Chrommehl ist ein sehr nützliches Material, das in der Glasherstellung weit verbreitet ist, wo es hauptsächlich als Pigment für die Herstellung von grünem Glas verwendet wird, das selbst hauptsächlich zur Herstellung von Behälterglas verwendet wird. African Pegmatite ist ein führender Bergmann, Verarbeiter und Lieferant von Premium-Chrommehl-Produkten - die globale Reichweite und starke Erfahrung kombinieren, um das richtige Produkt zu liefern, nach den richtigen Spezifikationen, zum ersten Mal.
Chrommehl(auch bekannt als Chromit, Eisenchromit und in seiner chemischen Notation Cr2O3) ist ein weit verbreitetes Pigment bei der Herstellung von Behälterglas, das viele verschiedene Grüntöne je nach Oxidationszustand und Konzentration von Chromit bietet. Containerglas ist einfach das; Glas, das zum Eindämmen verwendet wird, wobei Flaschen das führende Beispiel sind.
Chromit wird seit mindestens den 1840er Jahren als Glaspigment verwendet, etwa fünfzig Jahre nach seiner Verwendung als Glasur für Keramik. Seine breite Akzeptanz ist aufgrund der Anforderung spezifischer Mahlgrößen und -temperaturen in der Herstellung, zusätzlich zu fortgeschritteneren Glasherstellungstechniken, viel jünger.(1). Grüne Färbung ist jedoch selten nur auf Chromit-Schauspiel allein zurückzuführen. Die umfassendste Farbpalette wird erreicht, wenn Chromit zusammen mit einer anderen Verbindung, wie Eisenpyrit, verwendet wird. Die Manipulation der Verhältnisse dieser Verbindungen führt zu einer vollständigen Ergänzung von Grüns, von Feuille-Morte bis hin zu tiefem, smaragdgrünem, aufgrund der Wechselwirkung der Redoxpfade Cr3+ + Cr6+ und Fe2+ Fe3+ spielen eine Rolle. Chromit bezieht sich auf jedes Mineral, das ein Eisenchromoxid ist. In diesem Fall bezieht sich Chromit ausschließlich auf Eisen(ii)-Chromit, FeCr2O4. Für die klassische smaragdgrüne Färbung ist Chrom ausschließlich im Oxidationszustand +3 vorhanden, was zu Lichtabsorptionsbändern bei 450 und 650 nm(2) führt.
Chromit bezieht sich auf jedes Mineral, das ein Eisenchromoxid ist. In diesem Fall bezieht sich Chromit ausschließlich auf Eisen(ii)-Chromit, FeCr2O4. Für die klassische smaragdgrüne Färbung ist Chrom ausschließlich im Oxidationszustand +3 vorhanden, was zu Lichtabsorptionsbändern bei 450 und 650 nm(2) führt.
Sodakalkglas ist die am häufigsten verwendete Glasart für Behälterglasund besteht überwiegend aus Kieselsäure, Natriumcarbonat ("Soda") und Calciumcarbonat ("Kalk"), zusammen mit wesentlich kleineren Mengen anderer Verbindungen, die für Festigkeit, Haltbarkeit und Farbe hinzugefügt werden. Seine Hauptkomponente ist Kieselsäure, die anderen Hauptkomponenten werden als "Flusse" hinzugefügt; vorhanden, um einen niedrigeren Schmelzpunkt und eine leichter zu kontrollierende Viskosität zu gewährleisten, da reines Quarzglas (nur Kieselsäure) schwierig zu bedienen sein kann.
Als Mineral findet sich Chromit natürlicherweise in bodengebundenen Lagerstätten, wobei die Versorgung von höchster Qualität im südlichen Afrika gefunden wird(3). Es ist wichtig, dass bei der Verwendung von Chromit, Es wird ordnungsgemäß gespeichert und behandelt. Unter bestimmten Bedingungen kann Chrom(iii) zu Chrom(vi) oxidieren, das für den Menschen hochgiftig ist und nicht die gleichen Glaspigmentierungseigenschaften aufweist. Sollte zwar eine übermäßige Umwandlung in Chrom(vi) festgestellt werden, ist jedoch eine Umwandlung zurück in den sicheren Chrom(iii)-Oxidationszustand mit chemischen Mitteln möglich(4). Das Vorhandensein von sechswertigem Chrom führt zu einer stark gelben Färbung. Bemerkenswert ist, dass in der Sodakalkglasschmelze Chrom auch im +2 Oxidationszustand vorhanden ist, zumindest vorübergehend(5).
Oxidierte und reduzierte Gläser beziehen sich auf den gesamten Redoxzustand in der Schmelze, die für die Glasherstellung verwendet wird. Hochoxidierte Gläser behalten einen hohen Sulfatgehalt, während niedrige Sulfatgehalte in reduzierten Gläsern zurückgehalten werden. Die Redox-Gesamtzahl ist ein Produkt aus Sulfidspiegeln und anderen Redox-Wirkstoffen, einschließlich Chromit(6).
Die Natur von Chromit als feuerfestes Material hinderte es aufgrund der Kosten im Vergleich zu anderen Materialien etwas von der Verwendung in Gläsern, so dass es höchstwahrscheinlich der Fall ist, dass die Glaspigmentierung der zweithäufigste Anwendungsfall ist. Die breitere Akzeptanz im Glasherstellungssektor ist auf Fortschritte beim Fräsen und verarbeiten und eine insgesamt größere Verfügbarkeit zurückzuführen, die die Preise nach unten treibt. Chrome ist, unabhängig von den Kosten, eines der besten Glaspigmente. Hochwertiges Chromit kommt natürlicherweise in Erzform vor und lässt sich relativ leicht abbauen, wobei moderne Produktionsmaßstäbe und moderne Verarbeitungstechniken Chromit zu einer der beliebtesten Wahlmöglichkeiten für die Herstellung von farbigem Glas machen.
Chrom-Pigmentierte grüne Behältergläser
Oxidierte Gläser haben negative Redox-Zahlen, höhere Mengen an zurückgehaltenem Sulfat und sind mit traditionellen grün gefärbten Gläsern wie Smaragd und Georgia Greens verbunden. Smaragdgrün besitzt oft eine Redoxzahl von -5 und wird mit etwa 0,2 Gew.-Chromat und 0,5 Gew.-Eisenoxiden hergestellt. Georgia green ist ein hellgrüner, fast blau-ish Farbton, Farbe des Glases mit Coca-Cola-Flaschen verbunden. Es nimmt diese Farbe aufgrund des Verhältnisses von Chromit und Eisenoxid sehr zu Gunsten des Eisens, mit Mengen von Chromit in der Region von 0,05 Gew. Georgia grünes Glas hat in der Regel eine dominante Wellenlänge bei ca. 555 nm(7). Totes Blatt - oder Feuille Morte - wird erreicht, wenn die doppelte Menge an Eisenoxiden im Vergleich zu Chromit verwendet wird.
In der Redox-Umgebung überwiegt der grüne Charakter, der mit Chrom(iii) assoziiert ist, angesichts geringer äußerer Einflüsse. Das Gesamtgleichgewicht besteht zwischen reduziertem Chrom(ii), "Standardchrom(iii) und dem hochoxidierten (und toxischen) Chrom(vi). Chrom(iii) ist der Oxidationszustand des Metallzentrums in Chromit. Es ist auch der häufigste Oxidationszustand des Metalls.
In einer reduzierenden Umgebung wird die Redoxbilanz für Chrommehl zu Chrom(ii) und Chrom(iii) kommen. Dagegen wird in einer oxidierenden Umgebung Chrom(iii) und möglicherweise auch das hochgiftige Chrom(vi) begrüssen. Der niedrigste Oxidationszustand von Chrom hat keinen Einfluss auf die Bildung von Chromophoren und hat keinen Einfluss auf die Farbe - er gilt als seltener Oxidationszustand. Chrom(vi) sorgt für eine stark gelbe Färbung, der höchste Oxidationszustand. Bei Chrom(iii) nimmt die grüne Farbe einen etwas gedämpfteren Ton an. Eine solche gelbe Farbproduktion ist ein Hinweis auf die Produktion von Chrom(vi).
Reduzierte grüne Gläser haben positive Redoxzahlen, niedrige Mengen an zurückgehaltenem Sulfat und sind mit "UVA-Glas" assoziiert - also gelb-grünem Glas, das gegen UV-Strahlung resistent ist. Dies ist für den Glashersteller besonders attraktiv, da die im UVA-Glas enthaltenen Gegenstände vor Strahlung geschützt sind, die ihnen Schaden zufügen kann(8). UVA-Glas hat eine deutlich weniger grüne Farbe als smaragdgrünes Glas, was auf das Vorhandensein kleiner Mengen stabilisierten sechswertigen Chroms zurückzuführen ist, das die grüne Farbe von Chrom(iii) mit seinem eigenen Gelb mäßigt. So wenig 0,1 Gew.-Chromoxide nach Masse ausreichen, um UVA-Grün zu erzeugen(9,10), liegt der Anteil von Eisenoxiden im Bereich von 0,4 bis 1 Gew.(11).
Selten wird Chromit jedoch als Pigment für sich allein verwendet. Die Erlangung von Farben wie Oliven- und Antiquitätengrün erfordert sowohl die Bernstein- als auch die Chromophore. Die Modulation des Bernsteinchromophors durch das Chromophor bewirkt eine Verschiebung der Position des Chrom-Eisen-Gleichgewichts und führt somit zu den passenden Farbänderungen. Die Manipulation dieses Redox-Gleichgewichts ist relativ einfach, wenn man bedenkt, wie einfach es ist, mehr Chromit- oder Eisenquellen hinzuzufügen.
Verwendung von Grünem Glas
Behälterglas wird durch Abkühlen einer Schmelze in/über einer Form oder durch ein Glasbläsverfahren hergestellt. Im Formprozess kommt es zu Zyklusveredelungs-/Glühprozessen. Glühen entfernt Spannungspunkte im Glas(12). Grüne Behältergläser sind sowohl aus ästhetischen Gründen als auch aufgrund ihrer Fähigkeit, Lebensmittel durch den moderaten ultravioletten Schutz des Chromits im Glas zu verderben, beliebt(13). Es sollte jedoch beachtet werden, dass mit bernsteinfarbenen Gläsern eine überlegene UV-Leistung erreicht wird, aber ein solcher Schutz geht auf Kosten der Möglichkeit, den Inhalt einfach visuell zu überprüfen. Neben Behälterglas ist Chromit ein Farbstoff in anderen Glasarten:
Neben Behälterglas ist Chromit ein Farbstoff in anderen Glasarten, wie z.B. in Platten- und Automobilgläsern. Der Hauptunterschied zwischen Platten- und Behältergläsern besteht darin, dass ersteres aus geschmolzenem Glas hergestellt wird, das auf ein Flachpanel oder auf ein geschmolzenes Metallbad gegossen wird, das dann oft durch Walzen für den Glühprozess geleitet wird. Automobilgläser sind fast ein halbes Haus zwischen Teller- und Containergläsern, mit ihren komplizierten Formen, die durch das Walzen von warmem Plattenglas über Spezialwalzen und/oder über Druckumformung hergestellt werden. Insbesondere Platten- und Autogläser sind nicht tolerant gegenüber recyceltem Glas, wie z. B. Scherben.
Auswirkungen auf Fertigung und Nutzung
Niedrigere Redoxzahlen sind mit effizienteren Herstellungsprozessen verbunden, z. B. bei niedrigerer Temperatur(19). Gläser sind leichter zu verfeinern, wenn es weniger Sulfat gibt. Wärmetoleranz von Glas ist wichtig; Behältergläser müssen nicht zerbrechen oder bei der Kühlung knacken und in der Lage sein, einer moderaten Wärmemenge standzuhalten, wenn sie vollständig gekühlt und in konventioneller Anwendung verwendet werden. Es hat sich gezeigt, dass Gläser höherer Qualität oft einen etwas höheren Eisenoxidgehalt aufweisen - bei grünem Glas kann dieses Oxid durch den Chromit(20) bereitgestellt werden. Es ist zwingend erforderlich, dass während des Herstellungsprozesses keine Spuren von Schwefelsäure vorhanden sind, da sie schnell die Bildung von schlecht löslichen Chromsulfatverbindungen verursachen kann, was die Glasproduktion stark hemmt(21).
Im allgemeinen Gebrauch ist platten-/flachglasdegradation ein Produkt seiner Umgebung (Verwitterung) und Behälterglas seinen Inhalt. Wie bei der Herstellung sollten hochkonzentrierte Säuren nicht in chromitfarbenem Behälterglas gelagert werden(22). Bei einem Pseudofluss unterschiedlicher Anwendungsart, wenn eisenreichen Glasschmelzen geringe Mengen Anchromit zugesetzt wurden, wurde festgestellt, dass die Spinellbildung erhöht ist, was zu einem erhöhten Kristallisationsgrad im fertigen Glas führt(23). Chrom(vi) ist selbst in geringen Mengen hochgiftig und sollte daher darauf geachtet werden, dass es nicht produziert wird, indem sichergestellt wird, dass die Bedingungen eingehalten werden, um eine ausflendete Oxidation von Cr(iii) nach Cr(vi) zu verhindern.
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