Коррозионные свойства меди

Противокоррозионные характеристики меди проявляются в достаточно высокой устойчивости материала к разрушительным проявлениям окислительных процессов. Обусловлено это тем, что  медь не склонна вытеснять ионы водорода, даже если находится в кислых растворах. По электрохимической активности медь находится в непосредственной близости с благородными металлами (периодическая система элементов). Это значит, что она не является активным веществом, а ее коррозия очень редко бывает стремительной.

Полированные изделия из меди, находящиеся в сухой атмосферной среде, к коррозии невосприимчивы. Там же, где появляются окислы, оксидный слой никак не выделяется цветом, а эффект побежалости отсутствует вплоть до толщины 50 нм. С увеличением шероховатости противокоррозионные характеристики металла снижаются.

Также хорошую устойчивость к коррозии медь демонстрирует, находясь во влажной, но чистой атмосфере. Это качество резко исчезает лишь при появлении сероводорода, который провоцирует образование на поверхности изделий из меди сульфатов металла.

При нагреве (300°…400°С), будучи погруженной в восстановительную среду, медь демонстрирует повышенную коррозионную устойчивость, которая выражена более наглядно, чем даже у стали.

В реакцию с кислородом медь вступает при нагреве до сравнительно невысоких температур. При 100°С образуется оксид черного цвета, при температуре 600°С формируется оксид с красноватым оттенком.

Пресная вода без посторонних примесей способна очень медленно формировать на поверхности меди коррозионный слой (его толщина за год может увеличиться на величину от 0,005 до 0,25 мм). Увеличивают в данном случае интенсивность коррозионных воздействий элементы, препятствующие появлению защитного слоя. К ним относятся различные кислоты, хлориды, аммиак или сероводород, способные заметно увеличить скорость коррозионных процессов.

Похожее поведение медь демонстрирует при погружении в морскую воду: если факторы, препятствующие образованию химически устойчивого слоя, отсутствуют, коррозия демонстрирует крайне небольшую скорость (примерно 0,05 мм в год). Как только в воде увеличивается количество кислорода, скорость коррозии нарастает. То же самое происходит при увеличении скорости течения (в этом случае защитная пленка смывается быстрее, чем она способна образовываться). Именно поэтому скорость напора воды в трубопроводах их меди не должна превышать 1,5 м/с (для пресной воды) или 1 м/с для воды морской.

Застой воды и остановка потока для медных труб также нежелательны, ведь они приводят к формированию накипи и прочих отложений, провоцирующих ускорение коррозии.

Активное применение изделий из меди в химической промышленности объясняется превосходной устойчивостью материала к воздействию разнообразных агрессивных соединений. Среди них:

• фенольные смолы;
• сульфиды и нитраты;
• гидрооксиды калия и натрия;
• разнообразные органические кислоты;
• спирты;
• кислоты, относящиеся к категории неокислительных.

Интенсивную коррозию медь демонстрирует при контакте со следующими соединениями:

• окислительные минеральные кислоты (азотная, соляная и т. д.);
• кислые растворы солей хрома;
• сера и сернистые соединения;
• концентрированная серная кислота (особенно, если взаимодействие происходит при сильном нагреве);
• хлористый аммоний, а также цианиды, относящиеся к категории щелочей (при этом медь устойчива к другим щелочным соединениям);
• едкий калий (при нагреве свыше 350°С);
• гидрооксид аммония (по отношению к меди данное соединение является одним из самых разрушительных реагентов);
• влажный аммиак;
• различные цианиды и хлориды;
• при погружении в кислую или соленую среду, если имеется контакт с определенными разновидностями благородных металлов, а также сплавами: олово, золото и так далее (в данном случае сторонний металл становится катодом, провоцируя коррозионные процессы, скорость которых зависит от разницы электрохимических потенциалов);

При контакте меди в кислой и соленой среде с другими металлами, катодом становится медь, поэтому коррозии подвергаются сторонние металлы.

Коррозионную устойчивость принято оценивать по пятибалльной системе. Оценка определяется скоростью коррозионных процессов, которые могут в течение года проникать на глубину от 0,1 до 10 мм.