Почему медь ржавеет и как защитить ее от коррозии

Медь — популярный металл для использования в производстве товаров для дома, в искусстве и архитектуре, она красива и легко приспосабливается. Однако со временем на ней может образоваться патина — зеленоватый слой. Вам может быть интересно, почему медь ржавеет и что можно сделать, чтобы уберечь ее от коррозии в свете этого.

Когда медь подвергается воздействию воздуха и влаги, в ней происходят иные химические процессы, чем в железе, в результате чего образуется красновато-коричневая ржавчина. В результате этой реакции образуется слой карбоната меди, который имеет зеленый или голубовато-зеленый вид. Некоторые любят, чтобы их медные предметы выглядели блестящими и новыми, в то время как другие ценят патину за ее антикварный вид.

Медь можно защитить от коррозии, выполнив несколько простых действий. Регулярное мытье водой с мягким мылом поможет предотвратить образование патины. Нанесение слоя прозрачного лака или специализированного медного герметика может надолго защитить от непогоды.

Помимо этих приемов, хранение медных предметов в сухом прохладном месте может значительно снизить вероятность коррозии. Вы сможете продолжать ценить красоту меди долгие годы, если будете знать, почему она меняется со временем и как за ней ухаживать.

Что такое коррозия металлов и сплавов

Процесс разрушения металла под воздействием неблагоприятных условий окружающей среды называется коррозией. Каждый металл и сплав в той или иной степени ржавеет, что приводит к появлению на них ржавчины и нарушающих целостность (дырообразующих) участков. Неметаллы также могут разрушаться со временем; одним из примеров является старение резины или пластика под воздействием кислорода, частого погружения в воду и перепадов температуры.

Основная причина коррозии — термодинамическая нестабильность металла при воздействии на него физических или химических агентов в контактной среде. Медь подвергается окислению гораздо меньше, чем железо, но при повышении температуры это происходит гораздо быстрее. Любой металл, который регулярно подвергается воздействию температуры выше +100 градусов, ржавеет в несколько раз быстрее.

Коррозионные свойства меди

Медь — металл с отличными пластическими свойствами. Имеет красновато-золотистый цвет и становится слегка розоватой при удалении оксидной пленки. По электропроводности ее превосходит только серебро, которое также отличается высокой теплопроводностью. Медь используется в электротехнике для изготовления медных пластин, проводов и обмоток двигателей благодаря своему низкому удельному сопротивлению.

Металл добавляется в сплавы (латунь, бронзу и другие) для улучшения их технических характеристик благодаря своим сильным антикоррозийным свойствам. Медь превращается в катод в гальванической среде, участвует в электрохимических реакциях и ускоряет ржавление других металлов.

Поскольку медь является инертным химическим элементом, она практически не взаимодействует с воздухом или водой (пресной или морской). При сухом воздухе на поверхности материала образуется оксидная пленка толщиной до 50 мн. Патина — это термин, обозначающий потемнение, коричневый или зеленоватый оттенок медного изделия. Патину иногда рассматривают как декоративный слой. При контакте разбавленной соляной кислоты с металлом интенсивность коррозии снижается. Однако при реакции других кислот с галогеном, или "царской водкой" металл окисляется и образуется карбонат меди.

Под воздействием воздуха и влаги со временем на меди, прочном и красивом металле, образуется зеленоватый слой, называемый патиной, который принято называть ржавчиной. Если позволить этому естественному процессу продолжаться, он может ослабить металл, даже если это иногда желательно с эстетической точки зрения. Регулярный уход, включающий очистку, нанесение защитных покрытий, таких как прозрачный лак или специальный воск, и обеспечение сухости металла и отсутствие загрязняющих веществ, необходим для предотвращения коррозии меди. Вы можете сохранить прочность и красоту меди на долгие годы, следуя следующим инструкциям.

Условия для разрушения материала

Даже медные изделия, несмотря на их устойчивость к повреждениям, могут ржаветь в определенных ситуациях. Во влажном воздухе, воде и почве эти явления проявляются в наименьшей степени, а в кислой среде — в большей.

Оловянное покрытие на меди можно наколоть, чтобы значительно уменьшить коррозию. Надежная защита от повреждений, повышенная коррозионная стойкость, устойчивость к экстремальным температурам, дождю, граду и снегу — все это обеспечивает высококачественная выколотка. Продукция в банках имеет срок хранения более века, не теряя своих первоначальных качеств.

Влияние воды

Степень насыщенности воды кислородом и наличие оксидной пленки на поверхности меди оказывают значительное влияние на скорость коррозии. Последнее приводит к тем более интенсивному разрушению материала, чем больше его содержание. Считается, что медь устойчива к негативному воздействию пресной и соленой воды, и единственное, что ей вредит, — это растворенные ионы хлора и низкий уровень pH. Из этого материала можно делать трубопроводы благодаря его прочности и нежеланию ржаветь.

Если на поверхности омедненного изделия образовалась коричневая или зеленая оксидная корка, значит, вредные вещества немного просочились внутрь. Обычно после 60 дней нахождения металла в воде образуется оксидный слой. Считается, что черная корка (сульфатная) более прочная, чем зеленая (карбонатная), которая рыхлая и слабая.

Степень коррозии в морской воде практически идентична степени коррозии в пресной воде. Только когда движение жидкости ускоряется, коррозия становится более интенсивной. Поскольку ионы меди губительны для моллюсков и водорослей, это материал, который не может быть выращен морскими микроорганизмами. Металлы с таким качеством используются в рыболовстве и судоходстве.

Воздействие кислот и щелочей

Поскольку медь является щелочным материалом, она не разрушается в щелочах; однако кислоты, которые используются для ее растворения, оказывают наиболее вредное воздействие. При контакте с серой и ее кислотными соединениями материал корродирует быстрее и сильнее всего; кроме того, азотная кислота полностью разрушает структуру материала.

Медь растворяется в концентрированных кислотах, поэтому при производстве оборудования для нефтегазового сектора необходимо соблюдать особую осторожность. Для этого используются ингибиторы — щели химических реакций:

  1. Экранирование — образуют пленку, которая не позволяет кислотам достигать медной поверхности.
  2. Окислительная — превращение верхнего слоя в оксид, который будет реагировать с кислотами без вреда для самого металла.
  3. Катод — увеличивают напряжение катода, что замедляет реакцию.

Коррозия в почве и во влажном воздухе

В почве содержится большое количество микроорганизмов, которые производят сероводород, делая среду кислой и ускоряя скорость коррозии меди. Процессы разрушения протекают тем быстрее, чем больше значение PH отклоняется в сторону подкисления. Металл окисляется, но ржавеет меньше, если почва насыщена кислородом. Длительное воздействие земли приводит к тому, что они зеленеют, разрыхляются и, возможно, разрушаются. После непродолжительного пребывания в почве образуется патина, которая позволяет чистить предмет.

Только длительный контакт с влажным воздухом существенно меняет состояние материала, а на начальном этапе еще и приводит к появлению патины (оксидного слоя). Исключение составляет пар, насыщенный углекислым газом, сульфидами и хлоридами, в этом случае коррозия происходит быстро.

Почему медные изделия необходимо регулярно чистить

Высокая теплопроводность является отличительной чертой медных турок, ковшей и самоваров, так как в них варка происходит более равномерно и пища готовится быстрее. Это свидетельствует о высокой популярности продукта в повседневной жизни. Медные предметы со временем теряют свою внешнюю привлекательность, поэтому их необходимо чистить. Они особенно быстры, а продукты, которые находятся на воздухе или часто нагреваются, сохраняют свой естественный цвет.

Только в ситуациях, когда необходимо придать чему-то винтажный вид — стилизацию под ушедшие эпохи, — популярна пленка Okis "Патина". В противном случае потускнеет посуда, столовые приборы, украшения и статуэтки. Предметы необходимо регулярно чистить, чтобы удалить окисный налет, потемнения и вернуть блеск. Очистка также необходима для удаления потенциально опасных веществ из пищи, которые могут содержаться в зеленом или черном слое.

Эффективные методы очистки меди

Очистка медных предметов проста и не требует дорогостоящего оборудования. Ниже приведены наиболее распространенные техники, используемые в домашних условиях:

  1. Кетчуп. Возьмите немного томатного кетчупа, смажьте им изделие, оставьте на две минуты. После ополосните струей воды.
  2. Посуда. Намыльте хозяйственную губку обычным средством для посуды, тщательно протрите поверхность, ополосните водой. Этот метод лучше всего подходит для изделий, которые лишь немного потускнели.
  3. Лимон. Натрите медную поверхность ломтиком лимона, затем пройдитесь по ней щеткой с жесткими ворсинками и промойте водой.
  4. Уксус и мука. Налейте в чашку немного уксуса, добавьте муку, пока тесто не станет средней густоты. Смажьте медь тестом, оставьте до высыхания, затем удалите остатки и натрите изделие мягкой тканью.
  5. Уксус и соль. Налейте 9%-ный уксус в кастрюлю из нержавеющей стали, добавьте немного соли, дайте закипеть. Выключите огонь, опустите медный предмет в раствор и не вынимайте его, пока жидкость не остынет. Этот метод подходит для сильно загрязненных поверхностей.
Причина ржавчины меди Как защитить медь от коррозии
Воздействие влаги Нанесите защитные покрытия
Контакт с загрязняющими веществами Держите в чистоте и сухости
Процесс окисления Используйте антикоррозийные средства

Несмотря на то, что медь — прекрасный и полезный металл, она все же может подвергнуться коррозии. Патина — это зеленоватый слой, который медь может приобрести в результате воздействия элементов. Некоторым нравится, что медь выглядит естественно изношенной, другие же предпочитают сохранить ее в таком виде.

Очень важно понять причины ржавления меди, чтобы предотвратить коррозию. Кислотная среда, загрязнение воздуха и влага могут ускорить процесс коррозии. Сохранению внешнего вида и функциональности медных поверхностей может значительно способствовать принятие небольших, но эффективных мер, например, поддержание их в сухом и чистом состоянии.

Существует несколько способов уберечь медь от ржавчины. Барьер между металлом и окружающей средой можно создать, нанеся прозрачный герметик. Коррозии также можно избежать при регулярном уходе, например, полировке и нанесении защитных восков. Для наружных медных конструкций рекомендуется использовать более долговечные средства, такие как специализированные краски и покрытия.

В заключение отметим, что, хотя медь и подвержена коррозии, существуют практические способы ее защиты. Вы можете гарантировать, что ваши медные предметы останутся в превосходном состоянии на долгие годы, если будете принимать профилактические меры и использовать соответствующие средства защиты. Уход за медью стоит того, чтобы уделять ему время, будь то ради структурной целостности или по эстетическим соображениям.

Видео по теме

Как защитить инструменты от ржавчины с помощью меди🤯 #autolife

Защита от коррозии. Почему ржавеют автомобили. От кого ржавеют автомобили. Электрохимический метод защиты.

Эксперимент "Защита от коррозии" из набора "Коррозия

Секрет советских мастеров, справляться с которым стали в домашних условиях

Как избавиться от ржавчины и покрыть металл медью

Ржавчины больше не будет! Секреты домашней химии для мастерской.

Какой цвет, по вашему мнению, способен сделать человека счастливее?

Фасадный Клинкерный Кирпич в Уфе — Лучшие Цены!

Купите качественный фасадный клинкерный кирпич в Уфе. Широкий выбор, отличные цены и быстрая доставка по городу и области. Закажите сегодня!

Поделиться с друзьями
Алиса Чернышев

Художник с 15-летним стажем, специалист по цветовым решениям в дизайне интерьеров. Я с детства влюблен в мир красок, с удовольствием делюсь своими знаниями и опытом.

Оцените автора
Design-Estet.com
Добавить комментарий