По химическому составу желтые железоокисные пигменты представляют собой гидрат окиси железа, который обычно изображают формулой одного определенного соединения Fe(OH)3 или Fe20 • ЗН20. В действительности же существует ряд гидратов окиси железа, различающихся по составу {по содержанию гидрат — ной воды), по кристаллической структуре, а также по физическому состоянию частиц.
При взаимодействии соли окиси железа со щелочами гидрат окиси железа выделяется в виде аморфного осадка буро-желтого цвета, который при высыхании переходит в гель с переменным содержанием воды.
Помимо аморфной существуют две кристаллические модификации гидрата окиси железа, известные под названиями гетит и лепидокрокит. Обе модификации кристаллизуются в ромбической системе, но различаются группировкой атомов.
Константы кристаллической решетки: гетнта — а = 4,64 А,
Ь — 10,00 А, с = 3,03 А; лепидокрокита — а = 3,87 А, b = 12,51 А,
с = 3,06 А. Обе модификации обладают постоянным химическим составом Fe203*H20 или FeOOH; формулу FeOOH следует признать более правильной, так как в кристаллической решетке этих гидратов отсутствуют группы Н20 и имеются ионы ОН~. Элементарная ячейка гетита содержит две молекулы FeOOH, а лепидо — крокита — четыре.
Кристаллические гидраты окиси железа способны прочно адсорбировать определенное число молекул воды, сохраняя при этом без изменения свою кристаллическую решетку.
Все гидраты окиси железа обладают различным цветом (оттенком) и различными пигментными свойствами, в соответствии с чем можно, изменяя условия образования гидрата окиси железа, изменять цвет (оттенок) и пигментные свойства желтых железо — окисных пигментов в очень широких пределах.
На практике известно много методов получения желтых же- лезоокисных пигментов различного состава, оттенков и свойств. Все эти методы можно объединить в следующие три основные группы:
1) методы, основанные на взаимодействии солей окиси железа с основаниями;
2) методы, основанные на взаимодействии солен закиси железа с основаниями и последующем окислении образовавшегося гидрата закиси железа;
3) окисление металлического железа различными окислителями в растворе электролита.
Получение желтых железоокисных пигментов по этим методам можно осуществлять в различных условиях, например при различных температурах осаждения гидрата закиси железа и его окисления, с применением различных окислителей, различных электролитов и т. п. Наибольшее значение в настоящее время имеет метод окисления металлического железа. Пигмент, получаемый по этому методу, обладает чистым и ярким цветом и пригоден для применения во всех видах окрасочных работ. Он известен под названием желтая окись железа.
Меньшее значение имеет метод взаимодействия соли закиси железа с содой или мелом с последующим окислением образовавшегося осадка кислородом воздуха или бертолетовой солью. Такие пигменты известны под названием желтые марсы; их применяют преимущественно для производства художественных красок и для клеевых накрасок.