銅の水素による腐食について

質問

銅に水素が付着すると銅が腐食されてしまうと聞いたのですが、このとき銅と水素でどのような反応が起こっているのでしょうか？詳しい方解説をお願いします。

回答No.1

usokoku · ベストアンサー

記憶が怪しいのですが、
銅と水素の反応はまったく覚えていません。
腐食、酸化物が出きる反応ですと、(かすうは適当に合わせてください。界面反応です)
Cu=O + H2 →　Cu=O ←(はいい結合)- H2 → Cu-OH + H2O
のように表面を覆っている酸化皮膜にH2が吸着して表面にM-OH 膜ができます。
温度が高いと、Cu-Cu間の振動が激しく、このCu-Cu結合の間に、Hが入り込み、Cuが外に動くという入れ替え反応がおこります。
温度が低いと、表面にできた、Cu-OH 結合部位にCuが移動してきて、表面にCuがOHのいずれかに反応して、表面が金属Cuができてきて(乱雑さを確保するほうに反応が進む)、表面の金属Cuとガスが反応することになります。
たまたま存在したのがH2で、H2とCuとの金属化合物が生成する(H2の共有結合性、H2の金属結合性、H2のイオン結合性)ことになります。

多分、かなり前の記憶なので、今は間違っているでしょう。

お礼

みなさんありがとうございました。
大変勉強になりました。

回答No.3

waamos

おそらく水素脆化の事では無いでしょうか？
銅の内部では、不純物であるCu2Oが、純粋なCuの周りを取り囲んで、
粒界と呼ばれる境界を形成しています。銅が強力な還元雰囲気下で
加熱されると、酸化銅が、不純物として含まれる水素に還元されます。

Cu2O　＋　H2　→ 2Cu　＋　H2O

この反応で生じた水蒸気は、粒界沿いに気泡を形成します。
こういった微細な気泡は、銅の強度や加工性に悪影響を与える事が
知られています。おそらく腐食に対する耐性も損なわれるでしょう。
水素脆化は銅に限らず、様々な金属材料でよく問題になります。

参考URL：

http://www.unichemy.co.jp/GihouBackNm/htmVol38-2/gihou38-2.htm

回答No.2

noname#160321

金属銅と分子状水素は「反応しません」。
反応するとしてもその量は金属銅千kgが百万分の一g変化するかどうかのレベルです。
この点金属水素化物を作る他の金属と大きく異なります。