Медь алюминий вода химическая реакция

Взаимодействие меди и алюминия в системе отопления

Полезная информация о химических процессах в отоплении передаётся штатными химиками нашего предприятия.

Московская фирма по обслуживанию котлов и систем отопления, а также по профилактике и ремонту газовых (дизельных) котлов предлагает свои услуги для вас, владельцы частных домов и предприятий Москвы и Московской области.

Уже 20 лет проводим мероприятия химической очистки и промывки теплообменников и отопительных систем неразборным и разборным способом с применением специального насосного оборудования. Квалифицированный подбор химических реагентов мастерами нашего коллектива при взаимодействии и взаимовыручке. Вы всегда с нашим коллективом специалистов.

Предприятие работает в московском регионе и в ближайших областях.

Запомните наши телефоны и адрес, это пригодится не только вам.

Компания по работе с отоплением

8 (495) 761 16 82

Дежурная техническая служба

8 (901) 540 45 21

Алюминий и медь в современной водогрейной технике и автономной отопительной системе присутствуют в виде элементов и узлов, труб и теплообменников, а также запорной арматуры во всех её проявлениях. Хотим мы этого или нет, но химические процессы происходят и безопасность их природы, зависит от правильной профессиональной схемы и квалифицированной установки.

Во всём мире, а так же в России, в огромной стране, которая является неоспоримым лидером по производсту и использованию тепла с помощью различных энергоносителей, применяются системы обогрева с деталями и приборами, в том числе из медных и алюминиевых составляющих. Это факт. И есть смысл обсудить этот вопрос более тщательно.

Жителям России, как никому нужно правильно относиться к установке отопительных конструкций. Таким образом определяется долговечность приборов отопления, которые работают в общей схеме протока теплоносителя. Это залог безупречных финансовых вложений и развития на любом уровне, будь то частный дом или газовая котельная коммерческого предприятия. К нашему великому сожалению в жизни всё происходит не совсем так.

Система отопления современного дома — это сложная инженерная конструкция, которая требует грамотного расчета, умелого исполнения и правильной эксплуатации. Эта система построена из множества различных узлов, имеющих, зачастую, совершенно разнообразную химическую природу. На просторах интернета регулярно ведутся дебаты о совместимости тех или иных металлов в системе отопления.

Порой встречаются довольно «сказочные» объяснения и рекомендации. Попробуем внести ясность. Данная информация, предоставленная коллективом инженеров предприятия, помогает пользователю техники, является собственностью, и расположена на analyzer-w.ru интернет портале для вас.

Мы уже писали о причинах и условиях возникновения коррозии металлов. Достаточно часто в системах отопления, в том числе и в загородных домах, соседствуют медь и алюминий. Медными могут быть и теплообменники некоторых котлов, и трубы, по которым циркулирует теплоноситель, и соединительные фитинги и радиаторы. Из алюминия, как правило, изготавливаются радиаторы отопления.

Так что же происходит при взаимодействии меди и алюминия, например, если трубы системы отопления медные, а радиаторы из алюминия? Все зависит от условий эксплуатации и правильности монтажа такой системы.

Для возникновения активных процессов электрохимической коррозии необходим непосредственный контакт двух разных по природе металлов (медь и алюминий) и наличие электролита (воды). То есть, если медная труба соединяется с алюминиевым радиатором через диэлектрическую вставку и контакт между трубой и радиатором отсутствует, то ни о каких процессах коррозии речи идти не может.

Более того, алюминий всегда покрыт защитной пленкой оксида алюминия (технология завода-производителя), который представляет собой чрезвычайно устойчивое вещество, не склонное к химическим взаимодействиям и не способствует разрушению металлов. Поэтому процессы коррозии с участием алюминия возможны только при повреждении металлической поверхности отопительного прибора.

Наше предприятие много лет занимается задачами восстановления и идеальной работы отопительной системы в зданиях предприятий и организаций, в частных и многоквартирных домах в Москве и Московской области. Для решения вопросов бесперебойной и качественной работы отопления, котлов и топочных в нашей технической службе имеются все возможности.

При обращении в фирму и её сервисный центр по Московской области и Москве вы получите исчерпывающую бесплатную консультацию и техническое решение предельного состояния техники отопления не по вине самого оборудования.

Тщательный подбор химической очистки и разновидности гидропневматических промывок даст высокоточный положительный результат после завершения техпроцедуры. Отзывы о работе инженерной службы направляйте на официальный сайт НПО фирмы.

Спасибо, что интересуетесь скучной, но зачастую экстренно полезной информацией для улучшения комфорта и сохранения тепла в быту и на предприятии.

Источник

Эксперимент «Битва металлов»

Алюминий Vs. Медь

В химии, как и в жизни, тоже есть конкуренция, например, когда металлы вытесняют друг друга из соединений. В этом красочном опыте мы покажем основное правило замещения металлов на примере «битвы» между алюминием и медью.

Реагенты и оборудование:

• алюминиевая фольга;
• сульфат меди(II);
• хлорид натрия;
• дистиллированная вода;
• химический стакан.

Пошаговая инструкция

Для начала сформируем небольшую чашечку из алюминиевой фольги и «вставим» ее в химический стакан, как показано на видео. Теперь нальем в эту чашечку голубой раствор сульфата меди(II) и прозрачный раствор хлорида натрия. Раствор в «чашечке» окрасился в зеленый цвет. Через несколько секунд запускается бурная реакция с выделением газа и красно-бурого осадка на поверхности алюминиевой фольги. Постепенно фольга теряет целостность, и через нее раствор просачивается в стакан.

Пояснение процессов

Фольга покрыта прочной оксидной пленкой, которая не дает алюминию реагировать с раствором сульфата меди. Когда мы смешиваем растворы сульфата меди(II) и хлорида натрия, образуется комплексная соль хлорида меди(II), и раствор окрашивается в зеленый цвет:

Cu­SO₄ + 4Na­Cl ↔ Na₂[Cu­Cl₄] + Na₂­SO₄

Хлорид-ионы разрушают оксидную пленку, и в результате алюминий начинает одновременно реагировать с катионами меди и молекулами воды:

2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂

3Cu²⁺ + 2Al → 3Cu + 2Al³⁺

В электрохимическом ряду напряжения металлов алюминий является более активным, чем медь, поэтому он вытесняет ее из соединения. В результате выделяется красная металлическая медь и газообразный водород. Реакция протекает очень интенсивно и сопровождается выделением тепла.

Меры предосторожности

Проводите опыт в защитных перчатках и очках.

Внимание! В эксперименте использованы токсичные и опасные для здоровья вещества. Не пытайтесь повторить этот опыт самостоятельно.

Источник

Превращаем алюминий в медь!

Эта работа была прислана на наш «бессрочный» конкурс статей.

Здравствуй, о оверклокер.

Тебе не даёт покоя мысль о том, что твой проц или видюха раскалены до предела? Есть только два выхода: убиться или охладиться. Я расскажу о втором. Да к тому же я расскажу не о совсем традиционном методе охлаждения. Я расскажу, как сделать медь из алюминия.

реклама

Сразу предупреждаю: материал чисто теоретический, я не проделывал этого дома (да и где бы то ни было), поэтому никакой ответственности я НЕ несу. Я хочу описать способ химического превращения алюминиевого радиатора в медный (начинай вспоминать химию). Нам понадобится вот что (ниже объясню подробнее):

1. Радиатор алюминиевый — 1 шт.
2. Купорос медный — полкило больше, чем достаточно.
3. Кислота или щёлочь (желательно кислота) — половина литра — больше, чем достаточно (будет раствор)
4. Ёмкость, устойчивая к воздействию кислоты.
5. Прибор для нагревания (газовая плита вполне подойдёт).
6. Оверклокер со своим собственным мозгом (головным), прямыми руками и немного свободного времени.

(1) ты можешь найти в комповом магазе или использовать свой старый. В цветочном или хозяйственном магазине ты найдёшь (2). В качестве (3) можно использовать уксусную кислоту, которою ты можешь найти в бутылке с надписью «уксус» или в продуктовом магазине (рекомендую второй вариант, так как в уксусе кислоты максимум 9%, а в кислоте — ближе к ста). Если найдёшь более сильную кислоту (серную, соляную и пр.) — хорошо, но будь аккуратнее (позже расскажу, почему). (4) — может быть стеклянной или керамической, но не пластиковой (металлическую тоже лучше не использовать). (5) дожен быть у тебя дома на кухне. (6) — ты (по идее), найти ты себя можешь там, где ты сейчас находишься.

Подготовить растворы кислоты и купороса (отдельно). Опустить радиатор в кислоту, чтобы снять защитную плёнку с металла. Опустить радиатор в купорос, после чего на нём выделится медь. Подготовить радиатор к использованию. Всё.

Любишь химию? Впрочем, это совершенно неважно. Химия — наука страшная, потому что тебе может оторвать руки, ноги, голову и прочие выступающие части тела. Шутка 😉 Сначала расскажу тебе немного о растворах.

Раствор кислоты не стоит делать очень насыщенным, особенно если кислота сильная (неорганическая). Если же использовать уксусную кислоту (её легче достать), то можно сильно не разбавлять. Дело в том, что кислота нужна для того, чтобы снять с металла оксидную плёнку, которая мешает взаимодействовать металлу с медным купоросом, который представляет из себя соль (кристаллогидрат, но об этом позже). Вот пример взаимодействия оксида алюминия с кислотой (в данном случае с соляной):

реклама

Формула уксусной кислоты: CH₃COOH — на всякий случай.

Сначала была кислота и оксид, а стала вода и соль. Главное, что мне хотелось бы сказать — не передержите радиатор в кислоте, ведь сам металл тоже взаимодействует с кислотой, а этого нам не надо. Сначала поэкспериментируй с отдельными кусками алюминия, чтобы на глаз определить скорость протекания реакции. Замечу, что оксид алюминия — амфотерный оксид, то есть взаимодействует как с кислотами, так и с щелочами. Можешь попробовать щёлочь, но я бы не рекомендовал, а вот по какой причине: Твой радиатор, скорее всего, сделан не из чистого алюминия, а из сплава. Алюминий слишком мягкий, поэтому, скорее всего он сплавлен со сталью (железом). Оксид железа не будет взаимодействовать со щёлочью, так как, по-моему, он слабо амфотерный, либо вообще основный (реагирует только с кислотами). При взаимодействии медного купороса с железом пройдёт тот же процесс, что и при взаимодействии с алюминием, поэтому желанного результата (получение меди) мы всё равно достигнем.

Ещё хотел бы предостеречь: НЕ надо использовать концентрированную (более 60%) серную или азотную кислоту — железо и алюминий в них пассивируются (образуется защитная плёнка). Разбавлять серную кислоту тоже занятие не из приятных (не знаю, как насчёт азотной): она взаимодействует с водой (гидролиз), при этом шипя, булькая и брызгаясь. Если надумаешь разбавлять, то вливай кислоту в воду, а не наоборот. Кислота тяжелее, поэтому реакция будет проходить не на поверхности воды, а поглубже, тогда брызг не будет. Да, кстати, если реакция оксида с кислотой проходит очень уж медленно, то надо всё это дело нагреть. Принцип Вант-Гоффа: При повышении температуры на каждые 10 градусов скорость реакции возрастает в 2-4 раза.

Вот тебе ещё полезная вещь — электрохимический ряд напряжений металлов:

Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Be, Al, Mn, Zn, Cr, Fe 2+ , Cd, Ni, Sn, Pb, Fe 3+ , H, Cu, Ag, Hg, Au.

Правило, которое должен знать каждый: Металл, стоящий в электрохимическом ряду напряжений металлов левее, вытесняет из растворов солей металл, стоящий правее. Мы имеем дело с алюминием и с железом (со степенью окисления 2+), которые стоят намного левее меди. Они будут вытеснять медь из медного купороса, а она будет выделяться на радиаторе. Реакции с металлами, стоящими в ряду напряжений в самом начале, будут проходить НУ ОЧЕНЬ активно. Иногда со взрывом. Это НЕ шутка! Хотя вряд ли ты найдёшь литиевый радиатор.

И ещё. Помни: медный купорос это кристаллогидрат, то есть его молекулы связаны с молекулами воды, хотя вещество в твёрдом состоянии:

Поэтому разбавляй не очень сильно, ведь воды и так уже много. Реакции с алюминием и железом проходят вот так:

В этих реакциях без нагрева не обойтись. Надо кипятить радиатор 😉 ! Шутка, конечно же! А вот подогреть немного можно. А что делать? Только так можно ускорить процесс. Если немного отшлифовать поверхность радиатора (создать шероховатости), то меди выделится немного больше, хотя лучше подобной чушью не заниматься (микрограммы не играют роли).

Важно: Я искренне надеюсь на то, что тем, кто захочет проделать какие-либо из описанных мною реакций, не придёт в голову мысль вмешиваться в ход реакции руками или другими выступающими частями тела, о которых я писал выше. Химия — наука, не терпящая баловства! Ну вот уже и мораль прочитал 😉 .

Если результат устраивает, то можешь тестировать заново рождённый радиатор, а можешь подшлифовать его или сделать что-нибудь в этом роде, если уж сильно хочется. Я уже говорил о том, что сначала надо проводить опыты над отдельными кусками алюминия (или железа), а уж потом переходить на радиатор. Кстати, перед опытами необходимо снять или счистить с радиатора неметаллические части (вентилятор, провода, термодатчики, термопаста) 😉

реклама

Я уверен, что все оверклокеры знакомы с радиаторами из алюминия, в которых имеется медный пятак-вставка в подошве. В покрытом по моему способу слоем меди радиаторе (именно слоем, ведь изнутри он не реагировал) принцип охлаждения примерно такой же. Так вот, если сравнивать радиаторы со вставкой с тем, что по идее должно получиться после прочтения данного текста, то можно сказать о преимуществах и недостатках того, о чём я писал:

Металлы плотнее соединены между собой, следовательно, тепло лучше передаётся между ними и они не распадаются (вставки-пятаки могут выпадать, а в моём способе слои металлов соединены химическим путём гораздо прочнее).

Имеется не только маленькое круглое пятно меди на подошве, а весь радиатор покрыт равномерным (при правильном проведении реакций) слоем меди, что благоприятно сказывается на температурном режиме охлаждаемого девайса.

реклама

Тепло хорошо проводится в рёбрах радиатора (если они были достаточно тонкие, то могли даже полностью стать медными), что обеспечивает (при хорошем продуве) сильную отдачу тепла, что нам и нужно.

Моим способом можно даже «сварить» две металлические детали, плотно прижав их друг к другу при проведении реакции в купоросе.

Радиатор не полностью медный (как и в радиаторах с медными пятаками)

Может получиться не совсем ровная поверхность радиатора, если реакции проходили бурно (например, в кипящей воде), хотя это исправимо.

реклама

Возможно, существенного улучшения ситуации с охлаждением и не произойдёт, но мне кажется, что пара-тройка градусов выигрыша тоже неплохо (искренне надеюсь на то, что этот выигрыш будет больше). Весь материал чисто теоретический и направлен на общее развитие умственных способностей оверклокера. Просто должно быть приятно осознание того, что всё сделано своими руками и продумано не хуже, чем у производителей радиаторов с медными вставками.

Надеюсь, что интересно было не только мне. Весь материал придуман лично мною, поэтому, если мои идеи каким-либо образом совпадают или пересекаются с чужими, то довожу до общего сведения, что я ни у кого не воровал идеи, а это просто совпадение. Прошу прощения, если я допустил какие-либо ошибки или неточности в тексте.

Желаю успехов оверклокерам в их нелёгком деле!

реклама

Мне показалась очень интересной сама идея, поэтому статья опубликована, хотя я далёк от уверенности, что всё задуманное можно воплотить в жизнь. Автор не зря несколько раз подчёркивал, что материал чисто теоретический и прежде чем «варить» свой алюминиевый радиатор, нужно потренироваться на алюминиевых кусочках. Я бы даже посоветовал предварительно хорошенько разобрать статью с теоретической точки зрения, прежде чем переходить к практическим экспериментам. Самое первое предположение, которое приходит в голову, что радиатор покроется тончайшим слоем меди, если замещение всё же пойдёт, после чего реакция прекратится. Впрочем, полагаю, что хорошо разбирающиеся в химии читатели найдут ещё множество причин, по которым подобное превращение алюминиевого радиатора в медный невозможно. Предлагаю обсудить статью в конференции.

Источник