Chemické složení

Koroze mědi – jde o jeho zničení vlivem prostředí.

Měď a její slitiny jsou široce používány v mnoha průmyslových odvětvích. To je způsobeno vysokou odolností tohoto kovu proti korozi, tepelnou vodivostí a elektrickou vodivostí. Měď je dokonale mechanicky zpracována a pájena.

Výrazná koroze mědi je pozorována u oxidačních kyselin, provzdušněných roztoků, které obsahují NH 4+, CN – a další ionty, které mohou tvořit komplexy s mědí.

Koroze mědi ve vodě

Rychlost koroze mědi ve vodě do značné míry závisí na přítomnosti oxidových filmů na povrchu.

V rychle se pohybujících vodných roztocích a vodě podléhá měď tomuto typu destrukce, jako např šok korozi. Rychlost rázového toku koroze měď je velmi závislá na množství rozpuštěného kyslíku. Pokud je voda silně provzdušněná – šok korozi měď intenzivně proudí, ale je-li odkysličená, je destrukce nepatrná. Koroze měď v provzdušňované vodě se zvyšuje s klesajícím pH a zvyšující se koncentrací iontů chlóru. Rychlost koroze měď ve vodě závisí na klimatickém pásmu. V tropech je míra ničení o něco vyšší.

Zvláštností mědi omývané mořskou vodou je to, že je to jeden z mála kovů, které nejsou náchylné k zanášení mikroorganismy. Ionty mědi jsou pro ně škodlivé.

Potrubí pro zásobování domácností vodou je často vyrobeno z čisté mědi. Jsou spolehlivé a vydrží velmi dlouho. V přítomnosti rozpuštěné kyseliny uhličité a jiných kyselin ve vodě měď postupně koroduje a produkty koroze měděné barvy vodovodní armatury. Pokud se voda procházející měděným potrubím dostane do kontaktu se železem, hliníkem nebo pozinkovanou ocelí, pak se výrazně zvyšuje koroze těchto kovů. Na povrchu těchto kovů se ukládají ionty mědi a vytvářejí korozivní galvanické články.

K odstranění škodlivých účinků vody z měděných trubek na jiné kovy použijte pocínovaná měď. Vnitřek měděného potrubí je potažen cínem. Cínový povlak musí být neporézní, aby nedocházelo ke vzniku galvanického prvku (cín je ve vztahu k mědi katoda).

Koroze pocínované mědi

Pocínovaná měď má vynikající odolnost proti korozi. Pocínovaná měď dobře slouží i pod vlivem deště, krupobití, sněhu a není citlivá na změny okolní teploty. Atmosférická koroze pocínované mědi je velmi zanedbatelná. Cínový povlak je ve vztahu k mědi anodou, protože má více elektronegativní potenciál. Pokud na něm nejsou žádné vady (póry, praskliny, škrábance), kterými přichází měď do styku s atmosférou, vydrží velmi dlouho. Pokud jsou přítomny defekty povlaku, atmosférické korozi pocínovaná měď probíhá následujícími reakcemi:

A: Sn – 2e→ Sn 2+ – oxidace cínu;

K: 2H₂O+O₂ + 4e → 4 OH — — redukce mědi.

Vysoce kvalitní pocínování prodlužuje životnost pocínované mědi na 100 a více let.

Atmosférická koroze mědi

Za atmosférických podmínek je měď vysoce odolná vůči korozi. V suchém vzduchu zůstává povrch mědi téměř nezměněn. A při kontaktu s vlhkým vzduchem se vytvoří nerozpustný film, který se skládá z produktů koroze měď typu CuCO₃•Cu(OH)₂.

V závislosti na složení prostředí a mnoha dalších faktorech se na povrchu mědi v atmosféře nejprve vytvoří velmi tenký ochranný film složený z oxidů mědi a čistého oxidu mědi. Doba vzniku tohoto filmu může dosáhnout několika let. Povrch trochu ztmavne a zhnědne. Někdy může být film téměř černý (z velké části závisí na složení korozního prostředí). Po vytvoření vrstvy oxidu se na povrchu začnou hromadit soli mědi se zelenkavým odstínem. Vzniklý oxid mědi a soli se také nazývá patina. Barva patiny se pohybuje od světle hnědé po černou a zelenou. Závisí na kvalitě povrchové úpravy, složení samotného kovu a prostředí, době kontaktu s korozním prostředím (od vnitřních i vnějších faktorů). Oxid měďnatý je červenohnědé barvy, oxid měďnatý je černý. Modrou, zelenou, modrou a další odstíny patiny způsobují různé minerály mědi (sírany, uhličitany, chloridy atd.). Patina je ve vztahu k obecnému kovu neutrální, tzn. nemá škodlivý účinek na měď (kromě chloridu měďnatého). Soli a oxidy tvořící patinu jsou ve vodě nerozpustné a mají přirozené dekorativní a ochranné vlastnosti ve vztahu k měděnému povrchu.

Přítomnost oxidu uhličitého ve vlhkém vzduchu vede k tvorbě směsi na povrchu, které se také říká malachit. Sulfidy a chloridy ve vzduchu ničí malachit. To urychluje atmosférickou korozi mědi.

Koroze mědi v půdě

Koroze měď v půdě silně závisí na hodnotě pH půdy. Čím je půda zásaditější nebo kyselejší, tím rychleji mizí. korozi mědi v půdě. Méně silný vliv má provzdušňování a vlhkost půdy. Když je půda vysoce nasycena mikroorganismy, zvyšuje se korozi mědi a jejích slitin. To se vysvětluje tím, že některé z nich v průběhu života produkují sirovodík, který ničí ochranný oxidový film.

Složení produktů půdní koroze mědi a jejích slitin je složitější než u atmosférické koroze. koroze a mají vrstvenou strukturu.

Pokud by měděný produkt ležel v půdě velmi dlouho, mohl by se zcela změnit na sypkou světle zelenou hmotu sestávající z produktů koroze měď Pokud přípravek zůstane v půdě krátkou dobu, lze pozorovat pouze malou vrstvu patiny, kterou lze snadno mechanicky odstranit.

Měď je stabilní v následujících prostředích:

— teplá a studená sladká voda;

– za určitých podmínek být v kontaktu s halogeny;

– neoxidační kyseliny, horké a studené odvzdušněné zředěné roztoky H₃PO₄H₂SO₄, kyselina octová.

Měď je nestabilní v následujících prostředích:

– síra, sirovodík, některé další sloučeniny síry;

– oxidační kyseliny, provzdušněný neoxidační (i uhličitý), horký, studený H koncentrát₂SO₄,

— sodové vody, rychle tekoucí vodné roztoky, agresivní vody (nízký obsah iontů hořčíku a vápníku, vysoký obsah kyslíku, oxidu uhličitého);

– aminy, NH₄OH (obsahující kyslík).

• Koroze
• Druhy koroze
• Chemická koroze
• Elektrochemická koroze
• Vnitřní faktory elektrochemické koroze
• Vnější faktory elektrochemické koroze
• Atmosférická koroze
• Mořská koroze
• Koroze půdy
• Biokoroze
• Důlková koroze
• Štěrbinová koroze
• Mezikrystalová koroze (ICC)
• Kontaktní koroze
• Otěrová koroze
• Korozní únava
• Korozní praskání
• Pasivita kovů
• Plynová koroze v procesním prostředí
• Koroze kovů v kyselinách
• Selektivní leptání (strukturální selektivní koroze)
• Koroze auta
• Koroze betonu
• Koroze (destrukce) dřeva
• Koroze niklu
• Koroze hořčíku
• Koroze mědi
• Koroze hliníku
• Koroze zinku
• Koroze cínu
• Chromová koroze
• Koroze titanu
• Koroze tantalu
• Koroze olova
• Koroze kadmia
• Kobaltová koroze
• Inhibitory koroze
• Oxidace
• Filmy na kovech
• Ochranné nátěry
• Příprava povrchu před aplikací ochranného nátěru
• Povrchová úprava pískováním
• Pískovací zařízení
• Nátěrové hmoty (nátěrové hmoty)
• Silikonový povlak
• Druhy laků a jejich vlastnosti
• Alkydový email (barva)
• Epoxidová barva (smalt)
• Barvy a laky na vodní bázi
• Práškové barvy (barvy a laky)
• Barvy a laky na bázi přírodních pryskyřic a bitumenu
• Způsoby nanášení barev a laků
• Lakovací kabiny
• Sušení nátěrů barev a laků (nátěry barev a laků)
• Sušicí komory
• Zkušební metody pro barvy a nátěry
• Pigmenty v průmyslu barev a laků
• Plniva do barev a laků
• Nekovové konstrukční materiály
• žárové zinkování
• Pozinkováno za studena
• Složení pro zinkování za studena
• Tepelně difúzní zinkování v elektromagnetickém poli (TDZE)
• Fosfátování
• Pasivace
• Galvanické pokovování
• Anody pro galvanické pokovování
• Galvanické chromování
• Galvanické vany bubnového a zvonového typu
• Nerezová ocel (nerezová ocel)
• Ocelové vodovodní a plynové potrubí (WGP)
• Řezání kovů
• Řezání kovů laserem
• Plazmové řezání
• Nerezové spojovací prvky
• Kovové kování
• Legování
• Odvzdušnění
• Rust
• Převaděč rzi
• Populární způsoby ochrany automobilů před korozí
• Lakování aut
• Vady laku auta
• Automobilové primery
• Automobilová maziva
• Automobilové palivo
• Automobilové tmely, těsnění a izolační materiály
• Antikorozní balicí papír
• Koroze a ochrana radiátorů (baterií)
• Koroze železniční dopravy
• Elektrochemická ochrana
• Antikorozní ochrana energetických zařízení
• Nebrzditelné ovládání. Metody.
• Průnikové ovládání
• Rentgenová kontrola
• Tepelná regulace
• Zařízení pro nedestruktivní testování
• Betonové monitorovací zařízení
• Nedestruktivní zkoušení betonu
• Detektor chyb
• detektor netěsností
• Měřič tloušťky laku
• Výzkum koroze
• Zásady ochrany osobních údajů
• Kontakty

Ve sloučeninách má měď dva oxidační stavy: +1 a +2. První z nich je náchylný k disproporcionaci a je stabilní pouze v nerozpustných sloučeninách (Cu2O, CuCl, CuI atd.) nebo komplexech (například [Cu(NH3)2]+). Jeho sloučeniny jsou bezbarvé. Oxidační stav +2 je stabilnější, což dává modré a modrozelené soli. Za neobvyklých podmínek lze získat sloučeniny s oxidačním stavem +3 a dokonce +5. Ten se nachází v solích kupraranového aniontu Cu(B11H11)23−, získaných v roce 1994.

Nemění se na vzduchu za nepřítomnosti vlhkosti a oxidu uhličitého. Je to slabé redukční činidlo a nereaguje s vodou a zředěnou kyselinou chlorovodíkovou. Roztok se za přítomnosti kyslíku, kyanidu draselného, ​​přemění na neoxidační kyseliny nebo hydrát amoniaku. Je oxidován koncentrovanými kyselinami sírovou a dusičnou, aqua regia, kyslíkem, halogeny, chalkogeny a oxidy nekovů. Reaguje při zahřívání s halogenovodíky.

Ve vlhkém vzduchu měď oxiduje a vytváří zásaditý uhličitan měďnatý (vnější vrstva patiny):

Ve vlhkém vzduchu měď oxiduje a vytváří zásaditý uhličitan měďnatý (vnější vrstva patiny):

2Cu + H2O + CO2 + O2 až Cu2CO3(OH)2↓

Reaguje s koncentrovanou studenou kyselinou sírovou:

Cu + H2SO1 àCuO + SO2 ↑ + H2O

S koncentrovanou horkou kyselinou sírovou:

Cu + 2H2SO4 à CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O

• V elektrotechnice
• Výměna tepla
• Pro výrobu potrubí
• Slitiny
• Slitiny mědi
• Slitiny, ve kterých je významná měď
• Slitiny šperků
• Sloučeniny mědi

Díky svému nízkému měrnému odporu (po stříbře, měrný odpor při 20 °C: 0,01724-0,0180 μΩ m) je měď široce používána v elektrotechnice pro výrobu silových a jiných kabelů, vodičů nebo jiných vodičů, např. instalace tištěných spojů. Měděné dráty se zase používají ve vinutích elektrických pohonů (domácnost: elektromotory) a výkonových transformátorů. Pro tyto účely musí být kov velmi čistý: nečistoty prudce snižují elektrickou vodivost. Například přítomnost 0,02 % hliníku v mědi snižuje její elektrickou vodivost téměř o 10 %.

Další užitečnou vlastností mědi je její vysoká tepelná vodivost. To umožňuje jeho použití v různých chladičích, výměnících tepla, mezi které patří známé chladiče, klimatizační a topné radiátory, počítačové chladiče a tepelné trubice.

Díky své vysoké mechanické pevnosti a vhodnosti pro obrábění jsou měděné bezešvé kruhové trubky široce používány pro dopravu kapalin a plynů: ve vnitřních vodovodních systémech, topných systémech, systémech zásobování plynem, klimatizačních systémech a chladicích jednotkách. V řadě zemí jsou měděné trubky hlavním materiálem používaným pro tyto účely: ve Francii, Velké Británii a Austrálii pro zásobování budov plynem, ve Velké Británii, USA, Švédsku a Hong Kongu pro zásobování vodou, ve Velké Británii a Švédsku pro topení.

V Rusku je výroba vodovodních a plynových trubek z mědi regulována národní normou GOST R 52318-2005 a použití v této funkci federálním kodexem SP 40-108-2004. Kromě toho jsou potrubí vyrobená z mědi a slitin mědi široce používána v loďařském a energetickém průmyslu k přepravě kapalin a páry.

Slitiny využívající měď jsou široce používány v různých oblastech techniky, z nichž nejrozšířenější jsou výše zmíněný bronz a mosaz. Obě slitiny jsou obecnými názvy pro celou rodinu materiálů, která kromě cínu a zinku může zahrnovat nikl, vizmut a další kovy. Například složení dělového bronzu, používaného k výrobě děl až do 30. století, zahrnuje všechny tři hlavní kovy – měď, cín, zinek; receptura se měnila v závislosti na době a místě výroby zbraně. Pro výrobu pouzder dělostřelecké munice a pouzder zbraní se používá velké množství mosazi, a to pro její vyrobitelnost a vysokou tažnost. Pro strojní součásti se používají slitiny mědi se zinkem, cínem, hliníkem, křemíkem atd. (spíše než čistá měď) kvůli jejich větší pevnosti: 40-25 kgf/mm² pro slitiny a 29-900 kgf/mm² pro technicky čisté měď. Slitiny mědi (kromě beryliového bronzu a některých hliníkových bronzů) při tepelném zpracování nemění své mechanické vlastnosti a jejich mechanické vlastnosti a odolnost proti opotřebení jsou dány pouze chemickým složením a jeho vlivem na strukturu. Modul pružnosti slitin mědi (12000-590 kgf/mm², nižší než u oceli). Hlavní výhodou slitin mědi je jejich nízký koeficient tření (což je činí zvláště racionálním pro použití v kluzných párech), kombinovaný pro mnoho slitin s vysokou tažností a dobrou odolností vůči korozi v řadě agresivních prostředí (slitiny mědi a niklu a hliník bronzy) a dobrou elektrickou vodivostí. Velikost součinitele tření je u všech slitin mědi téměř stejná, přičemž mechanické vlastnosti a odolnost proti opotřebení, stejně jako chování v korozních podmínkách, závisí na složení slitin, potažmo na struktuře. Pevnost je vyšší u dvoufázových slitin a tažnost je vyšší u jednofázových slitin. Slitina mědi a niklu (cupronickel) se používá pro ražbu drobných mincí. Slitiny mědi a niklu, včetně tzv. slitiny „Admirality“, jsou široce používány při stavbě lodí (trubky kondenzátoru výfukové páry turbín chlazené mořskou vodou) a aplikacích souvisejících s možností agresivního působení mořské vody díky jejich vysoké odolnosti proti korozi. Měď je důležitou součástí tvrdých pájek – slitin s bodem tání 880-XNUMX stupňů Celsia, které mají dobrou přilnavost k většině kovů a používají se pro trvanlivé spoje různých kovových dílů, zejména různých kovů, od potrubních armatur až po kapalné raketové motory.

Dural (dural) je definován jako slitina hliníku a mědi (měď v duralu je 4,4%).

Ve šperkařství se často používají slitiny mědi a zlata pro zvýšení odolnosti výrobků proti deformaci a oděru, protože čisté zlato je velmi měkký kov a není odolné vůči mechanickému namáhání.

Z oxidů mědi se vyrábí yttrium barya oxid měďnatý YBa2Cu3O7-δ, který je základem pro výrobu vysokoteplotních supravodičů. Měď se používá k výrobě galvanických článků a baterií z oxidu mědi.