Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
MỞ ĐẦU
Đồ gốm là một loại đồ dùng rất phổ biến và gần gủi trong đời sống của
nhân ta hiện nay.Ở mọi thời đại, mọi gia đình nó luôn luôn có mặt và phục vụ
đắc lực cho cuộc sống, từ những vật dụng cho việc ăn uống, chứa dựng, đến
những sản phẩm phục vụ cho đời sống tinh thần như tượng trang trí, lọ hoa,
tranh gốm…cho cả những công trình kiến trúc của dân tộc ta như gạch, ngói…
Cùng với sự đi lên của đất nước, sự phát triển kinh tế - xã hội, cuộc sống
con người ngày càng được nâng cao, nhu cầu về thẩm mỹ vì thế cũng phát triển
không ngừng. Việc mua sắm các sản phẩm có kiểu dáng đẹp và bắt mắt được
chú trọng nhiều hơn. Men màu ra đời cùng với nhu cầu của xã hội và việc
nghiên cứu, phát triển đa dạng các loại men màu quan trọng.Vì thế việc chế tạo
ra các loại men màu dùng trong sản xuất gốm sứ bắng cách nhuộm màu men
trong hay là đưa vào các chất màu không tan ( pigment). Đó chính là mục đích
nghiên cứu chính của đề tài : Tìm hiểu về các loại men màu dùng trong sản
xuất gốm sứ .
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN PRIME PHONG ĐIỀN
1.1 Về lịch sử hình thành
Công ty cổ phần PRIME Phong Điền được thành lập vào tháng 3 năm
2010, trên vùng cát trắng rộng lớn của Tỉnh Thừa Thiên Huế. Là công ty thành
viên của tập đoàn Prime Group.
Tên đơn vị: Công ty cổ phần Prime Phong Điền
Tên tiếng Anh: Prime Phong Dien joint Stock Company
Tên viết tắt: Prime Phong Dien JSC
Trụ sở chính: Lô CN01 – Khu B – KCN Phong Điền – huyện Phong Điền
– tỉnh Thừa Thiên Huế.
Điện thoại: Phòng TCHC: 054.3625 965 – Phòng KHKD: 054.3625 964
Fax: 054 3751 222

1.2 Về sản phẩm của công ty
Công ty Prime Phong Điền chuyên sản xuất và cung cấp các sản phẩm Frit,
Men in, hỗn hợp men Lót (cấp phối tùy theo đơn hàng của khách hàng) và một
số nguyên liệu sử dụng trong lĩnh vực Gốm sứ, mà chủ yếu là cho sản xuất gạch
Ceramic và gạch xương sứ. các dòng sản phẩm trên như sau:
-Sản phẩm Frit: Frit Trong, Frit Đục, Frit Matt, Frit cho Men Lót.
-Sản phẩm Frit đặc biệt : men in Trong, Men in Trắng đục, Men in Matt,
Men in hiệu ứng(chìm,nổi) và men in Luster.
-Hỗn hợp Men Lót: Gồm men lót không chống thấm, Men Lót bán chống
thấm, Men lót chống thấm.
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền

Frit Trong Frit Đục

Frit Matt Frit Engobe
Frit Đặc biệt
Hình 1.1 Một số hình ảnh về sản phẩm Frit
1.3 Về công suất và nguồn nhân lực của công ty
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
Công ty cổ phần Prime Phong Điền có công suất thiết kế 40.000 tấn/năm.
Với đội ngũ cán bộ, kỹ sư kinh nghiệm chuyên sâu trong lĩnh vực Gốm sứ
và men Frit, chúng tôi luôn đảm bảo mang đến cho khách hàng sử dụng những
sản phẩm chất lượng tốt, giá cả cạnh tranh và dịch vụ chăm sóc khách hàng chu
đáo. Cùng với phương châm “luôn đồng hành cùng khách hàng”, đội ngũ kỹ
thuật của chúng tôi luôn có mặt để hỗ trợ kịp thời và tư vấn về kỹ thuật khi
khách hàng có yêu cầu hỗ trợ. Sản phẩm của công ty được sản xuất dựa trên hệ
thống dây chuyền sản xuất hiện đại, đồng bộ và hệ thống quản lý chất lượng
nghiêm ngặt, tuân thủ theo các quy trình và tiêu chuẩn quốc tế.

CHƯƠNG 2
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
MEN VÀ CÁC LOẠI MEN MÀU DÙNG TRONG SẢN XUẤT
GỐM SỨ
2.1 Khái quát về men
2.1.1 Định nghĩa
Men về bản chất là một lớp thủy tinh mỏng (chiều dày 0.1-0.4mm ) phủ lên
bề mặt xương gốm sứ.Nhiệt độ chảy của nó được chọn phụ thuộc vào nhiệt độ
kết khối của xương gốm sứ , thông thường dao động trong khoảng 900-
14000TDC
Tuy nhiên , so với thủy tinh thông thường thì nó cũng có những tính chất
khác: nó không đồng nhất, lớp trên khi nung phản ứng với môi trường của lò
nung, lớp dưới thì phản ứng với xương, trong lớp men có những tính chất không
tan hay kết tinh
2.1.2 Nguyên liệu
Nguyên liệu dẻo (plastic):gồm có cao lanh, đất sét, bột talc, betomit…
Nguyên liệu không dẻo ( nonplastic) dưới dạng khoáng:gồm có trường
thạch, đôlômit, đá vôi, cát…
Nguyên liệu không dẻo dưới dạng hóa chất công nghiệp: BaCO
3
, Na
2
CO
3
,
K
2
CO
3

, borax (dân gian gọi là hàn the), axít boric, Cr
2
O
3
, ZnO hoặc các loại frit
2.1.3 Phân loại men
Có nhiều cách để phân loại men, đó là:
Theo thành phần:
1. Men chì: có hai loại nhỏ:
o Men có PbO và B
2
O
3
o Men có PbO mà không có B
2
O
3
2. Men không chứa chì: có hai loại:
o Men chứa B
2
O
3
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
o Men không chứa B
2
O
3
có hàm lượng kiềm cao và men không chứa B
2

O
3
có hàm lượng kiềm thấp.
Theo cách sản xuất:
1. Men sống: là loại men được tạo từ những nguyên liệu khoáng như đất
sét, cao lanh, trường thạch và các chất chảy, ngoài ra có thể có các ôxít mang
màu. Men này có thể chứa PbO hoặc không và thường thuộc loại nhóm có hàm
lượng kiềm thấp.
2. Men frit: là loại men đã được nấu chảy (frit hoá) trước đó.
3. Men muối: là men được tạo thành do các chất bay hơi và bám lên bề
mặt sản phẩm tạo thành một lớp men, men muối cũng thuộc nhóm men có hàm
lượng kiềm thấp.
4. Men tự tạo: là phối liệu xương trong quá trình nung tự hình thành trên
bề mặt sản phẩm một lớp tương đối nhẵn và bóng.
Theo nhiệt độ nung:
1. Men khó chảy: là những loại men có nhiệt độ nóng chảy cao (1.250-
1.450°C), có độ nhớt lớn và thường là men kiềm thổ, men trường thạch hoặc
men đá vôi. Loại men này có hàm lượng SiO
2
cao và hàm lượng kiềm thấp.
Thành phần của các loại men này có giới hạn như sau:
o 1RO.0,35-0,5Al
2
O
3
.3,5-4,5SiO
2
(men có nhiệt độ nung 1.230-1.350°C).
o 1RO.0,5-1,2Al
2

O
3
.5,0-6,2SiO
2
(men có nhiệt độ nung 1.350-1.435°C).
2. Men dễ chảy: là những loại men có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn 1.250°C.
Đây là những loại men nghèo SiO
2
nhưng giàu kiềm và các ôxít kim loại khác.
Men loại này có thể là men chì hoặc không chì, trong trường hợp men chì hoặc
men chứa những hợp chất dễ chảy nhưng có khả năng hoà tan trong nước thì phải
frit hoá trước. Thành phần của các loại men này có giới hạn như sau:
o 1RO.0,1-0,4Al
2
O
3
.1,5SiO
2
.(0-0,5)B
2
O
3
(men có nhiệt độ nung 900-
1.100°C) hoặc
o 1RO.0,1-(0-0,25)Al
2
O
3
.(0,6-3)SiO
2

.(0,1-0,725)B
2
O
3
(men có nhiệt độ
nung 1.000-1.080°C)
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
o Men muối có thành phần như sau: 1Na
2
O.0,5Al
2
O
3
.2,8SiO
2
hay là
1Na
2
Al
2
O
3
.5,5SiO
2
.
Theo thẩm mỹ:
1. Men chảy: thường được trang trí lên sản phẩm gốm mịn. Khi nung dó
đặc tính men (độ nhớt và sức căng bề mặt) của lớp men nền và lớp men phủ
khác nhau, thường thì lớp men phủ có độ nhớt thấp hơn, sức căng bề mặt bé nên

chảy mạnh và (thậm chí) hoà trộn một phần vào lớp men nền. Ở nhiệt độ nung,
men chảy phủ lên lớp men nền tạo một bề mặt sản phẩm với màu sắc hoặc sự
kết tinh từng mảng.
o Để nhận được men này, pha thêm vào men khoảng 25% chất trợ chảy
(PbO.SiO
2
) và một lượng ôxít màu hoặc chất màu.
2. Men rạn: Nếu chủ động tính toán cấp phối sao cho hệ số giãn nở nhiệt
của men và xương chênh lệch nhau, bề mặt lớp men sẽ có sự rạn nhất định (rạn
chân chim, rạn hạt vừng). Với men rạn, lớp men càng dày thì độ rạn càng sâu và
càng đảm bảo. Để có sự chênh lệch hệ số giãn nở nhiệt của men và xương phải
giảm bớt lượng SiO
2
; CaO của xương (và) hoặc tăng lượng các ôxít có hệ số
giãn nở riêng phần lớn của men (tăng Na
2
O, K
2
O và giảm Al
2
O
3
).
3. Men kết tinh: Nếu thành phần men có những cấu tử gây mầm kết tinh,
khi làm nguội nếu độ nhớt của men đủ nhỏ để các mầm kết tinh tự lớn lên sẽ
nhận được men kết tinh. Quá trình kết tinh diễn ra 2 giai đoạn: đầu tiên là giai
đoạn tạo mầm (ứng với khoảng nhiệt độ tạo ra số mầm kết tinh nhiều nhất) và
giai đoạn mầm tinh thể lớn lên (khoảng nhiệt độ làm mầm tinh thể phát triển
kích thước lớn nhất).
o Chất tạo mầm phổ biến nhất là impfen có công thức 2ZnO.SiO

2
được tạo
bằng cách trộn ZnO và SiO
2
theo tỷ lệ trên, đồng thời thêm vào 10%Pb
3
O
4
hoặc
20% ôxít kiềm. Khi nấu chảy thu được frit đục với các mầm tinh thể 2ZnO.SiO
2
.
4. Men sần (matt): Khi thêm vào men gốc (bóng) một số ôxít khó chảy,
hay ôxít màu như Cr
2
O
3
, CuO, Fe
2
O
3
, TiO
2
(10-30%) hoặc SnO
2
(10%) ta được
men sần. Ở nhiệt độ nóng chảy men gốc, các ôxít trên phân bố đều trên mặt men
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
nhưng không nóng chảy và không tan lẫn với men gốc, khi làm nguội các phần

tử khó chảy đó tạo nên lớp sần sùi, bề mặt nhám.
5. Men co: Là loại men khi nóng chảy thì co cụm lại dẫn đền bề mặt men
chỗ dày, chỗ mỏng, thậm chí để lại khoảng trống không men trên bề mặt sản
phẩm. Thành phần men này phải chức các ôxít có sức căng bề mặt lớn như
Al
2
O
3
, MgO, ZnO, CaO, SnO
2
, NiO, V
2
O
5
hoặc Cr
2
O
3
.
o Ở nhiệt độ nung 1.040°C, nếu thêm 8-10% màu vàng ZrO
2
-V
2
O
5
vào
gốc men 0,5PbO.0,2CaO.0,2ZnO.0,1MgO.0,18Al
2
O
3

.1,7SiO
2
sẽ nhận được một
men co đẹp.
6. Men khử: Nhận được bằng cách dùng môi trường lúc nung (nung hoàn
nguyên) và chủ yếu lúc làm nguội sản phẩm để khử các ôxít màu đến trạng thái
kim loại. Tuỳ bản chất nguyên tố kim loại được pha vào men và tuỳ thuộc điều
kiện thừa hay thiếu CO của môi trường nung mà mặt men có sắc thái khác nhau.
o Men ngũ sắc: là loại men có bề mặt được tạo bởi một lớp mỏng kim loại
màu khi nhìn vào thấy giống hiện tượng vết dầu loang trên mặt nước. Để có men
ngũ sắc đẹp thường sử dụng các muối kim loại của Co, Cu, Fe, Ag, Bi
o Men celadon (hay men ngọc): chính là màu xanh của Fe
2+
(của Fe0 và
có thể bị khử một phần về Fe. Thực tế màu men Seladon ít đồng nhất mà thường
biến đổi từ lục xám nhẹ đến lục ngả vàng. Có thể nhận màu Seladon giả nhưng
đồng nhất bằng cách tạo chất màu Seladon trước, sau đó phun màu lên sản phẩm
và tráng thêm một lớp men trong.
o Men đỏ huyết dụ (hay đỏ đồng): có bản chất chính là men khử do CuO
chuyển về dạng kim loại ở dang keo đồng và phân bố đều trong men. Cơ chế tạo
ra keo đồng theo phản ứng:
SnO + CuO = Cu +SnO
2
CuO+CO = Cu+CO
2
2.2 Các loại men màu
2.2.1 Định nghĩa
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
Men màu được chế tạo bằng cách nhuộm màu men trong. Có hai phương

pháp nhuộm màu.
• Nhuộm màu ion : chẳng hạn màu xanh dương côban, xanh lá đồng, màu
vàng sắt, màu xanh lá hay màu tím của mangan.
Pigment (chất gây màu): đưa vào các chất màu không tan (xanh lá crôm,
màu nâu sắt)
• Nhuộm màu keo: bằng sự khuyếch tán các hạt kim loại Cu, Au có kích
thước 10-100nm tạo nên màu đỏ.
2.2.2 Nguyên nhân gây màu của các khoáng vật dùng trong sản xuất
men gốm
Màu trong mem gốm bản chất chúng là các loại khoáng tự nhiên hay nhân
tạo có mạng lưới tinh thể, bền màu, bền nhiệt, không tan trong men nóng chảy.
Có nhiều nguyên nhân gây màu trong men gốm có 4 nguyên nhân chính:
+ Sự chuyển mức năng lượng trong các ion của nguyên tố chuyển tiếp hay
còn gọi là sự chuyển electron nội.
+ Sự chuyển điện tích trong cùng một cấu trúc tinh thể đối với các ion nằm
cạnh nhau.
+ Sự chuyển điện tử trong các khuyết tật của cấu trúc tinh thể.
+ Sự chuyển mức các dải năng lượng.
2.2.2.1. Sự chuyển electron nội
Khi ánh sáng chiếu vào trong một khoảng bước sóng xác định từ thì các
điện tử bị kích thích ở orbital d hoặc f. Nguyên nhân gây màu ở đây là do sự
hiện diện của các ion kim loại chuyển tiếp có các orbital d hoặc f chưa được
lấp đầy .
Một đặc điểm nữa là do sự có mặt của các nguyên tố họ lantanoid cho các
giải hấp thụ yếu nhọn cho nên sắc màu cường độ màu nhạt.
Các khoáng vật thông thường trong trường hợp này là monazite, xenotime,
bastnasite, và một số apatite, calcite scheelite,…
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
2.2.2.2. Sự chuyển electron giữa các nguyên tố lân cận nhau hay sự chuyển

điện tích
- Trong mạng lưới tinh thể các ion nằm lân cận nhau có khả năng chuyển
điện tích khi có sự kích thích của tia tử ngoại, sự dịch chuyển điện tích này có
thể là từ kim loại sang kim loại, hay từ phồi tử sang kim loại, hoặc cũng có thể
là từ kim loại sang phối tử khi chúng hấp thụ ánh sáng nằm trong vùng khả kiến,
ứng với dảy năng lượng từ 95 – 97 kcal.
- Bản chất của quá trình này là một quá trình quang hóa oxy hóa - khử :
+ Sự chuyển điện tích diễn ra càng dễ dàng khi có sự hiện diện của các ion
có nhiều mức hóa trị khác nhau nằm cạnh nhau trong cùng một mạng lưới tinh
thể như Mn
2+
và Mn
3+
, Fe
3+
và Fe
2+
, Ti
3+
và Ti
4+
.
+ Sự chuyển điện tích diễn ra thuận lợi hơn nếu có sự trao đổi thay thế các
ion đồng điện tích trong mạng lưới tinh thể ví dụ như sự thay thế ion Fe
2+
bằng
ion Mg
2+
hay Al
3+

bằng Fe
3+
.
+ Sự thay thế này dẫn đến một hệ quả tất yếu là năng lượng kích thích nhỏ
do vậy có thể ở điều kiện bình thường là có thể bị kích thích cho nên cường độ
màu đậm hơn .Cường độ màu trong trường hợp này phải gấp từ 100 cho đến
1000 lần so với sự chuyển mức năng lượng ở 3d.
- Thông thường các khoáng vật thường gặp trong tự nhiên cũng như nhân
tạo trong trường hợp này là augite, biotite, cordierite, amphibile, glaucophane.
2.2.2.3. Sự chuyển electron cảm ứng do các khuyết tật trong mạng lưới tinh thể
- Trong các khoáng có chứa chủ yếu là các hợp chất kim loại kiềm và kiềm
thổ, nó có chứa các tâm màu và các khuyết tật mạng lưới tinh thể. Ở những chổ
khuyết tật này có khả năng hấp thụ ánh sáng trong vùng khả kiến tạo ra màu sắc.
- Có hai loại tâm màu chủ yếu là tâm F (các điện tử chiếm lỗ trống và tâm
F’ (các điện tử chiếm hốc mạng).
- Các khoáng vật thông thường xuất hiện các tâm màu là flourite, calcite,
halite,… Ngoài ra trong một số khoáng nếu bị nhiễm bẩn các tạp chất là các
khoáng có chứa các nguyên tố phóng xạ như zircon, allanite.
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
2.2.2.4. Sự chuyển các dải năng lượng
- Sự đậm màu của các khoáng sulphide và các khoáng vật khác nhau có họ
với chúng có cùng một cơ chế là do sự chuyển dải năng lượng trong vùng từ
vùng hóa trị tới vùng dẫn trong tinh thể ,các đỉnh hấp thụ ánh sáng nằm trong
vùng khả kiến rộng nên chúng có cường độ màu đậm.
2.2.3 Một số oxit tạo màu cho men
Oxit hoặc muối của kim loại có thể làm chất tạo màu cho men. Cường độ
màu tuỳ thuộc vào hàm lượng (%) oxit gây màu đưa vào và bản chất men.
- Những oxit màu hoặc muối của chúng khi đưa riêng vào men gốm sẽ cho
màu thông thường là:

+ CoO, Co
2
O
3
, Co
3
O
4
, Co(OH)
2
: cho màu xanh.
+ NiCO
3
: cho màu vàng bẩn.
+ CuO, Cu
2
O: cho màu xanh khi nung trong trong môi trường ôxy hoá, màu
đỏ trong môi trường khử.
+ Cr
2
O
3
: Cho màu lục.
+ Sb
2
O
3
, Sb
2
O

5
: cho màu vàng.
+ FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O4: cho màu đỏ vang, vàng và nâu khi nung trong trong
môi trường ôxy hoá; xanh xám đến xanh đen trong môi trường khử.
+ MnCO
3
: cho màu đen, tím hoặc đen.
+ SnO
2
: cho màu trắng (men đục).
+ ZrO
2
: cho màu trắng (men đục).
+ TiO
2
: cho màu vàng.
- Dưới đây chúng ta sẽ khảo sát cụ thể hơn những chất màu quan trọng
trong công nghiệp gốm sứ:
2.2.3.1 - Cr
2
O
3
- Phân tử lượng: 152 đvC.
- Nhiệt độ nóng chảy: 2265

0
C.
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
- Cr
2
O
3
luôn cho màu xanh lục (xanh crom) đặc trưng dù nung chậm hay
nhanh, môi trường lò oxy hóa hay khử. Tuy nhiên nó cho men màu xanh mờ và
nhạt. Nếu có CaO, màu xanh có thể chuyển sang màu xanh cỏ.
- Có thể chuyển màu xanh xám của Crom thành màu xanh lông công bằng
cách thêm Oxit Coban (II) (1% mỗi loại, có thể phải có thêm một chút MgO), sử
dụng trong các loại men chứa Bo và Natri.
- Nếu men có thành phần là: 3,3 SiO
2
, 0,27 Al
2
O
3
, 0,2 B
2
O
3
, 0,15 Li
2
O, 0,5
CaO, 0,1 MgO, 0,15 Na
2
O được pha màu 5% Oxit thiếc, 0,6% Cacbonat Coban,

0,17% Oxit Crom sẽ có màu tím
2.2.3.2. Cu
2
O
- Phân tử lượng: 143 đvC.
- Điểm nóng chảy: 1.235°C.
- Người ta chỉ cần dùng một lượng rất nhỏ Oxit đồng (I) (0,5%) để tạo
màu đỏ sáng cho gốm sứ bằng cách nung khử CuO (màu đen) thành Cu
2
O
màu đỏ sáng:
2CuO + CO = Cu
2
O + CO
2
- Nếu hàm lượng đồng cao hơn, có thể dẫn đến xuất hiện các hạt đồng kim
loại nhỏ li ti trong men chảy tạo thành màu đỏ sang de-boeuf. Nếu có Bo trong
men khử đồng đỏ người ta sẽ có màu tím.
- Trong men đồng đỏ sử dụng nhiều nguyên liệu fenspat, thêm Oxit Bari
tạo ra màu từ xanh thổ đến lam thẫm, tùy theo hàm lượng Oxit đồng. Flo khi
được sử dụng với Oxit đồng cho màu lục ánh lam.
2.2.3.3 CuO
- Phân tử lượng: 79,54 đvC.
- Điểm nóng chảy: 1.148°C.
- Trong môi trường oxy hóa bình thường, CuO không bị khử thành Cu
2
O và
nó tạo màu xanh lục trong suốt cho men.
- CuO kết hợp với thiếc hay Ziricon cho màu xanh thổ hay lục-lam trong
men kiềm thổ (hàm lượng KNaO cao) và alumina thấp.

SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
- CuO trong men (bari/kẽm/natri) cho màu xanh lam. K
2
O có thể làm cho
men có CuO ngả sắc vàng.
2.2.3.4. Fe
2
O
3
- Phân tử lượng: 159,69 đvC.
- Hệ số giãn nở: 0,125.
- Điểm nóng chảy: 1.565°C.
- Các hợp chất sắt là các chất tạo màu phổ biến nhất trong ngành gốm. Sắt
có thể biểu hiện khác biệt tùy thuộc môi trường lò, nhiệt độ nung, thời gian nung
và tùy theo thành phần hóa học của men. Do đó có thể nói nó là một trong
những nguyên liệu lý thú nhất.
- Trong môi trường nung oxy hóa, nó vẫn là Fe
2
O
3
và cho màu men từ hổ
phách đến vàng nếu hàm lượng tối đa trong men là 4% (rõ rệt hơn nếu men có
Oxit chì (II) và vôi), cho men màu da rám nắng (nâu vàng) nếu hàm lượng
khoảng 6% và cho màu nâu nếu hàm lượng Oxit sắt (III) cao hơn.
- Hơn nữa, màu đỏ của Fe
2
O
3
có thể biến đổi trên một khoảng rộng trong

khoảng nhiệt độ nung thấp. Nếu nung thấp thì có màu cam sáng. Nhiệt độ tăng
màu sẽ chuyển sang đỏ sáng rồi đỏ sậm và cuối cùng là nâu.
- Trong men khử có Oxit sắt (III), men sẽ có màu từ xanh thổ đến lục nhạt
(khi men có hàm lượng sôđa cao, có Oxit Bo).
- Trong men chứa calci, Oxit sắt (III) có khuynh hướng cho màu vàng.
Trong men kiềm cho màu từ vàng rơm đến nâu vàng.
- Men chì nung thấp, men kali và natri có màu đỏ khi thêm Oxit sắt (III)
(không có sự hiện diện của Bari).
2.2.3.5. MnO
- Phân tử lượng: 70,9 đvC.
- Hệ số giãn nở: 0,05.
- Điểm nóng chảy: 1.650°C.
- MnO kết hợp với silica cho màu tím nếu trong men không có alumina và
cho màu nâu nếu có alumina. Màu nâu mangan khác và đẹp hơn màu nâu sắt.
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
- Nếu men nung dưới 1.080°C, MnO cho màu nâu cà phê khi có mặt thiếc,
cho màu nâu xỉn khi có chì và hàm lượng thấp kiềm.
2.2.3.6 MnO
2
- Phân tử lượng: 86,9 đvC.
- Hệ số giãn nở: 0,05.
- Điểm nóng chảy: 1.080°C.
- MnO
2
có thể cho màu tím trong men kiềm cao (KNaO) và alumina thấp,
có mặt Oxit Coban càng tốt.
- Các vết màu với thành phần 8 sắt, 4 mangan và 0,5 côban cho màu đen tuyền.
2.2.3.7. SnO2
- Phân tử lượng: 150,7 đvC.

- Nhiệt độ nóng chảy: khoảng 1127
0
C.
- Là một chất rắn màu trắng nên được dùng để tạo màu trắng trên men đục.
- SnO
2
dễ dàng phản ứng với Crom (chỉ cần lượng rất nhỏ) tạo ra màu hồng.
- Hơn nữa, SnO
2
còn là thành phần cơ sở cho việc tổng hợp chất màu khác
như xanh da trời với Coban hay với CuO cho màu lam…
2.2.3.8. NiO
- Phân tử lượng: 74,7 đvC.
- Điểm nóng chảy: 1.453°C.
- Oxit Niken với Oxit thiếc cho màu xanh thép. Nếu hàm lượng thiếc cao
thì có thể có màu xanh oải hương.
- Oxit Niken và Oxit Canxi cho màu nâu vàng.
- Oxit Niken với Oxit Bari cho màu nâu.
- Oxit Niken trong men chì cho màu xám.
- Oxit niken có thể cho màu hồng trong men Kali cao.
- Oxit Niken cho màu vàng trong men Liti.
- Oxit Niken với hàm lượng cao MgO cho màu xanh lục, tốt hơn nếu có
mặt kẽm.
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền

Oxit Crom (III) Oxit Coban (III)

Oxit đồng (I) Oxit đồng (II)


Oxit sắt (III) Oxit Niken
Hình 2.1 Một số oxit tạo màu cho men
2.2.4. Các phương pháp sản xuất pigment
Có hai phương pháp sản xuất
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
*Phương pháp ướt
- Do đặc điểm có nhiều loại pigment vô cơ, nhất là các pigment oxit kim
loại thường bị biến đổi tính chất khi đốt nóng ở nhiệt độ cao nên khi điều chế
chúng ta phải hạn chế tối đa ảnh hưởng của nhiệt bằng cách điều chế trực tiếp
chúng từ dung dịch.
- Hầu như tất cả các pigment vô cơ dạng muối kim loại đều được điều chế
trực tiếp từ dung dịch.
- Ví dụ, pigment sắt blue:
4Fe
3+
+ 3K
4
Fe(CN)
6
= Fe
4
[Fe(CN)
6
]
3
+ 12K
+
- Đối với pigment là hỗn hợp các oxit kim loại, con đường trộn trực tiếp các
oxit kim loại nhiều khi không thu được sản phẩm mong muốn, do vậy người ta

phải tiến hành thu các muối kim loại bằng cách kết tủa đồng thời chúng từ dung
dịch, sau đó đem nung hay trung hoà bằng kiềm ở nhiệt độ cao.
- Như vậy, đặc điểm chủ yếu của phương pháp này là các sản phẩm
pigment đều được điều chế trực tiếp từ dung dịch.
* Phương pháp khô
- Tất cả pigment vô cơ không thể điều chế được trực tiếp từ dung dịch hay
quá trình điều chế từ dung dịch phức tạp, tốn kém, hiệu quả thấp,… hầu như đều
trải qua quá trình đốt nóng ở nhiệt độ cao.
- Đặc điểm của phương pháp này là dưới tác dụng của nhiệt, các chất sẽ bị
đề hydrat hoá, bị phân huỷ hay kết hợp tạo khoáng.
- Ví dụ, để điều chế pigment ultramarine, người ta trộn thành phần phối liệu
là đất sét, soda,… sau đó đem nung ở nhiệt độ thích hợp sẽ thu được sản phẩm
dạng Na
6
Al
6
Si
6
O
24
hay Na
7
Al
6
Si
6
O
24
S
3

tuỳ theo thành phần phối liệu, nhiệt độ
nung,…
- Đối với các pigment vô cơ là các oxit kim loại không bị thay đổi tính chất
theo nhiệt độ cũng thường sản xuất theo phương pháp nung trực tiếp muối hay
hydroxit của chúng.
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
- Ngoài ra phương pháp này còn dùng để điều chế pigment ở nhiệt độ cao.
Ví dụ, phản ứng điều chế pigment từ oxit crom:
K
2
Cr
2
O
7
+ S → K
2
SO
4
+ Cr
2
O
3
- Phương pháp nung hầu như không được sử dụng đối với các pigment oxit
kim loại dễ bị thăng hoa khi tăng nhiệt độ hay bị oxy hoá bởi không khí ở nhiệt
độ cao.
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
2.2.5 .Sơ đồ công nghệ sản xuất chất tạo màu
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35

Hỗn hợp các
nguyên liệu
Phản ứng
Sấy
Nghiền trộn
Hòa tan
Nung
Nghiền
Sản phẩm
Rửa
Sấy
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
2.2.6.Quy trình chế tạo màu
+ Hỗn hợp các nguyên liệu
Tuỳ theo yêu cầu của chất màu cần sản xuất mà ta sử dụng hỗn hợp các
nguyên liệu phù hợp. Thông thường nguyên liệu cần dùng để điều chế
pigment là: Oxit mang màu + Oxit tạo khoáng + Chất độn (Oxit hoặc muối
kim loại mịn).
+Phối liệu
Sau khi chọn nguyên liệu tạo màu, ta tiến hành tính toán thành phần phối
liệu. Thành phần phối liệu phụ thuộc vào màu cần thu nhận.
+Phản ứng
Hỗn hợp các nguyên liệu được khuấy và gia nhiệt trên máy khuấy từ, giúp
tăng tốc độ và hiệu suất phản ứng.
+ Sấy
Mục đích của quá trình này là đốt cháy các hợp chất hữu cơ còn sót lại
trong quá trình khuấy.
+Nghiền
Mục đích của quá trình nghiền là trộn đều hỗn hợp sau sấy và nghiền mịn,
đạt độ đồng nhất và độ phân tán cao, tăng diện tích tiếp xúc thực hiện phản ứng

oxy hóa -khử, tăng hiệu suất phản ứng.
+Nung
Đây là giai đoạn quan trọng nhất, quyết định sự thành công hay thất bại của
cả quá trình. Trong giai đọan này sẽ xảy ra sự chuyển pha từ pha rắn sang pha
lỏng để dễ dàng phản ứng tạo chất mới. Các yếu tố của giai đoạn nung ảnh
hưởng đến màu:
- Nhiệt độ nung:
+ Phải tính toán sao cho nhiệt độ nung phù hợp với thành phần phối liệu
sao cho phản ứng xảy ra với hiệu suất cao, không tạo chất mới không mong
muốm ảnh hưởng tới màu sắc của chất.
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
+ Nhiệt độ nung được xác định bằng phương pháp nhiệt động nhưng trong
thực tế ta hay dựa vào kinh nghiệm của những người đi trước. Nhiệt độ nung
phải phù hợp không được quá cao hay quá thấp vì nếu quá cao sẽ làm phân hủy
một số chất còn nếu quá thấp phản ứng không xảy ra.
- Thời gian nung:
+ Là toàn bộ thời gian cần thiết của một chu trình nung.
+ Được xác định bằng phương pháp động học. Tuy nhiên trong thực tế
cũng thường được xác định bằng kinh nghiệm. Thời gian nung không được quá
ngắn hay quá dài vì nếu quá dài sẽ ảnh hưởng tới hiệu quả kinh tế còn nếu quá
ngắn thì sẽ ảnh hưởng đến các điều kiện kỹ thuật khác (thời gian biến đổi hóa lý
cần thiết trong phối liệu, độ bền cơ của vật nung, độ bền của lò, kết cấu của lò,
…).
- Môi trường nung: Môi trường nung có thể gây ra phản ứng oxy hóa - khử
làm thay đổi số hóa trị của các ion kim loại, làm thay đổi màu sắc.
2.2.7 Sản xuất các loại chất màu
2.2 .7.1. Sản xuất các chất màu trên men
Sản xuất bằng cách kết tủa các hợp chất hoà tan vào nước hoặc dung môi.
Chất trợ dung rất quan trọng làm cho màu bóng và liên kết chặt chẽ với

men. Chứa rất ít Al2O3 và SiO2, chủ yếu là chất dễ chảy (PbO, các ôxit kim loại
kiềm, B2O3)
Nhiệt độ nung 600-8000C sau khi vẽ màu lên men. Do nung ở nhiệt độ thấp
nên màu trên men rất phong phú.
Bảng 2.1. Nguyên liệu điều chế chất màu trên men tương ứng
Chất màu Nguyên liệu
Các pigment và chất màu xanh da trời Hợp chất Coban, Oxit nhôm, Oxit kẽm
và các loại phèn Nhôm Kali
Các pigment và chất màu xanh lá cây Oxit đồng và oxit Niken
Oxit Crom
Các pigment và chất màu vàng Các oxit antimon, oxit uran, cromat chì
và các pigment rutin
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
Các pigment và chất màu đỏ Oxit sắt và Oxit vàng
PbCrO4 và hợp chất Selen và Cadimi
Các pigment và chất màu nâu Oxit sắt,kẽm Mangan và crom
*Công thức phối liệu một số màu trên men
• Màu xanh nước biển: 0,25CoO.0,35ZnO.0,1B
2
O
3
.0,4PbO.0,5SiO
2
• Màu xanh da trời: (15-30)% hỗn hợp (Co.Al
2
O
3
) + (85-70)% trợ chảy
(PbO.0,5SiO

2
)
• Màu nâu: 20% hỗn hợp (Fe
2
O
3
.Cr
2
O
3
) + 80% trợ chảy (PbO.0,5SiO
2
)
• Màu đỏ vang: (17-20)% Fe
2
O
3
+ (83-80)% trợ chảy (PbO.0,5SiO
2
)
• Màu cam: 18% hỗn hợp (Fe
2
O
3
.Al
2
O
3
) + 82% trợ chảy
(PbO.0,78SiO

2
.0,24B
2
O
3
.
* Các yêu cầu kỹ thuật đối với pigment và chất màu trên men:
- Màu phải phù hợp với màu chuẩn.
- Độ ẩm không lớn hơn 1%.
- Phần tồn tại trên sàng 10000 lỗ /cm
2
không lớn hơn 0,5%.
- Phản ứng kéo nước – trung tính.
- Màu và tông màu được thể hiện trên sản phẩm bằng một lớp vừa phải
và nung trong môi trường oxy hoá với nhiệt độ phù hợp và lưu ở nhiệt độ
cuối cùng trong vòng 10-12 phút phải phù hợp với màu và tông chuẩn của
nhà máy sản xuất.
Chú ý:
+ Lớp chất màu vừa phải là lớp của chất màu phủ lên kim loại.
+ Tăng lớp màu phủ không cho phép nhưng giảm lớp màu cho phép trong
giới hạn đảm bảo màu và độ bong sau khi nung.
+ Độ ẩm bột màu không quá 0,3%. Phần còn lại trên sàng là 10 000 lỗ/cm
2
không quá 0,02% nhiệt độ nung chất màu không vượt quá giới hạn cho phép của
chất màu đó.
2.2.7.2.Sản xuất các chất màu trong men
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
Về thực chất cũng giống màu dưới men, dùng các chất màu ổn định từ các
chất mang màu ổn định

Nung ở nhiệt độ 1200-12800C, phần trang trí chìm vào trong men. Chất
lượng như màu dưới men nhưng gam màu phong phú hơn.
*Công thức phối liệu màu vẽ trong men
Loại này có công thức Seger giống nhau: 0,5R
2
O. 0,5 Ôxít màu. 1-1,5 SiO
2
2.2.7.3. Sản xuất các chất màu dưới men
Vẽ màu lên xương đã nung hay mộc đã sấy khô - Tráng men - Nung sản
phẩm gốm (1250-14300C). Màu bền nhưng gam màu không phong phú
Bảng 2.3. Ví dụ thành phần mol của một số chất mang màu của màu dưới men
Màu Thành phần chất mang màu
Xanh dương CoO.0.33-1.0Al2O3
Xanh dương sứ CoO.Al2O3.SiO2
Vàng titan ZnO.TiO2 (rutil)
Đỏ hồng CaO.0.5SiO2 +2%K2Cr2O7 3.0SnO2
Gạch 2Fe2O3.0.06Al2O3.0.1ZnO.1.5SiO2
Nâu đen Cr2O3.Fe2O3
Xanh crôm Cr2O3
Xanh Victoria
0.25K2O 0.25Al2O3 1.5SiO2 0.25CaO
0.25Cr2O3
* Các yêu cầu đối với các chất màu dưới men của gốm xốp:
- Màu và tông các chất màu dưới men được nung lại lần hai trong mội
trường oxy hoá phải phù hợp với màu và tông màu cho trước.
- Độ ẩm bột chất màu không vượt quá 0,3%.
- Phần còn lại trên sàng 10000 lỗ/cm
2
không quá 0,2%.
- Phản ứng kéo nước của chất màu là trung tính.

- Màu phải chịu nhiệt độ 1160
0
C – 1180
0
C.
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
KẾT LUẬN
Men màu đã xuất hiện trên thế giới từ mấy nghìn năm trước, song song với
quá trình phát triển của các làng nghề gốm sứ, là kết quả sáng tạo của nhân dân
lao động nhiều nước, trong đó có Trung Quốc và Việt Nam.
Việc sử dụng men màu trong chế tác gốm sứ giúp nâng cao giá trị thẩm mỹ
cũng như kinh tế cho sản phẩm.
Ở châu Âu, người ta dùng màu đã tinh chế sẵn trong sản xuất gốm sứ từ
hàng thế kỷ nay.Còn châu Á nói chung, trong đó có Việt Nam vẫn còn quen
dùng các quặng để tạo màu cho gốm sứ dưới dạng các khoáng vật thiên nhiên.
Thông qua đề tài tìm hiểu về các loại men màu dùng trong sản xuất gốm sứ
này, với sự tìm tòi và tích lũy kiến thức thông qua các tài liệu tham khảo trong
sách cũng như Internet,… em đã có một cái nhìn cụ thể hơn về các loại men
màu . Cùng với đó là việc tìm hiểu về nguyên liệu dùng để tạo màu ,học hỏi các
công đoạn tạo men màu như thế nào, cách sản xuất các pigment và màu trên
men, màu trong men, màu dưới men.
Nếu có điều kiện em sẽ tiếp tục nghiên cứu sâu hơn, để hoàn thiện tốt đề tài
này hơn.
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Văn Dũng, Công nghệ sản xuất gốm sứ, NXB Khoa Học và Kỹ
Thuật Hà Nội, 2009.
[2] TS. Lê Văn Thanh & KS. Nguyễn Minh Phương, Công nghệ sản xuất chất

màu gốm sứ, NXB Xây dựng.
[3] Trần Phương Thảo, Luận văn tốt nghiệp đại học “Ứng dụng pigment
MgFe
2
O
4
ở nhiệt độ thấp lên sản phẩm gốm sứ”.
[4] Huỳnh Kỳ Phương Hạ & Ngô Văn Cờ, Giáo trình “Công nghệ sản xuất
chất màu vô cơ”, Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh.
[5] kientrucsaigon.net/ /gom-su/ /men-phu-va-chat-mau-trang-tri-san-pha
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ 26 Lớp: Hóa K35
Niên luận GVHD: PGS.TS. Trần Ngọc Tuyền
LỜI CÁM ƠN
Lời đầu tiên em xin gửi đến thầy Đặng Xuân Tính, Trần Minh Ngọc lời biết
ơn chân thành nhất.Trong chuyến đi thực tế thầy đã tận tình hướng dẫn, gợi ý
cho chúng em và rất nhiệt tình, vui vẻ đi cùng với chúng em mặc dù trời rất
nắng để hoàn thành tốt chuyến đi thực tế.
Em chân thành cám ơn quý thầy cô đã phụ trách giảng dạy, truyền đạt cho
chúng em những kiến thức về chuyên môn cũng như những kinh nghiệm trong
thực tiễn trong thời gian chúng em học tại trường.
Trong khi thực hiện đề tài, em đã cố gắng tổng hợp kiến thức mình đã học
và tham khảo một số tài liệu chuyên môn, để nhằm đạt được kết quả tốt. Tuy
nhiên không thể tránh khỏi thiếu sót, kính mong quý thầy cô, bạn bè đóng góp
thêm những ý kiến quý báu để đề tài được tốt hơn.
SVTH: Võ Thị Ngọc Huệ Lớp: Hóa K35