« اسید » این کلمه احتمالا یکی از مشهور ترین و نام آَشنا ترین ماده در حوزه مواد شیمیایی میباشد که در دسته بندی های گوناگون و برای مصارف متنوع، جای خواهد گرفت.

نام این ماده که در محدوده PH (0-7) قرار دارد، از یک کلمه لاتین تحت عنوان (acidus or acere ) به معنای ترش، گرفته شده است. تقریبا میتوان گفت که انواع اسید ها در تمامی فرآیند های صنعتی به عنوان واکنش دهنده های اصلی و مهم فعالیت دارند.

ویژگی اسیدها

• مزه ترش
• ایجاد حالت سوزش در صورت تماس با پوست
• تغییر دهنده رنگ شناساگر لیتموس به سرخ
• خورندگی

شاید آشناترین ویژگی آنها، خوردنگی آنها باشد که کار کردن با این مواد را نیازمند دقت و مراقب بسیار خواهد کرد. از جمله کاربرد های آنها میتوان به خنثی کردن بازها و یا تغییر رنگ شناساگر ها، الکترولیت بودن، از بین برده رنگ زندگی و… اشاره کرد.

اسید ها در صنعت به اشکال مختلفی وجود خواهند داشت. بطور مثال از برخی انواع آن میتوان به اسید سولفوریک، فسفریک اسید، اسید کلریدریک و…

این مواد را میتوان بر اساس کامل تفکیک شدن آنها در حلال و عدم تفکیک کامل آنها در حلال به دو دسته قوی و ضعیف تقسیم بندی کرد. در ادامه میخواهیم نگاهی کوتاه به مشخصات هر یک از دو دسته بیاندازیم.

• اسید های قوی

اگر پس از حل شدن در حلال، اسید کاملا تفکیک شود، آن را به عنوان اسید قوی خواهیم شناخت. مانند:  نیتریک اسید، اسید کلریک، نیتریک اسید، سولفوریک اسید و…

شاید اسیدها در ذهن ما یک شکل مایع  داشته باشند، اما همیشه به این صورت نیست. مثلا سولفونیک اسیدها که در دسته اسید های قوی قرار دارند، گاهی به شکل جامد دارند، یا پلی استایرن ها که بسیار اسیدی بوده و به شکل پلاستیک جامد هستند. حال که در ارتباط با دسته اسیدهای قوی صحبت کرده ایم، اشاره ای به سوپر اسیدها بندازیم که از لحاظ قدرت در جایگاه بالاتری قرار گرفته اند. برای مثال سورفوریک اسیدها در دسته قوی قرار دارند اما پرکلریک اسیدها در دسته سوپر اسیدها میباشند.

• اسید ضعیف

اگر پس از حل شدن در حلال، اسید کاملا تفکیک نشود به عنوان اسید ضعیف شناخته خواهد شد. مانند: فسفریک اسید، و یا اسید های آلی استیک اسید، فرمیک اسید و… ( این دسته از اسیدها به طور جزئی واکنش میدهند).

حال که به اسید های آلی اشاره کرده ایم، نگاهی به تقسیم بندی کلی این مواد بیاندازیم. در یک دست بندی کلی، میتوانیم دو دسته آلی و غیر آلی (معدنی) را در نظر بگیریم. که نوع آلی آن نسبت به نوع غیر آلی، ضعیف تر هستند.

 نوع آلی

• دارای کربن در ساختار خود
• اسیدهای ضعیف را میسازند
• بسیار جرزئی محلول در آب
• قابل حل در محلول های آبی

نوع معدنی

• متشکل از چند ماده ی آلی
• اسیدیته بالا
• محلول در آب
• حل جزئی در محلول های آلی
• خوردگی بسیار بالا (موجب خوردگی فلزات)

اما چرا همیشه نام اسید و باز در کنار یکدیگر آمده است؟ احتمالا اصلی ترین دلیل برای این امر این باشد که اسید و باز در یک واکنش شیمیایی یکدیگر را خنثی خواهند کرد.

اما چرا؟ یا عبارتی مگر این دو چه تفاوت هایی با یکدیگر دارند؟

تا به اینجا به دسته اول نگاه انداخته ایم. اما اشاره ای هم به سمت مقابل یعنی «بازها»بیاندازیم

تفاوت های اسیدها و بازها

باز که به آن قلیا نیز گفته میشود برعکس اسیدها که محدوده PH (0-7) را به خود اختصاص داده بودند، درPH بالای 7 جای گرفته اند؛ و میتوانند چربی هارا در خود حل کنند. در راتباط با اسیدها گفتیم که ترش مزه هستند و در صورتی که صنعتی نباشند میتوان از همین ویژگی برای تشخیص ماهیت آنها استفاده کرد. اما باز ها ویژگی هایی چون:

• مزه تلخ با حالتی لزج
• ایجاد حالت صابونی در زمان برخورد با پوست بدن
• تولید نمک و آب در زمان واکنش با اسیدها
• رسانای جریان الکتریسیته بودن محلول آنها

همیشه جوش شیرین را به عنوان یک باز شناخته ایم، اما در یک نگاه کوتاه به برخی دیگر از انواع باز میتوان به وایتکس، مایع آمونیاک، یا در یک مثال ملموس آب پوست پرتقال و… اشاره کرد.

باز ها نیز در دو دسته قوی (شامل هیدروکسید فلز های گروه 1 و 2 جدول تناوبی) و دسته ضعیف که در ادامه برای هر یک مثال هایی را خواهیم دید، جایگذاری میشوند.

بازهای قوی

لیتیم هیدروکسید((LiOH

سدیم هیدروکسید (NaOH )

پتاسیم هیدروکسید (KOH)

روبیدیم هیدروکسید (RbOH)

بازهای ضعیف

آمونیاک (NH3)

متیل آمین

برای شناسایی و تفکیک این دو گروه از یکدیگر راه های مختلفی وجود دارد از جمله:

• مزه، که ساده ترین روش است
• فرمول شیمیایی؛ در صورت داشتن فرمول شیمیایی ماده خیلی راحت میشود نوع آن را تشخیص داد چراکه در صورت اسیدی بودن در ابتدا فرمول H2 و H، اما در صورت بازی بودن در انتهای فرمول OH خواهیم داشت.

·         استفاده از شناساگر ها، که با تغییر رنگ امکان تشخیص نوع ماده را به ما خواهند داد. معروف ترین نوع شناساگرها میتوان اشاره کرد به:

محلول متیلن بلو

محلول متیلن اورانژ (متیلن نارنجی)

گلبرگ گل سرخ

کاغذ تورنسل (بدست آمده از درخت لیتموس و در واکنش با اسید ها سرخ میشود)

محلول فتالئین (در واکنش با یک محلول بازی، ارغوانی رنگ خواهد شد)

البته امروزه از PH نسج دیجیتال استفاده میشود چرا که باعث صرفه جویی در زمان شده و دقت بالاتری دارد.

اما برگردیم به موضوع اصلی و بررسی آن.

کاربرد اسید ها

از این دسته ترکیبات میتوان به عنوان یکی از پرکاربرد ترین مواد در صنعت نام برد. همچنین میتوان آنهارا  به دو دسته کلی صنعتی و غذایی تقسیم کرد.

• کاربرد غذایی

این مواد دارای طعم ترش میباشند و از طریق مزه آنها میتوان به ماهیتشان پی برد (در صورتی که در دسته صنعتی و سمی ها قرار نگرفته باشند). یکی از کاربرد های این دسته از مواد شیمیایی در بحث مواد غذایی میباشد. گاهی در خود ماده و به شکل بالقوه وجود دارد وگاهی نیز به شکل افزودنی (همچنین تحت عنوان یک ماده نگهدارنده باعث تغییر طعم در غذا ها میشود) در مواد غذایی یافت میشود. برای مثال ریواس دارای اگزالیک اسید میباشد، یا سیتریک اسید در مرکبات وجود دارد، و یا استیک اسید که از آن معمولا به عنوان سرکه استفاده میشود. ولی فسفریک اسید به عنوان یک افزودنی مهم در تولید نوشابه استفاده میشود.

• کاربرد صنعتی

در دسته خوراکی گفته شد که این مواد به عنوان افزودنی در نوشیدنی و مواد غذایی استفاده میشود و از روی مزه قابل تشخیص هستند. در حوزه صنعتی شاید موضوع کمی پیچیده تر باشد چراکه این مواد بسیار سمی و خطرناک هستند و نه تنها نمیشود از طریق مزه، ماهیت آنهارا شناخت و همچنین نباید در ارتباط با پوست قرار بگیرند بلکه در استفاده از آنها نیز باید تمامی نکات ایمنی را رعایت کرد. برای مثال نتیریک اسید، کلریدریک اسید که احتمالا آنرا به جوهر نمک بشناسید و سولفوریک اسید و… در این دسته از مواد قرار گرفته اند.

این دسته از مواد همچنین در حوزه دارویی نیز قابل استفاده میباشند، به طور مثال استیلن سالیسیلیک اسید که برای عموم تحت عنوان آسپرین شناخته شده است و تحت عنوان مسکن و همچنین برای پایین آوردن تب و… استفاده خواهد شد.

مصارف اسیدها

اگر بخواهیم در چند تیتر مصارف اسیدها را بیان کنیم خواهیم داشت:

• به عنوان یک کاتالیزور آنزیم، در بیوشیمی بطور مثال(سولفوریک اسید برای تولید بنزین در مقادیر بالا)
• برای واکنش خنثی سازی در صنعت شیمیایی
• به منظور تولید نمک در واکنش شیمیای
• به عنوان الکترولیت در باتری ها (برای مثال اسیدفوریک در باتری خودرو)
• به عنوان لعاب برای جلوگیری از خوردگی فلزات و همچنین ریموو کردن زنگ زدگی در آنها
• به عنوان نگهدارنده در حصولات آرایشی
• به عنوان نگهدارنده در محصولات غذایی
• به عنوان افزودنی در غذا و نوشیدنی

متداول ترین اسیدها

اسید ها نیز مانند سایر مواد شیمیایی در جهان دارای نمونه هایی هستند که رایج تر و متداول تر میباشند. نگاهی به برخی از این مواد خواهیم داشت:

• فتالیک انیدرید
• اسید استئاریک
• اسید پلی استایرن
• کلریدریک
•  کلریک
• پرکلریک
•  نیتریک
•  فسفریک
•  کرومیک
• استیک
•  سیتریک
• فرمیک
•  و در شکل خوراکی لاکتیک، اگزالیک و…

اگر بخواهیم نگاهی دقیق تر به کاربرد برخی از اسیدهای مهم بیاندازیم.

·         اسید استئاریک

• تولید صابون و دترجنت
• به عنوان عامل سخت کننده در تولید شمع‌
• تولید لوله هایPVC، ورق، پروفیل، فیلم
• جلوگیری کننده از تغییر رنگ
• در آتش بازی
• حلال رنگ های محلول در روغن
• صنایع لاستیک سازی برای نرم شدن بیشتر لاستیک
• لوازم آرایشی و بهداشتی(تولید کرم)
• عامل روانکاری مداد رنگی
• تولید دارو
• تثبیت کننده ها
• نرم کننده ها
• کشاورزی
• عامل ضد آب
• تولید انواع نرم کننده ها در صنایع نساجی
• خوراک دام و طیور
• محصولات مراقبت شخصی

• اسید فسفریک

به عنوان یکی از پر مصرف ترین مواد شیمیایی کاربرد هایی چون افزودنی در نوشابه‌های گازدار، تولید کودهای شیمیایی فسفاته، پاک کننده‌های صابونی و غیر صابونی، تصفیه آب، دارو سازی، عوامل بازدارنده اشتعال، کشاورزی، پزشکی، ریموو زنگ آهن و…

• سولفوریک اسید

این ماده بسیار قوی بوده و ساخته شده از گوگرد است که به آن جوهر گوگرد نیز میگویند و کاربرد هایی چون، استفاده در تولید رنگ، پلاستیک و مواد شیمیایی، صنایع آهن و فولاد، باتری اتومبیل، فراورده نفتی، انواع کود، در تولید مواد شیمیایی (مانند نیتریک اسید، فسفریک اسید)، تصفیه فلزات، در ساخت ابریشم مصنوعی، در ساخت نوع باتری‌های اسید سرب، کشاورزی، تولید داروهای شیمی درمانی و… توجه داشته باشید که در استفاده از این ماده، موارد ایمنی را رعایت کنید چراکه میتواند باعث تخریب پارچه و زخم روی پوست می شود.

• نیتریک اسید

یک ماده بسیار قوی بوده وباعث خوردگی مواد میشود. همچنین از آن برای پاک کردن ظروف فلزی و آلیاژ آن، ساخت مواد منفجره متنوع چون TNT و… استفاده میشود.

• اسید کلریدریک

اسید کلریدریک (برای تولید ترکیباتی چون پی وی سی و…، تصفیه آب، تولید انواع مواد غذایی و…). لطفا توجه داشته باشید در صورت داشتن تماس پوستی، از جوش شیرین برای خنثی کردن اثرات این اسید قوی استفاده شود، چراکه این محصول میتواند موجب التهاب و سوزش و… شود.

• اسید فرمیک

این ماده با نام متانوئیک اسید هم شناخته میشود؛ فرار است و بویی تند و خاصیت خورندگی دارد. و از آن غالبا به عنوان نگهدارنده، سم دفع آفات، به علت اثر آنتی باکتریال در سیلو کشاورزی و… مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

• اسید استیک

در دسته ضعیف طبقه بندی شده و تحت عنوان سرکه در صنایع مختلف استفاده خواهد شد.

اما به عنوان یک ویژگی برجسته از فلزات، میتوان به واژه «خوردگی» اشاره کرد.

• خوردگی چیست؟

در یک تعریف ساده، خوردگی ناشی از دو واکنش کاهش و اکسایش است. که در طی فرایند تجزیه در قسمت آند (منفی) یون های فلزی که در محلول وجود دارند، باعث ایجاد ترکیبی جامد بر روی سطح فلز میشود؛ که گاهی خوردگی محدود به سطح شده و گاهی وسیع خواهد شد.

اگر بخواهیم ساده تر بیان کنیم، در صورت اکسید شدن تمام اتم های موجود در سطح یک فلز و آسیب به تمام سطح جسم، خوردگی رخ خواهد داد. این نوع خوردگی به خوردگی الکتروشیمیایی شناخته میشود. اگر بخواهیم این پدیده را در ارتباط با فلزات بیان کنیم، از واژه «زنگ آهن» استفاده خواهیم کرد.

از مطلب فوق نتیجه خواهیم گرفت که این پدیده در انواع مختلفی رخ خواهد داد.

انواع خوردگی

• خوردگی یکنواخت

این نوع خوردگی در سطح مواد اتفاق میافتد و بسیار رایج و متداول است. این پدیده در سطح وسیعی از جسم رخ میدهد. به عنوان مثال میشود از «زنگ آهن» نام برد. در این حالت فلز رفته رفته نازک شده و در نهایت تخریب میشود.

• خوردگی حفره ای

در ثر یک شکستگی موضعی و یا آسیب پوشش محافظ، یک خوردگی کوچک با یک سطح معمول ایجاد میشود. توسعه و پیشوری این نوع خوردگی غیر قابل پیش بینی میباشد، اما در نهایت تبدیل به سوراخ یا حفره خواهد شد. از اینرو بسیار مخرب است.

همچنین خوردگی فرسایشی، سایشی، غلظتی، گالوانیکی، تنشی، بین دانه ای، شکافی و روی زدایی از انواع دیگر این خوردگی در سطح فلزات میباشند.

اما چه عواملی بر خوردگی فلزات موثر میباشند؟ عواملی چون حرارت (با افزایش دما، سرعت واکنش افزایش میابد)، اختلاف پتانسیل (با افزایش جریان تولیدی)، در معرض اشعه رادیواکتیو بودن، محیط، زمان، فشار و… بر افزایش و یا کاهش پدیده خوردگی موثر میباشند.

در بخش عوامل خوردگی به «محیط» اشاره کرده ایم. کمی بیشتر در این جهت پیشروی کنیم.

پیشینه رنگ

رنگ (پیشینه ی رنگ) اصطلاحی است که برای توصیف تعدادی از مواد که از رنگدانه معلق در حالت مایع یا خمیر مثل  روغن یا آب تشکیل شده است ، استفاده می شود.  با قلم مو ، غلتک یا تفنگ پاششی ، رنگ را در یک لایه نازک بر روی سطوح مختلف مانند چوب ، فلز یا سنگ قرار می دهیم. اگرچه هدف اصلی آن محافظت از سطحی است که روی آن اعمال می شود ، اما رنگ تزئیناتی را نیز فراهم می کند.

نمونه هایی از اولین نقاشی های شناخته شده که بین 20 تا 25 هزار سال پیش ساخته شده اند ، در غارهای فرانسه و اسپانیا زنده مانده اند . نقاشیهای بدوی  که معمولاً انسان ها و حیوانات را به تصویر می کشند و نمودارهایی نیز پیدا شده است.  هنرمندان باستان برای ساختن رنگ ، از رنگدانه هایی از قبیل  خاک طبیعی ، زغال چوب ، آب توت ، گوشت خوک ، خون و شیره دانه های شیر به مواد طبیعی که به راحتی در دسترس بودند ، وابسته بودند. بعداً ، چینیان ، مصریان ، عبرانیان ، یونانیان و رومیان باستان از مواد پیشرفته تری برای تولید رنگ هایی برای تزئینات محدود مانند نقاشی روی دیوار استفاده کردند. از روغن ها به عنوان لاک استفاده می شد و رنگدانه هایی مانند اوکرهای زرد و قرمز ، گچ ، سولفید آرسنیک زرد و مالاکیت سبز( ماده ای سبز رنگ که از آن مس می سازند) با چسب هایی مانند صمغ عربی ، آهک ، سفیده تخم مرغ و موم مخلوط شدند.

پیشینه ی رنگ به سال ها قبل باز می گردد ، رنگ برای اولین بار به عنوان پوشش محافظتی توسط مصری ها و عبرانی استفاده میشد و به چوب های قرار گرفته شده در کشتی هایشان می زدند. در دوران قرون وسطی ، برخی از چوبهای بومی نیز پوششهای محافظ رنگ را  دریافت می کردند ، اما به دلیل کمیاب بودن رنگ ، این عمل معمولاً به ویترین فروشگاه ها و تابلو اعلانات محدود می شد. تقریباً در همان زمان ، هنرمندان شروع به جوشاندن رزین با روغن کردند تا رنگهای بسیار قابل اختلاط (قابل ترکیب شدن) بدست آورند و هنرمندان قرن پانزدهم اولین کسانی بودند که روغنهای خشک کن را به رنگ اضافه کردند و در نتیجه تبخیر را تسریع کردند. آنها همچنین یک حلال جدید ،به نام  روغن برزک(بذر کتان) را استفاده کردند ، که تا زمانی که مواد مصنوعی در طول قرن بیستم جایگزین آن نشد ،هنوز بیشترین استفاده را داشت.

در بوستون در حدود سال 1700 ، توماس چایلد اولین کارخانه رنگ آمیزی آمریکا را ساخت ، یک تشت(آبشخور) گرانیتی که در آن یک گوی گرانیت 1.6 فوت (5/5 متر) غلتید و رنگدانه را پودر کرد. اولین حق اختراع رنگ برای محصولی صادر شد که گچاب(سفیدکاری) را بهبود بخشید ، آهک آب خورده که اغلب در روزهای اولیه ایالات متحده استفاده می شد. در سال 1865 DP Flinn حق ثبت اختراع رنگ پایه آب را به دست آورد که حاوی اکسید روی ، هیدروکسید پتاسیم ، رزین ، شیر و روغن دانه لین است. اولین کارخانه های رنگ آمیزی تجاری جایگزین توپ گرانیت کودک با یک سنگ آسیاب شد ، اما این آسیاب ها کار پودر کردن رنگدانه ها را فقط ادامه می دهند (سپس مشتریان ویژه، آن را با یک وسیله نقلیه در خانه مخلوط و یک دست  می کنند). تا سال 1867 بود که تولیدکنندگان مخلوط کردن وسیله ی ناقل و رنگدانه را برای مصرف کنندگان آغاز کردند.

قرن بیستم (پیشینه ی رنگ) بیشترین تغییر را در ترکیب و ساخت رنگ داشته است. امروزه از رنگدانه ها و تثبیت کننده های مصنوعی معمولاً برای تولید انبوه  یک نواخت دسته های رنگ استفاده می شود. وسایل ناقل جدید  مرکب از مواد مصنوعی ساخته شده از پلیمرهایی مانند پلی اورتان و استایرن-بوتادن در طول دهه 1940 به چشم می خوردند. رزین های آلکیدی ترکیب و تولید شدند و از آن زمان تولید را تحت الشعاع خود قرار دادند. قبل از سال 1930 ، رنگدانه ها با آسیاب های سنگی آسیاب می شدند و بعداً گوی های فولادی جایگزین آنها می شدند. امروزه از آسیاب های ماسه ای و میکسرهای پاششی پرسرعت برای آسیاب رنگدانه های پراکنده به راحتی استفاده می شود.

شاید بزرگترین پیشرفت مربوط به رنگ ، گسترش آن بوده است. گرچه که برخی خانه های چوبی ، فروشگاه ها ، پل ها و تابلوها را نیز شامل میشود.

اولین مرحله در ساخت رنگ شامل مخلوط کردن رنگدانه با رزین ، حلال ها و مواد افزودنی برای تشکیل خمیر است. اگر این رنگ برای مصارف صنعتی باشد ، معمولاً به آسیاب شن و ماسه منتقل می شود ، یک استوانه بزرگ که ذرات ریز شن و ماسه یا سیلیکا(دی اکسید سیلیسیم) را به هم می زند تا ذرات رنگدانه را خرد کند ، آنها را کوچکتر کرده و در سراسر مخلوط پخش می کند. در مقابل ، بیشترین نقطه استفاده تجاری در یک مخزن پراکنده با سرعت بالا پردازش می شود ، در آن یک تیغه دایره ای و دندانه دار متصل به یک نیزه چرخان ، مخلوط را برهم می زند و رنگدانه را به داخل حلال می آمیزد.

از اوایل قرن هجدهم رنگ آمیزی (شروع) شد ، تا همین اواخر بود که تولید انبوه طیف گسترده ای از رنگها را به طور جهانی عرضه می کرد. امروزه از رنگ ها برای رنگ آمیزی داخلی و خارجی خانه ها ، قایق ها ، اتومبیل ها ، هواپیماها ، لوازم خانگی ، مبلمان و بسیاری از مکان های دیگر که حفاظت و جذابیت مورد نظر است ، استفاده می شود.

مواد خام

یک رنگ (پیشینه ی رنگ) ،  از رنگدانه ها ، حلال ها ، رزین ها و مواد افزودنی مختلف تشکیل شده است. (پیشینه ی رنگ) رنگدانه ها به رنگ ، رنگ می دهند. حلال ها کاربرد آن را آسان تر می کنند. رزین به خشک شدن آن کمک می کند. و افزودنی ها از پرکننده ها گرفته تا عوامل ضد قارچ کار می کنند. صدها رنگدانه مختلف ، اعم از طبیعی و مصنوعی ، وجود دارد. رنگدانه اصلی سفید ، دی اکسید تیتانیوم است که به دلیل خاصیت پنهان سازی عالی انتخاب شده و رنگدانه سیاه معمولاً از کربن سیاه ساخته می شود. رنگدانه های دیگری که برای ساختن رنگ استفاده می شود شامل اکسید آهن و سولفید کادمیوم برای رنگ های قرمز ، نمک های فلزی برای رنگ های زرد ورنگ های  پرتقالی ورنگ های  زرد آبی و کرومی برای  رنگ های آبی و سبز است.

حلال ها مایعات ناپایدار و با قدرت چسبندگی مختلفی هستند. آنها شامل ماهیت مواد معدنی نفتی و حلالهای معطر مانند بنزول ، الکل ها ، استرها ، کتون ها و استون هستند. رزین های طبیعی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند ، که شامل  روغن دانه کتان  ، نارگیل و سویا است ، در حالی که آلکیدها ، اکریلیک ها ، اپوکسی ها و پلی اورتان ها از محبوب ترین رزین های مصنوعی هستند. مواد افزودنی برای اهداف زیادی مورد استفاده قرار می گیرند. بعضی از آنها ، مانند کربنات کلسیم و سیلیکات آلومینیوم ، به سادگی مواد پرکننده ای هستند که بدنه و ماده رنگ را بدون تغییر در خصوصیات آن شکل  می دهند. سایر مواد افزودنی خصوصیات مورد نظر خاصی را تولید می کنند. (پیشینه ی رنگ)

کنسرو کردن رنگ یک فرآیند کاملاً خودکار است. برای قوطی رنگی 8 پاینتی استاندارد که در دسترس مصرف کنندگان است ، قوطی های خالی ابتدا به صورت افقی روی برچسب ها می غلتند ، سپس به صورت قائم تنظیم می شوند تا نقطه به درون آنها پمپ شود. یک دستگاه درب ها را روی قوطی های پر شده قرار می دهد در حالی که دستگاه دوم روی درب ها را فشار می دهد تا نقاط ضعف آب بندی شود. از سیمی که از سیم پیچ به آن وارد می شود ، یک سنجش سنج قبل از اینکه آنها را به سوراخ هایی از قوطی ها متصل کنید ، قطع و شکل می دهد.

در رنگ ، عواملی چون  تیکسوتروپیک (تمایل برخی امولسیون ها به آب گونه شدن در اثر تکان دادن و دوباره سفت شدن به واسطه ی ثابت بودن) که به رنگ خاصیت  صاف و هموار شدن را می دهند ، خشک کن ها ، مواد ضد رسوب ، مواد ضدرویه(در رنگ های الکیدی و هوا خشک استفاده میشود)، کف کننده ها و تعدادی دیگر باعث می شود که رنگ به خوبی پوشانده شود و دوام بیاورد.

طرح

رنگ (پیشینه ی رنگ) معمولاً به صورت سفارشی ساخته می شود تا متناسب با نیازهای مشتریان صنعتی باشد. به عنوان مثال ، ممکن است شخصی به یک رنگ خشک شدن سریع علاقه مند باشد ، در حالی که ممکن است دیگری رنگی را بخواهد که در طول عمر طولانی پوشش خوبی ارائه دهد. رنگ در نظر گرفته شده برای مصرف کننده نیز می تواند به صورت سفارشی ساخته شود. تولیدکنندگان رنگ چنان طیف گسترده ای از رنگ ها را فراهم می کنند که نگه داشتن مقادیر زیاد هر یک از آنها غیرممکن است. برای پاسخگویی به درخواست “زمرد کبود” ، “زرد قناری” یا “خرمایی مایل به قرمز” ، سازنده پایه ای را انتخاب می کند که متناسب با عمق رنگ مورد نیاز باشد. (پایه های رنگ پاستل دارای مقدار زیادی دی اکسید تیتانیوم ، رنگدانه سفید خواهند بود ، در حالی که رنگ های تیره کمتر خواهد بود.) سپس ، طبق یک فرمول مشخص شده ، تولید کننده می تواند رنگدانه های مختلفی از استوانه های درجه بندی شده را برای بدست آوردن رنگ مناسب معرفی کند.

فرآیند ساخت

درست کردن خمیر

• 1 تولیدکنندگان رنگدانه، کیسه هایی از رنگدانه های ریز دانه را برای رنگ آمیزی گیاهان ارسال می کنند. در آنجا ، رنگدانه با رزین (ماده مرطوب کننده ای که در مرطوب سازی رنگدانه کمک می کند) ، یک یا چند حلال و مواد افزودنی مخلوط می شود و به صورت خمیر در می آید.

پخش رنگدانه

• 2مخلوط خمیر برای اکثر رنگ های صنعتی و مصرفی اکنون به یک اسیاب شن و ماسه منتقل میشود،یک استوانه بزرگ که دارای ذرات ریز شن و ماسه یا سیلیکا برانگیخته شده است ، ذرات رنگ دانه را خرد می کند.انها را کوچک تر می کند و در سرتاسر مخلوط پخش می کند.سپس مخلوط فیلتر میشود تا ذرات شن و ماسه از بین برود.
• 3حداکثر 90 درصد از رنگهای لاتکس( از شیره ی سپید رنگ برخی گیاهان مانند درخت کائوچو و بوته خشخاش پایه آب که برای استفاده توسط صاحبان خانه های شخصی طراحی شده اند ، به جای اینکه در آسیاب های شن و ماسه پردازش شود ، در یک مخزن پراکنده با سرعت بالا پردازش می شوند. در آنجا ، خمیر پیش آمیخته شده(قبل از ترکیب شدن نهایی با اجزای دیگر) توسط یک تیغه دایره ای و دندانه دار متصل به یک نیزه چرخان ، تحت تحریک سریع قرار می گیرد. این فرآیند رنگدانه را با حلال مخلوط می کند.

 رقیق کردن خمیر

• 4اکنون خمیر باید رقیق شود تا محصول نهایی تولید شود  چه توسط یک آسیاب شن و ماسه ایجاد شود و چه یک مخزن پراکنده کننده.به دیگ های بزرگ منتقل می شود ، با مقدار مناسب حلال برای نوع رنگ مورد نظر تحریک می شود.

کنسرو کردن رنگ

• 5 محصول نهایی رنگ به اتاق کنسرو پمپ می شود. برای قوطی رنگ استاندارد 8 پاینتی (78/3 لیتری) که در دسترس مصرف کنندگان است ، قوطی های خالی ابتدا به صورت افقی روی برچسب ها می غلتند ، سپس به صورت قائم تنظیم می شوند تا رنگ در آنها پمپ شود. دستگاهی درب ها را روی قوطی های پر شده قرار می دهد و دستگاه دوم با فشار دادن روی درب ها آنها را آب بندی می کند. از سیمی که از سیم پیچ به آن وارد می شود ، یک سرعت سنج قبل از اینکه آنها را به سوراخ هایی از قوطی ها متصل کنید ، قطع و شکل می دهد. سپس تعداد مشخصی قوطی (معمولاً چهار عدد) قبل از ارسال به انبار ، در جعبه بسته بندی و روی هم قرار می گیرند.

کنترل کیفیت

تولیدکنندگان رنگ (پیشینه ی رنگ) از مجموعه گسترده ای از اقدامات کنترل کیفیت استفاده می کنند. مواد تشکیل دهنده و فرآیند تولید تحت آزمایشات دقیق قرار می گیرند و محصول نهایی برای اطمینان از کیفیت بالا بررسی می شود. یک رنگ کامل شده از نظر تراکم ، ظرافت آسیاب ، پخش کنندگی و چسبندگی آن بررسی می شود. سپس رنگ را به یک سطح می زنند و از نظر مقاومت در برابر خونریزی ، میزان خشک شدن و بافت مورد مطالعه قرار می دهند.

از نظر اجزای زیبایی شناختی  رنگ ، رنگ توسط یک ناظر باتجربه ، مورد تجزیه و تحلیل طیفی قرار می گیرد تا مشخص شود با رنگ مورد نظر استاندارد مطابقت دارد یا خیر. مقاومت رنگ در برابر کم رنگ شدن ناشی از عناصر با قرار گرفتن بخشی از سطح رنگ شده در معرض نور قوس و مقایسه میزان محو شدن به سطح رنگ شده ای که چندان در معرض آن نیست ، تعیین می شود. قدرت پنهان شدن رنگ با رنگ آمیزی روی یک سطح سیاه و یک سطح سفید اندازه گیری می شود. سپس نسبت پوشش روی سطح سیاه به سطح سفید مشخص می شود و 98/0 رنگ با کیفیت بالا است. براقیت با تعیین مقدار نور منعکس شده از یک سطح رنگ شده اندازه گیری می شود.

آزمایشاتی برای سنجش ویژگیهای عملکردی بیشتر رنگ شامل یک مورد برای مقاومت در برابر لطمه دیدن  انجام میشود  که به خراشیدن یا ساییدن یک لایه خشک رنگ منجر می شود. چسبندگی با ساخت یک سایه روشن (هاشور) ، درجه بندی  شده تا 0.07 اینچ (2 میلی متر) ، روی سطح رنگ خشک آزمایش می شود. یک قطعه نوار به صورت خطوط موازی و متقاطع  استفاده می شود ، سپس محکم می شود. رنگ خوب روی سطح باقی خواهد ماند قابلیت اسکرابر شدن توسط دستگاهی آزمایش می شود که برس صابونی را روی سطح رنگ صیقل می دهد. همچنین سیستمی برای تسویه نسبت(درصد) وجود دارد. یک رنگ عالی می تواند به مدت شش ماه بدون ته نشینی بماند و ده را ارزیابی کند. با این وجود ، رنگ ضعیف به صورت یک توده رنگدانه غیرقابل مخلوط در ته قوطی قرار گرفته و به صفر می رسد. با قرار گرفتن در معرض رنگ در شرایط بیرونی ، هواشناسی آزمایش می شود. هوازدگی مصنوعی ، یک سطح رنگ شده را در معرض آفتاب ، آب ، درجه حرارت شدید ، رطوبت یا گازهای گوگردی قرار می دهد. بازدارندگی(کند سازی- ماده ای که فعل و انفعالات شیمیایی را اهسته می کند) در برابر آتش با سوزاندن رنگ و تعیین کاهش وزن آن بررسی می شود. اگر مقدار از دست رفته بیش از 10 درصد باشد ، رنگ مقاوم در برابر آتش در نظر گرفته نمی شود.

فراورده های جانبی / پسماند

یک آیین نامه اخیر (قانون 66 کالیفرنیا) در مورد انتشار ترکیبات آلی ناپایدار (VOC) بر صنعت رنگ ، به ویژه تولید کنندگان رنگ های پایه روغن صنعتی (پیشینه ی رنگ) تأثیر می گذارد. تخمین زده می شود که کلیه پوشش ها ، از جمله زنگ زدگی ها و لاک ها ، پاسخ گو به  1.8 درصد از 2.3 میلیون متر تن (ترکیب های الی ناپایدار) VOCs آزاد شده در سال هستند. آیین نامه جدید اجازه می دهد هر لیتر رنگ بیش از 250 گرم (8.75 اونس) حلال نداشته باشد. تولیدکنندگان رنگ می توانند حلالها را با رنگدانه ها ، مواد پرکننده یا سایر مواد جامد تفکیک ناپذیر فرمول پایه ای رنگ جایگزین کنند. این روش رنگهای غلیظ تری تولید می کند که به کاربرد آنها دشوارتر است و هنوز مشخص نیست که چنین رنگ هایی ماندگار هستند. راه حل های دیگر شامل استفاده از پوشش های پودری رنگ است که از هیچ حلال استفاده نمی کند ، استفاده از رنگ در سیستم های بسته که می توان VOC ها(ترکیبات آلی ناپایدار) را از آنها بازیابی کرد ، با استفاده از آب به عنوان حلال یا استفاده از اکریلیک هایی که در زیر نور ماوراio بنفش یا گرما خشک می شوند. مصرف کننده ای که مقداری رنگ استفاده نشده در دست دارد می تواند آن را برای استفاده کردن در کاربرد مناسب، به محل خرید برگرداند.

یک تولید کننده بزرگ رنگ دارای یک مرکز تصفیه فاضلاب داخلی است که کلیه مایعات تولید شده در محل ، حتی رواناب های طوفانی را تصفیه می کند. این تأسیسات 24 ساعته کنترل می شود و سازمان حفاظت از محیط زیست (EPA) به طور دوره ای پرونده ها و سیستم ها را بررسی می کند و همه تاسیسات و امکانات را بررسی می کند. قسمت مایع پسماندها در محل با استانداردهای تاسیسات تصفیه فاضلاب محلی که در اختیار عموم قرار دارد ، تصفیه می شوند. می توان از آن برای ساخت رنگ کم کیفیت استفاده کرد. لجن لاتکس قابل بازیابی و استفاده به عنوان مواد پرکننده در سایر محصولات صنعتی است. حلال های زائد را می توان بازیابی کرد و به عنوان سوخت سایر صنایع استفاده کرد. یک ظرف تمیز رنگ می تواند دوباره استفاده شود یا به محل دفن زباله محلی ارسال شود. (پیشینه ی رنگ)