علت سبز شدن رنگ مس و جلوگیری از آن

• ۱۶ خرداد ۱۴۰۳
• اخبار و مقالات

سبز شدن رنگ مس

مس یکی از فلزات پرکاربرد و شناخته شده است که در طول زمان دچار تغییر رنگ می‌شود. دلیل اصلی این تغییر رنگ، واکنش‌های شیمیایی مختلفی است که مس با عناصر موجود در محیط اطرافش دارد. وقتی این فلز در معرض هوا و رطوبت قرار می‌گیرد، به تدریج تغییر رنگ می‌دهد و به رنگ سبز مایل به آبی یا سبز زمردی درمی‌آید. این تغییر رنگ به دلیل تشکیل لایه‌ای از ترکیبات شیمیایی خاص بر روی سطح آن است که به نام "پتینا" شناخته می‌شود. این لایه از ترکیبات اکسیدی و سولفیدی تشکیل شده است که به مس ویژگی‌های حفاظتی می‌دهد و آن را در برابر خوردگی بیشتر محافظت می‌کند. در ادامه با دلایل سبز شدن رنگ مس بیشتر آشنا خواهید شد.

دلایل سبز شدن رنگ مس

یکی از مهم‌ترین دلایل سبز شدن رنگ مس، واکنش اکسید شدن آن است که در واقع فرایندی است که طی آن، مس با اکسیژن موجود در هوا واکنش می‌دهد و اکسید مس (CuO) تشکیل می‌دهد. این اکسید سپس با آب و دی‌اکسید کربن موجود در هوا ترکیب می‌شود و به تدریج به کربنات مس (CuCO3) و سولفات مس (CuSO4) تبدیل می‌شود که هر دو دارای رنگ سبز می‌باشند.

تشکیل این لایه‌های سبز رنگ علاوه بر اینکه زیبایی خاصی به این فلز می‌دهد، از نظر کاربردی نیز مفید است. این لایه‌ها از تماس مستقیم مس با عوامل خوردگی جلوگیری می‌کنند. همچنین به اکسید شدن مس، زنگ زدن مس نیز گفته می‌شود. زنگ زدن مس، برخلاف زنگ آهن که ساختار فلز را تضعیف می‌کند، به حفظ و طول عمر بیشتر آن کمک می‌کند.

خطرات اکسید شدن مس و واکنش آن

همان‌طور که در هر واکنش شیمیایی شاهد جنبه‌های مثبت و منفی هستیم، اکسید شدن نیز خالی از اشکال نیست. تجمع این اکسید رسانایی مس را به طور قابل توجهی کاهش و عملکرد اجزا را در کاربردهای الکتریکی به خطر می‌اندازد. دلیل این امر، رسانایی کمتر اکسید مس نسبت به مس خالص است. به همین دلیل، مقاومت الکتریکی افزایش یافته و احتمال گرم شدن بیش از حد یا حتی خرابی دستگاه به وجود می‌آید.

علاوه بر این، اکسید مس می‌تواند در محیط‌های صنعتی که به مس با خلوص بالا نیاز دارند، مانند تولید نیمه‌هادی، مشکل‌ساز باشد. وجود این اکسید در مس منجر به آلودگی و ایجاد عیوب در محصولات نهایی می‌شود. برای رفع این مشکل و اطمینان از خلوص آن، به فرآیندهای دقیق تمیزکاری نیاز است و باید از روش‌های خاصی برای جلوگیری از تشکیل اکسید و سبز شدن رنگ مس استفاده کرد.

مدت زمان سبز شدن رنگ مس

مدت زمان لازم برای سبز شدن رنگ مس به عوامل متعددی بستگی دارد. این عوامل شامل شرایط محیطی مانند رطوبت، دما، آلودگی هوا و همچنین ترکیب شیمیایی آن می‌شوند. در محیط‌های مرطوب و گرم، واکنش‌های شیمیایی سریع‌تر رخ می‌دهند و مس در زمان کمتری سبز می‌شود. همچنین در مناطقی که آلودگی هوا بالا است، به دلیل وجود بیشتر دی‌اکسید کربن و سولفیدها در هوا، فرآیند سبز شدن سریع‌تر اتفاق می‌افتد. به طور معمول، در شرایط طبیعی و آب و هوای معمولی، فرآیند سبز رنگ شدن مس ممکن است چندین سال طول بکشد. با این حال، در شرایط شدیدتر، این فرآیند ممکن است در عرض چند ماه تکمیل شود.

روش‌ های جلوگیری از زنگ زدگی مس

برای جلوگیری از زنگ زدگی و تغییر رنگ آن به سبز، می‌توان از روش‌های مختلفی استفاده کرد. فقط قبل از استفاده از هرگونه روش برای جلوگیری از تغییر رنگ، حتماً آن را روی یک ناحیه کوچک و نامحسوس امتحان کنید تا مطمئن شوید که به مس آسیب نمی‌رسد. برخی از این روش‌های حفاظت از مس عبارتند از:

پوشش‌دهی سطح مس: یکی از روش‌های موثر برای جلوگیری از زنگ زدگی، پوشش دادن سطح آن با موادی مانند لاک، وارنیش یا پوشش‌های پلیمری است. این پوشش‌ها از تماس مستقیم مس با هوا و رطوبت جلوگیری می‌کنند و مانع از تشکیل لایه‌های اکسیدی می‌شوند.

استفاده از آلیاژهای مقاوم: برخی از آلیاژهای مس مانند برنج و برنز مقاومت بیشتری در برابر اکسید شدن دارند. استفاده از این آلیاژها عمر مفید قطعات مسی را افزایش و مانع از تغییر رنگ آن‌ها می‌شود.

تمیز کردن منظم: تمیز کردن منظم سطح فلز با مواد شوینده ملایم و خشک کردن سریع آن از تجمع رطوبت و آغاز فرآیند اکسیده شدن جلوگیری می‌کند.

استفاده از مواد ضد خوردگی: استفاده از مواد ضد خوردگی مانند روغن‌های مخصوص از تماس مس با عوامل خورنده جلوگیری و فرآیند زنگ زدگی را کندتر می‌کند.

نمونه هایی از سبز شدن رنگ مس 

یکی از معروف‌ترین نمونه‌های مس سبز، مجسمه آزادی در نیویورک است. این مجسمه که از مس ساخته شده، به مرور زمان و در اثر واکنش‌های شیمیایی مختلف، لایه‌ای سبز رنگ از پتینا بر روی سطح خود تشکیل داده است. این لایه نه تنها زیبایی خاصی به مجسمه بخشیده، بلکه از آن در برابر خوردگی نیز محافظت کرده است.

مثال‌های دیگر شامل سقف‌های مسی کلیساها و ساختمان‌های تاریخی در اروپا است که با گذشت زمان، به رنگ سبز درآمده‌اند و جلوه‌ای زیبا و منحصر به فرد پیدا کرده‌اند. این نمونه‌ها نشان می‌دهند که تغییر رنگ این فلز به سبز به عنوان یک ویژگی زیباشناختی نیز مورد توجه قرار می‌گیرد.

در نهایت، باید به این نکته توجه داشت که سبز شدن رنگ مس یک فرآیند طبیعی و معمول است که نه تنها به زیبایی و جذابیت این فلز می‌افزاید، بلکه به محافظت از آن نیز کمک می‌کند. با این حال، در کاربردهای خاص، می‌توان با استفاده از روش‌های مختلف، از اکسید شدن و تغییر رنگ آن جلوگیری کرد.

شرکت صنایع مس کاوه

شرکت صنایع مس کاوه در سال ۱۳۷۹ در شهرک صنعتی کاوه شهرستان ساوه تأسیس شد. هدف اولیه این شرکت، تولید مفتول مس ۸ میلی‌متری بود. در سال ۱۳۸۱، تولید مفتول مسی با روش Up Cast آغاز شد، اما به‌مرور و با افزایش نیاز کشور، در سال ۱۳۸۲ خط تولید مفتول از ضایعات مس از شرکت PROPERZI ایتالیا خریداری و راه‌اندازی شد، که موجب جهش بزرگی در پیشرفت شرکت شد. در سال ۱۳۸۵، با اضافه شدن خط تولید مفتول مسی از کاتد مس، توانمندی‌های شرکت تکمیل شد. این مفتول‌ها در صنایع مس کاوه با استفاده از دو روش ETP (ریخته‌گری پیوسته) با خوراک کاتد مس و FRHC (بازیافت از ضایعات) با خوراک ضایعات مس و بر اساس استاندارد بین‌المللی ASTM B49 تولید می‌شوند. مس کاوه علاوه بر تامین نیازهای داخلی، به صادرات مفتول مسی به بازارهای جهانی نیز مشغول است و با رعایت استانداردهای بین‌المللی و توجه به مسائل زیست‌محیطی، نقش مهمی در توسعه پایدار صنعت مس کشور ایفا می‌کند.