- 23 Tháng chín 2018
- 576
- 782
- 161
- TP Hồ Chí Minh
- Đại học sư phạm tphcm
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!
ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.
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.
Vai trò của oxit sắt trong ngành gốm
- 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, Fe2O3 không bị biến đổi thành FeO. Nó có vai trò là chất tạo màu cho men. 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 chuyến đổi không hoàn toàn nó thể cho dạng khoáng vật kết tinh tự nhiên có màu nâu dùng để tạo đốm nấu trong men. Ngoài ra nó còn giúp giảm rạn men (hàm lượng sử dụng dưới 2%).
Nguyên lí hoạt động của 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 cúa 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.
Tác dụng của oxit sắt trong ngành gốm
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:
Vai trò của oxit sắt trong ngành gốm
- 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, Fe2O3 không bị biến đổi thành FeO. Nó có vai trò là chất tạo màu cho men. 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 chuyến đổi không hoàn toàn nó thể cho dạng khoáng vật kết tinh tự nhiên có màu nâu dùng để tạo đốm nấu trong men. Ngoài ra nó còn giúp giảm rạn men (hàm lượng sử dụng dưới 2%).
Nguyên lí hoạt động của 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 cúa 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.
Tác dụng của oxit sắt trong ngành gốm
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 khử có ôxít sắt ba, men sẽ có màu từ xanh Thổ đến lục nhạt (khi men có hàm lượng sôđa cao, có ôxít bo).
- Trong men chứa calcia, ôxít sắt ba có khuynh hướng cho màu vàng. Trong men kiềm cho màu từ vàng rơm đến nâu vàng.
- Men chì nung thấp, men kali và natri có màu đỏ khi thêm sắt (III) oxit (không có Bari)
