Чем чистить медь

Определение посредством химических экспериментов

Показательной является реакция с концентрированной азотной кислоты: если последнюю капнуть на поверхность медного изделия, произойдет окрашивание в зелено-голубой цвет.

Качественной реакцией на медь является растворение в соляной кислоте с последующим воздействием аммиаком. Если медный образец оставить в растворе HCl до полного или частичного растворения, а потом капнуть туда обычный аптечный нашатырный спирт, раствор окрасится в интенсивно синий цвет.

Важно: работа с химическими реактивами требует соблюдения мер предосторожности. Самостоятельные эксперименты нужно проводить в хорошо проветриваемом помещении с применением средств индивидуальной защиты (резиновые перчатки, фартук, очки)

Способы предохранения нержавейки от МКК

Очистить от ржавчины поверхность порой бывает сложно, особенно при глубоком проникновении дефекта. Разработан ряд методов против межкристаллитной коррозии, вот основные из них:

1. Отжиг (стабилизирование). Ферритные стали обрабатывают высокими температурами (+750…+900 градусов), за счет чего концентрация хрома на поверхности повышается, при этом распределение элемента становится более равномерным.
2. Уменьшение содержания углерода. Если концентрация вещества будет менее 0,03%, то металл станет практически не подверженным межкристаллитной коррозии.
3. Закалка в воде. Этот метод применим для аустенитной стали, он помогает карбидам хрома перейти в более подходящую форму и сконцентрироваться на границах зерен металла.

Чтобы убрать у нержавейки склонность к МКК, в нее вводят и новые добавки: титан, тантал, ниобий, но это приводит к серьезному удорожанию материала. Их количество должно быть в 5-10 раз больше, чем норма углерода, и тогда металл будет не подверженным ржавлению.

Что же предпочесть?

Смесители с хромовым покрытием гигиеничнее остальных изделий, меньше подвержены образованию ржавчины и плесени, а потому идеально подходят для ванных комнат с высокой влажностью.

Сантехника из никеля станет хорошим приобретением любому занятому человеку, не желающему постоянно драить и перемывать смеситель из-за пары капель воды. Матовая, немаркая поверхность смесителя обрадует как маму с ребёнком, так и карьеристку.

В остальных случаях только личные эстетические предпочтения, безопасность и удобство использования, а также денежная составляющая влияют на окончательный выбор продукта.

Свойства меди

Медь — это переходный элемент с ярко выраженными пластическими свойствами. Имеет золотистый цвет, а при отсутствии оксидной пленки — с добавлением розового. Это первый металл, который начал использовать человек. Латинское наименование элемента Cuprum (древн. Aes cuprium, Aes cyprium) произошло от названия острова Кипр, где в древности медь добывалась. Второе название — Aes, в переводе с латыни означает «руда» или «рудник».

• На воздухе металл покрывается оксидной пленкой, которая придает ему отличительный красно-желтый цвет. Медь вместе с золотом, осмием и цезием имеет преимущественно яркую окраску, что отличает их от других металлов, имеющих серебристый или серый цвет. Этот металл имеет высокую теплопроводность, а по электропроводности уступает только серебру.
• Медь характеризуется высокими коррозионными качествами и не реагирует с водой и разбавленной соляной кислотой. Окисляется «царской водкой», галогенами, кислородом. На воздухе с повышенным содержанием влаги металл окисляется и образует карбонат меди, который составляет верхний слой патины. Процесс образования защитной оксидной пленки на открытом воздухе длителен и может продолжаться несколько лет. В результате этого поверхность металла темнеет и приобретает коричневатый оттенок. После образования пленки на металле появляются соли меди, имеющие зеленоватую окраску. Оксид меди и соли называется патиной. Цвет ее изменяется от коричневатого до зеленого и черного и зависит от многих внешних факторов. Патина нейтральна к меди и наделена защитными и декоративными свойствами.
• Имея низкое удельное сопротивление, этот металл широко используется в электротехнике. Из него делают проволоку, идущую на изготовление обмоток электродвигателей. Листовой материал идет на изготовление различных элементов электрических аппаратов. Наличие в составе металла даже небольшого количества примесей значительно снижает его электропроводность.
• Медь используется для производства сплавов. На ее основе изготовляются латунь, бронза, дюралюминий и др. Благодаря высоким антикоррозионным характеристикам они широко используются для плакировки металлов с целью уменьшения коррозионного износа.

https://youtube.com/watch?v=Halvys9AsvM

Разрушение слухов о токсичности медного питьевого водопровода.

Среди населения и приверженцев системы ГОСТ времён СССР много заблуждающихся. Эти заблуждения касаются токсичности и образовании ядовитых соединений в медном трубопроводе. Как мы говорили выше в Европе медный трубопровод используется очень давно.  А теперь давайте взглянем на это «трезвым взглядом».

Медь (ионы меди Cu2+) является необходимым элементом для всех растений и животных (в том числе и человека). В токе крови медь переносится белком церулоплазмином. После усваивания меди кишечником она транспортируется к печени с помощью альбумина. К тому же медь встречается в большом количестве ферментов, например, в цитохром-с-оксидазе, в содержащем медь и цинк ферменте супероксид дисмутазе, и в переносящем молекулярный кислород белке гемоцианине. В крови всех головоногих и большинства брюхоногих моллюсков и членистоногих медь входит в состав гемоцианина в виде имидазольного комплекса иона меди, роль, аналогичная роли порфиринового комплекса железа в молекуле белка гемоглобина в крови позвоночных животных.  Как видим из всех этих умных фраз следует одно — ионы меди участвуют в биологической активности организма человека, а также ионы содержатся в морепродуктах.

Что касается токсичности, то по нормам СанПин допускаются некоторые соединения меди, а в питьевой воде не должно превышать 1 мг/л (СанПиН 2.1.4.1074-01), однако недостаток меди в питьевой воде также нежелателен.

Всемирная Организация Здравоохранения в 1998 году выразилось по поводу содержания меди в воде так: «Риски для здоровья человека от недостатка меди в организме многократно выше, чем риски от её избытка».

В 2003 году в результате интенсивных исследований ВОЗ пересмотрела прежние оценки токсичности меди. Было признано, что медь не является причиной расстройств пищеварительного тракта. Но так ли Это?

Существовали опасения, что Гепатоцеребральная дистрофия (болезнь Вильсона — Коновалова) сопровождается накоплением меди в организме, так как она не выделяется печенью в желчь. Эта болезнь вызывает повреждение мозга и печени (цирозпечени). Однако причинно-следственная связь между возникновением заболевания и приёмом меди внутрь подтверждения не нашла. Установлена лишь повышенная чувствительность лиц, в отношении которых диагностировано это заболевание к повышенному содержанию меди в пище и воде. Предполагается, что медь и цинк конкурируют друг с другом в процессе усваивания в пищеварительном тракте, поэтому избыток одного из этих элементов в пище может вызвать недостаток другого элемента.

Здоровому взрослому человеку необходимо поступление меди в количестве 0,9 мг в день. При недостатке меди в хондро- и остеобластах снижается активность ферментных систем и замедляется белковый обмен, в результате замедляется и нарушается рост костных тканей.

Коррозия луженой меди

Луженая медь отличается превосходной коррозионной стойкостью. Луженая медь отлично служит даже под воздействием дождя, града, снега, не чувствительна к перепаду температуры окружающей среды. Атмосферная коррозия луженой меди весьма незначительна. Оловянное покрытие по отношению к меди является анодом, т.к. имеет более электроотрицательный потенциал. Если на нем нет никаких изъянов (пор, трещин, царапин), через которые медь контактирует с атмосферой – оно прослужит очень долго. Если же дефекты покрытия присутствуют – атмосферная коррозия луженой меди протекает по следующим реакциям:

А: Sn – 2e→ Sn 2+ – окисление олова;

К: 2 H₂О + O₂ + 4e → 4 OH – – восстановление меди.

Качественное оловянное покрытие продлевает срок службы луженой меди до 100 лет и более.

Атмосферная коррозия алюминия

Рисунок 1.1 – Атмосферная (общая) коррозия алюминия

Факторы атмосферной коррозии

Сопротивление алюминия и его сплавов атмосферной коррозии зависит:

1) от климатических условий, в которых они находятся:

• влажности;
• продолжительности и интенсивности дождей;
• температуры;
• количества солнечных дней в году;

2) от степени загрязнения воздуха, то есть концентрации:

• диоксида серы (SO₂);
• оксидов азота (NO_x);
• количества и химического состава пыли.

Климатические факторы и степень загрязненности атмосферы действуют совместно. Например, повешенная загрязненность воздуха может снижать критическую величину относительной влажности воздуха, при которой начинает развиваться коррозия. Эти факторы могут также давать противоположные результаты: дождь повышает влажность воздуха, но также смывает пыль и продукты коррозии, что может снижать скорость коррозии

Относительная влажность

Скорость атмосферной коррозии зависит от относительной влажности воздуха, а не просто от количества или интенсивности дождей в данной местности. Дождь является одним, но не единственным фактором, от которого зависит относительная влажность воздуха.

Уровень относительной влажности – это отношение между фактическим давлением водяного пара и максимальным давлением водяного пара при данной температуре. Это отношение выражается в процентах.

При нормальной комнатной температуре воздух считается:

• сухим, если относительная влажность составляет не более 30 %;
• нормальным, если относительная влажность находится в пределах от 50 до 60 %;
• влажным, если относительная влажность выше 80 %;
• насыщенным влагой, если относительная влажность около 100 %.

В пустынях и засушливых зонах уровень относительной влажности редко превышает 10-20 %, тогда как в умеренном климате он находится в основном между 40 и 60 %. Во время ливня она может достигать 90-95 %, а во время тропических дождей приближаться к 100 % .

Точка росы

Точкой росы называется температура, при которой будет начинаться конденсация влаги. Для данного уровня относительной влажности это та температура, до которой нужно охладить воздух, чтобы он стал насыщенным влагой, и началось ее выпадение на ближайших поверхностях.

Длительность увлажнения и сульфатный электролит

Коррозия металлов на открытом воздухе зависит от так называемой длительности увлажнения и химического состава поверхностных электролитов. Длительностью увлажнения называется период, в течение которого на поверхности металла достаточно влаги для возникновения коррозии. Длительность увлажнения обычно определяют, как время, в течение которого относительная влажность воздуха превышает 80 % и, в тоже время, температура на поверхности металла составляет выше 0 ºС. При этих условиях на поверхности металла может возникать конденсация влаги.

Критическая относительная влажность

Атмосферная коррозия металлов, в том числе, алюминия, происходит в тонких пленках влаги, которые расположены на поверхности металла.  Существует критический порог относительной влажности, ниже которого алюминий и его сплавы не подвергаются коррозии. Это происходит потому, что при недостаточной влажности не хватает влаги, чтобы создать непрерывную электролитическую пленку на поверхности металла. Для свежее обработанной поверхности алюминия в не загрязненной атмосфере этот порог составляет около 66 % (рисунок 1.2) .

Рисунок 1.2 – Влияние влаги на атмосферную коррозию алюминия :
кривая 1 – с концентрацией SO₂ около 1 %; кривая 2 – без SO₂

Нет сульфатов – нет коррозии

В нормальных сельских районах и в атмосферах с умеренной степенью загрязненности сульфатами, стойкость алюминия к воздействию окружающей среды очень высокая. В атмосфере с высоким содержанием сульфатов и высокой влажностью на алюминиевых изделиях может возникать точечная (язвенная) коррозия. В таких условиях алюминий может потребовать коррозионной защиты.

Хлориды

Присутствие в воздухе солей (особенно хлоридов) снижает долговечность алюминия, но в меньшей степени, чем для большинства других строительных материалов. Максимальная глубина ямок коррозии составляет обычно только незначительную часть толщины алюминиевой детали. В отличие от углеродистой стали прочностные свойства алюминиевых деталей, подвергшихся коррозии, остаются практически неизменными.

2 Коррозия меди и других цветных металлов – признаки и особенности

Вообще коррозия алюминия и многих его сплавов встречается достаточно редко, а все благодаря особенностям данного металла – он способен пассивироваться в различных агрессивных средах. Другими словами, он переходит в пассивное состояние, так, например, при взаимодействии с воздухом на его поверхности образуется оксидная пленка, выполняющая защитные функции. Причем в зависимости от условий толщина пассивного слоя может быть различной.

Также пленка устойчива и к воздействию влаги, а вот в кислой среде нет однозначного ответа, тут все зависит от вида кислоты. Таким образом, изделия из алюминия практически не боятся ни азотной, ни уксусной (при нормальной температуре), а вот щавелевая, серная, муравьиная и соляная губительно влияют на металл. Но особенно этот материал боится щелочной среды, так как при воздействии данного вещества разрушается оксидная пленка алюминия.

Теперь рассмотрим, в каких случаях встречается коррозия меди и содержащих ее сплавов. Этот металл разрушается при взаимодействии с серой и разными ее соединениями. Также она боится окислительных и некоторых аэрированных неокислительных кислот, солей и тяжелых металлов. Что же насчет водной среды, так в этом случае все зависит от того, насколько она насыщена кислородом, чем его содержание больше, тем скорее происходит разрушение.

Признаки коррозии латуни выражаются в основном в растрескивании (во влажной среде интенсивность повышается) и обесцинковании этого сплава, последнему же способствуют растворы, которые содержат ионы хлора. Также происходят данные процессы при взаимодействии материала с аммиаком, растворами различных кислот-окислителей и солей. Кроме того, губительными для латуни являются ртуть, оксиды азота, трехвалентное железо и медь. Еще одной причиной растрескивания могут послужить растягивающие напряжения.

Определение магнитом

Совпадение по цвету – достоверный, но не достаточный способ идентификации. Вторым шагом самостоятельных экспериментов будет проба с магнитом. Химически чистая медь относится к диамагнетикам – т.е. к веществам, не реагирующим на магнитное воздействие. Если исследуемый материал притягивается к магниту, то это – сплав, в котором содержание основного вещества не более 50%. Однако, даже если образец не среагировал на магнит, радоваться рано, поскольку нередко под медным покрытием спрятана алюминиевая основа, которая тоже не магнитится (исключить подобное можно с помощью надпиливания или среза).

Коррозионные свойства

В сухом воздухе образуется тонкая оксидная пленка, толщина которой составляет около 50 нм. В пресной воде скорость коррозии металла составляет 0,05–0,25 мм/год. Однако при содержании в жидкости аммиака, сероводорода, хлоридов и некоторых других примесей интенсивность коррозионного процесса возрастает.

В морской воде коррозия меди незначительна, и интенсивность ее соизмерима с разрушением в пресной. Однако при увеличении скорости движения среды возникает ударная коррозия, что приводит к повышению скорости процесса. Коррозия меди существенно зависит от температуры, и при возрастании последней скорость разрушения увеличивается.

Медь является единственным материалом, который не подвержен обрастанию водорослями, так как ее ионы губительно действуют на них. В почве, насыщенной микроорганизмами, скорость коррозионных процессов заметно возрастает. Интенсивность их протекания напрямую зависит от pH грунта. Чем больше отклонение значения показателя от нейтрального, тем быстрее происходит коррозия металла. Влияние микроорганизмов на процесс разрушения обуславливается выделением сероводорода в результате их жизнедеятельности.

Продукты почвенной коррозии элемента отличаются от атмосферной, имеют более сложный состав и структуру.

Коррозия меди, покрытой слоем олова (луженой), практически отсутствует. При качественном лужении она прекрасно служит под воздействием града и снега, становится нечувствительной к перепаду температур. Срок службы таких материалов составляет около 100 лет. При этом не теряются первоначальные свойства. Со временем цвет не изменяется, а остается первоначальным — серебристо-металлическим. Луженая медь прекрасно показала себя в качестве кровельного материала. Ведь не зря купола многих храмов покрывают именно этим материалом.

Медь хорошо зарекомендовала себя в кровле.

Из-за высокой коррозионной устойчивости к воздействию многих агрессивных сред медь нашла широкое применение в химической промышленности.

Устойчивый металл широко используется в химической промышленности.

В гальванической паре она является катодом для большинства металлов и сплавов и в результате электрохимических процессов при контакте с ними вызывает их ускоренную коррозию.

Историческая справка, характеристика меди

Медь относится к отряду основных химических элементов. В естественном (чистом) виде это металл с красно-оранжевым оттенком. Его используют для изготовления очень большого ряда изделий, к которым относятся провода электрические, посуда, трубы, радиаторы автомобилей и т. п.

Информация археологов говорит о том, что медь начали использовать более десяти тысяч лет назад. Так медный кулон, обнаруженный в северных районах современного Ирака, был изготовлен около 8700 года до нашей эры.

Медь обладает высокими показателями тепловой и электрической проводимости, легко обрабатывается как горячим, так и холодным способом. У нее очень высокая коррозийная стойкость. Это обусловлено тем, что медь создает на своей поверхности очень тонкий оксидный защитный слой в результате реакции ее с кислородом.

Медь нашла широкое применение в производстве акустических, электрических и иных проводов, присутствуя там как металл высокой чистоты либо с небольшими добавлениями серебра, мышьяка, фосфора, теллура, серы.

Влияние воды

Коррозия меди в воде и скорость протекания процесса будет зависеть от наличия оксидной пленки и объема растворенного в ней кислорода. Как правило, протекает ударный или точечный процесс. При этом скорость будет тем быстрее, чем большее количество кислорода содержится в воде. Также негативно будет влиять жидкость с содержанием ионов хлора и низким уровнем pH.

В общем сопротивление поверхности коррозийным воздействиям достаточно высоко, чему способствует наличие оксидной пленки, не позволяющая разрушающим элементом проникать в структуру металла. Слой оксида будет возникать при нахождении металла более 2 месяцев постоянного пребывания в воде. Оксидное покрытие может быть двух типов:

• · Карбонат – зеленого оттенка. Принято считать наиболее прочным.
• · Сульфат – темного цвета. Обладает рыхлой структурой и меньшей прочностью.

Металл часто используется при производстве различных трубопроводов. Однако, если протекающая по ним жидкость имеет контакт с алюминием, цинком, железом, то она значительно ускоряет их коррозию. Чтобы это предотвратить и защитить медь от коррозии опять же проводится лужение оловом.

Как чистить медь

Пошаговое выполнение чистки меди в домашних условиях:

1. Определяется тип загрязнения, подбираются способы очистки.
2. Подготавливается поверхность к нанесению состава: очищается от загрязнений, тщательно протирается, просушивается.
3. Готовится раствор в нужном количестве.
4. Выполняется обработка поверхности. Для нанесения применяются мягкие щётки или тряпки безворсовые, не состоящие из абразивных тканей.
5. Под проточной водой с изделия смывается состав.
6. После удаления всех типов пятен для получения блеска рекомендуется полирование.

Как очистить медную турку

Очищение турки выполняется так:

1. Чистящим средством с поверхности удаляются различные виды загрязнений. Затем изделие протирается насухо.
2. Готовится раствор с заранее выбранным составом (зависит от степени и вида загрязнения).
3. Сухой безворсовой тряпкой протирается турка.
4. Наносится приготовленный состав на несколько минут, затем удаляется сухой тряпкой.
5. После очистки поверхности проточной водой смывается очистительный раствор.
6. Для повышения блеска наносится лимонный сок, выполняется его втирание, после получения нужно эффекта смывается водой и сушится.
7. Для улучшения качества наружного слоя допускается полирование специальными составами, которые наносятся и удаляются в соответствии с инструкцией производителя.

Медная турка с кофе

Как заставить заблестеть медные изделия

Очистка медных изделий до блеска возможна такими способами:

• нанесением лимонного сока, раствора лимонной кислоты;
• полировкой специальными пастами;
• гальваническим способом, используя медь в качестве анода;
• прогревом внутри медной ёмкости смеси на основе соков цитрусовых.

Чего делать нельзя

Чтобы не повредить поверхность изделий, запрещены следующие действия:

• зачистка абразивными материалами;
• использование химических средств, в составе которых есть кислоты;
• нагревание предметов в присутствии окислительных веществ или сред;
• снятие защитных лаковых покрытий химическим или механическим способом;
• оставлять на длительное время медные предметы в запылённых местах без проведения влажных уборок.

При очистке важно строго соблюдать правила техники безопасности, особенно при использовании сильных химических веществ. Для удаления загрязнений допускается применение разных методов очистки

Plumbum в воде – угроза здоровью

После долгих наблюдений, анализов и исследований немецкие эксперты убедились, что избыток свинца в инженерной сантехнике, связанной с водопроводными коммуникациями, влияет на состав питьевой воды и несёт скрытую угрозу. При регулярном употреблении питьевой воды с наличием солей свинца, человек подвергается серьезной опасности, ведь свинец крайне токсичен.

Поднявшие тревогу учёные в Германии оказались правы! Наиболее распространенной причиной попадания свинца в систему питьевого водоснабжения являются сами водопроводные коммуникации – трубы, заглушки, фитинги, вентили и другая сантехническая арматура, содержащая свинец. В процессе неизбежной коррозии соли свинца попадают в проточную воду, и отравляю её. Обнаружить свинец в питьевой воде человек «на глазок» не может, этот металл не имеет четко-выраженного вкуса или запаха. Увы, но свинец не исчезает из воды после её кипячения, попадая в организм человека, он уже не выводится.

Питьевая вода, конечно, может содержать свинец, но не более 0,01-0,03 мг/л. Это максимально допустимая норма! Однако её превышение приводит к острым и хроническим отравлениям. Они развиваются при регулярном употреблении воды с токсичными солями. Свинец откладывается в тканях, поражает центральную и периферическую нервную систему, кишечник, почки, снижает умственную и физическую активность. Наиболее серьезным последствиям отравления свинцом подвержены дети и беременные женщины.

Чтобы предупредить подобные явления и предотвратить столь страшные последствия отравления солями свинца, ещё в 2003 году в Германии были приняты специальные «Положения о системах питьевого водоснабжения» и введены жесткие требования по снижению содержания свинца в питьевой воде. С этого момента в Европе начали активно развиваться бессвинцовые технологии — Lead-Free (без примесей свинца). Через 10 лет, то есть 1 декабря 2013 года, в Германии ещё больше ужесточились условия по контролю и снижению токсичного металла в системах питьевого водоснабжения.

Согласно «Положению о системах питьевого водоснабжения», во всех системах водоснабжения в Германии с 2003 года устанавливается арматура, соответствующая следующим требованиям:

• Арматура из медно-цинкового сплава (латунь) с содержанием свинца ≤3,5% и содержанием мышьяка ≤0,15%. Данное требование также действует в отношении латунных изливов кранов в соответствии с DIN 3523.
• Арматура и соединения труб из медно-цинкового сплава с содержанием свинца ≤ 2,2 % и содержанием мышьяка ≤ 0,1 %.
• Арматура из медно-оловянно-цинкового сплава (бронза) с содержанием свинца ≤ 3,0 % и содержанием никеля ≤ 0,6 %.

Латунь ржавеет или нет

О латуни слышал каждый человек: у кого-то дома хранятся старинные реликвии от прабабушек, а кто-то увлекается коллекционированием красивых антикварных вещиц. История латуни началась еще до нашей эры, что говорит о ее полезности и необходимости для человечества. Тогда, в давние времена, латунь представляла собой сплав из меди с галмеем (карбонатом цинка). В Древнем Риме называли этот металл «златомедью» из-за схожести с золотом; из латуни чеканили монеты: сестерции и дупонии. Кроме прозвища «златомедь», латунь также получила название «вечный» металл. Это объясняется рядом уникальных особенностей и технических свойств, которыми она обладает, а также широкой сферой ее использования. Но такой, какой она является сейчас, латунь стала в XVIII веке благодаря Джеймсу Эмерсону. Именно он, соединив медь с металлическим цинком, официально получил этот сплав.«Вечный» металл схож с бронзой и имеет близкие технические свойства и характеристики:

• устойчивость к длительному трению;
• текучесть при плавлении;
• стойкость к коррозии.

Как обычное железо превращается в «нержавейку»

Чтобы получить металл с высокими антикоррозионными характеристиками, в него добавляют другие элементы: хром, никель, молибден, кремний, ванадий, вольфрам и другие, в разных пропорциях и количествах. Именно от пропорций зависят как физические, так и внешние характеристики полученного материала.

Железо с присадками называется легированным, различают низко-, средне-, высоколегированное.

В настоящее время особой популярностью пользуются 3 типа «нержавеек»:

• аустенитные с хромом и никелем, наиболее распространённые, в том числе при производстве перил, лестничных ограждений и поручней (сюда относится 300 серия);
• мартенситные с углеродом, более прочные, менее гибкие, сильнее подверженные коррозионному разрушению;
• ферритные, помягче мартенситных, а потому более простые в использовании, из них часто делают бытовые приборы (а сюда относится 400 серия).

Резюмируя: нержавеющие свойства металл получает при добавлении к нему различных присадок.

Коррозийные свойства меди

Медь – металл с высокими пластическими свойствами, имеющий красно-золотистый цвет, а после удаления оксидной пленки – чуть розоватый. По электропроводности он уступает лишь серебру, также характеризуется высокой теплопроводностью. Благодаря низкому удельному сопротивлению медь применяется в электротехнике: идет на изготовление медных пластинок, проволоки, обмотки двигателей.

Медь – неактивный химический элемент, поэтому практически не взаимодействует с воздухом, водой (пресной, морской). Если воздух сухой, на поверхности материала формируется оксидная пленка толщиной до 50 мн. Медное изделие темнеет, становится коричневым или зеленоватым, это называется патиной. В ряде случаев патина воспринимается как декоративное покрытие. Интенсивность коррозии низкая при контакте с разбавленной соляной кислотой, но при реакции с рядом иных кислот, с галогенами, «царской водкой» металл окисляется с образованием карбоната меди.

Почему ржавеет «нержавейка»

Ржавчина на нержавеющей стали вызывает много вопросов. Действительно ли эта сталь нержавеющая? Если это нержавейка, то почему она заржавела? Откуда берется ржавчина? Будет ли нержавейка ржаветь и дальше, и приведет ли это к образованию сквозной коррозии?

Нержавеющие стали устойчивы к коррозии потому, что их состав имеет высокий процент хрома. Когда этот элемент присутствует в стали в достаточном количестве и подвергается окислительному воздействию кислот, щелочей, воды, воздуха и других сред, он образует очень тонкий (130 ангстрем) непроницаемый слой оксида CrO, который останавливает дальнейшую коррозию.

В этом плане нержавеющие стали очень похожи на алюминий, который также формирует защитный окисный слой. От оксида алюминия слой CrO отличается тем, что он никогда не бывает таким толстым, что даже виден невооруженным глазом. Хром должен быть распределен равномерно в структуре стали для того, чтобы она стала «нержавейкой».

Что приводит к образованию ржавчины на поверхности из нержавеющей стали?

Ржавчина образуется на поверхности из нержавеющей стали тогда, когда недостаточно легирующего хрома для создания и поддержания необходимого оксидного слоя.

Простейшее условие, при котором ржавление может возникнуть на нержавеющей стали, – контакт обычной углеродистой или низколегированной стали с нержавеющей.

Еще один вид формирования ржавчины на нержавеющей стали происходит во время сварки, например, при сварке с использованием порошковой проволоки. На неочищенной поверхности нержавеющего металла может остаться тонкий слой свободного железа, который легко ржавеет, если металлическая поверхность не была очищена абразивным или химическим способом после сварки.

Технология изготовления и эксплуатации нержавеющей стали должна предусматривать отсутствие ее контакта с обыкновенной сталью, например, при изготовлении столов, подъемных средств, складских стеллажей и других металлоконструкций. Железная пыль, образующаяся при измельчении, резке, струйной очистке, должна быть как можно дальше от мест, где используется нержавеющая сталь.

Чистящие и абразивные инструменты, такие как шлифовальные круги и проволочные щетки, использованные ранее на углеродистой или низколегированной стали, не должны впоследствии применяться на нержавеющих сталях.

Для нержавеющей стали должны использоваться проволочные щетки только из нержавейки. Постоянное применение металлических щеток, даже из нержавейки, не рекомендуется, так как они оставляют на поверхности механические повреждения, способствующие образованию коррозии. Очистку проволочной щеткой можно использовать для удаления сварочного шлака.

Наличие свободного железа на поверхности нержавеющей стали, легко определяется путем опрыскивания стали водой и выдержки во влажном состоянии в течение нескольких часов.

Зоны, содержащие свободное железо, заржавеют и окрасятся.

Гораздо более быстрым способом выявления свободного железа является ферроксильный тест. Состав для обработки поверхности включает:

1) дистиллированная вода – 1 литр,

2) азотная кислота – 30 миллилитров,

3) ферроцианид калия – 30 грамм.

Обработка металла должна производиться в защитной одежде, поскольку состав содержит кислоту и цианиды. Поверхность на загрязненных зонах окрасится в синий цвет в течение нескольких минут. Затем состав нужно смыть водой и нейтрализовать раствором соды. Однако этот метод не подходит для испытания поверхностей, соприкасающихся с пищевыми продуктами.

Очень часто процесс коррозии развивается по краям сварного шва. Цвет оксидов может варьироваться от соломенного до темно-коричневого, в конечном итоге они превращаются в красный цвет ржавчины.

При нормальных атмосферных условиях коррозия, связанная со сваркой, не развивается, а просто выглядит некрасиво. Сварные швы должны быть очищены в течение одного или двух дней после сварочных работ, грубые или шероховатые поверхности должны быть зашлифованы, удалены царапины, шлак, флюс и брызги.

В продаже имеется много специальных чистящих веществ для нержавеющих сталей. Эти моющие средства изготавливаются на основе азотной или соляной кислот; они обычно удаляют небольшой слой материала (около 0,025 мм). После выдержки на поверхности они должны быть тщательно смыты и нейтрализованы водой с содой.

Пассивация в азотной кислоте изделий из нержавеющей стали помогает ускорить формирование оксидной пленки хрома, препятствующей корродированию металла.

Нахождение в почве и влажном воздухе

Коррозия меди в почве, в основном, вызывается влиянием кислот, которые содержатся в грунте. Если сравнить с воздействием воды, то кислород в грунте значительно меньше окисляет металлические элементы. К наиболее опасным в почве относятся микроорганизмы, вернее, их выделения. Зачастую они способны выделять сероводород, разрушающий металл. Так, медь длительно пролежавшая в почве способна полностью разложиться.

Во влажном воздухе процесс протекает не стремительно. Необходимо длительное время. В сухом климате можно вообще не наблюдать разрушительных влияний. Объясняется это тем, что во влажном воздухе высока концентрация углекислого газа, сульфидов, хлоридов, вызывающих коррозию и разрушительных для защитной пленки.

Длительное пребывание на влажном воздухе способно вызывать образование слоя патины. Так называется зеленый налет на меди. Она представляет собой оксиды солей, которые на начальном этапе темно-коричневого цвета, а затем поверхность начинает зеленеть. Особенностью патины является то, что ее невозможно растворить в воде и на нее не действует повышенная влажность воздуха. Она имеет нейтральные свойства к самой меди, что позволяет ей защищать поверхность от пагубного влияния окружающей среды. Кроме этого современные методы создания искусственной патины позволяют ее использовать в предметах искусства и при реставрации.

Посмотрите личный опыт борьбы с коррозийными очагами с помощью ингибиторов.

Определение по цвету

Итак, перед нами кусок неизвестного материала, который необходимо идентифицировать как медь. Упор на термин «материал», а не «металл», сделан специально, так как в последнее время появилось немало композитов, которые по внешним признакам и тактильным ощущениям очень похожи на металлы.

В первую очередь рассматриваем цвет. Это желательно делать при дневном свете или «теплом» светодиодном освещении (под «холодными» светодиодами красноватый оттенок меняется на желто-зеленый). Идеально, если для сравнения есть медная пластинка или проволока – в этом случае ошибка в цветовосприятии практически исключена.

Важно: старые медные изделия могут быть покрыты окислившимся слоем (зеленовато-голубым рыхлым налетом): в этом случае цвет металла нужно смотреть на срезе или спиле