An XPS study of copper corrosion originated by formic acid vapour at 40% and 80% relative humidity

Abstract

Copper corrosion products originated by the action of formic acid vapours at 40% and 80% relative humidity for a period of 21 days were analysed. Three formic vapour concentration levels (10, 100 and 300 ppm) were generated in laboratory tests at 30°C. The corrosion product layers were characterised using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) in conjunction with Ar+-ion sputtering. The components identified in the patina layers were cuprite (Cu2O), copper hydroxide (Cu(OH)2) and copper formate (Cu(HCOO)2). Copper formate was formed by a complex mechanism including copper hydroxide and formic acid. Untersuchungen zur Korrosion von Kupfer durch Ameisensäuredämpfe bei einer relativen Luftfeuchtigkeit zwischen 40 und 80% mit Hilfe der fotoelektronischen Röntgenspektroskopie XPS In der vorliegenden Arbeit werden die auf Kupfer durch Einwirkung von Ameisensäuredämpfen während eines Zeitraums von 21 Tagen bei einer relativen Luftfeuchtigkeit zwischen 40% und 80% gebildeten Korrosionsprodukte untersucht. In Laborversuchen wurden bei einer Temperatur von 30°C Ameisensäuredämpfe mit Konzentrationen von 10, 100 und 300 ppm erzeugt. Die Untersuchung der Korrosionsprodukte erfolgte mit der fotoelektronischen Röntgenspektroskopie (XPS) zusammen mit einem Abtrag durch Argon-Ionen. Es wurden folgende Verbindungen festgestellt: Rotes Kupferoxid (Cu2O), Kupferhydroxid (Cu(OH)2) und Kupferformiat (Cu(HCOO)2). Das Kupferformiat bildete sich in einem komplexen Prozeß unter Beteiligung von Kupferhydroxid und Ameisensäure.