Виды неорганических пигментов

Виды неорганических пигментов
При тщательном смешивании со связующими пигменты дают нерасслаивающиеся суспензии, которые и называются красочными составами (красками).
Пигменты — это тонко измельченные цветные порошки, нерастворимые как в воде, так и в применяемом связующем (в олифе, лаке и др.).
Связующие (или пленкообразующие) вещества — это жидкости с различной степенью вязкости, которые через некоторое время после нанесения их тонким слоем на поверхность основания должны отвердеть. Связующие «склеивают» частицы пигментов между собой и с основанием, образуя тонкие пленки.
Пигменты (сухие порошкообразные вещества, нерастворимые в воде и в связующих) делятся на две основные группы: неорганические (минеральные) природные или искусственные пигменты, состоящие главным образом из окислов и солей различных металлов;
органические пигменты, состоящие из сложных органических соединений (яркого и чистого цвета).
Виды неорганических природных пигментов
Природные пигменты получают механической обработкой (измельчением, отмучиванием и т. п.) окрашенных руд, цветных глин и других пород, содержащих ярко окрашенные минералы.
Наша страна богата разнообразными цветными породами, пригодными для получения дешевых и стойких природных пигментов различного цвета: белого (мел), желтого (охра), темно-желтого (сиена), розового, красного (мумии), вишнево-красного (сурики железные), коричневого (умбра), зеленовато-серого (глауконитовые глины) и других цветов.

Окраска пигментов возникает благодаря избирательному поглощению кристаллической решеткой пигмента волн той или другой длины. В результате, пигмент кажется окрашенным в цвет, который дополняет поглощенный. Beщества, присутствие которых обусловливает окраску пигментов, называя хромофорами («носителями цвета»).
В природных пигментах хромофорами являются чаще всего окислы железа, окислы марганца и других металлов, а также углеродистые вещества.) Природные пигменты можно разделить на ряд групп.
Железоокисные пигменты
Железоокисные пигменты (желтые, красные, коричневые) окраска которых зависит главным образом от вида и количества содержащихся в них окислов железа.
Гидраты окиси железа (Fe₂О₃:nН₂О) имеют золотистый, желтый и бурый цвета, безводная окись железа (Fe₂O₃ —красный, различных оттенков оранжево-красного до фиолетово-красного), закись-окись железа (FeO • Ре₂О₃)—синевато-черный. Смеси этих окислов имеют различные переходные оттенки.
Желтые железоокисные пигменты (природные охры и сиены) состоят из гидрата окиси железа с примесью большего или меньшего количества глины. Цвет охр зависит от вида и относительного количества гидрата окиси железа, а также от характера примесей. Обычно он меняется от светложелтого и золотистого до темножелтого. При нагревании Fe₂O₃•nН₂О дегидратируется и приобретает цвет: при 150—250°—желтовато-красный, а при 600—700°—красный.
Охры
Охры — дешевые и очень стойкие пигменты, широко применяемые для малярных составов всех видов. Качество охры тем выше, чем больше в ней гидрата окиси железа.
Сиены
Сиены отличаются от охр меньшим содержанием глинистых веществ и повышенным содержанием SiO₂ в коллоидной форме. Сиену применяют для окраски, имитирующей текстуру дорогих пород дерева.
Красные железоокисные пигменты
Красные железоокисные пигменты делятся на:

• 
  а) природные мумии, получаемые прокаливанием и измельчением руд и содержащие 20—70% Fe₂O₃; цвет мумий— от светлокрасного до коричнево-красного — зависит от содержания окиси железа;
  
• 
  б) природные железные сурик и, получаемые измельчением руд, содержащих 75—90% окиси железа («красный железняк»).
  

Все железоокисные пигменты очень стойки по отношению к действию света и к атмосферным влияниям, а окраска железным суриком защипает сталь от коррозии. Благодаря хорошим свойствам эти пигменты применяют очень часто и со всеми видами связующих.

Углекислые пигменты (измельченные мел, известняки и доломиты)
Их применяют главным образом с водно-клеевыми связующими, с растворимым стеклом, известью и т. п. В масляных составах эти пигменты не используются, так как приобретают грязный, желто-серый цвет.
Сульфатные пигменты
Сульфатные пигменты, из которых наиболее часто используется барит (BaSO₄), главным образом в качестве наполнителя, обладающего малой маслоемкостью и высокой атмосферостойкостю.
Глинистые пигменты
Глинистые пигменты глины различных цветов, (например, зеленая глауконитовая глина) большей частью недостаточно ярких и чистых.
Кремнеземистые пигменты, в которых хромофорами являются окислы хрома (зеленый цвет), меди (синий цвет) и других металлов в соединении с SiO₂. Эти пигменты обычно дороги, так как минералы, из которых их получают, в природе встречаются сравнительно редко.
Марганцевые пигменты
Марганцевые пигменты (коричневого и черного цвета) получают из марганцевых руд, содержащих различное количество водных или безводных окислов марганца. Например, измельчением руды, состоящей из МпО2, получают весьма стойкий пигмент черного цвета (пиролюзит).
Углеродистые коричневые и черные
Углеродистые коричневые и черные пигменты получают обработкой рыхлых скоплений, образовавшихся в результате видоизменений угля в природных условиях.
Цветные горные породы большей частью загрязнены грубыми примесями (песком и т. п.). Однако способы освобождения их от этих примесей сравнительно несложны. Породу измельчают, а затем отмучиванием водой отделяют тонкие частицы от грубых; после высушивания (иногда прокаливания) и помола отмученной части получают порошок более яркого цвета.
Основными требованиями, предъявляемыми к природным пигментам, являются:

• 
  тонкость частиц, которые должны проходить при процеживании почти без остатка через сито с 10 000 отв/см² (в лучших сортах красок);
  
• 
  размер частиц колеблется в пределах 0,5—40;
  
• 
  тонкость помола пигмента имеет решающее значение, так как от этого зависит получение тонкой и стойкой пленки и уменьшение расхода связующего в красочной пленке;
  

Природные пигменты встречаются во многих районах России, производство их сравнительно несложно, а стойкость высока. В частности, все они щелочестойки и почти все светостойки. Поэтому их применяют для наружной окраски фасадов, а также для получения цветных (декоративных) бетонов и растворов.
Однако по разнообразию и яркости окраски природные пигменты значительно уступают искусственным неорганическим и особенно органическим пигментам, вырабатываемым лакокрасочной промышленностью.
Неорганические искусственные пигменты
В лакокрасочной промышленности используются следующие неорганические пигменты
Чаще всего применяют следующие искусственные неорганические пигменты:

• 
  белые: белила цинковые (ZnO), свинцовые — 2РbСО₃•Рb(ОН)₂, литопоновые (ZnS•BaSO₄), титановые (TiO₂); эти пигменты используют с масляными или водоэмульсионными связующими;
  
• 
  красные: сурик свинцовый (Рb₃О₄), мумия искусственная (содержит окись железа и сернокислый кальций); искусственный сурик железный (Fе₂О₃);
  
• 
  желтые и оранжевые пигменты: марс желтый или искусственная охра (водная окись железа с наполнителями), ряд солей хромовой кислоты, неправильно называемых кронами (искаженное слово хром), как, например, свинцовый крон, цинковый крон;
  
• 
  синие: ультрамарин синий (продукт обжига смеси каолина, соды, серы и угля), лазурь малярная
  
• 
  зеленые: окись хрома (Сг₂О₃), зелень хромовая свинцовая (крон зеленый, зелень цинковая и др.; зелени обычно представляют собой смеси соответствующего крона с лазурью;
  
• 
  коричневые: например, коричневый железоокисный пигмент;
  
• 
  черные: например, черный железоокисный пигмент (FeO•Fe₂O₃).
  

Частицы искусственных пигментов, получаемых в результате химических процессов, большей частью значительно меньше частиц природных пигментов, получаемых помолом. Размер их находится обычно в пределах 0,1—2μ.