Защита меди от коррозии – лучшие методы

Условия разрушения материала

Несмотря на устойчивость к порче, даже медные изделия при определенных условиях могут ржаветь. Меньше всего подобные явления выражены во влажном воздухе, воде, почве, больше – в кислой среде.

Серьезно снизить коррозию можно путем лужения – покрытия меди слоем олова. Качественное лужение дает надежную защиту от повреждений, повышает коррозионную стойкость, делает материал не подверженным действию высоких температур, дождя, града, снега. Срок службы луженых изделий составляет более 100 лет без потери первоначальных свойств.

Влияние воды

Скорость коррозии меди в воде сильно зависит от наличия оксидной пленки на ее поверхности, а также от степени насыщенности воды кислородом. Чем больше содержание последнего, тем интенсивнее протекает разрушение материала. В целом, медь считается стойкой к вредному воздействию соленой и пресной воды, и пагубно влияют на нее только растворенные ионы хлора, низкий уровень pH. Прочность, неподверженность ржавлению позволяет применять материал для изготовления трубопроводов.

Если на поверхности изделия, покрытого медью, имеется коричневая или зеленая оксидная корка, разрушающие вещества в малой степени проникают внутрь. Обычно оксидный слой формируется спустя 60 дней нахождения металла в воде. Более прочной считается зеленая корка (карбонатная), рыхлой и менее крепкой – черная (сульфатная).

В морской воде уровень коррозии практически такой же, как и в пресной. Лишь при ускорении движения жидкости коррозия становится ударной, поэтому – более интенсивной. Медь – материал, который не способен обрастать морскими микроорганизмами, ведь его ионы губительны для моллюсков, водорослей. Это свойство металла используется в судоходстве, рыбном хозяйстве.

Воздействие кислот и щелочей

В щелочах медь не портится, ведь материал сам по себе является щелочным, зато кислоты для нее являются самыми пагубными по воздействию. Наиболее значимая и быстрая коррозия происходит при контакте с серой и ее кислотными соединениями, а азотная кислота и вовсе полностью разрушает структуру материала.

В концентрированных кислотах медь растворяется, поэтому при изготовлении оборудования для нефтегазовой промышленности требует дополнительной защиты. С этой целью применяются ингибиторы – замедлители химических реакций:

1. Экранирующие – формируют пленку, которая не позволяет кислотам достигать медной поверхности.
2. Окислительные – превращают верхний слой в окись, которая будет вступать в реакцию с кислотами без вреда для самого металла.
3. Катодные – увеличивают перенапряжение катодов, чем замедляют реакцию.

Коррозия в почве и влажном воздухе

В почве проживает множество микроорганизмов, которые вырабатывают сероводород, поэтому среда тут кислая, скорость коррозии меди возрастает. Чем более отклонено значение pH в сторону закисления, тем быстрее протекают процессы разрушения. Если грунт насыщен кислородом, металл окисляется, но ржавеет меньше. При длительном нахождении медных изделий в земле они зеленеют, становятся рыхлыми и могут даже рассыпаться. Краткосрочное пребывание в почве вызывает появление патины, от которой предмет можно очистить.

Влажный воздух плохо сказывается на состоянии материала только при долгом контакте, а вначале тоже вызывает появление патины (оксидного слоя). Исключение составляет пар, насыщенный хлоридами, сульфидами, углекислотой – в нем коррозия развивается стремительнее.

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.

Как вернуть блеск

Оттерев налет и грязь с медного изделия, нужно восстановить изначальный блеск для поддержания декоративных свойств. Есть несколько вариантов полировки, которые можно беспроблемно выполнить в бытовых условиях.

Смятая газета

Самый простой и эффективный способ вернуть прежний блеск заключается в полировке обычной газетой. Нужно свернуть пару листов газеты в комок и протереть им потускневшие места.

Уксусное тесто

Тесто, смешанное из уксусной эссенции и пшеничной муки, подходит не только для борьбы с загрязнениями, но и для полировки. Единственным отличием является то, что для полировки к тесту нужно добавить щепотку пищевой соли. Смесь из данных компонентов накладывают на поверхность предмета и оставляют до засыхания

Чтобы не повредить покрытие, важно убедиться в растворении частиц соли перед нанесением

Раствор соляной кислоты

Задействовать соляную кислоту рекомендуется в наиболее запущенных ситуациях. Сильнодействующий раствор возвращает блеск после натирания поверхности. В целях безопасности при работе с веществом нужно надевать защитные перчатки и маску, а в комнате открывать окна для проветривания.

Керосин и мел

Смесь керосина и меловой крошки наносят на мягкую губку и протирают металлическое покрытие до образования характерного блеска. Данный способ обработки подходит для чистки и финишной обработки изделий.

Использование зубной пасты или порошка

Абразивные вещества, включая зубную пасту и порошок, содержат компоненты, устраняющие потускнение с металлической поверхности. Состав наносят на потемневшие участки и с легким усилием втирают мягкой губкой. Затем остается промыть остатки нагретой водой и насухо протереть покрытие.

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.

Влияние примесей на порчу металлов

Известно, что металлы в чистом виде практически не подвергаются коррозии. Но на практике все материалы содержат какое-то количество примесей. Как же влияют они на сохранность при эксплуатации изделий? Допустим, что имеется деталь, изготовленная из двух металлов. Рассмотрим, как происходит коррозия меди с алюминием. При нахождении на воздухе ее поверхность покрывается тончайшей пленкой из воды. Надо заметить, что вода разлагается на ионы водорода и гидроксид-ионы, а углекислый газ, растворенный в воде, образует угольную кислоту. Получается, что медь и алюминий, погруженные в раствор, создают гальванический элемент. Причем алюминий – анод, медь – катод (алюминий в ряду напряжений стоит левее меди).

Ионы алюминия попадают в раствор, а к меди переходят избыточные электроны, разряжая у ее поверхности ионы водорода. Ионы алюминия и гидроксид-тоны соединяются и откладываются на поверхности алюминия в виде белого вещества, вызывая коррозию.

Влияние примесей на порчу металлов

Известно, что металлы в чистом виде практически не подвергаются коррозии. Но на практике все материалы содержат какое-то количество примесей. Как же влияют они на сохранность при эксплуатации изделий? Допустим, что имеется деталь, изготовленная из двух металлов. Рассмотрим, как происходит коррозия меди с алюминием. При нахождении на воздухе ее поверхность покрывается тончайшей пленкой из воды. Надо заметить, что вода разлагается на ионы водорода и гидроксид-ионы, а углекислый газ, растворенный в воде, образует угольную кислоту. Получается, что медь и алюминий, погруженные в раствор, создают гальванический элемент. Причем алюминий – анод, медь – катод (алюминий в ряду напряжений стоит левее меди).

Ионы алюминия попадают в раствор, а к меди переходят избыточные электроны, разряжая у ее поверхности ионы водорода. Ионы алюминия и гидроксид-тоны соединяются и откладываются на поверхности алюминия в виде белого вещества, вызывая коррозию.

Безопасность при работе

Чтобы максимально эффективно исключить вероятность отравлений и заболеваний, возникающих вследствие производства работ, связанных с нанесением лакокрасочных покрытий, вам будет обязательно строгое следование правилам техники безопасности. 

В первую очередь, в помещениях, где будут происходить работы, необходимо обеспечить хорошую вентиляцию. Затем, если это большое помещение, то люди, выполняющие лакокрасочные работы, должны быть обеспечены всеми необходимыми средствами индивидуальной защиты — то есть рукавицами, глухими комбинезонами.

Более того, особое внимание из этого списка необходимо уделить именно средствам защиты дыхательных путей — то есть масок и полумасок — респираторов. Так же, вам или вашим рабочим следует помнить и о личной гигиене

Для очищения рук от лакокрасочных материалов, вы можете использовать специальные чистящие пасты. Но ни при каких обстоятельствах не используйте для очистки кожи растворители, так как это приводит к появлению сыпи на кожном покрове, а так же к появлению разнообразных аллергических раздражений. 

Чтобы своевременно выявить разнообразные заболевания подобного характера необходимо, чтобы люди, которые занимаются лакокрасочными работами, проходили периодический медосмотр, с целью предупреждения возникновения данных дерматологических заболеваний.

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

Условия разрушения материала

Несмотря на устойчивость к порче, даже медные изделия при определенных условиях могут ржаветь. Меньше всего подобные явления выражены во влажном воздухе, воде, почве, больше – в кислой среде.

Серьезно снизить коррозию можно путем лужения – покрытия меди слоем олова. Качественное лужение дает надежную защиту от повреждений, повышает коррозионную стойкость, делает материал не подверженным действию высоких температур, дождя, града, снега. Срок службы луженых изделий составляет более 100 лет без потери первоначальных свойств.

Влияние воды

Скорость коррозии меди в воде сильно зависит от наличия оксидной пленки на ее поверхности, а также от степени насыщенности воды кислородом. Чем больше содержание последнего, тем интенсивнее протекает разрушение материала. В целом, медь считается стойкой к вредному воздействию соленой и пресной воды, и пагубно влияют на нее только растворенные ионы хлора, низкий уровень pH. Прочность, неподверженность ржавлению позволяет применять материал для изготовления трубопроводов.

Если на поверхности изделия, покрытого медью, имеется коричневая или зеленая оксидная корка, разрушающие вещества в малой степени проникают внутрь. Обычно оксидный слой формируется спустя 60 дней нахождения металла в воде. Более прочной считается зеленая корка (карбонатная), рыхлой и менее крепкой – черная (сульфатная).

В морской воде уровень коррозии практически такой же, как и в пресной. Лишь при ускорении движения жидкости коррозия становится ударной, поэтому – более интенсивной. Медь – материал, который не способен обрастать морскими микроорганизмами, ведь его ионы губительны для моллюсков, водорослей. Это свойство металла используется в судоходстве, рыбном хозяйстве.

Воздействие кислот и щелочей

В щелочах медь не портится, ведь материал сам по себе является щелочным, зато кислоты для нее являются самыми пагубными по воздействию. Наиболее значимая и быстрая коррозия происходит при контакте с серой и ее кислотными соединениями, а азотная кислота и вовсе полностью разрушает структуру материала.

В концентрированных кислотах медь растворяется, поэтому при изготовлении оборудования для нефтегазовой промышленности требует дополнительной защиты. С этой целью применяются ингибиторы – замедлители химических реакций:

1. Экранирующие – формируют пленку, которая не позволяет кислотам достигать медной поверхности.
2. Окислительные – превращают верхний слой в окись, которая будет вступать в реакцию с кислотами без вреда для самого металла.
3. Катодные – увеличивают перенапряжение катодов, чем замедляют реакцию.

Коррозия в почве и влажном воздухе

В почве проживает множество микроорганизмов, которые вырабатывают сероводород, поэтому среда тут кислая, скорость коррозии меди возрастает. Чем более отклонено значение pH в сторону закисления, тем быстрее протекают процессы разрушения. Если грунт насыщен кислородом, металл окисляется, но ржавеет меньше. При длительном нахождении медных изделий в земле они зеленеют, становятся рыхлыми и могут даже рассыпаться. Краткосрочное пребывание в почве вызывает появление патины, от которой предмет можно очистить.

Влажный воздух плохо сказывается на состоянии материала только при долгом контакте, а вначале тоже вызывает появление патины (оксидного слоя). Исключение составляет пар, насыщенный хлоридами, сульфидами, углекислотой – в нем коррозия развивается стремительнее.

Способы защиты от коррозии

Существуют разные виды антикоррозийной защиты металлоконструкций. Большинство деталей и заготовок обрабатывается с помощью промышленных растворов и оборудования. Однако, существуют и бытовые методы обработки металлических поверхностей.

Промышленные

Если говорить о промышленных средствах от ржавчины на металле, можно выделить такие виды обработки:

1. Лакокрасочное покрытие.
2. Термическая обработка.
3. Защитный слой из металла. Наносится с помощью специального оборудования при высокой температуре и давлении.
4. Добавление легирующих примесей в металл при его плавке. Этот процесс называется пассивация.
5. Электрозащита.
6. Использование ингибиторов. Это вещества, которые останавливают протекание химических реакций, приводящих к появлению ржавчины.

Существуют и другие методы обработки, которые используются на производстве. Выбор технологии зависит от того, в какой среде будет эксплуатироваться металлоконструкция.

Бытовые

Бытовые средства от ржавчины представляют собой лакокрасочные покрытия. Для защиты металлов используется:

1. металлическая пудра;
2. различные полимеры;
3. смолы на основе силикона;
4. ингибиторы.

Если металлическая поверхность уже повреждена, нужно использовать другие составы. Для этого подходят специальные смолы, стабилизаторы, грунты и преобразователи.

Чистка монет из меди

Медные монеты представляют собой антиквариат, и в наше время не выпускаются. Нередко их приходится чистить, чтобы вернуть привлекательный вид. Если монета контактировала со свинцом, налет на ней может быть желтоватым. В таком случае он прекрасно очищается столовым уксусом (9%). Зеленый налет убирают раствором лимонной кислоты (10%) или соком лимона, коричневый – аммиаком, углекислым аммонием.

Нужно помнить, что порой слой патины придает монетам более благородный и винтажный вид, поэтому удалять его желательно не всегда. Некоторые, напротив, стараются искусственно состарить деньги домашним способом. Для этого надо взять литр дистиллированной воды, 5 г аптечной марганцовки, 50 г медного купороса. Раствор нагреть, не кипятя, бросить в него монеты, оставить до достижения нужного оттенка. Для закрепления эффекта высохшие деньги обработать смесью бензола и спирта (1:1). После монеты обретут красивый состаренный облик и смогут украсить любую коллекцию предметов антиквариата.

Где используют

Крепкий материал применяют в разных отраслях народного хозяйства. Двухкомпонентные сплавы с содержанием цинка до 20% используют при создании автомобильных запасных частей, теплового оборудования и змеевиков. Если в составе более 40% дополнительного ингредиента, то средство подойдет для штампованных изделий, фурнитуры. 

Фурнитура из сплаваИсточник indonesian.alibaba.com

Сфера использования многокомпонентных видов шире, чем у простых аналогов. Прутки из латуни – длинномерный «полуфабрикат», который станет заготовкой для деталей летательных аппаратов, пружин, труб. Средство выпускают в разных геометрических формах.

Латунные плиты с прямоугольным сечением создают методом литья или проката. Виды различают по степени твердости. Изделия применяют при отделке строений и в промышленности. Проволока – вытянутый профиль, который уместен при производстве мелких деталей, крепежей, не боящихся агрессивных сред.

Из-за устойчивости к коррозии латунь используют при создании элементов сантехники. В домах премиум-класса трубы из металла применяют в отопительной системе. Смесители, краны-буксы бывают как лакированными, так и хромированными. Виды из сплава намного прочнее и долговечней моделей из нержавейки. Единственный недостаток – ограниченность форм.

Где используют медный сплавИсточник aliexpress.ru

Латунь используют в декоративном направлении. Из желтого металла делают ободки зеркал, светильники и скульптуру, оформляя под бронзу. Из сплава создают как утварь для православных обрядов, так и самовары. Часовая промышленность делала из яркого сырья корпусы для часов.

Визуально латунь напоминает золото, особенно при соединении меди с цинком и алюминием. Из металла получаются предметы очень тонкой работы. Начинающие ювелиры часто тренируют мастерство на таких изделиях, используя сплавы с маркировкой «Л68» и «Л62».

Украшение тонкой работыИсточник madeheart.com

Как предохранить медные изделия от образования налёта

Ювелирные изделия из меди ценятся не только за красоту, но и, как считается, за полезные для здоровья свойства. Но в отличие от более дорогих изделий из золота, медным украшениям требуется небольшой уход, чтобы избежать окисления.

При окислении медные кольца и браслеты не только покрываются налётом, они еще и оставляют некрасивые зелёные пятна на коже. Такое случается, когда медь вступает в реакцию с воздухом и водой, в результате чего образуется карбонат меди.

Окисление меди, хотя и выглядит некрасиво, вреда здоровью не приносит, но при надлежащей очистке и ежедневном уходе его можно избежать.

1. Тщательно чистите медное изделие кислотным чистящим средством и, при необходимости, зубной щёткой. В магазинах можно найти много подходящих чистящих средств, но в лимонном соке, уксусе и даже кетчупе тоже содержится достаточное количество кислоты для базовой чистки, а соль можно использовать в качестве абразивного вещества для оттирания самых упрямых пятен.
2. Ополосните медное изделие, чтобы смыть с него чистящее средство, а затем нейтрализуйте оставшуюся кислоту. Окуните изделие в смесь из 1 части пищевой соды и 16 частей воды.
3. Опять ополосните украшение чистой водой и высушите. Смажьте все поверхности изделия ксилоном или денатурированным спиртом. Подождите, пока оно полностью высохнет.
4. Покройте медное изделие тонким слоем воска и полируйте до блеска. Воск для ювелирных изделий можно приобрести в ювелирном магазине, но отлично подойдёт и воск для автомобилей.
5. Перед сном обязательно снимайте все украшения из меди и вытирайте их мягкой чистой тканью, чтобы очистить от пота и жира. После таких ежедневных процедур медное украшение реже нуждается в чистке и полировке для сохранения наилучшего внешнего вида.

Примечания:

• Для более длительной защиты смазывайте медное изделие вместо воска полирующим покрытием на основе растворителя.
• Будьте осторожны, когда чистите изделие с патиной или состаренную медь.

Если статья хоть немного помогла, поставьте, пожалуйста, лайк:

…или подпишитесь на новости:

electro-shema.ru

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Почему ржавеет нержавейка? Простая невнимательность

небольшая очередь на загрузку на нашем складе с нержавейкой

Рассмотрим ещё пример. Заслали вы бойца на машине за металлом для нужд производства вашего к металлоторговцу. Да не за простым металлом, а за разномарочным. За черным и за нержавеющим. Хотя нержавейка и так относится к черному металлу, но сейчас не об этом. Итак, боец на базе. Его грузят. Листовым прокатом его грузят. И складывают всё друг на друга. Черный лист на лист нержавеющий. Без каких-либо прокладок между листами. И в процессе погрузки черный лист немного царапнул по нержавеющему. А ещё и моросит на улице слегка. В общем, созданы все условия для того, чтобы нержавейка начала ржаветь.

А всё почему? Потому что повреждён защитный слой оксидной пленки и происходит вытяжка железа на поверхность нержавеющего листа, которое и будет корродировать. Ибо вспомнив таблицу из ГОСТа 9.005 72-ого года рождения выпуска, в которой указана допустимость контактов различных металлов друг с другом, можно увидеть, что нержавеющие хромоникелевые и хромистые стали ну никоим образом не должны контактировать с низколегированной и углеродистой, то есть черной, сталью. От слова совсем. Разве что некоторым хромистым сталям ограничено допустимы контакты в атмосферных условиях и то при условии азотированного, оксидированного или фосфатированного покрытия низколегированной и углеродистой стали. Вот вам ещё один ответ на вопрос почему ржавеет нержавейка.

Что такое коррозия

Это разрушение металлов в результате воздействия на них окружающей среды. В странах с хорошо развитой промышленность ущерб от коррозии составляет 4–5% национального дохода. Портятся не только металлы, но и механизмы, и детали, изготовленные из них, что ведет к очень большим затратам. В результате ржавления трубопроводов зачастую происходит утечка вредных химических веществ, что приводит к загрязнению почвы, воды и воздуха. Все это пагубно сказывается на здоровье людей. Коррозия меди является спонтанным ее разрушением под влиянием отдельных элементов среды обитания человека. Причина порчи металла заключается в неустойчивости его к отдельным веществам, находящимся в воздухе. Скорость коррозии тем больше, чем выше температура.

Особенности современных лакокрасочных покрытий

Современные защитные составы делятся на два типа:

• «два в одном» состав включает в себя грунтовку и краску;
• «три в одном» включает в себя преобразователь ржавчины, грунтовой состав, окрашивающий состав.

Антикоррозионные составы «два в одном» в большинстве случаев применяются для защиты металлической кровли. В этом случае состава требуется так много, что более низкая цена имеет существенное значение. Упаковка качественного состава «три в одном» должна иметь надпись – «непосредственно на ржавчину». Только в этом случае ее высокая цена оправдана.

Современные защищающие от коррозии лакокрасочные составы содержат в себе воду. Это полиуретановые водные составы 2К. Они имеют противокоррозионные ингибиторы и красящие пигменты. Такие покрытия с ультрафиолетовым отверждением противостоят даже соленому туману и постоянной конденсации.