ההבדל בין תחמוצת נחושת טהורה לבין תחמוצת נחושת, וכיצד למנוע ולטפל בחמצון נחושת
נחושת טהורה (Cu) היא בצבע אדום או סגול, ותחמוצת הנחושת היא שחורה. האחד הוא יסוד מתכת והשני הוא תחמוצת.
שיטת זיהוי
קח כמות קטנה מהדגימה והכנס אותה לשתי מבחנות יבשות ונקיות בהתאמה. לאחר מכן הוסף כמות מתאימה של חומצה גופרתית מדוללת לתוך המבחנות. הפתרון הופך בהדרגה מחסר צבע לכחול. המוצק המומס בהדרגה הוא תחמוצת נחושת, והאי-תופעה היא נחושת;
קח כמות קטנה מהדגימה והכנס אותה לשתי מבחנות יבשות ונקיות בהתאמה. לאחר מכן הוסף כמות מתאימה של תמיסת חנקתי כסף למבחנות. החומר הלבן-כסף שמשקע והתמיסה משתנה מחסר צבע לכחול הוא נחושת, וזו ללא תופעה היא תחמוצת נחושת. .
תחמוצת נחושת היא תחמוצת אלקלית ויכולה להגיב עם חומצות. על פי עיקרון זה, ניתן לאמץ את התגובה בין תחמוצת נחושת לחומצה גופרתית
CuO+H₂SO₄====CuSO₄+H₂0
תחמוצות בסיסיות יכולות להגיב גם עם תחמוצות חומציות. קח את התגובה של תחמוצת נחושת וטריאוקסיד גופרית:
CuO+SO₃====CuSO₄
שיטת חומצה גופרתית
אבקת הנחושת נקלית ב-600 עד 700 מעלות, מחומצנת לתחמוצת נחושת, ולאחר מכן מפורקת ומבהירה על ידי חומצה גופרתית כדי להסיר זיהומים בלתי מסיסים. לאחר קירור, התגבשות, סינון וייבוש, מתקבל המוצר המוגמר של סולפט נחושת;
שיטת שחזור אלקטרוליטים
פסולת האלקטרוליט (המכיל Cu50~60g/L, H2SO4180~200g/L) מגיב עם בוץ הנחושת הקלוי לייצור אבקת נחושת עדינה. לאחר הפרדת נוזל התגובה והתיישבות, מקררים, מתגבשים, מפרידים ומייבשים את הנוזל השקוף לקבלת חומצה גופרתית. מוצרי נחושת מוגמרים;
שיטת התגבשות ריכוז כימי
השתמשו בעפרת תחמוצת נחושת בדרגה נמוכה, כתשו אותה לגודל חלקיקים מסוים, הוסיפו חומצה גופרתית להספגה, הוסיפו חומר משקע ברזל מסיס נחושת, והשג תמיסת נחושת גופרתית עם יחס נחושת לברזל הגבוה מ-100. לאחר מכן הוסף תרכיז כימי לריכוז ונקז 70% עד 90% מתמיסת הנחושת הגופרית. המים מתאדים, מקוררים ומתגבשים, מופרדים ומייבשים באוויר לקבלת סולפט הנחושת המוגמר;
מניחים פנטהידרט סולפט נחושת בכלי חרסינה, מחממים אותו על אמבט חול במקום מאוורר היטב, והטמפרטורה לא צריכה להיות גבוהה מ-220 מעלות. מערבבים כל הזמן עד שכל הצבע הכחול נעלם. טוחנים את האבקה הלבנה שהתקבלה דק (אם המוצר הופך לבן, זה מצביע על חימום מוגזם) כדי להשיג גופרת נחושת נטול מים;
חוק המיחזור
משקעי תרכובת הנחושת (המכונה בדרך כלל זיהום נחושת) בתמיסת אמוניה אצטט נחושת במגדל הכביסה הנחושת בעת שחזור גז חומר הגלם האמוניה של מפעל דשן החנקן נצלה ב-700 מעלות ומחומצן לתחמוצת נחושת ולאחר מכן מגיב עם חומצה גופרתית ל ליצור גופרת נחושת.
הדרך הטובה ביותר למנוע חמצון נחושת בחיי היומיום
1. ניתן למרוח שמן נגד חלודה על נחושת כדי למנוע את התגובה בין נחושת לחמצן. עם זאת, קשה לנקות את השמן נגד חלודה במהלך השימוש.
2. ניתן גם לחסום את התגובה בין נחושת לחמצן על ידי ציפוי חומר הנחושת דרך צינור התיל.
3. ניתן גם להשתמש בחומרים נגד חלודה כדי לרסס על נחושת חומרים נגד חלודה, שיכולים ליצור סרט מגן קל יחסית על פני הנחושת, ובכך לחסום את התגובה בין נחושת לחמצן.
4. ניתן גם להשתמש בחומרים נגד חלודה כדי לרסס על נחושת חומרים נגד חלודה, שיכולים ליצור סרט מגן קל יחסית על פני הנחושת כדי לחסום את התגובה בין נחושת לחמצן.
שיטת טיפול בחמצון משטח נחושת
נוזל העבודה נגד חמצון חודר לתוך הרווחים על פני יוני הנחושת, ואז מנקה את נוזל העבודה נגד החמצון על פני הנחושת, ומייבש את הלחות על פני הנחושת. הנוזל נוגד החמצון יוצר סרט הגנה אחיד בין יוני הנחושת. זה יכול לבודד ביעילות חמצן בטבע ולמנוע מנחושת להתחמצן ושינוי צבע.
היתרונות של תהליך זה הם: זמן אנטי חמצון ארוך טווח, עלות נמוכה, צבע בהיר וללא השפעה על ביצועי מוליכות, ביצועי ריתוך וביצועי יישום פח.
העיקרון הבסיסי הוא: על ידי בידוד יעיל של יוני נחושת מחמצן בטבע, ניתן לפתור את בעיית החמצון של נחושת וסגסוגות נחושת. ניתן להשוות שיטות טיפול כגון ציפוי אלקטרו, ריסוס שמן, צביעה בהתזה, פסיבציה והגנה מפני סרטים. זהו פתרון טוב לבעיית החמצון של מוצרי נחושת לאחר עיבוד.
