[科普中国]-铬酸锌

铬酸锌zinc chromate 分子式：ZnCrO4 性质：柠檬黄色棱晶。密度3.40g/cm3。溶于酸、液氨。不溶于冷水、丙酮。遇热水则分解。与硫酸锌和铬酸钾水溶液混合则生成碱式铬酸锌(2ZnO·CrO3·2H2O)。工业品有K2O·4CrO3·4ZnO·3H2O和ZnCrO4·4Zn(OH)2（主成分）。前者含钾，而且水溶性成分较后者大。由氧化锌和铬酸酐及重铬酸钾加热反应，经过滤、水洗、离心脱水、干燥制得前者产品。用氧化锌和铬酸酐加热反应，制得后者产品。用作锌铬黄颜料，防锈涂料，橡皮、油毛毡和油布等的色料。

基本信息中文名称：铬酸锌

英文名称：ZINC CHROMATE

CAS号：13530-65-9

分子式：CrO4Zn

分子量：181.37400

精确质量：179.84900

PSA：80.260001

安全信息包装等级：III

危险类别：9

危险品运输编码：3087

危险类别码：R8

安全说明：S17-S45-S53

危险品标志：T; N1

生产方法1.重铬酸钾法将氧化锌加入盛有水的槽中，搅拌4h，过筛后加水稀释成悬浮液，加入反应器中，再加入重铬酸钾溶液、稀盐酸，进行搅拌反应，经搅拌20h后，用水漂洗，过滤，滤饼经干燥，粉碎，制得碱式铬酸锌成品。

2.搅拌下在锌白（即氧化锌ZnO）悬浮液中加入重铬酸钾及铬酐的水溶液，反应完全后滤洗、干燥。1

简介在铅铬黄开始工业化生产后，研究者的注意力集中到其他金属的铬酸盐制备上，如在1847年苏格兰化学家Murdock制成了锌铬黄。Clarke于1853年申请了发明锌铬黄的专利。在19世纪末又出现锶铬黄的工业化生产，当时是作为一种美术用颜料。以后，铬酸钡及铬酸钙相继问世。

锌铬黄的化学组成开始时一直未能确定，因铬酸锌(ZnCrO4)的溶解度很大，不能单独作为颜料，而必须制成碱式盐或同铬酸钾生成的复合盐，才具有颜料的性质。由于原料配比和配制法上的差异，可以制得不同化学组分的锌铬黄颜料。在1937年，Brizzolara确定锌铬黄的分子式是4ZnO·K2O·4CrO3·3H2O，到1944年，Tarr、Darrin和Tubbs又从实验工作中制备了纯的锌铬黄晶体，证实以上的分子推断是正确的。不过正如上所述，锌铬黄可以有一系列不同的化学组分，成分变动于4ZnO·CrO3·3H2O与4ZnO·4CrO3·K2O·3H2O之间。锌铬黄的主要成分是铬酸锌，习惯上常以三氧化铬(CrO3)的含量作为主要指标，一般锌铬黄中CrO3的含量为35 ~ 45%。

另一种碱式锌铬黄，不含铬酸钾，三氧化铬的含量在17%左右，分子式为5ZnO·CrO3·4H2O，又称为四碱式锌铬黄，主要用于防锈底漆，磷化底漆。

在第二次世界大战时，武器的涂装需要急剧增加，锌黄底漆就被列为重要的军用涂料，当时美国Bakelite公司设计了一种磷化底漆以供军事用途，这种底漆配方在1946年公开，底漆分为两个组分，甲组分是四盐基锌黄同聚乙烯醇缩丁醛的研磨浆，乙组分是磷酸和酒精溶液，施工前以一定比例混合两个组分，再进行涂装。

也有用含三氧化铬较高的锌铬黄，以及各种所用的溶剂的变化。施工前混合两种组分，由于磷酸同四碱式锌黄的作用，当涂料涂装于钢铁表面时，可以形成类磷化处理所生成的磷酸锌、磷酸铁和致密的氧化铁层，同时树脂组分又因交联而形成不溶性的聚合物，在钢铁表面形成封闭层，起到有效的防锈作用，从此四碱式锌黄的应用受到了人们的重视。

锌铬黄主要用于配制种类防锈底漆。以酚醛树脂为基料的可以制成锌黄酚醛底漆，以醇酸树脂为基料的可制成锌黄醇酸烘干型或自干型底漆。同样以过氯乙烯树脂、环氧酯、聚氨酯树脂为基料，可以制成各类锌黄过氯乙烯底漆、锌黄环氧底漆、锌黄聚氨酯底漆。这类底漆的配方中常配入氧化铁红颜料，底漆处观常相似于铁红底漆，但由于含有锌铬黄组分，防锈效果得到了显著的增强。锌铬黄已成为仅次于红丹的重要防锈颜料。

锌铬黄作为防锈底漆的主要原料要求含氯离子要低，以免降低其防锈性能，有些标准就规定氯离子的含量在0.1%以下。制漆过程中要求粘度不骤然上升(发胀)，底漆贮藏期间只允许粘度略有增高而不超过规定的范围，使在施工应用时能进行正常的涂装操作。

锌黄底漆中的锌黄颜料体积浓度(PVC)一般为10 ~ 15%。由于锌铬黄的遮盖力很低，在铝粉涂料中适量加入一些锌铬黄，不影响铝粉涂料的金属光泽外观，而这类涂料的防锈性能可能显著增强。1

物理性质1. 性状：柠檬黄色或淡黄色粉末。

2. 密度（g/mL,25/4℃）：3.4

3. 溶解性：微溶于水，在酸碱中完全溶解。1

毒理学数据1、急性毒性：主要的刺激性影响：

在皮肤上面：刺激皮肤和粘膜；

在眼睛上面：刺激的影响；

2、致敏作用：通过皮肤接触可能造成敏化作用。1

生态学数据对水体是极其有害的，即使小量产品也不能接触地下水，水道或污水系统, 若无政府许可，勿将材料排入周围环境。2

用途这类颜料开始出现时均作为着色颜料，如锌铬黄呈柠檬黄色，比较耐光，并可耐硫化氢气体，从1860年起又有采用锌黄同铁蓝拼成锌绿。但是锌铬黄的着色力、遮盖力均比不上铅铬黄。直到以后，这类颜料的真正用途才被发现。1900年，钢铁表面采用重铬酸钾溶液作预处理，使钢铁表面钝化而保持在涂装之前不生锈。Gröger在1904年以水洗涤锌铬黄，发现有铬酸根离子可洗出，一直到组成稳定，再无铬酸根离子可洗出为止。1908年，Heckel和Cushman建议锌铬黄有类似于重铬酸钾的防蚀作用，他们推断如锌铬黄配入底漆中，当水渗透过面漆而进入底层，能由锌铬黄供给足够的铬酸根离子，使金属表面得到钝化，从而阻止锈蚀的过程进行下去，因此锌铬黄可以利用水分来扩散有阻蚀作用的铬酸根离子。实践证明锌铬黄底漆确定有抗锈蚀的作用。锌铬黄的防锈机理可用它同钢铁所发生的化学和电化学反应来说明。钝化作用是在阴极区发生的电化学过程所引起的，从而使铁离子与铬酸离子在钢铁表面形成一层金属氧化物的水合物。由于这类铬酸盐都能提供铬酸根离子，配制成涂料后，在钢铁表面起钝化作用，有防锈、防腐蚀的功能，因此这类颜料已成为防锈颜料中的一个大类，主要品种有锌铬黄、锶铬黄、钡铬黄和钙铬黄。

锶铬黄在19世末时已开始工业化生产，当时主要用为美术颜料，因为这种颜料有带绿相的鲜明柠檬黄色，并有良好的耐光和耐热性能，其主要缺点是着色力较弱。从1936年开始，在美术颜料中已被相似色相的有机黄颜料所替代。据1982年不完全统计，世界年产量约3,000吨。

锶铬黄的新用途是用作防锈颜料，因锶铬黄是铬酸锶SrCrO4，也同锌铬黄一样含有铬酸根离子，用于涂料中也有防锈的作用。

锶铬黄的化学组成是铬酸锶，含量可以在96%以下。锶铬黄是针状颗粒的柠檬黄色的颜料，色泽鲜明，相对密度为3.75，略有透明度，遮盖力约为70~ 90 g/m2，吸油量较高，达43 ~ 47%，视比容为600 ~ 650g/L。耐酸和耐碱性均差，着色力也很弱，但是耐热性很好，可耐温300℃而不变色。

锶铬黄主要用于防锈底漆中，可配制锶黄丙烯酸底漆，用于铝镁合金上，也有用于配制锶黄环氧聚酰胺底漆，作为飞机机身涂料，也可同铝粉拼用，使所配制的铝粉漆外观不受影响，而防锈性能有所提高。

由于耐热性良好，虽然着色力很低，可用于塑料着色，并可适应近300℃的加工温度而不变色，通常作为塑料的拼色颜料使用。

铬酸锌生产过程中由于工艺配方的不同，可得到三种成分不同的铬酸锌，主要有盐基性铬酸锌（即碱式铬酸锌）、四盐基铬酸锌（即四碱式铬酸锌）、铬酸锌（铬酸锌钾），它们都俗称锌铬黄或锌黄。生产厂家时下主要有上海铬黄颜料厂等，生产的产品系列有以下产品，应用于防腐涂料、防锈漆、卷材涂料底漆等。

时下很多厂家采用如下产品进行生产如乙烯磷化底漆(采用309或109锌铬黄，用作对有色金属的表面处理和防锈)；如重防腐漆之船舶漆或者集装箱漆（采用509或者109锌铬黄）；如卷材涂料之底漆，根据不同国家的工艺路线，有采用509锌铬黄和锶铬黄（为另一防锈颜料，特性有耐热性好等优点，也已广泛应用航空涂料、飞机蒙皮涂料等）配伍使用，也有采用109锌铬黄和磷酸锌（为另一防锈颜料）配伍。2

其他资料109锌铬黄a) 出口牌号：1764锌铬黄

b) 主要分子式：4ZnO CrO3 3H2O

c) 本品主要用途：主要用于防锈底漆。2

309锌铬黄a) 主要分子式：5ZnO CrO3 4H2O

b) 主要用途为：主要用于防锈底漆和其它涂料。2

509锌铬黄a) 主要分子式：4ZnO 4CrO3 K2O 3H2O

b) 主要用途为：主要用于防锈底漆。

产品主要技术指标

产品 ：109锌铬黄； 309锌铬黄 ；509锌铬黄

外观 ：淡黄色； 黄色； 黄色

三氧化铬含量不小于%： 19-22； 17； 43

氧化锌含量不小于%： 61-68； 68-72 ；35-40

水份含量不大于%： 1.0； 1.0； 1.0

吸油量不大于%： 40； 40； 30

可溶性氯化物含量%不大于： 0.1； 0.1； 0.1。2

本词条内容贡献者为:

唐浩宇 - 教授 - 湘潭大学