کاربرد اکسید آهن در تولید مواد آرایشی و بهداشتی

اکسید آهن

اکسید آهن به شکل پودر کریستالی بی بو و به رنگ قرمز یا قهوه ای تیره بوده و به طور طبیعی به عنوان هماتیت معدنی می-باشد. پایه و اساس بعضی از رنگ دانه ها، اعم از زرد به قرمز، اکسید آهن شناخته شده است. پودر قرمز اکسید آهن برای پولیش الماس و فلزات گران بها استفاده می شود و در لوازم آرایشی نیز کاربرد دارد.

این ماده، ترکیب شیمیایی از آهن و اکسیژن است. در کل نزدیک به 16 نوع اکسید آهن و اکسی هیدروکسید موجود است. در بسیاری از فرآیندهای طبیعی ژئولوژیکی و بیولوژیکی، این اکسید نقش مهمی داشته و انسان ها از آن به عنوان سنگ آهن، کاتالیزور در ترمیت و رنگدانه بسیار استفاده می کنند.

رنگدانه های سنتزی آهن بیشتر در صنایع رنگسازی، تولید سرامیک و کاشی، آرایشی و بهداشتی، موزاییک های رنگی و تولید بعضی از آجرهای نسوز کاربرد دارد.

رنگدانه های آهن از اکسیدهای آهن سنتزی بوده و در انواع مختلف رنگ های نارنجی، زرد، قرمز، قهوه ای و سیاه ساخته می شود و به علت قیمت مناسب، سمی نبودن، پایداری و تنوع رنگ آن ها اهمیت زیادی دارند. فرمول شیمیایی این مواد شامل Fe3O4، Fe2O3، FeOOH می باشد. رنگدانه های سیاندی (هگزا سیانوفرات سدیم و پتاسیم)، رنگ سبز و آبی آهن نیز موجود است.

روش های تولید اکسید آهن:

اکسید آهن به سه روش کلسیناسیون سولفات آهن، رسوب گذاری و فرآیند لاکس تولید می شود.

روش کلسیناسیون سولفات آهن:

سولفات آهن کریستالی یا خشک شده در این روش یه یک کوره ی دوار وارد می شود و ساختار آن در دمای بالای 550 درجه سانتی گراد دچار تغییر شده و به اکسید آهن قرمز تبدیل می شود. اکسید آهن قرمز در اثر افزایش دما تا 900 درجه سانتی گراد، تغییر رنگ داده و تبدیل به اکسید آهن سیاه می شود.

رسوب گذاری سولفات آهن:

در این روش، pH سولفات آهن کمتر از 3 بوده و در آب حل می-شود. آن را به محلول حاصل سدیم هیدروکسید اضافه کرده و سپس هوادهی انجام می گیرد. pH محلول را به صورت تدریجی تا 7 افزایش داده و هیدروکسید آهن به رنگ زرد ایجاد می شود. محلول بدست آمده، فیلتر شده و کیک فیلتر دارای هیدروکسیدآهن بوده و از محلول جدا می شود. سپس به گرم خانه منتقل شده تا خشک و آسیاب شود. اکسید آهن در اثر مواجهه با هوای محیط بلافاصله به حالت پایدار اکسید آهن زرد تبدیل خواهد شد. محصول بدست آمده در اثر افزایش دما، به مرور زمان به رنگ های نارنجی، قرمز، قهوه ای و سیاه تبدیل می شود.

فرآیند لاکس:

واکنش Bechamp که برای احیا کردن محصول آروماتیک نیترو با آنتیموان و یا آهن به کار می رود، معمولا اکسید آهن خاکستری تا سیاه ایجاد می کند و به عنوان رنگدانه غیر آلی مناسب نیست. Laux با اضافه کردن محلول های کلرید آلومینیوم یا کلرید آهن دو ظرفیتی، سولفوریک اسید و فسفریک اسید، عملیات را اصلاح کرد و رنگدانه های اکسید آهن مرغوب بدست آمد. به این طریق می توان با تغییر شرایط واکنش، رنگدانه های متفاوت را بدست آورد. این گستره شامل رنگ های قرمز تا سیاه و از زرد تا قهوه ای می باشد.

کاربرد اکسید آهن در تولید مواد آرایشی و بهداشتی:

در دوران مصر باستان برای آرایش چشم ها از نمک های حاوی سرب استفاده می شد. برای آرایش مژه و ابرو از سایه چشم و جوهر هندی استفاده می شد که آنتیموان به صورت پودر شده، ماده اصلی تشکیل دهنده ی جوهر هندی بوده است. در آن زمان آرایش های قهوه ای را از اکسید و خاک رس می ساختند. آرایش های سبز نیز از مواد دارای مرمر سبز آسیاب شده تشکیل می شد و سرخاب ها از هماتیت که نوعی اکسید آهن است، به دست می آمد. از همین مواد معدنی، رژ لب به صورت ترکیبی از انواع روغن ها و موم زنبور عسل تهیه می شد.

امروزه در فرمولاسیون ساخت ریمل های آرایشی، کربن بلاک و اکسید آهن کاربرد زیادی دارد.

یکی از انواع محصولات آرایشی رنگی، فن یا فنداسیون می باشد. بعضی از فنداسیون های آرایشی دارای سیلیکون بوده که به محصول خاصیت ضد آب می دهد. فنداسیون های آرایشی به شکل امولسیون، بدون آب از جمله کرم پودر قلمی، یا به صورت سوسپانسیون در دسترس است. کرم پودرهای قلمی دارای ماده امولینت، رنگدانه و موم هستند. معمولا رنگدانه های تشکیل دهنده این کرم پودرها، زینک اکساید و اکسید آهن می باشد.

حضور رنگدانه های اکسید آهن موجب پایداری اکسیداسیونی محصولات آرایشی شده و ماندگاری و کیفیت محصول آرایش رنگی را زیاد می کند.