اکسید آهن ماده ای است که اگر به درستی آن را بشناسید می بینید که مزیت ها و فواید و کاربردهای زیادی دارد در حالی که ممکن است در نگاه اول به عنوان یک ماده که از فرایند فرسایش آهن یا یک فلز دیگر به دست آمده به نظر برسد. در ادامه با آهن رسان مرجع قیمت آهن امروز همراه باشید.
اکسید آهن چیست؟
با این ماده چقدر آشنایی دارد و آیا آن را از نزدیک مشاهده کرده اید؟ احتمالاً بله. اکسید آهن را شما بارها در اطراف خود دیده‌اید و می دانید که از واکنش آهن و اکسیژن به وجود می‌آیند و معمولاً نارنجی، شایدم کمی متمایل به رنگ قرمز و بعضی موارد زرد و قهوه‌ای رنگ است؛ اما احتمال کمی دارد که آن را با نام اکسید آهن بشناسید، زیرا به طور عامیانه به آن زنگ آهن می گویند؛ اما این زنگ آهن که در ادامه آن را بیشتر با نام علمی یعنی اکسید آهن معرفی خواهیم کرد، در انواع مختلفی وجود دارد. تاکنون ۱۶ نوع اکسید آهن در دنیا کشف شده است. اکسید آهن طبیعی از هماتیت یا اکسید آهن معدنی قرمز، از لیمونیت (زرد تا قهوه‌ای) و از مگنتیت یا اکسید آهن سیاه ساخته می شود.
خب حتماً سؤال می کنید اکسید آهن طبیعی؟! بله یعنی اکسید آهن مصنوعی هم وجود دارد.
این ماده نیز از مواد شیمیایی ساخته می شود با تولید اکسید آهن مصنوعی از مواد اولیه شیمیایی می توان اندازه، توزیع و شکل ذرات را با دقت بسیار بالایی تکرار کرد. با این کار می توان انتظار داشت که یکنواختی، کیفیت، رنگ و درجه خلوص شیمیایی ذرات اکسید آهن بالاتر برود. اکسید آهن از آن دسته موادی است که در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده رابه چهار روش اصلی به صورت مصنوعی تولید می کنند. در ادامه می خواهم انواع آن را بررسی کرده و به مزیت های آن اشاره ای داشته باشیم پس با آهن رسان مرجع قیمت ورق و قیمت میلگرد همراه باشید.
اکسید آهن را کجا تولید می کنند؟
اکسید آهن هم به صورت طبیعی و هم مصنوعی تولید می شود. این رنگ دانه ها را کشورهای زیادی تولید می کنند ما می توان کشورهای قبرس، فرانسه، ایران، ایتالیا و اسپانیا را در رأس آن ها قرار داد و افزود که منابع زیادی از اکسید آهن طبیعی را در خود دارند. این در حالی است که کشورهای پیشرو در تولید اکسید آهن مصنوعی شامل امریکا، هند، چین و اسپانیا هستند.
اکسید آهن مصنوعی را چگونه می سازند؟
برای تولید و ساخت اکسید آهن مصنوعی در کل چهار روش اصلی وجود دارد در ادامه توضیح داده می شود با آهن رسان همراه باشید.
- روش LAUX
- روش کلسیناسیون
- روش پنیمن – Penniman
- روش بارش
معمولا رنگ دانه های زرد، سیاه و قرمز را بصورت فرم تک جزئی استفاده می کنند و رنگدانه های نارنجی و قهوه ای را به شکل ترکیبی می سازند.
فرایند کلسیناسیون یک روش برای تبدیل کرد اکسید آهن سیاه به اکسید آهن زرد و بعد اکسید آهن قرمز است. این فرایند در دمای بالا انجام می شود و اگر پارامترهای آن را به دستی و با دقت کنترل کرد، می توان رنگدانه های قهوه ای را نیز فراهم نمود.
فرایند پنیمن نیز یک روش برای تبدیل آهن به اکسید آهن است که در آن با کمک اکسیژن و اسیدهای مختلف که به عنوان کاتالیزور به کار می روند، انجام می شود. از این فرایند اخیرا برای تولید کردن رنگدانه های قرمز و سیاه خوب و باکیفیت مورد استفاده قرار گرفته است. قیمت تیرآهن اصفهان امروز را اینجا ببینید.
انواع اکسید آهن در صنعت
بر حسب ترکیب شیمیایی و نسبت ترکیب آهن و اکسیژن می توان سه نوع اکسید آهن را معرفی کرد.
- اکسید آهن II
- اکسید آهن III
- اکسید آهن II و III
اکسید آهن II حدود ۹ درصد از گوشته زمین را به خود اختصاص داده است و رنگ سیاه دارد. این ماده را می توان به صورت مصنوعی نیز از طریق تجزیه حرارتی اگزالات آهن II تولید کرد. از ماده به خاطر اینکه غیر سمی است معمولاً در لوازم آرایشی و بهداشتی به عنوان رنگ دانه استفاده می کنند؛ اما اکسید III به صورت هماتیت معدنی و به صورت طبیعی وجود دارد و مورد استفاده در صنایع زیادی است. از آن به خصوص در فولاد سازی، رنگ دانه های معدنی، بتنی و ساختمانی و حتی در آرایشی و بهداشتی نیز استفاده می کنند.
اکسید آهن نوع II و III نیز به صورت طبیعی و به عنوان مگنتیت معدنی قابل دسترس است. هم ویژگی های اکسید II و هم خصوصیات اکسید آهن III را به صورت همزمان دارد. علیرغم اینکه به صورت طبیعی در دسترس قرار دارد ولی به صوت مصنوعی تولید می شود و دلیل این کار هم شکل دهی ذرات آن به طور دلخواه است. این ماده به صورت پودر سیاه رنگ غالباً ساخته می شود و کاربردهای مهم آن به عنوان نانو ذرات در اسکن MRI، در صنایع دارویی، برش فولاد، به عنوان کاتالیزور و واکنش جابجایی آب- گاز مورد استفاده قرار می گیرد.
اکسید آهن چه مزیت هایی دارد؟
قبل از اینکه از مزایای آن بگوییم بهتر است تا خصوصیاتش را بررسی کنیم. اکسید آهن تقریباً ارزان است، در برابر تغییر رنگ ناشی از قرار گرفتن در مقابل نور آفتاب بسیار مقاوم است و در شرایط محیطی معمولی دارای پایداری بالایی است. لازم به ذکر است که رنگدانه های مصنوعی دوام و پایداری و قوام بالاتری نسبت به رنگدانه های طبیعی دارند. همین دلیل باعث می شود تا از رنگدانه های طبیعی بیشتر به عنوان رنگ حمایتی و زیرسازی استفاده شود.از دیگر انواع اکسید آهن می توان به هماتیت میکاسی اشاره کرد، این ماده خواص منحصر به فردی به رنگ و پوشش می دهد. در این نوع اکسید آهن ذرات آن به صورت پوسته پوسته و به شکلی روی سطح قرار می گیرند که به عنوان محافظ در برابر رطوبت و گازها عمل می کنند. علاوه بر این پوش ایجاد شده به عنوان محافظ در برابر خوردگی، زنگ زدگی فلزات، ایجاد تاول، ترک و پوسته شدن لایه رنگی نیز عمل می کند.رنگ دانه های اکسید آهن به دلیل اینکه ده برابر از ذرات سیمان کوچک تر هستند به راحتی در میان ذرات آن جای گرفته و دلیل ایجاد یکنواختی در سطوح سیمانی و بتنی می شود که با این رنگدانه هاپوشش داده شده اند.لازم به ذکر است رنگ دانه های شیمیایی در برابر مواد قلیایی دارای مقاومت بالایی هستند و درخشندگی بالایی هم به سطح می دهند. نکته ای که در این امر باید به آن توجه نمود در هنگام اعمال آن بر روی سطح بتن و سیمان باید میزان و دوز استانداردی را انتخاب کرد تا ساختار بتن و خواص آن را تحت تأثیر قرار ندهد و به راحتی درون آن نفوذ کند.از مزیت های مهم اکسید آهن این است که می توان انواع آن را با هم به راحتی ترکیب نمود و نوع جدیدی از رنگ دانه را تولید کرد. از مزیت های بارز دیگر اکسید آهن غیر سمی بودن آن ها است.
اکسید آهن مصنوعی و انواع آن
اکسید آهن مصنوعی را می توان به صورت برنامه ریزی شده و قابل کنترل از نظر میزان یکنواختی، کیفیت و خلوص شیمیایی، اندازه ذرات رنگ دانه ها و نوع و شکل توزیع آن‌ها در ماده است به همین دلیل می توان قیمت های متنوع و پایین تری از انواع اکسید آهن مصنوعی را نسبت به نوع طبیعی آن معرفی کرد.
خصوصیات اکسید آهن قرمز
- رایج ترین نوع اکسید آهن به شمار می رود.
- دارای بیشترین میزان درصد آهن در ترکیب شیمیایی خود است.
- دارای ذرات رنگ دانه بسیار ریز و مستحکم است.
- غیر سمی است.
- غیر قابل اشتعال است.
- در برابر مواد قلیایی دارای مقاومت بسیار بالایی است.
- می توان از آن انواع رنگ دانه قرمز با شدت متنوع تولید کرد.
- اکسید آهن قرمز خصوصیات ثابتی دارد.
- دارای خصوصیت فرومغناطیسی است، یعنی خاصیت آهنربایی دارد.
- مهم ترین زمینه کاربرد اکسید آهن قرمز صنایع ساخت و ساز و ساختمانی است.
خصوصیات اکسید آهن زرد
از نظر ریز بودن ذرات، این نوع در رده بعد از اکسید آهن قرمز و سیاه قرار دارد. دارای درصد خلوص بالا (۸۵ درد آهن) است. کاربرد اکسید آهن زرد بیشتر در مواردی که نیاز به خواص خام یا رنگ خام باشد به چشم می خورد.
- اکسید آهن زرد دارای قدرت پنهان کننده بالا است.
- نور ماوراء بنفش را به خوبی جذب می کند.
- به راحتی در آب ها و حلال ها پخش می شود.
- در کاربردهای مشابه با رنگدانه های قرمز استفاده می شود.
خصوصیات اکسید آهن سیاه
مهمترین و بیشترین کاربرد این ماده در منابع آهن و سرامیک است به خصوص را جاهایی که به رنگ سیاه خام نیاز مهم دارند. از تفاوت های مهم اکسید آهن سیاه با نوع قرمز آن در خاصیت مغناطیسی است. اکسید آهن سیاه فری مغناطیسی است یعنی بدون وجود میدان مغناطیسی، آهنربایی نمی شود.
- اکسید آهن سیاه دارای نقطه جوش ۲۶۲۳ درجه سانتی گراد است.
- اکسید آهن در دمای ۱۵۹۷ درجه سانتی گراد ذوب می شود.
- این ماده یک رسانای الکتریکی قوی (قوی تر از اکسید آهن قرمز) است.
- در برابر خوردگی مقاوم است.
- از مهم ترین کاربردهای این رنگدانه می توان در مواد غیر سرامیکی، لوازم خانکی و پوشش سازه های فولادی شهری مثل پل ها مثال زد.
خصوصیات اکسید آهن نارنجی
از نظر اندازه رنگ دانه تقریباً درشت تر است. این ماده را معمولاً می توانید به صورت پودر خشک فشرده در بازار پیدا کنید که دارای استحکام بالا، قابلیت رنگ پذیری بالا، مقاومت بالا در برابر مواد قلیایی، خصوصیت غیر سمی بودن و غیر قابل اشتعال بودن است. اکسید آهن نارنجی را معمولاً در پتینه کاری، گچ کاری، ساخت کف پوش، رنگ کردن بتن، در ساخت صابون و برخی مواد خوراکی نیز استفاده می کنند.
خصوصیات اکسید آهن قهوه‌ای
این ماده را از ترکیب اکسید آهن زرد، سیاه و قرمز می سازند. از نظر اندازه رنگ دانه در حد متوسط قرار دارد و در رنگ کردن بتن، آجر، در صنایع آرایشی و بهداشتی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. اکسید آهن قهوه‌ای غیرسمی و محلول در آب است و در برابر اشعه ماوراء بنفش پایداری بالایی دارد. رنگ‌دانه‌ها و اکسید آهن در انواع رنگ سبز، آبی و اخرا نیز یافت می شود و تقریبا خواص نزدیک و مشابهی دارند.
کاربرد اکسید آهن در صنعت چیست؟
اکسید آهن ماده ای ارزان است که مقاومت بالایی در برابر تغییر رنگ در مقابل نور خورشید دارد این ماده در شرایط محیطی معمولی پایداری بالایی دارد . رنگ دانه های طبیعی دوام کمتری به نسبت رنگ دانه های مصنوعی دارد و به همین علت به عنوان رنگ دانه های حمایتی و زیر سازی مورد استفاده قرار می گیرد. نوعی از اکسید آهن که هماتیت نام دارد خواص منحصر به فردی به رنگ ها و پوشش ها می دهد در این کسید ذرات به شکل پوسته پوسته روی سطح قرار می گیرد تا در برابر رطوبت و گازها محافظت شود. این پوشش می تواند از خوردگی و زنگ زدگی فلزات جلوگیری نماید.
رنگ دانه های شیمیایی در برابر مواد قلیایی نیز مقاومت بالایی دارند و از درخشندگی بیشتری هم برخوردارهستند. یکی از مزایای رنگ دانه های اکسیدآهن این است که می توان به راحتی آن ها را با یک دیگر ترکیب کرد و رنگ های جدیدی را به دست آورد. رنگ دانه های اکسید آهن از ده هزار سال پیش در زندگی انسان ها وجود داشته اند در قرن های گذشته از ماده اکسید آهن در مصارف مختلفی مانند :
۱. لعاب سرامیک ها
۲. کاشی ها
۳. شیشه
۴. کاغذ
۵. پلاستیک
۶. لاستیک
و منسوجات دیگر مورد استفاده قرار می گرفته است.
از جمله صنایعی که از اکسید آهن در تولید منسوجات خود استفاده می کنند می توان به اشاره کرد:
۱. تولید رنگ‌دانه‌های معدنی
۲. تولید هموگلوبین
۳. صنعت بتن و ساختمان
۴. صنایع آرایشی و بهداشتی
۵. صنایع پلاستیک و رنگ
۶. صنایع فولاد و آهن
۷. لوازم‌تحریر
۸. مخازن صنعتی
۹. پالایشگاه‌ها
۱۰. کارخانه‌های شیمیایی
۱۱. دکل‌های حفاری
۱۲. کوره‌های ریخته‌گری
اخیراً از اکسید آهن و رنگ دانه های اکسید آهن به خصوص به دلیل اینکه تولید دانه های ریز آن نیز ممکن شده است، در بسیاری از کاربردهای خاص مثل صنایع الکترونیک، پزشک هسته ای و تصویربرداری مغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرد. می توان گفت که در میان انواع اکسید آهن، رنگ های زرد، مشکی، قهوه‌ای، نارنجی و قرمز کاربرد بیشتری دارند. همانطور که احتمالاً مطلع هستید، فولاد به عنوان یک آلیاژ مهم از آهن است در واقع پایه ساخت فولاد آهن است. همچنین لازم به ذکر است که برای تأمین آهن از فولاد، از اکسید آهن استفاده می شود. به همین دلیل با افزایش میزان مصرف تیرآهن و فولاد و توسعه ساخت و سازها، استفاده از اکسید آهن نیز افزایش یافته و تقاضا برای آن بالا می رود.
در صنعت اصطلاحاً به اکسید آهن III رنگدانه قرمز، رنگدانه ۶ یا ۷ گفته می شود زیرا به رنگ قرمز است. در دنیا صنایع زیادی به رنگدانه و اکسید آهن نیاز دارند اما صنایع رنگ و ساختمانی، بیش از یک سوم مصرف جهانی این ماده را به خود اختصاص داده ند. پس از آن صنایع پوشش دهنده فلزات هستند که مصرف کننده دوم اکسید آهن به شمار می روند که بیشتر مصرف شان اکسید اهن مصنوعی است. صناعی آرایشی و بهداشتی رتبه سوم مصرف اکسید آهن را به خود اختصاص داده اند و پس از آن اکسید آهن در رنگ آمیزی چوب نیز کاربردهای زیادی دارد به خصوص رنگ دانه هایی که شفاف هستند.اگر ضبط صوت های قدیمی را به خاطر بیاورید، نوار مغناطیسی را می توانید در ذهن خود تجسم کنید. البته نواردهای مغناطیسی هم امکان ضبط صدا و هم ضبط تصویر را فراهم می کنند از این نوارهای مغناطیسی معمولاً در تولید کارت های اعتباری بانک ها نیز استفاده می شود. برای ساخت این نوارهای مغناطیسی معمولاً از اکسید آهن III استفاده می شود. جهت دریافت آخرین اخبار به روز دنیا در حوزه آهن آلات و قیمت تیرآهن، آهن رسان را در اینستاگرام دنبال کنید.
سوالات متداول
اکسید آهن چیست؟
به زبان ساده به زنگ آهن اکسید آهن گفته می شود.
آیا اکسید آهن مضر است؟
خیر این ماده مضر نیست.
