Michael J. Potter, specjalista ds. surowców mineralnych w U.S. Geological Survey, zebrał następujące informacje na temat pigmentów tlenku żelaza.

Tlenki żelaza zostały zdeponowane przez wodę, która ściekała po ścianie klifu w kanionie w Arizonie. Credit: © Larry Fellows, Arizona Geological Survey, ESW Image Bank

Pigmenty tlenku żelaza, które mogą być naturalne lub syntetyczne, były używane jako barwniki odkąd pierwsi ludzie zaczęli malować na ścianach jaskiń. Naturalne pigmenty pochodzą z kilku minerałów tlenku żelaza: Czerwone pigmenty pochodzą z hematytu. Żółte i brązowe pigmenty – ochry, sierry i umbry – pochodzą z limonitu. Magnetyt dostarcza czarnego pigmentu tlenku żelaza. Mikowy tlenek żelaza jest specjalną formą hematytu, który występuje w postaci cienkich metalicznie szarych płytek lub płatków. Pigmenty syntetyczne są wytwarzane w kontrolowanych warunkach, dzięki czemu wielkość cząstek, ich rozmieszczenie i kształt mogą być dokładnie odtworzone, co skutkuje doskonałą jednorodnością, jakością koloru i czystością chemiczną.

Pigmenty tlenku żelaza są stosunkowo tanimi materiałami, które są odporne na zmianę koloru w wyniku ekspozycji na światło słoneczne, mają dobrą odporność chemiczną i są stabilne w normalnych warunkach otoczenia. Wiodące zastosowania pigmentów to farby, powłoki i materiały budowlane, takie jak produkty betonowe, zaprawy, kostki brukowe i dachówki. Pigmenty naturalne są stosowane w podkładach i farbach podkładowych, gdzie spójność koloru jest mniej krytyczna, podczas gdy pigmenty syntetyczne są stosowane w farbach nawierzchniowych, gdzie spójność koloru jest ważna.

Mikryczny tlenek żelaza nadaje unikalne właściwości farbom i powłokom, ponieważ cząsteczki płatków ustawiają się w taki sposób, aby oprzeć się penetracji przez wilgoć i gazy. Powłoki te mogą zapobiegać korozji i rdzewieniu metali, a także opierać się powstawaniu pęcherzy, pękaniu i łuszczeniu.

Złoża pigmentu tlenku żelaza występują w wielu krajach, ale zostały znacząco rozwinięte tylko w kilku. Kraje znane z produkcji pigmentów tlenku żelaza historycznie obejmują Cypr, Francję, Iran, Włochy i Hiszpanię. Kraje, w których produkcja jest ostatnio znacząca, obejmują Indie, Hiszpanię i Honduras.

Pigmenty tlenku żelaza są również tworzone poprzez wytwarzanie stali. Kiedy stal jest traktowana kwasem solnym w celu usunięcia tlenków powierzchniowych, kwas jest regenerowany w celu recyklingu i powstaje tlenek żelaza. Regenerowane tlenki żelaza są stosowane w różnych filtrach, cewkach i transformatorach w elektronicznych urządzeniach domowych i urządzeniach przemysłowych, a także w elastycznych magnesach, generatorach, głośnikach i silnikach samochodów elektrycznych.

Nowe osiągnięcia w przemyśle syntetycznych pigmentów tlenku żelaza w ostatnich latach obejmują granulowane formy tlenków żelaza i nowe wersje materiałów o rozmiarach nano, które są wykorzystywane w komputerowych napędach dyskowych i głośnikach o wysokiej wydajności, a także w biologii i medycynie, w tym w obrazowaniu za pomocą magnetycznego rezonansu jądrowego.

Odwiedź stronę minerals.usgs.gov/minerals, aby uzyskać więcej informacji na temat pigmentów tlenku żelaza.

PRODUKCJA I KONSUMPCJA PIGMENTÓW TLENKU ŻELAZA

Całkowita światowa produkcja pigmentów tlenku żelaza (naturalnych: 13 procent i syntetycznych: 87 procent) w 2006 roku wynosiła około 1,4 miliona ton metrycznych.

Chiny były wiodącym producentem na świecie w 2006 roku, z 49 procentami całkowitej światowej produkcji.

W 2007 roku całkowita szacowana produkcja w Stanach Zjednoczonych wynosiła 50 000 ton metrycznych o wartości około 50 milionów dolarów.

W 2006 roku szacowany światowy rynek pigmentów tlenku żelaza wynosił 1,1 miliarda dolarów.

FUN FACTS

Naturalne pigmenty tlenku żelaza były używane w sztuce przez dziesiątki tysięcy lat, odkąd ludzie stworzyli 32 000-letnie malowidła jaskiniowe w Lascaux we Francji.

Pigmenty tlenku żelaza są używane jako barwniki do szkliw ceramicznych, szkła, papieru, plastiku, gumy i tekstyliów, a także w kosmetykach oraz tuszu magnetycznym i tonerze.

Powłoki z mikowego tlenku żelaza były używane do ciężkich zastosowań w trudnych warunkach, w tym w zbiornikach przemysłowych, rafineriach, zakładach chemicznych, platformach wiertniczych i mostach, a nawet na Wieży Eiffla.