Мідь широко застосовується в різних галузях промисловості, це обумовлено високу корозійну стійкість, електропровідність і теплопровідність. Корозія міді являє собою руйнування фізичного стану під впливом факторів навколишнього середовища. Руйнування матеріалу може відбуватися за таких умов:
Мідні труби піддаються корозії
Вироби з міді найбільш стійкі в атмосфері, морській воді, в гарячій і холодній прісній воді. У морській воді мідь НЕ обростає мікроорганізмами, оскільки її іони надають згубний вплив на водорості і молюсків. Цей метал абсолютно не стійкий в розчинах сірки і її з'єднаннях, в окислювальних речовинах, аерованих водах, азотна кислота повністю руйнує його структуру.
Вплив водного середовища
У водному середовищі мідь піддається корозії
У воді швидкість корозії міді залежить від наявності в її складі оксидних плівок і розчиненого кисню. Найчастіше метал піддається ударної або точкової корозії. Чим більш насиченим вода киснем, тим швидше протікають процеси корозії міді. Згубно впливають води, що містять іони хлору і низький рівень pH. Але в цілому цей метал надає високий опір водному середовищі, а руйнування перешкоджає появі шару оксиду. Так звана зелена або чорна кірка щільно стикається з поверхнею виробу і не дозволяє руйнуючим речовинам проникати в метал. Оксид починає утворюватися після двох місяців безперервного перебування виробу в воді. Оксидний шар буває двох видів:
Мідні вироби підняті з дна океану
- карбонат - має зелений колір і вважається більш міцним;
- сульфат - має темний колір і рихлу структуру.
Мідь є найкращим металом для виготовлення трубопроводів. Але якщо, вода, що проходить по мідними трубами, в подальшому контактує з алюмінієм, залізом або цинком, то вона в значній мірі прискорить корозію цих металів. Для запобігання цьому і захисту міді від корозії використовують лудіння металу, яке отримують шляхом нанесення на поверхню виробу розплавленого олова. Лудженими виріб відрізняється високу корозійну стійкість, воно не схильне до перепадів температур і здатне протистояти негативним атмосферних факторів.
Вплив кислот і лугів
Водопровідні труби з міді
Кислотне середовище є для міді найбільш агресивною. Найсильніше вплив надають азотна і сірчана кислота, якщо розчин концентрований, то метал може повністю розчинитися. Цю особливість металу враховують при виготовленні труб, деталей для нафтогазової промисловості, де такі кислоти присутні постійно. Корозія міді в лужному середовищі не спостерігається, навпаки, в луги мідь відновлюється з двовалентного стану до одновалентного. Мідь сама по собі є лужним металом.
Для захисту металу від кислотного впливу використовують інгібітори - це такі речовини, які здатні уповільнити хімічні реакції. Розрізняють такі види інгібіторних речовин:
- екранують - утворюють на поверхні металу захисну плівку і не дозволяють йому контактувати з кислотою;
- окислювальні - утворюють шар окису на металі, який вступає в реакцію з кислотою і перешкоджають її проникненню до поверхні металу, при цьому чим товще це шар, тим вище захист;
- катодні - підвищують перенапруження катодів розчину, внаслідок чого хімічна реакція сповільнюється.
Для міді найбільш прийнятним є екранує вид інгібіторів, при цьому використовують бензотриазол, разом з солями міді він утворює захисну плівку і перешкоджає руйнуванню металу.
Корозія в грунті і вологому повітрі
Руйнування міді в грунті відбувається під впливом кислот, що містяться в грунті, на відміну від води насичені киснем породи в меншій мірі окислюють метал. Найбільшу небезпеку для виробів з міді представляють живуть в грунті мікроорганізми, точніше, продукти їх життєдіяльності.
Земля також як і вода піддає мідні труби корозії
Багато з них виділяють сірководень, який здатний зруйнувати структуру металу. Виріб, яке знаходилося довгий час в землі, може повністю розсипатися при вилученні.
У вологому повітрі корозія міді проявляється з плином тривалого періоду часу. Сухий клімат взагалі не впливає на руйнування металу. Вологе повітря насичене вуглекислим газом, сульфідами, хлоридами - ці речовини викликають корозію металу, руйнуючи її захисну плівку. При тривалому перебуванні вироби у вологому повітрі починає утворюватися шар патини - це оксид солей, він спочатку має темно-коричневий колір, потім набуває зелений відтінок. Патина не розчиняється у воді і не схильна до впливу вологості, а також нейтральна до міді, тому не тільки не руйнує її, а й виконує захисну функцію. На сьогоднішній день існують методи штучного створення патини, їх найчастіше використовують художники і скульптори, роблячи предмети, схожими на старовинні речі. Вантажний стиль в інтер'єрі зараз користується великою популярністю.