Dlaczego pigmentynieorganiczne sąnierozpuszczalne w wodzie

Pigmentynieorganiczne są trudne do rozpuszczenia w wodzie, głównie ze względuna ich skład chemiczny, strukturę molekularną i właściwości fizyczne. Konkretne przyczyny można przeanalizować znastępujących aspektów:

1 、 Stabilność wiązań chemicznych i struktury krystalicznej
Wzmocnienie roli klawiszy uczenia się
Pigmentynieorganiczne, takie jakniebieski kobalt i czarny chrom, to głównie tlenki metalowe lub pigmenty fazowe mieszane w tlenku metalu, siarczki metali, sole metali itp. Itki wewnętrzne są ściśle związane przez wiązania jonowe lub kowalencyjne, z wyjątkowo wysokimi energią wiązania, zwykle w setkach kJ/mol.

Ciasne kryształowe opakowanie
Struktura krystaliczna pigmentównieorganicznych zwykle ma wysoce uporządkowany układ atomowy i silne siły międzycząsteczkowe (Energia kratowa).

Przenikanie cząsteczek wody wymaga przezwyciężenia ogromnej energii sieci i energii solwatacji wody (energia uwalniana przeznawodnienie) jestniewystarczający, aby zrównoważyć tę energię, co utrudnia proces rozpuszczania spontanicznie.

2 、 Dopasowanie polaryzacji i zasada „podobnej kompatybilności”
Różnica polaryzacji
Woda jest silnie polarnym rozpuszczalnikiem, podczas gdy polaryzacja pigmentównieorganicznych jest złożona

Chociażniektóre pigmentynieorganiczne zawierają wiązania polarne, ich ogólna struktura krystalicznanie jest-polarny lub słabo polarny (z powodu symetrycznego anulowania centrów ładunku dodatniego i ujemnego), którynie pasuje do silnej polaryzacji wody. Międzycząsteczkowa siła interakcji jest znacznie mniejszaniż wiązanie wodorowe między cząsteczkami wody, co utrudnia „otoczenie” i rozpuszczenie przez wodę.

Nawet jeśli zawiera grupy polarne, jest tonaprawione przez wzmocnione wiązania chemiczne w krysztale inie może swobodnie tworzyć uwodnionych jonów z wodą.

Kontrprzykład „podobieństwa rozpuszcza się”

Polarne grupy pigmentównieorganicznych są zablokowane w sztywnych kryształach inie mogą skutecznie oddziaływać z wodą, co powoduje zjawisko „podobieństwa polaryzacji, alenierozpuszczalność” (zasadniczo z powodu wiązania struktury krystalicznej).

3 、 Wybór projektu wymagań rozpuszczalności i aplikacji
Niezwykleniska rozpuszczalność jestniezbędną cechą pigmentów
Podstawową funkcją pigmentów jest zapewnienie koloru i sąnierozpuszczalne w medium. W przypadku rozpuszczenia w wodzie może powodować zanikanie i migrację. Dlatego pigmentynieorganiczne są badane jako związki o wyjątkowoniskiej rozpuszczalności (Zwykle KSP<10 ⁻¹⁰) during synthesis, such as:

Rozpuszczalność Tio ₂ wynosi tylko około 0,1 mg/L (25 ℃,neutralna woda), a Fe ₂ O3 jest prawienierozpuszczalny.

Dyspersja a rozwiązanie
Pigmentynieorganiczne tworzą stabilne zawiesiny w układach wodnych poprzez dyspersję (poleganiena środkach powierzchniowo czynnych, szlifowaniu i innych procesach) zamiast rozwiązania. Jegonierozpuszczalność zapewnia trwałość koloru i stabilność systemu, który jest zupełnie innyniż mechanizm barwnika (którenależy rozpuścić przed kolorowaniem).

4 、 Wyjątki i specjalne warunki
Rozpuszczanie pod silnym kwasem/Warunki alkaliczne: Niektóre pigmentynieorganiczne mogą reagować w silnym kwasie/alkalia, tworząc rozpuszczalne sole, ale pozostają stabilne wneutralnej wodzie.

Pseudo rozpuszczanie pigmentównanoskali: wyjątkowo drobne cząstkinieorganiczne mogą tworzyć dyspersję koloidalną z powodu efektów energii powierzchniowej, wydają się być „rozpuszczone”, ale faktycznie zawieszone jakonierozpuszczone małe cząsteczki.

Zasadniczym powodem, dla którego pigmentynieorganiczne sąnierozpuszczalne w wodzie, jest to, że ich silne wiązania chemiczne, ścisła struktura krystaliczna iniedopasowanie polaryzacji z wodą doskonale zaspokajają ich potrzeby w zakresie zastosowania jako pigmenty - Rozpuszczając raczejniż rozpuszczanie, mogą stabilnie prezentować kolory w medium, unikając awarii lub migracji. Ta cecha sprawia, że ​​jest szeroko stosowany w polach, takich jak powłoki, atramenty, tworzywa sztuczne itp., Stając sięniezbędnym materiałem w branży i sztuce.