Ржавеет ли медь: Преимущества медных трубок Лоутона

Содержание

Почему медь зеленеет? | Знание – свет

Статуя Свободы – известный пример того, как медь становится зеленой. (Изображение предоставлено: Shutterstock)

Медь имеет красивый красноватый оттенок, но под воздействием элементов металл претерпевает ряд химических реакций, в результате которых он становится зеленым.

Но почему происходит такое изменение цвета? Оказывается, ответ схож с тем, почему ржавеет железо: если оставить железо незащищенным на открытом воздухе, оно ржавеет и образует чешуйчатый оранжево-красный внешний слой.

«Когда медь корродирует, она образует так называемый оксидный слой,» рассказал Пол Фрейл, старший инженер по антикоррозийной обработке компании Suez Water Technologies & Solutions.

Фрейл объяснил, что оксидный слой образуется, когда поверхность меди вступает в реакцию с кислородом и водой, присутствующими в атмосфере Земли. Слой состоит из солей меди и кислорода и со временем становится толще. В конце концов, медь, находящаяся под этим слоем, больше не подвергается воздействию воздуха для реакции.

«Первоначально пленка может выглядеть потускневшей или черной,» – говорит Фрейл, который также является членом Американского химического общества. «По мере образования оксидной пленки и усиления ее цвета, она начнет [изменяться], варьируясь в цвете от желто-красного, голубого и до зеленоватого.»

Статуя Свободы, отметил он, является известным примером позеленения меди, как и медный металл, используемый в других типах статуй, а также в старых зданиях государственных учреждений, офисов и университетов.

Археологи обнаружили медное ожерелье с надписью «Никостратос» рядом с мумией в Асуане, Египет. (Изображение предоставлено: Миланский университет)

«Цвет, который мы видим на старой меди, подвергшейся воздействию воздуха, не обусловлен непосредственно оксидом меди, или реакцией меди с кислородом в сухом воздухе,» говорит Марк Джонс, химик на пенсии из компании Dow Chemical.

Когда происходит реакция оксида, оксиды не окрашиваются. Скорее, цвет появляется в результате «реакции следов сульфатов и хлоридов в атмосфере с оксидом меди,» – сказал Джонс. Оксиды серы образуются, например, при сгорании топлива с серой, а затем попадают на медь через дождь.

«Они реагируют с оксидами на поверхности [меди] и дают цвет,» – сказал Джонс об оксидах серы, которые всегда присутствуют в воздухе на низком уровне. Это одна из демонстраций того, как постепенное изменение цвета меди требует нескольких этапов.

Полоса 11, часть медных свитков Мертвого моря. (Изображение предоставлено: Усама Шукир Мухаммед Амин FRCP(Glasg), CC By 4.0)

В периодической таблице элементов медь находится рядом с никелем и цинком в первом ряду так называемых переходных металлов, которые относятся к металлам с определенными свойствами.

Эти свойства включают в себя хорошую проводимость электричества, устойчивость к коррозии, высокую пластичность и хорошую передачу тепла.

Медь, как и другие металлы, легко комбинируется для получения сплавов, отметил Фрейл, которые обладают популярными свойствами в строительстве, включая медленную коррозию по сравнению с железом. «Распространенным сплавом меди является латунь, где медь смешивается с цинком,» – сказал Фрейл.

Медь также находится выше серебра и золота в периодической таблице, что означает, что она имеет схожий химический состав с этими элементами, сказал Джонс. Ни один из них не подвергается быстрому окислению, отметил он; в то время как золото полностью устойчиво к окислению, серебро менее устойчиво, чем золото, а медь еще менее устойчива, чем золото или серебро.

«Все эти свойства, а также более высокая природная распространенность меди по сравнению с золотом и серебром, способствуют использованию меди в электротехнике,» – добавил он. Медь также является основным компонентом катализатора, используемого для получения метанола и винилхлорида.

Live Science

Михаил Сюняев

Работает экологическим и научным журналистом более 15 лет. Пишет о науке, культуре, космосе и устойчивом развитии. Внештатный автор сайта «Знание – свет».

Как заржавить металл

Наверх

Заявка отправлена!

Мы свяжемся с вами в ближайшее время!

Ваше сообщение отправлено!

Мы свяжемся с вами в ближайшее время!

8 (0222) 42 33 33

+375 44 467 86 87

+375 33 386 86 87

Ежедневно с 09:00 до 18:00

1. Убедитесь, что металл, с которым вы работаете, ржавеет. Ржавеют только металлы, содержащие железо, а некоторые сплавы железа ржавеют медленно или вовсе не ржавеют. Нержавеющую сталь, сплав железа и хрома очень трудно заржавить. Чугун или кованое железо ржавеют лучше.

2. Налейте немного хлористоводородной кислоты в пластиковую бутылку. Раствор хлороводородной кислоты в низких концентрациях широкодоступен в хозяйственных магазинах и обычно называется соляной кислотой. Осторожно налейте около 60 мл кислоты в прочный пластиковый флакон. При этом необходимо использовать резиновые перчатки и защитные очки.

3. Растворите небольшое количество меди в соляной кислоте. Растворив медь в кислоте, вы получите раствор, который ускорит процесс ржавления. Легче всего растворить медь в кислоте, свернув короткий отрезок медного провода в катушку и погрузив его в кислоту на период около одной недели.

Когда вы погрузили медь в кислоту, не закрывайте бутылку плотно. Газы, выделяемые в ходе химической реакции, создают давление внутри бутылки. Кроме того, убедитесь, что четко обозначили бутылку и храните ее в недоступном для детей и домашних животных месте.

Также можно использовать медные монеты. Убедитесь, что монета содержит медь в достаточном количестве. Например, монеты США, выпущенные после 1982 года, содержат только 2,5 процента меди. Однако, пенни, сделанные до 1982 года, состоят из меди на 95 процентов.

4. Разведите раствор кислоты и меди с водой. После того, как немного меди растворилось в кислоте, используя защитные перчатки, осторожно удалите медь из раствора. Когда вы достали медь из раствора, можете ее выбросить. Разведите кислоту с водой в соотношении примерно 1 часть кислоты к 50 частям воды. Если вы использовали 60 мл соляной кислоты, вы должны разбавить ее с 3,8 л воды.

5. Тщательно очистите сталь или железо. Раствор кислоты и меди лучше работает, если металл будет очень чистым. Существуют доступные на рынке продукты, предназначенные для очистки метала от окалины или коррозии, однако, как правило, вполне достаточно вымыть металл водой с мылом.

6. Нанесите раствор кислоты. Нанесите тонкий слой раствора на поверхность металла и дайте ему высохнуть на воздухе. Кислоту можно наносить распылителем или кистью для краски, однако она быстро разъест любые металлические части распылителя. Используйте защитные перчатки и защитные очки при применении раствора кислоты и работайте в хорошо проветриваемом помещении, предпочтительно на открытом воздухе.

7. Дайте металлу заржаветь. В течение часа вы должны увидеть на металле заметную ржавчину. Не нужно вытирать или смывать раствор кислоты, он выветрится естественным путем. Если вы хотите получить более толстый слой ржавчины, нанесите раствор кислоты еще один раз.

1. Убедитесь, что ваш металл непокрыт грунтовкой или герметиком. Этот метод лучше всего работает для оловянных или железных изделий. После того как вы осмотрели изделие, смешайте в большой пластиковый емкости одну часть уксуса с двумя частями хлорной извести. Количество ингредиентов, которые вы используете, зависит от размера предмета, который вы собираетесь заржавить.

2. Поместите металл в емкость. Убедитесь, что он полностью погружен, если не хотите чтобы заржавела только часть металла. Держите его в растворе около тридцати минут. За это время на металле должен появиться потрескавшийся слой ржавчины.

3. Высушите предмет с помощью бумажного полотенца. Можно воспользоваться и обычным полотенцем, если не боитесь его окрасить. Кстати, если использовать для вытирания бумажные полотенца, то в конце получатся очень симпатичные полотенца с ржавым оттенком. Утилизируйте раствор уксуса и отбеливателя, вылив его в слив.

4. Дождитесь, пока предмет полностью высохнет, прежде чем делать с ним что-либо. Убедитесь, что метал полностью сухой, перед тем, как дотрагиваться до него, чтобы не подвергать вашу кожу контакту с большим количеством хлорки. Когда предмет высохнет, сотрите ржавчину до необходимой степени. Некоторые люди предпочитают толстый слой ржавчины, в то время как другим нравится легкая коррозия на металле.

2. Налейте перекись в бутылку с распылителем. С помощью распылителя намного проще нанести перекись на металл. Опрыскайте металл значительным количеством пероксида. Применение большего количества перекиси ускорит процесс ржавления.

3. Посыпьте металл солью. Нужно делать это в то время, когда перекись еще влажная. Процесс ржавления начнется почти сразу же и будет легко заметен. Вы можете использовать больше или меньше соли, в зависимости от того, насколько толстый слой ржавчины хотите получить.

4. Дайте металлу высохнуть на свежем воздухе. В отличие от использования раствора отбеливателя и уксуса, металл должен высохнуть естественным образом на воздухе. Если вы протрете соль, когда перекись еще влажная, то нарушите процесс ржавления, и ржавчина образует неравномерные пятна на металле. После высыхания сотрите соль и полюбуйтесь вашей работой.

5. Экспериментируйте с этим методом. Только что вы прочитали основы того, как использовать перекись и соль, чтобы заржавить металл, однако при использовании этого метода нет предела совершенству. Сотрите соль, а затем снова распылите перекись на металл. Пробуйте наносить разное количество соли или окунуть металл в воду, как только он высохнет. Вода придаст ржавчине более гладкую структуру.

1 Защитите рабочую поверхность, если это необходимо.
2 Разложите металлические предметы.
3 Распылите перекись водорода на металл.
4 Сразу же распылите белый уксус на металлические предметы.
5 Дайте металлу заржаветь до конца дня.

Некоторые металлы ускоряют ржавление других металлов. Медь является одним из таких металлов, и ее часто используют в виде тонкого листа для покрытия железных или стальных предметов, которые необходимо защитить от ржавчины. Комбинация меди и железа, известная как латунь, особенно подвержена коррозии, особенно во влажной и соленой среде. Поэтому почему медь ускоряет ржавление?

Медь действует как ускоритель коррозии железа. Железо достаточно хорошо ржавеет само по себе, но добавление меди ускоряет этот процесс. Это связано с тем, что медь облегчает окисление железа, а это еще один способ сказать, что железу труднее высвобождать электроны.

Кроме того, медь может вызывать ржавление различными способами. В некоторых случаях влага в воздухе — это все, что нужно для возникновения ржавчины. Медь является одним из многих материалов, которые вступают в реакцию при контакте с водой, такой как дождь или роса, и кислородом в атмосфере с образованием химического вещества, называемого оксидом меди.

Прежде чем мы сможем понять, как ржавеет медь, мы должны понять, что мы подразумеваем под ржавчиной. Ржавчина означает процесс окисления, который происходит, когда железо или другие металлические сплавы, состоящие из железа, находятся в течение длительного времени во влажных местах.

Однако обратите внимание, что не все процессы окисления приводят к ржавчине. Даже при надлежащем уходе и консервации железо со временем ржавеет. Помимо меди, такие металлы, как бронза и латунь, также окисляются, что приводит к коррозии.

Кислотные соединения: Когда медь подвергается воздействию трехвалентного железа и других агрессивных соединений, она подвергается коррозии быстрее, чем ожидалось. Котлы следует размещать там, где есть незаселенный воздух и неокисляющие кислоты. Однако, когда они подвергаются воздействию серы, аммиака и дорожной соли, они подвергаются коррозии.

По этой причине для кровли, канализации и наружных работ предпочтение отдается металлам. Кроме того, коррозия меди препятствует свободному прохождению электричества, что делает проектировщиков, поэтому те, кто работает с электроэнергией, должны быть осторожны при использовании меди.

Некачественная работа и недобросовестное обращение: Другим недооцененным фактором, который может повлиять на коррозию меди, является плохая работа электрика. Кроме того, могут быть некоторые неисправные электрические проблемы, которые могут повлиять на это.
Токсичные загрязнители воздуха: Существуют некоторые токсичные соединения воздуха, такие как h3S, которые могут повлиять на свойства поверхности меди. Когда это происходит, снижается адгезия, возникающая во время химической реакции.

Медь не подвержена коррозии так же легко, как большинство металлов, однако в этой категории есть и другие металлы, а именно: % хрома. Это гиперактивный элемент. Эти оксиды хрома быстро образуют прочный слой на поверхности нержавеющей стали.

Многие вертолеты и самолеты сделаны из алюминия, потому что он легкий и не ржавеет. В алюминии нет элемента железа, а без железа металлы не могут ржаветь. Однако обратите внимание, что при слишком долгом нахождении в воде он окисляется.

Все мы знаем, что под воздействием воздуха и влаги металл со временем подвергается коррозии или ржавчине. Но как насчет меди? Медь тоже может ржаветь? Ответ сложнее, чем вы думаете. Давайте подробнее рассмотрим, как медь реагирует на элементы и как она защищает от ржавчины.

Ржавчина — это форма коррозии, вызванная окислением молекул железа под воздействием кислорода и влаги. В результате получается красновато-коричневое хлопьевидное вещество, называемое оксидом железа (или Fe2O3), также известное как «ржавчина». Как мы все знаем, металлические предметы из железа подвержены коррозии и ржавчине, если за ними не ухаживать должным образом или не обрабатывать их защитными покрытиями.

В отличие от других металлов, таких как железо и сталь, медь не ржавеет в традиционном понимании. Однако со временем он может подвергаться коррозии из-за воздействия воздуха и влаги. Хорошая новость заключается в том, что этот процесс занимает гораздо больше времени, чем с другими металлами, а иногда даже столетия! Это происходит потому, что поверхностный слой меди медленно окисляется и образует защитный барьер от дальнейшего окисления или коррозии. Этот защитный слой действует как невидимый щит, который предотвращает дальнейшее разрушение металла под ним.

В отличие от других металлов естественная способность меди сопротивляться коррозии играет важную роль в ее популярности для использования в строительных проектах и системах электропроводки. Стойкость меди к коррозии хорошо задокументирована на протяжении всей истории; от древних памятников, таких как Стоунхендж в Англии, до современных небоскребов, таких как Эмпайр Стейт Билдинг в Нью-Йорке, медь со временем доказала свою прочность.

Почему медь зеленеет? | Знание – свет

Как заржавить металл

Заявка отправлена!

Ваше сообщение отправлено!

Бесплатный вызов замерщика:

Почему медь ускоряет ржавление?

Что означает ржавление?

Что означает коррозия?

Какие факторы могут вызвать коррозию меди?

Каковы последствия коррозии меди?

Факторы, ускоряющие коррозию меди

Металлы с высоким сопротивлением, такие как медь

Алюминий

Латунь и бронза

Оцинкованная сталь

Заключение

Эван Купер

Ржавеет ли медь?

Что такое ржавчина?

Ржавеет ли медь?

Коррозионная стойкость меди

Published by admin