Witam. Znalazłem ciekawy artykuł o miedzi, według mnie.Źródłem artykułu jest ciekawa strona
www.wykop.republika.pl , a to tekst który warto przeczytać , trochę tego jest .
Korozja miedzi i jej stopów
Zupełnie niegroźnym objawem korozji miedzi i jej stopów jest tworzenie się nalotów malachitowej barwy, zwanych patyną szlachetną. Tworzą ją dobrze związane z podłożem związki: zasadowy węglan i siarczan miedziowy. Patyna szlachetna jest produktem pożądanym, gdyż jej warstewka jest dla podłoża nieszkodliwa, a nawet chroni je przed dalszą korozją. Dlatego też patyny szlachetnej nie usuwamy nigdy, wręcz przeciwnie - wytwarzamy ją czasem sztucznie na wyrobach nowych bądź odnawianych.
Drugim rodzajem korozji miedzi i jej stopów jest korozja tlenkowa. Tlenki tworzą naloty barwy - zależnie od składu - ceglastej, czerwonej lub czarnej. Tlenki miedzi nie byłyby w zasadzie szkodliwe, gdyby nie ich szczególna właściwość sprzyjania działaniu chlorków, powodujących trzeci, najgroźniejszy dla miedzi rodzaj korozji, zwany trądem brązu. Początkowo w obecności jonów chloru powstaje chlorek miedziawy CuCl o barwie szarobrunatnej. Pod wpływem wilgoci i tlenu z powietrza lub też tlenku miedziowego powstają dwa związk: chlorek miedziowy CuCl2 oraz zasadowy chlorek miedzowy CuCl2 x 3 Cu(OH)2. Chlorek zasadowy o barwie zielonej nie jest specjalnie groźny. Natomiast chlorek obojętny, dobrze rozpuszczalny w wodzie, w zetknięciu z miedzią, rozkłada się na tlenek miedziowy CuO oraz kwas solny (roztwór HCl):
CuCl2 + H2O -Cu-> 2 HCL + CuO.
Kwas solny z kolei atakuje metaliczną miedź, powstaje chlorek miedziawy CuCl i cały cykl się powtarza. W rezultacie niewielka ilość chlorków wywołuje groźną w następstwach, gdyż podlegającej lawinowej autokatalizie korozję, czyli trąd brązu. Korozja tlenkowa, czyli trąd brązu musi być więc zwalczana bardzo energicznie.
Usuwanie produktów korozji miedzi i jej stopów.
Podstawowym zadaniem jest stwierdzenie, czy dany przedmiot uległ korozji chlorkowej czy też nie. W tym celu zamyka się przedmiot w szczelnym pojemniku razem z otwartym pojemnikiem napełnionym wodą. Chodzi mianowicie o wytworzenie w całym naczyniu atmosfery nasyconej parą wodną. Jeżeli po 24 godzinach na przedmiocie nie powstaną zielone plamki bądź zielone naloty zasadowego chlorku miedzi, można uznać, iż produktem korozji jest tylko patyna szlachetna, nie zawierająca chlorków. Po stwierdzenie braku chlorków przedmiot pokryty patyną szlachetną dokładnie suszy się temperaturze 80 - 90'C, a następnie pokrywa go ochronną warstewką lakieru bądź roztworu wosku.
Jeżeli próba na zawartość chlorków dała wynik pozytywny, przedmiot można jeszcze uratować, o ile proces korozji chlorkowej nie zaszedł zbyt daleko. Kuracja polega na elektrochemicznym wymyciu i związaniu jonów chloru, zawartych w produktach korozji miedzi. W tym celu prowadzi się długotrwałą elektrolizę w czystej wodzie. Ratowany przedmiot stanowi katodę (podłączany jest do ujemnego [-] bieguna ), zaś anodą (+) jest blaszka ołowiana. Do szklanego naczynia wlewa się czystą wodę i załącza napięcie stałe, po czym ustawia się je tak, aby między elektrodami wynosiło ono około 2 - 3 V. Już po kilku minutach zaczyna płynąć bardzo słaby prąd - aniony chlorkowe Cl opuszczają czyszczony przedmiot, przechodzą do ołowianej anody i tam zostają związane w trudno rozpuszczalny chlorek ołowiawy. Elektrolityczna kuracja musi trwać 3 - 4 doby.
Chemiczna metoda usuwania chlorków polega na umieszczeniu ratowanego przedmiotu na 8 - 10 dni w naczyniu wypełnionym 5% wodnym roztworem kwaśnego węglanu sodowego NaHCO3, czyli sody oczyszczonej. Po każdym z wymienionych procesów usuwania chlorków dokładnie płucze się przedmiot, gotuje go w wodzie destylowanej, suszy i poddaje konserwacji.
Jest jeszcze inna, niestety bardzo kosztowna, kuracja polegająca na przykładaniu do "chorych" miejsc wyrobów z brązu kompresu ze sproszkowanego srebra lub tlenku srebra. Oczywiście taki sposób czyszczenia można zastosować tylko po stwierdzeniu, że trąd brązu występuje ściśle lokalnie.
Dotychczas opisane metody walki z chlorkami dotyczyły wypadków prostych, łagodnych. Może być jednak i tak, że cała powierzchnia przedmiotu badanego w atmosferze nasyconej pary wodnej pokryje się zielonymi nalotami. W takich przypadkach mamy do czynienia ze stanem cieżkim, trzeba więc zastosować mocniejsze środki. Taki środkami są silne reduktory: cyna, cynk, aluminium (glin). Tym razem oczyszczony wstępnie z brudu przedmiot pokrywa się gorącym 10% roztworem żelatyny. Po około godzinie roztwór stężeje i utworzy na przedmiocie skrzepłą warstewkę. Wówczas cały przedmiot owija się folią cynową (lub aluminiową), a następnie okłada po obu stronach blaszkami cynkowymi lub alumioniowymi i całość owija ściśle żyłką stylonową (np. wędkarską), po czym umieszcza w naczyniu w atmsferze o dużej wilgotności. Pod wpływem działania wilgoci utworzą się dziesiątki tysięcy mikroogniw lokalnych. Powstają one pomiędzy czyszczonym przedmiotem a folią cynową. W wyniku działania takich ogniw lokalnych na przedmiocie zachodzą procesy redukcji. Dzięki temu zostaną usunięte z patyny jony chloru, które następnie wiążą się w chlorek glinowy lub cynowy. Niezależnie od metody usuwania chlorków tak uratowany przedmiot gotuje się dwukrotnie w wodzie destylowanej, dokładnie suszy i konserwuje.
Wytwarzanie sztucznej patyny
Często zdarza się tak, że korozja chlorkowa tak silnie atakuje przedmiot z brązu lub z miedzi, że trzeba chemicznie usunąć całą warstewkę patyny. W takim wypadku można na wyrobach miedzianych lub z brązu wytworzyć patynę sztuczną, a tym samym przywrócić dawny wygląd.
Przed podaniem konkretnego przepisu trzeba poświęcić parę słów mechanizmowi powstawania patyny. W powietrzu znajduje się zawsze trochę dwutlenku węgla oraz nieco siarkowodoru. W obecności wilgoci atmosferycznej z gazów tych tworzy się na powierzchni miedzi i brązu bardzo cienka powłoczka zasadowego węglanu oraz siarczku miedziowego. Na wskutek działania tlenu atmosferycznego, siarczek miedziowy po wielu latach przechodzi w zasadowy siarczan. Zarówno zasadowy siarczan, jak i zasadowy węglan miedziowy powstają bardzo powoli, a dzięki temu pokrywają powierzchnię przedmiotu szczelną warstewką. Ponadto powolne powstawanie tych związków zapewnia tworzenia się specyficznej, drobnokrystalicznej struktury. Na to jednak, aby w zwykłych warunkach na miedzi czy brązie wytworzyła się naturalna powłoczka patyny, trzeba czekać co najmniej kilkanaście lat.
Spośród najróżniejszych metod sztucznego, szybkiego wytwarzania patyny stosunkowo najlepsze wyniki daje następujące działanie: przedmioty miedziane lub z brązu, o starannie oczyszczonej i odtłuszczonej powierzchni, zwilża się roztworem kwasy octowego i umieszcza w atmosferze bogatej w dwutlenek węgla. Zabieg ten wykonać należy w taki sposób: przedmioty zwilżone 10% wodnym roztworem kwasu octowego zawiesza się w szczelnie zamykanej drewnianej skrzynce lub dużym słoju szklanym, z ustawionym na dnie głębokim naczyniem z kredą polaną obficie kwasem octowym. Pod wpływem działania kwasu octowego na kredę wydzielają się duże ilości dwutlenku węgla. Kwas octowy i dwutlenek węgla powodują tworzenie sie na powierzchni miedzi zasadowego weglanu miedziowego i octanu miedziowego. Mieszanina tych związków na powierzchni metalu swym wyglądem bardzo przypomina szlachetną patynę naturalną.
Przedmioty powinny pozostawać w skrzynce lub słoju przez 3 - 4 dni. Następnie wyjmuje się je, suszy i ponownie umieszcza w naczyniu, odnowiwszy w nim uprzednio porcję kredy z kwasem octowym. Po trzykrotnym powtórzeniu takiego zabiegu na przedmiotach, powstanie ładna i dość trwała powłoka sztucznej patyny. Po jej wytworzeniu należy przedmioty bardzo dokładnie opłukać i starannie wysuszyć.
Czyszczenie do metalicznego połysku.
Przedmioty użytkowe, np. miedziane garnki czy patelnie, powinno się czyścić do metalicznego połysku. Decyduje o tym charakter przedmiotu: czyszcząc garnek przywraca się mu dawny wygląd. Oczywiście nie można stosować do czyszczenia środków o działaniu ostrym, brutalnym. Wszelkie naloty korozyjne należy usunąć z miedzi przez szczotkowanie. Do szczotkowania wyrobów miedzianych, najlepiej używać miękkich szczotek mosiężnych, najlepiej okrągłych, osadzonych na wałku silnika elektrycznego lub w formie innego typu przystawki do narzędzi mechanicznych. Gdy przedmiot miedziany jest mały i delikatny, jak np. broszka czy spinka, należy zastosować metody chemiczne, czyli trawienie Poniżej przedstawione są trzy roztwory polecane do trawienia przedmiotów miedzianych, uszeregowane w kolejności malejącej aktywności działania:
10% wodny roztwór kwasu mrówkowego lub cytrynowego.
10% wodny roztwór winianu sodowo-potasowego z dodatkiem 3 cm3 5% wody utlenionej na 100 cm3 roztworu.
10% wodny roztwór sześciometafosforanu sodowego.
Pierwsza kąpiel jest najaktywniejsza, więc najszybciej rozpuszcza wszelkie produkty korozji miedzi. Roztwór drugi, winian sodowo-potasowy z dodatkiem utlenionej, jest szczególnie polecany do wyrobów ażurowych, jak też do wyrobów o drobnej, subtelnej ornamentacji i rozwiniętej strukturze powierzchni. Trzeci zaś roztwór działa najłagodniej, można go więc stosować do wyrobów szczególnie cennych i delikatnych. Również oczyszczone którąkolwiek metodą przedmioty miedziane należy w celu zakonserwowania pokryć lakierem lub preparatami olejowymi bądź woskowymi.
Utrwalanie połysku
Wiele wyrobów z miedzi i jej stopów, a więc z brązu czy mosiądzu, miało początkowo lśniącą powierzchnię. Dlatego też takie wyroby użytkowe, jak np. mosiężne odważniki, moździerze, brązowe dzwonki, klamki czy miedziane naczynia lub ozdoby powinny błyszczeć. Niestety, powierzchnia miedzi i jej stopów wypolerowana mechanicznie czy wybłyszczona przez trawienie po pewnym czasie znów ciemnieje i pokrywa się nalotami korozji. Aby do tego nie dopuścić, a więc aby przedłużyć trwałość uzyskanego z trudem połysku powierzchni, należy przedmioty wykonane z miedzi i jej stopów poddać procesowi chromianowania. Zabieg ten, zwany też pasywacją, polega na zanurzeniu wypolerowanego i odtłuszczonego wyrobu w roztworze zawierającym odpowiednie związku chromu. W wyniku zachodzących reakcji chemicznych na powierzchni metalu, powstaje bezbarwna warstewka chromianowa, która dzięki swej chemicznej bierności skutecznie chroni metal przed ponownym tworzeniem się nalotów korozji. A oto dwa przepisy na kąpiele do chromianowania miedzi i jej stopów:
Roztwór #1
stężony kwas azotowy - HNO3 20 cm3
stężony kwas siarkowy - H2SO4 80 cm3
stężony kwas solny - HCl 1 cm3
bezwodnik kwasu chromowego - Cr03 70 g
woda do objętości 1 dm3
Roztwór #2
dwuchromian sodu - Na2Cr2O7 180 g
siarczan sodu - Na2SO4 30 g
chlorek sodu - NaCl 10 g
stężony kwas siarkowy - H2SO4 6 cm3
woda do objętości 1 dm3
Przygotowując drugi roztwór wsypuje się do kolbki odważoną ilość dwuchromianu i wlewa ok. 400 cm3 ciepłej wody. Dopiero po całkowitym rozpuszczeniu się dwuchromianu wsypuje się dwie następne sole. Dalej dodaje się odmierzoną ilość kwasu siarkowego, po czym dolewa wodę do objętości 1 dm3. Temperatura kąpieli do pasywacji powinna wynosić 10 - 25'C; czas pasywacji jest bardzo krótki - zabieg trwa bowiem 10 - 15 s. Przedmioty po wyjęciu z kąpieli do pasywacji trzeba natychmiast bardzo starannie opłukać zimną wodą, a następnie ciepłą.
Wysuszone przedmioty szczotkuje się włosianą szczotką.
A oto jeszcze trzy przepisy na kąpiele do równoczesnego wybłyszczania i chromianowania miedzi i jej stopów:
Roztwór #1
bezwodnik kwasu chromowego - Cr03 150 g
stężony kwas siarkowy - H2SO4 90 cm3
woda do objętości 1 dm3
Roztwór #2
bezwodnik kwasu chromowego - Cr03 250 g
siarczan sodu - Na2SO4 20 g
woda do objętości 1 dm3
Roztwór #3
dwuchromian sodu - Na2Cr2O7 150 g
stężony kwas azotowy - HNO3 100 cm3
kwas octowy lodowaty - CH3COOH 140 cm3
chlorek sodu - NaCl 50 g
woda do objętości 1 dm3
Przedmioty miedziane lub ze stopów miedzi, po umyciu i odtłuszczeniu trawi się w jednym z trzech podanych powyżej roztworów w temperaturze 18-25'C przez 20 - 30 s. Roztwory te usuwają naloty korozji i jednocześnie - w sposób bardzo łagodny - trawią metal, po czym na jasnej, błyszczącej już powierzchni wytwarzają chromianową warstwę pasywną.
Miedź a ketchup
(źródło: dział techniczny Mrooczlandia)
Prócz sposobów wymagających użycia chemikali, jest też i inny, bardzo prosty sposób.
Polega on na tym, iż ketchup zawiera w sobie kwasy owocowe (pochodzące z pomidorów z których ów ketchup się wytwarza).
Tak więc - jeżeli chcesz wyczyścić jakiś drobny miedziany przedmiot który opanowała korozja, (czyli różnego rodzaju zielony nalot będący owocem korozji chemicznej), wystarczy lekko nasmarować go ketchupem i odstawić na jakiś czas.
Zawarte w ketchupie kwasy owocowe rozpuszczą produkty korozji, a zarazem - z uwagi na swa słabą kwasowość, nie zaszkodzą przedmiotowi.
Sposób ten doskonale nadaje się do oczyszczania różnych broszek, wisiorków itp. drobnych przedmiotów o małej powierzchni i skomplikowanej rzeźbie.
Wodę z mydłem używamy też do czyszczenia przedmiotów miedzianych. Po wysuszeniu dodatkowo czyścimy je cytryną lub cebulą z solą. Zielony nalot, tzw. grynszpan, pokrywający wyroby z miedzi i brązu usuwamy szczoteczka namoczona w gorącym spirytusie z dodatkiem soli, a następnie suszymy i polerujemy.
Gorąca kąpiel na mosiądz i miedź
Łyżeczkę soli i łyżkę octu zalewamy niewielką ilością gorącej wody. Roztwór delikatnie wcieramy w czyszczoną powierzchnię. Potem wystarczy już tylko umyć przedmiot w gorącej wodzie z mydłem lub płynem do mycia naczyń i wypolerować. Przedmiotom wykonanym z innego metalu, a jedynie pokrytym miedzią lub mosiądzem robimy tzw. kąpiel chemiczną, dzięki czemu warstwa pokrywająca się nie zetrze. Plastikową miskę wykładamy folią aluminiową i układamy na niej przedmiot do czyszczenia. Następnie rozpuszczamy 1/4 szklanki sody oczyszczonej w litrze gorącej wody i wlewamy ten roztwór do miski. Dzięki reakcji chemicznej, rdza z czyszczonego metalu przejdzie na folie aluminiową.
Uwaga! Kąpiel chemiczną robimy w gumowych rękawiczkach.
FranSer Eksploracja
www.buszowanie.republika.pl
Strona główna
www.wykop.pl
Te strony znajdują się na
www.republika.pl
