Медь окисляется ли: Коррозия меди
alexxlab | 08.12.2022 | 0 | Разное
Плоская медная поверхность не окислилась за год
Химики из Южной Кореи приготовили тонкие пленки из меди с очень плоской и гладкой поверхностью практически без дефектов. Оказалось, что такие пленки на подложке из оксида алюминия очень устойчивы к окислению, и даже после нахождения на воздухе в течение одного года поверхность пленок практически не изменилась. Исследование опубликовано в Nature.
Поверхности многих металлов окисляются под действием кислорода воздуха при комнатной температуре. В случае меди это легко заметить невооруженным глазом — ярко-красная поверхность может стать грязно-зеленой за несколько лет. И химики ищут способы замедлить окисление медных поверхностей — оно мешает производству полупроводников и оптоэлектронных устройств, содержащих медь.
Механизм окисления меди выяснили в 2012 году. Оказалось, что рост слоя оксида происходит за счет адатомов меди, которые отделяются от многочисленных ступенчатых фрагментов поверхности и перемещаются в ее верхнем слое, а затем начинают окисляться.
Но можно ли приготовить образец меди с очень плоской поверхностью, который не будет окисляться на воздухе, ученым было неизвестно.
Химики под руководством Се-Ена Чона из Пусанского университета решили получить пленку из меди с очень гладкой поверхностью и изучить ее свойства. Для этого они вырастили монокристаллические медные слитки и вырезали из них тонкую медную проволоку. Затем, с помощью атомного распыления им удалось приготовить монокристаллические пленки толщиной около 110 нанометров на подложке из полированного оксида алюминия Al2O3.
Поверхность пленки химики исследовали с помощью сканирующего растрового электронного микроскопа. Микрофотографии показали очень гладкую поверхность из атомов меди без дефектов, но с несколькими ступенчатыми фрагментами с шагом в один атом. Причем расположение атомов на поверхности и в толщине образца совпадали, что указывало на отсутствие дефектов от окисления кислородом. Чтобы исследовать механические напряжения в пленке, которые обычно возникают из-за дефектов поверхности, химики использовали геометрический фазовый анализ.
Он позволяет напрямую находить напряжения на микрофотографиях. Оказалось, что вся поверхность свободна от напряжений и практически не содержит дефектов.
Затем химики выдержали один из образцов на воздухе в течение года, а другой — в течение трех лет. Потом они провели эксперименты по микроскопии. Первый образец за год практически не изменился: химики не обнаружили даже следов оксида меди на его поверхности, и количество дефектов не увеличилось. Тем не менее образец, который продержали на воздухе три года, заметно окислился. На его поверхности образовалось несколько слоев оксида меди Cu2O. Однако, как отмечают авторы исследования, поликристаллический образец с большим количеством ступенчатых фрагментов за 3 года окислился значительно сильнее.
Далее химики построили компьютерную модель окисления меди с помощью теории функционала плотности. Они показали, что окисление становится выгодным по энергии, когда на поверхности появляются дефекты с двумя или больше ступеньками из атомов меди.
А на плоских пленках с одноатомными ступеньками этот процесс невыгоден.
В результате химики синтезировали очень плоскую медную пленку, практически лишенную поверхностных дефектов. Она не окислилась при стоянии на воздухе в течение года. Кроме того, компьютерная модель подкрепила полученные экспериментальные результаты и объяснила необычную устойчивость полученных пленок к окислению.
С помощью микроскопии можно следить за поведением отдельных атомов. Например, недавно мы рассказывали, как химикам удалось проследить за диффузией изотопов углерода.
Михаил Бойм
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Окисление меди при рафинировании » Все о металлургии
02.02.2017
Известны четыре способа окисления меди: 1) поверхностное окисление; 2) окисление при помощи дразнения в окислительной атмосфере; 3) окисление путем продувания водяного пара через расплавленную медь в окислительной атмосфере; 4) окисление путем продувания через расплавленную медь воздуха от компрессора или кислорода из баллона.
А. При поверхностном окислении разогретая до температуры 1200— 1300° медь оставляется в печи, в рабочем пространстве которой создают окислительную атмосферу, открывая дверцы. Нагревание при этом или совсем прекращается, или же горение топлива ведется с избытком воздуха. Поверхностный слой ванны обогащается закисью меди, которая с течением времени диффундирует вглубь металла, но распространяется в нем весьма неравномерно.
Плавка в отражательных печах не обеспечивает естественного перемешивания металла, так как конвекции в ванне не происходит. Нагрев производится сверху, поэтому более нагретый, удельно более легкий металл будет оставаться на том же месте, где он находился и прежде. Стремления к перемешиванию под влиянием разности удельных весов более холодного и нагретого металла нет. При окислении металла с поверхности закись меди еще больше уменьшает удельный вес расплавленной меди в верхних слоях и еще больше способствует сохранению спокойного состояния ванны.
е. очень медленно.Диаграмма состояний медь — закись меди показывает, что при содержании закиси меди около 15% (по другим данным — при 17%) происходит расслаивание сплава. Снизу будет находиться раствор закиси меди в меди, а сверху — раствор меди в закиси меди. Первый раствор содержит 15%, а второй 95% Cu2O. При поверхностном окислении у поверхности может оказаться уже отслаивающийся раствор меди в закиси меди, а нижняя часть ванны будет содержать еще ничтожное количество закиси меди.
Поскольку рафинирование пойдет правильно только в том случае, если вся ванна содержит значительное количество закиси меди, то при поверхностном окислении металл должен искусственно перемешиваться.
Перемешивание производится или железными мешалками, опускаемыми в металл и передвигаемыми внутри него, или путем кратковременного дразнения, т. е. погружения в металл деревянного шеста. При перегонке дерева под расплавленным металлом выделяющиеся углеводороды выбрасывают металла снизу вверх, вследствие чего ванна перемешивается и состав ее выравнивается, т.
После первого перемешивания количество закиси меди в ванне, еще оказывается слишком малым, поэтому окисление продолжается. Чтобы получить металл с содержанием закиси меди 6—7%, что необходимо при рафинировании, окисление и перемешивание приходится повторить несколько раз.
При поверхностном окислении ванну следует держать открытой от шлака, что достигается частым сгребанием его или хотя бы перемещением с одного места зеркала ванны в другое, если шлака немного.
Б. Окисление меди путем дразнения в окислительной атмосфере соединяет в себе поверхностное окисление с перемешиванием.
При погружении нетолстого деревянного стержня, вследствие перегонки дерева металл выбрасывается из ванны к своду печи, в которой создана окислительная атмосфера. Брызги нагретой меди, взлетая вверх, пронизывают окислительную атмосферу печи и окисляются. Закись меди брызгами металла приносится в ванну, где она распределяется по всему объему ее.
На первый взгляд может показаться странным, что один и тот же прием употребляется и для окисления и для восстановления. Однако сходство процессов в действительности только кажущееся, так как направление процесса обусловливает состав атмосферы в печи. Для окисления дразнение производится в окислительной атмосфере, а для восстановления — в сильно восстановительной.
При окислении меди по методу дразнения в окислительной атмосфере весь металл последовательно выбрасывается к своду, где он из атмосферы получает кислород, и, падая вниз, перемешивается с остальным металлом ванны. В местах соприкосновения выделяющихся из дерева углеводородов при его перегонке с окисленным металлом происходит его частичное восстановление, но процесс окисления превалирует над восстановлением, и в результате металл постепенно обогащается закисью меди.
Результаты оказались переменными. В одних случаях окисление шло довольно хорошо, в других — длительная продувка пара через металл обусловливала получение закиси меди в количестве долей процента. Такой результат получен по тон причине, что при проведении опытов не обращалось достаточного внимания на поддержание определенной атмосферы в печи. В тех случаях, когда атмосфера в печи была окислительной, окисление меди шло более или менее удовлетворительно, в тех же опытах, когда атмосфера менялась с окислительной на восстановительную, или она была слабо окислительной, результат опытов был отрицательный.Сам по себе водяной пар может окислять медь в условиях плавки меди в очень небольшой степени, а именно, в такой, которая соответствует упругости диссоциации водяного пара при температуре рабочего пространства печи и нормальном давлении. Упругость диссоциации закиси меди в условиях плавки выше упругости диссоциации водяного пара в этих же условиях. Водяной пар при продувке через расплавленную медь, содержащую примеси, может окислять лишь те из них, окислы которых обладают упругостью диссоциации, более низкой по сравнению с упругостью диссоциации водяного пара, например, цинк, марганец, фосфор, кремний и др.
Создать же в меди концентрацию закиси меди, достаточную для нормального рафинирования металла, водяной пар, сам по себе, не может.Роль водяного пара в процессе окисления в приведенных опытах сводится лишь к перемешиванию ванны и к выбрасыванию металла в окислительную атмосферу под свод. Брызги меди, проходя через нагретый воздух в рабочем пространстве печи, окисляются, закись меди уходит в металл и вследствие перемешивания равномерно в нем распределяется. Только уже внутри ванны начинается энергичное окисление примесей. Так как и примеси и закись меди находятся в растворе, то, будучи в молекулярном (или атомном) раздроблении, они легко встречаются и вступают в химические реакции.
Г. Четвертый способ окисления меди в процессе рафинирования состоит в продувании через расплавленный металл воздуха под давлением, достаточным для преодоления давления столба расплавленной меди, соответствующего глубине ванны, плюс некоторое избыточное давление, необходимое для возможно более сильного выбрасывания металла к своду.
Воздух вводится по железным трубам, снаружи футерованным огнеупорным материалом. Наружная обмазка труб производится для увеличения срока службы их, так как железо в этих условиях легко растворяется в меди. Внутрь трубы металл не попадает, так как там проходит воздух, поэтому внутренняя поверхность трубы может оставаться без футеровки.При окислении меди путем продувки воздуха через металл осуществляется и перемешивание ванны и окисление металла как в брызгах, которые выбрасываются воздухом к своду, так и при непосредственном соприкосновении с пузырями воздуха, поступающими внутрь ванны. Таким образом, окисление путем продувки воздуха через расплавленный и нагретый металл оказывается наиболее эффективным из рассмотренных.
Дальнейшим средством ускорения окисления является применение дутья, обогащенного кислородом.
Возможно также создание механических разбрызгивателей расплавленного металла в печи, которые позволят ускорить окисление, а также дадут возможность производить восстановление меди без применения дерева.Наконец, ускорение окисления может быть достигнуто путем введения в медь медной окалины, которой в медеобрабатывающих цехах получается значительное количество в виде отходов производства.
Медь, теми или иными способами окисленная и перемешанная, представляет собой раствор, в котором одновременно находятся и примеси и закись меди, В зависимости от упругости диссоциации окислов удаление примесей из меди идет в некоторой последовательности. Te примеси, окислы которых имеют наиболее низкую упругость диссоциации, будут вступать в реакцию с закисью меди наиболее энергично, поэтому они и будут удаляться прежде других. Резкой последовательности в удалении примесей, правда, все же нет, так как в каждый данный момент и в каждой точке ванны полного выравнивания состава не происходит. Процесс удаления одной примеси накладывается на процесс удаления другой, но примерный порядок выгорания примесей все же сохраняется в соответствии с последовательностью величины упругости диссоциации.
В результате окисления одни примеси образуют твердые продукты, не растворяющиеся в металле; другие — расплавленные, также не растворяющиеся в металле; третьи — газообразные, или не растворяющиеся в металле, или частично переходящие в раствор; четвертые — окислы, растворяющиеся в расплавленном металле, и, наконец, пятые — не отнимают кислорода от закиси меди совсем.
Чем больше разность в упругостях диссоциации окислов, тем энергичнее идет реакция с образованием тех из них. которые обладают меньшей упругостью диссоциации. Реакции окисления примесей с помощью закиси меди могут быть представлены в следующем виде:
В результате окисления примесей образуются окислы, которые по физическим и физико-химическим свойствам могут быть классифицированы следующим образом:
а) окислы примесей образуются в твердом виде и в металле не растворяются: Аl2О3, SiO2, MnO, ZnO;
б) окислы примесей образуются или в твердом или в расплавленном виде в зависимости от температуры нагрева ванны; в металле они заметно не растворяются: SnО2;
в) окислы примесей образуются в парообразном состоянии и в металле не растворяются: Р2О5;
г) окислы примесей образуются в газообразном состоянии и частично растворяются в металле; SO2;
д) окислы примесей растворяются в металле: NiO:
е) окислы, которые если и образуются при непосредственном соприкосновении с кислородом воздуха, то сразу восстанавливаются, медью; Ag2O, Au2O.
По химическим свойствам окислы, образовавшиеся в результате окисления примесей, могут быть разделены на следующие группы:
а) основные окислы: ZnO, FeO, NiO, PbO;
б) кислотные окислы: Р2О5, SnO2, Sb2O3, Sb2O5, As2O3, As2O5, Bi2O3;
в) промежуточные окислы: Аl2О3.
Трехокись висмута, а также пятиокиси сурьмы и мышьяка имеют упругости диссоциации, близкие к упругости диссоциации закиси меди, поэтому их образование и удаление при рафинировании представляют значительные трудности. Практически можно считать, что висмут при огневом рафинировании не удаляется совершенно, а сурьма и мышьяк легче удаляются в виде трехокисей. Чтобы облегчить образование низших степеней окисления сурьмы и мышьяка, иногда применяют способ чередования окисления и дразнения. Удаление сурьмы и мышьяка в виде трехокисей облегчается еще и вследствие их большей летучести по сравнению с окислами высших степеней окисления.
Некоторые авторы считают, что двуокись олова, образующаяся в результате окисления примеси олова в меди, растворяется в металле и потому представляет значительные затруднения для удаления при рафинировании.
Если бы это мнение было справедливо, то от олова, так же как и от никеля, нельзя было бы отрафинировать медь. В действительности же от олова освободиться путем окислительного рафинирования можно, а от никеля нельзя. Следовательно, нужно считать, что двуокись олова не растворяется в меди, а, оставаясь в твердом, мелко раздробленном состоянии, запутывается в металле, а при дразнении восстанавливается.
В практических условиях удаление двуокиси олова из металла обычно замедляется вследствие применения кислых шлаков. Так как двуокись олова является по существу ангидридом оловянной кислоты, то ее удаление облегчается при применении основных шлаков. Иногда для шлакования окислов мышьяка применяется добавка к шлакам соды, щелочные соли, и в том числе сода, способствуют переводу в шлак всех вышеприведенных кислотных окислов, перечисленных в п. «б» на стр. 90. так как при этом образуются легкоплавкие щелочные соли соответствующих кислот.
Серебро и золото не могут быть удалены из меди путем окислительного рафинирования, так как упругость диссоциации их окислов больше, чем упругость диссоциации закиси меди.
Если по поверхности соприкосновения металла с воздухом и произойдет окисление частичек серебра или золота непосредственно кислородом воздуха, то как только эти окисленные частички придут в соприкосновение с медью, произойдет реакция, в результате которой серебро и золото восстановятся из окислов до металла с образованием закиси меди, например;
Таким образом, ни серебро, ни золото не остаются в виде окислов и не шлакуются.
Сера находится в расплавленной меди в виде химического соединения Cu2S. По реакции полусернистой меди с закисью меди
получаются восстановленная медь и сернистый газ. Реакция эта представляет подвижное химическое равновесие, поэтому в зависимости от концентраций участвующих в реакции веществ она может идти и слева направо и наоборот. При рафинировании меди образующийся по реакции сернистый газ все время уходит из ванны в виде пузырей, поэтому реакция идет слева направо. Если бы сернистый газ не растворялся в металле, то вся сера при рафинировании меди могла бы быть удалена без всяких затруднений, несмотря на то, что упругость диссоциации сернистого газа выше, чем упругость диссоциации закиси меди.
Сернистый газ в небольшом количестве растворяется в металле, что останавливает течение реакции (36) слева направо. Для удаления растворенного в металле сернистого газа применяется дополнительное кратковременное дразнение или охлаждение ванны до кристаллизации. Оба эти мероприятия способствуют выделению сернистого газа из раствора в металле.
Удаление серы из металла характеризуется внешними признаками, по которым этот период носит название «кипения» ванны. В действительности никакого кипения в это время не происходит, а пузырьки выделяющегося по всей поверхности зеркала ванны газа состоят из сернистого газа, образующегося по реакции полусернистой меди с закисью меди. Излом пробы, взятой в период кипения, представляется сплошь пузыристым (рис. 42).
Во время окисления закись меди, растворяющаяся в металле, разносит кислород по всей ванне и там его передает примесям, упругость диссоциации окислов которых ниже упругости диссоциации закиси меди. Окислы примесей в большинстве образуются или в твердом или в жидком виде.
Так как большая их часть обладает меньшим удельным весом по сравнению с удельным весом расплавленного металла, то они всплывают па поверхность; исключение составляет только окись свинца, обладающая удельным весом 9,53.
Для наилучшего удаления окислов примесей шлак подбирается противоположным по химическим свойствам. Если большая часть удаляемых из металла окислов обладает основным характером, то для образования шлака добавляется кремнекислота, и шлак поддерживается кислым. Наоборот, если окислы примесей обладают кислотным характером, то для шлакования приходится добавлять основные окислы: известь, окислы железа, иногда даже щелочи и соду, а также пользоваться в качестве шлакообразующего вещества закисью меди.
После того, как окислы примесей ошлакованы, шлак удаляется с поверхности ванны деревянными скребками или путем сливания.
Расплавленная медь, оставшаяся после удаления шлака, содержит в растворе большое количество закиси меди (иногда до 10—11%).
В таком виде медь не может быть применена для отливки слитков, предназначенных для пластической обработки, так как они будут очень хрупкими. Для возвращения меди пластичности производят процесс восстановления ее углеводородами и водородом, которые получаются при операции дразнения в результате перегонки дерева, погруженного в расплавленный металл.
- Взаимодействие металла со шлаком при рафинировании меди
- Взаимодействие расплавленного металла с футеровкой печи
- Взаимодействие расплавленного металла с покровными веществами, добавляемыми со специальными целями
- Взаимодействие алюминиевых и магниевых сплавов в твердом состоянии с восстановительной атмосферой печи
- Взаимодействие алюминия и магния и их сплавов, находящихся в твердом состоянии, с окислительной атмосферой печи
- Поведение находящихся в твердом состоянии медных сплавов, содержащих алюминий, кремний, цинк, магний и другие компоненты, в восстановительной атмосфере печи
- Взаимодействие медных сплавов, содержащих алюминий, кремний, цинк, магний и другие металлы, находящихся в твердом состоянии, с окислительной атмосферой печи
- Взаимодействие меди, медноникелевых сплавов и никеля с восстановительной атмосферой пода
- Поведение меди, медноникелевых сплавов и никеля в окислительной атмосфере печи
- Взаимодействие твердого металла с жидкими веществами в рабочем пространстве печи
Что такое окисленная медь?
Последнее обновление: 10 ноября 2020 г.
Что означает окисленная медь?
Окисленная медь — это особый тип коррозии, возникающий в ходе трехэтапного процесса, при котором медь окисляется до оксида меди, затем до меди или сульфида меди и, наконец, до карбоната меди. Это приводит к медному слою зеленого цвета или патине, которая образуется со временем.
Окисление — это одна из форм коррозии металлов, представляющая собой реакцию, происходящую во время ионно-химической реакции, когда на поверхности металла присутствует кислород. Во время этого процесса электроны перемещаются от металла к молекулам кислорода. После этого в металле образуются отрицательные ионы кислорода, что приводит к образованию поверхности, насыщенной оксидом. В случае меди это окисление происходит в результате воздействия на медь воздуха, хотя соленая вода, кислотные соединения и тепло также могут вызывать коррозию.
Красно-оранжевый цвет меди делает ее предпочтительным выбором для декоративных металлических изделий, кухонной посуды и украшений.
Будучи податливым и гибким, а также хорошим проводником тепла и электричества, он часто используется для электропроводки. Он также широко используется в качестве основного материала для медной кровли, водосточных желобов и других конструктивных элементов из-за его способности противостоять атмосферным воздействиям, что стало возможным благодаря медленному процессу коррозии.
Коррозия большинства металлов может привести к серьезным повреждениям и стать опасной опасностью, если она затрагивает объекты инфраструктуры, такие как здания, канализационные трубы, корабли и водопроводные трубы. Однако коррозия меди не столь разрушительна, потому что медь образует защитный внешний оксидный слой, препятствующий дальнейшей коррозии.
Реклама
Corrosionpedia объясняет окисление меди
Наиболее очевидным примером окисления является коррозия стали, которая включает превращение молекул железа в оксиды железа, обычно Fe 2 O 3 и Fe 3 0 O 4 . Точно так же при воздействии атмосферы медь окисляется из-за реакции с кислородом и жидкой водой или влагой в воздухе. Характерный красный внешний слой (ржавчина), который образуется при коррозии железа, вызван окислением. В этом случае внешний слой точно не становится частью железа, а вместо этого отслаивается, что приводит к постепенному износу железа и делает его уязвимым для структурного распада и дальнейшего ржавления. Однако при окислении меди оксидный слой предотвращает воздействие кислорода, которое в противном случае могло бы вызвать дальнейшую коррозию. Окисление придает сине-зеленый цвет меди, латуни и бронзе. Рисунок 1. Окисленная медь (патина) на здании. (Источник: «Фасад Beacon Hill с патиной меди» от gregraisman) Основная реакция меди и атмосферного кислорода, которая превращает медь в оксид меди: 2 Cu(s) + O 2 (g) – -> 2 CuO(s) Преобразование меди в патину представляет собой многостадийный процесс, и для образования карбоната меди требуется много времени. Реклама Поделись этим термином
Это наблюдается на обычных предметах, таких как старые, ржавые автомобили, гвозди и металлолом.
Оксиды, которые могут образовываться в процессе окисления меди до патины, включают: Связанные термины
Похожие материалы
Теги
МеталлургиКоррозияКоррозия 101Окружающая средаТип коррозииКоррозионный процессЭлектрохимические свойстваМеталлыОтказ предотвращения коррозии Актуальные статьи
Трубопровод
Защита новых и существующих трубопроводов на будущее
Покрытия
5 наиболее распространенных типов металлических покрытий, о которых должен знать каждый
Процедуры
5 способов измерения твердости материалов
Коррозия
8 наиболее распространенных форм коррозии металлов
Почему медь окисляется и зеленеет?
Натуральный цвет меди персиковый или розовато-белый, с ярким металлическим блеском.
Это один из очень немногих элементов, чей естественный цвет не белый и не серый. Однако он подвергается реакции окисления и становится зеленым после воздействия воздуха.
Fast Fact
Ярким примером окисления меди является Статуя Свободы , на поверхности которой появился зеленый цвет из-за окислительно-восстановительного потенциала, а не из-за воздействия кислотных дождей, как принято считать. По данным Ассоциации развития меди, до сих пор окисление медной кожи статуи составляет около 0,005 дюйма.
Медь представляет собой металлический элемент с атомным номером 29 и обозначается символом «Cu» (Cuprum). Это ковкий (может быть сформирован в виде тонкого листа) и пластичный (может быть сформирован в виде тонкой проволоки) элемент. У людей и животных это незаменимый металл, который содержится в клетках и тканях организма. Благодаря высокой тепло- и электропроводности медь используется во многих сферах жизни, таких как строительные материалы, тепловые и электрические проводники, а также в производстве различных металлических сплавов.
Фактически, его использование восходит к древним временам и ранним цивилизациям. Об этом свидетельствуют старые изделия из меди, медные изделия и другие материальные остатки прошлых цивилизаций. По своим химическим свойствам медь занимает третье место среди промышленных металлов после алюминия и железа. В природе медь обычно встречается в сочетании с серой, которую затем очищают с помощью других методов.
Примеры окисления
◆ Окисление железа называется «ржавчиной» и приводит к коррозии и образованию чешуйчатого красновато-коричневого внешнего слоя.
◆ Другим примером является окисление алюминия, приводящее к образованию чешуйчатого белого слоя. Обычно это наблюдается на алюминиевых дверях и окнах после сильного дождя.
◆ Когда яблоко разрезается и поверхность подвергается воздействию воздуха, оно становится коричневым.
Окисление меди и изменение цвета
Окисление – это явление, при котором элемент теряет электроны (и/или водород) при взаимодействии с другим элементом.
Подобно железу и алюминию, элемент меди подвергается процессу окисления, если подвергается воздействию воздуха. Если атмосфера состоит из влаги повышенной влажности, то этот процесс протекает быстрее. Металлическая медь реагирует с кислородом, что приводит к образованию внешнего слоя оксида меди зеленого или голубовато-зеленого цвета. Этот слой известен как патина.
В отличие от других разрушительных процессов окисления, патина действует как защитный слой и не вызывает ослабления металла. Таким образом, медь считается важным элементом, устойчивым к коррозии. Патина предотвращает дальнейшую коррозию меди под оксидированным слоем. Очень часто этот слой можно увидеть на крышах старых зданий, он действует как гидроизоляционный и солнцезащитный слой.
Реакции
☞ Процесс окисления характеризуется образованием трех основных продуктов: азурита, малахита и брошантита. Эти минералы придают окисленному металлу меди характерный голубовато-зеленый цвет и образуют слой патины.
Проще говоря, это окислительно-восстановительная реакция, в которой одновременно происходят и окисление, и восстановление.
☞ Во-первых, медь отдает электроны при взаимодействии с кислородом с образованием оксида меди красновато-коричневого цвета. Это можно представить как:
4Cu + O 2 = 2Cu 2 O (оксид меди) —- уравнение 1
☞ Cu 2 O снова реагирует с кислородом с образованием CuO, который имеет черный цвет. цвет:
2Cu 2 O + O 2 = 4CuO — уравнение 2
☞ Атмосфера также состоит из различных загрязняющих веществ, таких как двуокись серы, окись углерода, двуокись углерода и т. д. В районах, где сжигается уголь происходит, пары серы присутствуют в большом количестве, так как сера является примесью, присутствующей в большинстве типов угля. Оксид меди вступает в реакцию с этим элементом с образованием сульфата меди синего цвета, который может в дальнейшем реагировать с углекислым газом и влагой, присутствующими в воздухе, с образованием слоя патины.
Альтернативно, оксид меди может также непосредственно реагировать с CO 2 , H 2 O и оксидами серы с образованием соединений брошантита, малахита и азурита:
☞ Брохантит в основном образуется при высоком уровне паров серы присутствуют. Он имеет зеленый цвет и также известен как гидратированный сульфат меди.
4CuO + SO 3 + 3H 2 O = Cu 4 SO 4 (OH)6 (брохантит) —- уравнение 3
☞ и наряду с азуритом он включает полудрагоценные минеральные камни зеленовато-голубого цвета, известные под теми же названиями. Это указывает на то, что окисление меди также происходит в природных горных породах и драгоценных камнях, помимо медной утвари, статуй, крыш и т. д.
2CuO + CO 2 + H 2 O = Cu 2 CO 3 (OH)2 (малахит) —- уравнение 4
☞ гидратированный, он также известен как азурит. придает легкий голубоватый оттенок окисленному металлу.
Он образуется вблизи районов, где добывают медь.
3CuO + 2CO 2 + H 2 O = Cu 3 (CO 3 )2(OH)2 (азурит) —- уравнение 5
9Как оксидировать медь0006 Существует несколько способов окисления меди в домашних условиях с использованием предметов первой необходимости, таких как соль, нашатырный спирт, пищевая сода, вода и т. д. С помощью этого метода вы можете придать старинный или старинный вид желаемым медным предметам, таким как монеты, медали. , витрины и т. д.
◆ Во-первых, очистите медный металл мягким моющим средством и водой и равномерно протрите в одном направлении.
◆ В стальной посуде смешайте около половины столовой ложки соли, пол столовой ложки пищевой соды и около 15 унций. аммиака на пол-литра воды.
◆ Налейте этот раствор в пульверизатор и распыляйте на медный предмет не реже одного раза в день. Через несколько недель металлическая поверхность начнет покрываться зеленой патиной.
◆ Эту технику лучше выполнять на открытом воздухе, чтобы получить более гладкие и быстроразвивающиеся карбонатные слои.