Ihminen on käyttänyt kuparituotteita useiden vuosisatojen ajan. Vallankumousta edeltävinä aikoina tämän metallin hinta verrattiin kullan hintaan, sen tuotanto oli niin kallista. Nyt kuparista on tullut paljon halvempaa, joten valmista siitä korujen lisäksi astioita, sisustustarvikkeita ja muita esineitä.
- Mikä on metallien ja seosten korroosio?
- Kuparin syövyttävät ominaisuudet
- Murtumaolosuhteet
- Vesivaikutus
- Altistuminen hapoille ja emäksille
- Korroosio maaperässä ja kosteassa ilmassa
- Miksi kuparituotteet tarvitsevat säännöllistä puhdistusta?
- Tehokkaat kuparin puhdistusmenetelmät
- Kolikoiden puhdistus kuparista
Kuparin korroosio, toisin kuin rauta, kehittyy hitaasti johtuen sen vastustuskyvystä tälle ilmiölle, ja silti joskus on tarpeen ryhtyä toimenpiteisiin tuotteiden puhdistamiseksi rumaista kerrostumista.
Mikä on metallien ja seosten korroosio?
Korroosiolla tarkoitetaan metallien tuhoamisprosessia aggressiivisten ympäristötekijöiden vaikutuksesta. Vähintään yhdessä määrin kaikki metallit ja seokset ruostuvat, minkä seurauksena niille ilmaantuu ruoste ja eheysalueet (reiät). Ei-metallit voivat myös huonontua ajan myötä: kumin tai muovin vanheneminen vaikutuksesta hapen kanssa, usein kosketuksissa veden kanssa ja lämpötilan muutokset voivat olla esimerkkejä.
Korroosion pääasiallinen syy on metallin termodynaaminen epävakaus kosketusväliaineessa olevien fysikaalisten tekijöiden tai kemikaalien vaikutukselle. Rautaan verrattuna kupari hapettuu paljon vähemmän, mutta lämpötilan noustessa tämä prosessi kiihtyy merkittävästi. Kun metalli sijoittuu säännöllisesti ympäristöön, jonka lämpötila on yli +100 astetta, mikä tahansa metalli ruostuu useita kertoja nopeammin.
Kuparin syövyttävät ominaisuudet
Kupari on metallia, jolla on korkeat muoviominaisuudet, jolla on puna-kultainen väri, ja oksidikalvon poistamisen jälkeen - hieman vaaleanpunainen. Se on sähkönjohtavuudessa vain hopeaa toiseksi ja sille on ominaista myös korkea lämmönjohtavuus. Pienen ominaisvastuksensa takia kuparia käytetään sähkötekniikassa: sitä käytetään kuparilevyjen, johtimien ja moottorikäämien valmistukseen.
Korkeiden ruosteenesto-ominaisuuksien takia metalli sisältyy seoksiin niiden teknisten ominaisuuksien parantamiseksi (pronssi, messinki ja muut). Galvaanisessa väliaineessa kuparista tulee katodi, se tulee sähkökemiallisiin prosesseihin ja aiheuttaa muiden metallien kiihtyneen ruostumisen.
Kupari on passiivinen kemiallinen elementti, joten se ei käytännössä ole vuorovaikutuksessa ilman, veden (raikkaan, meriveden) kanssa. Jos ilma on kuiva, materiaalin pinnalle muodostuu jopa 50 mn paksuinen oksidikalvo. Kuparituote tummenee, muuttuu ruskeaksi tai vihertäväksi, tätä kutsutaan patinaksi. Joissakin tapauksissa patinaa pidetään koristeellisena päällysteenä. Korroosionopeus on alhainen joutuessaan kosketukseen laimean kloorivetyhapon kanssa, mutta reagoidessaan useiden muiden happojen kanssa halogeenien kanssa, ”aqua regia”, metalli hapettuu muodostaen kuparikarbonaattia.
Murtumaolosuhteet
Huolimatta pilaantumiskestävyydestään jopa kuparituotteet voivat ruostua tietyissä olosuhteissa. Nämä ilmiöt esiintyvät vähiten kosteassa ilmassa, vedessä, maaperässä ja enemmän happamissa ympäristöissä.
Korroosio voi vähentyä vakavasti tinaamalla - päällystämällä kupari tinakerroksella. Korkealaatuinen tinatus tarjoaa luotettavan suojan vaurioilta, lisää korroosionkestävyyttä, tekee materiaalista altistamatta korkeille lämpötiloille, sateelle, rakeelle, lumelle. Tinattujen tuotteiden käyttöikä on yli 100 vuotta menettämättä alkuperäisiä ominaisuuksia.
Vesivaikutus
Kuparin korroosioaste vedessä riippuu voimakkaasti oksidikalvon läsnäolosta sen pinnalla, samoin kuin veden kyllästymisasteesta happea. Mitä korkeampi jälkimmäisen pitoisuus on, sitä intensiivisempi materiaalin tuhoaminen on. Yleensä kuparia pidetään kestävänä suolan ja makean veden haitallisille vaikutuksille, ja vain liuenneet kloori-ionit, joiden pH on alhainen, vaikuttavat siihen haitallisesti. Lujuus, ruostumattomuus mahdollistaa materiaalin käytön putkistojen valmistukseen.
Jos kuparipinnoitetun tuotteen pinnalla on ruskea tai vihreä oksidikuori, tuhoavat aineet tunkeutuvat pieneen osaan. Tyypillisesti oksidikerros muodostetaan 60 päivän kuluttua, kun metalli on vedessä. Vihreää kuorta (karbonaattia) pidetään kestävämpänä, löysämpänä ja vähemmän voimakkaana - mustana (sulfaattina).
Merivedessä korroosioaste on melkein sama kuin makeassa vedessä. Vain kiihdyttämällä nesteen liikettä korroosio muuttuu iskuksi, ja siksi voimakkaammaksi. Kupari on materiaali, joka ei kykene kasvattamaan merimikro-organismeja, koska sen ionit ovat haitallisia nilviäisille ja leväille. Tätä metalliomaisuutta käytetään merenkulussa ja kalastuksessa.
Altistuminen hapoille ja emäksille
Emäksissä kupari ei hajoa, koska materiaali itsessään on emäksinen, mutta sitä varten tarkoitetut hapot ovat haitallisimpia. Merkittävin ja nopea korroosio tapahtuu kosketuksessa rikin ja sen happoyhdisteiden kanssa, ja typpihappo tuhoaa materiaalin rakenteen kokonaan.
Kupari liukenee väkevöityihin happoihin, joten öljy- ja kaasuteollisuuden laitteiden valmistuksessa tarvitaan lisäsuojaa. Tätä tarkoitusta varten käytetään estäjiä - kemiallisten reaktioiden estäjiä:
- Suojaus - muodosta kalvo, joka estää happoja pääsemästä kuparin pintaan.
- Hapettava - muuta yläkerros oksidiksi, joka reagoi happojen kanssa vahingoittamatta itse metallia.
- Katodi - lisää katodin ylijännitettä, mikä hidastaa reaktiota.
Korroosio maaperässä ja kosteassa ilmassa
Maaperässä on paljon rikkivetyä tuottavia mikro-organismeja, joten ympäristö on hapan, kuparin korroosionopeus kasvaa. Mitä enemmän pH-arvoa poikkeaa happamoitumiseen, sitä nopeammat tuhoamisprosessit tapahtuvat. Jos maaperä on hapolla kyllästetty, metalli hapettuu, mutta vähemmän ruostetta. Kun kuparituotteet ovat pitkään maassa, ne muuttuvat vihreäksi, irtoavat ja voivat jopa murenea. Lyhyt oleskelu maaperässä aiheuttaa patinan esiintymistä, josta kohde voidaan puhdistaa.
sisältöön ↑Märkä ilma vaikuttaa haitallisesti materiaalin kuntoon vain pitkäaikaisessa kosketuksessa ja aiheuttaa aluksi myös patinan (oksidikerroksen) esiintymisen. Poikkeuksena on klorideilla, sulfideilla, hiilidioksidilla kyllästetty höyry - siinä korroosio kehittyy nopeammin.
Miksi kuparituotteet tarvitsevat säännöllistä puhdistusta?
Kupari turkkilaisille, tikkareille, samovareille on ominaista korkea lämmönjohtavuus, koska kuumennus etenee tasaisesti ja tuotteet kypsyvät nopeammin. Tämä johtaa kotitaloustuotteiden suurta suosiota. Kuparituotteiden puhdistustarve johtuu niiden ulkoisen vetovoiman menetyksestä ajan myötä. Erityisen nopeasti haalistuvat ja menettävät luonnolliset värituotteensa, jotka ovat ilmassa tai usein lämmitettyjä.
Oksidikalvo - patina - on suosittu vain silloin, kun on tarpeen antaa asioille vintage-ilme ja antiikkityylit. Muuten se pilaa ruokien, ruokailuvälineiden, korujen ja hahmojen ulkonäön. Oksidi-saostumien, tummuvien elementtien poistamiseksi ja kiillon palauttamiseksi sinun on säännöllisesti puhdistettava esineet. Puhdistus on myös välttämätöntä haitallisten yhdisteiden nauttimisen estämiseksi, joita voi olla mustassa tai vihreässä kerroksessa.
sisältöön ↑Tehokkaat kuparin puhdistusmenetelmät
Kupari esineiden puhdistaminen ei ole vaikeaa, siihen ei tarvita kalliita välineitä. Tässä ovat suosituimmat kotona käytetyt menetelmät:
- Ketsuppi. Ota pieni tomaattiketsuppi, rasvaa tuote sillä, anna kahden minuutin. Huuhtelu vedellä.
- Astianpesuratkaisu. Levitä kotisieni sienellä tavallisella astianpesuaineella, pyyhi pinta huolellisesti ja huuhtele vedellä. Tämä menetelmä on paras tuotteille, jotka ovat vain hiukan haalistuneet.
- Sitruuna. Raasta kuparipinta viipaleella sitruunalla, siirrä se sitten harjalla, jolla on kovat harjakset ja pese vedellä.
- Etikka ja jauhot. Kaada pieni etikka kuppiin, lisää jauhoja, kunnes saadaan keskitiheyden taikina. Voitele kupari taikinalla, anna kuivua, poista sitten jäämät ja hiero tuotetta pehmeällä liinalla.
- Etikka ja suola. Kaada 9% etikkaa ruostumattomasta teräksestä valmistettuun astiaan, lisää vähän suolaa, anna sen kiehua. Sammuta tuli, laita kupariesine liuokseen, älä poista sitä ennen kuin neste jäähtyy. Tämä menetelmä soveltuu voimakkaasti likaisiin pintoihin.
Kolikoiden puhdistus kuparista
Kuparkolikot ovat antiikkia, eikä meidän aikanamme niitä lasketa liikkeeseen. Usein ne on puhdistettava houkuttelevan ilmeen palauttamiseksi. Jos kolikko on kosketuksissa lyijyn kanssa, sen pinnoite voi olla kellertävää. Tässä tapauksessa se puhdistetaan täydellisesti pöytäetikalla (9%). Vihreä plakki poistetaan sitruunahapon (10%) tai sitruunamehun liuoksella, ruskea - ammoniakilla, ammoniumkarbonaatilla.
On muistettava, että joskus patinakerros antaa kolikoille jaloisemman ja vanhemman ilmeen, siksi sen poistaminen ei ole aina suositeltavaa. Jotkut sen sijaan yrittävät vanhentaa rahaa keinotekoisesti kotona. Ota tämä litra tislattua vettä, 5 g farmaseuttista kaliumpermanganaattia, 50 g kuparisulfaattia. Kuumenna liuos kiehumatta, heitä kolikot siihen, anna kunnes haluttu väri on saavutettu. Vaikutuksen vahvistamiseksi käsittele kuivattua rahaa bentseenin ja alkoholin seoksella (1: 1). Kolikon jälkeen se löytää kauniin ikäisen ilmeen ja pystyy koristamaan mitä tahansa antiikkikokoelmaa.
