Badania warstw tlenkowych na powierzchni miedzi metodą redukcji katodowej pod kątem antybakteryjnych powierzchni dotykowych

• Autorzy: Walkowicz M. , Osuch P. , Smyrak B. , Mamala A. , Knych T. , Rudnik E.

Identyfikatory

DOI

10.15 199/67.2015.12.28

Warianty tytułu

EN

Studies on cathodic reduction of oxide layers on copper surfaces with regard to antimicrobial touch surfaces

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono przegląd literatury oraz wyniki badań własnych warstw tlenkowych wytworzonych na powierzchni miedzi. Warstewki tlenkowe o różnych grubościach otrzymywano w trakcie obróbki cieplnej miedzi w zakresie temperatury 200÷600 °C oraz stosując czasy wygrzewania 1÷60 min. Grubość warstewek tlenkowych określono metodą redukcji katodowej (pomiary kulometryczne). Zarejestrowane krzywe zależności potencjału katody od czasu redukcji tlenków miedzi pozwoliły na ilościowe oznaczenie udziałów tlenków CuO i Cu2O w wytworzonych warstwach oraz obliczenie grubości warstw produktów korozji powstałych na powierzchni miedzi. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że poprzez odpowiedni dobór warunków utleniania można wytworzyć na powierzchni miedzi warstewki tlenkowe o żądanej grubości.

EN

The paper presents a literature review and results of cathodic reduction of oxide layers formed on copper surface. Oxide layers of various thicknesses were produced on copper surface using a heat treatment at temperatures from the range of 200÷600 °C and for 1÷60 min. Thickness of the layers was determined using a cathodic reduction method. Cathode potential- reduction time curves for oxidized copper samples enabled quantitative determination of CuO and Cu2O contribution in the corrosion layers formed on the copper surface and calculation of the corrosion products’ thickness created on this surface. It has been concluded that appropriate selection of oxidation conditions enables formation of oxide layers on a copper surface with desirable thickness.

Słowa kluczowe

PL

miedź; warstewka tlenkowa; redukcja katodowa

EN

copper; oxide layer; cathodic reduction

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 60, nr 12
• Strony: 809--813
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Walkowicz M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Przeróbki Plastycznej i Metaloznawstwa Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Osuch P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Przeróbki Plastycznej i Metaloznawstwa Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Smyrak B.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Przeróbki Plastycznej i Metaloznawstwa Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

autor

Mamala A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Przeróbki Plastycznej i Metaloznawstwa Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Knych T.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Przeróbki Plastycznej i Metaloznawstwa Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Rudnik E.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Fizykochemii i Metalurgii Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• 1. ICA Antimicrobial Copper Logo and Cu+ Mark. Conditions of Use, 29 Jan 2015.
• 2. Grass G., Rensing Ch., Solioz M.: Metallic copper as an antimicrobial surface. Applied and Environmental Microbiology 2011, March, pp. 1541÷1547.
• 3. Walkowicz M., Smyrak B., Knych T., Mamala A., Osuch P., Ramczykowski M.: Problematyka właściwości materiałowych i technologicznych przeciwdrobnoustrojowych stopów miedzi. Rudy Metale 2014, t. 59, nr 4, s. 182÷191.
• 4. Warnes S. L., Caves V., Keevil C. W.: Mechanism of copper surface toxicity in Escherichia coli O157:H7 and Salmonella involves immediate membrane depolarization followed by slower rate of DNA destruction which differs from that observed for Gram-positive bacteria. Environmental Microbiology 2012, vol. 14, no. 7, pp. 1730÷1743.
• 5. Borkow G.: Using copper to fight microorganisms. Current Chemical Biology 2012, vol. 6, pp. 93÷103.
• 6. Zhu Y., Mimura K., Isshiki M.: Oxidation mechanism of copper at 623-1073 K, Mater. Trans. 2002, vol. 43, no. 9, pp. 2173÷2176.
• 7. Zhu Y., Mimura K., Lim J-W., Isshiki M., Jiang Q.: Brief review of oxidation kinetics of copper at 350 °C to 1050 °C, Metall. Mater. Trans. A 2006, vol. 37A, pp. 1231÷1237.
• 8. Wan Y., Wang X., Sun H., Li Y., Zhang K., Wu Y.: Corrosion behavior of copper at elevated temperature. Int. J. Electrochem. Sci. 2012, vol. 7, pp. 7902÷7914.
• 9. Fredj N., Kolar J. S., Prichard D. M., Burleigh T. D.: Study of relative color stability and corrosion resistance of commercial copper alloys exposed to hand contact and synthetic hand sweat. Corrosion Science 2013, vol. 76, pp. 415÷423.
• 10. Mrowec S., Weber T.: Korozja gazowa metali. Katowice 1975, Wydaw. Śląsk.
• 11. Gumowska W., Rudnik E., Harańczyk I.: Korozja i ochrona metali: ćwiczenia laboratoryjne. Kraków 2014, s. 51÷56.
• 12. Su Y-Y., Nakayama S., Osakai T.: Cathodic reduction of copper oxides. Corrosion Review 2011, vol. 29, pp. 51÷71.
• 13. Nakayama S., Kaji T., Shibata M., Notoya T., Osakai T.: Which is easier to reduce, Cu2O o r C uO?, J . E lectrochem. Soc. 2007, vol. 154, no. 1, pp. C1÷C6.
• 14. Su Y-Y., Marek M.: Cathodic reduction of oxides formed on copper at elevated temperatures. J. Electrochem. Soc. 1994, vol. 141, no. 4, pp. 940÷942.
• 15. Deutscher R. L., Woods R.: Characterization of oxide layers on copper by linear potential sweep voltammetry. J. Appl. Electrochem. 1986, vol. 16, pp. 413÷421.