Ứng dụng của bột màu oxit sắt trong đời sống sản xuất
Bạn đã từng nghe đến bột màu oxit sắt chưa? Bạn thấy điều này là mới lạ nhưng thực ra nó hiện hữu ở ngay mọi thứ xung quanh bạn.
Bạn đã từng nghe đến bột màu oxit sắt chưa? Bạn thấy điều này là mới lạ nhưng thực ra nó hiện hữu ở ngay mọi thứ xung quanh bạn. Nó góp phần làm cho cuộc sống của chúng ta thêm sống động và đẹp hơn, khiến cho mọi thứ thêm thu hút, tạo niềm vui cho chủ sở hữu. Vậy ứng dụng của bột màu oxit sắt trong đời sống sản xuất là gì?
Quan trọng và phổ biến nhất trong ngành gốm sứ
Các hợp chất oxit sắt là nguyên liệu quan trọng và không thể thiếu trong ngành gốm. Bài viết này sẽ cung cấp cho các bạn những thông tin khái quát về vai trò và cách mà oxit sắt được sử dụng để sản xuất gốm.
Oxit sắt bao gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4. Mỗi chất có đặc điểm và tính chất riêng nên có những ứng dụng khác nhau. Chúng được sử dụng làm chất trợ chảy và tạo màu cho men.
FeO là chất rắn màu đen, không tan trong nước, nhiệt độ nóng chảy 1370 °C. FeO là một chất nóng chảy mạnh vì vậy nó được sử dụng làm chất trợ chảy, có thể thay thế cho CaO và PbO. Hầu hết các loại men khi nung chảy sẽ có độ hòa tan sắt (II) cao hơn khi ở trạng thái rắn.
Fe2O3 là chất rắn màu nâu đỏ, không tan trong nước, nhiệt độ nóng chảy 1556 °C. Fe2O3 là một oxit khó nóng chảy. Trong môi trường nung khử, Fe2O3 dễ dàng bị khử thành FeO bởi Cacbon hay các hợp chất của lưu huỳnh và trở thành chất trợ chảy.
Nếu môi trường nung là môi trường oxi hóa, với vai trò là chất tạo màu cho men Fe2O3 không bị biến đổi thành FeO. Màu sắc men tạo ra tùy thuộc vào hàm lượng Fe2O3 có trong men, nhiệt độ, thời gian nung và các chất có trong thành phần của men.
Fe3O4 (oxit sắt từ) là hỗn hợp bao gồm Fe2O3 và FeO. Fe3O4 là chất rắn màu đen, không tan trong nước và có từ tính. Sau phản ứng chuyển đổi không hoàn toàn có thể cho dạng khoáng vật kết tinh tự nhiên có màu nâu dùng để tạo đốm nâu trong men. Ngoài ra nó còn giúp giảm rạn men (hàm lượng sử dụng dưới 2%).
Hoạt động oxit sắt trong sản xuất gốm?
Oxit sắt là chất trợ chảy và tạo màu phổ biến nhất trong ngành gốm. Như đã nói ở trên, màu tạo ra sẽ phụ thuộc vào môi trường lò, nhiệt độ nung, thời gian nung và thành phần các chất có trong men.
Khi lò nung đạt đến điểm nóng chảy của FeO, nó sẽ tan chảy và trở thành chất trợ chảy. Fe2O3 cũng dễ dàng bị khử bởi canxi oxit và chì oxit trong môi trường nung khử và trở thành FeO và có tác dụng trợ chảy tương tự.
Trong môi trường nung oxi hóa với nhiệt độ từ 700 - 900 °C, Fe2O3 không bị khử và cho màu men từ hổ phách đến vàng khi hàm lượng trong men là 4%, cho men màu da rám nắng nếu hàm lượng là 6% và màu nâu nếu hàm lượng cao hơn.
Màu đỏ do Fe2O3 tạo thành sẽ biến đổi từ cam sáng đến đỏ sáng rồi đỏ sậm và nâu theo điều kiện nhiệt độ tăng dần.
Thành phần các chất trong men cũng sẽ có những tác động đến màu của men, cụ thể:
- Kẽm làm xấu màu của sắt.
- Titan và rutil (điôxít titan) với sắt có thể tạo hiệu quả đốm hay vệt màu rất đẹp.
- Trong men chứa calcia, ôxít sắt ba có khuynh hướng cho màu vàng.
- Men chì nung thấp, men kali và natri có màu đỏ khi thêm sắt (III) oxit (không có Bari)
Phổ biến trong xây dựng
Sắt oxit được biết đến là chất đầu tiên ra đời được sử dụng vào xây dựng cũng như phục vụ các nhu cầu thiết yếu của cuộc sống về sơn hay tạo màu. Cơ bản nhất có 3 màu là đỏ, vàng và đen. Về mặt hóa học, sắt oxit đen là hỗn hợp của sắt II và sắt III (Fe3O4); sắt oxit vàng là sắt oxit III hyđrat hóa (Fe2O3.H2O); còn sắt oxit đỏ là sắt oxit III (Fe2O3) – chất gỉ đỏ quen thuộc.
Được sử dụng trong ngành sơn, chống gỉ sắc tố. Đóng vai trò vô cùng quan trọng. Nếu sơn không có chất chống gỉ thì khi sơn nhà chẳng mấy chốc mà mất màu hay gỉ thanh sắt gây hỏng nhanh mà còn rất mất thẩm mĩ. Vì thế để kéo dài tuổi thọ cũng như làm đẹp thì bột màu sắt oxit đã được ứng dụng rộng rãi để đảm bảo chất lượng dù giá thành có cao hơn một chút.
Không chỉ dùng trong sơn mà còn có thể nhuộm màu trong ngành cao su, sản phẩm nhựa đồng thời là nguyên liệu trong các sản phẩm hóa chất như: sơn dầu, sơn tích điện và thậm chí là mực in. Sản phẩm này sẽ được đảm bảo giữ màu lâu nhất dù là sử dụng ở ngoài trời. Ví dụ các loại khung sắt, cửa gỗ tiếp xúc trực tiếp với môi trường bên ngoài như: mưa nắng thất thường thì có thêm sơn tích điện hoặc sơn dầu sẽ giúp giảm thiểu việc oxi hóa cũng như hỏng nhanh. Như vậy, sẽ kéo dài tuổi thọ cũng như chủ nhà không phải mất công thay hay liên tục sửa chữa.
Như vậy có thể thấy tầm quan trọng của bột màu oxit trong cuộc sống hàng ngày của mỗi chúng ta. Nó giúp cho đồ vật hay trong quá trình xây dựng nhà cửa được đảm bảo hơn, đặc biệt về phần thẩm mỹ. Mọi đồ vật trong ngôi nhà bạn vô cùng sống động, màu sắc cuốn hút là nhờ vào bột màu oxit sắt.