Produsele de cupru au fost folosite de om de câteva secole. În vremurile pre-revoluționare, prețul acestui metal era egal cu costul aurului, producția sa era atât de scumpă. Acum cupru a devenit mult mai ieftin, așa că din el, pe lângă bijuterii, se fac vase, accesorii interioare și alte obiecte.
- Ce este coroziunea metalelor și aliajelor
- Proprietăți corozive ale cuprului
- Condiții de fractură
- Efectul apei
- Expunerea la acizi și alcaline
- Coroziune în sol și aer umed
- De ce produsele de cupru au nevoie de curățare regulată?
- Metode eficiente de curățare a cuprului
- Curățarea monedelor din cupru
Coroziunea cuprului, spre deosebire de fier, se dezvoltă lent datorită rezistenței sale la acest fenomen și, totuși, uneori este necesar să se ia măsuri pentru curățarea produselor din depozitele urâte.
Ce este coroziunea metalelor și aliajelor
Prin coroziune se înțelege procesul de distrugere a metalelor sub influența factorilor agresivi de mediu. Într-un grad sau altul, toate metalele și aliajele rugină, ca urmare a apariției ruginii și a zonelor de deteriorare a integrității (găuri). Nemetalele se pot deteriora și în timp: îmbătrânirea cauciucului sau a plasticului din interacțiunea cu oxigenul, cu contactul frecvent cu apa, iar schimbările de temperatură pot fi un exemplu.
Principala cauză a coroziunii este instabilitatea termodinamică a metalului la influența factorilor fizici sau a substanțelor chimice care sunt prezente în mediul de contact. Comparativ cu fierul, cuprul este oxidat mult mai puțin, dar cu creșterea temperaturii, acest proces este accelerat semnificativ. Când este localizat regulat într-un mediu cu o temperatură peste +100 de grade, orice metal ruginește de câteva ori mai rapid.
Proprietăți corozive ale cuprului
Cuprul este un metal cu proprietăți ridicate din plastic, având o culoare roșie-aurie, iar după îndepărtarea peliculei de oxid - puțin rozaliu. Este al doilea numai la argint în conductivitate electrică și este, de asemenea, caracterizat prin conductivitate termică ridicată. Datorită rezistenței specifice scăzute, cuprul este utilizat în inginerie electrică: este utilizat pentru fabricarea plăcilor de cupru, a sârmei și a înfășurărilor motorului.
Datorită calităților anticorozive ridicate, metalul este inclus în aliaje pentru a-și îmbunătăți caracteristicile tehnice (bronz, alamă și altele). Într-un mediu galvanic, cuprul devine catod, intră în procese electrochimice și provoacă ruginirea accelerată a altor metale.
Cuprul este un element chimic inactiv și, prin urmare, practic nu interacționează cu aerul, apa (proaspătă, marină). Dacă aerul este uscat, pe suprafața materialului se formează o peliculă de oxid cu o grosime de până la 50 mn. Un produs de cupru se întunecă, devine maro sau verzui, aceasta se numește patină. În unele cazuri, patina este percepută ca o acoperire decorativă. Viteza de coroziune este scăzută atunci când este în contact cu acidul clorhidric diluat, dar atunci când reacționează cu o serie de alți acizi, cu halogeni, „aqua regia”, metalul se oxidează pentru a forma carbonat de cupru.
Condiții de fractură
În ciuda rezistenței sale la stricare, chiar și produsele din cupru pot rugini în anumite condiții. Aceste fenomene sunt cel mai puțin pronunțate în aerul umed, apa, sol și multe altele - într-un mediu acid.
Coroziunea poate fi grav redusă prin legătura - acoperirea cuprului cu un strat de staniu. Acoperirea de înaltă calitate oferă o protecție fiabilă împotriva daunelor, crește rezistența la coroziune, face ca materialul să nu fie supus la temperaturi ridicate, ploi, grindină, zăpadă. Durata de viață a produselor conserve este de peste 100 de ani fără pierderea proprietăților originale.
Efectul apei
Rata de coroziune a cuprului în apă depinde puternic de prezența unei pelicule de oxid pe suprafața sa, precum și de gradul de saturație a apei cu oxigen. Cu cât conținutul acestuia din urmă este mai mare, cu atât distrugerea materialului este mai intensă. În general, cuprul este considerat rezistent la efectele nocive ale sării și apei proaspete și numai ionii de clor dizolvați, cu pH scăzut, îl afectează negativ. Forța, rezistența la rugină permite utilizarea materialului pentru fabricarea conductelor.
Dacă pe suprafața unui produs acoperit cu cupru este prezentă o coajă de oxid maro sau verde, substanțele distructive pătrund într-o mică măsură. De obicei, un strat de oxid se formează după 60 de zile în care metalul este în apă. Coaja verde (carbonat) este considerată mai durabilă, mai liberă și mai puțin puternică - neagră (sulfat).
În apa de mare, nivelul de coroziune este aproape același ca în apa dulce. Doar atunci când accelerează mișcarea unui fluid, coroziunea devine șoc și, prin urmare, mai intensă. Cuprul este un material care nu este capabil să exagereze microorganisme marine, deoarece ionii săi sunt dăunători moluștelor și algelor. Această proprietate metalică este folosită în transport maritim și pescuit.
Expunerea la acizi și alcaline
În alcaline, cuprul nu se deteriorează, deoarece materialul în sine este alcalin, dar acizii pentru acesta sunt efectul cel mai dăunător. Cea mai semnificativă și rapidă coroziune apare la contactul cu sulful și compușii săi acide, iar acidul azotic distruge complet structura materialului.
Cuprul se dizolvă în acizi concentrați, prin urmare, la fabricarea de echipamente pentru industria de petrol și gaze necesită o protecție suplimentară. În acest scop, se folosesc inhibitori - inhibitori ai reacțiilor chimice:
- Ecranare - formează o peliculă care împiedică acizii să ajungă pe suprafața de cupru.
- Oxidare - transformați stratul superior în oxid, care va reacționa cu acizii fără a dăuna metalului în sine.
- Catod - crește supratensiunea catodului, ceea ce încetinește reacția.
Coroziune în sol și aer umed
Există multe microorganisme în sol care produc hidrogen sulfurat, astfel încât mediul este acid, iar rata de coroziune a cuprului crește. Cu cât valoarea pH-ului este deviată de acidificare, cu atât mai rapid apar procesele de distrugere. Dacă solul este saturat de oxigen, metalul se oxidează, dar mai puțin rugina. Atunci când produsele din cupru sunt în pământ pentru o lungă perioadă de timp, acestea devin verzi, devin libere și chiar se pot crăpa. O scurtă ședere în sol determină apariția patinei, de la care subiectul poate fi curățat.
la conținut ↑Aerul umed afectează starea materialului numai cu contact prelungit și, la început, provoacă, de asemenea, apariția unei patine (strat de oxid). Excepție este aburul saturat de cloruri, sulfuri, dioxid de carbon - coroziunea se dezvoltă mai rapid în ea.
De ce produsele de cupru au nevoie de curățare regulată?
Cupru Turks, mălai, samovars se caracterizează printr-o conductivitate termică ridicată, astfel încât încălzirea în ele se desfășoară uniform, iar produsele se gătesc mai repede. Aceasta duce la o popularitate ridicată a produselor de uz casnic. Necesitatea de curățare a obiectelor de cupru se datorează pierderii atractivității externe în timp. Mai ales se estompează rapid și își pierd produsele de culoare naturală care sunt în aer sau deseori încălzite.
Filmul cu oxid - patina - este popular doar acolo unde este necesar pentru a da lucrurilor un aspect vintage, stilul antic. În caz contrar, strică aspectul de vase, ustensile, bijuterii și figurine. Pentru a elimina depozitele de oxid, elementele de întunecare și refacerea strălucirii, va trebui să curățați periodic articole. De asemenea, curățarea este necesară pentru a preveni ingestia de compuși nocivi care pot fi prezenți în stratul negru sau verde.
la conținut ↑Metode eficiente de curățare a cuprului
Nu este dificil să curățați obiecte de cupru, nu vor fi necesare mijloace scumpe pentru acest lucru. Iată cele mai populare metode utilizate acasă:
- Ketchup. Luați puțin ketchup de roșii, ungeți produsul cu el, lăsați timp de două minute. După clătire cu un curent de apă.
- Soluție de spălat vase. Încercați buretele de uz casnic cu lichidul obișnuit de spălat vase, ștergeți bine suprafața și clătiți cu apă. Această metodă este cea mai bună pentru produsele care au decolorat doar ușor.
- Lemon. Încingeți suprafața de cupru cu o felie de lămâie, apoi treceți peste ea cu o perie cu peri dure și spălați-o cu apă.
- Oțet și făină. Se toarnă puțin oțet într-o cană, se adaugă făină până se obține un aluat de densitate medie. Ungeți cuprul cu aluat, lăsați să se usuce, apoi eliminați reziduurile și frecați produsul cu o cârpă moale.
- Oțet și sare. Se toarnă oțet 9% într-o tigaie din oțel inoxidabil, se adaugă puțină sare, se lasă să fiarbă. Stingeți focul, puneți un obiect de cupru în soluție, nu îl îndepărtați până când lichidul se răcește. Această metodă este potrivită pentru suprafețe puternic murdare.
Curățarea monedelor din cupru
Monedele de cupru sunt antichități, iar în timpul nostru nu sunt emise. Deseori trebuie curățate pentru a reda un aspect atractiv. Dacă moneda este în contact cu plumb, acoperirea de pe ea poate fi gălbuie. În acest caz, se curăță perfect cu oțet de masă (9%). Placa verde este îndepărtată cu o soluție de acid citric (10%) sau suc de lămâie, maro - cu amoniac, carbonat de amoniu.
Trebuie amintit că uneori stratul de patină oferă monedelor un aspect mai nobil și mai vintage, prin urmare nu este întotdeauna recomandabil să-l îndepărtați. Unii, în schimb, încearcă să îmbătrânească artificial banii acasă. Pentru a face acest lucru, luați un litru de apă distilată, 5 g de permanganat de potasiu farmaceutic, 50 g de sulfat de cupru. Încălziți soluția fără a fierbe, aruncați monedele în ea, lăsați până când se obține culoarea dorită. Pentru a remedia efectul, tratați banii uscați cu un amestec de benzen și alcool (1: 1). După monedă veți găsi un aspect frumos îmbătrânit și va putea decora orice colecție de antichități.
