Korrosionsbestandighed af rent kobber
Rent kobber er et ikke-jernholdigt metal med fremragende korrosionsbestandighed, hvilket er en af dets vigtigste fordele udover høj elektrisk og termisk ledningsevne. Det er meget udbredt i tagdækning, VVS, varmevekslere, marine hardware, elektriske kabinetter og dekorative komponenter på grund af dets stabile kemiske egenskaber og selv-beskyttende mekanisme.
I de fleste naturlige og industrielle miljøer udviser rent kobber enestående holdbarhed.
Dens korrosionsbestandighed kommer hovedsageligt fra en passiv overfladefilm. Når det udsættes for luft, især en atmosfære, der indeholder ilt og fugt, reagerer kobber med ilt og danner et tyndt, tæt og fast klæbende lag af kobberoxid (CuO og Cu₂O). Dette lag fungerer som en fysisk og kemisk barriere, der forhindrer yderligere oxidation og indtrængning af ætsende medier. Over en lang periode, under den kombinerede virkning af luft, regnvand og kuldioxid, omdannes denne indledende oxidfilm gradvist til en basisk kobbercarbonat eller basisk kobbersulfat patina. Denne grønlige patina er stabil, ikke-afskaller og selv-helende, hvilket giver langtids-beskyttelse til det indre kobbermateriale. Dette er grunden til, at gamle kobberartefakter og moderne kobbertage kan forblive intakte i hundreder af år.
I ferskvandsmiljøer, såsom floder, søer og husholdningsvandforsyningssystemer, klarer rent kobber sig meget godt.
Det er modstandsdygtigt over for korrosion fra neutralt eller let alkalisk vand og ruster eller opløses ikke let. Af denne grund har det været et foretrukket materiale til vandrør, ventiler og varmevekslerrør i lang tid. I stærkt surt vand eller vand med høj-hårdhed med specifikke ioner kan korrosionshastigheden dog stige lidt.
I atmosfæriske miljøer, herunder landlige, bymæssige og milde industrielle atmosfærer, har rent kobber fremragende holdbarhed.
Det er ikke følsomt over for generelle atmosfæriske forurenende stoffer. I stærkt forurenede industrielle atmosfærer med høje koncentrationer af svovldioxid, hydrogensulfid eller chloridioner vil korrosionshastigheden dog accelerere, og patinaen kan blive løsere og mindre beskyttende.
I havvand og havmiljøer har kobber god generel korrosionsbestandighed, men det er påvirket af kloridioner.
Det høje kloridindhold i havvand kan nedbryde den passive film lokalt, hvilket fører til en vis grad af korrosion eller grubetæring. I direkte og langsigtede marineapplikationer erstattes derfor rent kobber ofte med kobberlegeringer såsom aluminiumsmessing, cupronickel og bronze, som har højere styrke og bedre lokaliseret korrosionsbestandighed.
Rent kobber er ikke modstandsdygtigt over for stærke syrer, især oxiderende syrer som salpetersyre og koncentreret svovlsyre, som kan opløse det hurtigt. Det korroderer også relativt hurtigt i ammoniakholdige-miljøer, fordi ammoniak danner opløselige komplekser med kobberioner, hvilket ødelægger overfladepassiveringsfilmen.
For at opsummere har rent kobber fremragende generel korrosionsbestandighed i neutrale atmosfærer, rent ferskvand, landlige miljøer og svagt alkaliske forhold, idet det er afhængigt af dets stabile oxid- og patinalag til selvbeskyttelse.- Den fungerer moderat i havvand og er ikke egnet til-langvarig brug i stærkt sure, ammoniakholdige eller stærkt forurenede industrielle miljøer. Til applikationer, der kræver højere korrosionsbestandighed, vælges kobberlegeringer normalt i stedet for ulegeret rent kobber.
