Khả năng chống ăn mòn của đồng nguyên chất
Đồng nguyên chất là một kim loại màu-có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đây là một trong những ưu điểm quan trọng nhất của nó bên cạnh tính dẫn điện và nhiệt cao. Nó được sử dụng rộng rãi trong lợp mái, hệ thống ống nước, bộ trao đổi nhiệt, phần cứng hàng hải, vỏ điện và các bộ phận trang trí do đặc tính hóa học ổn định và cơ chế tự bảo vệ.
Trong hầu hết các môi trường tự nhiên và công nghiệp, đồng nguyên chất thể hiện độ bền vượt trội.
Khả năng chống ăn mòn của nó chủ yếu đến từ màng bề mặt thụ động. Khi tiếp xúc với không khí, đặc biệt là bầu không khí chứa oxy và hơi ẩm, đồng sẽ phản ứng với oxy tạo thành một lớp oxit đồng mỏng, đậm đặc và bám chắc (CuO và Cu₂O). Lớp này hoạt động như một rào cản vật lý và hóa học, ngăn chặn quá trình oxy hóa và xâm nhập của môi trường ăn mòn. Trong một thời gian dài, dưới tác động kết hợp của không khí, nước mưa và carbon dioxide, màng oxit ban đầu này dần dần biến thành lớp gỉ đồng cacbonat cơ bản hoặc lớp đồng sunfat cơ bản. Lớp gỉ màu xanh lục này ổn định, không{4}}bong tróc và tự{5}}tự phục hồi, mang lại sự bảo vệ lâu dài-cho vật liệu đồng bên trong. Đây chính là lý do tại sao các hiện vật bằng đồng cổ và mái nhà bằng đồng hiện đại có thể vẫn còn nguyên vẹn suốt hàng trăm năm.
Trong môi trường nước ngọt như sông, hồ và hệ thống cấp nước sinh hoạt, đồng nguyên chất hoạt động rất tốt.
Nó có khả năng chống ăn mòn từ nước trung tính hoặc hơi kiềm và không dễ bị rỉ sét hoặc hòa tan. Vì lý do này, nó đã trở thành vật liệu được ưa chuộng làm ống nước, van và ống trao đổi nhiệt trong một thời gian dài. Tuy nhiên, trong nước có tính axit mạnh hoặc nước có độ cứng-cao với các ion cụ thể, tốc độ ăn mòn có thể tăng nhẹ.
Trong môi trường khí quyển, bao gồm không khí nông thôn, thành thị và công nghiệp nhẹ, đồng nguyên chất có độ bền tuyệt vời.
Nó không nhạy cảm với các chất ô nhiễm trong khí quyển nói chung. Tuy nhiên, trong môi trường công nghiệp bị ô nhiễm nặng với nồng độ sulfur dioxide, hydrogen sulfide hoặc ion clorua cao, tốc độ ăn mòn sẽ tăng tốc và lớp gỉ có thể trở nên lỏng lẻo hơn và kém bảo vệ hơn.
Trong môi trường nước biển và biển, đồng có khả năng chống ăn mòn nói chung tốt nhưng bị ảnh hưởng bởi các ion clorua.
Hàm lượng clorua cao trong nước biển có thể phá vỡ màng thụ động cục bộ, dẫn đến ăn mòn hoặc rỗ ở mức độ nhất định. Do đó, trong các ứng dụng hàng hải trực tiếp và lâu dài,-đồng nguyên chất thường được thay thế bằng các hợp kim đồng như đồng thau nhôm, đồng niken và đồng thau, có độ bền cao hơn và khả năng chống ăn mòn cục bộ tốt hơn.
Đồng nguyên chất không chịu được axit mạnh, đặc biệt là các axit oxy hóa như axit nitric và axit sunfuric đậm đặc, có thể hòa tan nhanh chóng. Nó cũng ăn mòn tương đối nhanh trong môi trường chứa amoniac-vì amoniac tạo thành các phức chất hòa tan với các ion đồng, phá hủy màng thụ động bề mặt.
Tóm lại, đồng nguyên chất có khả năng chống ăn mòn nói chung rất xuất sắc trong môi trường trung tính, nước ngọt sạch, môi trường nông thôn và điều kiện kiềm yếu, dựa vào lớp oxit và lớp gỉ ổn định để tự bảo vệ. Nó hoạt động ở mức vừa phải trong nước biển và không thích hợp để sử dụng-lâu dài trong môi trường công nghiệp có tính axit mạnh, nhiều amoniac hoặc bị ô nhiễm nặng. Đối với các ứng dụng yêu cầu khả năng chống ăn mòn cao hơn, hợp kim đồng thường được lựa chọn thay vì đồng nguyên chất không hợp kim.
