Dlaczego miedź zmienia kolory z biegiem czasu?

Miedź jest używana do okablowania elektrycznego, do instalacji wodno-kanalizacyjnych, do produkcji stopów, w fungicydach i insektycydach. Jest również używany w sztuce i monetach. Miedź nadaje się do recyklingu.

Świeżo uformowana miedź ma piękny różowo-różowy kolor. Wkrótce jednak zmienia się w ciemniejszy, rdzawobrązowy. W pewnych okolicznościach może zmienić kolor na czerwony, czarny lub niebiesko-zielony.

Miedź, która jest wymagana do zachowania koloru, może być pokryta powłoką organiczną. Drut miedziany jednożyłowy do celów elektrycznych zwykle nie matowieje na tyle, aby wymagał specjalnego traktowania. Jednak cienki, wielożyłowy drut miedziany jest zwykle owinięty warstwami materiałów izolacyjnych. Jeśli drut jest owinięty, utlenianie jest dość niskie, a jego kolor jest zachowany. Jednak naga miedź nieuchronnie zmieni kolor w zależności od konkretnego środowiska.

Istnieją dwie popularne formy ataku na metale. W łagodniejszym przypadku metal może zmatowieć. „Zmatowienie” jest cienką powłoką na powierzchni metalu i jest zwykle bardzo jednolita i często nie niszczy przeznaczenia metalu. Z drugiej strony „korozja” często nie jest jednolita, ale może powodować wżery i może osiągnąć takie proporcje, że zniszczy metalowy przedmiot i nie będzie mógł być używany zgodnie z jego przeznaczeniem.

W suchym powietrzu nawet matowienie zachodzi dość wolno; jednak przy zwykłej atmosferze wokół nas wilgoć przyspiesza proces matowienia. Najniższy poziom tlenku miedzi to tlenek miedziawy lub kupryt. Jego kolor jest różowy. Początkowo ledwo zauważalne, z czasem pens staje się ciemniejszy z powodu pogrubienia nalotu, a także ciągłego utleniania do czarnego tlenku miedziowego, tenorytu.

Z biegiem czasu oraz po wielokrotnym lub długotrwałym narażeniu na wilgoć w obecności rozpuszczonego kwasu substancje, takie jak dwutlenek węgla i substancje zanieczyszczające znajdujące się w kwaśnych deszczach, zmatowione skręty miedzi Zielony. Wśród tych substancji kwasowych są tlenki siarki i tlenki azotu. Reagując z wilgocią tworzą rozcieńczone roztwory mocnych kwasów.

Te kwasy wchodzące w interakcje ze zmatowioną miedzią wytwarzają głównie trzy minerały odpowiedzialne za niebiesko-zielona do szaro-zielonej patyna znajdująca się na zewnętrznych posągach z brązu i miedzianych monetach leżących w rynsztoku, mianowicie:

Azuryt Cu₃(CO₃)₂(OH)₂ Malachit Cu₂CO₃(OH)₃ Brochantyn Cu₄SO₄(OH)₆

Te trzy cenione minerały pokrywają niektóre z najbardziej znanych posągów na świecie.