Rezistența la coroziune a cuprului pur
Cuprul pur este un metal ne-feros cu o rezistență excelentă la coroziune, care este unul dintre cele mai importante avantaje ale sale, pe lângă conductivitatea electrică și termică ridicată. Este utilizat pe scară largă în acoperișuri, instalații sanitare, schimbătoare de căldură, feronerie marine, carcase electrice și componente decorative datorită proprietăților sale chimice stabile și a mecanismului de auto{2}}protecție.
În majoritatea mediilor naturale și industriale, cuprul pur prezintă o durabilitate remarcabilă.
Rezistența sa la coroziune provine în principal dintr-o peliculă de suprafață pasivă. Când este expus la aer, în special într-o atmosferă care conține oxigen și umiditate, cuprul reacționează cu oxigenul pentru a forma un strat subțire, dens și ferm lipit de oxid de cupru (CuO și Cu₂O). Acest strat acționează ca o barieră fizică și chimică, prevenind oxidarea ulterioară și pătrunderea mediilor corozive. Pe o perioadă lungă de timp, sub acțiunea combinată a aerului, a apei de ploaie și a dioxidului de carbon, această peliculă inițială de oxid se transformă treptat într-o patina bazică de carbonat de cupru sau sulfat de cupru. Această patina verzuie este stabilă, nu se-descămată și se auto-vindecă, oferind protecție pe termen lung-materialului intern de cupru. Acesta este motivul pentru care artefactele antice din cupru și acoperișurile moderne din cupru pot rămâne intacte timp de sute de ani.
În mediile cu apă dulce, cum ar fi râurile, lacurile și sistemele de alimentare cu apă menajeră, cuprul pur funcționează foarte bine.
Este rezistent la coroziune din apa neutra sau usor alcalina si nu rugineste sau se dizolva usor. Din acest motiv, a fost de mult timp un material preferat pentru conductele de apă, supape și tuburile schimbătoare de căldură. Cu toate acestea, în apă puternic acidă sau în apă cu duritate mare-cu ioni specifici, viteza de coroziune poate crește ușor.
În mediile atmosferice, inclusiv în mediile rurale, urbane și industriale blânde, cuprul pur are o durabilitate excelentă.
Nu este sensibil la poluanții atmosferici generali. Cu toate acestea, în atmosfere industriale foarte poluate, cu concentrații mari de dioxid de sulf, hidrogen sulfurat sau ioni de clorură, viteza de coroziune se va accelera, iar patina poate deveni mai slăbită și mai puțin protectoare.
În apa de mare și mediile marine, cuprul are o rezistență generală bună la coroziune, dar este afectat de ionii de clorură.
Conținutul ridicat de clorură din apa de mare poate distruge pelicula pasivă la nivel local, ducând la un anumit grad de coroziune sau pitting. Prin urmare, în aplicațiile marine directe și pe termen lung-, cuprul pur este adesea înlocuit cu aliaje de cupru, cum ar fi alama de aluminiu, cupronicalul și bronzul, care au o rezistență mai mare și o rezistență mai bună la coroziune localizată.
Cuprul pur nu este rezistent la acizii puternici, în special la acizii oxidanți precum acidul azotic și acidul sulfuric concentrat, care îl pot dizolva rapid. De asemenea, se corodează relativ rapid în mediile care-conțin amoniac, deoarece amoniacul formează complexe solubile cu ionii de cupru, distrugând pelicula de pasivare a suprafeței.
Pentru a rezuma, cuprul pur are o rezistență generală excelentă la coroziune în atmosfere neutre, apă dulce curată, medii rurale și condiții slab alcaline, bazându-se pe stratul său stabil de oxid și patina pentru auto{0}}protecție. Are performanțe moderate în apa de mare și nu este potrivit pentru utilizare pe termen lung-în medii industriale puternic acide, amoniacale sau puternic poluate. Pentru aplicațiile care necesită o rezistență mai mare la coroziune, aliajele de cupru sunt de obicei selectate în locul cuprului pur nealiat.
