امرا چیست؟ اکسید آهن قهوه ای Fe2O3

اکسید آهن قهوه‌ای، که با نام اِمرا (Umber) نیز شناخته می‌شود، یک ترکیب معدنی طبیعی است که شامل اکسید آهن (Fe₂O₃) و اکسید منگنز (MnO₂) است. […]

اکسید آهن قهوه‌ای، که با نام اِمرا (Umber) نیز شناخته می‌شود، یک ترکیب معدنی طبیعی است که شامل اکسید آهن (Fe₂O₃) و اکسید منگنز (MnO₂) است. این ترکیب به دلیل رنگ قهوه‌ای مایل به زرد یا سبز خود، به‌طور گسترده در صنایع رنگ‌سازی، پوشش‌های ضدخوردگی و سرامیک استفاده می‌شود. برخلاف اخرا (Ochre) که بیشتر شامل هماتیت است و رنگ قرمز دارد، امرا به دلیل حضور منگنز، طیف قهوه‌ای خود را به دست می‌آورد.

تاریخچه و علت نام‌گذاری

واژه “امرا” (Umber) از نام منطقه‌ای در ایتالیا به نام اومبریا (Umbria) گرفته شده است، جایی که این ماده برای اولین بار استخراج و به‌عنوان رنگدانه به کار گرفته شد. از دوران باستان، هنرمندان و صنعتگران از این ترکیب معدنی برای ایجاد رنگ‌های قهوه‌ای در نقاشی‌ها، دیوارنگاری‌ها و سفالگری‌ها استفاده می‌کردند.

 فرمول شیمیایی و خواص فیزیکی و شیمیایی

فرمول شیمیایی اصلی:

  • Fe₂O₃ (اکسید آهن)
  • MnO₂ (اکسید منگنز)

جدول ۱: ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی امرا

ویژگی مقدار توضیح
رنگ قهوه‌ای مایل به زرد یا سبز شدت رنگ بسته به مقدار منگنز و آهن متغیر است.
چگالی (g/cm³) 4.3 – 4.9 چگالی متوسط، مناسب برای استفاده در رنگدانه‌ها و سرامیک.
سختی (مقیاس موس) 5 – 5.5 سختی متوسط، باعث دوام در کاربردهای صنعتی می‌شود.
خاصیت مغناطیسی ضعیف برخلاف مگنتیت (Fe₃O₄)، امرا خاصیت مغناطیسی ندارد.
مقاومت حرارتی بالا مناسب برای رنگ‌های مقاوم به حرارت در صنایع مختلف.
قابلیت ترکیب با رزین‌ها بالا در رنگ‌سازی و تولید پوشش‌های محافظ استفاده می‌شود.

 انواع امرا و تقسیم‌بندی

امرا به دو دسته کلی تقسیم می‌شود:

امرا طبیعی: استخراج‌شده از معادن، دارای ترکیب آهن و منگنز طبیعی است.

امرا سوخته (Burnt Umber): با حرارت دادن امرا طبیعی، رنگ آن به قهوه‌ای تیره‌تر تغییر می‌کند و پایداری بیشتری پیدا می‌کند.

 

پیگمنت اکسید آهن قهوه‌ای (امرا) به‌صورت طبیعی در برخی مناطق جهان یافت می‌شود، اما به دلیل محدودیت‌های موجود در استخراج و کیفیت، بیشتر پیگمنت‌های قهوه‌ای مورد استفاده در صنایع به‌صورت مصنوعی تولید می‌شوند.

پراکندگی طبیعی:

اکسید آهن قهوه‌ای به‌صورت طبیعی در برخی مناطق جهان وجود دارد.

تولید صنعتی:

به دلیل محدودیت‌های موجود در منابع طبیعی و نیاز به پیگمنت‌های با کیفیت و خلوص بالا، تولید صنعتی اکسید آهن قهوه‌ای اهمیت یافته است. شرکت‌های متعددی در سطح جهان به تولید این پیگمنت می‌پردازند که از میان آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  1. LANXESS AG: یک شرکت آلمانی پیشرو در تولید مواد شیمیایی تخصصی، از جمله پیگمنت‌های اکسید آهن با کیفیت بالا.
  2. Cathay Industries: شرکتی مستقر در هنگ‌کنگ که به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان پیگمنت‌های اکسید آهن در جهان شناخته می‌شود.
  3. Huntsman Corporation: یک شرکت آمریکایی که در زمینه تولید مواد شیمیایی و پیگمنت‌های اکسید آهن فعالیت دارد.
  4. Toda Kogyo Corp.: شرکت ژاپنی با تخصص در تولید پیگمنت‌های اکسید آهن و مواد مغناطیسی.
  5. Yipin Pigments: تولیدکننده چینی پیگمنت‌های اکسید آهن با تنوع رنگی و کیفیت‌های مختلف.
  6. هایروکس Hyrox مستقر در شرق چین، یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان پیگمنت‌های اکسید آهن در آسیا و دومین در جهان است. محصولات آن شامل طیف گسترده‌ای از پیگمنت‌های اکسید آهن در رنگ‌های قرمز، زرد، مشکی، نارنجی، قهوه‌ای و سبز می‌باشد.محصولات هایروکس در صنایع مختلفی کاربرد دارند، از جمله:
    • محصولات ساختمانی: مانند کاشی، موزاییک، بلوک سیمانی، سیمان، لعاب سرامیک، ملات‌ها و پوشش‌های بام.
    • رنگ‌ها، پوشش‌ها و رزین‌ها: شامل رنگ‌های پایه آب و پایه حلال.
    • صنعت لاستیک و پلاستیک: ترموپلاستیک‌هایی مانند PE، PP، ABS و غیره.
    • صنعت کاغذسازی: مانند کاغذ چند لایه و کاغذ سیگار.
    • سرامیک: لعاب و محصولات مرتبط.
    • صنعت چرم: تولید چرم مصنوعی و محصولات مرتبط.

    علاوه بر این، صنایع دیگری نیز در حال بررسی کاربرد اکسید آهن هایروکس در محصولات خود هستند، از جمله کودهای شیمیایی، تصفیه فاضلاب و صنعت شیشه‌سازی.

    در صنعت ساختمان، پیگمنت‌های هایروکس به دلیل استحکام و پایداری، قدرت رنگ‌دهی بالا، مقاومت عالی در برابر رنگ‌پریدگی و مقاومت کامل در برابر شرایط مختلف جوی مشهور هستند.

    با توجه به کیفیت بالا و گستردگی محصولات، هایروکس در رتبه‌بندی تولیدکنندگان پیگمنت‌های اکسید آهن قهوه‌ای جایگاه برجسته‌ای دارد و به‌عنوان یکی از تأمین‌کنندگان اصلی در بازار جهانی شناخته می‌شود.

رنگدانه‌های قهوه‌ای و پیگمنت‌های اکسید آهن امرا از هایروکس را در این صفحه ببینید

این شرکت‌ها با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته و کنترل کیفیت دقیق، پیگمنت‌های اکسید آهن قهوه‌ای را برای کاربردهای مختلف صنعتی تولید می‌کنند.

پیگمنت قهوه ای اکسید آهن امرا

رنگدانه قهوه ای اکسید آهن امرا

 کاربردهای صنعتی امرا

 صنایع خرد و مصرف روزمره

  • رنگ‌سازی: به‌عنوان رنگدانه در تولید رنگ‌های قهوه‌ای مقاوم برای ساختمان، خودرو و صنایع هنری.
  • سرامیک و سفال: افزایش مقاومت و ایجاد رنگ‌های طبیعی در لعاب‌ها.
  • لوازم آرایشی: در تولید سایه چشم و رژلب‌های طبیعی.
  • پلاستیک و رزین: به‌عنوان رنگدانه در ترکیبات پلیمری مقاوم در برابر نور.

 صنایع بزرگ و سنگین

  • پوشش‌های ضدخوردگی: ترکیب امرا با رزین‌ها برای محافظت از سازه‌های فلزی در برابر زنگ‌زدگی.
  • صنایع نفت و حفاری: استفاده در گل حفاری برای کنترل چگالی و کاهش اصطکاک.
  • متالورژی: به‌عنوان افزودنی در برخی آلیاژها برای تنظیم خواص مکانیکی.

ترکیبات امرا و تولید محصولات دیگر

  • با اکسید تیتانیوم (TiO₂): برای ایجاد رنگ‌های روشن‌تر و مقاوم‌تر.
  • با کربنات کلسیم: در تولید پوشش‌های ساختمانی و سیمان‌های رنگی.
  • با سیلیس: به‌عنوان پرکننده در لاستیک و پلاستیک برای افزایش استحکام.

 روش‌های شناسایی و بررسی کیفیت امرا

آزمایش‌های فیزیکی و شیمیایی

  • آنالیز XRD: تعیین ساختار بلوری و کیفیت مواد معدنی.
  • آنالیز XRF: اندازه‌گیری درصد آهن و منگنز در ترکیب.
  • میکروسکوپ الکترونی (SEM): بررسی توزیع اندازه ذرات و ویژگی‌های سطحی.

جدول ۲: آنالیز شیمیایی یک نمونه امرا

ترکیب مقدار (%) تأثیر کم یا زیاد بودن
Fe₂O₃ (اکسید آهن) 45 – 55 افزایش باعث رنگ تیره‌تر و استحکام بیشتر می‌شود.
MnO₂ (اکسید منگنز) 10 – 20 درصد بالا باعث افزایش تیرگی و پایداری در برابر نور می‌شود.
SiO₂ (سیلیس) 5 – 15 مقادیر بالا باعث کاهش شدت رنگ می‌شود.
Al₂O₃ (اکسید آلومینیوم) 1 – 5 افزایش، باعث بهبود سختی و مقاومت در برابر حرارت می‌شود.
CaO (اکسید کلسیم) 0.5 – 3 درصد بالا باعث کاهش کیفیت رنگدانه می‌شود.

استانداردهای مرتبط با اکسید آهن قهوه‌ای (امرا) توسط سازمان‌ها و مؤسسات مختلفی تدوین شده‌اند تا کیفیت و ویژگی‌های این ماده در کاربردهای صنعتی تضمین شود. د

 استانداردهای بین‌المللی:

  • استاندارد ASTM D3721: این استاندارد توسط انجمن آزمون و مواد آمریکا (ASTM) تدوین شده و به روش‌های آزمون برای رنگدانه‌های اکسید آهن طبیعی و مصنوعی می‌پردازد.
  • استاندارد ISO 1248: سازمان بین‌المللی استانداردسازی (ISO) این استاندارد را برای رنگدانه‌های اکسید آهن مورد استفاده در صنایع مختلف ارائه کرده است.

 مؤسسات و سازمان‌های مرتبط:

  • انجمن تولیدکنندگان رنگدانه‌های معدنی (CPMA): این انجمن اطلاعات و دستورالعمل‌هایی در مورد تولید و استفاده از رنگدانه‌های معدنی، از جمله اکسید آهن قهوه‌ای، ارائه می‌دهد.
  • سازمان بین‌المللی استانداردسازی (ISO): این سازمان استانداردهای مختلفی را برای مواد و محصولات صنعتی، از جمله اکسید آهن قهوه‌ای، تدوین می‌کند.

 

اکسید آهن قهوه‌ای (امرا) یک ماده معدنی پرکاربرد در صنایع مختلف است که به دلیل حضور اکسید منگنز، از سایر اکسیدهای آهن متمایز می‌شود. این ماده از دوران باستان تاکنون در رنگ‌سازی، سفالگری و پوشش‌های صنعتی به کار رفته است. با پیشرفت فناوری، امرا در ترکیب با سایر مواد برای ایجاد رنگ‌ها و پوشش‌های مقاوم‌تر استفاده می‌شود و همچنان نقش مهمی در صنایع مدرن ایفا می‌کند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

مطالب خواندنی دیگر

نوامبر 4, 2023
استفاده از اکسید آهن مصنوعی تولیدشده با فرآیند جت میل ، برای تولید جوهر
آیا از اکسید آهن مصنوعی که با فرآیند جت میل تولید شده است، میتوان برای تولید جوهر استفاده نمود؟ بله، اکسید آهن مصنوعی که با جت […]

محصولات مرتبط با این صنعت

عناوین مطالب این صفحه