구리는 물과 접촉 할 때 나트륨이나 칼륨과 같은 다른 반응성 금속처럼 행동하지 않습니다. 산소, 이산화탄소 및 기타 오염 물질의 존재하에 물과 천천히 반응하여 부식이라는 과정에 의해 미적으로 유쾌한 녹청을 형성합니다. 이런 종류의 부식 구리 용기의 물은 뚜렷한 금속 맛을 가질 것입니다.
고귀한 금속이라고 불리는 구리는 잘못된 이름입니다. 테스트 튜브 나 오염 물질이없는 대기에서 구리가 물과 반응하지 않는 것은 사실입니다.
그러나 오염 물질로 채워진 대기에서 구리는 물과 천천히 반응하여 구리 부식이라는 공정을 통해 복잡한 구리 염의 층을 형성합니다.
이러한 부식 구리 파이프에 저장된 물은 금속 맛이 있습니다. 사용하지 않는 구리 파이프의 첫 번째 물이 부실하고 금속 맛을 지니고 있지만 왜 그런 경우입니까?
금속의 반응성
반응성 시리즈에서 금속의 위치는 화학 반응에서의 거동을 결정합니다. 수소 위에 배치 된 금속은 반응성으로 간주되는 반면, 시리즈의 수소 아래에있는 금속은 상대적으로 비 반응성입니다.
금속의 반응성 시리즈
구리는 광범위하게 반응성 금속이 아니므로 때로는 고귀한 금속으로 거짓으로 분류됩니다. 산소와 물의 금속의 반응성은 시리즈를 아래로 이동함에 따라 감소합니다. 수소 아래에 배치 된 구리는 표준 조건에서 물에서 수소를 대체 할 수 없습니다. 구리는 변위 반응을 통해 물과 반응하지 않지만 물, 산소 및 오염 물질에 대한 산화 환원/전기 화학 반응을 겪을 수 있습니다.
구리 부식
1886 년 구리 (A)의 자유의 여신상의 느린 산화, 구리 금속의 부르고뉴 샤인과 2002 년 (b), 녹색 구리 탄산염으로 코팅 된 (사진 신용 :OpenStax/Creative Commons)
1886 년 프랑스가 선물을 선물했을 때 반짝이는 붉은 금속 조각상으로부터 변형 되었기 때문에 현재 표면을 덮고있는 녹색 크러스트로 선물했다. 이 극적인 변형은 산화 과정에 기인합니다.
구리 부식은 폭포되지 않은 공기에서 무시할 수 있지만 산소와 이산화탄소로 섞인 수분에 노출되어 산화 된 산화, 중금속 염, 황, 암모니아 등을 산화시킬 때 공격에 취약합니다.
.부식 이해
부식 IS 둘 다 산화 환원 및 전기 화학적 반응. 이러한 반응에서 전자는 두 이온 또는 요소 사이에서 전달됩니다.
부식, 전기 화학 반응. (사진 크레디트 :Smartman/Shutterstock)
예를 들어, 철으로부터의 전자는 물의 존재 하에서보다 전기 음성 산소로 이동하여 음으로 하전 된 하이드 록실 이온을 형성한다. 양으로 하전 된 철은 먼저 음으로 하전 된 수산화 수산화 이온과 반응하여 수산화 제 2 철을 형성하고, 이후 산소와 반응하여 녹이라고 불리는 갈색 플라크 수화 제 2 극을 형성합니다.
.여기서 녹슬 으면 먼저 물과의 반응이 포함 된 다음 산소와의 반응이 포함됩니다.
부식의 결과
모든 형태의 부식은 산화 환원 반응으로 인한 것이지만, 반응 생성물은 흥미롭게도 가변적이다 :철의 녹슬에서 수화 된 산화 제 2 철,은의 손잡이에서은 황화물, 구리의 가려움에서 구리 탄산염. 공통 분모는 전자를 금속에서 전기 음성 원자로 전달하는 것입니다.
하나의 반응, 몇 가지 결과 (사진 크레디트 :Valzan &Krimkatejutebuiviene/Shutterstock)
구리 부식 형성 가용성, 녹색 구리 탄산염
구리 파티 나는 일반적으로 앤티크의 느낌을 가진 매력적인 것으로 간주되지만,이 아름다운 건축 및 조각 측면은 구리 표면에 형성되는 녹청에 기초합니다. 그러나 용기의 구리 탄산염 녹청은 금속 맛을 부여합니다.
(사진 크레딧 :Micahmn/Creative Commons)
단계 1 : 전자는 금속의 내부에서 외부의 수분으로 이동합니다. 금속이 전자를 잃는 영역은 양극 영역입니다.
Cu (s) → Cu2 + + 2e -
2 단계 : 전자는 산소 및 수분과 반응하여 수산화물 형성;
O2 (g) + 2H2O + 4E– → 4OH–;
3 단계 : 수산화물 음이온은 Cu2+와 반응하기 위해 내부로 이동하여 구리 수산화 구리를 형성하고;
Cu2 + + 2oh – → Cu (OH) 2
4 단계 : CO2는 구리 수산화물과 반응하여 카보네이트를 형성하며, 이는 녹청의 성분 중 하나입니다.
Cu (OH) 2 + CO2 → Cuco3 + H2O
5 단계 :구리 산화 구리는 또한 황산 구리를 형성하기 위해 황화제 오염 물질과 반응합니다.
CUO + SO3 + H2O → CUSO4 + H2O
녹청은 수산화 구리, 구리 탄산염, 염화 구리 및 구리 황산염의 형성입니다. 수산화 구리와 구리 탄산염은 물에 불용성이지만 구리 황산염과 염화 구리는 물에 적당히 들어가므로 물이 부식되지 않은 구리 용기 또는 파이프에 저장되면 부식되지 않은 금속 맛을 남깁니다.
.결론
구리의 부식은 금속 표면에 복잡한 가용성 및 불용성 구리 염의 복잡한 층을 남긴다. 이것은 아래의 금속의 추가 부식을 방지하는 보호 층 역할을합니다. 그러나 가용성 구리 염은 용기에 저장된 물에 미묘하게 용해되어 많은 사람들이 불쾌한 금속 맛을 생성 할 수 있습니다!