować wymieszane, sproszkowane składniki w temp.1250°C

źródło: http://perso.wanadoo.fr/smart2000/chrom … h_chromium Smart.Conseil - FRANCE

698
... powszechne barwniki na bazie CHROMU ...

zielenie i zielenie niebieskie:
■ Chrom (Cr): zieleń chromowa (czasem z krzemionką)
■ Chrom-Kobalt (Cr-Co): niebieskie zielenie chromowo-kobaltowe (mogą czasami zawierać odrobinę glinu i tlenek cynku)zielenie chromowe są bardzo stabilne i trwałe, aż do temp. 1450°C w atmosferze utleniającej lub redukcyjnej. te barwniki są bardzo często używane w technice grawiur podszkliwnych porcelany i znoszą bez żadnych uszkodzeń różne etapy wypału wysokich temperatur w przedziale 1350-1400°C w obu rodzajach atmosfer. część chromu może się ulotnić podczas wypału, ale pozostaje to praktycznie bez żadnego wpływu na jakość produktu przy dekoracji podszkliwnej. niebieskie zielenie chromowo-kobaltowe są mnie wrażliwe pod tym względem.
w szkliwach:w przypadku barwienia szkliw oba te barwniki wykazują niezgodność z tlenkiem cyny i zielenie chromowe nie znoszą obecności cynku. zmętnienie szkliwa możliwe przy użyciu ZrSiO4. barwniki dorzucane są do szkliwa w ilości 2-4%.

przykład kompozycji niebieskiej zieleni typu Cr-Co-Zn-Al
w cz.wagowych
- tlenek chromu zielony (Cr2O3) 30.00
- tlenek kobaltu czarny (Co2O3, CoO) 20.00
- tlenek cynku (ZnO) 10.00
- uwodniony glin (Al(OH)3) 40.00

wyprażyć mieszaninę w temp. 1230-1250°C.
zasady produkcji:
frytowanie wymieszanych, sproszkowanych składników; po frytowaniu uzyskany produkt jest kruszony, potem rozdrabniany, mielony w wodzie i suszony przed zamienieniem go w proszek poprzez pytlowanie (... dziękuję).

źródło: Smart.Conseil - FRANCE

700
... powszechne barwniki na bazie CHROMU ...

róże Chrom-Glin:
■ typowa kompozycja: (AlCr)2O3
róże chromowo-glinowe mogą również zawierać odrobinę cynku

przykład:
w cz.wagowych
- tlenek Chromu zielony 60
- tlenek Glinu 40

odcienie tego typu róży są zmienne w zależności od użytego źródła światła (róż przy świetle elekrycznym ma często o zabarwienie fioletowe w świetle dziennym). stabilne do temp.1300°C w atmosferze utleniającej. odpowiadają szkliwom zawierającym cynk i glin. obecność wapna wpływa niekorzystnie na możliwość uzyskania tych odcieni.

źródło: Smart.Conseil - FRANCE

708, ... no to ciąg dalszy ...
... powszechne barwniki na bazie CHROMU ...

róże Chrom-Cyna-Wapń ("Pinks"):
■ Chrom-Cyna-Wapń (Cr-Sn-Ca)
róże te, z reguły są przygotowywane począwszy od tzw."bieli dla różu" (dosł.tłumaczenie) złożonych z tlenku cyny (SnO2) i węgalnu wapnia (CaCO3) - lub ewentualnie fluorytu CaF2 - wstępnie wyprażonych w temp. ok.1100°C (z dodatkiem lub nie krzemionki) w celu utworzenia cynianu wapnia. "Biel" zmieszana z dwuchromianem potasu (K2Cr2O7) lub tlenkiem chromu (Cr2O3) poddana jest kolejnemu prażeniu w atmosferze utleniającej w temp.1300°C w rezultacie czego uzyskuje się produkt od różowo-fioletowego, po przez kolor malwy, liliowy, purpurowe brązy, bordowy, aż po karmazyny. dodatki typu kwas borowy, krzemionka lub kobalt zmieniają właściwości barwiące tej kompozycji i pozwalają uzyskać szeroką paletę odcieni różu po fiolety.
otrzymane barwniki wykazują trwałość do temp.1250°C w atmosferze utleniającej. nie znoszą natomiast atmosfery redukcyjnej.
w szkliwach:
obecność cynku jest fatalna dla tego typu barwników. najlepsze rezultaty uzyskuje się w szkliwach bogatych w ołów i w wapień, bez cynku i z odrobiną boru. obecność materii organicznej lub innych znieczyszczeń metalicznych jest szkodliwa ze względu na ich redukujące właściwości.

przykład kompozycji różu typu Cr-Sn-Ca:
w cz.wagowych
■ "Biel" prażona w temp.1100°C
- dwutlenek cyny (SnO2) 56.00
- węglan wapnia (CaCO3) 44.00
■ "Róż" prażony w temp.1230-1250°C
- sproszkowana "Biel" 56.50
- tlenek chromu zielony (Cr2O3) 5.00
- dwuchromian potasu (K2Cr2O7) 10.50
- krzemionka (SiO2) 10.50
- kwas borowy (H3BO3) 17.50

zasady produkcji: jak wyżej ...
frytowanie wymieszanych, sproszkowanych składników; po frytowaniu uzyskany produkt jest kruszony, potem rozdrabniany, mielony w wodzie i suszony przed zamienieniem go w proszek poprzez pytlowanie.

źródło: Smart.Conseil - FRANCE

709
... powszechne barwniki na bazie CHROMU ... - reszta

żółcie typu Chrom-Antymon-Tytan
■ Chrom-Antymon-Tytan (Cr-Sb-Ti): kolor żółto-pomarańczowy aż po brązy.
wytrzymują temp.1300°C i nawet więcej w atmosferze utleniającej. mało odporne w atmosferze redukucyjnej. używane do koloryzacji mas ceramicznych i angob.
przykładu nie ma, i to tyle...

zielenie "Victoria"
■ Chrom-Wapń-Krzemionka (Cr-Ca-Si): zielenie emeraldowe.
realizowane począwszy od prażenia składników chromu i wapnia:
- dla chromu: dwuchromian potasu (K2Cr2O7), tlenek chromu (Cr2O3)
- dla wapnia: fluoryt (CaF2), chlorek wapnia (CaCl2), węglan wapnia (CaCO3)
stabilne do temp.1200°C jedynie w atmosferze utleniającej (lub ledwo redukcyjnej)
podstawowa formuła dla zieleni "Victoria": 3CaO.Cr2O3.3SiO2 (minerał izotopowy Granatu).
zielone zabarwienie uzyskane dzięki jonom chromu.
w szkliwach:
barwniki te używane są zarówno do szkliw jak i dekoracji podszkliwnej, odpowiadają szkliwom nie zawierającym cynku (ZnO) i o wysokiej zawartości wapnia (CaO). tlenek cyny jest również niekorzystny ze względu na tendecję do tworzenia róży (Cr-Sn-Ca). zalecane zmętnianie szkliwa cyrkonem (ZrSiO4). dodatek do szkliw może wahać się między 6-10%.

przykład kompozycji zieleni "Victoria" Cr-Ca-Si
- dwuchromian potasu (K2Cr2O7) 50.00
- węglan wapnia (CaCO3) 16.66
- fluoryt (CaF2) 16.66\r\n- krzemionka (SiO2) 16.66

wyprażyć mieszaninę w temp. 1120°C
zasady produkcji:
frytowanie wymieszanych, sproszkowanych składników; po frytowaniu uzyskany produkt jest kruszony, potem rozdrabniany, mielony w wodzie, płukany i suszony przed zamienieniem go w proszek poprzez pytlowanie.\r\npłukanie jest w tym przypadku bardzo istotne.

... ufff ...
źródło: Smart.Conseil - FRANCE

uLAB

#1 2021-10-28 04:22:00

CHROMU tlenek - barwnik

Stopka