Miksi epäorgaaniset pigmentit eivät liukene veteen

Epäorgaanisia pigmenttejä on vaikea liuottaa veteen, lähinnäniiden kemiallisen koostumuksen, molekyylirakenteen ja fysikaalisten ominaisuuksien vuoksi. Erityiset syyt voidaan analysoida seuraavistanäkökohdista:

1 、 Kemiallisten sidosten ja kiderakenteen stabiilisuus
Oppimisnäppäimien roolin vahvistaminen
Epäorgaaniset pigmentit, kuten koboltti sininen ja kuparikromimustat, ovat enimmäkseen metallioksideja tai metallioksidi -sekoitettujen pigmenttien, metallisulfideja, metallisuoloja jne. Niiden sisäiset atomit on tiukasti sidottu ionisten tai kovalenttisten sidosten läpi, erittäin korkeat sidosenergiat, yleensä satojen KJ/mol.

Tiukka kristallipakkaus
Epäorgaanisten pigmenttien kiderakenteella on yleensä erittäin tilattu atomijärjestely ja voimakkaat molekyylien väliset voimat (hilaenergia).

Vesimolekyylien läpäiseminen vaatii valtavan hilan energian voittamisen ja veden liuottoa energiaa (nesteytyksen vapauttama energia) ei ole riittävä tämän energian korvaamiseen, mikä vaikeuttaa liukenemisprosessin tapahtuvan spontaanisti.

2 、 Polaarisuuden sovittaminen ja "samankaltaisen yhteensopivuuden" periaate
Napausero
Vesi on voimakkaasti polaarinen liuotin, kun taas epäorgaanisten pigmenttiennapaisuus on monimutkainen

Vaikka jotkut epäorgaaniset pigmentit sisältävät polaarisia sidoksia,niiden yleinen kiderakenne ei ole-polaarinen tai heikosti polaari (Positiivisten janegatiivisten varauskeskusten symmetrisen peruutuksen vuoksi), mikä ei vastaa veden voimakastanapaisuutta. Molekyylien välinen vuorovaikutusvoima on paljon pienempi kuin vesimolekyylien välinen vety -sidos, mikä vaikeuttaa "ympäröimä" ja liuennut vedellä.

Vaikka se sisältää polaarisia ryhmiä, se kiinnitetään kiteen vahvistetuilla kemiallisilla sidoksilla, eikä se voi vapaasti muodostaa hydratoituja ioneja vedellä.

Vasta -esimerkki 'samankaltaisuudesta liukenee'

Epäorgaanisten pigmenttien polaariset ryhmät ovat lukittuja jäykille kiteille, eivätkäne voi tehokkaasti olla vuorovaikutuksessa veden kanssa, mikä johtaa "napaisuuden samankaltaisuuden", mutta liukenemattomuuden "ilmiön kanssa (Pohjimmiltaan kiderakenteen sitoutumisesta).

3 、 Liukoisuuden ja sovellusvaatimusten suunnitteluvalinta
Erittäin pieni liukoisuus on välttämätön ominaisuus pigmenteille
Pigmenttien ydintehtävä on tarjota väri ja se on liukenematon väliaineeseen. Jos se liuentuu veteen, se voi aiheuttaa häipymisen ja muuttoliikkeen. Siksi epäorgaaniset pigmentit seulotaan yhdisteinä, joilla on erittäin matala liukoisuus (Yleensä KSP<10 ⁻¹⁰) during synthesis, such as:

TiO ₂:n liukoisuus on vainnoin 0,1 mg/Lens (25 ℃,neutraali vesi), ja Fe ₂ O3 on melkein liukenematon.

Hajonta vs. liukeneminen
Epäorgaaniset pigmentit muodostavat vakaita suspensioita vesipitoisissa järjestelmissä dispersion kautta (Luottaen pinta -aktiivisiin aineisiin, hiomiseen ja muihin prosesseihin) pikemminkin kuin liukeneminen. Sen liukenemattomuus varmistaa värin pysyvyyden ja järjestelmän stabiilisuuden, joka on täysin erilainen kuin väriaineen mekanismi (jotka on liutettava ennen väritystä).

4 、 Poikkeukset ja erityiset olosuhteet
Liukeneminen vahvan hapon alla/Alkali -olosuhteet: Jotkut epäorgaaniset pigmentit voivat reagoida vahvassa happossa/Alkali liukenevien suolojen muodostamiseksi, mutta pysyvät vakaananeutraalissa vedessä.

Nanomittakaavien pigmenttien pseudo liukeneminen: Erittäin hienot epäorgaaniset hiukkaset voivat muodostaa kolloidisen dispersion pintaenergiavaikutusten vuoksi, jotkanäyttävät olevan "liuenneet", mutta tosiasiallisesti suspendoituna liukenevina pieninä hiukkasina.

Olennainen syy siihen, miksi epäorgaaniset pigmentit ovat liukenemattomia veteen, on se, ettäniiden voimakkaat kemialliset sidokset, tiukka kiderakenne janapaisuuden epäsuhta vedellä täyttävät täydellisestiniiden käyttötarpeet pigmenteinä - Hajauttamalla sen sijaan, että liuottaisivat, he voivat stabiilisti esiintyä värejä väliaineessa välttäen vikaantumista tai muuttoa. Tämä ominaisuus tekee siitä laajasti käytetyn aloilla, kuten pinnoitteet, musteet, muovit jne., Tulostavat välttämättömäksi materiaaliksi teollisuudessa ja taiteessa.