L'ossidazione del rame avviene in un processo in più fasi che conferisce al metallo prima un colore rosso intenso, poi una tonalità nera e infine la patina verde mare resa famosa dalla Statua della Libertà e dai punti di riferimento mondiali come la Cattedrale di Berlino, il Palazzo Belvedere di Vienna e il Palazzo del Parlamento a Victoria, in Gran Bretagna Colombia. L'appannamento del rame può essere una caratteristica delle strutture architettoniche, ma può essere un pugno nell'occhio su lavelli e pentole in rame e ci sono modi per rimuoverlo.
Tuttavia, quando si rimuove la patina, si espone il rame a un'ulteriore ossidazione. Sebbene possa essere sgradevole per alcuni, la patina di rame protegge il metallo sottostante, motivo per cui il rame dura così a lungo all'aperto.
L'appannamento del rame non è ruggine
L'ossidazione del rame, come la ruggine, è causata da ossidazione, ma non sono la stessa cosa. La ruggine si verifica nei metalli che contengono ferro e il risultato finale dell'ossidazione è l'ossido di ferro, che è un composto traballante che cade, esponendo una parte maggiore del metallo all'ossidazione e degradandolo.
Nessuno dei composti prodotti dall'ossidazione del rame è così fragile. Rimangono in superficie e mentre i composti intermedi continuano ad ossidarsi per produrre la patina finale, proteggono il metallo sottostante. La corrosione del rame può portare al deterioramento, come accade con i tubi dell'acqua in rame, ma di solito è a causa di un fattore esacerbante, come acqua con pH alto molto alto o basso o alti livelli di sali disciolti o ossigeno.
Le fasi della corrosione del rame
Nella prima fase della formazione di a patina, il rame reagisce con l'ossigeno nell'aria per formare ossido di rame (I):
(Cu2O): 4Cu + O2 → 2Cu2oh
Questo trasforma il rame in un colore rossastro. Nella seconda fase, questo composto reagisce con l'ossigeno per formare ossido di rame (II) (CuO), che è nero:
2Cu2O + O2 → 4CuO
Puoi osservare queste reazioni da solo posizionando un foglio di rame su un fornello a gas. Diventa prima rosso, poi nero.
La fase finale della patinatura avviene più lentamente e di solito dura diversi anni. L'ossido di rame (II) e il solfuro di rame (II) (CuS), che è un altro composto nero che si forma quando c'è zolfo nell'aria, reagiscono con l'anidride carbonica (CO2) e ioni idrossido (OH-) dall'acqua nell'aria per formare tre composti:
- Cu2CO3(OH)2
- Cu3(CO3)2(OH)2
- Cu4COSÌ4(OH)6
Questi sono i composti che formano la patina.
Una patina di rame si sviluppa più velocemente nell'aria inquinata che contiene molto zolfo, che è un sottoprodotto della combustione di combustibili fossili.
Come pulire l'ossidazione del rame
Una patina di rame è desiderabile su un edificio storico, e ad alcune persone piace l'aspetto di lavelli e pentole in rame appannato, ma altri preferiscono l'aspetto del nuovo rame. Se sei uno di questi, hai bisogno di un acido debole che dissolva i composti di rame senza danneggiare il metallo. Non hai bisogno di guardare oltre i tuoi armadietti della cucina per un buon detergente per rame che non sia tossico, come lo sono alcuni detergenti per rame commerciali.
Praticamente ogni sito web che offre consigli sulla pulizia del rame consiglia aceto e sale. Cospargere di sale il metallo e strofinare con un panno imbevuto di aceto e lasciare agire la reazione tra cloruro di sodio e acido acetico. Per l'ossidazione difficile da rimuovere, riempire la pentola di rame con acqua salata, aggiungere l'aceto e portare a ebollizione.
Per prevenire l'ossidazione, è necessario rivestire il rame con una pellicola che prevenga l'esposizione all'atmosfera. Sia lo smalto che la lacca per rame sono efficaci per lavelli e oggetti decorativi, ma nessuno dei due dovrebbe essere usato sugli utensili da cucina.