علت زنگ زدن مس و راه های جلوگیری آن
مس یکی از فلزات ارزشمند و پرکاربرد در صنعت و زندگی روزمره است. از فلز مس ورقههای مسی، مفتول مس، سیم مسی و یا ظروف مسی که بسیار پرکاربرد و مفید هستند ساخته میشود که هر کدام کاربرد خاصی دارند.
خوردگی مس یا زنگ زدن مس
مس کاربردهای زیادی دارد که از اصلیترین کاربرد سیم مسی میتوان به سیمهای برقی خانگی، کابلهای برق، اتصالات الکتریکی در دستگاههای الکترونیکی و تجهیزات برقی صنعتی و تجاری اشاره کرد. که به دلیل رسانایی الکتریکی بالا، انعطافپذیری و مقاومت در برابر خوردگی، در صنایع مختلف استفاده میشوند. خوردگی مس که به عنوان زنگ زدگی مس نیز شناخته میشود، یک واکنش شیمیایی بین مس و محیط اطراف آن است که منجر به تخریب و فرسایش سطح مس میشود. این واکنش میتواند به طور طبیعی در اثر تماس مس با اکسیژن و رطوبت هوا رخ دهد و یا در اثر تماس با مواد شیمیایی خاص مانند اسیدها و قلیاها تسریع شود. با وجود مقاومت بالای مس در برابر خوردگی، ممکن است در شرایط خاص ما شاهد زنگ زدن مس باشیم.
علت زنگ زدن مس
البته برخلاف تصور رایج، مس زنگ نمیزند، بلکه دچار خوردگی میشود. زنگ زدگی به فرآیندی اطلاق میشود که در آن فلز آهن با اکسیژن و آب ترکیب شده و اکسید آهن یا همان زنگ آهن را تشکیل میدهد. اما مس به جای زنگ زدن، با اکسیژن و سایر مواد موجود در هوا ترکیب شده و لایهای از پتینه را روی سطح خود ایجاد میکند. در ادامه با عوامل موثر در ایجاد پتینه آشنا میشوید.
تماس با آب و رطوبت
رطوبت یکی از عوامل اصلی زنگ زدن مس است. قرار گرفتن مس در معرض رطوبت هوا یا آب به مدت طولانی، باعث ایجاد لکههای سبز یا قهوهای روی سطح آن میشود.
تماس با اکسیژن و رطوبت
اکسیژن موجود در هوا با مس واکنش داده و باعث ایجاد اکسید مس میشود. این اکسید مس به رنگ سبز یا قهوهای است و به مرور زمان ضخیمتر میشود.
تماس با مواد شیمیایی
برخی از مواد شیمیایی مانند اسیدها و نمکها میتوانند با مس واکنش داده و باعث ایجاد پتینه شوند.
ذرات معلق
ذرات معلق در هوا مانند گوگرد و کلر میتوانند با مس واکنش داده و باعث ایجاد لکههای پتینه روی آن شوند.
انواع زنگ زدگی مس یا پتینه
مس، فلزی با ظاهری درخشان و جذاب است که در گذر زمان، با پدیدهای به نام پتینه یا زنگزدگی، رنگ و لعاب آن تغییر میکند. این تغییر رنگ، زیبایی منحصر به فردی به مس میبخشد و تنوع رنگی جذابی را به وجود میآورد. این لایه، از ترکیب مس با عناصری مانند اکسیژن، آب و گوگرد موجود در هوا به وجود میآید و میتواند طیف رنگی متنوعی از سبز، قهوهای و سیاه را شامل شود. انواع مختلفی از پتینه وجود دارد که هر کدام به دلیل شرایط محیطی و نوع مس به وجود میآیند.
پتینه سبز
پتینه سبز، لکهای سبز رنگ است که روی سطح مس به وجود میآید. این لکه در اثر واکنش شیمیایی بین مس و مواد موجود در هوا، به خصوص اکسیژن و رطوبت، ایجاد میشود. اگر میخواهید از ایجاد پتینه سبز روی مس جلوگیری کنید، میتوانید مس را با لاک بیرنگ یا جلا دهندههای مخصوص بپوشانید.
پتینه قهوهای
پتینه قهوهای، لکهای قهوهای رنگ است که روی سطح مس به وجود میآید. این لکه در اثر واکنش شیمیایی بین مس و مواد موجود در هوا، به خصوص گوگرد و نمک، ایجاد میشود.
پتینه سیاه
این لکه در اثر واکنش شیمیایی بین مس و مواد موجود در هوا، به خصوص سولفید هیدروژن، ایجاد میشود.
تاثیرات زنگ زدن مس
زنگ زدگی مس میتواند رسانایی الکتریکی و حرارتی آن را به طور قابل توجهی کاهش دهد. این امر میتواند به عملکرد تجهیزات و سیستمهایی که از مس استفاده میکنند، مانند سیم کشی، لوله کشی و مبدلهای حرارتی، آسیب برساند. همچنین میتواند استحکام مکانیکی آن را نیز کاهش دهد. که منجر به شکننده شدن مس و افزایش احتمال ترک خوردن یا شکستن آن شود. در برخی موارد، زنگ زدن مس میتواند به ایجاد محیطی نامطلوب و آلاینده در اطراف آن منجر شود که ممکن است برای سلامتی انسان و محیط زیست ضرر آور باشد و ممکن است ظاهر آن را خراب کند. این امر میتواند به ویژه در مورد اشیاء مسی با ارزش مانند مجسمهها و جواهرات ناخوشایند باشد.
راههای جلوگیری از زنگ زدن مس
زنگ زدن مس، که به عنوان خوردگی مس نیز شناخته میشود، میتواند اثرات منفی متعددی داشته باشد. با استفاده از روشهای حفاظت از مس و مراقبت صحیح، میتوان از زنگزدگی مس جلوگیری کرد و از زیبایی، استحکام و کارایی اشیاء مسی برای سالهای طولانی لذت برد. انتخاب بهترین روش حفاظت از مس به عوامل مختلفی مانند نوع کاربرد مس، شرایط محیطی و میزان هزینه بستگی دارد. برخی از این روشها عبارتند از:
استفاده از پوششها
مس را میتوان با استفاده از رنگ، لاک الکل، اپوکسی، پلی یورتان و یا سایر پوششها از زنگ زدگی محافظت کرد. این پوششها یک لایه محافظ روی سطح مس ایجاد میکنند که مانع از تماس مستقیم آن با اکسیژن و رطوبت میشود.
روغن کاری
مس را میتوان با استفاده از روغن یا گریس از زنگ زدگی محافظت کرد. روغن و گریس با ایجاد یک لایه محافظ روی سطح مس، از تماس مستقیم آن با اکسیژن و رطوبت جلوگیری میکنند.
استفاده از آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی
آلیاژهای مس مانند برنج و برنز در برابر زنگ زدگی مقاومتر از مس خالص هستند. این آلیاژها به دلیل وجود فلزات دیگر مانند روی و قلع، مقاومت بیشتری در برابر اکسیداسیون دارند.
کنترل محیط
مس را میتوان با کنترل رطوبت و دما از زنگ زدگی محافظت کرد. رطوبت و دمای بالا از عوامل اصلی خوردگی مس هستند.
استفاده از روشهای الکتروشیمیایی
روشهای الکتروشیمیایی مانند آبکاری و کاتدیک حفاظت، میتوانند از زنگ زدگی مس جلوگیری کنند.
رفع زنگ زدگی مس
انتخاب بهترین روش برای رفع زنگ زدگی مس به عوامل مختلفی مانند نوع و شدت زنگ زدگی، نوع مس، ابعاد و شکل مس و دسترسی به تجهیزات و مواد لازم بستگی دارد. میتوانید از روشهای خانگی مانند استفاده از سرکه، نمک و جوش شیرین و یا از روشهای صنعتی مانند پولیش کاری، سندبلاست و اسیدشویی برای از بین بردن زنگ زدن مس استفاده کنید. روشهای خانگی ممکن است برای زنگ زدگیهای سطحی و جزئی موثر باشند. برای زنگ زدگیهای عمیق و گسترده، باید از روشهای صنعتی استفاده کرد.
زنگ زدن مس به طور کلی به ساختار مس آسیب نمیرساند و فقط ظاهر آن را تحت تاثیر قرار میدهد و میتواند به مرور زمان ضخیمتر شده و به طور کامل سطح مس را بپوشاند. اگر زنگ زدگی به موقع رفع نشود، ممکن است به خوردگی مس و آسیب به ساختار آن منجر شود. با مراقبت صحیح و استفاده از روشهای مناسب میتوان از زنگ زدن مس جلوگیری کرد.