1. Apakah Tembaga T2 Berkarat?
Karatsecara khusus mengacu pada oksida besi (Fe₂O₃·nH₂O) yang terbentuk ketika besi atau baja terkorosi. Karena tembaga T2 (C11000 dalam standar ASTM, tembaga murni dengan kemurnian tinggi dengan kandungan Cu lebih dari atau sama dengan 99,90%) tidak mengandung besi, maka tembaga tersebuttidak "berkarat" dalam arti sempit.
Namun, tembaga T2 adalahrentan terhadap oksidasi dan korosidi lingkungan tertentu, membentuk lapisan permukaan dengan komposisi dan warna berbeda. Film-film ini bukan karat tetapi oksida tembaga atau garam tembaga dasar.
2. Reaksi Oksidasi/Korosi Utama Tembaga T2
Oksidasi awal (udara kering): Di udara bersih dan kering pada suhu kamar, tembaga T2 bereaksi perlahan dengan oksigen (O₂) membentuk lapisan tipis dan padattembaga oksida (Cu₂O)film. Lapisan film ini berwarna coklat kemerahan-(mirip dengan warna tembaga itu sendiri) dan bertindak sebagai penghalang pelindung, mencegah oksidasi lebih lanjut pada logam di bawahnya.
Reaksi: 4Cu + O₂ → 2Cu₂O
Korosi atmosfer (udara lembab dengan polutan): Di lingkungan lembab yang mengandung karbon dioksida (CO₂), sulfur dioksida (SO₂), atau ion klorida (Cl⁻), lapisan permukaan berevolusi menjaditembaga karbonat basa (Cu₂(OH)₂CO₃)atautembaga sulfat basa (Cu₂(OH)₂SO₄). Senyawa ini membentuk patina kehijauan (misalnya lapisan hijau pada artefak tembaga kuno atau atap tembaga), yang juga relatif stabil dan melindungi jika utuh.
Korosi parah (lingkungan agresif): Di lingkungan dengan keasaman tinggi, konsentrasi klorida tinggi, atau amonia (NH₃), lapisan pelindung rusak, menyebabkankorosi lubangataudezincifikasi-seperti korosi(meskipun T2 murni, ion klorida dapat menembus lapisan film dan menyerang logam dasar). Hal ini mengakibatkan permukaan berlubang, perubahan warna, atau bahkan hilangnya sifat mekanik.
3. Lingkungan Dimana Tembaga T2 Rawan Oksidasi/Korosi
Lingkungan dengan kelembaban tinggi: Relative humidity >60% (misalnya, wilayah pesisir, hutan hujan, atau ruang dalam ruangan yang berventilasi buruk) menyediakan kelembapan yang diperlukan untuk reaksi korosi elektrokimia.
Suasana yang tercemar:
Kawasan industri dengan SO₂ yang tinggi (dari pembakaran batu bara, peleburan) atau NOₓ (dari knalpot kendaraan), yang membentuk aerosol asam yang mempercepat kerusakan film.
Daerah pesisir dengan konsentrasi Cl⁻ yang tinggi (dari semprotan air laut), yang menyebabkan korosi pitting (ion Cl⁻ sangat korosif terhadap lapisan oksida tembaga).
Larutan asam atau basa: Kontak langsung dengan asam (misalnya asam sulfat, asam klorida) atau alkali kuat (misalnya natrium hidroksida) melarutkan lapisan oksida pelindung, menyebabkan korosi seragam yang cepat.
Amonia-mengandung lingkungan: Amonia (NH₃) atau garam amonium (misalnya, amonium klorida) bereaksi dengan tembaga membentuk kompleks tembaga-amonia yang larut ([Cu(NH₃)₄]²⁺), yang menghancurkan lapisan pelindung sepenuhnya dan menyebabkan korosi parah (umum terjadi di pabrik kimia atau lingkungan pertanian).
Lingkungan-bersuhu tinggi: Temperatures >150 derajat mempercepat reaksi antara tembaga dan oksigen, membentuk lapisan oksida yang lebih tebal dan kurang melekat (CuO, berwarna hitam) yang mudah terkelupas, membuat logam segar mengalami oksidasi lebih lanjut.
4. Poin Penting
tembaga T2tidak berkarat(tidak ada kandungan zat besi) tetapi rentan terhadapoksidasi dan korosidi lingkungan tertentu, membentuk lapisan pelindung (Cu₂O coklat kemerahan atau patina hijau) atau produk korosi yang merusak.
Lingkungan agresif utama untuk tembaga T2 mencakup kelembapan tinggi, atmosfer pesisir/industri (Cl⁻, SO₂), larutan asam/basa, lingkungan yang mengandung amonia-, dan suhu tinggi.
Untuk aplikasi yang memerlukan-ketahanan terhadap korosi jangka panjang (misalnya, perangkat keras kelautan, peralatan kimia), tembaga T2 mungkin memerlukan perawatan permukaan (misalnya, pelapisan nikel, pasivasi) atau diganti dengan paduan tembaga-yang tahan korosi (misalnya, paduan tembaga-nikel seperti C70600).
