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OXYDE DE FER BLEU

L'oxyde de fer bleu est un pigment inorganique synthétique principalement composé de ferrocyanure ferrique ou de composés apparentés.
Il est connu pour sa couleur bleu vif et est largement utilisé dans les revêtements, les plastiques, les cosmétiques et les matériaux de construction.


Numéro CAS : 14038-43-8
Synonymes : bleu de Prusse, bleu de Berlin, bleu de Paris, bleu Milori, hexacyanoferrate de fer (III) (II)
Hexacyanoferrate ferrique


Introduction


Les pigments d'oxyde de fer sont largement utilisés dans de nombreuses industries depuis des siècles, offrant une gamme d'options de couleurs, de stabilité et de propriétés non toxiques.
Parmi ceux-ci, le bleu d'oxyde de fer est un pigment distinct connu pour sa teinte bleue brillante, dérivée d'un composé de fer complexe.
Il ne s'agit pas d'un simple oxyde de fer, mais généralement d'un composé métallique mixte, souvent associé au ferrocyanure ferrique (bleu de Prusse) ou à des formes stabilisées de complexes de fer teintés en bleu.


L'utilisation de pigments bleus remonte aux civilisations anciennes, mais les pigments bleus stables, vibrants et non toxiques sont restés rares jusqu'à la synthèse moderne des bleus à base de fer.
L'oxyde de fer bleu joue désormais un rôle essentiel dans les revêtements, les matériaux de construction, les plastiques, les cosmétiques et les applications artistiques.
Sa stabilité chimique, sa sécurité environnementale et sa coloration profonde en font un choix privilégié pour les formulateurs à la recherche de pigments hautes performances et durables.


Composition chimique et structure
L'oxyde de fer bleu est généralement composé de ferrocyanure de fer (III) (Fe4[Fe(CN)6]3), également connu sous le nom de bleu de Prusse.
Il est composé de fer dans les états d'oxydation +2 et +3, formant un réseau cubique cristallin qui piège les molécules d'eau et les ions.
La présence de ligands cyanure dans un complexe de coordination conduit à un fort transfert de charge ligand-métal, ce qui entraîne sa coloration bleue intense.


La structure cristalline est caractérisée par des liaisons Fe-CN-Fe qui stabilisent le composé global.
Cette structure permet l'échange d'ions, ce qui rend le bleu de Prusse également utile dans les applications médicales. Alors que les oxydes de fer purs (Fe2O3 ou Fe3O4) ont tendance à présenter des teintes rouges, jaunes ou noires, la structure unique du bleu d'oxyde de fer lui confère des caractéristiques optiques et chimiques distinctes de celles des oxydes classiques.


Les formes polymorphes et les niveaux d'hydratation peuvent affecter l'intensité de la teinte, la nuance et la stabilité du pigment. La substitution d'ions métalliques ou l'introduction de stabilisants modifient encore davantage ses performances.


Méthodes de synthèse et de production
La production d'oxyde de fer bleu peut être divisée en deux grandes catégories : synthétique et d'origine naturelle.
Cependant, l'oxyde de fer bleu, pertinent sur le plan industriel, est principalement synthétique en raison de sa meilleure pureté et de sa meilleure consistance.


Méthode de coprécipitation
Cette méthode traditionnelle implique la réaction du chlorure ferrique avec du ferrocyanure de potassium dans un milieu aqueux.
Le précipité de ferrocyanure ferrique résultant est filtré, lavé et séché.
Le contrôle des paramètres de réaction tels que le pH, la température et les rapports molaires permet de régler la taille des particules et l'intensité de la couleur.


Techniques hydrothermales et sol-gel
Les techniques modernes telles que la synthèse hydrothermale permettent le développement de particules de taille nanométrique avec une surface accrue et des propriétés optiques améliorées.
Ces méthodes impliquent des réactions à haute température et haute pression dans des autoclaves.


Calcination et stabilisation
Après la synthèse, le pigment peut être stabilisé par calcination, souvent avec des additifs comme l'alumine ou la silice pour améliorer sa durabilité.
Cette étape permet d’améliorer la résistance à la lumière, la stabilité thermique et la dispersibilité dans divers milieux.


Propriétés physiques et chimiques
Les pigments bleus d'oxyde de fer présentent une couleur bleu foncé en raison de leur structure électronique.
Les principales propriétés physiques et chimiques comprennent :
Indice de couleur : PB27 (Pigment bleu 27)
Densité : ~1,8-2,2 g/cm³
Point de fusion : se décompose avant de fondre
pH en suspension aqueuse : Neutre à légèrement acide (5,0 - 7,0)
Absorption d'huile : Modérée, environ 30 à 50 g/100 g de pigment
Stabilité thermique : Stable jusqu'à ~250°C
Solubilité : Insoluble dans l'eau et les solvants organiques
L'examen microscopique révèle des tailles de particules généralement comprises entre 0,05 et 1 micron, permettant une dispersion douce dans les matrices de peinture et de polymère.
Le pigment résiste à la dégradation UV et présente une réactivité photochimique minimale, améliorant ainsi sa longévité dans les applications extérieures.


Applications
Les applications de l'oxyde de fer bleu couvrent de nombreux secteurs :


Peintures et revêtements
Utilisé dans les peintures industrielles, décoratives et automobiles en raison de sa stabilité aux UV et de sa couleur vive.
Il offre une excellente couverture et une résistance aux intempéries.


Plastiques et polymères
Ajouté aux polyoléfines, au PVC et au polystyrène pour fournir une coloration sans compromettre la stabilité du polymère.
Nécessite des techniques de dispersion appropriées.


Céramiques et matériaux de construction
Utilisé pour colorer le béton, les tuiles et les briques. Résistant aux environnements alcalins des matériaux cimentaires, notamment lorsqu'ils sont stabilisés.


Cosmétiques et produits pharmaceutiques
Approuvé pour une utilisation dans les fards à paupières, les eye-liners et les médicaments thérapeutiques comme les agents de décoration radiologiques.
Doit répondre aux spécifications de pureté et de granulométrie.


Demandes d'inscription au patrimoine artistique et culturel
Utilisé dans la restauration d'œuvres d'art et de monuments historiques.
Privilégié pour son profil non toxique et sa consistance de couleur.


Performances et compatibilité
L'oxyde de fer bleu démontre des performances élevées sur différents supports :
Dispersibilité : Bonne dans les systèmes à base d'eau et de solvants
Compatibilité : Compatible avec les résines, les polymères et les ciments
Durabilité : Haute résistance aux intempéries, aux pluies acides et aux rayons UV
Dans les systèmes composites, des agents de couplage et des additifs dispersants peuvent être utilisés pour améliorer la stabilité et éviter l'inondation ou le flottement des pigments.


Avantages et limites
Avantages :
Couleur bleue vive et intense
Pouvoir colorant élevé
Non toxique et respectueux de l'environnement
Résistance aux UV et aux produits chimiques
Limites:
Stabilité thermique limitée par rapport aux autres pigments
Décoloration possible dans des environnements fortement alcalins
Les ligands cyanures, bien que stables, nécessitent un contrôle rigoureux lors de la synthèse

INFORMATIONS DE SÉCURITÉ CONCERNANT L'OXYDE DE FER BLEU

Mesures de premiers secours :
Description des mesures de premiers secours :
Conseils généraux :
Consultez un médecin.
Montrez cette fiche de données de sécurité au médecin traitant.
Sortez de la zone dangereuse :
 
En cas d'inhalation :
En cas d'inhalation, déplacer la personne à l'air frais.
En cas d'arrêt respiratoire, pratiquer la respiration artificielle.
Consultez un médecin.
En cas de contact avec la peau :
Retirez immédiatement les vêtements et les chaussures contaminés.
Laver avec du savon et beaucoup d'eau.
Consultez un médecin.
 
En cas de contact avec les yeux :
Rincer abondamment à l'eau pendant au moins 15 minutes et consulter un médecin.
Continuer à rincer les yeux pendant le transport vers l’hôpital.
 
En cas d'ingestion :
NE PAS faire vomir.
Ne jamais rien donner par voie orale à une personne inconsciente.
Rincer la bouche avec de l'eau.
Consultez un médecin.
 
Mesures de lutte contre l'incendie :
Moyens d'extinction :
Moyens d’extinction appropriés :
Utiliser de l’eau pulvérisée, de la mousse résistante à l’alcool, un produit chimique sec ou du dioxyde de carbone.
Dangers particuliers résultant de la substance ou du mélange
Oxydes de carbone, oxydes d'azote (NOx), gaz chlorhydrique
 
Conseils aux pompiers :
Portez un appareil respiratoire autonome pour lutter contre l'incendie si nécessaire.
Mesures en cas de déversement accidentel :
Précautions individuelles, équipement de protection et procédures d'urgence
Utiliser un équipement de protection individuelle.
 
Évitez de respirer les vapeurs, les brouillards ou les gaz.
Évacuer le personnel vers des zones sûres.
 
Précautions environnementales :
Empêcher toute fuite ou tout déversement supplémentaire si cela peut être fait en toute sécurité.
Ne pas laisser le produit pénétrer dans les égouts.
Le rejet dans l’environnement doit être évité.
 
Méthodes et matériaux de confinement et de nettoyage :
Absorber avec un matériau absorbant inerte et éliminer comme déchet dangereux.
Conserver dans des récipients appropriés et fermés pour l'élimination.
 
Manipulation et stockage :
Précautions pour une manipulation sans danger :
Éviter l’inhalation de vapeurs ou de brouillards.
 
Conditions de stockage sûr, y compris d’éventuelles incompatibilités :
Conserver le récipient bien fermé dans un endroit sec et bien aéré.
Les récipients ouverts doivent être soigneusement refermés et maintenus en position verticale pour éviter les fuites.
Classe de stockage (TRGS 510) : 8A : matières dangereuses combustibles et corrosives
 
Contrôles de l'exposition/protection individuelle :
Paramètres de contrôle :
Composants avec paramètres de contrôle du lieu de travail
Ne contient aucune substance présentant des valeurs limites d’exposition professionnelle.
Contrôles d'exposition :
Contrôles techniques appropriés :
Manipuler conformément aux bonnes pratiques d’hygiène industrielle et de sécurité.
Lavez-vous les mains avant les pauses et à la fin de la journée de travail.
 
Équipement de protection individuelle :
Protection des yeux/du visage :
Lunettes de sécurité bien ajustées.
Écran facial (8 pouces minimum).
Utilisez un équipement de protection oculaire testé et approuvé selon les normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou EN 166 (UE).
 
Protection de la peau :
Manipuler avec des gants.
Les gants doivent être inspectés avant utilisation.
Utiliser des gants appropriés
technique de retrait (sans toucher la surface extérieure du gant) pour éviter tout contact cutané avec ce produit.
Jetez les gants contaminés après utilisation conformément aux lois en vigueur et aux bonnes pratiques de laboratoire.
Se laver et se sécher les mains.
 
Contact complet :
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Contact par éclaboussures
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Cela ne doit pas être interprété comme une approbation pour un scénario d’utilisation spécifique.
 
Protection du corps :
Combinaison complète de protection contre les produits chimiques. Le type d'équipement de protection doit être sélectionné en fonction de la concentration et de la quantité de la substance dangereuse sur le lieu de travail spécifique.
Protection respiratoire :
Lorsque l'évaluation des risques montre que les respirateurs à épuration d'air sont appropriés, utilisez un respirateur complet avec des cartouches respiratoires combinées polyvalentes (US) ou de type ABEK (EN 14387) comme solution de secours aux contrôles techniques.
 
Si le respirateur est le seul moyen de protection, utilisez un respirateur à adduction d’air complet.
Utilisez des respirateurs et des composants testés et approuvés conformément aux normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou CEN (UE).
Contrôle de l'exposition environnementale
Empêcher toute fuite ou tout déversement supplémentaire si cela peut être fait en toute sécurité.
Ne pas laisser le produit pénétrer dans les égouts.
Le rejet dans l’environnement doit être évité.
 
Stabilité et réactivité :
Stabilité chimique :
Stable dans les conditions de stockage recommandées.
Matériaux incompatibles :
Agents oxydants forts :
Produits de décomposition dangereux :
Des produits de décomposition dangereux se forment en cas d'incendie.
Oxydes de carbone, oxydes d'azote (NOx), gaz chlorhydrique.
 
Considérations relatives à l’élimination :
Méthodes de traitement des déchets :
Produit:
Proposez les solutions excédentaires et non recyclables à une entreprise d’élimination agréée.
Contactez un service professionnel agréé d’élimination des déchets pour éliminer ce matériau.
Emballage contaminé :
Éliminer comme produit non utilisé


 

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