Оксид железа(III)

Нет в наличии

Оксид железа(III) (гематит, CAS 1309-37-1, формула Fe2O3, молярная масса 159,69 г/моль) — красно-коричневый неорганический порошок с цветным индексом 77491 (пигмент красный 101). Плотность кристалла около 5,24–5,25 г/см³, температура плавления порядка 1538–1566 °C. В воде почти не растворяется, растворяется в сильных кислотах при нагреве; в свежем цементном тесте с pH 12–13,5 цвет остаётся стабильным, так как оксид химически инертен к щелочи гидратации. Синтетические марки с содержанием Fe2O3 обычно не ниже 96 % дают укрывистый тон в бетоне, тротуарной плитке, фасадных красках, пластмассах и резине. Пищевые и косметические грейды при соответствующей чистоте используют как краситель E172 и косметический краситель. На стройке типичная дозировка — 1–6 % от массы цемента при сухом перемешивании с песком до введения воды.

Основные применения

  • Объёмное окрашивание бетона, плитки и строительных смесей
  • Светостойкий пигмент для ЛКМ, пластмасс и резины
  • Керамика, полировальные пасты и специальные составы

Стандарты и документы

CAS 1309-37-1, EINECS 215-168-2; цветной индекс 77491; для объёмного бетона — ориентиры ASTM C979 и ISO 1248; паспорт на долю Fe2O3 и остаток на сите

Характеристики

CAS
1309-37-1
Формула
Fe2O3
Молярная масса
159,69 г/моль
Класс вещества
Неорганический оксид железа(III), гематитный пигмент
Внешний вид
Красно-коричневый мелкодисперсный порошок без запаха
Растворимость
В воде практически нерастворим; растворим в сильных кислотах; устойчив к щелочам в строительных системах
Плотность
Около 5,24 г/см³ (кристалл); насыпная плотность порошка ниже
Температура хранения
Сухой склад, защита от увлажнения мешков
Класс опасности
Пыль раздражает дыхательные пути; обычно низкая острая токсичность как пигмент; класс по SDS партии
ГОСТ / ТУ
ГОСТ 4173-77; ГОСТ 8135-74 (сурик); пигментные марки по COA

Применение по отраслям

Интегральный пигмент цветного бетона и раствора

Синтетический Fe2O3 вводят в бетон, тротуарную плитку, цветной раствор и штукатурки как щелочестойкий неорганический пигмент. Типичная дозировка — 1–6 % от массы цемента: при 1–2 % получают пастельные тона, при 3–5 % — насыщенные, около 6 % — глубокий красный; выше 6–10 % прирост цвета слабеет и может ухудшать удобоукладываемость. Порошок сначала сушат и равномерно смешивают с заполнителем, затем добавляют цемент и воду — так избегают комков и полос. Материал сохраняет цвет под ультрафиолетом и в щелочной матрице цемента десятилетиями.

Неорганический красный пигмент PR101

В алкидных, акриловых и промышленных грунтовочных системах оксид железа(III) даёт укрывистый красно-коричневый тон с высокой атмосферостойкостью. Пигмент практически не выцветает на фасадах, устойчив к воде и слабым кислотам/щелочам, не мигрирует в связующем. Синтетические марки однороднее природных суриков по оттенку и дисперсности. При перетире избегают чрезмерного измельчения, снижающего укрывистость; для водных паст контролируют pH и диспергаторы.

Термостойкая окраска полимеров и массы

В полиэтилене, полипропилене, поливинилхлориде и резиновых смесях Fe2O3 используют как стабильный красный пигмент: для многих полиолефиновых переработок ориентир термостойкости порядка 200 °C и выше по марке. В керамических глазурях и кирпичных массах оксид даёт земляные красные тона и входит в состав железного сурика. Отдельно тонкий «красный крокус» применяют как полировальный порошок для стекла и металла.

Практические нюансы

Ключевые параметры пигментного Fe2O3

CAS 1309-37-1; Fe2O3; M=159,69 г/моль; плотность ~5,24 г/см³; т. пл. ~1566 °C; PR101 / CI 77491; Fe2O3 часто ≥93–97 %; маслоёмкость 15–25 г/100 г; pH водной суспензии часто 3–8; светостойкость 8; EINECS 215-168-2.

Порядок ввода пигмента в бетонный смеситель

1) Заполнитель; 2) сухой Fe2O3, перемешивание до равномерного окраса зёрен; 3) цемент; 4) вода. Сырой цвет всегда светлее готового бетона после твердения. Для партий разного дня фиксируют один источник цемента и одну дозировку пигмента — иначе оттенок «плавает».

Почему щелочь бетона не «съедает» красный цвет

Органические красители в среде pH 12–13,5 выцветают или разлагаются. α-Fe2O3 химически инертен к продуктам гидратации цемента, не кровоточит и не вымывается дождём. Поэтому железоокисный красный остаётся базовым пигментом для плитки, фасадов и цветного асфальта на десятилетия эксплуатации.

Хранение и безопасность

Условия хранения
Сухой склад, штабелирование без разрыва мешков, отдельно от пищевого сырья без упаковки.
Меры безопасности
Основной риск — вдыхание тонкой пыли: респиратор, очки, местная вытяжка при пересыпке. Кожный смеситель и диссольвер закрывают крышками. ПДК железа в воздухе рабочей зоны сверяют с действующими нормами и SDS.
Перевозка
Обычная перевозка сыпучего пигмента в целостной таре; не допускать россыпи.
Вентиляция
Вытяжка на фасовке, весовых и узлах дозирования в бетон/ЛКМ.
Температурный режим
Складские температуры; защита от конденсата при перепадах.
Тара
Многослойные мешки или биг-бэги; после вскрытия края заворачивают и зажимают.

Частые вопросы

Какой цветной индекс у оксида железа(III) как пигмента?
Синтетический красный оксид железа обычно обозначают как пигмент красный 101, цветной индекс 77491. Оттенок — от желтовато-красного до более синевато-красного — зависит от размера частиц и режима прокаливания.
Сколько пигмента добавляют в бетон?
Ориентир 1–6 % от массы цемента: 1–2 % для светлых тонов, 3–5 % для насыщенных, около 6 % для глубокого цвета. Выше 10 % прирост окраски слабый, а свойства смеси могут ухудшиться.
Чем синтетический Fe2O3 лучше природного сурика?
Синтетика даёт более стабильный оттенок, выше чистоту по Fe2O3 и лучше контролируемую дисперсность. Природный сурик по ГОСТ 8135-74 содержит глинистые и кварцевые примеси и ориентирован на долю Fe2O3 от 65 % у ряда марок.
Растворяется ли пигмент в воде цементного теста?
Нет: Fe2O3 практически нерастворим в воде и не реагирует с продуктами гидратации цемента, поэтому цвет не «вымывается» и остаётся в структуре бетона.
Можно ли использовать технический порошок как пищевой краситель E172?
Только при поставке пищевой/косметической квалификации с контролем тяжёлых металлов и микробиологии. Технический пигмент для бетона и ЛКМ в пищевые продукты не направляют.
Какие ГОСТ относятся к оксиду железа?
ГОСТ 4173-77 описывает реактивную окись железа. ГОСТ 8135-74 — железный сурик для лакокрасочной промышленности. Пигментные строительные марки дополнительно сверяют с ASTM C979, ISO 1248 или спецификацией завода.
Как правильно вводить сухой пигмент в бетон?
Сначала смешивают пигмент с сухим заполнителем, затем добавляют цемент и только после однородного цвета — воду. Нельзя добавлять сухой Fe2O3 в уже влажную смесь: образуются комки и полосы.
Какова плотность и температура плавления Fe2O3?
Молярная масса 159,69 г/моль, плотность кристалла около 5,24 г/см³, плавление ориентировочно 1566 °C. Порошок на складе имеет меньшую насыпную плотность.