корозія міді
Корозія міді - це її руйнування під впливом навколишнього середовища.
Мідь і її сплави знайшли широке застосування в багатьох галузях промисловості. Це пов'язано з високу корозійну стійкість даного металу, теплопровідністю, електропровідністю. Мідь відмінно обробляється механічно, паяется.
Значна корозія міді спостерігається в окислювальних кислотах, аерованих розчинах, які містять NH 4 +. CN - і інші іони, здатні з міддю утворювати комплекси.
Корозія міді в воді
Швидкість корозії міді у воді багато в чому залежить від наявності на поверхні оксидних плівок.
У швидко рухомих водних розчинах і воді мідь піддається такому виду руйнування, як ударна корозія. Швидкість протікання ударної корозії міді сильно залежить від кількості розчиненого кисню. Якщо вода сильно аерованих - ударна корозія міді протікає інтенсивно, якщо ж обескіслорожена - руйнування незначно. Корозія міді в аерірованной воді посилюється із зменшенням рН, збільшенням концентрації іонів хлору. Швидкість корозії міді у воді залежить від кліматичної зони. У тропіках швидкість руйнування трохи вище.
Особливістю міді, що омивається морською водою, можна вважати те, що вона є одним з небагатьох металів, які не схильні до обростання мікроорганізмами. Іони міді для них згубними.
З чистої міді дуже часто виготовляють трубопроводи для подачі в будинку води. Вони надійні, служать дуже довгий час. При наявності у воді розчиненої вугільної та інших кислот мідь потроху кородує, а продукти корозії міді забарвлюють сантехнічне обладнання. Якщо вода, що проходить через мідні труби контактує з залізом, алюмінієм або оцинкованою сталлю - то корозію цих металів значно посилюється. Іони міді осідають на поверхні цих металів, утворюючи корозійні гальванічні елементи.
Щоб виключити шкідливий вплив води з мідних труб на інші метали використовують луджену мідь. Внутрішню частину мідного трубопроводу покривають оловом. Олов'яне покриття повинне бути безпориста, щоб уникнути виникнення гальванічного елемента (олово по відношенню до міді є катодом).
Корозія лудженої міді
Луджена мідь відрізняється чудовою корозійну стійкість. Луджена мідь відмінно служить навіть під впливом дощу, граду, снігу, не чутлива до перепаду температури навколишнього середовища. Атмосферна корозія лудженої міді вельми незначна. Олов'яне покриття по відношенню до міді є анодом, тому що має більш електронегативний потенціал. Якщо на ньому немає ніяких вад (пор, тріщин, подряпин), через які мідь контактує з атмосферою - воно прослужить дуже довго. Якщо ж дефекти покриття присутні - атмосферна корозія лудженої міді протікає за таких реакцій:
А: Sn - 2e → Sn 2+ - окислення олова;
К: 2 H2 Про + O2 + 4e → 4 OH - - відновлення міді.
Якісне олив'яне покриття продовжує термін служби лудженої міді до 100 років і більше.
Атмосферна корозія міді
В атмосферних умовах мідь відрізняється високу корозійну стійкість. На сухому повітрі поверхня міді майже не змінюється. А при контакті з вологим повітрям утворюється нерозчинна плівка, що складається з продуктів корозії міді типу CuCO3 • Cu (OH) 2.
Залежно від складу середовища і ще багатьох чинників на мідній поверхні в атмосфері спочатку утворюється дуже тонка захисна плівка, що складається з оксидів міді і її чистою закису. Час утворення цієї плівки може досягати декількох років. Поверхня трохи темніє, стає коричневою. Іноді плівка може бути майже чорного кольору (багато в чому залежить від складу корозійного середовища). Після утворення оксидного шару на поверхні починають накопичуватися солі міді, мають зеленуватий відтінок. Утворений оксид міді і солі називають ще патиною. Колір патини коливається від світло коричневого, до чорного і зеленого. Залежить від якості обробки поверхні, складу самого металу і середовища, часу контакту з корозійної середовищем (від внутрішніх і зовнішніх факторів). Закис міді - червоно-коричневого кольору, окис - чорного. Блакитні, зелені, сині і інші відтінки патини обумовлюються різними мідними мінералами (сульфати, карбонати, хлориди та ін.). Патина по відношенню до основного металу нейтральна, тобто не робить на мідь шкідливого впливу (крім хлористої міді). Солі та оксиди, що формують патину, нерозчинні у воді і мають природними декоративними, захисними властивостями по відношенню до поверхні міді.
Присутність у вологому повітрі вуглекислого газу призводить до утворення на поверхні суміші, яку ще називають малахітом. Сульфіди, арзен, хлориди, що знаходяться в повітрі, руйнують малахіт. Це прискорює атмосферну корозію міді.
Корозія міді в грунті
Корозія міді в грунті сильно залежить від значення рН грунту. Чим грунт лужна або кислі, тим швидше проходить корозія міді в грунті. Менш сильно впливає аерація, вологість грунту. При сильному насиченні грунту мікроорганізмами посилюється корозія міді і її сплавів. Це пояснюється тим, що деякі з них в процесі своєї життєдіяльності виробляють сірководень, який руйнує захисну оксидну плівку.
Продукти грунтової корозії міді і її сплавів за складом більш складні, ніж при атмосферної корозії і відрізняються шаруватою структурою.
Якщо мідний виріб пролежало в грунті дуже довгий час - воно могло повністю перетворитися в пухку світло-зелену масу, що складається з продуктів корозії міді. При недовгому перебуванні вироби в грунті може спостерігатися тільки невеликий шар патини, який легко зняти механічно.
Мідь стійка в таких середовищах:
- гаряча і холодна прісна вода;
- в певних умовах, перебуваючи в контакті з галогенами;
- неокислювального кислотах, гарячих і холодних деаерірованной розведених розчинах H3 PO4. H2 SO4. оцтової кислоти.
Мідь нестійка в таких середовищах:
- сірка, сірководень, деякі інші сполуки сірки;
- окислювальні кислоти, аеровані неокислювального (також вугільна), гарячий, холодний концентрат H2 SO4.
- розчини окислювальних солей важких металів (Fe2 (SO4) 3. FeCl3);
- аміни, NH4 OH (що містить кисень).