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Pourquoi la rouille rouille-t-elle et comment la protéger de la corrosion

Les produits en cuivre sont utilisés par l'homme depuis plusieurs siècles. À l'époque pré-révolutionnaire, le prix de ce métal était égal au coût de l'or, sa production était si chère. Maintenant, le cuivre est devenu beaucoup moins cher, donc, en plus des bijoux, faites de la vaisselle, des accessoires d'intérieur et d'autres articles.

La corrosion du cuivre, contrairement au fer, se développe lentement en raison de sa résistance à ce phénomène, et pourtant il est parfois nécessaire de prendre des mesures pour nettoyer les produits des dépôts laids.

Développement de la corrosion

Qu'est-ce que la corrosion des métaux et alliages

La corrosion est considérée comme le processus de destruction des métaux sous l'influence de facteurs environnementaux agressifs. À un degré ou à un autre, tous les métaux et alliages rouillent, ce qui fait apparaître de la rouille et des zones de dommages à l'intégrité (trous). Les non-métaux peuvent également se détériorer avec le temps: le caoutchouc ou le plastique vieillissant par interaction avec l'oxygène, avec un contact fréquent avec l'eau et les changements de température peuvent en être un exemple.

La principale cause de corrosion est l'instabilité thermodynamique du métal sous l'influence de facteurs physiques ou chimiques présents dans le milieu de contact. Comparé au fer, le cuivre est beaucoup moins oxydé, mais avec l'augmentation de la température, ce processus est considérablement accéléré. Lorsqu'il est régulièrement situé dans un environnement avec une température supérieure à +100 degrés, tout métal rouille plusieurs fois plus rapidement.

Processus de corrosion des métaux

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Propriétés corrosives du cuivre

Le cuivre est un métal avec des propriétés plastiques élevées, ayant une couleur rouge-or et après élimination du film d'oxyde - un peu rosé. Il est deuxième derrière l'argent en termes de conductivité électrique et se caractérise également par une conductivité thermique élevée. En raison de sa faible résistance spécifique, le cuivre est utilisé en génie électrique: il est utilisé pour la fabrication de plaques de cuivre, de fils et d'enroulements de moteur.

En raison des qualités anticorrosives élevées, le métal est inclus dans les alliages pour améliorer leurs caractéristiques techniques (bronze, laiton et autres). Dans un milieu galvanique, le cuivre devient une cathode, entre dans des processus électrochimiques et provoque une rouille accélérée d'autres métaux.

Le cuivre est un élément chimique inactif et n'interagit donc pratiquement pas avec l'air, l'eau (fraîche, marine). Si l'air est sec, un film d'oxyde jusqu'à 50 mn d'épaisseur se forme à la surface du matériau. Un produit en cuivre noircit, devient brun ou verdâtre, c'est ce qu'on appelle une patine. Dans certains cas, la patine est perçue comme un revêtement décoratif. Le taux de corrosion est faible lorsqu'il est en contact avec de l'acide chlorhydrique dilué, mais lorsqu'il réagit avec un certain nombre d'autres acides, avec des halogènes, "aqua regia", le métal s'oxyde pour former du carbonate de cuivre.

Plaque verte sur un produit en cuivre

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Conditions de fracture

Malgré sa résistance à la détérioration, même les produits en cuivre peuvent rouiller dans certaines conditions. Ces phénomènes sont moins prononcés dans l'air humide, l'eau, le sol et plus encore - dans un environnement acide.

La corrosion peut être sérieusement réduite en étamant - en enduisant le cuivre d'une couche d'étain. L'étamage de haute qualité offre une protection fiable contre les dommages, augmente la résistance à la corrosion, rend le matériau non soumis aux températures élevées, à la pluie, à la grêle et à la neige. La durée de vie des produits en conserve est de plus de 100 ans sans perte des propriétés d'origine.

Revêtement d'étain d'un produit en cuivre

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Effet de l'eau

Le taux de corrosion du cuivre dans l'eau dépend fortement de la présence d'un film d'oxyde à sa surface, ainsi que du degré de saturation de l'eau en oxygène. Plus le contenu de ces derniers est élevé, plus la destruction du matériau est intensive. En général, le cuivre est considéré comme résistant aux effets nocifs du sel et de l'eau douce, et seuls les ions chlore dissous, à pH bas, l'affectent négativement. La résistance, la résistance à la rouille permettent l'utilisation de matériaux pour la fabrication de pipelines.

Si une pelure d'oxyde brun ou vert est présente à la surface d'un produit cuivré, les substances destructrices pénètrent dans une faible mesure. En règle générale, une couche d'oxyde est formée après 60 jours, le métal est dans l'eau. La peau verte (carbonate) est considérée comme plus durable, lâche et moins résistante - noire (sulfate).

Dans l'eau de mer, le niveau de corrosion est presque le même que dans l'eau douce. Ce n'est que lors de l'accélération du mouvement d'un fluide que la corrosion devient choc, et donc plus intense. Le cuivre est un matériau qui ne peut pas envahir les micro-organismes marins, car ses ions sont nocifs pour les mollusques et les algues. Cette propriété métallique est utilisée dans le transport maritime et la pêche.

Film de carbonate sur une feuille de cuivre

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Exposition aux acides et aux alcalis

Dans les alcalis, le cuivre ne se détériore pas, car le matériau lui-même est alcalin, mais les acides pour lui sont les plus nocifs. La corrosion la plus importante et la plus rapide se produit au contact du soufre et de ses composés acides, et l'acide nitrique détruit complètement la structure du matériau.

Le cuivre se dissout dans les acides concentrés, par conséquent, dans la fabrication d'équipements pour l'industrie pétrolière et gazière, il faut une protection supplémentaire. À cette fin, des inhibiteurs - des inhibiteurs de réactions chimiques sont utilisés:

  1. Blindage - forme un film qui empêche les acides d'atteindre la surface du cuivre.
  2. Oxydant - transformez la couche supérieure en oxyde, qui réagira avec les acides sans nuire au métal lui-même.
  3. Cathode - augmente la surtension de la cathode, ce qui ralentit la réaction.

Réaction acide et neutre

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Corrosion dans le sol et l'air humide

Il existe de nombreux micro-organismes dans le sol qui produisent du sulfure d'hydrogène, de sorte que l'environnement est acide, le taux de corrosion du cuivre augmente. Plus la valeur du pH est déviée vers l'acidification, plus les processus de destruction se produisent rapidement. Si le sol est saturé d'oxygène, le métal s'oxyde, mais moins de rouille. Lorsque les produits en cuivre sont dans le sol pendant une longue période, ils deviennent verts, se détachent et peuvent même s'effriter. Un court séjour dans le sol provoque l'apparition de patine, dont le sujet peut être nettoyé.

L'air humide affecte négativement l'état du matériau uniquement avec un contact prolongé et provoque d'abord l'apparition d'une patine (couche d'oxyde). L'exception est la vapeur saturée de chlorures, sulfures, dioxyde de carbone - la corrosion s'y développe plus rapidement.

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Pourquoi les produits en cuivre nécessitent-ils un nettoyage régulier?

Les Turcs en cuivre, les louches et les samovars sont caractérisés par une conductivité thermique élevée, de sorte que leur chauffage se déroule uniformément et que les produits cuisent plus rapidement. Cela conduit à une grande popularité des produits ménagers. La nécessité de nettoyer les articles en cuivre est due à la perte de leur attractivité externe au fil du temps. Particulièrement se fanent rapidement et perdent leurs produits de couleur naturelle qui sont dans l'air ou souvent chauffés.

Nettoyage des produits en cuivre de la plaque

Le film d'oxyde - patine - n'est populaire que lorsqu'il est nécessaire de donner aux choses un look vintage, un style antique. Sinon, cela gâche l'apparence des plats, ustensiles, bijoux et figurines. Pour éliminer les dépôts d'oxyde, les éléments assombrissants et restaurer la brillance, vous devrez nettoyer périodiquement les articles. Un nettoyage est également nécessaire pour empêcher l'ingestion de composés nocifs qui peuvent être présents dans la couche noire ou verte.

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Méthodes de nettoyage efficaces du cuivre

Il n'est pas difficile de nettoyer des objets en cuivre; des moyens coûteux ne seront pas nécessaires pour cela. Voici les méthodes les plus utilisées à la maison:

  1. Ketchup Prendre un peu de ketchup aux tomates, graisser le produit avec, laisser reposer deux minutes. Après rinçage avec un jet d'eau.
  2. Solution pour lave-vaisselle. Faire mousser l'éponge domestique avec le liquide vaisselle habituel, essuyer soigneusement la surface et rincer à l'eau. Cette méthode est idéale pour les produits qui n'ont que légèrement disparu.
  3. Citron Râper la surface en cuivre avec une tranche de citron, puis passer dessus avec une brosse à poils durs et laver à l'eau.
  4. Vinaigre et farine. Versez un peu de vinaigre dans une tasse, ajoutez la farine jusqu'à l'obtention d'une pâte de densité moyenne. Lubrifiez le cuivre avec de la pâte, laissez sécher, puis retirez les résidus et frottez le produit avec un chiffon doux.
  5. Vinaigre et sel. Versez 9% de vinaigre dans une casserole en acier inoxydable, ajoutez un peu de sel, laissez bouillir. Éteignez le feu, mettez un objet en cuivre dans la solution, ne le retirez pas avant que le liquide ne refroidisse. Cette méthode convient aux surfaces très sales.
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Nettoyage des pièces en cuivre

Les pièces de cuivre sont des antiquités et ne sont pas émises à notre époque. Souvent, ils doivent être nettoyés pour rendre un look attrayant. Si la pièce est en contact avec du plomb, le revêtement peut être jaunâtre. Dans ce cas, il est parfaitement nettoyé au vinaigre de table (9%). La plaque verte est éliminée avec une solution d'acide citrique (10%) ou de jus de citron, brun - avec de l'ammoniac, du carbonate d'ammonium.

Il faut se rappeler que parfois la couche de patine donne aux pièces un aspect plus noble et vintage, il n'est donc pas toujours conseillé de la retirer. Certains, en revanche, essaient de vieillir artificiellement l'argent à la maison. Pour ce faire, prenez un litre d'eau distillée, 5 g de permanganate de potassium pharmaceutique, 50 g de sulfate de cuivre. Chauffez la solution sans bouillir, jetez-y des pièces, laissez jusqu'à ce que la couleur désirée soit atteinte. Pour corriger l'effet, traitez l'argent séché avec un mélange de benzène et d'alcool (1: 1). Après la pièce trouvera une belle apparence vieillie et pourra décorer n'importe quelle collection d'antiquités.

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