Причины коррозии меди и эффективные средства и способы защиты меди от окисления

Медь и ее сплавы ценится за массу положительных свойств: пластичность и гибкость, стойкость к вибрации и устойчивость к действию минусовых температур, длительный срок службы. Медь – первоклассный электро- и теплопроводник, и эти параметры активно используют сегодня для обустройств систем отопления, производстве кабелей, электрических схем, электромагнитов и многого другого. Медь и ее сплавы применяют в быту для изготовления предметов обихода, декора, украшений и других элементов. Окисление меди может быть плохим явлением, так как приводит к коррозии и постепенному разрушению материала.

Что такое коррозия металлов и сплавов

Коррозией или окислением металлов называют процесс химической реакции металла с окружающей средой (чаще с кислородом воздуха), который постепенно приводит к разрушению металлов и сплавов. Коррозия может происходить при контакте металла с газами помимо кислорода (галогенами, сернистым газом, углекислым газом) или растворами неэлектролитов. Такую коррозию называют химической. Скорость образования окисной пленки на поверхности деталей из различных металлов разная.

Медь люди издавна стали добывать на рудниках и использовать в быту. Изначально медные изделия отличаются ровной  поверхностью розовато-красного цвета, но в результате окисления (коррозии) может стать цвета зеленой грязи за короткий период.

Почему медь окисляется

Медь –  это один элемент из группы металлов, имеющий яркую необычную окраску от золотисто-розового до красновато-желтого. Применение меди достаточно востребовано благодаря массе преимуществ.

К ним относят:

• Легкость гибки;
• Хорошая тепло- и электропроводимость;
• Частое использование в качестве сплава;
• Хорошая вторичная переработка;
• Отличная коррозионная стойкость.

Медь успешно используют в электротехнике и радиоэлектронике. Поверхность изделий из меди и ее сплавов имеет красноватый тон. Их применяют в строительстве и в быту — для изготовления элементов кровли, посуды, деталей интерьера и т.д.

Виды медных сплавов:

• латунь — соединение меди с цинком;
• бронза — соединение с оловом.

При взаимодействии с кислородом на изделиях из меди образуется оксидная пленка — патина. Коррозия меди пагубно сказывается на медных изделиях, приводит к разрушению изделий и утрате эксплуатационных характеристик элементов из меди.

Медь окисляется и проходит в процессе коррозии несколько этапов. Первый этап — образование первичной пленки на медном предмете, она может образовываться длительный период (до нескольких лет).

Второй этап коррозии — патина приобретает характерный для меди коричневый цвет, вплоть до черного. При наращивании оксидного слоя на медном изделии начинает проявляться зелёный слой солей меди.

Причины окисления могут быть различными:

• Влага и другая жидкость, скапливающаяся на внешнем слое металлического изделия и способствующие образованию патины;
• Окислительные процессы (иногда это искусственное старение медных изделий);
• При контакте с водой элементов из меди;
• К окислению меди может привести выделение пота и воздействие его на украшения.

Цвет окисленной меди может быть разным от многих факторов (в том числе и от состава газов воздуха, от компонентов медного сплава и др). Оксидная пленка, образующаяся на медных памятниках и элементах, подчеркивает благородный цвет и поднимает их ценность. Но если патина образуется на посуде, украшениях, трубах и других технических деталях — то может пострадать функциональность и возможность дальнейшего применения медных элементов.

Существует несколько способов очистки меди от ржавчины — химический, ультразвуковой, механический, электрохимический, лазерный и др.

Влияние воды

Влага способна разрушать любой металл под влиянием разных факторов: также и медь ржавеет под действием влаги. Пресная вода способна медленно создавать на внешней поверхности меди ржавчину, постепенно проникающую вглубь металла.

Состав воды напрямую влияет на скорость окисления меди и изделия из нее. Морская вода с концентрацией солей представляет для медных изделий особую опасность из-за риска быстрого развития коррозии металлических изделий. Кислород, содержащийся в жидкости, лишь ускоряет этот процесс.

Особенно опасен процесс коррозии на медных деталях трубопровода, других инженерных коммуникаций и деталей. На интенсивность воздействия воды влияют несколько факторов: степень аэрированности (содержания кислорода в воде), интенсивность движения потока, состав воды и климатическая зона (во влажном климате коррозия меди протекает намного быстрее).

Воздействие кислот и щелочей

Кислоты и щелочи по разному влияют на процесс коррозии меди и деталей из нее. Особенно интенсивную коррозию медь демонстрирует при контакте с окислительными минеральными кислотами (азотной, соляной и т. д.).

Щелочи не так опасны для меди (она устойчива к их воздействию). В растворах щелочей на поверхности меди образуются пленки оксидов меди: они плохо растворимы в щелочах, защищая металл от щелочного действия.

В целом, кислоты и щелочи могут негативно реагировать с поверхностными слоями меди и постепенно разрушать ее структуру. Кроме того, медь может быть повреждена в результате контакта с химическими веществами, такими как кислотные дымы и промышленные отходы.

Очистка меди от окислов при воздействии на нее кислотных и щелочных растворов должна быть обязательной для предотвращения дальнейшего разрушения медных деталей.

Коррозия в почве и влажном воздухе

Окружающая среда также может вызывать коррозию меди. Например, воздух содержит кислород, который может реагировать с медью и образовывать окисленные пленки на ее поверхности. Кроме того, воздух может содержать различные загрязняющие вещества, которые также способствуют коррозии меди.

Медь – окисление ее возможно при контакте с почвой: при щелочном либо кислом грунте быстрее проходит коррозия медных элементов.

Также на процесс окисления этого металла в грунте влияет концентрация грунтовых микроорганизмов. Опасными для меди в отношении коррозии являются почвы с высоким содержанием органических веществ, то есть болотные и торфяные.

Медь и ее сплавы при взаимодействии с почвой и влажным воздухом подвержена коррозии: это может привести к постепенному покрытию ржавчиной медных изделия и их разрушению.

Почему изделия из меди необходимо регулярно чистить

Посуда из меди и ее сплавов получила широкую популярность благодаря массе плюсов: она быстро и равномерно нагревается и блюдо в ней приобретает особый вкус. Но со временем медные изделия (особенно актуально для посуды) во время эксплуатации начинают темнеет, покрываться налетом и на них могут образовываться некрасивые ржавые пятна разных оттенков. Для сохранения первоначального вида элементов из меди нужно регулярно их чистить и следить за их состоянием.

Основные правила ухода за изделиями из меди

Рекомендации по уходу за медными элементами помогут предотвратить окисление и прослужить предметам долго. Специалисты советуют при эксплуатации таких деталей и элементов придерживаться следующих правил:

• Для ювелирных медных изделий важно регулярно чистить, снимая после ношения, это надолго сбережет от окисления.
• Для чистки медной посуды не применяют жесткие щетки и скребки, средства с хлоркой.
• Для профилактики каждый раз после пользования кухонной медной посудой, её надо после мытья протирать, а также избегать прямого попадания солнечных лучей.
• Чтобы медные ювелирные изделия сохранили первоначальный вид – лучше покрыть их лаком.

Все эти меры позволят медным бытовым изделиям прослужить долго и эффективно, сохраняя свой функционал и внешний дизайн.

Как защитить медь от окисления

Рекомендуется натирать для профилактики появления ржавчины на медных изделиях воском, образующим тонкую защитную пленку.

Важный совет при использовании медных деталей интерьера: оттенок меди сохранится только в случае нанесения защитного слоя в виде лака. Но это не всегда сохраняет привлекательность изделий, потому предотвратить появление патины (первичной коррозионной пленки) помогут разные меры и средства по ее удалению.

Но сначала нужно очистить медные элементы от ржавчины и затем нанести защитный состав. Процесс обработки от патины можно выполнять, например, используя соляную кислоту. Но обязательно соблюдать меры безопасности при работе с опасной кислотой: применять средства защиты глаз и рук от случайного попадания кислоты, сразу поле применения утилизировать остатки и ветошь, хранить соляную кислоту только в стеклянной емкости.

Затем уже после обработки медные изделия покрывают защитной пленкой, лучше взять для защиты акриловый лак. Он прочно ложится на очищенную от окислов медные элементы, обеспечивает длительную эксплуатацию изделий. Для усиления действия лака рекомендуют покрыть медные детали 2-3 слоями с высыханием каждого слоя между нанесением.

Видео обзор — как очистить медную посуду ?

Как очистить медь от зеленого, черного и белого налета

Для очистки налета на медных изделиях применяют несколько простых, но действенных способов. При этом используют подручные средства, имеющиеся в домашнем быту.

Народные средства

Есть множество способов и средств, чтобы избавиться от неприятной и опасной ржавчины на меди. Для этих целей применяют различные средства, среди них: Кока кола и кетчуп, перекись водорода, столовый уксус, сода, соляная и щавелевая кислоты. Избавиться от ржавчины можно также при помощи лимонной кислоты, многие др. Их применение зависит от состояния и формы медного элемента, цвета патины, назначения самого предмета и пр.

Чистка меди нашатырным спиртом

Для приготовления раствора для очистки от ржавчины нужно использовать нашатырный спирт, молотый мел и воду. Все компоненты смешать, нанести на загрязненную поверхность и оставить высыхать. Протереть высохшую на изделии кашицу мягкой щеткой, вымыть предмет и вытереть насухо.

Таким образом раствором аммиака можно избавиться от потемнения медной вещи. Эту процедуру только необходимо проводить с осторожностью, обязательно на воздухе или в проветриваемом помещении для предотвращения отравления аммиачными парами. Достаточно всего лишь смочить губку и протереть ею изделие.

Вазелиновое масло

Вазелин подойдет для очищения предметов небольшого размера (например, монет). Для этого необходимо нагреть вазелиновое масло на плите, довести до состояния кипения и оставить на небольшом огне. Монету или другой небольшой предмет помещают в кипящую жидкость на медленном огне. Убрать остатки вазелина с изделия поможет этиловый спирт.

Содовый раствор

Изделия из меди можно очищать при помощи раствора пищевой соды. Смесь готовят, взяв 5 столовых ложек воды и 2 столовые ложки соды, наносят приготовленную кашицу на медные изделия.

Приготовленную кашицу растирающими движениями наносят на изделия. Срок избавления от налета зависит от глубины поражения ржавчиной. Для усиления эффекта можно интенсивно потереть медный предмет зубной щеткой. После чистки изделия промывают водой, высушивают.

Можно для просушки медных изделий использовать бумажные полотенца. Для исключения образования оксидной пленки на поверхности меди, применяют натирание изделий газетными листами с черно-белой печатью.

Кока кола

Неожиданным веществом для очистки окисленных медных изделий выступает известный все напиток Кока кола. Он содержит ортофосфорную кислоту, которая эффективно справляется с ржавым налетом. Эта шипучка быстро и главное – результативно убирает налет. Для этого наполняют емкость напитком и полностью погружают в него подлежащий чистке предмет. По истечении нескольких дней ржавчина на изделии исчезнет.

Чистка меди ортофосфорной кислотой

Ортофосфорная кислота входит в состав Кока колы: эта кислота в чистом виде еще более эффективно уберет любое ржавое пятно на медных предметах. Кислоту наносят кистью, пульверизатором или полностью опускают в емкость с кислотой.

Цитрусовые

В составе цитрусовых имеются кислоты, которые также воздействуют на ржавые места медных элементов. Нужно натереть мякотью любых цитрусовых загрязненную поверхность и подождать некоторое время, промыть водой, протереть изделие. Часто этих действий достаточно – чтобы быстро избавиться от ржавчины на изделиях из меди и защитить поверхность от  начавшегося процесса окисления.

Лимонный сок

Сок лимона отлично растворяет черные пятна ржавчины. Этот метод востребован для приведения в порядок медной посуды. Достаточно протереть окислившиеся места долькой лимона или тампоном, смоченным в лимонном соке. Затем вытереть досуха и посуда – как новая.

Чистка кетчупом

Образовавшийся вследствие окисления белый налёт обязательно подлежит удалению. Быстро справиться с ним помогут несколько проверенных и надежных способов – например, томатная паста или кетчуп.

Сделать это просто. Нужно смешать 2 столовые ложки пасты или кетчупа со 1 столовой ложкой соли, эту кашицу нанести на изделие, оставить на 20-30 минут. Для усиления эффекта кашицы протирать круговыми движениями, смыть водой,  вытереть насухо тканью или полотенцем.

Амидосерная кислота

Амидосерная кислота – едкая жидкость, нанесенная на тряпку, способная бороться с черным налетом на медных предметах. Это тоже одно из домашних эффективных средств чистки от ржавчины. Ее используют для сильно въевшихся налетов. Необходимо смочить тряпочку в кислоте и натереть загрязненный предмет до тех пор, пока пятна ржавчины не исчезнут.

Видео обзор — простой и дешевый способ как очистить медь

Заключение

Медь – это очень ценный цветной металл, который пользуется большим спросом на рынке. Но к сожалению, медь относится к группе металлов, которые могут окисляться и постепенно утрачивать свою привлекательность, разрушаться.

Для профилактики каждый раз после пользования кухонной посудой, ее после мытья следует протирать насухо, а также избегать прямого попадания ультрафиолета. Регулярная чистка позволит своевременно устранить образование налётов и выделение токсичных веществ.

Есть много способов и средств почистить медь в домашних условиях, важно правильно воспользоваться ими – чтобы не навредить изделию и продлить срок его службы.