Corrosão de ouro
O ouro é o mais não reactivo de todos os metais e é benigno em todos os ambientes naturais e industriais. O ouro nunca reage com oxigénio (um dos elementos mais activos), o que significa que não enferruja nem mancha. No entanto, é precisamente isto que a empresa comercial russa de comércio de metais preciosos, International Reserve Payment System, descobriu em milhares de (alegadamente) 999 moedas de ouro “St George” emitidas pelo Banco Central da Rússia (referência).
O dourado é normalmente muito fino e aparece como um escurecimento das superfícies reflectoras. O ouro tem muitas propriedades únicas que o tornam o metal perfeito para muitos usos industriais. Algumas propriedades notáveis do ouro são: resistência à corrosão, condutividade eléctrica, ductilidade (a medida em que pode ser deformado plasticamente sem fractura), maleabilidade (quão bem pode ser achatado em folhas finas sem rachar), reflectividade infravermelha, e condutividade térmica. Por estas razões, o ouro é utilizado em muitos produtos electrónicos, tais como computadores, equipamento técnico de ponta, naves espaciais e satélites (referência).
Comparar a energia termodinâmica ou química dos metais
Corrosão do metal sob o ouro
Ternação de ouro
Peste branca e peste roxa
O ouro está entre os mais condutores eléctricos de todos os metais. Uma vez que a electricidade é basicamente o fluxo de partículas carregadas numa corrente, os metais que são condutores permitem que esta corrente flua sem obstáculos. O ouro é capaz de transportar mesmo uma pequena corrente eléctrica em temperaturas que variam de -55° a +200° centígrados. Um documento moderno e abrangente sobre o assunto é a segunda edição do clássico manual CORROSION BASICS.
Corrosão do metal por baixo do ouro
Acabamentos em ouro, se não houver poros, protegem o substrato metálico da corrosão. Se o acabamento não estiver isento de poros, o metal subjacente é exposto ao ambiente e por isso é mais susceptível de corroer. Por exemplo, o processo de douradura com mercúrio, que se baseia na aplicação de uma amálgama de mercúrio a um metal seguida de aquecimento para remover o mercúrio, produz uma camada de ouro poroso. A taxa de corrosão do metal através dos poros do ouro é muitas vezes acelerada em relação à taxa na ausência de uma camada de ouro. Este é um efeito galvânico causado pela camada de ouro nobre (catódica) em contacto com um substrato activo (anódico). Dois metais de substrato comuns são o cobre (Cu) e a prata (Ag).
Sob condições atmosféricas, o cobre e a prata reagem com gases contendo enxofre reduzido, principalmente sulfureto de hidrogénio (H2S) e sulfureto de carbonilo (COS), para formar sulfureto de cobre (Cu2S) e sulfureto de prata (Ag2S), respectivamente. Estes sulfuretos crescem através de poros e produzem manchas escuras que se podem espalhar sobre a superfície dourada. O sulfureto de cobre espalha-se a uma velocidade mais lenta do que o sulfureto de prata. O cobre é também susceptível de ataque por ácidos orgânicos voláteis, tais como o ácido acético. Em condições de enterramento, objectos dourados podem ser expostos a água contendo oxigénio dissolvido, dióxido de carbono, e cloretos. Tais condições resultam na formação de clorargyrite (AgCl, também chamada cerargyrite ou prata de corno) sobre prata exposta, e cuprite (Cu2O), nantokite (CuCl), e compostos básicos de cobre (por exemplo, malaquite, Cu2(CO3)(OH)2) formando sobre cobre exposto. Nantokite desempenha um papel fundamental na doença do bronze (referência).
Ternitura de ouro
Possíveis causas incluem: (referência)
- Perspiração (a química corporal de cada um é diferente, daí que alguns sejam mais susceptíveis do que outros); para as mulheres, a época do mês pode influenciar a química corporal.
- Perfume, cabelo ou sprays de desodorizante,
- Anizamento durante o armazenamento (as caixas de armazenamento podem conter compostos orgânicos de enxofre),
- Lixamento de soluções ácidas/de limpeza de microporosidade de superfície de jóias fundidas; isto causa corrosão localmente (tal porosidade pode mesmo aprisionar a transpiração durante o desgaste, causando corrosão local),
- Preparação de vegetais como cebolas e especiarias (muitos alimentos contêm compostos de enxofre e outros também são ácidos).
Outro mecanismo possível pode ser a micro-porosidade da superfície da superfície do revestimento (cera perdida) artigos fundidos. Esta porosidade pode prender ácidos e outras soluções de limpeza, sprays, ou transpiração e causar uma corrosão local que “rasteja” sobre a superfície do artigo. As películas de verniz formadas são geralmente inofensivas embora desagradáveis e podem levar a uma mancha negra da pele. Tais películas podem ser facilmente polidas por um joalheiro para restaurar a cor dourada brilhante.
Peste branca e peste roxa
A ligação do fio em algumas aplicações microelectrónicas pode promover a formação de intermetálicos de ouro-alumínio. As duas formas mais comuns de intermetálicos vão pelos nomes sinistros de peste branca e peste púrpura. Durante o ambiente de alta temperatura do processo de ligação do fio, componentes de ouro e componentes de alumínio podem “fundir-se” (semelhante a uma liga) para criar intermetálicos. A peste branca (descrita quimicamente como Au5Al2) tem baixa condutividade eléctrica. Se se formar um número suficiente dela, a resistência eléctrica resultante pode causar uma falha total do componente.
Peste roxa (descrita quimicamente como Au5Al2) é realmente utilizada em joalharia, mas é problemática quando aparece em electrónica. Como a peste púrpura se forma, reduz o volume. Isto cria cavidades no metal que envolve a peste roxa, o que aumenta a resistência eléctrica e enfraquece estruturalmente a ligação do fio. Para evitar a introdução de intermetálicos nos circuitos, os componentes de ouro e alumínio devem ser ligados entre si sem utilizar calor. A soldadura por ultra-sons (semelhante, mas sem relação com o ensaio por ultra-sons) é uma escolha comum. Sem ela, os circuitos devem ser concebidos utilizando apenas junções alumínio-alumínio ou ouro-ouro (referência).