Лако-красочные материалы — производство

По химическому составу техническая железная лазурь является не индивидуальным соединением Fe4[Fe{CN6}]3, а сложной смесью этого соединения с K4Fe(CN)6 или КзРе(СЫ)6 и водой/В общем виде состав железной лазури может быть представлен формулой K*Fey[Fe(CN)els’ «Н2О, причем вода находится преимущественно в адсорбированном виде. Железную лазурь, не содержащую воды, — получить не удается. Попытки изготовления безводной лазури взаимодействием растворов безводных FeCU и K4Fe{CN)e в абсо­лютном спирте привели к тому, что место воды в лазури занял спирт. Вместо калия в состав железной лазури может входить и другой щелочной металл — Na, Cl, Rb или группа NH4. Однако техническое значение приобрели только железные лазури, содер­жащие калий, а в последние годы — и аммоний.

По данным Рискина и Медедяновской [34], содержание отдель­ных составных частей в технической железной лазури может ко­лебаться в следующих пределах: 4—10% К, 56—68% группы Fe(CN)e, 19—22% Fe, находящегося вне радикала, и 3—17% Н20. Цвет железной лазури может колебаться от темно-синего до светло — синего и даже голубого, оттенок от зеленоватого до красновато­фиолетового, а способность к бронзированию от очень сильной до почти незаметной. В связи с этим можно получить большое коли­чество сортов железной лазури, различающихся по цвету, оттенку и способности к бронзированию.

Цвет железной лазури находится в определенной зависимости от ее состава: чем больше в ней калия и одновременно группы Fe{C’N)e и чем меньше воды, тем цвет ее светлее. В табл. 84

Железная лазурь является кристаллическим соединением куби­ческой системы. Атомы двух — и трехвалентного железа располо­жены попеременно по углам куба, группы CN лежат вдоль ребер, а атомы щелочных металлов находятся в центре последовательных

кубов. Длина ребра куба элементарной ячейки а = 5,1 А, а для

кристаллической решетки, содержащей две ячейки, а ~ 10,2 А. Уд. вес железной лазури 1,79—1,92 [35]. Она отличается очень вы­сокой дисперсностью — размер частиц не превосходит 0,1—0,2 р.

Железная лазурь (главным образом темные сорта) весьма ги­гроскопична. Вода, спирт, эфир и кислоты, даже минеральные, на

нее не действуют. Крепкая серная кислота разрушает ее, особенно ■при температуре кипения:

Fe4[Fe(CN)6}3 + 18H2S04 f — Ї8Н20 —>

—► 2Fea <S04)3 -f 9 (NH4)2 S04 + 18CO + 3FeS04 [21]

Крепкая соляная кислота, особенно в присутствии многоатом­ных спиртов, переводит железную лазурь в раствор; при разбав­лении этого раствора лазурь вновь выпадает в осадок.

Щелочи, даже самые слабые, разлагают лазурь на гидрат окиси железа и железистосинеродистую соль.

В последнее время разработаны методы получения щелоче­устойчивых лазурей, обладающих определенной стойкостью по от­ношению к слабым и разбавленным щелочам.

Железная лазурь обладает укрывистостыо 10—20 г/ж2, масло — емкостью 40—58 и очень большой интенсивностью, причем ее ин­тенсивность тем больше, чем светлее лазурь. Она обладает также довольно высокой светопрочностью, причем обычно считают, что чем больше содержание щелочного металла, тем выше прочность к действию света. Однако в смеси с цинковыми белилами желез­ная лазурь при облучении во влажной атмосфере заметно выцве­тает и изменяет свой оттенок от синего к зеленому; эти изменения особенно значительны в нитролаковых накрасках и менее интен­сивны в масляных. В определенной степени эти изменения обра­тимы. [22]

К действию высоких температур железная лазурь неустойчива. До 170—180° она не изменяется, но из нее постепенно улетучи­вается вода (определенное количество при каждой температуре). Интересно отметить, что полное обезвоживание не наступает при 170—180° даже при длительном нагревании. При 200—280° лазурь разлагается — сгорает с образованием аммиака, синильной кис­лоты и окиси железа; при этом происходит полное удаление адсор­бированной воды. При 200° разложение лазури происходит мед­ленно и неполно, а при 280° — почти мгновенно.

Горение железной лазури после начального периода протекает без дополнительного нагрева, в связи с чем при каком-либо мест­ном перегреве может происходить разложение значительного коли­чества ее без подвода тепла извне. Такие явления иногда имеют место в производственных условиях при сушке или размоле и не совсем правильно трактуются как самовозгорание. Горение лазури происходит без выделения пламени, в связи с чем оно обнаружи­вается с трудом. Внешние признаки горения — повышение темпе­ратуры, потемнение массы и выделение продуктов с характерным запахом (аммиак, синильная кислота).

В масляных накрасках чувствительность железной лазури к на­греву еще более сильна: при 150° довольно быстро происходит резкое изменение основного тона в зеленый, а при более длитель­ном нагреве пленка становится коричневой и хрупкой; при 200° пленка через короткое время становится черной и хрупкой. Однако эти изменения вызываются, в основном, потемнением связующего, а не пигмента. Интересно отметить, что в нитролаковом связую­щем цвет пленки сохраняется почти без изменения при нагреве до 150—160°.

Железная лазурь проявляет склонность к образованию кол­лоидных растворов при обработке ее водными растворами щаве­левой и винной кислот, виннокислого аммония и железистосине­родистых солей; при этом образуется так называемая растворимая лазурь. Такие же растворы получаются, если растереть лазурь с масляными кислотами и затем обработать эту пасту эфиром или хлороформом. Способность лазури образовывать коллоидные рас­творы связана с ее высокой дисперсностью.

Необходимо отметить, что по большинству своих свойств (сильная интенсивность, сложность состава, способность давать коллоидные растворы) железная лазурь отличается от большинства мине­ральных пигментов и приближается к органическим красителям.

Железную лазурь применяют в больших количествах в произ­водстве нитрокрасок, масляных и полиграфических красок.

Для полиграфических красок особенно ценятся сорта желез­ной лазури, обладающие большим глянцем и красноватым оттен­ком, т. е. бронзящие. В производстве масляных красок и нитро­красок, наоборот, наибольшее значение имеют сорта, не обладаю­щие бронзирующим оттенком, сообщающим накраске неприятный красный оттенок. В последние годы для масляных красок и нитро­красок получил применение новый сорт железной лазури — так называемая небронзящая лазурь.

При приготовлении тертых красок следует учитывать, что тем­ные сорта железной лазури очень тверды и трудно поддаются пе — ретиру. Светлые сорта лазури легче растираются со связующим.

Значительные количества железной лазури применяют для по­лучения зеленей, смешивая ее со свинцовыми или цинковыми кро­нами.