Латунь в природе встречается в виде: Помогите плииз)Латунь в природе встречается в виде::А) оксидов Б) самородномВ)карбонатовГ)

alexxlab | 19.01.2020 | 0 | Разное

сплав на основе меди и цинка, свойства и характеристики, описание

Марки латуни

Рассмотрим влияние примесей на примере двух популярных марок:

• Л63 – плохо обрабатывается механическими методами, используется для изготовления гаек, болтов, деталей машин и элементов теплотехники;
• ЛС59-1 – хорошо обрабатывается, применяется для изготовления гаек, болтов, зубчатых колес и втулок.

Первая марка представляет собой двухкомпонентный сплав с массовой долей цинка до 37%. Во втором содержание цинка достигает 40%, но, несмотря на это, он пластичнее и технологичнее благодаря дополнительному легированию свинцом.

Достоинства и недостатки латуни

Латунь – один из наиболее востребованных металлов в современной промышленности. Её популярность обусловлена оптимальным сочетанием цены и основных характеристик, а простота обработки позволяет изготавливать из неё практически любые детали.

Основные преимущества латунного проката:

Механические свойства латуни

Детали отличаются относительно высокой прочностью и износостойкостью.

Некоторые сочетания цинка и меди относятся к антифрикционным материалам (минимизируют трение, устойчивы к истиранию), благодаря чему могут применяться в качестве втулок и вкладышей в непрерывно работающих механизмах.

Коррозионная стойкость латунных сплавов

Латунный прокат подходит для производства водопроводной арматуры и других деталей, продолжительное время контактирующих с водой.

Тепло- и электропроводность латуни

Данные свойства позволяют применять латунь в теплообменниках, а также для изготовления контактных групп и теплоотводов в электроаппаратуре.

Эстетические свойства латунного проката

Меняя состав легирующих компонентов, можно получать оттенки, практически неотличимые от золота.

Технологичность латуни

 Металлы на основе меди и цинка хорошо поддаются механической обработке, благодаря чему из заготовок и предварительных отливок можно вытачивать любые детали. Кроме того, они хорошо поддаются пайке.

Основным недостатком можно назвать склонность к растрескиванию латуни с повышенным содержанием цинка (более 20%), особенно при использовании во влажной среде и при наличии паров аммиака.

Первым признаком снижения прочности латунного металлопроката является потеря естественного цвета, постепенно ухудшаются и другие свойства.

Способы улучшения характеристик латунных сплавов

Значительно снизить хрупкость сплава можно при помощи отжига, осуществляемого в температурном диапазоне 240-260 °C. В процессе термической обработки улучшаются прочностные показатели материала, и устраняется остаточное напряжение. Основным способом влияния на эксплуатационные характеристики (прочность, плотность, пластичность, цвет и прочие) является введение легирующих компонентов.

Чистый сплав цинка и меди называется двухкомпонентным, если в составе присутствуют легирующие элементы – многокомпонентным. Чаще всего в качестве легирующих добавок выступает свинец, кремний, никель, железо, олово и марганец. Их процентное содержание обычно невелико (до 1-1,5%), но характеристики меняются кардинально. Если превысить норму, то качество латунного металлопроката может значительно ухудшиться.

Введение кремния и свинца позволяет улучшить прочностные и антифрикционные характеристики латуни, благодаря чему значительно возрастает износостойкость изготовленных из него механических деталей. Если массовая доля кремния превысит технические нормативы, характеристики латуни могут резко ухудшиться. Также свинец и кремний при соблюдении пропорций позволяют улучшить эстетические свойства материала.

Олово, алюминий и марганец повышают приспособляемость к растяжению, а добавление железа с марганцем позволяет увеличить показатель относительного удлинения. Здесь важно отметить, что все остальные легирующие добавки действуют на показатель удлинения отрицательно.

Для повышения антикоррозионных свойств в латунные сплавы добавляют никель, олово, марганец и алюминий. Добавление никеля позволяет избавиться от растрескивания в условиях повышенной влажности. Дополнительный положительный эффект от легирования оловом заключается в повышении прочности, плотности и стойкости к морской воде, а также соляным туманам. Поэтому такие материалы используются в приборах, предназначенных для судоходства.

Легирование свинцом повышает пластичность и технологичность, благодаря чему латунь легче поддается механической резке. При обработке на токарном станке заготовки не растрескиваются. Стружка получается мелкой, а поверхность – практически идеально гладкой, благодаря чему готовая деталь не нуждается в финишной обработке.

Мышьяк в качестве легирующего компонента для сплавов цинка и меди применяется редко. Обычно легированные им детали применяются для работы в агрессивных химических средах. Если одновременно с мышьяком в сплав добавляется железо и никель, стойкость готового изделия значительно возрастает, и оно может работать в контакте со слабыми растворами щелочей и кислот.

Литейные сплавы латуни

Выделяют два основных вида латунных сплавов массового потребления: литейные и деформируемые (в отдельную группу выделяют также ювелирные). Характеристики и технологии обработки литейных латуней описываются в ГОСТ 17711. Для материалов данного типа характерна повышенная плотность, сниженное содержание газов и хорошая коррозионная стойкость. Благодаря частичному испарению цинка в процессе литья металл хорошо раскисляется, но этот процесс важно контролировать, чтобы характеристики готового изделия соответствовали расчетным значениям.

Для литейных латуней характерна пониженная ликвация (неоднородность, возникающая в процессе литья и кристаллизации), повышенная текучесть расплава и незначительный коэффициент усадки. По механическим характеристикам готовые детали из такого металла похожи на изделия из алюминиевых и оловянных бронз, при этом их себестоимость существенно ниже за счет более простой технологии получения.

Разумеется, литейные латунные сплавы имеют и определенные недостатки. Так при кристаллизации на поверхности изделий могут образовываться достаточно крупные раковины, приводящие к значительному проценту брака. Также важно учитывать, что из-за испарения цинка плавку необходимо осуществлять с применением специальных флюсов.

Деформируемые сплавы латуни

Данная категория сплавов цинка и меди обрабатывается давлением. Характеристики и технология работы с ними регламентируется стандартом ГОСТ 15527. Поставляются они в виде металлопроката и заготовок для последующей обработки и изготовления деталей необходимой формы. Дополнительно выделяют две категории медно-цинковых сплавов: двойные (двухкомпонентные) и специальные (многокомпонентные). К деформируемым сплавам относятся две наиболее популярные марки: Л63 (двухкомпонентная) и ЛС59-1 (многокомпонентная, легированная свинцом).

По структуре выделяют также однофазные и двухфазные сплавы. Однофазная латунь имеет однородный неизменяемый цвет и обладает хорошей технологичностью. У двухфазных повышена плотность, они становятся более хрупкими и хуже поддаются холодной обработке. Температура плавления для всех медьсодержащих сплавов находится примерно в одном диапазоне.

Физико-химические свойства латунных сплавов

По внешнему виду латунь напоминают бронзу, из-за чего их путают или даже отождествляют. Но в бронзе основным легирующим компонентом является олово, а не цинк, поэтому это два совершенно разных медьсодержащих металла с существенно отличающимися физико-химическими свойствами.

Цинк (Zn, Zincum) находится на 30-й позиции в периодической таблице Менделеева. Он входит в побочную подгруппу второй группы четвертого периода. В нормальных условиях чистый цинк представляет собой хрупкий металл с характерным голубоватым оттенком. На воздухе он быстро окисляется, а если палочку из цинка согнуть, слышен характерный треск (этим цинк напоминает олово). В природе чистый цинк не встречается.

Медь (Cu, Cuprum) в периодической таблице расположилась прямо перед цинком – на 29-й позиции. Она относится к элементам одиннадцатой группы четвертого периода. В чистом виде представляет собой мягкий пластичный металл розово-золотого цвета. В естественных условиях поверхность очищенной меди быстро окисляется, вступая в соединение с кислородом воздуха. Несмотря на это, встречается в самородном виде, благодаря чему стала одним из первых металлов, известных человеку.

Наиболее древние медные изделия, найденные при раскопках селения Чатал-Гююк (Турция), датируются 7500-м годом до нашей эры.

Влияние доли цинка на свойства латунного сплава

Основные свойства сочетания цинка и меди зависят от процентного содержания главных компонентов. Поскольку чистая медь пластична, сплавы с долей цинка менее 30 процентов также обладают данным свойством. Повышение доли цинка постепенно делает металл более хрупким, а при появлении β’-фазы хрупкость резко возрастает. При этом твердость растет вплоть до 45-процентного содержания цинка, после чего данный параметр резко снижается.

Поскольку одним из основных видов формовки латунных деталей является деформация под давлением, важно учитывать пластичность используемых сплавов. Однофазные составы сохраняют пластичность и могут проходить штамповку при обычной температуре, но в диапазоне 300-700 °C могут приобретать нежелательную хрупкость. Двухфазные сплавы приобретают необходимую для штамповки пластичность только при температурах, превышающих 700 °C.

Производство латунных изделий

Благодаря высокой технологичности латунь может использоваться для производства деталей любой формы посредством литья, ковки, прессовки, фрезеровки и других методов обработки. Пластичность данного металла позволяет расковать цельную болванку в тонкую проволоку либо сформировать элемент нужной формы при помощи пластической деформации. Широко применяется также комбинирование литья частично сформированной заготовки с последующей механической обработкой.

Технология расплава латуни

Для получения расплава используется две основных технологии:

• плавление в тиглях из огнеупорной глины нагревом в пламенной или шахтной печи;
• плавление в отражательной печи без применения тиглей.

Расплавленный металл заливают в песчаные формы для получения заготовок и слитков. Важно учитывать, что часть цинка во время процесса испаряется, поэтому необходимо выбирать сплав, в котором его доля будет несколько выше. Поправка на испарение рассчитывается индивидуально для конкретной технологии так, чтобы доли металлов в готовом изделии максимально соответствовали проектным значениям.

Маркировка латуни

Во избежание путаницы первая буква в маркировке медно-цинковых сплавов всегда «Л». Если сплав двухкомпонентный, то маркировка состоит только из данной буквы и двух цифр, показывающих процентное содержание меди. Так маркировка одного из наиболее распространенных сплавов Л63 подразумевает 63% меди и до 37% цинка (допустимые значения составляют 62-65% для меди и 34-37,5 для цинка, количество других примесей – не более 0,5%).

Добавление дополнительных легирующих компонентов в значимых количествах также отражается в обозначении марки сплава. Также в название добавляется название основного легирующего компонента. К примеру, популярная марка ЛС59-1 расшифровывается следующим образом:

• Л – латунь;
• С – свинцовая;
• 59 – процентное содержание меди;
• 1 – содержание свинца.

Расшифровка марок латуни с большим количеством компонентов производится аналогичным образом. Буквы после «Л» обозначают дополнительные легирующие примеси, а через дефис (или несколько дефисов) указываются их весовые доли в процентах. Например, маркировка ЛАЖМц70-5-3-1 подразумевает наличие в составе 5% алюминия, 3% железа и 1% марганца. Доля цинка составляет соответственно 20-21% (с учетом 0,5-0,75% примесей).

Области применения латуни

Благодаря технологичности и универсальности медно-цинковые сплавы ЛС59-1, Л63 и другие нашли применения во всех отраслях промышленности. Из них изготавливают коррозиестойкую арматуру для водо- и газопроводов, компоненты отопительных приборов, износостойкие детали механизмов и множество других элементов. Широкая номенклатура изделий и марок позволяет использовать сплавы меди и цинка в самых разных формах (фитинги, крепежные детали, проволока, лента и прочее).

Латунь применяется в авиационной и машиностроительной отраслях, некоторые марки благодаря высокой коррозиестойкости нашли применение в изготовлении приборов для судоходства. Также латунь обладает хорошими эстетическими свойствами, благодаря чему из него изготавливаются декоративные элементы для оформления интерьера. Среди металлов, окружающих нас в повседневной жизни, медно-цинковые сочетания в металлах занимают одну из лидирующих позиций.

В ассортименте компании Металлпро латунный металлопрокат представлен следующими позициями:

• сетка;
• квадрат;
• листы;
• прутки круглые;
• прутки шестигранные;
• трубы;
• проволока.

В качестве материала для всех позиций доступны марки Л63, ЛС59-1 и другие.

Поставляемые компанией Металлпро латунные изделия отвечают всем требованиям соответствующих стандартов. Любые возникшие вопросы вы можете задать в телефонном режиме нашим менеджерам, позвонив по номеру, указанному в контактах для вашего города. Они помогут вам определиться с оптимальным выбором, составить и оформить заказ так, чтобы вы получили именно тот металлопрокат, который максимально точно соответствует вашим задачам.

Пищевой алюминий ООО “МДМ Групп”

Алюминий — один из важнейших цветных металлов нашего времени. По объему мирового производства алюминий находится на втором месте после железа. По распространённости в земной коре занимает 1-е место среди металлов и 3-е место среди элементов после кислорода и кремния. В природе алюминий встречается в виде соединений. Основные минералы, из которых получают алюминий, — бокситы, нефелины, глинозем, полевой шпат.

Алюминий был открыт в составе соединения в 1805 году. В чистом виде получен в 1825 году датским физиком Эрстедом путем электролиза.

Интересен тот факт, что до открытия промышленного способа получения алюминий был дороже золота.

Современный метод получения, процесс Холла—Эру, был разработан в 1886 году, но из-за больших затрат электроэнергии долгое время оставался непопулярным. Промышленное производство началось только в XX веке.

Особенности алюминия

• Легкий и мягкий, имеет низкую температуру плавления – около 650 градусов.
• Не подвержен воздействию коррозии — на поверхности Al образуется тончайшая пленка оксида алюминия, защищающая его от разрушений. Благодаря этому оборудование и изделия из листового алюминия могут длительное время находится под воздействием воды без каких-либо последствий.
• Не разрушается под воздействием большей части пищевых кислот и щелочей.
• Очень пластичен. Это свойство позволяет прокатывать его в очень тонкую фольгу.
• Высокая тепло- и электропроводность при низком коэффициенте теплоемкости обуславливает отсутствие деформации при воздействии высоких и пониженных температур и сохранение высокой жесткости изделий.
• Не оказывает влияния на состав продуктов и компонентов, находящихся в соприкосновении с поверхностью, что способствует сохранению питательных и полезных свойств продуктов, витаминов и изначальных микроэлементов.
• Не вреден для здоровья.
• Легок в изготовлении, постобработке и последующем использовании – отлично полируется, льется, формуется, а также чистится и моется.

Сфера применения

• Изготовление посуды.
• Производство тары для хранения жидкостей и смесей, в том числе консервов и тюбиков.
• Изготовление упаковки для транспортировки и хранения продуктов питания.
• Изготовление упаковки для косметических средств.
• Производство термостойких изделий, включая жарочные поверхности.
• Изготовление станков и форм для пищевой промышленности.
• Электротехника (многожильные провода, кабели, обмотка трансформаторов).
• Изготовление фольги.
• Облицовка цехов, зон хранения, промышленных холодильных камер.
• Авиастроение (применяется дюралюминий).
• Производство промышленных, технических и бытовых зеркал (применяется силумин).
• Алитирование (покрытие стальных деталей алюминием для придания антикоррозийных свойств и защиты от окисления).
• Стекловарение.

Марки сплавов пищевого алюминия и дополнительные нормы

По ГОСТу пищевой алюминий должен содержать не более фиксированного количества примесей других веществ: доля свинца не должна превышать 0,15%, мышьяка — 0,015%, цинка — 0,3%, бериллия — 0, 05%.

Согласно ГОСТу, в пищевой промышленности предписывается использование алюминия марки А5 (чистый первичный алюминий). Также разрешены к использованию такие сплавы, как Ак5М2, АК7, АК9, АК12. Другие марки пищевого алюминия можно использовать только при наличии специального разрешения. Отдельный ГОСТ предусмотрен при изготовлении ложек. Также, если технология изготовления предусматривает последующее нанесение специального покрытия, возможно использование сплава АМц (ГОСТ 4784).

Подводя итог, стоит обратить внимание на то, что существует довольно много сфер применения пищевого листового алюминия. Выбор этого металла для производства обусловлен его технологическими характеристиками, а также его распространенностью среди природных ресурсов и в качестве продукта на мировом рынке.

Пищевой алюминий бесспорно зарекомендовал себя как надежный материал в быту и производстве, и его служба человечеству еще не раз будет оценена по достоинству.

Самородная медь

Дендрит меди на шунгитовой подставке.

Самородная медь – металл из класса самородных элементов. Он входит в семёрку металлов, известных человеку с древних времён. Латинское название меди Cuprum произошло от названия острова Кипр, на котором находилось крупное месторождение этого металла. В природе самородная медь встречается в виде пластинок, губчатых и сплошных масс, нитевидных и проволочных агрегатов, а также кристаллов, сложных двойников, скелетных кристаллов (пустотелые или искаженные формы кристаллов, являющиеся как бы каркасом кристалла, выросшего параллельно ребрам, граням, или по направлениям вершин правильного многогранника) и дендритов (сложнокристаллические образования древовидной ветвящейся формы). Поверхность меди часто покрыта плёнками “медной зелени” (малахит), “медной сини” (азурит), фосфатов меди и других продуктов её вторичного изменения. Обычно самородная медь образуется в зоне окисления некоторых медносульфидных месторождений в ассоциации с кальцитом, самородным серебром, купритом, малахитом, азуритом, и другими минералами. Массы отдельных скоплений самородной меди достигают 400 тонн.

Главное применение меди обусловлено ее высокой электропроводностью. Более половины добываемой меди используется в электротехнике для изготовления различных проводов, кабелей, токопроводящих частей электрической аппаратуры. Высокая теплопроводность меди позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, к числу которых относятся и широко известные радиаторы охлаждения, кондиционирования и отопления, компьютерных кулерах, тепловых трубках. В связи с высокой механической прочностью и пригодностью для механической обработки медные трубы получили широкое применение для транспортировки жидкостей и газов: во внутренних системах водоснабжения, отопления, газоснабжения, системах кондиционирования и холодильных агрегатах. В разнообразных областях техники широко используются сплавы с использованием меди, самыми распространёнными из которых являются бронза и латунь. Изделия из этого металла можно встретить и в повседневной жизни: это – посуда, различные предметы интерьера, кованные оградки, скульптуры, монеты и др. В ювелирном деле часто используются сплавы меди с золотом для увеличения прочности изделий к деформациям и истиранию.

Наиболее значимые находки самородной меди на территории Карелии отмечались в окрестностях города Кондопога и на Заонежском полуострове. В апрельском номере газеты «Правда» за 1977год была помещена краткая заметка о крупном самородке меди, весом около двухсот килограммов, найденном в карьере месторождения габбо-диабазов Берегового (Кондопожский район), расположенном вблизи Онежского озера. Обнаружил самородок экскаваторщик К.Дунько. Этот самородок в настоящее время находится в музее археологии Института языка и литературы КарНЦ.

В музее геологии докембрия медь представлена из месторождения Берегового (3 образца) и окраины города Кондопога (1 образец). Наибольший интерес представляет крупный самородок, размером 120х68х7 см. и весом около 120 килограммов, покрытый окисной пленкой, а также дендрит размером 6х4х0.7 см на шунгитовой подставке.

Химическая формула: Cu

Литература:

1. Бетехтин А.Г.Медь/ А.Г. Бетехтин Минералогия. – М: Госгеолиздат, 1950.- с. 160 – 163
2. Кулешевич Л.В., Лавров О.Б. Самородная медь и медные промыслы в Карелии/ Музей Российской академии наук Альманах. Выпуск 8/ Рос. акад наук, Музейн. Совет РАН;[ отв. Ред. А.П. Бужилова].- М: Таус, 2010 с. 92 -103
3. Вот так самородок!/ Правда 04.04. 1977
4. https://ru.wikipedia.org/wiki/ Самородная медь

Медь

Медь
Атомный номер	29
Внешний вид простого вещества	пластичный металл золотисто-розового цвета
Свойства атома
Атомная масса (молярная масса)	63,546 а.  е. м. (г/моль)
Радиус атома	128 пм
Энергия ионизации (первый электрон)	745,0 (7,72) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация	[Ar] 3d10 4s1
Химические свойства
Ковалентный радиус	117 пм
Радиус иона	(+2e) 72 (+1e) 96 пм
Электроотрицательность (по Полингу)	1,90
Электродный потенциал	+0,337 В/ +0,521 В
Степени окисления	2, 1
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность	8,96 г/см³
Молярная теплоёмкость	24,44[1]Дж/(K·моль)
Теплопроводность	401 Вт/(м·K)
Температура плавления	1356,6 K
Теплота плавления	13,01 кДж/моль
Температура кипения	2840 K
Теплота испарения	304,6 кДж/моль
Молярный объём	7,1 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	кубическая гранецентрированая
Параметры решётки	3,615 Å
Отношение c/a	—
Температура Дебая	315 K

Cu	29
63,546
3d104s1
Медь

Медь —элемент побочной подгруппы первой группы, четвертого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 29. Обозначается символом Cu (лат. Cuprum). Простое вещество медь (CAS-номер: 7440-50-8) — это пластичный переходный металл золотисто-розового цвета (розового цвета при отсутствии оксидной пленки). C давних пор широко применяется человеком. История и происхождение названия

Схема атома меди

Из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления медь — один из первых металлов, широко освоенных человеком. В древности применялась в основном в виде сплава с оловом — бронзы для изготовления оружия и т. п. (см бронзовый век). Латинское название элемента происходит от названия острова Кипр (лат. Cuprum), на котором добывали медь.

Нахождение в природе

Самородная медь

Медь встречается в природе как в соединениях, так и в самородном виде. Промышленное значение имеют халькопирит CuFeS2, также известный как медный колчедан, халькозин Cu2S и борнит Cu5FeS4. Вместе с ними встречаются и другие минералы меди: ковеллин CuS, куприт Cu2O, азурит Cu3(CO3)2(OH)2, малахит Cu2CO3(OH)2. Иногда медь встречается в самородном виде. Самый большой самородок был найден в Северной Америке, а его вес составлял 420 тонн [2]. Сульфиды меди образуются в основном в среднетемпературных гидротермальных жилах. Также нередко встречаются месторождения меди в осадочных породах — медистые песчаники и сланцы. Наиболее известные из месторождений такого типа — Удокан в Читинской области, Джезказган в Казахстане, меденосный пояс Центральной Африки и Мансфельд в Германии.

Большая часть медной руды добывается открытым способом. Содержание меди в руде составляет от 0,4 до 1,0 %.

Физические свойства

Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Медь обладает высокой тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности после серебра). Имеет два стабильных изотопа — ⁶³Cu и ⁶⁵Cu, и несколько радиоактивных изотопов. Самый долгоживущий из них, ⁶⁴Cu, имеет период полураспада 12,7 ч и два варианта распада с различными продуктами.

Существует ряд сплавов меди: латунь — сплав меди с цинком, бронза — сплав меди с оловом, мельхиор — сплав меди и никеля, и некоторые другие.

Химические свойства

На воздухе покрывается оксидной плёнкой.

Соединения

В соединениях медь бывает двух степеней окисления: менее стабильную степень Cu⁺ и намного более стабильную Cu²⁺, которая даёт соли синего и сине-зелёного цвета. В необычных условиях можно получить соединения со степенью окисления +3 и даже +5. Последняя встречается в солях купраборанового аниона Cu(B₁₁H₁₁)₂^3-, полученных в 1994 году.

Карбонат меди(II) имеет зелёную окраску, что является причиной позеленения элементов зданий, памятников и изделий из меди. Сульфат меди(II) при гидратации даёт синие кристаллы медного купороса CuSO₄∙5H₂O, используется как фунгицид. Также существует нестабильный сульфат меди(I) Существует два стабильных оксида меди — оксид меди(I) Cu₂O и оксид меди(II) CuO. Оксиды меди используются для получения оксида иттрия бария меди (YBa₂Cu₃O_7-δ), который является основой для получения сверхпроводников. Хлорид меди(I) — бесцветные кристаллы (в массе белый порошок) плотностью 4,11 г/см³. В сухом состоянии устойчив. В присутствии влаги легко окисляется кислородом воздуха, приобретая сине-зелёную окраску. Может быть синтезирован восстановлением хлорида меди(II) сульфитом натрия в водном растворе.

Соединения меди(I)

Многие соединения меди(I) имеют белую окраску либо бесцветны. Это объясняется тем, что в ионе меди(I) все пять Зd-орбиталей заполнены парами электронов. Однако оксид Cu₂O имеет красновато-коричневую окраску. Ионы меди(I) в водном растворе неустойчивы и легко подвергаются диспропорционированию:

2Cu+(водн.) → Cu²⁺(водн.) + Cu(тв.)

В то же время медь(I) встречается в форме соединений, которые не растворяются в воде, либо в составе комплексов. Например, дихлорокупрат(I)-ион [CuCl₂]^– устойчив. Его можно получить, добавляя концентрированную соляную кислоту к хлориду меди(I):

CuCl(тв.) + Cl^–(водн.) → [CuCl]^– (водн.)

Хлорид меди(I) — белое нерастворимое твердое вещество. Как и другие галогениды меди(I), он имеет ковалентный характер и более устойчив, чем галогенид меди (II). Хлорид меди(I) можно получить при сильном нагревании хлорида меди(II):

CuCl₂(тв.) → 2CuCl(тв.) + Cl₂(г.)

Образует неустойчивый комплекс с CO

CuCl+CO → Cu(CO)Cl разлагающийся при нагревании

Другой способ его получения заключается в кипячении смеси хлорида меди(II) с медью в концентрированной соляной кислоте. В этом случае сначала образуется промежуточное соединение — комплексный дихлорокупрат(I)-ион [CuCl₂]^–. При выливании раствора, содержащего этот ион, в воду происходит осаждение хлорида меди(I). Хлорид меди(I) реагирует с концентрированным раствором аммиака, образуя комплекс диамминмеди(I) [Cu(NH₃)₂]⁺. Этот комплекс не имеет окраски в отсутствие кислорода, но в результате реакции с кислородом превращается в синее соединение.

Аналитическая химия меди

• Традиционно количественное выделение меди из слабокислых растворов проводилось с помощью сероводорода.
• В растворах, при отсутствии мешающих ионов медь может быть определена комплексонометрически или потенциометрически, ионометрически.
• Микроколичества меди в растворах определяют кинетическими методами.

Применение

В электротехнике

Из-за низкого удельного сопротивления (уступает лишь серебру), медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых кабелей, проводов или других проводников, например, при печатном монтаже. Медные провода, в свою очередь, также используются в обмотках энергосберегающих электроприводов (быт: электродвигателях) и силовых трансформаторов.

Теплообмен

Другое полезное качество меди — высокая теплопроводность. Это позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, к числу которых относятся и широко известные радиаторы охлаждения, кондиционирования и отопления.

Для производства труб

В связи с высокой механической прочностью, но одновременно пригодностью для механической обработки, медные бесшовные трубы круглого сечения получили широкое применение для транспортировки жидкостей и газов: во внутренних системах водоснабжения, отопления, газоснабжения, системах кондиционирования и холодильных агрегатах. В ряде стран трубы из меди являются основным материалом, применяемым для этих целей: во Франции, Великобритании и Австралии для газоснабжения зданий, в Великобритании, США, Швеции и Гонконге для водоснабжения, в Великобритании и Швеции для отопления.

В России производство водопроводных труб из меди нормируется национальным стандартом ГОСТ Р 52318-2005 ^[3], а применение в этом качестве федеральным Сводом Правил СП 40-108-2004. Кроме того, трубопроводы из меди и сплавов меди широко используются в судостроении и энергетике для транспортировки жидкостей и пара.

Наиболее распространённые сплавы — бронза и латунь

В разнообразных областях техники широко используются сплавы с использованием меди, самыми широко распространёнными из которых являются упоминавшиеся выше бронза и латунь. Оба сплава являются общими названиями для целого семейства материалов, куда помимо олова и цинка могут входить никель, висмут и другие металлы. Например, в состав так называемого пушечного металла, который в XVI—XVIII вв. действительно использовался для изготовления артиллерийских орудий, входят все три основных металла — медь, олово, цинк; рецептура менялась от времени и места изготовления орудия. В наше время находит применение в военном деле в кумулятивных боеприпасах благодаря высокой пластичности, большое количество латуни идёт на изготовление оружейных гильз. Медноникелевые сплавы используются для чеканки разменной монеты. Медноникелиевые сплавы, в том числе т. н. «адмиралтейский» сплав широко используются в судостроении и областях применения, связанных с возможностью агрессивного воздействия морской воды из-за образцовой коррозионной устойчивости.

Ювелирные сплавы

В ювелирном деле часто используются сплавы меди с золотом для увеличения прочности изделий к деформациям и истиранию, так как чистое золото очень мягкий металл и нестойко к этим механическим воздействиям.

Соединения меди

Оксиды меди используются для получения оксида иттрия бария меди YBa₂Cu₃O_7-δ, который является основой для получения высокотемпературных сверхпроводников. Медь применяется для производства медно-окисных гальванических элементов, и батарей.

Другие сферы применения

Медь — самый широко употребляемый катализатор полимеризации ацетилена. Из-за этого трубопроводы из меди для транспортировки ацетилена можно применять только при содержании меди в сплаве материала труб не более 64 %.

Широко применяется медь в архитектуре. Кровли и фасады из тонкой листовой меди из-за автозатухания процесса коррозии медного листа служат безаварийно по 100—150 лет. В России использование медного листа для кровель и фасадов нормируется федеральным Сводом Правил СП 31-116-2006 ^[4].

Прогнозируемым новым массовым применением меди обещает стать ее применение в качестве бактерицидных поверхностей в лечебных учреждениях для снижения внутрибольничного бактериопереноса: дверей, ручек, водозапорной арматуры, перил, поручней кроватей, столешниц — всех поверхностей, к которым прикасается рука человека.

Биологическая роль

Медь является необходимым элементом для всех высших растений и животных. В токе крови медь переносится главным образом белком церулоплазмином. После усваивания меди кишечником она транспортируется к печени с помощью альбумина. Медь встречается в большом количестве ферментов, например, в цитохром-с-оксидазе, в содержащем медь и цинк ферменте супероксид дисмутазе, и в переносящем кислород белке гемоцианине. В крови большинства моллюсков и членистоногих медь используется вместо железа для транспорта кислорода.

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.

Токсичность

Некоторые соединения меди могут быть токсичны при превышении ПДК в пище и воде. Содержание меди в питьевой воде не должно превышать 2 мг/л (средняя величина за период из 14 суток), однако недостаток меди в питьевой воде также нежелателен. Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) сформулировала в 1998 году это правило так: «Риски для здоровья человека от недостатка меди в организме многократно выше, чем риски от ее избытка».

В 2003 году в результате интенсивных исследований ВОЗ пересмотрела прежние оценки токсичности меди. Было признано, что медь не является причиной расстройств пищеварительного тракта ^[5].

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. Однако причинно-следственная связь между возникновением заболевания и приёмом меди внутрь подтверждения не нашла^[5]. Установлена лишь повышенная чувствительность лиц, в отношении которых диагностировано это заболевание к повышенному содержанию меди в пище и воде. Общее число лиц, поражённых заболеванием, например, в США, составляет ок. 35 000 человек, то есть 0,01 % от общего числа водопользователей.^{[источник не указан 226 дней]}

Бактерицидность

Бактерицидные свойства меди и ее сплавов были известны человеку давно. В 2008 году после длительных исследований Федеральное Агентство по Охране Окружающей Среды США (US EPA) официально присвоило меди и нескольким сплавам меди статус веществ с бактерицидной поверхностью^[6] (агентство подчеркивает, что использование меди в качестве бактерицидного вещества может дополнять, но не должно заменять стандартную практику инфекционного контроля). Особенно выражено бактерицидное действие поверхностей из меди (и ее сплавов) проявляется в отношении метициллин-устойчивого штамма стафилококка золотистого, известного как «супермикроб» MRSA. Летом 2009 была установлена роль меди и сплавов меди в инактивировании вируса гриппа A/h2N1 (т. н. «свиной грипп»)

Органолептические свойства

Ионы меди придают излишку меди в воде отчётливый «металлический вкус». У разных людей порог органолептического определения меди в воде составляет приблизительно 2-10 мг/л. Естественная способность к такому определению повышенного содержания меди в воде является природным механизмом защиты от приема внутрь воды с излишним содержанием меди.

Производство, добыча и запасы меди

Мировая добыча меди в 2000 году составляла около 15 млн т., a в 2004 году — около 14 млн т.. Мировые запасы в 2000 году составляли, по оценке экспертов, 954 млн т., из них 687 млн т. подтверждённые запасы, на долю России приходилось 3,2 % общих и 3,1 % подтверждённых мировых запасов. Таким образом, при нынешних темпах потребления запасов меди хватит примерно на 60 лет.

Производство рафинированной меди в России в 2006 году составило 881,2 тыс. тонн, потребление — 591,4 тыс. тонн. Основными производителями меди в России являлись:

Мировое производство меди в 2007 году составляло15,4 млн т, а в 2008 году — 15,7 млн т. Лидерами производства были: Чили (5,560 млн т в 2007 г. и 5,600 млн т в 2008 г.), США (1,170/1,310), Перу (1,190/1,220), Китай (0,946/1,000), Австралия (0,870/0,850), Россия (0,740/0,750), Индонезия (0,797/0,650), Канада (0,589/0,590), Замбия (0,520/0,560), Казахстан (0,407/0,460), Польша (0,452/0,430), Мексика (0,347/0,270).

Разведанные мировые запасы меди на конец 2008 года составляют 1 млрд т, из них подтверждённые — 550 млн т. Причем, оценочно, считается что глобальные мировые запасы на суше составляют 3 млрд т, а глубоководные ресурсы оцениваются в 700 млн т.

Способы добычи

Этот металл встречается в природе в самородном виде чаще, чем золото, серебро и железо. Однажды нашли самородок, который весил 420 т. Наверняка медь была первым металлом, с которым познакомились древние люди. Первые свои орудия делали они из кремниевой и железной руды, из меди, и уже потом научились изготовлять их из бронзы и железа. Сплав меди с оловом (бронзу) получили впервые за 3000 лет до н. э. на Ближнем Востоке. Бронза привлекала людей прочностью и хорошей ковкостью, что делало ее пригодной для изготовления орудий труда и охоты, посуды, украшений. Все эти предметы находят в археологических раскопах. Первоначально медь добывали из малахитовой руды, а не из сульфидной, так как она не требует предварительного обжига. Для этого смесь руды и угля помещали в глиняный сосуд, сосуд ставили в небольшую яму, а смесь поджигали. Выделяющийся угарный газ восстанавливал малахит до свободной меди:

2CO + (CuOH)₂CO₂ (t°) → 3CO₂ + 2Cu + H₂O.

Добычу меди называют прабабушкой металлургии. Ее добыча и выплавка были налажены еще в Древнем Египте, во времена фараона Рамзеса II (1300—1200 гг. до н. э.). Древние египтяне нагнетали воздух в плавильные печи с помощью мехов, а древесный уголь получали из акации и финиковой пальмы. Они выплавили около 100 т чистой меди. На территории России и сопредельных стран медные рудники появились за два тысячелетия до н. э. Остатки их находят на Урале, в Закавказье, на Украине, в Сибири, на Алтае. В XIII—XIV вв. освоили промышленную выплавку меди. В Москве в XV в. был основан Пушечный двор, где отливали из бронзы орудия разных калибров. О нем напоминает теперешняя Пушечная улица в Москве. Сейчас известно более 170 минералов, содержащих медь, но из них только 14—15 имеют промышленное значение. Это — халькопирит (он же медный колчедан), малахит, встречается и самородная медь. В медных рудах часто в качестве примесей встречаются молибден, никель, свинец, кобальт, реже — золото, серебро. Обычно медные руды обогащаются на фабриках, прежде чем поступают на медеплавильные комбинаты. Богаты медью Казахстан, США, Чили, Канада, африканские страны — Заир, Замбия, Южно-Африканская республика. Очень крупное Удоканское месторождение медной руды сравнительно недавно обнаружено на севере Читинской области.

По объему мирового производства и потребления медь занимает третье место после железа и алюминия.

Интересные факты о меди | Металлургический портал MetalSpace.ru

Факт 2: Польские ученые установили, что в тех водоемах, где присутствует медь, карпы отличаются крупными габаритами. В прудах или озерах, где меди нет, быстро развивается грибок, который поражает карпов. В отличие от карпов, акулы терпеть не могут этот элемент, точнее его серное соединение – сульфат меди. Широкие эксперименты по проверке этого «антиакульего» препарата были проведены в США в начале второй мировой войны, когда от торпед и бомб тонуло немало кораблей, и нужда в надежном средстве защиты от акул была велика.

Факт 3: Все знают, что статуя Свободы в Нью-Йорке изготовлена из меди. Конечно же, этот памятник медный не целиком. Для отлива статуи была использована 31 тонна меди. При этом общий вес стальной конструкции составляет 125 тонн, а толщина медного покрытия статуи – 2,57 мм. Одно время бытовало мнение, что медь, из которой был отлит этот всемирно известный памятник, была добыта на Урале, однако, эта версия не нашла подтверждения. Официально признано, что американская статуя Свободы сделана из норвежской меди.

Факт 4: Пожалуй, самое древнее сооружение из меди, обнаруженное археологами – это части водопровода, обнаруженные в Пирамиде Хеопса. Эти медные трубы, смонтированные более пяти тысяч лет назад, до сих пор находятся в рабочем состоянии! Древние египтяне недаром использовали именно медь для водопровода, они очень серьезно относились к личной гигиене. В V веке до нашей эры Геродот описывал: «Египтяне пьют только из медных сосудов, которые чистят ежедневно».

Факт 5: Очень полезное применение меди, основанное на ее коррозионной устойчивости, нашли шведские ученые, по настоянию которых, особо опасные радиоактивные отходы подвергаются захоронению в специальных медных капсулах, толщина стенки которых составляет 5 см. Полностью разрушить такую капсулу сквозная коррозия сможет только через 500-700 тысяч лет!

Факт 6: Медь встречается в природе как в соединениях, так и в самородном виде. Этот металл встречается в природе в самородном виде чаще, чем золото, серебро и железо. Медь как полезное ископаемое, в природе очень редко встречается в виде самородков. На сегодняшний день, самой крупной такой находкой считается самородок, обнаруженный в Северной Америке на территории США массой 420 тонн.

Факт 7: Медная руда стала виновником аварии, которую потерпело норвежское грузовое судно «Анатина». Трюмы теплохода, направлявшегося к берегам Японии, были заполнены медным концентратом. Внезапно прозвучал сигнал тревоги: судно дало течь. Оказалось, что коварную шутку с моряками сыграл их груз: медь, содержащаяся в концентрате, образовала со стальным корпусом «Анатины» неплохую гальваническую пару, а испарения морской воды послужили электролитом. Возникший гальванический ток разъел обшивку судна до такой степени, что в ней появились пробоины, куда и хлынула океанская вода.

Факт 8: Латинское название меди Cuprum произошло от названия острова Кипр, где уже в III тысячелетии до н. э. существовали медные рудники и производилась выплавка меди.

Факт 9: Медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых кабелей, проводов или других проводников, например, при печатном монтаже. Медные провода, в свою очередь, также используются в обмотках энергосберегающих электроприводов (быт: электродвигателях) и силовых трансформаторов. Для этих целей металл должен быть очень чистый: примеси резко снижают электрическую проводимость. Например, присутствие в меди 0,02 % алюминия снижает её электрическую проводимость почти на 10 %

Факт 10: Медь является природным антибактериальным средством, и «тормозит» распространение бактерий в воде и воздухе из систем, изготовленных из нее. Таким же образом, латунные дверные ручки и поручни в общественных зданиях могут помочь свести к минимуму риск бактериальной передачи.

Факт 11: Полезное качество меди — высокая теплопроводность. Это позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, к числу которых относятся и широко известные радиаторы охлаждения, кондиционирования и отопления, компьютерных кулерах, тепловых трубках.

Факт 12: В разнообразных областях техники широко используются сплавы с использованием меди, самыми распространёнными являются бронза и латунь.

Факт 13: Медь является одним из важнейших участников метаболических процессов в организме человека и входит практически во все органы и ткани, поэтому она привлекает внимание биомедицины. Группой известных лабораторий Ирландии и Франции был разработан состав, который при соприкосновении с кожей активизирует жизненно важные процессы в организме человека. Этим составом обрабатываются нити джинсов Gold Vision – 3000 Classic. Модель была создана знаменитыми французскими кутюрье. Уникальность этих джинсов состоит в “медном поясе”, “усиленных” медью карманах и гульфике, а также в использовании медных клепок и пуговиц. Таким образом формируется “медный корсет”, который создает условия для улучшения физиологических функций организма.

Факт 14: Инструменты изготовленые из меди или медных сплавов не вызывают искру, и, таким образом, используются везде, где есть опасность взрыва.

Факт 15: Медное покрытие применяется для изготовления скальпеля хирурга и проводит электричество для нагрева лезвия, делая, таким образом, прибор самостоятельного прижигания.

Факт 16: В ювелирном деле часто используются сплавы меди с золотом для увеличения прочности изделий к деформациям и истиранию, так как чистое золото — очень мягкий металл и нестойко к механическим воздействиям.

Факт 17: Многие народы приписывают меди целебные свойства. Непальцы, например, считают медь священным металлом, который способствует сосредоточению мыслей, улучшает пищеварение и лечит желудочно-кишечные заболевания (больным дают пить воду из стакана, в котором лежат несколько медных монет). Один из самых больших и красивых непальских храмов носит название «Медный».

Факт 18: 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.

Факт 19: В организме взрослого человека содержится до 80 мг меди.

Факт 20: По объёму мирового производства и потребления медь занимает третье место после железа и алюминия.

ПОДЕЛИСЬ ИНТЕРЕСНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ

Интересные факты о металлах

Железо занимает четвертое место в рейтинге самых распространенных минералов на планете Земля. После того, как люди научились добывать и перерабатывать железную руду, человечество получило в свое распоряжение великолепный материал, который способен значительно облегчить быт, продвинуть науку и технику вперед. Прочный и практичный металл легко подвергается обработке, позволяя изготавливать различные конструкции и изделия, технику и бытовые предметы. Железо восприимчиво к воздействию влажного воздуха, но повысить его устойчивость легко: достаточно покрыть изделие цинком или специальным антикоррозийным раствором. Путем переплавки можно использовать железо для изготовления различных конструкций многократно. Это далеко не все интересные факты, которые человечество знает об этом удивительном металле. Предлагаем десятку самых интересных из них:

1. Чистого железа в природе очень мало. Как правило, это метеоритное железо, попавшее на Землю из космоса.
2. Ядро Земли – это, по большому счету, расплавленное железо. Ядро образует электромагнитное поле, защищающее планету от негативных космических воздействий, обеспечивающее Землю атмосферой.
3. В природе железо встречается в виде химических соединений, называемых железной рудой. Хорошей считается руда, где показатель этого металла превышает 57%.
4. Жизнь невозможна без железа, которое отвечает в организмах за обменные процессы. Так у человека в организме присутствует 5 граммов металла. Основное его назначение – обменные процессы.
5. Самостоятельно организм вырабатывать железо не может. Металл поступает в кровь с продуктами питания. Но не всегда в достаточном количестве. По статистике 70 % населения планеты страдают железодефицитной анемией.
6. Железо обеспечивает крови человека и большинства других организмов красный цвет. Некоторые функции железа у морских организмов выполняет медь, поэтому их кровь синего цвета.
7. Без железа в организме человек может прожить не более двух часов.
8. Благодаря магнитным свойствам этого металла возможна запись информации, видео и звуков на пленку. Но нагретое до 800 градусов железо, например, в процессе ковки, теряет магнитные свойства. В то же время после ковки железо делается более износостойким.
9. Серная и азотная кислоты растворяют железо полностью.
10. Наши предки ценили железо больше золота. Был распространен обмен слитков «один на один».

Это далеко не вся интересная информация о железе. Исследования продолжаются и, наверняка, нас ждут еще более важные открытия.

Лом цветных металлов, меди, алюминия, латуни, цинка, свинца, бронзы, нержавейки, аккумуляторов, АКБ, дорого.

  Всевозможный лом алюминия и его сплавов. Алюминий один из самых распространенных, легких металов на земле. Обозначается символами Al (от лат. Aluminium). Алюминий металл серебристо-белого цвета, поддается плавке, формаванию, механической обработке. Обладает высокой тепловой и электрической проводимостью. В природе находиться в глиноземе (бокситах) и добывается в особых условиях. Алюминий используется во многих отраслях промышленности. Основными параметрами алюминия и его сплавов, является легкость металла и его антикоррозийность.

  Лом Меди

  Любой лом меди. Обозначается символом Cu (от лат. Cuprum). Это пластичный металл, золотисто-розового цвета. Обладает электро и тепло проводимостью. Этот металл встречается в природе в виде самородков, чаще чем золото, серебро и железо. Так же медь находиться в земной коре в виде соединений. Получают медь из медных руд и минералов. Медь благородный и дорогой металл, поэтому в наше время широко используется в разных отраслях. Так же широко используются сплавы меди с другими металлами, что удешевляет получившуюся продукцию. Сплав меди с цинком, называется латунью, с оловом-бронзой.

  Лом Цинка

  Лом цинка встречается в быту в основном в сплавах. Сплавы цинка-хрупкий металл голубовато-белого цвета. Встречается в земной коре в соединении с медью. В таблице элементов цинк обозначается Zn (от лат. Zincum). Чистый цинк серебристо-белый пластичный металл. В природе в самородках он не встречается, его добывают из полиметаллических руд. Используется цинк для восстановления благородных металлов, золота и серебра. Так же его используют для защиты стали от коррозии. В химических источниках тока, батареях и аккумуляторах. Еще цинк известен в полиграфии, для изготовления клеше и белил.

  Лом Латуни

  Лом латуни это двойной сплав меди с цинком. Встречаются многокомпонентные сплавы меди с оловом, никелем, свинцом, железом и других металлов, но легирующим металлом в латуни, является цинк. Латунь обладает высокой пластичностью, антикоррозионными и антифрикционными свойствами. Применяется для изготовления биметалла, это сталь-латунь, так как хорошо приваривается к стали. Благодаря ее золотистому цвету широко применяется в художественных изделиях. Многокомпонентные латуни применяются в производстве штампованных деталей.

   Лом Бронзы

  Лом бронзы это медь с оловом, которое используется легирующим веществом. Но к бронзам еще относят и сплавы с алюминием, кремнием, свинцом и другими элементами. Бронза по сравнению с чистой медью более твердая, прочная и легкоплавкая. Бронза трудно поддается ковке, штамповке, резке и заточке, поэтому это больше литейный металл. При литье, бронза поддается малой усадке, поэтому из нее делают сложные отливки, включая художественное литье. Бронза обладает антикоррозийными и антифрикционными свойствами, из-за этого ее применение развито в химической промышленности.

  Лом Нержавейки

  Лом нержавеющей стали, это сплав стали с хромом, никелем или марганцем. Нержавейка-это легированная сталь, устойчивая к коррозии. Широкое применение сегодня получили сплавы железа с никелем, где за счет никеля стабилизируется структура железа и сплав преобразуется в слабо-магнитный материал. Другие сплавы нержавейки получают для жаропрочности и применяют в соответствующих местах, где необходимо удержание высокой температуры. Добиваются от сплавов нержавейки еще и прочности. Так получается, что нержавейка, это универсальный материал, применяемый в промышленности и быту.

  Лом Свинца

  Лом Свинца бывает кабельный, аккумуляторный. Свинец, ковкий и легкоплавкий металл, серебристо-белого цвета с синим оттенком. Свинец в самородках встречается очень редко, но в сплавах и соединениях с другими металлами очень часто встречается в природе. Свинец имеет низкую теплопроводность, очень мягкий, что режется ножом, но относится к тяжелым металлам. Из свинца, в составе смесей делают взрывчатые вещества и детонаторы к ним. Широко применяемы смеси со свинцом в аккумуляторных батареях, а так же в химической и полиграфической промышленностях. Свинец очень токсичен и его содержание в воздухе опасно.

  Лом Аккумуляторов (АКБ)

  Лом аккумуляторов АКБ-это любые бывшие в употреблении аккумуляторные батареи. АКБ, так называют аккумуляторы – это электрические источники тока многоразового действия. Бывают АКБ свинцово-кислотные, литий-ионные и литий-полимерные. По типам еще их существует много разных, отличаются по виду электролита, где-то еще с добавлением никеля, цинка, смотря для чего используются. А применяются АКБ практически в любой технике, начиная от телефона и заканчивая автомобилями, судами и самолетами. 

6.7A: Сплавы замещения – Химия LibreTexts

Когда расплавленный металл смешивается с другим веществом, существует два механизма, которые могут вызвать образование сплава: (1) атомный обмен или (2) механизм внедрения . Относительный размер каждого элемента в смеси играет первостепенную роль в определении того, какой механизм произойдет.

Когда атомы относительно близки по размеру, обычно применяется метод обмена атомами, когда некоторые из атомов, составляющих металлические кристаллы, замещаются атомами другого компонента. Это называется замещающим сплавом . Примеры сплавов замещения включают бронзу и латунь, в которых некоторые атомы меди замещены атомами олова или цинка.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): различные атомные механизмы образования сплава, демонстрирующие структуры чистого металла, замещения и межузельные структуры. (CCO; Hbf878 через Википедию)

Почему возникают сплавы замещения: соединение

Связь между двумя металлами лучше всего описать как комбинацию «разделения» металлических электронов и ковалентной связи, одно не может происходить без другого, и соотношение одного к другому изменяется в зависимости от вовлеченных составляющих.Металлы разделяют электроны по всей своей структуре, этот поток электронов является причиной многих характеристик, связанных с металлами, включая их способность действовать как проводники. Различное количество и сила ковалентных связей могут меняться в зависимости от различных конкретных металлов и того, как они смешиваются. Ковалентная связь – это то, что отвечает за кристаллическую структуру, а также за температуру плавления и различные другие физические свойства.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Примеры металлических сплавов с замещением.В зависимости от конкретного типа сплава замещения они могут иметь несколько кристаллических структур. Две из возможных структур включают Face Center Cubic (слева) и Cubic Center Cubic (справа). Структура металлического сплава не ограничивается этими двумя структурами, но вместе они составляют большую часть обычных сплавов.

По мере увеличения сходства электронной структуры металлов, входящих в состав сплава, металлические характеристики сплава ухудшаются. Чистые металлы полезны, но их применение часто ограничивается свойствами каждого отдельного металла.Сплавы позволяют использовать смеси металлов, которые обладают повышенной стойкостью к окислению, повышенной прочностью, проводимостью и температурой плавления; Практически любым свойством можно управлять, регулируя концентрацию сплава. Примером могут быть дверные светильники из латуни, они прочны и устойчивы к коррозии лучше, чем чистый цинк или медь, два основных металла, составляющих латунный сплав. Комбинация также имеет низкую температуру плавления, что позволяет легко отливать ее в различные формы и размеры. (1) Есть много других аспектов замещающих сплавов, которые можно было бы подробно изучить, но основная идея заключается в том, что каждый отдельный металл в сплаве придают конечному продукту его химические и физические свойства.

Замещающие сплавы сыграли важную роль в развитии человеческого общества и культуры, какими мы их знаем сегодня. Сам бронзовый век назван в честь Заместительного сплава, состоящего из олова в металлическом растворе меди. Древние изделия из бронзы очень загрязнены или даже имеют неправильную маркировку, они содержат большое количество цинка и мышьяка, а также много примесей. Эти многочисленные замещающие сплавы позволили создать более сильные инструменты и оружие, они позволили повысить производительность как в мастерской, так и на поле боя.Потребность в сырье, таком как олово и медь для производства бронзы, также стимулировала рост торговли, поскольку их руды редко встречаются вместе. Современное химическое понимание сплавов замещения не было бы таким глубоким, если бы не их полезность для человека.

Сводка

Сплав представляет собой смесь металлов, объемные металлические свойства которой отличаются от свойств составляющих ее элементов. Сплавы могут быть сформированы путем замены одного атома металла на другой такой же размер в решетке (сплавы замещения), вставки более мелких атомов в отверстия в решетке металла (межузельные сплавы) или сочетанием того и другого.Хотя элементный состав большинства сплавов может варьироваться в широких пределах, некоторые металлы объединяются только в фиксированных пропорциях с образованием интерметаллического соединения

.

Список литературы

1. Смоллмен Р. Э., Нган А. Х. У. и Смоллмен Р. Э. (2007). Металлургия и новые материалы . Амстердам: Баттерворт Хайнеманн.
2. Ван, Ф. Э .. (2005). Теория связи для металлов и сплавов . Амстердам: Эльзевир.
3. Дикинсон, О.Т. П. К. (1994). Эгейский бронзовый век . Кембриджская мировая археология. Кембридж: Издательство Кембриджского университета.

Проблемы

1. Встречаются ли в природе на поверхности земли замещающие металлические сплавы?
2. Какие две характеристики металла необходимы для образования замещающего сплава?
3. Может ли кислород или азот быть частью кристаллической структуры замещающего сплава?

Решения

1. Нет, окислительная природа земной атмосферы, а также потребность в определенных и концентрированных металлах не позволяют обнаружить их в природе.
2. Подобные радиусы и аналогичная электроотрицательность.
3. Только металлические элементы могут образовывать необходимые металлические связи, позволяющие образовывать сплавы.

архитектурных строительных материалов: ржавеет ли латунь?

Латунь – один из самых роскошных металлов наряду с медью и бронзой. Он считается стильным и вневременным архитектурным строительным материалом – не так ли? В Интернете кажется, что все, от участников конкурса научных ярмарок 11-го класса до архитекторов пятизвездочных отелей, задаются одним и тем же вопросом: «Ржавеет ли латунь?»

Прежде всего, знайте, что латунь – это сплав меди и цинка.Это яркий, довольно твердый металл и чертовски блестящий. Неудивительно, что его любят за его декоративный потенциал и возможности архитектурного дизайна из металла. (К тому же дешевле золота.)

Мы упоминали, что латунь твердая, но все же мягче бронзы (сплава меди и олова). Эта сравнительная мягкость облегчает резку, формовку и подпиливание латуни.

Убрав основы латуни, давайте навсегда закончим споры о «ржавчине» .

– латунь ржавеет, или это вневременной архитектурный строительный материал?

Что ж, в зависимости от того, как вы определяете «ржавчину», ответ будет положительным или отрицательным.

1. Merriam-Webster определяет ржавчину как «красноватое, хрупкое покрытие, образующееся на железе, особенно при химическом воздействии влаги, и состоящее в основном из гидратированного оксида железа».
2. Однако… Merriam также принимает второе определение: «сопоставимое покрытие, нанесенное на металл, отличный от железа, в результате коррозии».

Чтобы получить еще одну подсказку, обратитесь к элементу, обозначающему железо – «Fe», где вы найдете слова «железо» и «железо». Если металл не содержит железа, он не может производить оксид железа (он же ржавчину).Таким образом, латунь не может «ржаветь» в соответствии со стандартами определения № 1 , приведенного выше.

(Сталь же ржавеет, потому что содержит железо.)

Это не означает, что металлы, кроме стали и чугуна, тоже не подвержены коррозии. На самом деле латунь подвержена коррозии – просто в разговорах о ней не говорят. Тем не менее, можно утверждать, что латунь соответствует критериям определения № 2. Просто знайте, что коррозия не обязательно означает ржавчину.

В одном можно согласиться: латунь подвергается эффекту изменения цвета «патины» , поскольку она окисляется в течение длительного периода времени.Этот процесс ускоряется по мере того, как ваша латунь подвергается воздействию элементов.

Этот естественный слой пленки – не всегда плохо – сине-зеленый оттенок на самом деле очень привлекателен для многих архитекторов. Цвет свежей латуни может варьироваться в зависимости от выбранного вами сорта, а это означает, что цвет патины тоже может немного отличаться.

Обратите внимание, что латунь (и бронза) немного более устойчивы к окислению, чем медь, еще один часто запрашиваемый «красный металл».

Факторы, влияющие на «ржавчину»… или коррозию в данном случае

Ваш проект будет жить внутри или снаружи? Это имеет большое значение для коррозионно-стойких строительных материалов, а латунный предмет, находящийся в сухом здании, будет сохранять свой блеск на долгие годы.

Будет ли это рядом с водой или дорогами, которые в холодную погоду часто засолены? Латунь, обитающая в пресноводных озерах и реках, разрушается с гораздо меньшей скоростью, чем латунь, обитающая вблизи морской или иной соленой среды.

В целом, латунь относительно быстро теряет цинковый компонент при погружении в воду, вызывая ослабление металла и подвергая риску его структурную целостность.

Вне ситуаций, когда она погружена в воду, латунь является отличным металлом для наружного применения благодаря своей удивительной прочности.Это быстрое изменение цвета на сине-зеленый – не признак распада – в правильных условиях латунь может прослужить более 1000 лет!

Если вы хотите, чтобы оксидированная латунь сразу же приобрела состаренный вид, процесс можно ускорить, применив имеющиеся в продаже растворы. Для небольших хобби-проектов смесь из 50% белого уксуса и 50% соленой воды может отлично подойти!

Узнайте о других архитектурных строительных материалах

Вы много узнали о латуни и немного о ее родственниках, меди и бронзе, но не останавливайтесь на достигнутом.Есть тонны других вариантов для улучшения вашего проекта защиты от коррозии, особенно если вы хотите потратить немного меньше.

Чтобы узнать больше о других архитектурных металлах (нержавеющая сталь, оцинкованная сталь и т. Д.) И их способности выжить на открытом воздухе, возьмите бесплатную электронную книгу ниже:

(Примечание редактора: эта статья была первоначально опубликована в июне 2018 года и недавно была обновлена.)

Предотвращение и обработка обесцинкования латуни – Канадский институт охраны природы (CCI) Примечания 9/13

Список сокращений

CAC

Канадская ассоциация сохранения культурных ценностей

M

молярность

МИССИС

Общество исследования материалов

SCE

электрод каломельный стандартный

ОНА

стандартный водородный электрод

В

вольт

мас.%

весовой процент

Введение

Когда латунь подвергается коррозии, она может подвергнуться децинкификации – процессу, при котором цинк теряется, а медь остается.Легкое децинкование может просто вызвать косметическое изменение, а именно изменение цвета поверхности от желтого до розового, но сильное децинкование может привести к ослаблению латуни и даже ее перфорации. В этом примечании объясняется, что такое децинкификация и где с ней можно столкнуться при консервации, а также как ее предотвратить и лечить. В примечании также описана демонстрация мягкого обесцинкования.

Процесс децинкификации

Дилинг и децинковка

Сплав – это смесь двух или более элементов, где по крайней мере один из элементов представляет собой металл.Стерлинговое серебро, сплав серебра и меди, содержит два металлических элемента; сталь содержит один металлический элемент (железо) и один неметаллический элемент (углерод). Латунь – это сплавы в основном меди и цинка с небольшим процентным содержанием других элементов, таких как олово, свинец или мышьяк.

Во многих сплавах коррозия может привести к потере более реактивного компонента сплава с оставлением менее реактивного компонента. Общие термины для этого процесса – «удаление сплава», «избирательная коррозия» или «избирательное выщелачивание».«Более конкретные термины, применимые к потере определенных металлов, – это« декапрификация »для потери меди,« дестаннификация »для потери олова и« децинкификация »для потери цинка.

Фактический механизм децинкификации до сих пор полностью не согласован. В течение многих лет существовало два конкурирующих предложения (Weisser 1975). В одном случае цинк предпочтительно корродирует и удаляется из сплава, оставляя медь позади. В другом случае и медь, и цинк подвергаются коррозии и удаляются из сплава, но ионы меди в растворе возвращаются на поверхность.Согласно первому предложению поверхность металла должна стать пористой после децинкификации, но в противном случае не должна измениться. Второе предложение, хотя и более сложное, необходимо для объяснения случаев, когда кристаллы меди появляются на поверхности после децинкификации (Walker 1977).

В последнее время получил поддержку третий механизм (Weissmüller et al. 2009, Newman et al. 1988). В этом механизме цинк растворяется из латуни, оставляя после себя медь, а затем медь перестраивается на поверхности металла, что приводит к образованию кристаллов меди.Эта перестройка возможна, потому что медь на поверхности притягивается отрицательными ионами в растворе. Притяжения недостаточно для растворения меди, но оно ослабляет связывание меди с поверхностью, позволяя меди перемещаться более быстро (Erlebacher et al. 2012).

Обесцинкование обычно происходит в относительно мягких условиях, например в слабокислых или щелочных растворах (Moss 1969). Например, Вайссер (1975) наблюдал обесцинкование изделия из латуни после обработки в щелочном растворе.Однако в сильных кислотах растворяются и медь, и цинк, и поверхность не обогащается медью.

Обесцинкование также может происходить, когда латунь подвергается воздействию растворов, содержащих ионы хлора, таких как морская вода (Moss 1969). Одним из примеров является обесцинкование латунных дверей и латунных накладок, которые подверглись воздействию соли для защиты от обледенения. Мориссетт (2008) сообщил об обесцинковании набора латунных дверей, которые изменили цвет с желтого на розовый после очистки соляной кислотой.

Латунь

Есть несколько возможных атомных расположений меди и цинка в латуни, но только альфа- и бета-фазы важны для коммерческих латуней. Альфа-фаза варьируется от чистой меди до примерно 35 мас.% Цинка. Бета-фаза имеет содержание цинка около 50 мас.%. Латунь, содержащая от 35 до 50 мас.% Цинка, представляет собой смесь альфа- и бета-фаз, называемую дуплексной латунью. Коммерческие латуни изготавливаются из альфа-латуни или дуплексной латуни.

Латунь, содержащая менее 15 мас.% Цинка, устойчива к децинкованию, но латунь с более чем 15 мас.% Цинка подвержена этому явлению.Дуплексная латунь даже более склонна к обесцинкованию, чем альфа-латунь (Scott 2002).

Первым признаком обесцинкования латуни является изменение цвета от желтого, обычно встречающегося в латуни, до лососево-розового цвета чистой металлической меди. Розовый цвет может затем стать красноватым, а затем коричневым, если поверхность меди разъедает с образованием куприта. Более серьезное децинкование дает пористый и слабый металл, главным образом медь (Dinnappa and Mayanna 1987). Сильное обесцинкование латунной сантехники может вызвать прободение латуни и утечку.

На Рисунке 1 сравнивается цвет латуни с цветами чистой меди и цинка. Латунь на чертеже представляет собой сплав, состоящий из 70 мас.% Меди и 30 мас.% Цинка, который известен под различными терминами, такими как «патронная латунь», «сплав C26000» или «латунь C260». Это сильная разница в цвете между латунью и медью, которая приводит к резким изменениям внешнего вида, когда цинк удаляется из латуни путем децинкификации.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы.CCI 129915-0014
Рис. 1. Сверху вниз: патронная латунь, чистая медь и чистый цинк.

Относительная реакционная способность цинка и меди

Когда металл или сплав корродирует, атомы металла теряют электроны в результате электрохимической реакции и либо растворяются в растворе в виде ионов, либо включаются в продукт коррозии, такой как оксид. В сплаве, в отличие от чистого металла, более химически активный компонент имеет большую тенденцию к реакции. В латуни цинк более реакционноспособен, чем медь, поэтому цинк предпочтительно теряется.

Относительную реакционную способность цинка и меди можно оценить по их положению на электрохимических шкалах. Для этой оценки можно использовать две общие шкалы. Шкала стандартного восстановительного потенциала дает значения потенциала для электрохимических реакций в стандартных условиях, обычно для концентраций 1 М для всех химических соединений в растворе. По этой шкале цинк имеет потенциал -0,763 В по сравнению со стандартным водородным электродом (SHE), тогда как медь имеет более высокое значение, 0.340 против ОНА (Дин 1992). Более низкий потенциал для цинка указывает на то, что цинк более реакционноспособен, а величина разницы, около 1 В, указывает на значительную разницу в реакционной способности.

В качестве альтернативы, цинк и медь можно сравнить с помощью гальванического ряда, который дает потенциалы металлов, измеренные в каком-либо растворе, обычно в морской воде. По этой шкале цинк находится в диапазоне от -0,8 до -1,03 В по сравнению со стандартным каломельным электродом (SCE), тогда как медь составляет от -0,29 до -0,36 В по сравнению с SCE (LaQue, 1975).Здесь цинк примерно на 0,6 В ниже меди, что снова указывает на то, что цинк значительно более активен. Гальваническая серия обсуждается далее в обучающих материалах CCI «Понимание гальванической коррозии».

Обезцинкование объектов

Примеры децинкификации предметов

На рис. 2 показан валторна, подвергшаяся децинкификации; для сравнения на рис. 3 показан аналогичный рог в первозданном состоянии. Рупоры изготовлены из латуни, а подвижные салазки, опоры и стойки – из нейзильбера (сплава меди, цинка и никеля).Обезцинкованный рог использовался в школьном оркестре около тридцати лет и редко, если вообще когда-либо, полировался или чистился. Обезцинкование было вызвано обращением с рогом голыми руками. В музыкальном сообществе обесцинкование латуни в музыкальных инструментах называется «красной гнилью», но этот термин чаще используется в консервации для описания разрушения кожи.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 129915-0003
Рис. 2. Валторна (сделана примерно в 1966 г.) с розовыми участками, типичными для децинкификации.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 129915-0002
Рис. 3. Современный валторна (произведена в 2010 г.) типичного желтого цвета полированной латуни.

Некоторые коммерческие полироли для медных сплавов являются кислотными и могут вызывать децинкование. Обычно этого не замечают, потому что полироль также содержит абразив. Когда полироль натирается на поверхность, абразив удаляет богатую медью поверхность так же быстро, как и происходит децинкификация.Однако если полироль останется на поверхности, может наблюдаться обесцинкование.

На рис. 4 показан лоток из латуни с децинкификацией, произведенный коммерческим полиролем, содержащим лимонную кислоту. Розовые участки на фотографии изначально были заклеены липкой лентой, которая была наклеена вокруг небольшой прямоугольной полоски, оставшейся незакрытой. Центральную полоску и малярную ленту вокруг нее покрыли кислотной коммерческой полиролью и оставили на ночь. После того как полироль был стерт, центральная полоска стала чистой и блестящей, вероятно, из-за наличия абразива в полировке.Когда была снята малярная лента, обнажились розовые участки. Эти участки были подвергнуты децинкификации, потому что жидкость из лака просочилась под или сквозь ленту. Обесцинкование также происходит при очистке латуни смесью соли и уксуса.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 129915-0018
Рис. 4. Часть латунного лотка после воздействия кислотной промышленной полироли в течение ночи. Розовые области, которые были закрыты малярной лентой, подверглись децинкификации, тогда как любые признаки децинкификации на центральной полосе, где не было ленты, были удалены при стирании лака.

Предотвращение децинкификации

В латунь могут быть добавлены другие элементы с более высоким содержанием цинка, чтобы сделать латунь более устойчивой к децинкованию. Древние латунные сплавы, которые обычно содержат олово или примеси, сопротивляются децинкификации лучше, чем современные латунные сплавы, содержащие только медь и цинк (Scott 2002). В современной оловянной латуни к медно-цинковому сплаву добавлено от 0,5 до 1 мас.% Олова; такие сплавы значительно более устойчивы к обесцинкованию, чем те же сплавы без олова (Selwyn 2004).Когда это количество олова добавляется к латуни картриджа, полученный сплав называется адмиралтейской латунью. Дополнительная защита от децинкования достигается, если к оловянной латуни добавляют меньшие количества мышьяка, сурьмы или фосфора в диапазоне от 0,02 до 0,1 мас.%. Сегодняшняя адмиралтейская латунь обычно содержит один из этих трех элементов в дополнение к олову.

Латунь следует содержать в чистоте и без пыли. С ним следует обращаться в перчатках, чтобы избежать контакта с солями и кислотами при потоотделении.Латунь в общественных местах следует регулярно чистить. По возможности следует избегать использования коммерческих полиролей. Некоторые из них содержат кислоты для ускорения очистки; другие содержат аммиак для удаления грязи и жира. Как кислоты, так и щелочные растворы могут вызывать обесцинкование. Вместо этого можно приготовить абразивную суспензию на основе осажденного карбоната кальция или других более твердых абразивов. Подробные инструкции по приготовлению см. В CCI Note 9/11 «Как приготовить и использовать полироль на основе осажденного карбоната кальция и серебра» .

Всякий раз, когда чистится латунь, ее следует хорошо промыть, чтобы удалить все остатки чистки. Остатки промышленной полировки, оставшиеся на медных сплавах, могут реагировать с медью с образованием зеленовато-голубых соединений. Лимонная кислота, например, содержится в некоторых полиролях и дает зеленый цитрат меди. Даже нереактивные остатки будут заметны, если они скапливаются в щелях.

Полированную латунь часто покрывают (например, прозрачным лаком или воском), чтобы защитить блестящую поверхность от потускнения.Такое покрытие также минимизирует обесцинкование, пока слой остается адгезивным и неповрежденным. Недостатком покрытия является то, что оно имеет ограниченный срок службы и требует регулярного обслуживания или удаления и замены. По вопросам о покрытиях следует проконсультироваться с консерватором. Для дальнейшего обсуждения ухода за исторической латуни и бронзы обратитесь к Deck (2016) и Harris (2006).

Обезцинкование

Признаки обесцинкования могут быть слабыми и ограничиваться поверхностью латуни, или они могут проникать глубоко в латунь, а иногда и полностью.При сильном обесцинковании может потребоваться замена детали, если это возможно. Эффекты мягкого обесцинкования, напоминающие потускнение серебра, можно удалить с помощью абразивной полировки. Решение о том, чтобы обработать латунный предмет со слабым эффектом децинкификации или заменить предмет из латуни, сильно пострадавший от децинкификации, должен принимать совместно консерватор и куратор.

Демонстрация процесса обесцинкования латуни

Следующая демонстрация демонстрирует процесс обесцинкования латуни.Латунь, использованная в этой демонстрации, представляла собой прокладку из 70 мас.% Меди и 30 мас.% Цинка и толщиной 0,13 мм (0,005 дюйма). Эта толщина – удобный выбор, потому что латунь можно легко разрезать ножницами или ножницами для листового металла, не сгибая. Более толстую латунь труднее резать, а более тонкая латунь при резке гнется или мнется.

Перед проведением процедуры децинкификации сверьтесь с паспортом безопасности каждого используемого химического вещества. Используйте рекомендованные средства индивидуальной защиты, такие как средства защиты глаз, одноразовые перчатки (например, нитриловые) и защитную одежду.При работе с соляной кислотой и органическими растворителями по возможности используйте вытяжной шкаф и всегда надевайте одноразовые нитриловые перчатки.

Оборудование и материалы, необходимые для децинкификации латуни

• Латунь, размер 51 мм × 13 мм × 0,13 мм
• Соляная кислота, около 0,1 М, pH 1,0 (требуется около 15 мл на кусок латуни)
• Этанол или ацетон
• Вода (дистиллированная или деионизированная)
• Салфетки без ворса, например Kimwipes
• Стакан, 20 мл
• Абразивные листы, такие как обычная наждачная бумага (с зернистостью 600–1500) или мягкие абразивные материалы, такие как Micro-Mesh (обычная шлифовальная бумага в диапазоне 1800–6000)

Процедура демонстрации децинкификации

1. Обезжирьте образец латуни, протерев этанолом или ацетоном.(На латунные листы может быть нанесено масляное покрытие во время изготовления.) Не прикасайтесь к поверхности после очистки латуни. Всегда надевайте перчатки и держите изделие за край.
2. Отполируйте образец абразивным листом, например 6000 Micro-Mesh, используемым в этом примере. Сотрите остатки абразива тканью без ворса, например салфетками Kimwipes, используемыми в этой процедуре, смоченными этанолом или ацетоном.
3. Быстро высушите образец салфеткой, чтобы растворитель не охладил образец за счет испарения; в противном случае вода может конденсироваться на образце и оставлять пятна при высыхании.
4. Вставьте латунную полоску размером 51 мм × 13 мм в химический стакан емкостью 20 мл.
5. Наполните химический стакан достаточным количеством 0,1 М соляной кислоты, чтобы покрыть нижнюю половину латунной полоски.
6. Контролируйте цвет латуни примерно каждые два часа. При необходимости оставьте образец латуни в растворе на ночь.
7. Удалите латунную пластину, промойте водой и просушите.
8. Отполируйте розовую обесцинкованную область с помощью ряда абразивных листов, таких как те, что используются в этой процедуре.Начните с 1800 Micro-Mesh, затем используйте 3600, 4000 и, наконец, 6000.

Результаты демонстрации

На рис. 5 показано, как со временем протекает процесс обесцинкования. Левая латунная полоска не была погружена в соляную кислоту, тогда как остальные три полоски были погружены на разное время. Децинкификация происходила в основном в первые несколько часов, и через 24 часа особых изменений не было.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы.CCI 129915-0015
Рис. 5. Четыре полосы латунной прокладки, демонстрирующие децинкование после разного времени в 0,1 М соляной кислоте без перемешивания. Слева направо: без воздействия соляной кислоты, 6 часов воздействия, 24 часа воздействия и 72 часа воздействия.

Слой, полученный при децинкификации в этой демонстрации, достаточно тонкий, чтобы его можно было удалить полировкой. На рис. 6 показана полоса латуни, которая была частично децинкирована в соляной кислоте в течение 24 часов, а затем частично отполирована.Правые две трети латунной полосы погружали на 24 часа в кислоту, промывали и затем сушили, получая розовую поверхность. Затем верхнюю половину полосы полировали абразивными листами Micro-Mesh, начиная с 1800, затем 3600, 4000 и, наконец, 6000. Полировка полностью удалила розовый обесцинкованный слой с правого конца латуни. Полированная область на Рисунке 6 кажется тусклой, потому что освещение на фотографии было настроено так, чтобы усилить розовый цвет. Вертикальные линии в нижней части латуни на Рисунке 6 относятся к производственному процессу.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 129915-0016
Рис. 6. Эффект полировки на слегка обесцинкованной латуни.

Благодарности

Особая благодарность Газале Рабиеи за ее помощь в разработке этой записки. Также благодарим Роджера Бэрда за предоставленные валторны, использованные на фотографиях.

Поставщики

Примечание: следующая информация предоставляется только в помощь читателю. Включение компании в этот список никоим образом не означает одобрения CCI.

Химия и лабораторные принадлежности

Химические вещества, такие как 0,1 М соляная кислота, и лабораторные принадлежности можно приобрести у компаний-поставщиков химических веществ, таких как Fisher Scientific.

Медные сплавы

Латунная фольга продается в качестве подкладных шайб компанией Lee Valley Tools.

Абразивные листы Micro-Mesh

Абразивные листы

Micro-Mesh доступны в компании Micro-Surface Finishing Products.

Библиография

Дин, Дж. А. Справочник Ланге по химии , 14-е изд.Нью-Йорк, Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1992, стр. 8.124–8.139.

Deck, C. Уход и сохранение исторической латуни и бронзы (формат PDF). Дирборн, Мичиган: Исследовательский центр Бенсона Форда, 2016.

Диннаппа, Р.К., и С.М. Майанна. «Обесцинкование латуни и ее ингибирование в кислых хлоридных и сульфатных растворах». Наука о коррозии 27,4 (1987), стр. 349–361.

Erlebacher, J., R.C. Ньюман и К. Серадски. «Фундаментальная физика и химия эволюции нанопористости при наплавке».”В A. Wittstock, J. Biener, J. Erlebacher и M. Bäumer, ред., Нанопористое золото: от древней технологии к высокотехнологичному материалу . Кембридж, Великобритания: Королевское химическое общество, 2012, стр. 11–29.

Харрис Р. “Металлоконструкции”. В Национальное руководство по ведению домашнего хозяйства: уход за коллекциями в исторических домах, открытых для публики, . Оксфорд, Великобритания: Баттерворт-Хайнеманн, 2006, стр. 248–259.

LaQue, F.L. Морская коррозия: причины и профилактика .Нью-Йорк, Нью-Йорк: Wiley, 1975, стр. 179.

Мориссетт, Дж. Р. «По всей стране – Dans tout le pays: Площадь Квебека – Центр охраны природы Квебека». Бюллетень CAC 33,1 (2008), стр. 17.

Мосс, А.К. «Коррозия меди и медных сплавов». Australasian Corrosion Engineering 13,5 (1969), стр. 5–11.

Ньюман Р.С., Т. Шахраби и К. Серадски. «Прямое электрохимическое измерение обесцинкования, включая влияние легированного мышьяка.” Наука о коррозии 28,9 (1988), стр. 873–886.

Скотт, Д.А. Медь и бронза в искусстве: коррозия, красители, консервация . Лос-Анджелес, Калифорния: Getty Publications, 2002, стр. 27–32.

Селвин, Л. Металлы и коррозия: Справочник для специалистов по консервации . Оттава, Онтарио: Канадский институт охраны природы, 2004 г., стр. 55 и 70.

Selwyn, L. Как приготовить и использовать серебряный лак с осажденным карбонатом кальция . CCI Notes 9/11.Оттава, Онтарио: Канадский институт охраны природы, 2016.

Уокер, Г.Д. “СЭМ и микроаналитическое исследование обесцинкования латуни в процессе эксплуатации”. Коррозия 33,7 (1977), стр. 262–264.

Вайссер, Т. «Делегирование медных сплавов». Сохранение в археологии и прикладном искусстве . Препринты материалов для Стокгольмского Конгресса, 2–6 июня 1975 г. . Лондон, Великобритания: Международный институт сохранения исторических и художественных произведений, 1975, стр.207–214.

Weissmüller, J., R.C. Ньюман, Х.-Дж. Джин, А. Ходжа и Дж. Кисарь. «Нанопористые металлы в результате коррозии сплавов: образование и механические свойства». Бюллетень MRS 34,8 (2009), стр. 577–586.

Линдси Селвин

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы, 2019

Кат. №: NM95-57 / 9-13-2019E-PDF
ISSN 1928-1455
ISBN 978-0-660-28433-0

Également publié en version française.

Факты о меди | Дартмутские токсичные металлы

Что такое медь?

Медь – это светлый красновато-коричневый металлический элемент с символом «Cu» и атомным номером 29 в периодической таблице элементов.Название «медь» происходит от слова Кипр, острова, где римляне добывали медь. Это был первый металл, широко использованный людьми.

Природная чистая медь называется «самородной медью». Медь также встречается в природе в смеси с другими элементами в ряде соединений, многие из которых отличаются своим сине-зеленым цветом. Бирюза, малахит и азурит – три ярко окрашенных соединения меди, используемых в качестве драгоценных камней. Сульфат меди и оксид меди – два важных соединения меди, используемых в промышленности и сельском хозяйстве.Медь можно смешивать с другими металлами с образованием сплавов, таких как бронза (медь и олово) и латунь (медь и цинк).

Окисленная медь или медь, подвергшаяся воздействию воздуха, образует зеленый налет или «патину», которую можно увидеть на старых медных монетах, Статуе Свободы и медных крышах.

Где находится медь?

Медь естественным образом присутствует в горных породах в чистом виде или в виде соединений. Геологические, метеорологические и биологические процессы распространяют медь в воздух, почву и воду, а также в организмы.

Крупнейшие известные месторождения медной руды в мире находятся в Чукикамате в чилийских Андах, а самое крупное месторождение самородной меди находится на Верхнем полуострове Мичигана. Основными производителями меди являются Чили, которая поставляет 35 процентов мировой меди, и Соединенные Штаты, которые производят примерно 11 процентов. Канада, страны бывшего Советского Союза, Замбия, Китай, Польша и Демократическая Республика Конго также являются странами-производителями меди.

В результате человеческой деятельности большая часть меди содержится сегодня в воздухе, почве и воде.Промышленные предприятия, такие как плавильные, литейные, электростанции, мусоросжигательные заводы и другие источники горения, выбрасывают медь в атмосферу, где она может вернуться на Землю в виде осадков. Медеплавильные заводы и другие предприятия по производству меди выбрасывают высокие концентрации меди в окружающий воздух и почву. Медные рудники могут быть значительным источником загрязнения. Медь и другие минералы, присутствующие в хвостохранилищах – отходах, оставшихся после извлечения руды из породы – попадают в почву и водные пути.Вода может быть загрязнена рядом других источников меди, включая сельскохозяйственные стоки с ферм, использующих пестициды на основе меди.

Медь является важным элементом для всех живых организмов, поэтому она присутствует в пище, которую мы едим – будь то растения или животные – и в тканях человека.

Для чего нужна медь?

Люди использовали медь почти десять тысяч лет. С древних времен медь использовалась сама по себе и в сочетании с другими металлами для изготовления оружия, инструментов, предметов домашнего обихода и произведений искусства.

Высокая проводимость меди сделала ее предпочтительным металлом в развитии электротехники 18 и 19 веков. Медь является третьим по потреблению металлом в мире после стали и алюминия. Сегодня наибольшее потребление меди приходится на строительство. Медь используется в строительстве домов и других построек, производстве автомобилей и самолетов, а также в производстве водопроводных труб. Электроэнергетика и электротехническая промышленность являются следующим по величине потребителем меди.Медь также используется в телекоммуникациях. Значительное количество меди, используемой в Соединенных Штатах, поступает из переработанного лома и лома, оставшегося от производства меди.

Пенни из медного сплава США 1936 года, стальной оцинкованный пенни 1943 года и современный цинковый пенни с медным покрытием 2004 года. Фотография предоставлена: Программа исследования токсичных металлов Дартмута

Пенни Соединенных Штатов были сделаны из чистой меди с 1793 по 1837 год. В последующие годы они были сделаны из различных медных сплавов, включая бронзу и латунь.В 1943 году, когда поставка меди была направлена ​​на военные нужды Второй мировой войны, большая часть чеканки монет состояла из оцинкованной стали. С 1982 года в пенни содержится всего 2,5 процента меди – это цинк с тонким медным покрытием.

Сульфат меди, встречающаяся в природе и производимая соль меди, используется в качестве фунгицида для сельскохозяйственных культур, в качестве пестицида для уничтожения улиток и слизней, а также для обработки воды для уничтожения водной растительности. Это химическое вещество имеет серьезную хроническую токсичность с последствиями для сельскохозяйственных рабочих и окружающей среды.

Современные браслеты из меди или медного сплава из Зимбабве. Фотография предоставлена ​​Дартмутской программой исследования токсичных металлов

Соединения меди также используются для защиты древесины, а также в качестве химикатов для дубления кожи и протравы (закрепителя) при крашении текстиля. Медь до сих пор используется для изготовления произведений искусства и ювелирных изделий во всем мире. В некоторых частях Африки медные браслеты и произведения искусства изготавливают из выброшенной медной проволоки и обрезков. Во многих частях Южной и Юго-Восточной Азии медь, латунь и бронза широко используются в кухонной посуде, посуде, религиозных статуях и произведениях искусства.Навахо и другие племенные народы юго-запада США иногда используют медь в украшениях.

Нужна ли медь для здоровья?

Продукты, содержащие медь. Фотография предоставлена ​​Дартмутской программой исследования токсичных металлов

Медь является важным питательным веществом для всех живых существ. Медь входит в состав более 30 ферментов в организме человека, включая некоторые из них, участвующие в синтезе коллагена. У человека медь необходима для здорового развития соединительной ткани, нервных покровов и костей. Он также участвует в метаболизме железа и энергии.Дефицит меди, хотя и редко, может вызывать анемию и аномалии соединительной ткани, костей и нервной системы.

Рекомендации по рекомендуемой диете (DRI), установленные в 2001 году Советом по пищевым продуктам и питанию США Института медицины национальных академий, устанавливают как рекомендуемые диетические нормы (RDA), так и верхние уровни потребления меди. Рекомендуемое потребление группой составляет 0,9 миллиграмма меди в день для взрослых, больше для кормящих женщин (1,3 миллиграмма) и меньше для детей (0,9 миллиграмма).34 миллиграмма для детей до трех лет и 0,44 миллиграмма для детей от четырех до восьми лет). Верхний предел составляет 10 миллиграммов в день для здоровых взрослых. Поскольку организм не синтезирует медь, этот необходимый уровень меди должен поступать из пищи.

Хорошими источниками диетической меди являются печень и другие субпродукты, устрицы, орехи, семена, темный шоколад и цельнозерновые продукты. Некоторое количество меди также присутствует в картофеле, изюме, грибах, нуте и других бобовых. Питьевая вода, подаваемая по медным трубам, может способствовать поступлению меди.

Чрезмерное потребление цинка в рационе может вызвать дефицит меди.

Может ли медь представлять опасность для здоровья?

Так же, как некоторое количество меди необходимо для хорошего здоровья, слишком большое количество меди может быть вредным. Здоровый человек может выделять избыток меди. Однако высокие дозы, длительное воздействие и определенные пути воздействия могут подавить биологические процессы, которые выводят избыток меди из организма.

Вдыхание медной пыли и паров (от предприятий по производству и переработке меди) может повлиять на дыхательные пути, вызывая кашель, чихание и боль в груди.Он также может отрицательно повлиять на желудочно-кишечный тракт, вызывая тошноту и диарею. Также могут быть затронуты печень и эндокринная функция. Некоторые исследования показали изменения в крови, включая снижение количества гемоглобина и эритроцитов после воздействия меди при вдыхании. Медная пыль и пары могут вызывать раздражение глаз, головные боли и боли в мышцах.

Проглатывание большого количества соединений меди (например, сульфата меди) может привести к смерти от нервной системы, печеночной и почечной недостаточности. Некоторые исследования показали, что употребление меди в пищу также может быть связано с ишемической болезнью сердца и высоким кровяным давлением, хотя другие исследования показали, что дефицит меди может играть роль в ишемической болезни сердца.Высокий уровень меди в питьевой воде может вызвать рвоту, боль в животе, тошноту, диарею и был зарегистрирован у людей, пьющих воду из медных труб.

Цинк и хелатирующие агенты можно использовать для удаления излишков меди из организма.

Неизвестно, что медь играет роль в развитии рака или врожденных дефектов.

Кому угрожает отравление медью?

Большие дозы медьсодержащих соединений, таких как сульфат меди, ядовиты даже для людей со здоровой печенью.Однако некоторые люди подвергаются большему риску отравления медью. Люди с определенными заболеваниями печени и люди с наследственной неспособностью метаболизировать медь особенно чувствительны к токсичности меди, например, люди с болезнью Менкеса, наследственной ацерулоплазминемией и болезнью Вильсона.

Пеницилламин, химическая структура которого показана здесь, используется в качестве хелатирующего агента при лечении болезни Вильсона. Фотография предоставлена ​​Дартмутской программой исследования токсичных металлов

Люди с болезнью Вильсона с рецессивной наследственной неспособностью выводить медь из организма подвергаются особому риску развития токсичных уровней меди в тканях, особенно в печени и головном мозге.Без лечения это состояние может привести к печеночной недостаточности, серьезным неврологическим или психиатрическим проблемам и смерти.

Болезнь Вильсона можно эффективно лечить с помощью ацетата цинка, который блокирует абсорбцию меди. Хелатирующие агенты также эффективны, связывая медь в организме и позволяя ей выводиться с мочой. Оба типа лечения должны быть постоянными на протяжении всей жизни пациента. Уменьшение количества меди в рационе также может уменьшить симптомы, хотя само по себе это неэффективное лечение.У носителей болезни – людей с одной копией дефектного гена – болезнь не разовьется, но метаболизм меди может быть слегка ненормальным. Хотя болезнь Вильсона обнаруживается только у одного из 30 000 человек во всем мире, каждый 100 человек может быть носителем этого гена. Существует несколько методов диагностики заболевания, например, анализ мочи и биопсия печени. Пока не существует генетического скрининга для выявления людей, которые находятся в группе риска, потому что болезнь вызвана любой из 200 мутаций.

Есть и другие состояния, связанные с токсичностью меди, которые, по-видимому, имеют генетическую связь. Цирроз у детей в Индии, которым страдают дети в странах Южной Азии, по-видимому, является результатом генетической предрасположенности к чувствительности к меди в сочетании с высоким содержанием меди (часто из молока, сваренного в медных или латунных кастрюлях). Подобные состояния у детей наблюдались и в других частях мира, где вода содержала большое количество меди. Опять же, эти дети, по-видимому, имеют генетическую предрасположенность к плохому метаболизму меди.

Люди, которые живут рядом или работают на объектах по производству меди, таких как рудники, плавильные заводы или обогатительные фабрики, или в производстве меди, подвергаются повышенному риску воздействия чрезмерного количества меди. Воздействие может произойти при вдыхании медной пыли и паров меди.

Является ли медь в окружающей среде опасной для здоровья?

Ответ на этот вопрос сложен. Медь является необходимым питательным веществом и естественным образом встречается в окружающей среде в виде горных пород, почвы, воздуха и воды.Мы контактируем с медью из этих источников каждый день, но ее количество обычно невелико. Часть этой меди, особенно в воде, может абсорбироваться и использоваться организмом. Но большая часть меди, с которой мы контактируем, тесно связана с другими соединениями, что делает ее бесполезной и токсичной. Важно помнить, что токсичность вещества зависит от степени воздействия на организм, продолжительности и пути воздействия.

В окружающей среде есть источники меди, которые действительно представляют опасность для здоровья.Известно, что примерно половина мест размещения опасных отходов, включенных в Национальный приоритетный список Агентства по охране окружающей среды, содержит медь. Воздух и почва вблизи предприятий по переработке меди, таких как плавильные заводы, обычно имеют гораздо более высокие уровни меди, чем в других областях. Сельскохозяйственные стоки могут содержать пестициды на основе меди. Они могут представлять опасность для здоровья человека. Однако медь очень легко связывается с соединениями в почве и воде, снижая ее биодоступность для человека.

Потенциальный источник чрезмерного воздействия меди на человека – это питьевая вода, передаваемая по медным трубам и латунным раковинам.Небольшие количества меди из водопровода выщелачиваются в воду, особенно в горячую воду и воду, которая оставалась в трубах в течение нескольких часов или всю ночь. Кислая вода (низкий pH) будет выщелачивать больше меди, чем более щелочная вода (высокий pH). Мягкая вода, вероятно, содержит больше меди, чем жесткая вода, потому что она не содержит минералов, которые создают защитный слой внутри труб, предотвращая выщелачивание меди. Сине-зеленые пятна от воды под кранами – индикатор содержания меди в воде.Некоторые люди, которые пьют воду с высоким содержанием меди, могут испытывать тошноту, рвоту, боль в животе и диарею. Количество меди, которое обычно содержится в воде из медных водопроводов, обычно не представляет угрозы для здоровья.

Использование для питья и приготовления пищи только воды из холодного крана может уменьшить количество меди, вымываемой из водопровода. Запуск воды до тех пор, пока она не станет очень холодной после того, как она пролежала в трубах всю ночь или более шести часов, также снизит уровень меди.Убедитесь, что электрические приборы не заземлены к водопроводу, чтобы уменьшить коррозию труб. Фильтры для воды также могут удалять медь из воды. Проверьте этикетку производителя фильтра, чтобы узнать, не является ли медь одним из отфильтрованных химических веществ.

Существуют ли федеральные директивы или стандарты на медь?

В соответствии с федеральным законом о безопасной питьевой воде Агентство по охране окружающей среды США (EPA) ограничивает количество меди в питьевой воде общего пользования до 1,3 мг на литр.Согласно Закону о Суперфонде, EPA считает 5 000 фунтов меди или 10 фунтов сульфата меди на территории «опасным веществом».

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) допускает не более 1 мг меди на литр воды в бутылках. Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH) и Управление по охране труда (OSHA) имеют свои собственные стандарты количества меди и медных паров, допустимых на рабочем месте.

Где я могу узнать больше о меди?

Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний (ATSDR) США.S. Centers for Disease Control and Prevention имеет превосходное заявление общественного здравоохранения по меди в Интернете, доступное по адресу: Agency for Toxic Substance & Disease Registry.

Агентство также имеет подробные токсикологические профили по меди, доступные в формате PDF через Интернет по адресу: Agency for Toxic Substance & Disease Registry, а также информационный бюллетень по меди.

(PDF) Коррозия латуни в естественной и искусственной морской воде

Коррозия латуни в естественной и искусственной морской воде

C.ЯВЛЯЕТСЯ. САНТОС, М. MENDONC¸ A и I.T.E. FONSECA *

Departamento de Quı

´

mica e Bioquı

´

mica, Facu ldade de Cie

ˆncias

, Universidade de Lisboa, Campo Grande, Ed. C8,

1749-016, Lisboa, Portugal

(* автор для переписки, тел .: +351-21-7500-904, факс: + 351-21-7500-892, электронная почта: itfonseca @ fc. ul.pt)

Поступила 11.11.2005 г .; принята в доработке 3 апреля 2006 г.

Ключевые слова: искусственная морская вода, латунь, дезинфицирующий фактор, природная морская вода, избирательная коррозия

Реферат

Коррозия латуни в искусственной морской воде (ASW) и в естественной морской воде (NSW) ), собранные на пляже

Эрисейра, Португалия.Были определены увеличение веса и соответствующая средняя скорость коррозии образцов латуни

, погруженных в обе среды, в течение 1 недели, 1, 3 и 6 месяцев. С помощью атомно-абсорбционной спектрометрии определены концентрации ионов Cu

2+

и Zn

2+

в растворе, образованном в результате коррозии латуни.

Также определялась концентрация растворенного кислорода. Морфология корродированных поверхностей с

и

без продуктов коррозии была проанализирована с помощью визуального наблюдения и сканирующей электронной микроскопии.Гидратированное основное хлорсульфатное соединение цинка

, Zn

12

(OH)

15

Cl

3

(SO

4

)

3

Æ 50007

O, была идентифицирована с помощью рентгеновского порошкового диф-

фракция

как преобладающее соединение во всех образцах, особенно в тех, которые подвергались более длительному воздействию NSW. Был сделан вывод, что коррозия латуни в естественной морской воде намного выше, чем в искусственной морской воде.

1. Введение

Хорошо известно, что агрессивность морской воды составляет в основном

из-за содержания в ней хлоридов. Однако другие факторы, такие как

, такие как присутствие микроорганизмов, могут играть важную роль

, поскольку биопленки представляют собой радикально отличную среду

с точки зрения pH, растворенного кислорода и других видов.

Медь и ее сплавы широко используются в морской среде

благодаря своей коррозионной стойкости, механической обрабатываемости, отличной электрической и теплопроводности

и хорошей устойчивости к биообрастанию из-за высокой токсичности меди

. ионы.Латунь широко используется в судостроении

и в трубках теплообменников, например, в опреснении

и производстве электроэнергии, соответственно.

Коррозионная стойкость меди и медного сплава s

была связана с защитным слоем оксида меди

Cu

2

O, образовавшимся в результате воздействия. Однако эти сплавы могут разрушаться из-за образования биопленок, чья полимерная структура

допускает существование локальных градиентов pH и O

2

[1].Хотя микробиологически влияющая коррозия углеродистой и нержавеющей стали

была широко изучена, она мало исследовалась для меди и медных сплавов

[2–8]. Mansfeld и Little [3] пришли к выводу, что медные сплавы, подвергшиеся воздействию NSW, были заселены бактериями

за 3 недели, и что во всех случаях скорости коррозии

в NSW были выше, чем в ASW.

Для сплава 70Cu – 30Ni обнаружена межкристаллитная коррозия

и деникелирование через 1 месяц воздействия.

Секейра и его сотрудники [6] постулировали, исходя из

на основе измерений импеданса адмиралтейской латуни в

NSW и ASW, механизм разрушения латуни, связанного с биопленкой,

в NSW.

Kharaf et al. [7] наблюдали избирательное растворение

латуни при различных потенциалах и концентрациях хлорида,

и пришли к выводу, что хлорид способствует растворению

меди и цинка.

Равичандаран и Раджендран [9] изучали влияние

органических ингибиторов на электрохимическое поведение

латуни в ЗШО.

В этой работе были проведены параллельные эксперименты

с латунными купонами, подвергнутыми стерилизации ASW, и с

NSW, собранными из Эрисейра-Бич, Португалия,

перенесены в лабораторию и сохранены при 4 C. Концентрация растворенного O

2

контролировалась в течение

различных периодов воздействия. Нагюб и Мансфельд [10]

, а также Хуанг и др. [5] подчеркнули важность проведения исследований в естественной морской воде в контролируемых анаэробных условиях

.

2. Детали эксперимента

Купоны из латуни (63,8% Cu; 36,1% Zn; 0,018% Fe;

0,009% Ni; 0,008% Pb; 0,007% Sn и 0,001% Al),

с размерами 1  2,5 ± 0,1 см, были использованы для

исследований потери веса в естественной и искусственной морской воде в

трех экземплярах для каждой среды и времени воздействия. Все купоны

были отполированы наждачной бумагой и порошком оксида алюминия

толщиной до 0,05 мкм, несколько раз промыты

дистиллированной водой, обезжирены ацетоном, промыты

Journal of Applied Electrochemistry (2006) 36: 1353–1359  Springer 2006

DOI 10.1007 / s10800-006-9230-z

Естественное выветривание латуни, бронзы и нейзильбера

Отделка для медных сплавов Введение

Медь и ее основные архитектурные сплавы являются относительно активными металлами, при отсутствии защиты склонны к окислению (погодным условиям) . Длительное атмосферное воздействие обычно приводит к образованию естественной защитной серо-зеленой патины.

Поскольку медь и ее сплавы позволяют получить широкий спектр естественных и состаренных цветов, прилагаются большие усилия, чтобы либо ускорить естественное выветривание химическими средствами, либо сохранить яркие естественные цвета за счет нанесения прозрачных защитных покрытий

Спасибо Copper Development Association за статью ниже.Он размещен на их веб-сайте www.copper.org и относится к изделиям из латуни , бронзы и нейзильбера , а также ко многим сплавам с высоким содержанием меди. Это общая ссылка на все сплавы с высоким содержанием меди. По конкретным вопросам, касающимся профилей из архитектурной бронзы и нейзильбера, обращайтесь в Mac Metals по адресу [email protected].

Естественное выветривание

Естественное выветривание меди до характерной сине-зеленой или серо-зеленой патины является прямым следствием умеренного коррозионного воздействия содержащихся в воздухе соединений серы.

По мере естественного выветривания металл, подвергающийся воздействию атмосферы, меняет оттенок от естественного лососевого розового цвета через серию красновато-коричневых оттенков до светлого и темного шоколадно-коричневого и, наконец, до окончательной сине-зеленой или серо-зеленой патины.

В течение первых недель воздействия, особенно во влажной атмосфере или в районах с частыми дождями, часто происходят радикальные изменения цвета с переливающимися розовыми, оранжевыми и красными оттенками, чередующимися с медно-желтыми, синими, зелеными и пурпурными оттенками.Во время длительного экспонирования эти интерференционные цвета блекнут и заменяются относительно однородными красновато-коричневыми оттенками, называемыми скульптурной или окисленной отделкой.

Из-за различий в производственных процессах некоторые фабрики могут покрывать рулонный или плоский лист тонким слоем масляной пленки, предотвращающей появление пятен. Эта пленка может вызвать темно-пурпурный или черный цвет поверхности вскоре после установки и экспонирования. Это временная цветовая фаза, вызванная тонкой масляной пленкой, которая быстро смывается дождем, позволяя протекать естественному выветриванию меди.

В промышленных условиях и на морском побережье естественная патина обычно образуется в течение от пяти до семи лет. В сельской местности, где количество переносимого воздухом диоксида серы относительно невелико, образование патины может не достигать доминирующей стадии в течение 10–14 лет. В засушливых условиях основная сульфатная патина может никогда не образоваться из-за недостатка влаги. Точно так же на открытых горизонтальных поверхностях патина образуется быстрее, чем на наклонных поверхностях, которые, в свою очередь, патинируются быстрее, чем на вертикальных поверхностях.Во всех случаях критической переменной является время пребывания влаги на открытых поверхностях.

Прогрессивные оксидные, сульфидные и сульфатные пленки, которые образуются на меди при воздействии атмосферы, довольно тонкие, от двух до трех тысячных дюйма, обладают хорошей адгезией, но с относительно низким сопротивлением истиранию. Ни оксидные, ни сульфидные пленки не обладают особой коррозионной стойкостью. С другой стороны, сульфатная патина очень устойчива ко всем формам атмосферной коррозии, если она полностью сформировалась.Таким образом, значительно увеличивается долговечность, а значит, и срок службы медной кровли и кровли. Естественный цикл выветривания меди иллюстрируется 12 последовательными цветными пластинами на карте выветривания.

Хотя пластины представляют собой типичную последовательность, погодные условия любой установки будут зависеть от местных факторов окружающей среды, ориентации и количества остаточной смазки.

Выветривание меди достигнет окончательного равновесия с окружающей средой.Это состояние равновесия очень стабильно, и после его достижения не произойдет дальнейшего выветривания. Однако окончательный цвет равновесия будет варьироваться в зависимости от ориентации, наклона и местных погодных условий.

Пожалуйста, поделитесь этим постом с другими, кто интересуется естественным атмосферным воздействием финишных покрытий для штампованной латуни, бронзы и нейзильбера.

Что такое старение металла? | Металлические супермаркеты

Старение металла – один из наиболее распространенных способов изменения свойств металлического сплава.Хотя свойства многих металлов могут быть изменены в результате нагрева, закалки или наклепа, некоторые металлические сплавы специально предназначены для старения. Старение может изменить физические и эстетические свойства сплава, чтобы придать ему характеристики, совершенно отличные от его несостаренной формы.

Старение металла – это процесс, используемый для термообработанных металлических сплавов, который может происходить искусственно или естественным путем. Естественное старение происходит в течение всего срока службы металлического сплава. В процессе естественного старения сверхнасыщенные легирующие элементы в металлическом сплаве образуют так называемые металлические выделения.Эти выделения блокируют дислокации в металле, увеличивая прочность и твердость металлического сплава, снижая его пластичность. Искусственное старение – это процесс, который используется для ускорения образования выделений в металлическом сплаве, термообработанном на твердый раствор, до скорости, которая намного выше, чем процесс естественного старения. Процесс искусственного старения выполняется путем повышения температуры термообработанного на твердый раствор металлического сплава до точки ниже его температуры рекристаллизации, но достаточно высокой для ускорения образования осадка.Когда осадки легирующего элемента достигают нужного размера, металлический сплав затем быстро охлаждают, чтобы предотвратить дальнейшее изменение металлических выделений.

Какие виды металлов можно выдерживать?

Существует много типов металлических сплавов, которые могут подвергаться старению для изменения их физических свойств, если они поддаются термообработке в растворе:

Алюминий: Алюминиевые сплавы серий 2XXX, 6XXX и 7XXX подвержены старению, и многие из их различных форм получают свою прочность в результате искусственного старения.Один из наиболее распространенных состаренных алюминиевых сплавов – 6061-Т6. Он имеет осадки силицида магния, которые блокируют дислокации и значительно увеличивают его прочность и твердость в форме -T6.

Нержавеющая сталь: 17 / 10P, 17 / 4PH и 17 / 7PH – это несколько распространенных сплавов нержавеющей стали, которые имеют чрезвычайно высокую прочность и твердость при правильном старении из-за выделения металлических сплавов в их структурах.

Медные сплавы: C17200 и C17300 – два медно-бериллиевых сплава, которые часто используются в промышленности.Обычно известная как мягкая и пластичная, медь может быть довольно твердой, прочной и хрупкой, если правильные добавки легирующих элементов используются с надлежащей техникой старения.

Сплавы других металлов: Титан, никель и магний, а также некоторые другие металлы могут подвергаться старению, если в их химическом составе присутствуют легирующие элементы, делающие их пригодными для термообработки в растворе.

Превышение

Одна проблема при старении металлического сплава, естественном или искусственном, – это то, что называется износом.Это происходит, когда осадки меняют размер из-за процесса старения, который проходит после того, как это приносит пользу применению. Это часто приводит к снижению прочности и твердости. Это происходит двумя распространенными способами: сваркой или холодной обработкой металла. Следует позаботиться о том, чтобы определить, нужно ли снова искусственно состарить металл, подвергаемый термообработке на твердый раствор, в соответствии с одним из этих двух процессов, чтобы гарантировать сохранение желаемых механических свойств.

Metal Supermarkets – крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 90 магазинами в США, Канаде и Великобритании.Мы эксперты по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения.