معماران درباره تشکیل پلاک و پتینه بر روی مس ، ساختمانها و تأثیر آنها بر فاضلاب آب باران و محیط زیست چه می دانند؟ معمار کریس هادسون ، خبرنگار www.copperconcept.org ، از یک کارشناس ارشد پاسخ مستقیم می خواهد.
به مدت 15 سال ، پروفسور Ingre Odnywall Wallinder (IOW) در تحقیقات میدانی و بین المللی در مقیاس وسیع در زمینه خوردگی و شستشوی فلزات از سقفها و نماهای مس انجام شده توسط دانشکده سطح و خوردگی ، م Royalسسه سلطنتی فناوری ، استکهلم.
کریس هادسون (CH): چه اتفاقی می افتد که مس در اثر تماس با جو قهوه ای و سپس سبز شود؟
Inegra Onewall Wallinder (IOW): تمام فلزات به غیر از گرانبها ترین عناصر مانند طلا و پلاتین در خارج از منزل اکسید می شوند و در درجات مختلف خورده می شوند. این را می توان به صورت زنگ زدگی روی فولاد و رسوبات سفید روی فولاد گالوانیزه مشاهده کرد. با این حال ، اکسیداسیون فلزات یا آلیاژهایی مانند تیتانیوم و فولاد ضد زنگ با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیست. هنگامی که مس در معرض هوای جوی قرار می گیرد ، اکسید مس (کوپریت) ایجاد می کند که به تدریج رنگ آن به رنگ قهوه ای و سیاه تیره تر می شود. سپس سولفاتها و کلریدهای مختلف مس اولیه سطح را به رنگ سبز رنگ می کنند. فرمول پتینه به شرایط جوی بستگی دارد ، به ویژه غلظت دی اکسید گوگرد و کلرید سدیم تعیین کننده است. در محیط دریایی ، تشکیل کلریدهای اساسی مس باعث ایجاد رنگی آبی تر در سطوح می شود. با وجود این سطوح سبز / آبی ، لایه داخلی عمدتا جام مایع قهوه ای سیاه باقی می ماند. در صورت عدم آلودگی در هوا و دور از ساحل ، پلاک می تواند رنگ قهوه ای خود را حفظ کند.
CH: پلاک چگونه بر خوردگی سطح مس تأثیر می گذارد؟
IOW: پوشش محکم به سطح می چسبد و به عنوان یک مانع موثر عمل می کند ، خوردگی لایه زیرین مس را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. اگر پلاک در طول 100 سال تشکیل شده باشد ، فلز زیر هنوز اکسید نمی شود. اما این قانون در مورد محصولات به راحتی خورنده مانند نمک های مس ، در صورت وجود ، اعمال نمی شود.
CH: چرا پلاک به سرعت حل نمی شود و مانند نمک های محلول در آب سطح را شستشو نمی دهد؟
IOW: اولاً ، ترکیبات پایه مس تشکیل شده در کانسار مس دارای ترکیب شیمیایی بسیار متفاوتی از نمک های مس محلول در آب هستند. ثانیا ، ترکیبات پایه بخشی از پلاک هستند که عمدتا از کوپریت تشکیل شده اند. ثالثاً ، وجود یک لایه لایه نازک ، همراه با دوره های مکرر خشک و مرطوب که بر عوامل شرایط جوی تأثیر می گذارد ، اجازه می دهد تا مس تا حدی محلول آزاد شده از ترکیب پلاک در حین چرخه های خشک شدن ته نشین شود. این شرایط با شرایط آزمایشگاهی غوطه وری فله به طور قابل توجهی متفاوت است ، زمانی که هیچ دوره خشک شدن وجود ندارد و مس محلول دارای ظرفیت ته نشینی محدود است.
CH: بنابراین آیا آب باران هیچ ماده ای را از سطح مس پاک می کند؟
IOW: برخی از مواد از سطح تمام فلزات شسته می شوند. اما فقط از طریق واکنش آب باران با سطوح می توان مقدار مشخصی از مس آزاد شده حل شود.در اصل ، این به ویژگی های باران (شدت ، مقدار آب ، مدت زمان ، اسیدیته) و جهت باد غالب ، همراه با عواملی مانند هندسه ساختمان ، جهت گیری ، شیب و سایه آن بستگی دارد. بنابراین ، مقدار مواد منتشر شده در آب نسبت بسیار کمی پلاک است و بسیاری از محصولات جدا شده در آب محلول ضعیف هستند.
CH: چه اتفاقی برای مس شسته شده از ساختمان می افتد؟
IOW: تایید شده است که مواد مختلف در مجاورت یک ساختمان - از جمله خاک ، بتن و سنگ آهک - به طور م effectivelyثر مس آزاد شده را جذب می کنند. تعامل با این سطوح همچنین به طور قابل توجهی تجمع زیستی مس را کاهش می دهد. بنابراین ، مس آزاد شده توسط سطح موجود در سیستم زهکشی به دام می افتد: اثربخشی لوله های بتونی و چدنی تأیید شده است. در حقیقت ، بیش از 98٪ از کل مس آزاد شده در فاضلاب در سطوح بتنی در 20 متر از اثر متقابل متصل می شود. برخی از کشورها در حال حاضر فن آوری های زهکشی پایدار ، از جمله استفاده از لباس های جاذب جاده ، زهکش ها یا گودال ها ، چاه های معکوس یا مخازن رسوب ، و زمین های زهکشی - به جای رواناب لوله ها به رودخانه ها و رودخانه ها را در پیش گرفته اند. در اینجا ، مطالعات درصد بالایی از احتباس مس را در مراحل اولیه هنگام استفاده از این فن آوری ها نشان داده اند. به طور خلاصه می توان گفت که در فرآیند اتصال مواد آلی ، جذب ذرات و رسوبات ، مس جدا شده در حالت معدنی به عنوان بخشی از استخر طبیعی مس در زمین باقی می ماند و چرخه طبیعی انتشار / کانی سازی را ادامه می دهد.
CH: آیا شرایطی وجود دارد که معماران باید به زهکشی از یک ساختمان مس توجه زیادی داشته باشند؟
IOW: خوب ، اگر یک سقف مسی بزرگ طراحی کرده اید که مستقیماً به دریاچه ای با موجودات آبزی حساس می ریزد ، بدون هیچ گونه واکنش قبلی با مواد آلی یا سطوح مختلف ، باید مشاوره بگیرید. از طریق ابزار ارزیابی پروژه ، می توان از م Instituteسسه مس اروپا کمک و مشاوره زیادی گرفت.
CH: چرا بعضی از کشورها هنوز نگران مس در فاضلاب هستند؟
IOW: بیشتر مطالعات سمیت شناسی بر روی نمکهای محلول در آب به منظور ارزیابی اثرات سوverse بر موجودات آبزی از جمله فلزات به شکل یونی آنها انجام می شود. همانطور که قبلاً در مورد آن صحبت کردیم ، آنها ارتباط چندانی با وضعیت واقعی یک ساختمان مس پوشیده در معرض هوا ندارند. شرایط واقعی سیستم زهکشی ، معماری چشم انداز ناهموار و محیط ساختمان نیز بسیار متفاوت از شرایط آزمایش های اکوتوکسیکولوژیک با نمک های مس است ، جایی که تمام مس به شکل شیمیایی است که می تواند از نظر بیولوژیکی جذب شود. بنابراین ، هنجارها و قوانین غلط اکنون باید با در نظر گرفتن وضعیت واقعی زیست محیطی ، به ویژه با در نظر گرفتن تأثیر بر ماهیت تصحیح شود.
منتشر شده در "مجمع معماری مس" شماره 31 2011. و در www.copperconcept.org
توسط کریس هادسون
