鉻綠

鉻綠

鉻綠是含有鉻酸鉛的綠色無機顏料, 由鉻黃 (正交型的PbCrO4·PbSO4)與普魯士藍K【FeⅡ(CN)6FeⅢ】·yH2O混合而成。于波長357.9nm處進行鉻綠的測定。100mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。最低靈敏度:等差濃度標準溶液的最高濃度標準溶液的吸光度不低於。7500C的高溫爐中熔融15-20min,取出增禍,冷卻。5mL),將柱內溶液全部放出,棄去流出溶液。1mL/min的流速洗脫鉻,用50mL容量瓶承接洗脫液至刻度,混勻。實驗室間分析結果的差值應不大於表1所列允許差。

簡介

本品為六方晶系列或無定形橄欖綠色粉末,有金

光澤。比重5.21,熔點2266±25℃,沸點4000℃。不溶於水和

酸,可

溶於熱的鹼金屬溴酸鹽溶液中。對光、大氣、高溫及腐蝕

性氣體(SO₂、H₂S等)極穩定,有很高的遮蓋力,具有磁性。

技術指標

顏料級 冶金級
指標名稱 指 標 指標名稱 指 標
優等品 一級品
三氧化二鉻(Cr₂O₃) 99.00 99.00 三氧化二鉻 ≥98.50
色光 根據標準或客戶要求 三氧化二鐵 < 0.030
著色力 95.00 95.00 < 0.001
吸油量 25.00 25.00 < 0.001
遮蓋力 15.00 15.00 < 0.001
篩余物 0.50 0.50 < 0.001
水分含量 0.50 0.50 < 0.001
水溶物含量% 0.30 0.30 < 0.001

生產工藝

氧化鉻用作顏料稱為氧化鉻綠。F1前,製備Cr。O。的工藝有很多,但常用的主要有3種:由氧氧化鉻製備氧化鉻法,硫酸銨一紅礬鈉熱分解法,鉻酐直接熱分解法。

硫酸銨-紅礬鈉熱分解

鉻綠鉻綠

此方法是美、英、德等國生產氧化鉻的基本方法,已成為國外製取氧化鉻產量最大、質量最好、品種最多的生產方法。其優點是生產工藝比液相還原法簡單,成本低於鉻酐分解法,適應性廣(可制顏料、研磨劑、耐火材料及冶金級氧化鉻),適於迴轉窯大規模生 ,生產過程巾基本不產生有害氣

體。因而取代了早期的紅礬鈉一氯化銨熱分解法(氯化銨易揮發損失)。商品氧化鉻幾乎均由紅礬鈉直接或間接製得,其產量大約占紅礬鈉消費量的20% 世界各國氧化鉻總生產能力大約10萬噸/年。

鉻酐直接熱分解

鉻酐(CrO₃)熱分解法:在900℃以E高溫條件下對鉻酐進行熱為1.3萬噸,是鐵台金廠由鉻酸鈉還原製得的冶金級氧化分解,稍冷後進行粉碎得成品。近年我國用此法所制氧化鉻發展極怏,1999年用鉻酐所制氧化鉻產量約鉻的兩倍。

鉻酐的熱分解過程比較複雜,隨溫度升高,鉻酐將分解為4種鉻氧化物。

由於鉻酐約200℃熔融並開始分解,析出氧及氧化鉻,所以隨著溫度升高,氧化鉻晶體得以在鉻酐熔液中逐漸形成和長大。這種方法長成的晶體缺陷較少,能保持氧化鉻單晶的許多優異性能,而且產品質量高,所以廣為採用。

研究表明,當溫度升高到470℃時已有Cr₂O₃。至550V時已完全轉化為Cr₂O₃。但在試驗過程中發現,實際分解的溫度高於該溫度。原因在於Cr₂O₃。分解過程中,生成Cr₂O₃。薄膜包復於未轉化的鉻氧化物表面,而Cr₂O₃。的熔點很高(2266±25)℃,且傳熱性差,阻礙了鉻氧化物的進一步分解。為此,可採用添加少量水的工藝來降低反應溫度。一方面CrO₃。極易溶於水,另一方面可使添加劑與CrO₃。的質量分數已達到99%以上。

反應溫度和時間對鉻酐的分解也有很大影響。一般說來,溫度越高,反應時間越短。一系列不唰溫度的反應的實驗及該溫度下TEM照片結果表明在650℃以下,鉻酐很難完全轉化為Cr₂O₃。,樣品中含有大量的針狀晶體物樣品中含有大量的針狀晶體物(CrO₂),隨溫度升高,顆粒逐漸變大,900~C時已有明顯的燒結現象。

據有關資料報導,在以鉻酸鈉用硫酸銨分解法製取Cr₂O₃時,添加硼酸可改善產品的色光性能。(NH4)Cr2O7加熱至170v時,分解為鬆散的綠色的Cr₂O₃、N₂和H₂O,同時放熱。試驗表明,N₂的產生不能改善產品的分散性能,但在反應過程中會使樣品變得更疏鬆。

若將鉻酐進行預處理,生產得到的顏料性能會有所提1200℃燒30min,得到的氧化鉻比表面1.48m2/g 而只用鉻酐熱分解的對照產品比表面僅0.78m2/g。

也可用氨水溶液處理鉻酐,使比值NH3/CrO₃≥0.1,含H2O>3%。例如將99.8%的鉻酐100份,分別用氨水溶液136份、1O2份、68份、34份或6.8份處理,使比值NH3/CrO3分別為2.0、1.5、1.0、O.5或0.1,在200℃加熱於1000"C燒30min,得到的氧化鉻比表面分別為2.76m 2/g、2.64m/g、2.54m/g、1.98m/g或1.4m /g。而未處理的鉻酐,熱分解後的氧化鉻比表面僅1.14m/g。

鉻酐水溶液與乙醇混合,98°C處理8h,冷卻、過濾、乾燥,得到黑色氧化鉻膠 磨至直徑 《1um後,在700℃燒3h,得到粒狀的氧化鉻,分散性能好,比表面23.5m2/g,密度5.21g/cm3。

鉻酐熱分解法還用於製備價態大於4而小於6的氧化鉻,如Cr2O5及Cr3O8。與制Cr2O3不同之處在於升溫速度很慢,最高溫度僅254°C(制Cr2O8)或370°C(制Cr2O5)。這些黑色粉狀物是製造磁性記錄材料CrO2的中間體。

主要用途

1.用於搪瓷、玻璃行業著色,特別用於生產陶瓷顏料,產品色澤明亮鮮艷。

2.用於耐溫塗料,氟碳塗料,戶外高耐候塗料;戶外塑膠製品,塑鋼門窗型材,色母粒等。

鉻綠含量測定

試料用氫氧化鈉和過氧化鈉熔融分解,在Cc(H,SO,)=0.25mol/L〕硫酸介質並有少量高錳酸鉀存

在下,用陰離子交換樹脂分離鋁等干擾元素,繼以抗壞血酸洗脫液還原並洗脫三價鉻,以空氣一乙炔火焰

于波長357.9nm處進行鉻綠的測定。

試劑

3.1氫氧化鈉。

3.2 過氧化鈉。

3.3鹽酸Cc(HCI)=0.5mol/L),

3.4 硫酸((1+1):添加高錳酸鉀溶液0(.7)至淡紅色。

3.5氫氧化鈉溶液c〔(NaOH)二1mol/L),

I6 鍬酸鈉溶液。

3.6.1稱取。.5g四氧化餓(光譜純)溶於500mL氫氧化鈉溶液((3.5)中。

3.6.2分取上述溶液(3.6.1)用水稀釋配成。.2mg/mL的溶液。

3.7高錳酸鉀溶液((1g/mL)a

3.8 高錳酸鉀洗液:每100mL水中含有。.5mL高錳酸鉀溶液((3.7).

3.9洗脫液:將0.5g抗壞血酸和。.5g硫酸鈉溶於100mL鹽酸((3.3)中,用時現配。

3.10 鉻綠標準貯存溶液:

稱取1.9335g精確至0.0001g,預先於150'C烘乾的重鉻酸鉀(基準試劑),用水溶解後移入

100mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。此溶液每1mL含1.000mg鉻綠。

3.11鉻綠標準溶液:

分取25.00mL上述溶液((3.10)於500mL容量瓶中用水稀釋至刻度,混勻。此溶液每1mL含

50ux鉻綠。

4 儀器

原子吸收分光光度計,附有。.5mmX100mm單縫燃燒器,鉻空心陰極燈。在儀器最佳工作條件

下,凡達到下列指標的原子吸收分光光度計均可使用。

最低靈敏度:等差濃度標準溶液的最高濃度標準溶液的吸光度不低於。.500,經標尺擴展後的吸光

度讀數,其穩定性也必須符合下述規定。

工作曲線線性:等差濃度標準溶液中的兩個最高濃度標準溶液吸光度讀數之差值應不小於最低濃

度標準溶液與零濃度溶液吸光度差值的0.7倍。

最小穩定性:最高濃度標準溶液與零濃度標準溶液多次測量所得到的吸光度讀數相對於最高濃度

標準溶液吸光度的平均值的變異係數應分別不大於1.5%和。.6%.

原子吸收分光光度計的工作條件參數見附錄A,

試樣

5.1祥品應通過74pm篩。

5.2 試樣預先在105--1100C烘乾2h,置於乾燥器中,冷卻至室溫。

6分析步驟

61 測定次數

對同一試樣應獨立地進行三次測定,取其平均值。

6.2試料量

稱取0.1--0.5g試料,精確至0.0001g,

6.3 空白試驗

隨同試料作空白試驗。

64 測定

6.4.1將試料放於已熔化有2.5g氫氧化鈉((3.1)的剛玉增竭中,上面復蓋2g過氧化鈉0(.2),置於

7500C的高溫爐中熔融15-20min,取出增禍,冷卻。

注:增渦放入高溫爐之前,應先在低溫電爐上加熱使之熔化,空白的熔融時間可適當減少。

6.4.2將柑渦放人150mL燒杯中,加50mL熱水,待熔物脫落後,用水洗出增坍。

6.4.3加10滴俄酸鈉溶液(3.6.2)在低溫電爐上加熱煮沸1min,使過氧化氫完全分解,取下,冷卻。

6.4.4滴加硫酸溶液(3.4)至沉澱剛好溶解,加。.5mL高錳酸鉀溶液((3.7),攪勻。待溶液冷卻後用水

稀釋至100mL,

6.4.5將溶液以3mL/min的流速通過交換柱,隨即用高錳酸鉀洗液0(.8)洗滌燒杯三次(每次約

5mL),將柱內溶液全部放出,棄去流出溶液。

注:交換柱式樣、樹脂型號見附錄B,

6.4.6關閉交換柱活塞,將洗滌液加人交換柱內浸泡樹脂,直至六價鉻的黃色褪去,打開活塞,以小於

1mL/min的流速洗脫鉻,用50mL容量瓶承接洗脫液至刻度,混勻。

6.4.7在原子吸收分光光度計波長357.9nm處,使用空氣一乙炔火焰,以試液空白溶液為參比,與系列

標準溶液同時測定鉻綠的吸光度。從工作曲線上查出鉻綠量。

65工作曲線的繪製

移取0.00,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00mL鉻綠標準液(3.10.2),分別置於一組50mL容

量瓶中,用洗脫液(3.9)稀釋至刻度,混勻。以零濃度為參比測定其吸光度。以鉻綠的濃度

(kg/mL)為橫坐標,吸光度讀數為縱坐標,繪製工作曲線。

7 分析結果的表述

按下式計算鉻綠的百分含量:

c.vx10-6

Cr.O3 = x 100

,粗

式中:。—自工作曲線上查得的鉻綠濃度,fag/mL;

v—被測溶液的體積,mL;

m—試料的質量,9a

8 允許差

實驗室間分析結果的差值應不大於表1所列允許差。表 1

鉻綠含量 允許差

0.0050 0.010 0.002

>0.010-0.050 0.005

>0.050- 0.10 0.010

>0.10-0.20 0.020

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