Miért oldhatatlan a szervetlen pigmentek a vízben?

A szervetlen pigmenteketnehéz vízben feloldani, elsősorban kémiai összetételük, molekuláris szerkezetük és fizikai tulajdonságaik miatt. A konkrét okok a következő szempontokból elemezhetők:

1 、 A kémiai kötések és a kristályszerkezet stabilitása
A tanulási kulcsok szerepének megerősítése
A szervetlen pigmentek, például a kobaltkék és a rézkróm -fekete, főleg fém -oxidok vagy fém -oxid vegyes fázisú pigmentek, fém -szulfidok, fémsók stb./mol.

Szoros kristálycsomagolás
A szervetlen pigmentek kristályszerkezete általábannagyon rendezett atomrendezéssel és erős intermolekuláris erőkkel rendelkezik (rács energia)-

A vízmolekulák áthatolása óriási rács energiát és a víz szolvációs energiáját igényli (A hidratálás által felszabaduló energia)nem elegendő ennek az energiának az ellensúlyozásához, megnehezítve az oldódási folyamat spontán módon történő megjelenését.

2 、 A polaritás illesztése és a "hasonló kompatibilitás" elve
Polaritási különbség
A víz erősen poláris oldószer, míg a szervetlen pigmentek polaritása összetett

Bár egyes szervetlen pigmentek poláris kötéseket tartalmaznak, teljes kristályszerkezetüknem-sarki vagy gyengén sarki (A pozitív ésnegatív töltési központok szimmetrikus törlése miatt), amelynem felel meg a víz erős polaritásának. Az intermolekuláris interakciós erő sokkal kisebb, mint a vízmolekulák közötti hidrogénkötés, ami megnehezíti a „körülvétel” és a víz feloldását.

Még ha poláris csoportokat is tartalmaz, a kristályban erősített kémiai kötések rögzítik, ésnem képesek szabadon hidratált ionokat képezni vízzel.

A „hasonlóság feloldja” ellen példája

A szervetlen pigmentek poláris csoportjai merev kristályokba vannak rögzítve, ésnem tudnak hatékonyan kölcsönhatásba lépni a vízzel, ami a "polaritás hasonlóságának, de oldhatatlanságának" jelenségét eredményezi. (lényegében a kristályszerkezet kötődésének köszönhetően)-

3 、 Az oldhatóság és az alkalmazási követelmények kiválasztása
A rendkívül alacsony oldhatóság a pigmentek szükséges jellemzője
A pigmentek alapvető funkciója a szín biztosítása és a közegben oldhatatlan. Ha vízben oldják, elhalványulást és vándorlást okozhat. Ezért a szervetlen pigmenteket rendkívül alacsony oldhatóságú vegyületekként szűrik át (Általában KSP<10 ⁻¹⁰) during synthesis, such as:

A Tio ₂ oldhatósága csak körülbelül 0,1 mg/L (25 ℃, semleges víz), és a Fe ₂ O3 szinte oldhatatlan.

Diszperzió vs. feloszlatás
Szervetlen pigmentek stabil szuszpenziókat képeznek a vizes rendszerekben diszperzió révén (A felületaktív anyagokra, az őrlésre és más folyamatokra támaszkodva) ahelyett, hogy feloldódna. Oldhatatlansága biztosítja a szín tartósságát és a rendszer stabilitását, amely teljesen különbözik a festékek mechanizmusától (amelyet a színezés előtt fel kell oldani)-

4 、 Kivételek és különleges feltételek
Oldódás erős sav alatt/Alkali körülmények: Néhány szervetlen pigment erős savban reagálhat/lúgos oldható sók képződése, de semleges vízben stabil marad.

Ananoméretű pigmentek ál -oldódása: A rendkívül finom szervetlen részecskék kolloid diszperziót képezhetnek a felszíni energiahatások miatt, úgy tűnik, hogy "oldódnak", de valójábannem oldott apró részecskékként szuszpendálódnak.

Az a lényeges ok, amiért a szervetlen pigmentek oldhatatlanok a vízben, az, hogy erős kémiai kötéseik, szoros kristályszerkezetük és a vízzel való polaritás -eltérés tökéletesen megfelel a pigmentek alkalmazási igényeinek - Ahelyett, hogy eloszlatva,nem pedig feloldják, stabilan jeleníthetik meg a színeket a médiumban, elkerülve a kudarcot vagy a migrációt. Ez a tulajdonság széles körben használja az olyan területeken, mint a bevonatok, tinták, műanyagok stb., Az ipar és a művészetnélkülözhetetlen anyagmá válnak.