В чем можно растворить медь

… Иногда это не только «красиво» но и полезно!

­­­

Идея не новая (и не моя)-заинтересовало практическое применение в быту, особенно учитывая необычную простоту процесса и доступность всех необходимых компонентов.

Начну, пожалуй, с рецепта изготовления «напитка»: компонентов минимум…

Понадобиться обычный медный купорос, электролит (из автомагазина) и «необычная» дистиллированная вода

­­­ 50 грамм купороса необходимо размешать в 200-250 граммах воды(на фото +11 грамм весит бутылка),

Тщательно перемешиваем и осторожно доливаем 50 грамм электролита

Полученный раствор можно хранить в этой же бутылочке, он не разлагается и не теряет своих свойств в течении длительного времени

░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░Практическое применение изготовленного раствора может быть довольно разнообразным:░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░

✅ Например, хранящиеся в сарайчике сверла/метчики/развертки со временем покрылись следами коррозии. Этого можно избежать, если покрыть их тонким слоем меди.

Для эксперимента возьмем пару метчиков. легким движением руки… получаем такой результат.

Слишком толстый слой покрытия нам не нужен, он будет хуже держаться, поэтому достаточно буквально нескольких секунд обработки.

После процедуры деталь должна высохнуть, чтобы прекратилась реакция и медь «прилипла» к стали.

Прочность покрытия, в значительной степени, зависит от качества предварительной подготовки поверхности!

Самый простой способ обезжиривания детали — тщательно прополоскать деталь в растворителе, хотя предпочтительнее использовать теплый раствор кальцинированной соды (с последующим промыванием водой)

В идеале, для придания прочности покрытию, сразу после нанесения первого слоя, его оттирают щеточкой в растворе кальцинированной соды, промывают и наносят слой повторно, уже давая ему просохнуть.

✅

В описанном примере, кроме защитных свойств, нанесенный слой способствует более мягкой и легкой работе с метчиком, так как трение меди со сталью в два раза ниже, чем стали со сталью

ИМХО описываемый способ защиты металла не самый плохой и не самый сложный- сама обработка занимает всего несколько секунд (гораздо больше времени потребуется на очистку и обезжиривание).

✅ Металл, кстати, не обязательно окунать в раствор, можно намочить тупфер и им протирать выбранные участки или даже поупражняться в каллиграфии-наносить надписи на металлические поверхности.

✅

Поскольку, при обработке, слой меди оседает равномерно со всех сторон, понравилась идея восстановления прослабленных посадочных мест валов — ведь при подобном «напылении» ось вращения не уходит, а процесс довольно простой и дешевый, не требующий станков и сложных приспособлений Для эксперимента отшлифовал поверхность вала, чтобы подшипник на нем болтался

• пошловатая правда какая-то картинка получилась 🙂
• При необходимости, лаком/краской можно защитить поверхность или резьбу, на которой слой меди нам не нужен.
• ✅

«поврежденное» место многократно опускаю в раствор, до получения желаемой толщины слоя. После нескольких окунаний в раствор подшипник уже рукой не натягивается — необходимо впрессовывать. Еще один вариант использования раствора — для декоративной обработки поверхностей. Макнул пару деталек для пробы. Даже без дополнительной обработки поверхности, выглядит довольно интересно Пробовал царапать металл- покрытие получается относительно прочное…

✅

Далее… заинтересовала возможность нанесения меди на алюминий и другие металлы. Захотелось, например, припаять алюминиевую проволоку к болту…

… и это в принципе получилось 🙂

Есть правда нюанс- для нанесения меди на алюминий (и некоторые другие металлы) понадобится небольшая доработка нашей «гальвано-установки».

На самом деле, емкость с электролитом и заготовкой уже является «батарейкой». При внесении второго электрода в электролит мы видим наличие электрического тока.

Для работы с алюминием (а так же усиления и ускорения процесса), необходим дополнительный источник питания и медный электрод, для поддержания нужной концентрации меди в растворе. -Плюс подаем на медный электрод-донор, минус на обрабатываемую деталь

Доработанная гальвано-установка, в принципе, работает даже от «повербанки» (проверял) или маломощной зарядки от телефона, но для контроля процесса все же удобнее использовать регулируемый источник тока (при слишком больших токах наносимый слой получается относительно рыхлый, при слишком малых процесс идет крайне медленно, или останавливается).

В зависимости от размеров поверхности, я устанавливал 300-500мА, возможно потребуется подобрать оптимальные значения под конкретную заготовку.

✅

Любопытно, что нанесение покрытия возможно не только на металлы, но и на дерево, засушенные растения, насекомых и прочие неметаллические поверхности. Подобная возможность просто находка для любителей изготовления различных декоративных предметов.

Технология нанесения не сильно отличается от описанной, просто сначала на поверхность наносится электропроводный лак или графитовый порошок, затем все по описанному выше сценарию.

Понадобится некоторая сноровка и (возможно) дополнительные присадки, для получения матового или зеркального покрытия и получения необычных эффектов на поверхности (патинирование и другие).

-под слоем меди находится действительно то, что Вы видите!

-Варианты применения меднения не ограничиваются перечисленными выше, а главный плюс описанной технологии: простота, доступность компонентов и их мизерная стоимость. Вероятно, описанным методом, при необходимости, можно экранировать небольшой корпус устройства (на манер корпуса ноутбука), металлизировать поверхность, в некоторых случаях восстановить или добавить дорожку на плате, сделать надпись, покрыть ручку аппаратуры в стиле стимпанк Можно покрыть медью кусок свинца и сдать в металлолом :))) и т.п… Кстати, подобным же образом делают копии отдельных предметов (например редкой монеты) :). По изготовлению декоративных предметов гальванопластикой тема довольно обширная, и если она интересна моим читателям, опубликую продолжение с подробностями — «историю одного эксперимента :)» (для одного обзора слишком большой объем информации и картинок.) На этом пожалуй и все 😉 Надеюсь идея статьи Вам понравилась.

Всем удачи и хорошего настроения!☕

Чем обработать медь от окисления: эффективные средства + способы защиты

Области техники, связанные с электроэнергией, не обходятся сегодня без применения меди. Этот металл характеризуется низким удельным сопротивлением, что привело к её использованию в изготовлении двигателей и проводов. Меди нашли и бытовое применение. Из неё производят высококачественную посуду и элементы декора.

Внешний вид сильно окисленной поверхности меди Источник Ometalledo.ru

Почему медь окисляется

Цвет металла, которого не коснулся процесс окисления, варьируется от золотисто-розового до красно-золотистого. С течением времени медные изделия покрываются налетом зеленого цвета разной степени яркости.

Причины появления оксидной пленки:

• Окислительные процессы, возникающие случайным или специальным образом. Медь намеренно окисляют для искусственного состаривания предметов.
• Жидкость и влага, провоцирующие образование патины на поверхности металла.
• Контакт с воздухом необработанной меди, приводящий к окислению и образованию пленки.
• Пот, как и любая жидкость, провоцирует окисление. Медные украшения покрываются патиной из-за близости к кожному покрову. Активное возникновение оксидной пленки свидетельствует о возможных проблемах со стороны ЖКТ.

Внешний вид поверхности меди без признаков окисления Источник Tnmk77.ru

Влияние воды

Жидкость способна разрушать металл, поэтому медь также подвержена коррозии вследствие влияния воды. Кислород, содержащийся в жидкости, ускоряет разрушительный процесс. Количество кислорода прямо пропорционально скорости появления коррозии. Вода с низким уровнем кислотности и наличие ионов хлора провоцируют разрушение меди, которое может протекать точечно или ударно.

Пример пагубного влияния воды на медные трубы Источник Rosco.com

Металл защищается от коррозии оксидной пленкой, которая не допускает разъедание структуры меди. Патина сохраняет поверхность от разрушения. Оксидная пленка проявляется спустя 2 месяца непрерывного контакта с жидкостью. Такое покрытие бывает:

• сульфатным. Отличается темным оттенком. Характеризуется низкой прочностью и рыхлой текстурой;
• карбонатным. Проявляется зеленым оттенком. Обладает высокой прочностью.

Медь широко применяется при изготовлении трубопроводов. Наличие примесей цинка, алюминия и железа в жидкости, имеющей контакт с медными трубами, ускоряет процесс разрушения. Сохранить целостность металла поможет нанесение слоя олова на медную поверхность.

Основные правила ухода за изделиями из меди

• Медная бижутерия будет долго выглядеть хорошо, если покрыть ее слоем лака для металла. Обновленный слой не даст проявиться патине на украшениях.
• Своевременная чистка ювелирных изделий после носки придаст блеск и сбережет от окисления. Влажная ткань удалит следы пота, а сухая – избавит от контакта с водой.
• Медные украшения принято хранить изолированно друг от друга в шкатулке. Фланелевая ткань обеспечит дополнительную защиту от влаги. Бижутерия, хранящаяся в шкатулке без доступа солнечных лучей, прослужит не один год.
• При готовке в медной посуде следует использовать силиконовые лопатки и деревянные ложки.
• Чистящие средства для мытья и хлорные добавки противопоказаны для меди. Нельзя использовать скребки и щетки, которые наносят царапины на поверхность.
• Чтобы вымыть медную посуду, используйте гели без абразивных частиц. Чистая и сухая медь долго не подвергается коррозии.

Медная посуда и украшения требуют регулярного ухода, предотвращающего образование налета Источник Instanko.ru

Как защитить медь от окисления

Характерный золотисто-красный оттенок меди сохранится только в случае нанесения защитного слоя в виде лака.

Кислород провоцирует окислительные процессы, в результате которых металл обретает коричневый оттенок. Патина зеленоватого тона подлежит растворению, поскольку под этим слоем скрывается медь.

Медные фасады на зданиях теряют внешний вид из-за осадков. Растворимые соли меди, которые все чаще встречаются в окружающей среде, выпадают с дождями и снегом. Предотвратить загрязнение фасадов можно путем нанесения консервирующего состава с соблюдением предварительной очистки.

Покрытие поверхности медного украшения защитным составом с эффектом патины Источник create-decor.ru

Соляная кислота в виде 10%-ого спиртового раствора используется для очищения медных изделий. Жидкость наносят на поверхность, тщательно полируют мягкой тканью до появления металлического блеска и смывают остатки кислоты водой.

https://www.youtube.com/watch?v=vVZGcjiL7mM

При работе с соляной кислотой следует соблюдать правила безопасности:

• Используйте резиновые перчатки и защитные очки, чтобы не допустить попадания едкой жидкости на кожу и в глаза.
• Храните соляную кислоту только в кислотоупорной емкости, поскольку металл под действием раствора разрушается.
• Не оставляйте без присмотра остатки кислоты. Выбрасывайте только в мусоросборник для едких жидкостей.

Для очистки меди подойдет не только соляная, но и любая другая сильная кислота, например, уксусная Источник Turka.life

Простой и эффективный способ очистки меди.

После обработки кислотой металл просушивают и покрывают защитным материалом. Двухкомпонентный акриловый лак, применяемый автомобилистами, отлично подходит в качестве защитного слоя.

Бесцветную жидкость применяют в пропорции с растворителем 3:1 или 2:1 в зависимости от вида. Добавление 10-15%-ого разбавителя обеспечит хорошее нанесение на металл. Недостатком такой обработки считается высокая стоимость лака.

«Замедленный» отвердитель увеличит скорость высыхания защитного покрытия.

Кислота моментально растворяет все оксидные пленки на поверхности меди Источник How-info.ru

Однокомпонентные акриловые лаки не отличаются высокой стойкостью. Для внутренних работ применяют комбинированный нитролак. Хорошо зарекомендовал себя производитель «Zapon».

Использование лака на искусственных смолах недопустимо при работе с данным металлом, так как в результате обработки вырабатывается соль зеленого цвета. Лаковое покрытие прослужит дольше, если наносить на поверхность не менее трех слоев.

Каждое нанесение сопровождается сушкой предыдущего слоя в течение одного дня.

Как очистить медь от зеленого, черного и белого налета?

Придать металлу характерный цвет можно с помощью подручных средств либо специальных растворов. Существуют следующие способы:

• лимонный сок справляется с черным налетом на меди, если натереть им изделие, а после промыть чистой водой и хорошо просушить;
• вернуть медным изделиям красноватый оттенок поможет томатная паста. Эти продукты содержат кислоты, которые легко устраняют белый налет с поверхности металла. Для очищения смешивают соус с солью в соотношении 2:1 и наносят смесь на изделие. Через 10 минут работы с губкой стенки посуды обретут естественный цвет. После снятия налета вещь вытирают сухой тряпкой;

Медь можно очистить с помощью самых неожиданных вещей, например, кетчупом и томатной пастой Источник Nicedeck.ru

• ортофосфорная кислота, входящая в состав популярной газировки «Coca-Cola», устранит зеленый налет без лишних усилий. Потребуется емкость для изделия из меди и 2-3 дня времени. Залейте посуду напитком и оставьте на пару дней;
• кисломолочные напитки в соединении с солью также борются с белым налетом. Потребуется стакан жидкости и одна столовая ложка поваренной соли. Натрите полученной смесью кухонную утварь с помощью губки или ткани. После мытья просушите изделие;
• вернуть блеск меди поможет керосин и мел. Кашицу из такого состава втирают в поверхность меди до устранения налета;
• щавелевая кислота в соединении со скипидаром и этиловым спиртом удаляют зеленый налет. Нанесите жидкий раствор на поверхность меди губкой, а затем промойте и протрите;
• при наличии серьезных загрязнений используют амидосерную кислоту. Вещество быстро устранит пятна, поскольку достаточно агрессивно;
• аммиак также способен очистить медь от потемнения. Смоченная в растворе губка легко смоет налет. Любые работы с веществом необходимо проводить на открытом воздухе, поскольку существует риск отравления аммиачными парами.

Народные средства

Продукты, которые найдутся в любом доме, могут использоваться для придания медным изделиям первоначального вида.

Чистка меди нашатырным спиртом

Меловая крошка и бесцветная жидкость с резким запахом помогут придать медной посуде и украшениям былой блеск. Мел полирует и устраняет загрязнения. После очистки достаточно удалить остатки эмульсии с поверхности.

Вазелиновое масло

Вещество подойдет для очищения предметов небольшого размера. Для этого необходимо нагреть вазелиновое масло на плите, довести до состояния кипения и оставить на небольшом огне. В кипящую жидкость окунают, например, медную монету и кипятят. Под воздействием высоких температур оксидная пленка, ржавчина и потемнения растворятся. Снять остатки масла с изделия поможет этиловый спирт.

Сместь вазелинового масла с содой – эффективное средство для очистки меди Источник Remontbp.com

Как очистить медь: простой и дешёвый способ.

Содовый раствор

Изделия из меди можно очищать при помощи раствора пищевой соды. Смесь готовят, соединяя 5 столовых ложек воды с 2 столовыми ложками соды, и наносят приготовленную кашицу на медные изделия.

Очистка происходит в емкости, в которую полностью погружены предметы. Длительность процесса зависит от степени загрязнения и может достигать двух недель. Воздействие щетки ускорит очищение поверхности меди.

После окончания процедуры вещи промываются водой и просушиваются.

Сушка предметов может происходить в специальном сушильном шкафу при температуре близкой к 100°С. В домашних условиях для просушки медных предметов используют бумажные полотенца.

Мягкая структура полотенец не нанесет царапины на поверхность старинных изделий, а сложенная в несколько слоев подложка сверху и снизу обеспечит одновременное впитывание влаги.

Чтобы исключить образование оксидной пленки на поверхности меди, применяют натирание изделий газетными листами с черно-белой печатью.

Крепкий содовый раствор способен растворить оксидную пленку на поверхности меди Источник Livemaster.by

«Кока-Кола»

Оригинальный способ очистки для ценителей медных украшений может предложить известный напиток. Газированная шипучка с ортофосфорной кислотой в составе легко справляется с любым налетом.

Для удаления пятен стеклянную емкость наполняют «Кока-Колой» и погружают в нее необходимый предмет. Через несколько дней загрязнения исчезнут, а медное изделие приобретет прежний вид. Ускорить процесс очищения можно воздействием небольших температур.

В качестве источника тепла можно использовать батарею.

Чистка меди ортофосфорной кислотой

Устранить результат окисления металла поможет раствор ортофосфорной кислоты. 15-30%-ой жидкостью намазывают изделие при помощи кисти, пульверизатора либо полностью опускают в кислоту. Через несколько минут следы ржавчины исчезнут. При необходимости процедуру повторяют, а остатки раствора и загрязнений снимают мягкой тканью.

Цитрусовые

Пятна и оксидный налет можно устранить натиранием мякотью цитрусового фрукта. По окончании процесса достаточно промыть изделие под проточной водой.

Лимонный сок

Тряпка, смоченная в соке лимона – отличный способ очистки меди привычными в быту средствами.

С помощью простого лимона возможно очистить незначительные загрязнения на поверхности медной посуды Источник Kakchistit.ru

Чистка кетчупом

Томаты содержат в составе достаточное количество кислот, способных устранить пятна на медных предметах и вернуть им характерный цвет. Чтобы избавиться от темного налета на поверхности, достаточно нанести томатную пасту или кетчуп на металлическое изделие. Через час можно удалить остатки грязи хлопковой тканью.

Амидосерная кислота

Едкая жидкость, нанесенная на тряпку, способна бороться с черным налетом на медных предметах. Процесс очистки сопровождается натиранием поверхности до момента полного устранения пятен.

Медная посуда требует регулярной очистки от налета Источник Abesu.org

Механические способы чистки

Стойкие загрязнения могут потребовать применения контролируемого механического вмешательства.

Для этого способа очистки соблюдают следующие шаги:

• При контакте медных изделий с руками на предметах остается соленый налет. Устранить такое загрязнение поможет помещение в дистиллированную воду в течение часа.
• Чтобы избежать возникновения царапин при последующей чистке, необходимо пропитать вещь синтетической смолой.
• Очистка меди проводится одним из перечисленных выше способов. Для особо ценных изделий применяют щадящие методы, требующие длительного периода времени.

Сода и соль в качестве абразивов используются для удаления трудных загрязнений. Натирание проходит с применением хлопчатобумажной ткани.

Заключение

Придать медным изделиям металлический блеск можно при помощи веществ, которые присутствуют в каждом доме. Своевременная очистка и соблюдение условий хранения сохранят внешний вид предметов.

Характеристики меди, реакция металла с азотной кислотой

[Deposit Photos]

Медь — старейший металл, используемый людьми с давних времен. Медь имеет латинское название — cuprum. Ее порядковый номер — 29. В периодической системе Менделеева медь расположена в четвертом периоде, в первой группе.

Физические и химические свойства меди

Медь — это тяжелый металл розово-красного цвета с ковкой и мягкой структурой. Температура кипения меди — более 1000 °С. Сuprum — хороший электро- и теплопроводник, плавится при 1084 °С, плотность металла — 8,9 г/см³, в природе встречается в самородном виде.

Атом меди имеет 4 уровня. На валентной 4s-орбитали расположен один электрон. Во время химического взаимодействия с другими веществами от атома отщепляется 1—3 отрицательно заряженные частицы, в результате чего образуются соединения меди со степенью окисления «+3», «+2», «+1». Максимальной устойчивостью обладают двухвалентные производные меди.

[Deposit Photos]

Медь обладает низкой реакционной способностью. Существует две основные степени окисления металла, проявляющиеся в соединениях: «+1» и «+2». Вещества, в которых данные значения заменяются на «+3», встречаются редко.

Медь взаимодействует с углекислым газом, воздухом, соляной кислотой и другими соединениями при очень высоких температурах.

На поверхности металла образуется защитная оксидная пленка, которая предохраняет медь от дальнейшего окисления и делает металл стабильным и малоактивным.

Медь взаимодействует с простыми веществами: галогенами, селеном, серой. Металл способен формировать двойные соли или комплексные соединения. Почти все сложные соединения этого химического элемента (кроме оксидов) — это ядовитые вещества. Вещества, которые образовала одновалентная медь, легко окисляются до двухвалентных аналогов.

В химических реакциях медь выступает в качестве малоактивного металла. Металл не растворяется в воде в обычных условиях. В сухом воздухе не протекает коррозия металла, но при нагревании медь покрывается черным оксидным налетом.

Химическая устойчивость элемента проявляется при действии углерода, безводных газов, нескольких органических соединений, спиртов и фенольных смол. Для меди характерны реакции комплексообразования, в результате которых выделяются окрашенные соединения.

Медь имеет сходства с металлами щелочной группы, связанные с формированием производных одновалентного ряда.

Взаимодействие с азотной кислотой

Медь растворяется в азотной кислоте. Эта реакция осуществляется из-за окисления металла сильным реагентом. Азотная кислота (разбавленная и концентрированная), проявляет окислительные свойства с растворением меди.

Молекула азотной кислоты [Deposit Photos]

При реакции металла с разбавленной кислотой образуется нитрат меди и двухвалентный оксид азота в соотношении 75%:25%. Уравнение реакции:

8H­NO₃ + 3Cu → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

В реакции участвует 1 моль меди и 3 моля концентрированной азотной кислоты. При растворении меди раствор сильно разогревается, в результате чего происходит термическое разложение окислителя и наблюдается выделение дополнительного объема азотных оксидов. Уравнение реакции:

4H­NO₃ + Cu → Cu(NO₃) + 2NO₂ + 2H₂O

Такой способ растворения меди имеет недостаток: во время реакции меди с азотной кислотой происходит выделение большого количества азотных оксидов. Для улавливания (или нейтрализации) азотных оксидов требуется специальное оборудование, потому процесс этот слишком затратный.

Растворение меди в азотной кислоте считается завершенным, когда полностью прекращается выработка летучих азотистых оксидов. Температура реакции — 60—70 °С. Следующий этап — спуск раствора из химического реактора. После этого на дне реактора остаются куски меди, не вступившие в реакцию. К полученной жидкости добавляется вода и проводится фильтрация.

Нажмите здесь, чтобы изучить свойства меди на примере взаимодействия с другими веществами.

Азотная кислота и медь: реакция на примере опыта

Проследить всю реакцию азотной кислоты и меди можно на примере опыта, положив в концентрированную азотную кислоту пластинку меди. Происходит выделение бурого газа: сначала медленное, затем более сильное.

Раствор приобретает зеленую окраску. Если в избытке добавлять медь в процессе реакции, раствор постепенно окрасится в голубой цвет.

Реакция меди с азотной кислотой происходит с выделением тепла и токсичного газа, имеющего резкий запах.

Взаимодействие меди с концентрированной азотной кислотой относится к окислительно-восстановительным реакциям. Восстановителем здесь является металл, а окислителем — азотная кислота. Уравнение реакции:

Cu + 4H­NO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

Реакция экзотермическая, поэтому при самопроизвольном разогреве смеси реакция ускоряется.

Реакция меди с азотной кислотой начинается при комнатной температуре. Металл покрывается пузырьками, они всплывают и наполняют пробирку бурым газом — NO₂ (токсичным ядовитым диоксидом азота с резким запахом). Этот газ в 1,5 раза тяжелее воздуха.

Реакция меди с азотной кислотой протекает в два этапа:

• на первом этапе кислота окисляет медь до оксида меди, выделяя диоксид азота;
• на втором этапе оксид меди реагирует с новыми порциями кислоты, образуя нитрат меди Cu(NO₃)₂. Смесь разогревается, и реакция протекает быстрее.

Нитрат меди (тригидрат) [Wikipedia]

Итог: металл растворился и образовался раствор нитрата меди. Благодаря нитрату меди полученный раствор имеет зеленый или голубой цвет (оттенок будет зависеть от количества использованной воды).

Как протекает коррозия меди в воде, щелочи, кислоте. Меры защиты

Что такое коррозия

Это разрушение металлов в результате воздействия на них окружающей среды. В странах с хорошо развитой промышленность ущерб от коррозии составляет 4–5% национального дохода. Портятся не только металлы, но и механизмы, и детали, изготовленные из них, что ведет к очень большим затратам.

В результате ржавления трубопроводов зачастую происходит утечка вредных химических веществ, что приводит к загрязнению почвы, воды и воздуха. Все это пагубно сказывается на здоровье людей. Коррозия меди является спонтанным ее разрушением под влиянием отдельных элементов среды обитания человека.

Причина порчи металла заключается в неустойчивости его к отдельным веществам, находящимся в воздухе. Скорость коррозии тем больше, чем выше температура.

Условия разрушения материала

Несмотря на устойчивость к порче, даже медные изделия при определенных условиях могут ржаветь. Меньше всего подобные явления выражены во влажном воздухе, воде, почве, больше – в кислой среде.

Серьезно снизить коррозию можно путем лужения – покрытия меди слоем олова. Качественное лужение дает надежную защиту от повреждений, повышает коррозионную стойкость, делает материал не подверженным действию высоких температур, дождя, града, снега. Срок службы луженых изделий составляет более 100 лет без потери первоначальных свойств.

  Как выбрать штукатурку: цементные и гипсовые смеси

Влияние воды

Скорость коррозии меди в воде сильно зависит от наличия оксидной пленки на ее поверхности, а также от степени насыщенности воды кислородом. Чем больше содержание последнего, тем интенсивнее протекает разрушение материала.

В целом, медь считается стойкой к вредному воздействию соленой и пресной воды, и пагубно влияют на нее только растворенные ионы хлора, низкий уровень pH.

Прочность, неподверженность ржавлению позволяет применять материал для изготовления трубопроводов.

Если на поверхности изделия, покрытого медью, имеется коричневая или зеленая оксидная корка, разрушающие вещества в малой степени проникают внутрь. Обычно оксидный слой формируется спустя 60 дней нахождения металла в воде. Более прочной считается зеленая корка (карбонатная), рыхлой и менее крепкой – черная (сульфатная).

В морской воде уровень коррозии практически такой же, как и в пресной. Лишь при ускорении движения жидкости коррозия становится ударной, поэтому – более интенсивной. Медь – материал, который не способен обрастать морскими микроорганизмами, ведь его ионы губительны для моллюсков, водорослей. Это свойство металла используется в судоходстве, рыбном хозяйстве.

Свойства меди

Медь – это самый первый металл, который стал использовать человек.

Она золотистого цвета, а на воздухе покрывается оксидной пленкой и приобретает красно-желтый цвет, что отличает ее от других металлов, имеющих серый оттенок.

Она очень пластична, обладает высокой теплопроводностью, считается отличным проводником, уступая только серебру. В слабой соляной кислоте, пресной и морской воде коррозия меди незначительная.

На открытом воздухе происходит окисление металла с образованием оксидной пленки, защищающей металл. Со временем она темнеет и становится коричневого цвета. Слой, покрывающий медь, называют патиной. Он изменяет свой цвет от коричневатого оттенка до зеленого и даже черного.

Чистка монет из меди

Медные монеты представляют собой антиквариат, и в наше время не выпускаются. Нередко их приходится чистить, чтобы вернуть привлекательный вид.

Если монета контактировала со свинцом, налет на ней может быть желтоватым. В таком случае он прекрасно очищается столовым уксусом (9%).

Зеленый налет убирают раствором лимонной кислоты (10%) или соком лимона, коричневый – аммиаком, углекислым аммонием.

Нужно помнить, что порой слой патины придает монетам более благородный и винтажный вид, поэтому удалять его желательно не всегда. Некоторые, напротив, стараются искусственно состарить деньги домашним способом.

Для этого надо взять литр дистиллированной воды, 5 г аптечной марганцовки, 50 г медного купороса. Раствор нагреть, не кипятя, бросить в него монеты, оставить до достижения нужного оттенка. Для закрепления эффекта высохшие деньги обработать смесью бензола и спирта (1:1).

После монеты обретут красивый состаренный облик и смогут украсить любую коллекцию предметов антиквариата.

Источник

Электрохимическая коррозия

Это самый распространенный вид разрушения металлических изделий. Электрохимическая коррозия разрушает детали машин, различные конструкции, находящиеся в земле, воде, атмосфере, смазочно-охлаждающих жидкостях.

Это повреждение поверхности металлов под воздействием электрического тока, когда при химической реакции происходит отдача и перенос электронов с катодов на аноды. Способствует этому неоднородная химическая структура металлов.

При контакте меди с железом в электролите возникает гальванический элемент, где железо становится анодом, а медь – катодом, потому что железо в ряду напряжений по таблице Менделеева стоит левее меди и обладает большей активностью.

В паре железа с медью коррозия железа наступает быстрее, чем меди. Это происходит потому, что при разрушении железа электроны от него переходят к меди, которая остается защищенной до тех пор, пока полностью не разрушится весь слой железа. Этим свойством часто пользуются для защиты деталей и механизмов.

Влияние примесей на порчу металлов

Известно, что металлы в чистом виде практически не подвергаются коррозии. Но на практике все материалы содержат какое-то количество примесей. Как же влияют они на сохранность при эксплуатации изделий? Допустим, что имеется деталь, изготовленная из двух металлов. Рассмотрим, как происходит коррозия меди с алюминием.

При нахождении на воздухе ее поверхность покрывается тончайшей пленкой из воды. Надо заметить, что вода разлагается на ионы водорода и гидроксид-ионы, а углекислый газ, растворенный в воде, образует угольную кислоту. Получается, что медь и алюминий, погруженные в раствор, создают гальванический элемент.

Причем алюминий – анод, медь – катод (алюминий в ряду напряжений стоит левее меди).

Ионы алюминия попадают в раствор, а к меди переходят избыточные электроны, разряжая у ее поверхности ионы водорода. Ионы алюминия и гидроксид-тоны соединяются и откладываются на поверхности алюминия в виде белого вещества, вызывая коррозию.

Коррозия в почве и влажном воздухе

Разрушение меди в грунте происходит под влиянием кислот, содержащихся в почве, в отличие от воды насыщенные кислородом породы в меньшей степени окисляют металл. Наибольшую опасность для изделий из меди представляют живущие в почве микроорганизмы, точнее, продукты их жизнедеятельности.

https://www.youtube.com/watch?v=BkmoHTG2QQQ

Земля также как и вода подвергает медные трубы коррозии

Многие из них выделяют сероводород, который способен разрушить структуру металла. Изделие, которое находилось долгое время в земле, может полностью рассыпаться при изъятии.

Во влажном воздухе коррозия меди проявляется с течением длительного периода времени. Сухой климат вообще не влияет на разрушение металла. Влажный воздух насыщен углекислым газом, сульфидами, хлоридами – эти вещества вызывают коррозию металла, разрушая ее защитную пленку.

При длительном пребывании изделия во влажном воздухе начинает образовываться слой патины – это оксид солей, он сначала имеет темно-коричневый цвет, затем приобретает зеленый оттенок.

Патина не растворяется в воде и не подвержена влиянию влажности, а также нейтральна к меди, поэтому не только не разрушает ее, но и выполняет защитную функцию.

На сегодняшний день существуют методы искусственного создания патины, их чаще всего используют художники и скульпторы, делая предметы, похожими на старинные вещи. Винтажный стиль в интерьере сейчас пользуется большой популярностью.

Коррозия меди в кислых средах

Медь проявляет хорошую устойчивость к коррозии в любых условиях, так как нечасто вытесняет водород, потому что она в электрохимическом ряду напряжений стоит около благородных металлов. Широкое использование меди в химической промышленности вызвано ее стойкостью ко многим агрессивным органическим средам:

• нитратам и сульфидам;
• фенольным смолам;
• уксусной, молочной, лимонной и щавелевой кислоте;
• гидроокиси калия и натрия;
• слабым растворам серной и соляной кислоты.

С другой стороны, отмечается сильное разрушение меди в:

• кислых растворах солей хрома;
• минеральных кислотах — хлорной и азотной, причем коррозия усиливается с увеличением концентрации.
• концентрированной серной кислоте, усиливаясь при повышении температуры;
• гидроокиси аммония;
• окисляющих солях.

Почему ржавеет медь и как защитить ее от коррозии

Изделия из меди используются человеком на протяжении нескольких веков. В дореволюционные времена цена этого металла приравнивалась к стоимости золота, настолько дорогим было его производство. Сейчас медь намного подешевела, поэтому из нее, кроме украшений, делают посуду, интерьерные аксессуары и иные предметы.

Коррозия меди, в отличие от железа, развивается медленно благодаря ее устойчивости к данному явлению, и все-таки иногда приходится принимать меры по очистке изделий от некрасивого налета.

Методы предохранения металла

Практически все металлы в газообразной или жидкой среде подвергаются поверхностному разрушению. Основным способом защиты меди от коррозии является нанесение на поверхность изделий защитного слоя, состоящего из:

• Металла – на медную поверхность изделия наносится слой металла, который более устойчив к коррозии. Например, в качестве него используют латунь, цинк, хром и никель. В этом случае контакт с окружающей средой и окисление будет происходить с металлом, используемым для покрытия. Если защитный слой частично портится, то происходит разрушение основного металла – меди.
• Неметаллических веществ – это неорганические покрытия, состоящие из стекловидной массы, цементного раствора, или органические – краски, лаки, битум.
• Химических пленок – защиту образуют химическим способом, создавая на поверхности металла соединения, надежно предохраняющие медь от коррозии. Для этого используют оксидные, фосфатные пленки или насыщают поверхность сплавов азотом, органическими веществами либо обрабатывают углеродом, соединения которого надежно сохраняют ее.

Кроме этого, в состав медных сплавов вводят легирующий компонент, который усиливает антикоррозийные свойства, или изменяют состав окружающей среды, удаляя из нее примеси и вводя ингибиторы, замедляющие протекание реакции.

Воздействие кислот и щелочей

Водопроводные трубы из меди

  Арматура для монтажа СИП: назначение и разновидности

Кислотная среда является для меди наиболее агрессивной. Самое сильное воздействие оказывают азотная и серная кислота, если раствор концентрированный, то металл может полностью раствориться.

Эту особенность металла учитывают при изготовлении труб, деталей для нефтегазовой промышленности, где такие кислоты присутствуют постоянно. Коррозия меди в щелочной среде не наблюдается, наоборот, в щелочи медь восстанавливается с двухвалентного состояния до одновалентного.

Медь сама по себе является щелочным металлом.

Для защиты металла от кислотного воздействия используют ингибиторы – это такие вещества, которые способны замедлить химические реакции. Различают следующие виды ингибиторных веществ:

• экранирующие – образуют на поверхности металла защитную пленку и не позволяют ему контактировать с кислотой;
• окислительные – образуют слой окиси на металле, который вступает в реакцию с кислотой и препятствуют ее проникновению к поверхности металла, при этом чем толще это слой, тем выше защита;
• катодные – повышают перенапряжение катодов раствора, вследствие чего химическая реакция замедляется.

Для меди наиболее приемлемым является экранирующий вид ингибиторов, при этом используют бензотриазол, вместе с солями меди он образует защитную пленку и препятствует разрушению металла.