logo
+7 (499) 755-96-83
info@en-res.ru
Статьи / Коррозионные свойства меди
bg-03-7
g-03-8

Коррозионные свойства меди

В различных условиях медь достаточно устойчива к проявлениям коррозии, поскольку редко вытесняет водород даже из кислых растворов. Это связано с тем, что по активности она находится в электрохимическом ряду рядом с благородными металлами. Медь не относится к химически активным элементам, следовательно, скорость ее коррозии редко высокая, даже если разрушению способствует пленка нерастворимых продуктов коррозии.

Металл с полированной поверхностью в условиях сухого воздуха коррозии не подвержен, оксидные слои не имеют цвета, нет эффекта побежалости, толщиной 50 нм. При увеличении шероховатости устойчивость снижается.

В чистом воздухе, насыщенной парами, медь сохраняет стойкость к коррозии. А вот наличие сероводорода в воздухе резко снижает коррозионную устойчивость, приводя к появлению на ее поверхности сульфатов: CuS04  и 3Сu(ОН)2.

При температуре от 300 до 400°С в восстановительной атмосфере этот металл иногда оказывается даже более устойчивым к коррозии, чем сталь.

Медь и кислород в зависимости от температуры могут организовать оксид СuО (при невысоких температурах, около 100 °С, черный) или Сu20 (при высоких температурах, около 600 °С, красный).

Стойкость меди к чистой пресной воде достаточно высока – от 0,005 до 0,25 мм в год. Однако, если в воде присутствуют элементы, тормозящие появление защитных пленок на поверхности металла (кислоты, сероводород, аммиак или хлориды), скорость коррозии заметно увеличивается.

Аналогичная картина наблюдается при взаимодействии меди и морской воды: при отсутствии факторов, снижающих скорость образования защитной пленки, коррозия невелика (около 0,05 мм в год). Но при увеличении содержания в воде кислорода или скорости потока воды – коррозионная устойчивость падает, поскольку скорость удаления защитной пленки выше скорости ее появления.

Скорость потока в медных трубах не должна превышать 1,5 м/с для пресной и 1,0 м/с для морской воды.

Но и полный застой также неблагоприятен: небольшой поток воды минимизирует прииск появления накипи и осаждений, приводящих к коррозии.

В химической промышленности широкое применение меди обусловлено ее  устойчивостью к большинству агрессивных органических сред:

  • фенольным смолам,
  • сульфидам и нитратам,
  • гидроокиси натрия и калия,
  • органическим кислотам (уксусная, лимонная, молочная, щавелевая и др.),
  • спиртам,
  • а также к неокислительным кислотам (соляная, уксусная, разбавленная серная и др.).

Напротив, медь сильно корродирует: 

  • в окисленных минеральных кислотах (HN03, НСlO4 и др.);
  • в кислых растворах хромистых солей;
  • под действием серы и ее соединений;
  • в концентрированной серной кислоте, особенно при нагреве;
  • при воздействии хлористого аммония, щелочных цианистых соединений, но в отношении других щелочных растворов устойчива;
  • с едким калием, начиная с 350 °С;
  • гидроокисью аммония (один из самых агрессивных агентов);
  • влажным аммиаком;
  • Хлоридами и цианидами;
  • окисляющими солями в кислой среде.При контакте с некоторыми более благородными металлами и сплавами (платина, золото, свинец, олово) или коррозионно-стойкой сталью, уже они выступают в роли катодов, вызывая коррозионные явления меди. При этом, чем больше разница электрохимических потенциалов, тем значительнее коррозия.
  • Коррозионная стойкость меди в различных средах
  • Относительно других металлов и сплавов медь выступает катодом. Поэтому при контакте с ней в растворах солей или кислот они более подвержены коррозии.
СредаКонцентрация, %Т0, ССкорость коррозии, мм/годОценка, балл*1
Неорганические среды (водные растворы) Кислоты
АзотнаяРазличная20105
БорнаяДо 5,020…1000,1*21
СернаяДо 5,0200,1…1,0*32
СернаяДо 5,050105
Серная10…60200,01…0,12*31
Серная10…6040…601,3…3,74
Серная90…98200,07…1,02
Серная90…98502,13
Сернаядымящаяся20105
СернистаяДо 8,6200,11
СолянаяДо 5,0200,041
Соляная10…35200,25…4,1*34
ХлорнаяДо 7220105
Хромовая1020105
ФтористоводороднаяЛюбая200,08…0,892
Фосфорная10…9020..750,52
Основания
Аммония гидроокисьДо 3020105
Калия гидроокись (едкий калий)До 53200,11
Калия гидроокись (едкий калий)До 53350,11
Калия гидроокись0,1620…1000,1…0,52
Натрия гидроокись (едкий натрий)До 52200,11
Натрия гидроокись (едкий натрий)До 52350,11
Натрия гидроокись (едкий натрий)Расплав10,05
Оксиды, соли, перекиси, газы и неорганические среды
Азота оксиды(NO, NO2, N2O3, N2O5, N2O)20105
Аммиак (газ)16…200,002…0,0041
Аммиак (газ)400…5000,011
Аммоний азотнокислый (нитрат)До 6420105
Аммоний сернистый (сульфит)Любая251,33
Аммоний хлористый (хлорид)До 1020…700,52
Аммоний хлористый (хлорид)10…2725…100105
Вода пресная200,006…0,0141
Вода пресная250 (пары)0,11
Вода морская20…800,02…0,041
Водород200,11
Водород401,322
Перекись водорода (H2O2)Любая20…100105
Кислород200,11
Озон (в смеси с воздухом)20105
Сера130…140355
Сероводород (сухой)200,11
Сероводород (влажный)20…100105
Углерода двуокись (сухой газ)20…1000,11
Углерода окись (газ)105
Хлор (сухой и жидкий)20…1000,11
Хлор (влажный газ)20105
Органические среды
Кислота винная, водный растворДо 58200,2*32
Кислоты жирные (Тпл=280С)230…2500,031
Кислота лимонная, водный растворДо 59200,1…0,57*32
Кислота муравьиная, водный растворДо 10 Кипящая0,1382
Кислота уксусная, водный растворДо 8020…400,1…0,52
Кислота уксусная, водный растворДо 80Кипящая1,2…6,23…4
Кислота щавелевая, водный растворДо 10200,5…1,02
Масла минеральные200,11
Скипидар20…Ткип0,11
Спирт этиловый20…Ткип0,11
Фенол20,0081

*1 Коррозионная стойкость оценивается по пятибалльной шкале:

  1. – очень высокая при скорости коррозии до 0,1 мм/год;
  2. – высокая при скорости ->0,1…1,0 мм/год;
  3. – средняя при скорости 1,0…3,0 мм/год; 
  4. – низкая при скорости 3,0…10 мм/год;
  5. – очень низкая при скорости свыше 10,0 мм/год.

 *2 В отсутствии воздуха стойка в растворах любой концентрации до 1500С.

*3 В отсутствии воздуха


©2012-2017 НТЦ Энерго-Ресурс