Коррозия меди в воде

Растворяется ли медь в воде

Коррозия меди – это ее разрушение под воздействием окружающей среды.

Медь и ее сплавы нашли широкое применение во многих отраслях промышленности. Это связано с высокой коррозионной стойкостью данного металла, теплопроводностью, электропроводностью. Медь отлично обрабатывается механически, паяется.

Значительная коррозия меди наблюдается в окислительных кислотах, аэрированных растворах, которые содержат NH4+, CN- и другие ионы, способные с медью образовывать комплексы.

Коррозия меди в воде

Скорость коррозии меди в воде во многом зависит от наличия на поверхности оксидных пленок.

В быстро движущихся водных растворах и  воде медь подвергается такому виду разрушения, как ударная коррозия. Скорость протекания ударной коррозии меди  сильно зависит от количества растворенного кислорода.

Если вода сильно аэрирована – ударная коррозия меди протекает интенсивно, если же обескислорожена – разрушение незначительно. Коррозия меди в аэрированной воде усиливается с уменьшением рН, увеличением концентрации ионов хлора.

Особенностью меди, омываемой морской водой, можно считать то, что она является одним из немногих металлов, которые не подвержены обрастанию микроорганизмами. Ионы меди для них губительны.

С чистой меди очень часто изготавливают трубопроводы для подачи в дома воды. Они надежны, служат очень долгое время.

При наличии в воде растворенной угольной и других кислот  медь понемногу корродирует, а продукты коррозии меди окрашивают сантехническое оборудование.

Если вода, проходящая через медные трубы контактирует с железом, алюминием или оцинкованной сталью – то коррозию этих металлов значительно усиливается. Ионы меди осаждаются на поверхности этих металлов, образуя коррозионные гальванические элементы.

Чтоб исключить вредное влияние воды с медных труб на другие металлы используют луженую медь. Внутреннюю часть медного трубопровода покрывают  оловом. Оловянное покрытие должно быть безпористым, во избежание возникновения гальванического элемента (олово по отношению к меди является катодом).

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→ Sn2+ — 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 меди

В атмосферных условиях медь отличается высокой коррозионной стойкостью. На сухом воздухе поверхность меди почти не меняется. А при контакте с влажным воздухом образуется нерастворимая пленка, состоящая с продуктов коррозии меди типа CuCO3•Cu(OH)2.

2Cu + H2O + CO2 + O2 → CuCO3•Cu(OH)2.

В зависимости от состава среды и еще многих факторов  на медной поверхности в атмосфере сначала образуется очень тонкая защитная пленка, состоящая с оксидов меди и ее чистой закиси. Время образования этой пленки может достигать нескольких лет. Поверхность немного темнеет, становится коричневатой. Иногда пленка может быть почти черного цвета (во многом зависит от состава коррозионной среды).

После образования оксидного слоя на поверхности начинают скапливаться соли меди, имеющие зеленоватый оттенок. Образующийся оксид меди и соли называют еще патиной. Цвет патины колеблется от светло коричневого, до черного и зеленого. Зависит от качества обработки поверхности, состава самого металла и среды, времени контакта с коррозионной средой (от внутренних и внешних факторов).

Соли и оксиды, формирующие патину, нерастворимы в воде и обладают естественными декоративными, защитными свойствами по отношению к поверхности меди.

Присутствие во влажном воздухе углекислого газа приводит к образованию на поверхности смеси, которую еще называют малахитом. Сульфиды, хлориды, находящиеся в воздухе, разрушают малахит. Это ускоряет атмосферную коррозию меди.

Коррозия меди в почве

Коррозия меди в почве сильно зависит от значения рН грунта.  Чем грунт щелочнее либо кислее, тем быстрее проходит коррозия меди в почве. Менее сильное влияние оказывает аэрация, влажность грунта.

При сильном насыщении почвы микроорганизмами усиливается коррозия меди и ее сплавов.

Это объясняется тем, что некоторые из них в процессе своей жизнедеятельности вырабатывают сероводород, который разрушает защитную оксидную пленку.

Причины коррозии меди

• 1 Свойства меди
• 2 Коррозионные свойства

Коррозия меди — это процесс спонтанного разрушения данного металла в результате различных видов воздействия окружающей среды.

Здесь нельзя применить такое понятие, как ржавление, которое привычно для описания данного процесса с железом. Причиной коррозии любых металлов служит термодинамическая неустойчивость материала к воздействию активных веществ, находящихся в воздухе.

Скорость коррозии меди напрямую зависит от изменения температуры. При увеличении температуры на 100 °С темпы протекания реакции возрастают в несколько раз.

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».

Пластичный металл широко используется человеком.

• 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.

Коррозионные свойства

Поскольку материал не является химически активным элементом, коррозия меди практически не происходит при взаимодействии с воздухом, пресной и морской водой.

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.

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.

При очень длительном нахождении медных предметов в почве они превращаются в рыхлую массу светло-зеленого цвета, при непродолжительном — покрываются незначительным слоем патины, которая легко удаляется при очистке.

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.

Коррозия цветных металлов

Рассмотрим характеристики некоторых чистых металлов и их сплавов. С целью предупреждения коррозии цветных металлов необходимо руководствоваться следующими основными положениями:

— не применять вместе различные материалы, поскольку возможно интенсивное развитие коррозии в результате образования макроэлементов;

— не допускать чрезмерно высокого нагрева металлических деталей, находящихся в контакте с водой, так как это может вызвать интенсивную коррозию в результате образования пар дифференциальной аэрации; нежелательны также местные изменения температуры;

— стараться избегать образования застойных зон, в которых происходит снижение концентрации кислорода в воде, так как это может привести к разрушению пассивирующей пленки и растворению токсичных металлов (Pb, Cu).

Коррозия алюминия

Этот металл, имеющий высокий отрицательный потенциал (—1,34 В), теоретически очень подвержен коррозии, но в действительности пассивируется в результате окисления влажным воздухом и образования защитной пленки оксида алюминия. Эту пассивацию можно вызвать искусственно анодным окислением.

Алюминий иногда применяют в морской воде при условии, что, во-первых, на нем не образуются отложения загрязнений, что приводит к возникновению катодных участков, и, во-вторых, применяется технически чистый алюминий. Алюминий можно использовать в слабо кислых водах, но его контакт со щелочными водами недопустим.

Коррозия меди

В воде, содержащей кислород, происходит естественная пассивация меди пленкой оксида меди CuO, которая имеет малую растворимость, но на практике может подвергаться сольватации в виде комплекса аммиаком или цианидами. Тем не менее эта окисная пленка в отличие от пленки, образующейся на алюминии, часто оказывается пористой, и поэтому при производстве и применении медных труб должны быть приняты меры предосторожности.

https://www.youtube.com/watch?v=s2-0hGlxXgw

Сквозные изъязвления и питтинговая коррозия меди иногда наблюдаются в холодных минерализованных водах (питтинг типа I) и при использовании отожженных труб. Те же явления происходят в горячей воде с низким солесодержанием (питтинг типа II).

Коррозия свинца

Оксид свинца РЬО и гидроксид свинца РЬ(ОН)2 относительно растворимы.

Поэтому все воды, содержащие кислород, очень коррозионны и опасны для свинца, кроме вод, которые одновременно имеют высокую бикарбонатную щелочность (выше 2,4 мг*экв/л) и малое содержание свободного диоксида углерода (pH немного выше 7).

В этом случае может образовываться гидроксикарбонат, который характеризуется значительно меньшей растворимостью, чем гидроксид и, следовательно, защищает металл, если одновременно происходит осаждение карбоната кальция.

Однако в настоящее время рекомендуется ограничивать применение свинцовых труб для питьевого водоснабжения; и оно должно быть полностью исключено для мягкой воды.

Коррозия оцинкованной стали

Рассмотрим покрытия, полученные или электроосаждением цинка, или горячим цинкованием (погружением в ванну с цинком при температуре 450 °С или непрерывным процессом Sendzimir).

В этом случае слой n-фазы переменной толщины прочно связан со сталью, а его внешняя поверхность окисляется с образованием гидроксида цинка, оксида или гидроксикарбоната в зависимости от температуры и щелочности воды.

Пленка имеет очень сложную структуру и замедляет коррозию цинка торможением диффузии кислорода. Скорость коррозии, которая велика в мягкой воде, значительно уменьшается в водах, содержащих бикарбонат кальция.

Защитная пленка имеет более низкую электрическую проводимость, чем пленка, образующаяся на других металлах, и не изменяет потенциал цинка, поэтому действует скорее как лакокрасочное покрытие или растворимый анод, чем как пассивирующая пленка.

При высокой коррозионной активности воды и разрушении пленки цинк, который имеет высокий отрицательный потенциал (—0,776 В), подвергается ускоренной коррозии, заканчивающейся коррозией железа с образованием ржавчины.

Влияние температуры. Скорость коррозии резко возрастает с повышением температуры, достигает максимума при 60 °С и затем снижается до начального значения при 100 °С.

При 60 °С все гидроксиды цинка превращаются в более пористый оксид, который имеет плохую адгезию с металлом и образует пленку с более положительным потенциалом, чем потенциал цинка.

В результате полярность элемента «защитная пленка — железо» изменяется на противоположную. Это вызывает ускоренную сквозную коррозию незащищенной поверхности стали.

Действие меди. Появление ионов Cu2+ в растворе (экзогенная медь, попавшая в воду в систему выше по течению) повышает электрическую проводимость пленки оксида цинка и в результате скорость коррозии стали возрастает.

Поэтому цинкование стали обеспечивает устойчивое замедление коррозии только в воде с низкой коррозионной активностью.

При использовании оцинкованных труб в воде с высокой коррозионной активностью, и особенно в морской воде, следует иметь в виду временный характер защиты, которую обеспечивает цинкование.

Коррозия латуни

Латуни — это медно-цинковые со следующими стандартными составами):

Состав III рекомендуется использовать в морской воде.

Обесцинкование или растворение цинка с выделением остаточной Cu иногда происходит в латуни типа I и реже в других. Металл становится пористым и хрупким.

Обесцинкование усиливается в присутствии солей и вызывает образование элементов, в которых латунь служит анодом, что приводит к быстрому разрушению сплава, которое может быть предотвращено наличием в сплаве мышьяка или сурьмы.

В настоящее время имеются сорта латуни, применение которых позволяет решить эту проблему.

В 22,7 млн рублей оценен ущерб от летнего замора рыбы на Заинском водохранилище.

Следственный Французская компания Veolia получила контракт стоимостью € 240 млн на строительство и эксплуатацию электростанции, Индонезийская энергетическая компания PT Bhumi Jati Power заключила контракт на строительство двух угольных энергоблоков Голосование голландского парламента состоялось в пользу движения, чтобы сократить выбросы углекислого газа на 55% Исследователи из японского Университета Киото обнаружили, что композиты с содержанием силицида молибдена повышают эффективность Немецкий энергетический гигант Siemens получил два заказа из России и Турции на поставку компактных Власти Алтайского края ввели режим повышенной готовности Рубцовска к отопительному сезону и выдвинули ультиматум Значимый энергопроект реализован в Екатеринбурге – в Академическом районе города запустили в коммерческую эксплуатацию 13 сентября в ожоговый центр Новосибирска с территории ТЭЦ-2 увезли мужчину с тяжелыми ожогами. Администрация Волгограда направила в областной арбитражный суд заявление о признании банкротом собственника старейшей электростанции Valmet, поставщик технологий для целлюлозно-бумажной и энергетической промышленности из Финляндии, получил контракт от датской Представители американской General Electric (GE) объявили, что их компания произведёт капитальный ремонт двух паровых Глава Wintershall, крупнейшей компании на международном рынке сырой нефти и природного газа, сказал, что В Словакии под угрозой закрытия из-за нерентабельности производства вследствие установившихся низких цен на электроэнергию 22 августа в 14-12 на Рефтинской ГРЭС из-за разрушения конденсатора связи ВЛ 220 кВ Вчера, 20 августа, на Армавирской ТЭЦ в городе Армавир Краснодарского края произошел пожар, в Немецкая Siemens получила заказы от клиентов в Великобритании и США в общей сложности на Крупнейшая в своё время угольная электростанция North Yorkshire в Великобритании в настоящее время работает Российская инжиниринговая компания «Технопромэкспорт» (входит в госкорпорацию «Ростех») и «Иранская холдинговая компания по выработке Трагический инцидент уже вызвал широкий общественный резонанс. Как сообщили сегодня в областном управлении труда, Прокуратура Котовска заинтересовалась руководителями Котовской ТЭЦ. Причиной прокурорской проверки стала задолженность по заработной плате, Южная Корея, как сообщается, планирует поэтапно закрыть десять устаревших угольных электростанций к 2025 году Российская энергетическая компания «Газпром Энергохолдинг» (ГЭХ, входит в «Газпром») не смогла найти поставщика угля Компания Fortistar объявила о своих планах строительства электростанции установленной электрической мощностью 3 МВт, которая Представители Книги рекордов Гиннесса признали энергоблок мощностью 605 МВт на тепловой электростанции расположенной в Управляющий директор филиала ПАО «Квадра» — «Курская генерация» Александр Воронин сообщил о консервации запланированного Немецкий энергетический гигант Siemens заключил контракт с компанией из Израиля на строительство двух тепловых Первые две газовые турбины из 24 планируемых, что Египет заказал в июне прошлого года, На одном из предприятий-подрядчиков строительства четвертого энергоблока Пермской ГРЭС объявлена забастовка. С 26 мая Как сообщают жители города Суворов в Тульской области, рядом с которым расположена Черепетская ГРЭС,

Ржавеет ли медь — Справочник металлиста

Когда два разнородных металла вступают в контакт, и присутствует электролит, такой как влага, то возникает вероятность биметаллической коррозии у более электроотрицательного или анодного металла, как определено в электрохимическом ряду, который корродирует в первую очередь, предотвращая коррозию другого металла.

Биметаллический эффект является основой для защиты, которую цинковое покрытие (горячее цинкование) обеспечивает для малых зон незащищённой стали, если покрытие повреждено.

Цинковые покрытия корродируют в первую очередь, защищая металл, который ниже его в электрохимическом ряду.

Степень биметаллической коррозии будет зависеть от числа таких факторов, как контактируют металлы, соотношение площадей контактирующих металлов и условий эксплуатации.

Как правило уровень биметаллической коррозии будет увеличиваться с увеличением разницы потенциалов между двумя металлами, например, как далеко расположены друг от друга два металла в гальваническом ряду напряжений.

Однако потенциал может изменяться вследствие образования оксидного слоя и не может быть использован для определения степени возникновения биметаллической коррозии, так как другие факторы, которые приведены ниже, также важны.

Соотношение площадей контактирующих металлов имеет существенное значение, и в идеале соотношение металлов анод-катод должно быть высоким.

к. для биметаллической коррозии электролит должен связать два имеющихся металла.

В результате, в сухой окружающей среде (внутри помещения) вероятность биметаллической коррозии очень низкая, в то время как во внешних атмосферных условиях вероятность увеличивается, вследствие наличия влаги в виде дождя и конденсации. Наиболее худшими условиями является погружение в раствор, где электролит постоянно соединяет два металла. Обычно любая возможность биметаллической коррозии может быть ослаблена электрической изоляцией двух металлов друг от друга.

Для болтовых соединения могут быть обеспечены при использовании неопреновых или пластиковых шайб, в то время как для перекрытых поверхностей это может быть достигнуто использованием пластиковых прокладок или окрашиванием одной из поверхностей подходящей системы лакокрасочного покрытия.

Обычно горячеоцинованная сталь хорошо функционирует в контакте с наиболее распространенными конструкционными металлами, когда в атмосферных условиях, обеспечивается высокое отношение площадей оцинкованной стали к другому металлу. И наоборот, в условиях погружения эффект биметаллической коррозии существенно увеличивается, и обычно требуется изоляция.

Медь и латунь

Если установка требует, чтобы контакт между гальванизированными материалами и медью или латунью в сырой или влажной окружающей среде, может произойти быстрая коррозия цинка. Даже сточные воды могут содержать достаточное количество растворенной меди, чтобы вызвать быструю коррозию.

Если использование меди или латуни в контакте с гальванизированными покрытиями неизбежно, должны быть приняты меры предосторожности, чтобы предотвратить электрический контакт между этими двумя металлами.

Поверхность разъема должна быть изолирована непроводящими прокладками; соединения должны быть выполнены с изолирующим крепежом и уплотняющей втулкой.

Это должно гарантировать, что вода повторно не распространиться и потоки воды от гальванизированной поверхности к медной или латунной не реверсирует.

Алюминиевая и нержавеющая сталь

В умеренных атмосферных условиях умеренной влажности, контакт между оцинкованной поверхностью и алюминия или нержавеющей стали, вряд ли вызовет существенную инкрементную коррозию. Тем не менее, при очень влажных условиях, оцинкованной поверхности может потребоваться электрическая изоляция от алюминия или нержавеющей стали.

Нержавеющая сталь

Когда гальванизированные болты используются на нержавеющей стали, цинк первоначально жертвует собой, пока защитный слой ржавчины не разовьется на нержавеющей стали.

Как только этот слой ржавчины разовьется, он формирует слой изоляции, который предотвращает дальнейшую защиту цинка. Цинковое покрытие должно быть достаточно толстым, чтобы продлить защиту от ржавчины в течение несколько лет.

У гальванизированных болтов выполненных горячим методом хватает цинкового покрытия, чтобы продлить защиту с минимальной потерей в эксплуатации покрытия.

Нержавеющая сталь а-б а-б а-б б б-в

a — Цинковое покрытие будет испытывать или дополнительную коррозию, или только незначительную. дополни- тельную коррозию, которая обычно допускается при эксплуатации.

Б — Цинковое покрытие будет испытывать незначительную или умеренную дополнительную коррозию, которая может быть допустимой в некоторых случаях эксплуатации.

В — Цинковое покрытие будет испытывать сильную дополнительную коррозию, необходимы защитные меры.

Коррозия меди и ее сплавов: возможные причины и способы решения проблемы

Медь и медные сплавы имеют высокую электро- и теплопроводность, поддаются механической обработке, обладают хорошей стойкостью к коррозии, поэтому активно применяются во многих отраслях промышленности. Но при попадании в определенную среду все-таки проявляется коррозия меди и ее сплавов. Что это такое и как защитить изделия от порчи, рассмотрим в этой статье.

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.

Электрохимическая коррозия

Это самый распространенный вид разрушения металлических изделий. Электрохимическая коррозия разрушает детали машин, различные конструкции, находящиеся в земле, воде, атмосфере, смазочно-охлаждающих жидкостях.

Это повреждение поверхности металлов под воздействием электрического тока, когда при химической реакции происходит отдача и перенос электронов с катодов на аноды. Способствует этому неоднородная химическая структура металлов.

При контакте меди с железом в электролите возникает гальванический элемент, где железо становится анодом, а медь – катодом, потому что железо в ряду напряжений по таблице Менделеева стоит левее меди и обладает большей активностью.

В паре железа с медью коррозия железа наступает быстрее, чем меди. Это происходит потому, что при разрушении железа электроны от него переходят к меди, которая остается защищенной до тех пор, пока полностью не разрушится весь слой железа. Этим свойством часто пользуются для защиты деталей и механизмов.

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.

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.

Коррозия меди в кислых средах

Медь проявляет хорошую устойчивость к коррозии в любых условиях, так как нечасто вытесняет водород, потому что она в электрохимическом ряду напряжений стоит около благородных металлов. Широкое использование меди в химической промышленности вызвано ее стойкостью ко многим агрессивным органическим средам:

• нитратам и сульфидам;
• фенольным смолам;
• уксусной, молочной, лимонной и щавелевой кислоте;
• гидроокиси калия и натрия;
• слабым растворам серной и соляной кислоты.

С другой стороны, отмечается сильное разрушение меди в:

• кислых растворах солей хрома;
• минеральных кислотах — хлорной и азотной, причем коррозия усиливается с увеличением концентрации.
• концентрированной серной кислоте, усиливаясь при повышении температуры;
• гидроокиси аммония;
• окисляющих солях.

Методы предохранения металла

Практически все металлы в газообразной или жидкой среде подвергаются поверхностному разрушению. Основным способом защиты меди от коррозии является нанесение на поверхность изделий защитного слоя, состоящего из:

• Металла – на медную поверхность изделия наносится слой металла, который более устойчив к коррозии. Например, в качестве него используют латунь, цинк, хром и никель. В этом случае контакт с окружающей средой и окисление будет происходить с металлом, используемым для покрытия. Если защитный слой частично портится, то происходит разрушение основного металла – меди.
• Неметаллических веществ – это неорганические покрытия, состоящие из стекловидной массы, цементного раствора, или органические – краски, лаки, битум.
• Химических пленок – защиту образуют химическим способом, создавая на поверхности металла соединения, надежно предохраняющие медь от коррозии. Для этого используют оксидные, фосфатные пленки или насыщают поверхность сплавов азотом, органическими веществами либо обрабатывают углеродом, соединения которого надежно сохраняют ее.

Кроме этого, в состав медных сплавов вводят легирующий компонент, который усиливает антикоррозийные свойства, или изменяют состав окружающей среды, удаляя из нее примеси и вводя ингибиторы, замедляющие протекание реакции.

Заключение

Медь не является химически активным элементом, из-за этого ее разрушение происходит очень медленно практически в любой среде. Поэтому она широко используется во многих отраслях народного хозяйства. Например, металл очень стойко ведет себя в чистой пресной и морской воде. Но при увеличении содержания кислорода или ускорении тока воды устойчивость к коррозии падает.