
Tepung krom dalam Glassmaking
Tepung Chrome adalah bahan yang sangat berguna yang mendapati kegunaan yang luas dalam sektor pembuatan kaca di mana ia kebanyakannya digunakan sebagai pigmen untuk pembuatan kaca hijau, yang sendiri digunakan terutamanya untuk menghasilkan kaca kontena. Pegmatite Afrika adalah pelombong terkemuka, pemproses dan pembekal produk tepung krom premium - menggabungkan jangkauan global dan pengalaman yang kuat untuk menyediakan produk yang betul, kepada spesifikasi yang betul, kali pertama.
Krom tepung (juga dikenali sebagai chromite, Iron chromite dan dalam Nota kimia CR2O3) adalah pigmen yang digunakan secara meluas dalam pengeluaran kaca kontena, menyediakan corak warna yang berbeza hijau bergantung kepada keadaan pengoksidaan dan kepekatan chromite yang digunakan. Kaca kontena adalah semata-mata bahawa; kaca yang digunakan untuk mengandungi, dengan botol menjadi contoh utama.
Chromite telah digunakan sebagai pigmen kaca sejak sekurang-kurangnya 1840, beberapa 50 tahun selepas kegunaannya sebagai anak untuk seramik. Pengangkatan yang meluas telah menjadi lebih baru-baru ini kerana keperluan saiz mengisar tertentu dan suhu dalam pembuatan, tambahan kepada teknik Glassmaking yang lebih maju (1). Green colouration, bagaimanapun, jarang hanya kerana chromite bertindak sendirian. Pelbagai warna yang paling lengkap dicapai apabila chromite digunakan dalam konsert dengan sebatian lain, seperti pyrite besi. Manipulasi nisbah sebatian ini membawa kepada pelengkap penuh Greens, dari feuille Morte sepanjang jalan melalui ke dalam, kehijauan hijau, kerana interaksi CR3 + ⇌ CR6 + dan Fe2 + ⇌ Fe3 + redoks laluan memainkan peranan. Chromite merujuk kepada mana-mana mineral yang kromium oksida besi. Dalam kes ini, chromite merujuk secara eksklusif kepada besi (ii) chromite, ' m '2O4. Bagi Emerald Green colouration klasik, kromium hadir secara eksklusif dalam keadaan pengoksidaan + 3, menyebabkan Kumpulan penyerapan cahaya pada 450 dan 650 NM (2).
Chromite merujuk kepada mana-mana mineral yang kromium oksida besi. Dalam kes ini, chromite merujuk secara eksklusif kepada besi (ii) chromite, ' m '2O4. Bagi Emerald Green colouration klasik, kromium hadir secara eksklusif dalam keadaan pengoksidaan + 3, menyebabkan Kumpulan penyerapan cahaya pada 450 dan 650 NM (2).

Kaca limau nipis adalah jenis kaca yang paling banyak digunakan untuk kaca kontena, dan kebanyakannya terdiri daripada silika, natrium karbonat (' soda ') dan kalsium karbonat (' limau '), bersama-sama dengan kuantiti yang lebih kecil daripada sebatian lain yang ditambah untuk kekuatan, ketahanan dan warna. Komponen utamanya adalah silika, komponen utama lain ditambah sebagai ' fluxes '; hadir untuk memastikan takat lebur yang lebih rendah dan kelikatan yang lebih mudah dikawal, sebagai kaca jenis kuarza tulen (hanya silika) boleh menjadi sukar untuk bekerja dengan.
Sebagai mineral, chromite didapati secara semulajadi di bawah Deposit di bawah tanah, dengan bekalan kualiti tertinggi ditemui di selatan Afrika (3). Adalah penting bahawa apabila menggunakan chromite, ia disimpan dan dikendalikan dengan betul. Di bawah keadaan tertentu, kromium (iii) boleh oxidise kepada kromium (vi), yang sangat toksik kepada manusia, dan kekurangan ciri-ciri kaca yang sama pada pigmentasi. Walaupun penukaran yang berlebihan kepada kromium(vi) disedari, penukaran kembali kepada keadaan pengoksidaan kromium (iii) yang selamat adalah mungkin menggunakan cara kimia(4). Kehadiran hexavalent kromium akan membawa kepada colouration yang kuat kuning. Ia adalah diberi perhatian bahawa dalam kaca limau nipis mencairkan, kromium juga hadir dalam keadaan pengoksidaan + 2, sekurang-kurangnya sementara (5).
Gelas yang berpengoksidaan dan dikurangkan merujuk kepada keseluruhan keadaan redoks dalam mencairkan yang digunakan untuk pengeluaran kaca. Cermin mata yang sangat teroksida mengekalkan tahap sulfat yang tinggi, manakala tahap sulfat yang rendah dikekalkan dalam cermin mata yang berkurangan. Nombor redox keseluruhan adalah produk tahap sulfide dan tahap komponen aktif redox lain, termasuk kromite(6).
Sifat kromite sebagai bahan refraktori menghalangnya agak dari penggunaan dalam gelas yang disebabkan sebahagian besarnya untuk mengorbankan relatif kepada bahan-bahan lain, oleh itu kemungkinan besar kes pigmentasi kaca adalah kes penggunaan kedua paling lazim. Penggunaannya yang lebih luas dalam sektor pembuatan kaca adalah disebabkan oleh kemajuan dalam pengilangan dan pemprosesan dan ketersediaan yang lebih besar secara keseluruhan, menurunkan harga. Chrome adalah, tanpa mengira kos, salah satu pigmen kaca terbaik di sekelilingnya. Kromit berkualiti tinggi berlaku secara semulajadi dalam bentuk bijih dan agak mudah dilombong, dengan skala pengeluaran moden dan teknik pemprosesan kontemporari menjadikan kromite salah satu pilihan yang paling popular untuk pembuatan kaca berwarna.
Cermin Mata Kontena Hijau Berpigmen Chrome
Cermin mata beroksida mempunyai nombor redox negatif, tahap sulfat tebus yang lebih tinggi dan dikaitkan dengan cermin mata berwarna hijau tradisional, seperti emerald dan georgia sayur-sayur. Emerald Green sering memiliki bilangan redoks 5 dan dibuat menggunakan sekitar 0.2 wt kromat dan 0.5 wt Iron oksida. Georgia Green adalah cahaya hijau, hampir biru-ISH, warna kaca yang dikaitkan dengan botol Coca-Cola. Ia mengambil warna ini kerana nisbah chromite dan besi oksida sangat memihak kepada seterika, dengan kuantiti chromite di rantau 0.05 wt. Georgia Green Glass biasanya mempunyai panjang gelombang yang dominan di Circa 555 NM (7). Daun mati - atau morte feuille - dicapai apabila dua kali ganda jumlah oksida besi digunakan berbanding kromite.

Dalam persekitaran redox, watak hijau yang dikaitkan dengan krom(iii) akan mendominasi diberikan sedikit pengaruh luar. Keseimbangan keseluruhan adalah antara kromium dikurangkan(ii), kromium 'standard' (iii) dan kromium yang sangat teroksida (dan toksik) (vi). Kromium(iii) adalah keadaan pengoksidaan pusat logam dalam kromite. Ia juga merupakan keadaan pengoksidaan logam yang paling biasa.
Dalam persekitaran yang mengurangkan, baki redox untuk tepung krom akan memihak kepada kromium(ii) dan kromium(iii). Sebaliknya, dalam persekitaran pengoksidaan, memihak kepada kromium(iii) dan berpotensi juga kromium yang sangat toksik(vi). Keadaan pengoksidaan terendah kromium tidak memberi kesan kepada pembentukan mana-mana kromophores dan tidak memberi kesan kepada warna - ia dianggap sebagai keadaan pengoksidaan yang jarang berlaku. Keadaan pengoksidaan tertinggi, kromium(vi) menyediakan warna kuning yang kuat. Apabila hadir dengan kromium(iii), warna hijau akan mengambil nada yang agak disenyapkan. Pengeluaran warna kuning sedemikian menunjukkan pengeluaran kromium(vi).
Cermin mata hijau yang dikurangkan mempunyai nombor redox positif, tahap rendah sulfat tebus dan dikaitkan dengan 'kaca UVA' - iaitu kaca hijau kuning yang tahan radiasi ultraviolet. Ini terutamanya menarik kepada glassmaker sebagai bahan yang terkandung dalam kaca UVA dilindugi dari radiasi yang boleh menyebabkan mereka kerosakan (8). UVA kaca adalah warna hijau yang ketara kurang daripada Emerald Green kaca, ini adalah disebabkan oleh kehadiran kuantiti kecil stabil hexavalent kromium, yang kesederhanaan warna hijau dari kromium (iii) menggunakan kuning sendiri. Sebagai sedikit 0.1 wt daripada Chrome oksida oleh jisim adalah mencukupi untuk menghasilkan UVA Green (9, 10), sumbangan oksida besi adalah di rantau 0.4 hingga 1 wt (11).
Jarang sekali kromite digunakan sebagai pigmen sendiri, bagaimanapun. Pencapaian warna seperti zaitun dan sayur-sayuran antik memerlukan kedua-dua amber dan kromophores kromophores kromromium. Modulasi kromophore amber oleh kromophore kromophore menyebabkan peralihan dalam kedudukan keseimbangan kromium-besi, dan oleh itu menimbulkan perubahan warna yang setimpal. Manipulasi keseimbangan redox ini agak muka memandangkan kemudahan menambah lebih banyak sumber kromit atau besi.

Kegunaan Kaca Hijau
Kaca kontena dibuat dengan menyejukkan lebur dalam/lebih acuan, atau melalui proses glassmeniup-jenis. Dalam proses pengacuan, Berbasikal penamat/Penganilan proses berlaku. Penganilan menghilangkan mata tekanan dalam kaca (12). Gelas kontena hijau adalah popular untuk kedua-dua sebab estetik dan kerana keupayaan mereka untuk menghalang makanan dari kerosakan daripada merosakkan kerana perlindungan yang sederhana ultra Violet yang diberikan oleh chromite dalam kaca (13). Ia harus diperhatikan Walau bagaimanapun, bahawa prestasi UV yang unggul dicapai dengan kacamata berwarna Amber, tetapi perlindungan itu datang pada perbelanjaan yang dapat dengan mudah visual memeriksa kandungan. Selain kaca kontena, chromite adalah colourant dalam jenis kaca yang lain:
Selain kaca kontena, kromite adalah warna dalam jenis kaca lain seperti dalam pinggan dan cermin mata automotif. Perbezaan utama antara plat dan gelas kontena adalah bahawa bekas dibuat oleh kaca pelebur yang dicurahkan ke panel rata atau ke mandian logam bulan, yang kemudiannya sering diluluskan melalui penggelek untuk proses annealing. Cermin mata automotif adalah hampir sebuah rumah separuh jalan antara plat dan gelas bekas, dengan bentuk rumit mereka yang dibuat dengan menggulung kaca jenis plat hangat ke atas penggelek pakar dan / atau melalui pembentukan tekanan. Terutamanya, pinggan dan cermin mata automotif tidak bertolak ansur dengan kaca kitar semula, seperti cullet.
Pinggan (Senibina) Kaca
Kaca plat berwarna hijau mempunyai sejarah yang tidak diingini, walaupun ia adalah produk kaca plat yang pertama dibuat. Percubaan awal menggunakan chromite untuk warna kaca lebur, yang kemudiannya ditarik dari mencairkan dilaporkan dalam Sastera paten (14). Apabila mempertimbangkan proses moden kaca plat pembuatan, di mana kaca lebur dicurahkan dalam aliran nipis ke timah lebur, chromite boleh digunakan dalam mencairkan dengan cara yang sama seperti mana-mana colourant lain, contohnya kobalt. Sebatian besi adalah colourants terkemuka dalam kaca plat hijau kontemporari. Ia tetap benar, bagaimanapun, bahawa kegunaan utama untuk kaca berwarna hijau di luar ruang kontena adalah dalam bidang automotif.

Cermin Mata Automotif
Kaca berbatang sering digunakan di dalam kereta untuk mengurangkan kesan penghantaran solar ke dalam kenderaan, selain sebab estetik dan privasi. Gelas awal bagi permohonan kenderaan memerlukan terendak lampu hijau yang pucat, dan dengan itu oksida besi digunakan (15). Percubaan yang lebih baru menggunakan chromite sebagai sebatian berserpihkan di samping oksida besi (16). Di samping itu, putaran kromit boleh digunakan bersama-sama dengan sebatian tembaga apabila digunakan untuk cermin mata automotif sebagai salutan enamel (17), atau bahkan sebagai filem jenis sol-gel(18), yang boleh menimbulkan sifat penghalau air. Ia telah disusun bahawa kualiti yang sama yang diberikan untuk menggunakan kaca UVA oleh kehadiran pelengkap chromite dan oksida besi adalah diiktiraf untuk perencatan radiasi solar yang sampai di dalam kenderaan. Putaran kromit boleh digunakan untuk pigmentasi yang lebih gelap, seperti yang berkaitan dengan 'tingkap tinted' atau kaca privasi.
Kesan ke atas Pembuatan dan Penggunaan
Nombor redoks yang lebih rendah adalah berkaitan dengan proses pembuatan yang lebih cekap, seperti pada suhu yang lebih rendah (19). Kacamata akan lebih mudah untuk memperhalusi jika terdapat kurang sulfat. Toleransi haba kaca adalah penting; kacamata bekas perlu untuk tidak berkecai atau retak pada penyejukan dan perlu mampu bertahan sejumlah sederhana haba apabila mereka telah disejukkan sepenuhnya dan dalam penggunaan konvensional. Ia telah menunjukkan bahawa gelas berkualiti tinggi sering mempunyai kandungan oksida besi yang sedikit tinggi-dalam kes kaca hijau, oksida ini boleh disediakan oleh chromite (20). Ia adalah penting bahawa tiada kesan asid sulfurik hadir semasa proses pembuatan, kerana ia boleh dengan cepat menyebabkan pembentukan sebatian kromium sulfat yang kurang larut, yang teruk akan menghalang pengeluaran kaca (21).

Dalam penggunaan umum, plat/degradasi kaca rata adalah produk alam sekitar (lulunya), dan kaca kontena kandungannya. Semasa proses pembuatan, asid yang sangat pekat tidak boleh disimpan di dalam kaca kontena chromite berwarna (22). Dalam fluks yang berbeza jenis aplikasi, apabila jumlah kecil chromite telah ditambah kepada yang kaya dengan besi kaca melts, ia telah mendapati bahawa kadar daripada spinel pembentukan meningkat, membawa kepada tahap yang dipertingkatkan Kristal di kaca siap (23). Kromium(vi) sangat toksik walaupun dalam kuantiti yang kecil, dan oleh itu penjagaan perlu diambil untuk memastikan ia tidak dihasilkan, dengan memastikan keadaan disimpan untuk mencegah pengoksidaan runaway dari Cr(iii) ke Cr(vi).
Mengawal Kaca: Nombor Redox Batch
Glassmaker moden akan berusaha untuk memodulasi nombor redox kelompok untuk mencapai warna yang dikehendaki sambil mencapai proses pembuatan yang unggul, mengetahui bahawa keseimbangan yang lebih mengurangkan secara amnya akan menyebabkan lebih mudah untuk bekerja dengan cair kerana kurang sulfides hadir. Ini amat penting memandangkan hakikat bahawa pigmen kaca jarang digunakan secara bersendirian - sebaliknya ia digunakan seiring dengan pigmen lain. Kromite sering digunakan dengan pyrite, dengan kromophores yang dihasilkan dan amber berinteraksi antara satu sama lain untuk menghasilkan warna yang menarik dan boleh disesuaikan. Apa-apa bahan tambahan akan menggerakkan kedudukan keseimbangan redox - terpulang kepada pembuat kaca untuk memastikan keadaan yang ideal dikekalkan.
Ringkasan
- Chromite telah digunakan sejak sekurang-kurangnya 1849, apabila ia mula diterbitkan. Sebelum ini, ia telah digunakan sebagai pigmen untuk kaca selama sekurang-kurangnya lima puluh tahun
- Kaca berwarna hijau dicapai menggunakan Iron chromite sebagai colourant utama. Warna keseluruhan ditentukan oleh identiti bahan tambahan lain, komposisi keseluruhan dan keseimbangan redox dalam cair. Kromite itu sendiri dianggap sebagai oksidatif.
- Kromite digunakan untuk menghasilkan pelbagai warna cermin mata kontena hijau, terutamanya digunakan untuk makanan, kerana terdapat beberapa darjah perlindungan UV yang diberikan
- Chromite sering digunakan sebagai pigmen bersama-sama dengan orang lain seperti pyrite, mengambil kesempatan daripada pelbagai kromophores yang ditawarkan untuk menghasilkan bouquet luas warna yang mungkin
- Di samping itu, terdapat beberapa kegunaan kromite untuk warna kaca seni bina (tingkap), dan ia adalah pigmen biasa dalam gelas automotif
- Sebagai alat dalam pembuatan kaca, chromite membekalkan untuk toleransi haba yang lebih baik, dan dalam keadaan tertentu boleh berkelakuan dengan cara yang fluks seperti
Tepung krom berkualiti premium yang sesuai untuk aplikasi glassmaking - antara lain - tersedia untuk hampir apa-apa spesifikasi dari Pegmatite Afrika. Menggabungkan jangkauan, pengilangan dalaman dan pengalaman luas, Pegmatite Afrika adalah rakan industri terkemuka untuk mineral dan bahan halus untuk sektor pembuatan kaca.

Rujukan
1 I. C. Freestone dan M. Bimson, J. Glass Stud., 2003, 45, 183
2 Ü. Güldal dan C. apak, J. Non-Cryst. Pepejal 1980, 38, 251
3 D. A. C. Manning, bahan mentah untuk industri kaca, dalam pengenalan kepada bahan industri, springer, Dordrecht, 1995
4 H.-B. Xu et Al., Environ. Mini. Teknikal. 2008, 42, 19
5 M. Vilasi et al., J. am. Ceram. SoC., 2010, 93, 1347
6 W. Simpson dan D. D. Myers, kaca Tech., 1978, 19, 82
7 m. N. kilang, J. Non-Cryst. Pepejal 1982, 47, 27
8 M. Silva et Al., Photodermatol. Photoimunol. Photomed,, 2009, 25, 181
9 US paten US2974052, 1960, tamat tempoh
10 US paten US3332790, 1964, tamat tempoh
11 R. Falcone et Al., Rev. Mineralol. Geochem., 2011, 73, 113
12 gelas Manufacturing, agensi perlindungan alam sekitar Amerika Syarikat, Columbus, 1976
13 US paten US3291621, 1963, tamat tempoh
14 US paten US2923636, 1959, tamat tempoh
15 C. R. Bamford, J. Non-Cryst. Pepejal 1982, 47, 1
16 US paten US20180305245A1, 2019, sementara menunggu
17 G. E. Sakoske et Al. Tekanan membentuk kaca automotif dan cabaran untuk kaca-seramik Ferro Corporation, Washington, PA, 2019
18 T. Yoneda et Al., Sol-gel salutan yang digunakan untuk Windows automotif dalam buku panduan Sains dan teknologi, springer, Cambridge, 2018
19 A. Hubert et Al., kesan redoks dalam kaca industri lebur dan kepentingan kawalan redoks dalam persidangan 77th mengenai masalah kaca, Columbus, 2017
20 P. V. Chartii et Al., kaca dan seramik, 2011, 67, 307
21 W. J. Biermann dan M. Heinrichs, Boleh. J. Chem., 1960, 38, 1449
22 H. Franz, J. Non-Cryst. Pepejal 1980, 42, 529
23 M. Pelino et Al., J. EUR. Ceram. SoC., 1999, 19, 2641
You must be logged in to post a comment.