Медь и её сплавы — бронза и латунь, используются в электронике, строительстве и ювелирном деле. Из них изготавливаются кабели, трубы, сантехническая арматура. Поверхность изделий из меди, латуни и бронзы имеет красивую желто-красную гамму, эти сплавы применяются для изготовления украшений, предметов обихода, скульптур и монументов, отделки интерьера.
Медные сплавы обладают высокими тепло- и электропроводностью, устойчивостью к коррозии. При взаимодействии с кислородом на них образуется оксидная пленка — патина. Углекислые соли меди придают ей голубовато-зеленый оттенок. Оксидная пленка приобретает коричневый, темно-красный и черный цвета. Благородная патина плотная, твердая и глянцевая, защищает металл от развития коррозийных процессов. Иногда за патину принимают рыхлые наслоения разрушающегося металла, имеющие похожую окраску.
Для коллекционных изделий и памятников патина считается достоинством, подчеркивающим историческую ценность предмета. Если оксидная пленка или коррозионный слой образуются на технических деталях, трубах, посуде, украшениях, может пострадать их внешний вид и функциональность. В таком случае оксиды меди необходимо удалить одним из применяющихся способов.
Методы очистки меди и медных сплавов от окислов
- Механическая. Легкую патину можно удалить, просто потерев поверхность мягкой тканью или губкой. Более сильный эффект достигается использованием щетки с жесткой щетиной и тонкими абразивами: пастой, песочной бумагой, стальной ватой. Крупные изделия с толстым слоем окислов подвергают абразивоструйной очистке. Применение абразивов может оставить царапины на поверхности, поэтому их применяют, когда не нужно идеальная гладкость;
- Химическая. Химический способ борьбы с патиной представляет собой растворение оксидов с помощью кислот и солей. В бытовых условиях используются смесь лимонного сока с поваренной солью, уксус, лимонная кислота, нашатырный спирт и даже кетчуп. Существуют также специальные препараты — ортофосфорная кислота, Трилон-Б, асидол. В промышленных целях детали из меди и сплавов очищаются погружением в кислотную среду и последующей промывкой и сушкой;
- Ультразвуковая. Ультразвук применяется для усиления эффекта химической очистки. Очищаемый предмет помещается в ультразвуковую ванну с раствором кислоты. Звуковые волны высокой частоты вызывают кавитацию жидкости, способствуют отслоению оксидной пленки;
- Электрохимическая. Электролитический способ удаления оксида с меди включает применение электрического тока, проходящего через щелочной раствор. Погруженное в раствор и подключенное к отрицательному полюсу медное изделие избавляется от окислов, элементы которых переносятся к положительному контакту;
- Электролитно-плазменная. Электролитно-плазменный метод предполагает нагрев электролитического раствора в ванне с очищаемой деталью до 90 °С. Вокруг детали, являющейся в электролитической цепочке анодом, образуется парогазовая оболочка с напряженностью электрического поля порядка 100 вольт на сантиметр. Плазменная среда удаляет окислы и сглаживает неровности, создавая гладкую поверхность;
- Лазерная. Лазерная очистка использует способность сфокусированного светового потока высокой мощности мгновенно нагревать поверхность металла на заданную глубину. Температура нагрева испаряет поверхностный слой окислов с высокой скоростью и эффективностью.
Методы предохранения меди и медных сплавов от окисления
Бытовая профилактика окисления медносодержащих предметов заключается в регулярной обработке поверхности мыльным раствором с помощью мягкой ткани. Рекомендуется также натирать изделия воском, образующим тонкую гигроскопичную пленку.
Для продолжительной протекции от воздействия кислорода на медные, латунные и бронзовые поверхности наносят более прочный защитный слой. Он может создаваться различными способами:
- Образованием тонких пленок химических соединений меди с азотом или углеродом;
- Нанесением неорганических покрытий — лака, битумной смолы, жидкого стекла;
- Покрытием тонкого слоя металла, более устойчивого к коррозии: олова, цинка, хрома, никеля. Такая защита наиболее стойкая, но исходный цвет меди при этом теряется.
