Każdy, kto choć trochę głębiej zainteresowany jest ceramiką zapewne w którymś momencie zechce dowiedzieć się trochę więcej o chemicznych podstawach technologii ceramicznej. Nie chodzi tu wszak o prowadzenie badań lub analiz chemicznych ale podstawową wiedzę z zakresu co, jak i dlaczego. Ten artykuł należy traktować jako wprowadzenie do dalszych poszukiwań, bądź po prostu zrozumienia tego co czyta się w profesjonalnych publikacjach z zakresu technologii.
Tlenki barwiące żelaza – bardzo wrażliwe na atmosferę w piecu!!! To tlenki barwiące o dużym wpływie na kolor wyrobu. Tlenki te w zależności od ilości, rodzaju domieszkowanego tlenku i zawartości innych substancji dają kolory od żółtego poprzez oliwkowy, zielony, niebieski, brązowy aż do tak zwanych “plam oleju” I kolorów metalicznych. Znamy cztery podstawowe formy tlenku żelaza:
czerwony Fe2O3,
czarny FeO,
tlenek magnetyczny Fe3O4,
oraz tlenek żółty Fe2O3*H2O.
W tych tlenkach żelazo występuje w różnych wartościowościach chemicznych dlatego są różne!!! 🙂 I to tyle co wystarczy tu wiedzieć o wartościowości :). W zależności od temperatury wypału poszczególne tlenki mogą ulegać dekompozycji. Tak dzieje się z czerwonym tlenkiem żelaza Fe2O3, który w temperaturach ok. 1230-1280 rozkłada się w atmosferze tlenowej do czarnego FeO. Należy wspomnieć ( a uwagę tę zawdzięczam dużo bardziej ode mnie doświadczonym ceramikom – za co serdecznie dziękuję ), że związki żelaza odmiennie zachowują się w zależności od temperatury i atmosfery panującej w piecu do wypału ceramiki. Np. w atmosferze tlenowej związki żelaza zachowują się jak stabilizatory szkliwa a atmosferze redukcyjnej stają się silnymi topnikami.
kolejne tlenki barwiące – występują w trzech podstawowych formach MnO – tlenek manganu, MnO2 – dwutlenek oraz? MnCO3 – węglan manganu ( nie tlenek!). Mangan w tych formach do ok 1080 C jest stabilizatorem. Powyżej staje się topnikiem!!! Warto zwrócić uwagę, iż węglan manganu w temperaturze 1080 C rozkłada się do tlenku manganu i produkuje duże ilości CO2 – dwutlenku węgla!!! Jest to często przyczyną bąblowania ( bloatingu ) brązowych glin – te zawierają dużo manganu!!! Uwaga więc na temperaturę 1080 C przy brązowej glinie.
Jako “barwniki” domieszki manganu dają kolory żółty, purpurowy, brązowy I metaliczny. W zależności od zawartości i pozostałego składu gliny, szkliwa lub pigmentu. Warto wspomnieć, że występuje również tlenek manganu Mn2O7 jest to tlenek mający właściwości skrajnie utleniające – w ceramice raczej nie stosowany. Uwaga!!! Opary manganu są silnie toksyczne!
kolejne tlenki barwiące, którym zamierzam w przyszłości poświęcić osobny artykuł. Zdecydowanie na to zasługują. W ceramice pozwalają osiągać fenomenalne barwne efekty. – występują w kilku postaciach CuO – czarny, Cu2O-czerwony, Cu4O i CuCO3(węglan!!!) – zielony CuSO4(siarczan!!!)-niebieski. Te substancje wykorzystywane są do tworzenia wielu kolorów: czerwonego, różowy, zielony, niebieski, czarny I gładki metaliczna miedź.
Tlenki barwiące są bardzo wrażliwe na atmosferę w piecu. Ponieważ generalnie tlenki są nierozpuszczalne w wodzie często stosuje się sole danego pierwiastka w tym wypadku siarczan miedzi Ten się rozpuszcza I daje równomierny efekt przy wypale. Do równie powszechnie stosowanych soli możemy zaliczyć np. węglan miedzi, chlorek miedzi. Uwaga!!! Opary miedzi są szkodliwe !!! 🙂
Kolejne tlenki barwiące – Cr2O3 – bardzo silny barwnik. Sam barwi na zielono. Ponieważ jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie I topi się w temperaturze ponad 2000 C musi być rozdrabniany w młynku kulowym ( albo kupiony jako puder). Wymaga bardzo intensywnego, długotrwałego mieszania w glinie, szkliwie bądź pigmencie. Za to już niewielki jego dodatek ok. 1% daje intensywny zielony kolor.
Tlenek chromu używany jest również w mieszankach gdzie wzmacnia kolor. Występuje w czarnych szkliwach I pigmentach. W połączeniu z tlenkiem cyny daje intensywny różowy. Z tlenkiem cynku daje brązowy. W szkliwach zawierających tlenek baru lub sodu daje żółty do zielonego. Tlenek ze względu na wysoką temperaturę topnienia nie jest podatny na atmosferę w piecu. Forma rozpuszczalna w wodzie to dwuchromian potasu ( pomarańczowy proszek ) silnie barwiący na żółto. Uwaga!!! Opary chromu są niezwykle silnie toksyczne!!! Co już nie powinno nikogo dziwić
niklowe tlenki barwiące – występuje jako NiO –ziekony, NiO2, Ni2O3 –czarny I Ni3O4. Ma silne właściwości barwiące. Służy do wytwarzania kolorów: żółtego, różowego, niebieskiego, szarego I brązowego. Jest często używany jako
składnik szkliw krystalicznych do wytwarzania dużych niebieskich kryształów. Ze względu na małą stabilność w temperaturach powyżej 1200 C tlenek niklu ma małe zastosowanie w szkliwach I pigmentach wysokotemperaturowych. Jego dodatek powoduje zmętnienie I powstawanie nierównej powierzchni szkliwa.
Wzór chemiczny UO2. . Temperatura topnienia 2865oC. Sporadycznie używany jako barwnik. Raczej z kategorii: „nie rób tego w domu”. Uranowe tlenki barwiące dają wspaniałe odpowiedzi koloru. Dla zainteresowanych jest w necie bardzo dobry cykl artykułów Tima Thornton’a o tym jak postanowił wykorzystać tlenek uranu. Opisuje jakie perypetie były z tym związane i potwierdza, że przynajmniej on nie świeci w nocy ( oczywiście Tim Thornton 🙂 ….
Na razie to tyle jeśli chodzi o tlenki barwiące. Należy pamiętać, że tlenki to nie farby i odpowiedzi koloru dają w mieszaninach z pozostałymi tlenkami. Warto też zapoznać się z regułą Segera – ta reguła w większości przypadków pozwala uniknąć rozczarowań! Poniższy artykuł jest kontynuacją wcześniejszego posta, który można znaleźć tutaj
Jeszcze jedna rzecz, na którą zwrócono mi uwagę i znowu zawdzięczam to uprzejmości bardziej doświadczonych kolegów …i za to serdecznie dziękuję. Aby była jasność!!! Nie zostało to może jasno napisane wcześniej ( znów ta rutyna ). Tlenki generalnie nie są rozpuszczalne w wodzie!!! – w sensie klasycznym. Często w wyniku tak zwanych ” skrótów myślowych” mówi się o tlenkach nierozpuszczalnych w wypadku tlenków, które słabo lub wyjątkowo słabo reagują z wodą np. tlenki żelaza, miedzi… Są jednak tlenki, które zwyczajowo (błędnie) nazywamy “tlenkami rozpuszczalnymi”.
Tzw. “tlenki rozpuszczalne” de facto nie rozpuszczają się w wodzie lecz, w takim wypadku, zachodzi reakcja chemiczna. Oczywiście w wyniku tej reakcji może powstać roztwór jednorodny – nie jest to jednak roztwór tlenku!!! Tlenki ( czasem wyjątkowo gwałtownie !!!) tworzą roztwory wodorotlenków. Na przykład sód (Na), wapń (Ca). Jedną z takich popularnych ( zwłaszcza na budowie ) reakcji jest reakcja “gaszenia” “wapna palonego”. Wapno palone ( tlenek wapnia ) zalewane jest wodą w wyniku czego powstaje zaprawa wapienna – “wapno gaszone” (wodorotlenek wapnia). Ale to już chemia budowlana 🙂 .
Jest to zdolność do tworzenia mieszanin homogenicznych czyli roztworów. Jakie to ma znaczenie? Ano ma!!! Dla osób “brzydzących” się chemią – krótkie wyjaśnienie. Pozostając “w klimatach budowlanych” dam przykład: Jesteśmy na budowie. Jak to na budowie…. Mamy butelkę spirytusu (alkohol etylowy – konsumpcyjny 🙂 ) . Dolewamy do niego wody. No wiem. To grzech. Niemniej jednak cały czas mamy roztwór alkoholu etylowego w wodzie. Mieszanina homogeniczna – roztwór. Alkohol się rozpuścił w wodzie – rozcieńczył!!!. Zmniejszył stężenie.
Mamy łopatę wapna palonego ( tlenek wapnia ). Dodajemy wody. Nie mamy już roztworu tlenku wapnia w wodzie tylko wodny roztwór wodorotlenku wapnia – zupełnie innej substancji !!! Tlenek zareagował wszedł w reakcję z wodą a rozpuścił się wodorotlenek!!! ( o ile dodamy wody w stosunku przynajmniej stechiometrycznym ). No dobrze…. już dalej nie będę ciągnął tej teorii, paskudnej chemii i fizyki…. A miało być tak fajnie….
Temat tlenków będzie kontynuowany w następnych artykułach. Jeśli te opisy wydają się Wam jakkolwiek przydatne prośba o rozważenie wsparcia naszej akcji rozbudowy pracowni i pleneru, które tak jak wszystkie nasze dotychczasowe przedsięwzięcia mają służyć większej grupie osób. Link poniżej.
Estrady 76A
01-931, Warszawa Bielany
© Ceramicznawyspa.pl 2018-2024 Wszystkie prawa zastrzeżone
Żeby zapewnić najlepsze wrażenia, my oraz nasi partnerzy używamy technologii takich jak pliki cookies do przechowywania i/lub uzyskiwania informacji o urządzeniu. Wyrażenie zgody na te technologie pozwoli nam oraz naszym partnerom na przetwarzanie danych osobowych, takich jak zachowanie podczas przeglądania lub unikalny identyfikator ID w tej witrynie. Brak zgody lub jej wycofanie może niekorzystnie wpłynąć na niektóre funkcje.
Kliknij poniżej, aby wyrazić zgodę na powyższe lub dokonać szczegółowych wyborów. Twoje wybory zostaną zastosowane tylko do tej witryny. Możesz zmienić swoje ustawienia w dowolnym momencie, w tym wycofać swoją zgodę, korzystając z przełączników w polityce plików cookie lub klikając przycisk zarządzaj zgodą u dołu ekranu.