顏料黃34（鉛鉻黃）詳解：結(jié)構(gòu)、性能、種類、應(yīng)用與安全

顏料黃34（鉻黃顏料）是一種歷史悠久且廣泛使用的無機(jī)黃色顏料。自19世紀(jì)初被發(fā)現(xiàn)以來，這種鮮艷的黃色顏料在藝術(shù)、工業(yè)和商業(yè)領(lǐng)域都扮演了重要角色。本文將深入探討顏料黃34的化學(xué)成分、歷史發(fā)展、種類、特性、應(yīng)用領(lǐng)域以及相關(guān)的安全注意事項(xiàng)。

一、基本信息

• 中文名稱：顏料黃34
• 英文名稱：Pigment Yellow 34
• 別名/俗稱：鉛鉻黃
• CAS號(hào)：1344-37-2
• C.I.結(jié)構(gòu)號(hào)：77600 / 77603
• EINECS編號(hào)：215-693-7
• 化學(xué)成分：PbCrO?（鉻酸鉛）或其共沉物 Pb(Cr, S)O?
• 分子量：約 323.19
• 晶體結(jié)構(gòu)：單斜晶系或菱形結(jié)構(gòu)（取決于制備條件與色相）
• 分子結(jié)構(gòu)：
  

二、化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)特性

1. 化學(xué)組成與晶體結(jié)構(gòu)

顏料黃34（鉛鉻黃）的化學(xué)成分主要為鉻酸鉛（PbCrO?），是一種由鉛（Pb）和鉻（Cr）組成的無機(jī)顏料。根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝和成分比例，可形成多種變體：

• 純鉻酸鉛（PbCrO?）：標(biāo)準(zhǔn)黃色，高著色力
• 鉻酸鉛-硫酸鉛混相顏料（Pb(Cr,S)O?）：綠相黃色，降低著色力但改善色調(diào)
• 堿式鉻酸鉛（PbCrO?·PbO）：橙紅色調(diào)

其晶體結(jié)構(gòu)主要分為兩種：

• 正交晶型：綠相黃色，室溫下為亞穩(wěn)態(tài)，易轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡本?/li>
• 單斜晶型：更穩(wěn)定，存在于天然鉻鉛礦中

2. 物理與化學(xué)特性

顏料黃34具有以下關(guān)鍵性能：

• 光學(xué)性能：高遮蓋力、鮮艷的黃色調(diào)、折射率2.3~2.65
• 密度：約6g/cm³，高于多數(shù)有機(jī)顏料
• 溶解性：不溶于水和大多數(shù)有機(jī)溶劑，但可溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿
• 穩(wěn)定性：
  • 長期光照可能變暗
  • 遇硫化氫（H?S）易變黑
  • 在堿性環(huán)境中會(huì)出現(xiàn)偏橙紅色調(diào)

三、生產(chǎn)工藝與改性技術(shù)

（1）生產(chǎn)工藝

工業(yè)上通常以鉛或氧化鉛與硝酸反應(yīng)生成硝酸鉛溶液，隨后與重鉻酸鈉溶液反應(yīng)沉淀生成鉻酸鉛顏料。當(dāng)反應(yīng)體系中含有硫酸鹽時(shí)，可生成鉻酸鉛-硫酸鉛混相晶體。生成的沉淀經(jīng)老化、洗滌、干燥和粉碎，即得顏料黃34粉末。

產(chǎn)品的色相受原料比例、反應(yīng)溫度、pH值、沉淀時(shí)間等因素影響。沉淀初期為正交晶型，容易在靜置或加熱條件下轉(zhuǎn)變?yōu)楦€(wěn)定的單斜晶型。合理控制結(jié)晶條件，有助于獲得粒徑均勻、無虹彩、遮蓋力強(qiáng)的顏料顆粒。

（2）表面包覆處理

通過二氧化硅（SiO?）、鋁化合物或銻/鈦氧化物等包覆，可顯著改善：

• 耐酸堿性：減少在極端pH環(huán)境下的溶解
• 抗硫化氫變色：降低與H?S的反應(yīng)活性
• 耐光耐候性：增強(qiáng)戶外應(yīng)用時(shí)的抗紫外線能力

（3）摻雜與結(jié)構(gòu)改性

在晶體結(jié)構(gòu)中引入穩(wěn)定劑（如磷酸鹽），可：

• 抑制晶型轉(zhuǎn)變，提高熱穩(wěn)定性
• 降低重金屬鉛的溶出風(fēng)險(xiǎn)，提升環(huán)境友好性

（4）穩(wěn)定化處理的重要性

未經(jīng)改性的鉛鉻黃易受光、氧化還原環(huán)境影響導(dǎo)致變色。通過涂覆銫、鈦、鋁、銻、硅等金屬氧化物，可顯著提升其對(duì)H?S、濕熱環(huán)境和光照的穩(wěn)定性，使其具備優(yōu)異的耐光、耐候和耐化學(xué)腐蝕性能，適用于高性能領(lǐng)域如戶外涂料、防腐涂裝和長效標(biāo)識(shí)系統(tǒng)。

四、歷史發(fā)展

顏料黃34的歷史可追溯至19世紀(jì)初，在色彩科學(xué)與顏料工業(yè)中占有重要地位：

• 1809年：法國化學(xué)家Louis Vauquelin首次成功合成鉻酸鉛；
• 19世紀(jì)中期：開始商業(yè)化生產(chǎn)，替代傳統(tǒng)黃色顏料如雌黃與藤黃；
• 19世紀(jì)末：成為后印象派畫家（如梵高）常用顏料；
• 20世紀(jì)：廣泛用于工業(yè)涂料、塑料制品和印刷油墨；
• 21世紀(jì)：受環(huán)保法規(guī)影響，逐步被包覆型或其它環(huán)保顏料取代。

五、顏料黃34的種類

根據(jù)PbCrO?與PbSO?的比例及是否含有堿式鉻酸鉛，顏料黃34可細(xì)分為多種色相品種：

• 檸檬鉻黃：綠相黃，PbSO?比例較高
• 中鉻黃：正黃色，PbCrO?比例較高
• 深鉻黃：含堿式結(jié)構(gòu)，紅相深黃
• 橘鉻黃：含PbMoO?，橙紅偏黃（Pigment Red 104）

注：橘鉻黃雖常被歸入鉛鉻黃類別，但從化學(xué)上屬于鉻鉬復(fù)合鹽顏料(顏料紅104)，通常單獨(dú)分類處理。

六、主要應(yīng)用領(lǐng)域

1. 涂料行業(yè)

• 溶劑型涂料：醇酸、氨基、NC、環(huán)氧體系
• 工業(yè)涂料：汽車漆、卷材涂料、粉末涂料、機(jī)械漆
• 建筑涂料：外墻漆、交通標(biāo)線

2. 塑料行業(yè)

• 色母粒、電纜料、PVC管材、薄膜
• 高溫塑料著色：如穩(wěn)定化后的PE、PET等

3. 油墨印刷

• 凹印、柔印、膠印油墨
• 商業(yè)包裝印刷等

4. 其他領(lǐng)域

• 橡膠、皮革、紙張、粉末涂料、專業(yè)繪畫顏料、水彩顏料(逐漸被替代)

七、注意事項(xiàng)與安全問題

• 不可用于食品接觸或兒童相關(guān)產(chǎn)品
• 避免與硫化物共存，以免變黑
• 歐盟、美國、日本等地區(qū)對(duì)其使用有嚴(yán)格限制（如REACH）
• 通過改性包覆可降低重金屬溶出風(fēng)險(xiǎn)，有助于合規(guī)

替代品與發(fā)展趨勢

• 有機(jī)黃色顏料：如顏料黃74（PY74）、顏料黃83（PY83），環(huán)保但耐候性略低
• 復(fù)合無機(jī)顏料：如顏料黃184（PY184鉍釩鉬黃），兼具環(huán)保與性能
• 新型無鉛顏料：如納米結(jié)構(gòu)或功能復(fù)合顏料，持續(xù)研發(fā)中

八、總結(jié)

顏料黃34是一種成熟且用途廣泛的無機(jī)黃色顏料，具有優(yōu)異的著色性能和耐久性。盡管由于健康和環(huán)境的問題環(huán)保法規(guī)對(duì)其使用提出了更高要求，但通過現(xiàn)代改性工藝，其依然在涂料、塑料及工業(yè)涂裝中發(fā)揮著重要作用。對(duì)于性能與成本兼顧、對(duì)顏色飽和度及遮蓋力有較高要求的場合，Pigment Yellow 34依然是不可或缺的經(jīng)典黃色顏料之一。