умеренный прозрачный поплавок стеклянные панели

Хромовая мука в стекловарении


Хром муки
(также известный как хромит, железный хромит и в его химической нотации Cr2O3) является широко используемым пигментом в производстве контейнерного стекла, обеспечивая множество различных оттенков зеленого в зависимости от состояния окисления и концентрации хромита используется. Контейнерстекла просто это; стекло, которое используется для содержания, с бутылками является ведущим примером.

Хромит используется в качестве стеклянного пигмента, по крайней мере с 1840-х годов, около пятидесяти лет после его использования в качестве глазури для керамики. Его широкое принятие было гораздо более поздним из-за требования конкретных размеров молоть и температуры в производстве, в дополнение к более передовым методам стеклодела (1). Зеленая окраска, однако, редко только из-за хромита действует в одиночку. Наиболее полный диапазон цветов достигается, когда хромит используется в согласии с другим соединением, таким как железный пирит. Манипуляция соотношениям этих соединений приводит к полному комплекту зелени, от feuille morte вплоть до глубокого, изумрудно-зеленого цвета, в связи с взаимодействием Cr3 "Cr 6" и Fe2 "Fe 3" Redox пути играют роль. Хромит относится к любому минералу, который является оксидом железного хрома. В этом случае хромит относится исключительно к железу (ii) хромиту, FeCr2O4. Для классической изумрудно-зеленой окраски хром присутствует исключительно в состоянии окисления No3, что приводит к свету абсорбции полос на 450 и 650 нм (2).

здание с использованием пластины стекла, которое производится с использованием хрома

Сода известковое стекло является
наиболее часто используемым типом стекла для контейнерного стекла,
и в основном состоит из кремнезема, карбоната натрия ('сода') и карбоната кальция ('известь'), наряду с гораздо меньшим количеством других соединений, добавленных для прочности, долговечности и цвета. Его основным компонентом является кремнезем, другие основные компоненты добавляются как "флюксы"; присутствует для обеспечения более низкой точки плавления и более легко контролируемой вязкости, так как чистое стекло кварцевого типа (просто кремнезем) может быть трудно работать.

Как минерал, хромит, естественно, содержится в подземных отложениях, при этом самые
качественные запасы
находятся в южной части Африки (3). Важно, чтобы при использовании хромита, он хранится и обрабатывается должным образом. При определенных условиях хром (iii) может окисляться хромом (vi), который является высокотоксичным для человека и не имеет тех же характеристик пигментации стекла. Если было замечено избыточное преобразование в хром (vi), то с помощью химических средств (4) возможно преобразование обратно в безопасное состояние окисления хрома (iii). Наличие гексавалентного хрома приведет к сильно желтой окраске. Примечательно, что в соды известковый стекло расплава, хром также присутствует в состоянии окисления No 2, по крайней мере временно (5).

Окисленные и уменьшенные очки относятся к общему состоянию redox в расплава, который используется для производства стекла. Высокоокисленные очки сохраняют высокий уровень сульфата, в то время как низкие уровни сульфата сохраняются в уменьшенных стеклах. Общее число редоксов является продуктом сульфидных уровней и уровней других активных компонентов редокса, включая хромит (6).

Хромированные пигментированные зеленые контейнерные очки

Окисленные очки имеют отрицательные номера redox, более высокие уровни сохраненного сульфата и связаны с традиционными зелеными цветными стеклами, такими как изумруд и зелень Грузии. Изумрудно-зеленый часто обладает redox число -5 и производится с использованием около 0,2 WT хромата и 0,5 Вт оксидов железа. Грузия зеленый светло-зеленый, почти сине-иш оттенок, цвет стекла, связанные с Coca-Cola бутылки. Он принимает этот цвет из-за соотношения хромита и оксида железа высоко в пользу утюга, с количеством хромита в зоне 0.05 wt. Грузия зеленое стекло, как правило, имеет доминирующую длину волны около 555 нм (7). Мертвый лист - или feuille morte - достигается, когда в два раза больше оксидов железа используется по сравнению с хромитом.

зеленые бутылки, изготовленные с использованием хромитового песка

Уменьшенные зеленые стекла имеют положительные номера redox, низкие уровни сохраненного сульфата и связаны с 'СТЕКЛОм UVA' - то есть желто-зеленым стеклом, устойчивым к ультрафиолетовому излучению. Это особенно привлекательно для стеклодува, поскольку предметы, содержащиеся в стекле UVA, защищены от излучения, которое может привести к их повреждению (8). Стекло UVA имеет значительно меньший зеленый цвет, чем изумрудно-зеленое стекло, это связано с наличием небольшого количества стабилизированного гексавалентного хрома, который смягчает зеленый цвет от хрома (iii) с использованием собственного желтого цвета. Всего 0,1 вт оксидов по массе достаточно для производства UVA зеленый (9,10), вклад оксидов железа находится в районе 0,4 до 1 вт (11).

Пустые зеленые стеклянные бутылки вина

Использование зеленого стекла

Контейнерное стекло производится путем охлаждения расплава в / над плесенью, или через стеклодувного типа процесса. В процессе литья, езда на велосипеде отделки / аннеалинг процессы происходят. Аннеалинг снимает точки стресса в стекле (12). Зеленые очки контейнера популярны как по эстетическим причинам, так и из-за их способности предотвратить порча продуктов питания из-за умеренной ультрафиолетовой защиты, предоставляемой хромитом в стекле (13). Следует отметить, однако, что превосходная производительность УФ достигается с янтарными очками, но такая защита происходит за счет возможности легко визуально проверить содержимое. В дополнение к контейнеру стекла, хромит краситель в других типах стекла:

Плита (Архитектурное) Стекло

Зеленое цветное стекло пластины исторически не было самым желанным, хотя это был первый тонированный продукт стекла пластины, который будет сделан. Ранние попытки использования хромита для окрашивание расплавленного стекла, которое затем вытащили из расплава, сообщается в патентной литературе (14). При рассмотрении современного процесса изготовления стеклопластика, при котором расплавленное стекло наливается тонким потоком на расплавленную олово, хромит можно использовать в расплава так же, как и любой другой краситель, например, кобальт. Соединения железа являются ведущими красителем в современном зеленом стакане пластины. Однако остается верным, что основное использование зеленого цвета стекла за пределами контейнерного пространства находится в автомобильной области.

Лондон Скайлайн

Автомобильные очки

Тонированные стекла часто используются в автомобилях, чтобы уменьшить воздействие солнечной передачи в транспортное средство, в дополнение к эстетическим и конфиденциальности причинам. Раннее тонированное стекло для автомобильных приложений требовало бледного оттенка зеленого, и, таким образом, использовались оксиды железа (15). Более поздние попытки использовать хромит в качестве пигментного соединения наряду с оксидами железа (16). Кроме того, шпинель хромита может быть использована в согласии с медными соединениями при нанесении на автомобильные очки в качестве эмалированного покрытия (17), или даже в виде пленки типа sol-gel (18). Постулируется, что те же качества, предоставляемые UVA стекла комплементарным присутствием хромита и оксидов железа являются вкладваю в ингибирование солнечного излучения, достигающего внутренней части транспортного средства.

Влияние на производство и использование

Более низкие показатели редокса связаны с более эффективными производственными процессами, например при более низкой температуре (19). Очки будет легче уточнить, если есть меньше сульфата. Важное значение имеет термальная толерантность к стеклу; контейнерные стекла должны не разрушаться или трескаться при охлаждении и должны быть в состоянии выдерживать умеренное количество тепла, когда они полностью охлаждаются и в обычном использовании. Было показано, что очки более высокого качества часто имеют несколько более высокое содержание оксида железа - в случае зеленого стекла, этот оксид может быть предоставлен хромитом (20). Крайне важно, чтобы в процессе производства не было следов серной кислоты, так как это может быстро вызвать образование плохо растворимых соединений сульфата хрома, что будет серьезно тормозить производство стекла (21).

бутылки изготы

В общем использовании, пластины / плоские стекла деградации является продуктом его окружающей среды (погода), и контейнер стекла его содержимое. Как и в процессе производства, высококонцентрированные кислоты не должны храниться в хромитном масленом (22). В псевдо-поток различных типов применения, когда небольшое количество хромита были добавлены к железу богатых стекла тает, было установлено, что скорость формирования шпинеля увеличивается, что приводит к повышенной степени кристаллизации в готовом стекле (23).

Резюме

  • Зеленое цветное стекло достигается с помощью железного хромита в качестве основного красителе. Общий цвет определяется идентичностью других добавок, общим составом и балансом редокса в расплава
  • Хромит используется для производства различных оттенков зеленых контейнерных стаканов, главным образом используемых для пищевых продуктов
  • Кроме того, были некоторые виды использования хромита для окраски архитектурного стекла, и это общий пигмент в автомобильных очках
  • Как инструмент в изготовлении стекла, хромит обеспечивает более лучшую допуски жары, и в некоторых случаях может повести в поток-как образ
Хромитная мука в горшке

Ссылки

1 I. C. Freestone и M. Bimson, J. Glass Stud., 2003, 45, 183

2 К. Гюльдаль и К. Апак, J. Non-Cryst. Тел 1980, 38, 251

3 D. A. C. Укомплектовывание личным составом, Сырье для стекольной промышленности, в введении к промышленным материалам,Springer, Dordrecht, 1995

4 H.-B. Сюй и др., Энвирон. Sci. Технол. 2008, 42, 19

5 М. Виласи и др., Дж.Ам. Ceram. Soc., 2010, 93, 1347

6 W. Симпсон и D. D. Myers, Стекло Tech., 1978, 19, 82

7 Х. Н. Миллс, J. Non-Cryst. Тел 1982, 47, 27

8 М. Сильва и др., Фотодерматол. Фотоиммунол. Фото,, 2009, 25, 181

9 Патент США US2974052, 1960, истек

10 Патент США US3332790, 1964, истек

11 Р. Фальконе и др., преподобный Минералол. Геохим., 2011, 73, 113

12 Производство стекла, Агентство по охране окружающей среды США, Колумбус, 1976

13 Патент США US3291621, 1963, истек

14 Патент США US2923636, 1959, истек

15 К. Р. Бэмфорд, J. Non-Cryst. Тел 1982, 47, 1

16 Патент США US20180305245A1, 2019, в ожидании

17 Г. Е. Сакоске и др. Формирование давления автомобильного стекла и вызовы для стекло-керамических эмал, Корпорация Ферро, Вашингтон, Пенсильвания, 2019

18 T. Yoneda et al., Sol-Gel Coatings, применяемые к автомобильным окнам в Справочнике по науке и технологиям Sol-Gel, Springer, Кембридж, 2018

19 А. Хуберт и др., Влияние Redox в промышленном расплавлении стекла и важность redox control в 77-й конференции по проблемам стекла, Колумбус, 2017

20 P. V. Chartii et al., Стекло и керамика, 2011, 67, 307

21 В. Д. Бирманн и М. Генрихс, Cna. Дж.Хем., 1960, 38, 1449

22 Х. Франц, J. Non-Cryst. Тел 1980, 42, 529

23 М. Пелино и др., Дж. Ceram. Soc., 1999, 19, 2641