銅はなぜ色が変わるのですか?

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著者: Laura McKinney
作成日: 9 4月 2021
更新日: 15 5月 2024
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銅は、電気配線、配管、合金の製造、殺菌剤、殺虫剤に使用されます。また、アートや造幣にも使用されています。銅はリサイクル可能です。

新たに形成された銅は、美しいバラ色のピンク色です。しかし、やがて、それはより暗い赤褐色に変わります。特定の状況では、赤、黒、または青緑に変わることがあります。

環境

色を維持するために必要な銅金属は、有機コーティングで処理することができます。通常、電気を目的とした一本線の銅線は、特別な処理を必要とするほど変色しません。ただし、細い複数の撚り銅線は通常、絶縁材の層で包まれています。ワイヤを巻き付けたままにすると、酸化が非常に少なくなり、色が維持されます。ただし、裸銅は、その特定の環境に応じて必然的に色が変わります。

攻撃

金属への攻撃には2つの一般的な形態があります。穏やかな場合、金属が変色することがあります。 「ニス」は、金属表面の薄いコーティングであり、通常は非常に均一であり、金属の本来の目的を損なうことはほとんどありません。一方、「腐食」はしばしば均一ではありませんが、ピットを引き起こす可能性があり、意図した目的に使用できないように金属オブジェクトを破壊するような割合に達する可能性があります。

変色

乾燥した空気では、変色さえ非常にゆっくりと起こります。しかし、私たちの周りの通常の雰囲気では、湿度が変色プロセスを加速します。銅の最低酸化物レベルは、亜酸化銅または銅鉱です。色はピンクです。最初はほとんど目立たないが、ペニーは変色層の厚さの増加、および黒酸化銅、テノライトへの酸化の継続により、時間とともに暗くなります。

腐食

時間が経つと、二酸化炭素や酸性雨で見つかった汚染物質などの溶解した酸性物質の存在下で、繰り返しまたは長期にわたって水分にさらされると、変色した銅が緑色に変わります。これらの酸性物質の中には、硫黄の酸化物と窒素の酸化物があります。水分と反応して、強酸の希薄溶液を形成します。

パティーナ

変色した銅と相互作用するこれらの酸は、屋外の青銅色の彫像や溝にある銅のコインに見られる青緑色から灰緑色の緑青の原因となる主に3つのミネラルを生成します。

アズライトCu₃(CO₃)₂(OH)₂マラカイトCu₂CO₃(OH)₃ブロハンタイトCu₄SO₄(OH)₆

これらの3つの非常に貴重な鉱物は、世界で最も象徴的な彫像のいくつかを覆っています。