Многие не раз замечали появление на медных изделиях слой зеленого цвета. Он может появляться при разных условиях и на разных типах поверхностей. Этот процесс называется окислением меди и является одной из форм коррозии металла, происходящей во время ионно-химической реакции, когда на поверхности присутствует кислород. Этот процесс предусматривает перемещение электронов от металла к молекулам воздуха, после чего образуются отрицательные ионы кислорода, что приводит к образованию поверхности, насыщенной оксидом. В меди коррозию может вызывать не только воздух, но еще и соленая вода, кислотные соединения и тепло.
Описание окисления металла
Каждый может заметить коррозию на старых, ржавых автомобилях, гвоздях и металлах. Но далеко не все до конца понимают, почему и как образовывается окисленная медь. Если углубиться в химию, то основной реакцией меди и атмосферного кислорода, превращающей ее в оксид, считается следующая:
2 Cu + O₂ = 2 CuO.
Сам процесс преобразования является довольно долгим и многоступенчатым.
Говоря об опасности и вреде коррозии, важно указать, что у большинства металлов она может вызвать серьёзные повреждения и быть опасной, если затронет объекты инфраструктуры, такие как здания, канализационные трубы, корабли и водопроводные трубы. Однако окисление меди не настолько разрушительно, так как оно образует защитный внешний оксидный слой, препятствующий дальнейшей коррозии металла.
Окисление меди на воздухе проходит по-разному. При сухом — коррозии практически не образуется, но вот при контакте с влажным воздухом появляется нерастворимая пленка, состоящая из таких типов, как CuCO3•Cu(OH)2. Как уже указывалось выше, на образование зеленого налета нужно много времени. Сперва изделие покрывается небольшим тонким слоем, состоящим из оксидов меди и ее чистой закиси. Она имеет коричневатый цвет – ржавчину, которая может образовываться несколько лет. Этот внешний слой не становится частью изделия, а отслаивается, давая возможность скапливанию соли на поверхности. Таким образом появляется сине-зеленый налет, он называется патиной. Она представляет собой примесь из оксида меди и соли.
Способ окисления меди
Перед описанием, чем окислить медь, стоит сказать, что для этого необязательно ждать долгие годы. Окисление металла можно провести в домашних или лабораторных условиях. И для этого можно использовать обычные бытовые принадлежности, а не агрессивные или опасные химические вещества. Самое главное – создать необходимые условия.
При появлении коррозии металла необязательно проводить процесс рафинирования. Некоторые профессионалы наоборот специально «состаривают» металлические изделия, чтобы они дольше служили. Чтобы сделать это, необходимы:
- само изделие;
- пассатижи;
- горелка (вместо печи для расплавления, используемой в промышленных масштабах);
- средство для состаривания (уксус, аммиак, ацетон, нашатырный спирт и другие приготовленные растворы);
- вода для очистки.
Лучше всего проводить реакцию окисления меди в ванне или глубоком сосуде. Не стоит забывать и о безопасности. Помещение должно хорошо проветриваться. Подготовив окислитель и все необходимые элементы, можно всего за несколько минут произвести процесс окисления, используя диссоциацию. Сама реакция не сложная, но, если вы не являетесь специалистом, осуществлять ее самостоятельно не стоит.
Оксид меди легко смешивается с поляризованными жидкостями и является стабильным как с точки зрения химических, так и физических свойств. Именно поэтому его часто используют в промышленности, строительстве и многих других сферах деятельности. Теперь вы узнали, от чего окисляется медь, и какие преимущества имеет этот процесс.
