Cabe destacar dos casos de reacción de óxido de cobre con hidrógeno en aplicaciones de la vida real. Ambos escenarios de reacción de hidrógeno con óxido de cobre ocurren a temperaturas elevadas rápidamente, a 425 ° C y superiores, aunque se informa que la reducción es tan baja como 170 ° C. (1)
- Cuando el óxido de cobre está en la superficie del metal (como a escala), el hidrógeno reduce el óxido de cobre a metal de cobre (Cu), el hidrógeno forma H2O con reducción del óxido de cobre.
- Si la capa de óxido es muy gruesa (~ 0.25 mm) en el metal base de cobre, como la escala, entonces el hidrógeno a menudo solo reduce el óxido de cobre en la superficie superior de la escala de óxido, dejando una capa muy delgada de cobre puro en la parte inferior. óxido reducido debajo, esta capa se despegará en una lámina delgada con operaciones posteriores.
- Cuando el óxido de cobre está presente como óxido cuproso como un componente de aleación en la matriz de cobre, el hidrógeno se difundirá fácilmente a través de la matriz de cobre y reducirá el Cu2O (óxido cuproso) in situ, produciendo también H2O que ahora está atrapado en la matriz de cobre, típicamente en los límites de grano. La presencia del H2O atrapado en la matriz de cobre da como resultado una matriz extremadamente frágil. Esta condición deletérea se conoce en la industria del cobre como fragilidad de hidrógeno y es irrecuperable.
Nota: Se agrega oxígeno al cobre ETP cuando se funde para oxidar las impurezas con el fin de maximizar la conductividad eléctrica. El contenido de oxígeno es de 100 a 400 ppm, presente como óxido cuproso, suficiente para producir fragilización de hidrógeno en presencia de hidrógeno por encima de 425 ° C.
Cobre ETP fragmentado en hidrógeno
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Buen documento sobre reducción de óxido con hidrógeno a continuación.
(1) https://pubweb.bnl.gov/~frenkel/…
