Корозия на медта и нейните сплави: причини и решения

Медта и медните сплави имат висока електро- и топлопроводимост, могат да се обработват и са много устойчиви на корозия, поради което намират широко приложение в много области индустрии. Но когато са изложени на определени среди, медта и медните сплави се подлагат на корозия. Какво е то и как да защитите продуктите от повреда, вижте тази статия.

Какво представлява корозията

Това е влошаване на състоянието на металите в резултат на въздействието на околната среда. В страните с добре развита промишленост щетите от корозията възлизат на 4-5% от националния доход. Тя не само разяжда металите, но и машините и частите, които са направени от тях, се влошават, което води до много високи разходи. От ръждясалите тръбопроводи често изтичат вредни химикали, което води до замърсяване на почвата, водата и въздуха. Всички тези фактори оказват вредно въздействие върху здраве хора. Корозията на медта е спонтанно разграждане на медта под действието на отделни елементи околната среда човек. Причината за влошаване на качеството на метала е, че той не е устойчив на определени вещества във въздуха. Степен на корозия Колкото по-висока е температурата.

Свойства на медта

Медта е първият метал, който човекът е използвал. Той е златист на цвят, но на въздуха придобива червено-жълт оксиден слой, който го отличава от другите метали със сивкав оттенък. Той е много ковък, има висока топлопроводимост и се счита за отличен проводник, отстъпващ само на среброто. В слаба солна киселина, в пресни и морска вода Корозията на медта е лека.

Окисляване на метал на открито, което води до образуване на оксиден филм, който предпазва метала. С течение на времето тя потъмнява и става кафява. Слоят, който покрива медта, се нарича патина. Цветът му се променя от кафеникав до зелен и дори черен.

Електрохимична корозия

Това е най-често срещаната форма на влошаване на качеството на металните изделия. Електрохимичната корозия разрушава машинни части, различни структури, разположени в земята, водата, атмосферата, охлаждащите смазочни материали. Това е повреда на повърхността на металите, причинена от електрически ток, когато химическа реакция води до отделяне на електрони и прехвърлянето им от катодите към анодите. Това се дължи на хетерогенната химическа структура на металите. Когато медта влезе в контакт с желязото в електролита, се образува галваничен елемент, в който желязото става анод, а медта - катод, тъй като желязото е вляво от медта в редицата на напреженията в таблицата на Менделеев и има по-голяма активност.

В двойката желязо-мед желязото корозира по-бързо от медта. Това се дължи на факта, че при разрушаването на желязото електроните преминават от него към медта, която остава защитена, докато целият железен слой не бъде разрушен. Това свойство често се използва за защита на части и машини.

Влияние на примесите върху разрушаването на метала

Известно е, че чистите метали са практически неподатливи на корозия. Но на практика всички материали съдържат известно количество примеси. Какво е въздействието им върху опазването на? Да предположим, че има част, изработена от два метала. Помислете за, как се случва това корозия на медта и алуминия. След като бъде изложена на въздух, повърхността ѝ се покрива с много тънък воден слой. Трябва да се отбележи, че водата се разлага на водородни и хидроксидни йони, а разтвореният във вода въглероден диоксид образува въглеродна киселина. Оказва се, че медта и алуминият, потопени в разтвор, създават галваничен елемент. алуминий като анод, мед като катод (алуминият е вляво от медта в редицата на напреженията).

Алуминиевите йони навлизат в разтвора, а излишните електрони преминават към медта, като изхвърлят водородни йони на повърхността й. Алуминиевите йони и хидроксидните тонове се комбинират и се отлагат върху алуминиевата повърхност като бяло вещество, което причинява корозия.

Корозия на медта в киселинни среди

Медта показва добра устойчивост на корозия при всякакви условия, тъй като не измества често водорода, защото се намира в електрохимичния ред на напреженията до благородните метали. Медта се използва широко в химическата промишленост поради устойчивостта си на много агресивни органични среди:

• нитрати и сулфиди;
• фенолни смоли;
• оцетна, млечна, лимонена и оксалова киселина;
• Калиеви и натриеви хидроксиди;
• слаби разтвори на сярна и солна киселина.

От друга страна, се наблюдава силно разграждане на медта в:

• киселинни разтвори на хромови соли;
• Минерални киселини - солна и азотна, като корозията се влошава с увеличаване на концентрацията.
• концентрирана сярна киселина, което става по-силно с повишаване на температурата;
• Амониев хидроксид;
• окислителни соли.

Методи за консервиране на метали

Почти всички метали в газообразни или течните среди са подложени на разрушаване на повърхността. Основният начин за защита на медта от корозия е чрез нанасяне на защитен слой, състоящ се от

• Метал - върху медната повърхност на обработвания детайл се отлага слой метал, който е по-устойчив на корозия. Използват се например месинг, цинк, хром и никел. В този случай се свържете с околна среда и окисляване на метала, използван за покритието. Ако защитният слой се разруши частично, основният метал - медта - се разрушава.
• Неметалните вещества са неорганични покрития, състоящи се от стъкловидна маса, циментова замазка, или органични - бои, лакове, битум.
• Химични филми - защитата се формира по химичен път чрез създаване на съединения върху повърхността на метала, които осигуряват отлична защита срещу корозия. За тази цел те използват оксидни, фосфатни филми или насищат повърхността на сплавите с азот, органични вещества или я обработват с въглерод, чиито съединения я предпазват.

Освен това медните сплави се легират с легиращ компонент, който повишава устойчивостта на корозия, или съставът на средата се променя чрез отстраняване на примеси и въвеждане на инхибитори, които забавят скоростта на реакцията.

Заключение

Медта не е химически активна, така че се разгражда много бавно в почти всякаква среда. Затова се използва широко в много отрасли на промишлеността. Например металът е много устойчив в чиста сладка и морска вода. Но ако съдържанието на кислород се увеличи или водният поток се ускори, устойчивостта на корозия спада.