鉻酸鋅

鉻酸鋅zinc chromate 分子式：ZnCrO4 性質：檸檬黃色棱晶。密度3.40g/cm3。溶於酸、液氨。不溶於冷水、丙酮。遇熱水則分解。與硫酸鋅和鉻酸鉀水溶液混合則生成鹼式鉻酸鋅(2ZnO·CrO3·2H2O)。工業品有K2O·4CrO3·4ZnO·3H2O和ZnCrO4·4Zn(OH)2（主成分）。前者含鉀，而且水溶性成分較後者大。由氧化鋅和鉻酸酐及重鉻酸鉀加熱反應，經過濾、水洗、離心脫水、乾燥製得前者產品。用氧化鋅和鉻酸酐加熱反應，製得後者產品。用作鋅鉻黃顏料，防鏽塗料，橡皮、油毛氈和油布等的色料。

基本介紹

• 中文名：鉻酸鋅
• 外文名：zinc chromate
• 分子式：ZnCrO4 
• 性質：檸檬黃色棱晶

基本信息

中文名稱：鉻酸鋅

英文名稱：ZINC CHROMATE

CAS號：13530-65-9

分子式：CrO₄Zn

分子量：181.37400

精確質量：179.84900

PSA：80.26000

安全信息

包裝等級：III

危險類別：9

危險品運輸編碼：3087

危險類別碼：R8

安全說明：S17-S45-S53

危險品標誌：T; N

生產方法

1.重鉻酸鉀法將氧化鋅加入盛有水的槽中，攪拌4h，過篩後加水稀釋成懸浮液，加入反應器中，再加入重鉻酸鉀溶液、稀鹽酸，進行攪拌反應，經攪拌20h後，用水漂洗，過濾，濾餅經乾燥，粉碎，製得鹼式鉻酸鋅成品。

2.攪拌下在鋅白（即氧化鋅ZnO）懸浮液中加入重鉻酸鉀及鉻酐的水溶液，反應完全後濾洗、乾燥。

簡介

在鉛鉻黃開始工業化生產後，研究者的注意力集中到其他金屬的鉻酸鹽製備上，如在1847年蘇格蘭化學家Murdock製成了鋅鉻黃。Clarke於1853年申請了發明鋅鉻黃的專利。在19世紀末又出現鍶鉻黃的工業化生產，當時是作為一種美術用顏料。以後，鉻酸鋇及鉻酸鈣相繼問世。

鋅鉻黃的化學組成開始時一直未能確定，因鉻酸鋅(ZnCrO₄)的溶解度很大，不能單獨作為顏料，而必須製成鹼式鹽或同鉻酸鉀生成的複合鹽，才具有顏料的性質。由於原料配比和配製法上的差異，可以製得不同化學組分的鋅鉻黃顏料。在1937年，Brizzolara確定鋅鉻黃的分子式是4ZnO·K₂O·4CrO₃·3H₂O，到1944年，Tarr、Darrin和Tubbs又從實驗工作中製備了純的鋅鉻黃晶體，證實以上的分子推斷是正確的。不過正如上所述，鋅鉻黃可以有一系列不同的化學組分，成分變動於4ZnO·CrO₃·3H₂O與4ZnO·4CrO₃·K₂O·3H₂O之間。鋅鉻黃的主要成分是鉻酸鋅，習慣上常以三氧化鉻(CrO₃)的含量作為主要指標，一般鋅鉻黃中CrO₃的含量為35 ~ 45%。

另一種鹼式鋅鉻黃，不含鉻酸鉀，三氧化鉻的含量在17%左右，分子式為5ZnO·CrO₃·4H₂O，又稱為四鹼式鋅鉻黃，主要用於防鏽底漆，磷化底漆。

在第二次世界大戰時，武器的塗裝需要急劇增加，鋅黃底漆就被列為重要的軍用塗料，當時美國Bakelite公司設計了一種磷化底漆以供軍事用途，這種底漆配方在1946年公開，底漆分為兩個組分，甲組分是四鹽基鋅黃同聚乙烯醇縮丁醛的研磨漿，乙組分是磷酸和酒精溶液，施工前以一定比例混合兩個組分，再進行塗裝。

也有用含三氧化鉻較高的鋅鉻黃，以及各種所用的溶劑的變化。施工前混合兩種組分，由於磷酸同四鹼式鋅黃的作用，當塗料塗裝於鋼鐵表面時，可以形成類磷化處理所生成的磷酸鋅、磷酸鐵和緻密的氧化鐵層，同時樹脂組分又因交聯而形成不溶性的聚合物，在鋼鐵表面形成封閉層，起到有效的防鏽作用，從此四鹼式鋅黃的套用受到了人們的重視。

鋅鉻黃主要用於配製種類防鏽底漆。以酚醛樹脂為基料的可以製成鋅黃酚醛底漆，以醇酸樹脂為基料的可製成鋅黃醇酸烘乾型或自乾型底漆。同樣以過氯乙烯樹脂、環氧酯、聚氨酯樹脂為基料，可以製成各類鋅黃過氯乙烯底漆、鋅黃環氧底漆、鋅黃聚氨酯底漆。這類底漆的配方中常配入氧化鐵紅顏料，底漆處觀常相似於鐵紅底漆，但由於含有鋅鉻黃組分，防鏽效果得到了顯著的增強。鋅鉻黃已成為僅次於紅丹的重要防鏽顏料。

鋅鉻黃作為防鏽底漆的主要原料要求含氯離子要低，以免降低其防鏽性能，有些標準就規定氯離子的含量在0.1%以下。制漆過程中要求粘度不驟然上升(發脹)，底漆貯藏期間只允許粘度略有增高而不超過規定的範圍，使在施工套用時能進行正常的塗裝操作。

鋅黃底漆中的鋅黃顏料體積濃度(PVC)一般為10 ~ 15%。由於鋅鉻黃的遮蓋力很低，在鋁粉塗料中適量加入一些鋅鉻黃，不影響鋁粉塗料的金屬光澤外觀，而這類塗料的防鏽性能可能顯著增強。

物理性質

1. 性狀：檸檬黃色或淡黃色粉末。

2. 密度（g/mL,25/4℃）：3.4

3. 溶解性：微溶於水，在酸鹼中完全溶解。

毒理學數據

1、急性毒性：主要的刺激性影響：

在皮膚上面：刺激皮膚和黏膜；

在眼睛上面：刺激的影響；

2、致敏作用：通過皮膚接觸可能造成敏化作用。

生態學數據

對水體是極其有害的，即使小量產品也不能接觸地下水，水道或污水系統, 若無政府許可，勿將材料排入周圍環境。

用途

這類顏料開始出現時均作為著色顏料，如鋅鉻黃呈檸檬黃色，比較耐光，並可耐硫化氫氣體，從1860年起又有採用鋅黃同鐵藍拼成鋅綠。但是鋅鉻黃的著色力、遮蓋力均比不上鉛鉻黃。直到以後，這類顏料的真正用途才被發現。1900年，鋼鐵表面採用重鉻酸鉀溶液作預處理，使鋼鐵表面鈍化而保持在塗裝之前不生鏽。Gröger在1904年以水洗滌鋅鉻黃，發現有鉻酸根離子可洗出，一直到組成穩定，再無鉻酸根離子可洗出為止。1908年，Heckel和Cushman建議鋅鉻黃有類似於重鉻酸鉀的防蝕作用，他們推斷如鋅鉻黃配入底漆中，當水滲透過面漆而進入底層，能由鋅鉻黃供給足夠的鉻酸根離子，使金屬表面得到鈍化，從而阻止鏽蝕的過程進行下去，因此鋅鉻黃可以利用水分來擴散有阻蝕作用的鉻酸根離子。實踐證明鋅鉻黃底漆確定有抗鏽蝕的作用。鋅鉻黃的防鏽機理可用它同鋼鐵所發生的化學和電化學反應來說明。鈍化作用是在陰極區發生的電化學過程所引起的，從而使鐵離子與鉻酸離子在鋼鐵表面形成一層金屬氧化物的水合物。由於這類鉻酸鹽都能提供鉻酸根離子，配製成塗料後，在鋼鐵表面起鈍化作用，有防鏽、防腐蝕的功能，因此這類顏料已成為防鏽顏料中的一個大類，主要品種有鋅鉻黃、鍶鉻黃、鋇鉻黃和鈣鉻黃。

鍶鉻黃在19世末時已開始工業化生產，當時主要用為美術顏料，因為這種顏料有帶綠相的鮮明檸檬黃色，並有良好的耐光和耐熱性能，其主要缺點是著色力較弱。從1936年開始，在美術顏料中已被相似色相的有機黃顏料所替代。據1982年不完全統計，世界年產量約3,000噸。

鍶鉻黃的新用途是用作防鏽顏料，因鍶鉻黃是鉻酸鍶SrCrO₄，也同鋅鉻黃一樣含有鉻酸根離子，用於塗料中也有防鏽的作用。

鍶鉻黃的化學組成是鉻酸鍶，含量可以在96%以下。鍶鉻黃是針狀顆粒的檸檬黃色的顏料，色澤鮮明，相對密度為3.75，略有透明度，遮蓋力約為70~ 90 g/m²，吸油量較高，達43 ~ 47%，視比容為600 ~ 650g/L。耐酸和耐鹼性均差，著色力也很弱，但是耐熱性很好，可耐溫300℃而不變色。

鍶鉻黃主要用於防鏽底漆中，可配製鍶黃丙烯酸底漆，用於鋁鎂合金上，也有用於配製鍶黃環氧聚醯胺底漆，作為飛機機身塗料，也可同鋁粉拼用，使所配製的鋁粉漆外觀不受影響，而防鏽性能有所提高。

由於耐熱性良好，雖然著色力很低，可用於塑膠著色，並可適應近300℃的加工溫度而不變色，通常作為塑膠的拼色顏料使用。

鉻酸鋅生產過程中由於工藝配方的不同，可得到三種成分不同的鉻酸鋅，主要有鹽基性鉻酸鋅（即鹼式鉻酸鋅）、四鹽基鉻酸鋅（即四鹼式鉻酸鋅）、鉻酸鋅（鉻酸鋅鉀），它們都俗稱鋅鉻黃或鋅黃。生產廠家時下主要有上海鉻黃顏料廠等，生產的產品系列有以下產品，套用於防腐塗料、防鏽漆、卷材塗料底漆等。

時下很多廠家採用如下產品進行生產如乙烯磷化底漆(採用309或109鋅鉻黃，用作對有色金屬的表面處理和防鏽)；如重防腐漆之船舶漆或者貨櫃漆（採用509或者109鋅鉻黃）；如卷材塗料之底漆，根據不同國家的工藝路線，有採用509鋅鉻黃和鍶鉻黃（為另一防鏽顏料，特性有耐熱性好等優點，也已廣泛套用航空塗料、飛機蒙皮塗料等）配伍使用，也有採用109鋅鉻黃和磷酸鋅（為另一防鏽顏料）配伍。

其他資料

109鋅鉻黃

a) 出口牌號：1764鋅鉻黃

b) 主要分子式：4ZnO CrO₃ 3H₂O

c) 本品主要用途：主要用於防鏽底漆。

309鋅鉻黃

a) 主要分子式：5ZnO CrO₃ 4H₂O

b) 主要用途為：主要用於防鏽底漆和其它塗料。

509鋅鉻黃

a) 主要分子式：4ZnO 4CrO₃ K₂O 3H₂O

b) 主要用途為：主要用於防鏽底漆。

產品主要技術指標

產品 ：109鋅鉻黃； 309鋅鉻黃 ；509鋅鉻黃

外觀 ：淡黃色； 黃色； 黃色

三氧化鉻含量不小於%： 19-22； 17； 43

氧化鋅含量不小於%： 61-68； 68-72 ；35-40

水份含量不大於%： 1.0； 1.0； 1.0

吸油量不大於%： 40； 40； 30

可溶性氯化物含量%不大於： 0.1； 0.1； 0.1。