Марганцовая фиолетовая представляет собой двойную соль пирофосфата трехвалентного марганца и аммония MnNH4P2O7 с содержанием ≈0,5 моль воды; выпускаются также марки, в которых часть марганца ( ≈0,3 моль ) замещена ионами других трехвалентных металлов Fe3+ и Al3+. Цвет пирофосфата фиолетовый с красноватым оттенком, цветовые характеристики: λ=560 нм, Р=18 ÷ 20%, ᵨ=10 ÷12%; цвет замещенных пирофосфатов фиолетовый с синеватым оттенком, цветовые характеристики: λ=567 нм, Р=6 ÷ 9%, ᵨ=10 ÷12%. Плотность пигмента 2600-2700 кг/м3, насыпная плотность 500-700 кг/м3; маслоемкость 20-25; укрывистость 34-45 г/м3; интенсивность выше ( примерно в 2 раза ) у образцов с красноватым оттенком; удельная поверхность 4-8 м2/г, дисперсный состав: 50-60 % частиц размером до 2 мкм, 70-80% - до 1 мкм. Светостойкость марганцовой фиолетовой довольно высокая – 7 баллов в полном тоне и 6 – при разбеле с TiO2.
При комнатной температуре марганцовая фиолетовая устойчива к действию воды и незначительно разлагается разбавленными кислотами, при нагревании ( 90-100°С ) частично разлагается водой и полностью кислотами. В присутствии окислителей ( особенно NH4NO3 ) марганцовая фиолетовая устойчива к действию воды ( даже при кипячении ) и уксусной кислоты, незначительно разлагается на холоду концентрированной азотной кислотой, легко разлагается щелочами, даже разбавленными: термостойка лишь до 300°С, при более высокой температуре разлагается.
Марганцовая фиолетовая применяется для производства масляных, нитрокрасок и эмульсионных красок.
Химические основы получения и технология производства
Марганцовая фиолетовая была впервые описана Лейкауфом. Она образуется при нагревании смеси нитрата или двуокиси марганца с фосфорной кислотой и фосфатом аммония или с одним фосфатом аммония при 280-300°С. Можно также применять и другие соли марганца (карбонат, сульфат ), однако при этом необходимо ввести в состав шихты окислитель, лучше всего нитрат аммония. Практическое значение имеет метод получения пигмента прокаливанием двуокиси или нитрата марганца со смесью фосфорной кислоты и фосфата аммония ( одно- или двузамещенного ) в мольном соотношении Mn: H3PO4 : (NH4)2HPO4 = 1:1,5:1,5.
Пигменты, полученные из нитрата марганца, отличаются наиболее чистым и насыщенным цветом с красноватым оттенком. Из двуокиси марганца также может быть получен пигмент чистого и яркого цвета при тонком измельчении MnO2. Значительно улучшается цвет при введении в состав шихты нитрата аммония в количестве ≈ 1 моль на 1 моль MnO2.
Для получения пигмента сине-фиолетового цвета в состав шихты вводят нитрат или сульфат железа из расчета ≈ 0,3 моль на 1 моль MnO2.
Технологический процесс получения марганцовой фиолетовой состоит из следующих операций: приготовление и прокаливание шихты; выщелачивание плава; промывка пигмента, сушка и измельчение.
Приготовление шихты заключается в размоле исходных реагентов (сухих) в шаровой мельнице и их смешении с фосфорной кислотой. Прокаливание шихты связано с определенными трудностями, так как при 180-220°С шихта превращается в вязкую массу, трудно поддающуюся перемешиванию и обладающую низкой теплопроводностью. Прокаливание обычно проводится в небольшом реакторе из нержавеющей стали с ленточной мешалкой для перемешивания вязкой массы. Период подъема температуры до 280-300°С составляет ≈ 3 часа, выдержка при этой температуре 1,5 часа.
После прокаливания дают плаву остыть до 120°С и заливают его водой для выщелачивания избыточного количества фосфорной кислоты и фосфата аммония. Полученную суспензию сливают в бак и промывают пигмент декантацией или на центрифуге. Пасту пигмента с влажностью 45-50% сушат при 100-120°С и измельчают.
Литература
Беленький Е. Ф., Рискин И. В. «Химия и технология пигментов», изд. 4-е пер. и доп. Л., «Химия», 1974
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.