IJzeroxide

Bekijk wat je met materialen en grondstoffen kunt doen. Deel je ervaringen.
Mels Boom
Site Beheer
Berichten: 44
Lid geworden op: 27 jan 2016, 22:24

IJzeroxide

Bericht door Mels Boom » 19 nov 2017, 16:22

IJzer is op aarde het meest voorkomende element. In de aardkorst is het het vierde element na zuurstof, silicium en aluminium. Het wordt op enorm veel plaatsen gewonnen (meer dan een miljard ton per jaar) en is grondstof voor ontelbare toepassingen. Het oxide is de meest voorkomen­ de verontreiniging in keramische grondstoffen.

Samenstelling
IJzer komt voor in talloze mineralen en kan veel ver­ schillende oxides vormen, onder andere FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe4O5, Fe5O6, Fe5O7, Fe13O19, Fe25O32. In de kera­miek worden eigelijk alleen de eerste drie gebruikt. Wat als Fe3O4 verkocht wordt, is meestal geen echt magnetiet, maar een mengsel van FeO en Fe2O3. Daarnaast bestaan hydroxides FeO(OH).nH2O en de nodige ijzerzouten. Daar­van worden het chloride (FeCl3), sulfaat (FeSO4) en chro­maat (FeO.Cr2O3) bij het maken van keramiek gebruikt.

De belangrijkste oxides hebben de volgende eigen­ schappen:
Bruin of rood ijzeroxide (hematiet, Fe2O3). Natuurlijk oxide: molecuulmassa 160, zuiverheid 85%, 59% Fe. Als synthetisch oxide: zuiverheid 95­-99%, 68% Fe, zeer fijn stof, zeer sterk kleurend. Dit is het meest gebruikte oxide.
Zwart ijzeroxide (magnetiet, Fe3O4). Natuurlijk oxide: molecuulmassa 232, zuiverheid 90%, 65% Fe. Als synthe­tisch oxide: zuiverheid 99%, 72% Fe.
Geel ijzeroxide (limoniet, FeO(OH)·nH2O). Natuurlijk oxide (gele oker): molecuulmassa 88 (zonder water), zuiverheid 35% (de rest is klei, CaO en SiO2), 22% Fe, gloeiverlies 10­-15%. Als synthetisch oxide: zuiverheid 99%, 63% Fe.
Naast de oxides worden ook kleisoorten en aardkleuren (oker, sienna, omber) gebruikt om ijzeroxide in te voeren. De ijzermineralen rutiel en ilmeniet worden elders besproken.
De cijfers hierboven lijken heel exact, maar de meeste (vooral natuurlijke) ijzeroxides hebben mogelijk een afwij­kende zuiverheid of samenstelling. Voor precieze gegevens is contact met de leverancier nodig.

Klei
In kleimassa’s wordt ijzeroxide gebruikt als kleurpigment of als bestanddeel daarvan. De meeste kleisoorten bevatten al ijzeroxide van zichzelf. Het geeft, indien zonder toevoe­gingen gebruikt, een gele, oranje, rode, (donker)grijze of bruine kleur aan de klei. Het chromaat kan een grijze kleur opleveren.

Glazuur
IJzeroxide is een kleurend oxide voor glazuren. Het doet er niet zoveel toe met welke grondstof het ingevoerd wordt. De keuze hangt af van de zuiverheid, de verwerkbaarheid (korreligheid, smetten bij synthetisch rood ijzeroxide) en speciale effecten bij natuurlijke oxides en de eventuele andere bestanddelen van de grondstof. IJzeroxide kan veel kleuren opleveren: blauw, groen, geel, oranje, rood, bruin, grijs, zwart en allerlei speciale effecten, zoals tenmoku, chun, celadon en aventurijn. De blauwe en groene kleuren worden bij kleine percentages en onder reductie bereikt (celadon, chun). Er zijn grote verschillen in effect tussen oxiderende en reducerende stook.
IJzeroxide is in principe smeltpuntverhogend, maar gaat bij ongeveer 900 ºC onder reductie over in FeO dat zeer smeltpuntverlagend is. Een feit om rekening mee te houden.
Het chromaat is zeer smeltpuntverhogend en geeft, eventueel samen met andere oxides, grijs, rood, bruin of zwart.
Het sulfaat (crocus martis of copperas) is oplosbaar en wordt gebruikt voor het decoreren van porselein en bij raku. Het geeft een bruinrode kleur.
Het chloride heeft ongeveer dezelfde toepassingen als het sulfaat. De kleureffecten variëren van roze tot donkerbruin.

Kleur
Respectievelijk rood, zwart en geel ijzeroxide: bruin/rood, zwart, geel.
Chromaat: bruin.
Sulfaat: paarsbruin.
Chloride: geel.

Uitzetting
Nauwelijks invloed bij deze percentages.

Smeltpunt
Respectievelijk rood, zwart en geel ijzeroxide: 1565, 1538, 1420 ºC.
Chromaat: 1800 ºC.
Sulfaat: 1000 ºC.
Chloride: 677 ºC.

Veiligheid
IJzeroxides zijn over het algemeen niet giftig. Toch is het aan te bevelen een masker te dragen vanwege het stoffige karakter. Ook het dragen van handschoenen is goed in verband met het enorm kleurend vermogen van vooral rood ijzeroxide. De zouten, vooral het chloride en chromaat, zijn zeer giftig. Check de gevaren en neem bij gebruik de nodige maatregelen.

Kosten
Circa 4 (bruin), 14 (rood), 9 (zwart), 16 (geel),
6 (chromaat), 11 (sulfaat) €/kg; 20 (chloride) €/L oplossing.

Plaats reactie