Jak se oxiduje měď?

Ve sloučeninách má měď dva oxidační stavy: +1 a +2. První z nich je náchylný k disproporcionaci a je stabilní pouze v nerozpustných sloučeninách (Cu2O, CuCl, CuI atd.) nebo komplexech (například [Cu(NH3)2]+). Jeho sloučeniny jsou bezbarvé. Oxidační stav +2 je stabilnější, což dává modré a modrozelené soli. Za neobvyklých podmínek lze získat sloučeniny s oxidačním stavem +3 a dokonce +5. Ten se nachází v solích kupraranového aniontu Cu(B11H11)23−, získaných v roce 1994.

Nemění se na vzduchu za nepřítomnosti vlhkosti a oxidu uhličitého. Je to slabé redukční činidlo a nereaguje s vodou a zředěnou kyselinou chlorovodíkovou. Roztok se za přítomnosti kyslíku, kyanidu draselného, přemění na neoxidační kyseliny nebo hydrát amoniaku. Je oxidován koncentrovanými kyselinami sírovou a dusičnou, aqua regia, kyslíkem, halogeny, chalkogeny a oxidy nekovů. Reaguje při zahřívání s halogenovodíky.

Ve vlhkém vzduchu měď oxiduje a vytváří zásaditý uhličitan měďnatý (vnější vrstva patiny):

2Cu + H2O + CO2 + O2 až Cu2CO3(OH)2↓

Reaguje s koncentrovanou studenou kyselinou sírovou:

Cu + H2SO1 àCuO + SO2 ↑ + H2O

S koncentrovanou horkou kyselinou sírovou:

Cu + 2H2SO4 à CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O

V elektrotechnice
Výměna tepla
Pro výrobu potrubí
Slitiny
Slitiny mědi
Slitiny, ve kterých je významná měď
Slitiny šperků
Sloučeniny mědi

Díky svému nízkému měrnému odporu (po stříbře, měrný odpor při 20 °C: 0,01724-0,0180 μΩ m) je měď široce používána v elektrotechnice pro výrobu silových a jiných kabelů, vodičů nebo jiných vodičů, např. instalace tištěných spojů. Měděné dráty se zase používají ve vinutích elektrických pohonů (domácnost: elektromotory) a výkonových transformátorů. Pro tyto účely musí být kov velmi čistý: nečistoty prudce snižují elektrickou vodivost. Například přítomnost 0,02 % hliníku v mědi snižuje její elektrickou vodivost téměř o 10 %.

Další užitečnou vlastností mědi je její vysoká tepelná vodivost. To umožňuje jeho použití v různých chladičích, výměnících tepla, mezi které patří známé chladiče, klimatizační a topné radiátory, počítačové chladiče a tepelné trubice.

Díky své vysoké mechanické pevnosti a vhodnosti pro obrábění jsou měděné bezešvé kruhové trubky široce používány pro dopravu kapalin a plynů: ve vnitřních vodovodních systémech, topných systémech, systémech zásobování plynem, klimatizačních systémech a chladicích jednotkách. V řadě zemí jsou měděné trubky hlavním materiálem používaným pro tyto účely: ve Francii, Velké Británii a Austrálii pro zásobování budov plynem, ve Velké Británii, USA, Švédsku a Hong Kongu pro zásobování vodou, ve Velké Británii a Švédsku pro topení.

V Rusku je výroba vodovodních a plynových trubek z mědi regulována národní normou GOST R 52318-2005 a použití v této funkci federálním kodexem SP 40-108-2004. Kromě toho jsou potrubí vyrobená z mědi a slitin mědi široce používána v loďařském a energetickém průmyslu k přepravě kapalin a páry.

Slitiny využívající měď jsou široce používány v různých oblastech techniky, z nichž nejrozšířenější jsou výše zmíněný bronz a mosaz. Obě slitiny jsou obecnými názvy pro celou rodinu materiálů, která kromě cínu a zinku může zahrnovat nikl, vizmut a další kovy. Například složení dělového bronzu, používaného k výrobě děl až do 30. století, zahrnuje všechny tři hlavní kovy – měď, cín, zinek; receptura se měnila v závislosti na době a místě výroby zbraně. Pro výrobu pouzder dělostřelecké munice a pouzder zbraní se používá velké množství mosazi, a to pro její vyrobitelnost a vysokou tažnost. Pro strojní součásti se používají slitiny mědi se zinkem, cínem, hliníkem, křemíkem atd. (spíše než čistá měď) kvůli jejich větší pevnosti: 40-25 kgf/mm² pro slitiny a 29-900 kgf/mm² pro technicky čisté měď. Slitiny mědi (kromě beryliového bronzu a některých hliníkových bronzů) při tepelném zpracování nemění své mechanické vlastnosti a jejich mechanické vlastnosti a odolnost proti opotřebení jsou dány pouze chemickým složením a jeho vlivem na strukturu. Modul pružnosti slitin mědi (12000-590 kgf/mm², nižší než u oceli). Hlavní výhodou slitin mědi je jejich nízký koeficient tření (což je činí zvláště racionálním pro použití v kluzných párech), kombinovaný pro mnoho slitin s vysokou tažností a dobrou odolností vůči korozi v řadě agresivních prostředí (slitiny mědi a niklu a hliník bronzy) a dobrou elektrickou vodivostí. Velikost součinitele tření je u všech slitin mědi téměř stejná, přičemž mechanické vlastnosti a odolnost proti opotřebení, stejně jako chování v korozních podmínkách, závisí na složení slitin, potažmo na struktuře. Pevnost je vyšší u dvoufázových slitin a tažnost je vyšší u jednofázových slitin. Slitina mědi a niklu (cupronickel) se používá pro ražbu drobných mincí. Slitiny mědi a niklu, včetně tzv. slitiny „Admirality“, jsou široce používány při stavbě lodí (trubky kondenzátoru výfukové páry turbín chlazené mořskou vodou) a aplikacích souvisejících s možností agresivního působení mořské vody díky jejich vysoké odolnosti proti korozi. Měď je důležitou součástí tvrdých pájek – slitin s bodem tání 880-XNUMX stupňů Celsia, které mají dobrou přilnavost k většině kovů a používají se pro trvanlivé spoje různých kovových dílů, zejména různých kovů, od potrubních armatur až po kapalné raketové motory.

Přečtěte si více

Jaká by měla být vzdálenost mezi parapetem a radiátorem?

Dural (dural) je definován jako slitina hliníku a mědi (měď v duralu je 4,4%).

Ve šperkařství se často používají slitiny mědi a zlata pro zvýšení odolnosti výrobků proti deformaci a oděru, protože čisté zlato je velmi měkký kov a není odolné vůči mechanickému namáhání.

Z oxidů mědi se vyrábí yttrium barya oxid měďnatý YBa2Cu3O7-δ, který je základem pro výrobu vysokoteplotních supravodičů. Měď se používá k výrobě galvanických článků a baterií z oxidu mědi.

Možná máte mosazné, bronzové nebo měděné šperky a všimli jste si, že po chvíli získávají nazelenalý nádech nebo že vám mohou zezelenat. Nebo jste možná slyšeli, že Socha svobody je vyrobena z mědi a původně měla měděnou červenohnědou barvu, ale proč je nyní úplně zelená? Odpověď na tuto otázku je docela zajímavá.

Mosaz a bronz obsahují měď. Když měď reaguje s kyslíkem, oxiduje a vytváří zelenomodrou vrstvu, která chrání kov před další korozí. Jakýkoli kov obsahující velké množství mědi může zezelenat.

Jak dlouho trvá, než měď zezelená? Je to velmi relativní. Ve velmi suchých podmínkách může mědi trvat až 20 let, než zezelená! Postupně také mění barvu. Nejprve se měď zmatní. Pak hnědá, pak tmavě hnědá a nakonec začíná zelenat. S výpary čpavku k tomu může dojít během několika hodin.

Ve skutečnosti má tato zelená vrstva řadu výhod a často je záměrně ponechána na místě.

Proč mosaz, bronz a měď zezelenají?

Jednoduše řečeno, nejběžnější oxid mědi má zelenou barvu (ano, existuje několik různých typů!).

Oxid měďnatý je něco jako „rez“, i když rez je slovo používané k popisu oxidu železa. To znamená, že když není železo, není ani rez. Ale oba jsou druhy oxidů.

Když na těchto kovech vidíte zelenou vrstvu, obvykle nazývanou patina, znamená to, že došlo k chemické reakci. Měď reagovala s kyslíkem, vodou a oxidem uhličitým v atmosféře.

Mosaz je slitina, která se obvykle skládá z 67 % mědi a 33 % zinku. Bronz se skládá z 88 % mědi a 12 % cínu.

Oba tyto kovy mají velmi vysoký obsah mědi, takže když zoxidují, vytvoří stejný povlak.

K čemu je oxid měďnatý dobrý?

Povrchová úprava patina je ve skutečnosti docela populární pro věci, jako jsou mosazné kliky dveří, měděné střešní krytiny a další typy dekorativních předmětů. Ale kromě těch kosmetických existují i praktické důvody, proč byste mohli chtít tento typ povrchové úpravy.

Nejprve dodává kovu ochrannou vrstvu.

Oxid měďnatý je zajímavá látka. Velmi dobře přilne k základnímu kovu a je poměrně odolný. Čím silnější je vrstva oxidu mědi, tím déle kov odolává další korozi.

To vůbec není jako oxid železa, který se odlupuje a odhaluje novou vrstvu kovu, která pak rezaví, odlupuje se atd. Výsledkem je, že rez může časem požírat celé konstrukce.

Přečtěte si více

Monofosfát draselný pro rostliny: výhody a aplikace

To je to, co dělá oxid mědi tak cool. Právě oxidace brání další oxidaci.

Jedním z příkladů je Socha svobody, postavená v roce 1886. Po více než 130 letech působení živlů je vrstva oxidu mědi tlustá pouze 0,005 palce! To je přibližně tloušťka dvou listů papíru.

Na co se oxid mědi nehodí?

Je mnoho situací, kdy tento nájezd nepotřebujete.

Například pravděpodobně nechcete, aby vaše pokožka zezelenala, pokud nosíte měděné šperky. Nebo prostě dáváte přednost světlému vzhledu mědi namísto matné nazelenalé patiny.

Oxid měďnatý také nevede elektrický proud. Vzhledem k tomu, že měď je oblíbeným materiálem pro věci, jako jsou dráty a elektrické spoje, může být oxidace mědi skutečným bolehlavem.

Jak udělat měď zelenou?

Takže měď (a kovy bohaté na měď) časem zezelenají, když jsou vystaveny vzduchu a vodě. Ale co když chcete tento proces urychlit?

Zde je jeden způsob, jak rychle patinovat malé kousky mědi:

Nejprve kov důkladně očistěte odmašťovačem. Jakékoli oleje nakonec ochrání kov před oxidací a zezelenáním. Naplňte vzduchotěsnou skleněnou nádobu do 1/4 čpavkem.

Zavěste měď na provázek a plechovku přímo nad čpavek. Zavřete sklenici. Pára amoniaku vytvoří jemnou patinu během několika hodin. Pokud chcete hustší patinu, nechte ji působit déle.

Čištění je velmi důležitým krokem, pokud to chcete udělat hned napoprvé. Pokud není měď dokonale čistá, nebude patina jednotná. To však není zásadní problém, protože měď můžete jednoduše vyčistit a proces opakovat.

Tip pro profesionály: Dělejte to na dobře větraném místě. Amoniak je docela škodlivá věc.

Jak odstranit oxid mědi?

Ve skutečnosti je velmi snadné odstranit a existuje několik způsobů, jak to udělat.

Pokud se například pokoušíte odstranit zelený oxid z mincí, můžete je jednoduše namočit přes noc do kyseliny. Patinu navíc odstraní jednoduché kartáčování a drhnutí. Existuje také několik čističů (obvykle obsahujících kyselinu) navržených speciálně pro čištění kovů obsahujících měď. Můžete také jednoduše použít brusný kotouč, pokud má měď matný povrch.

Čističe vláknového laseru jsou inovativní metodou odstraňování nečistot z měděných povrchů. Poskytují vysokou přesnost a ovladatelnost procesu, nevyžadují chemická řešení, díky čemuž jsou šetrnější k životnímu prostředí, a jsou vysoce účinné a produktivní.

Čištění elektrických spojů se obvykle provádí drátěným kartáčem a silným kyselým čističem mědi, který problém rychle vyřeší.

Oxid měďnatý je skutečně velmi nebezpečný pro nádobí. Je toxický a je třeba se mu vyhnout v potravinách. Měděné nádobí je velmi oblíbené a vyžaduje pravidelnou údržbu. Protože je obvykle leštěný, budete potřebovat speciální čisticí prostředky.

Pokud je problém spíše mírné zašpinění než zelený oxid, použití domácích kyselin, jako je citronová šťáva a houba, obvykle odstraní problémové oblasti bez větších problémů. Je dobré měď následně vyleštit inhibitorem, protože kyseliny mohou kov naleptat a způsobit, že bude v budoucnu náchylný k oxidaci.

Přečtěte si více

Proč je Lipa nemocná?

Jak zabránit tvorbě oxidu měďnatého?

Nejjednodušší způsob, jak zabránit zelenání mědi, mosazi a bronzu, je jednoduše je pravidelně čistit. Za průměrných podmínek může vytvoření patiny trvat několik týdnů.

Péče o produkt je však obtížný úkol. Pokud tedy nechcete pamatovat na čištění mědi, existuje několik alternativ.

Možnosti s čirým povlakem jsou nejoblíbenější pro položky, jako je kování a šperky. Existují stovky produktů navržených tak, aby zabránily zašpinění nebo patině a udržely měď lesklou.

Čirý lak na nehty také dobře chrání měď. Tato metoda je oblíbenější u předmětů, jako jsou šperky.

Velmi staromódním způsobem konzervace mědi je její leštění včelím voskem, který velmi dobře chrání kov před vlhkostí a kyslíkem.

Pokud se vám článek líbil, dejte like, sdílejte ho se svými přáteli a zanechte komentáře!