Анализ пигментов и наполнителей

В качестве исходного материала для анализа обычно используется отделенный пигмент (наполнитель). Если количественное отделение невозможно (например, в случае эмульсионных красок), фракцию неорганического пигмента (наполнителя) можно получить методом определения потерь при прокаливании; за более подробной информацией обратитесь к работе.

Образец пигмента (наполнителя) анализируется различными химическими и инструментальными методами. Методы элементарного анализа используются для неорганических пигментов (наполнителей). Они включают традиционные химические методы, использующие разложение на элементы, гравиметрию, титрометрию или полярографию. Эти методы вытесняются инструментальными методами анализа, такими как абсорбционная спектроскопия, атомно-эмиссионная спектроскопия, флуоресцентный метод. Наиболее ценным инструментальным методом является ИК-спектроскопия, с помощью которой определяются характеристические спектры многих неорганических наполнителей и пигментов (например, мела, доломита, каолина, талька и сульфата бария). Наиболее привлекательным и информативным, но и наиболее дорогим в отношении оборудования является рентгеновский метод. Образец просто подготовить, и метод можно использовать для анализа готовых покрытий, поэтому можно избежать проблем, связанных с выделением фракции пигмент-наполнитель. Однако основное преимущество состоит в том, что вещества (например, сульфат бария, BaSO) можно определить непосредственно или опосредованно через обнаружение элементов (например, Ва или S). Это преимущество особенно важно, если в покрытии присутствуют кремний или силикаты (каолин, тальк). Минералы, такие как доломит, мел, тальк и каолин, добытые в разных географических регионах, имеют специфические элементарные составы. Поэтому при исследовании ЛКМ их спектры можно использовать для идентификации источника поставки.

Для многих неорганических и органических веществ в продаже представлены рентгеновские спектры таких материалов. Лакокрасочные материалы определенного цвета обычно включают несколько составляющих: органические и/или неорганические пигменты, оксид титана для улучшения укрывистости и другие неорганические наполнители. Органическую часть обычно растворяют в кислоте, после чего ее можно анализировать традиционными химическими методами. При исследовании методом атомной абсорбционной или атомной эмиссионной спектроскопии в качестве подготовительного этапа рекомендуется добавлять расплав бора. Органические пигменты остаются нерастворенными и исследуются методом ИК-спектроскопии, фотометрии, дифракции рентгеновских лучей и методами разделения, такими как тонкослойная хроматография или обращенно-фазовая жидкостная хроматография. Современные методы Фурье-спектроскопии включают поиск по библиотекам данных; дальнейшие перспективы развития тонкослойной или обращенно-фазовой жидкостной хроматографии обсуждаются в источнике. Разработаны процессы разделения органических пигментов, которые основаны на их разной растворимости в различных растворителях. Выделенные пигменты идентифицируют по их 1/5-спектрам в диапазоне длин волн 400-900 нм. Преимущества и ограничения применимости рентгеновской дифрактометрии при анализе органических пигментов обсуждаются в источнике.

Увеличение применения красок со специальными эффектами, особенно в автомобильных покрытиях, приводит к появлению новых требований к аналитическим методам. Ранее упомянутые методы совершенно не подходят для идентификации веществ, используемых для получения покрытий со специальными эффектами. Алюминиевые пигменты в красках с металлическим эффектом можно приблизительно классифицировать с помощью оптических методов. Так как эти пигменты часто подвергаются специальной обработке, то для более точного определения параметров может оказаться необходимым определение посторонних элементов или органических веществ, применяемых для специальной обработки поверхности при помощи рентгеновского микрозонда. Оптическую спектроскопию можно использовать для первоначального определения параметров перламутровых пигментов. Более детальную информацию возможно получить, используя микроскопический спектральный фотометр (например, UMSP 80, Zeiss) или трансмиссионную электронную микроскопию.