Статуя Свободы – это знаменитая достопримечательность культового сине-зеленого цвета. Однако он не всегда был зеленым. Когда статуя была открыта в 1886 году, она была блестящего коричневого цвета, как пенни. К 1906 году цвет изменился на зеленый. Причина, по которой Статуя Свободы изменила цвет, заключается в том, что внешняя поверхность покрыта сотнями тонких медных листов. Медь вступает в реакцию с воздухом, образуя патину или зеленый цвет. Слой зелени защищает лежащий под ним металл от коррозии и разрушения, поэтому скульптуры из меди, латуни и бронзы настолько прочны.
Химические реакции, вызывающие появление статуи. of Liberty Green
Большинство людей знают, что медь реагирует с воздухом, образуя зелень, но Статуя Свободы имеет свой особый цвет из-за уникальных условий окружающей среды. Это не простая реакция между медью и кислородом с образованием зеленого оксида, как вы могли подумать. Оксид меди продолжает реагировать с образованием карбонатов меди, сульфида меди и сульфата меди.
Сине-зеленую патину образуют три основных соединения:
- Cu 4 SO 4 (OH) 6 (зеленый)
- Cu 2 CO 3 (OH) 2 (зеленый)
- Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 (синий)
Вот что происходит: сначала медь реагирует с кислородом из воздух в окислительно-восстановительной или окислительно-восстановительной реакции. Медь отдает электроны кислороду, который окисляет медь и восстанавливает кислород:
2Cu + O 2 → Cu 2 O (розовый или красный)
Затем оксид меди (I) продолжает реагировать с кислородом с образованием оксида меди (CuO ):
- 2Cu 2 O + O 2 → 4CuO (черный)
Во время строительства Статуи Свободы воздух содержал много серы из-за загрязнения воздуха, образующегося при сжигании угля. :
- Cu + S → 4CuS (черный)
CuS реагирует с диоксидом углерода (CO 2 ) из воздуха и гидроксид-ионами (OH – ) из водяного пара с образованием трех соединений:
- 2CuO + CO 2 + H 2 O → Cu 2 CO 3 (OH) 2 (зеленый)
- 3CuO + 2CO 2 + H 2 O → Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 (синий)
- 4CuO + SO 3 + 3H 2 O → Cu 4 SO 4 (OH ) 6 (зеленый)
Скорость, с которой развивается патина (20 лет, в случае статуи Свободы) и цвет зависит от влажности и загрязнения воздуха, а не только от наличия кислорода и углекислого газа. Патина со временем развивается и эволюционирует. Практически вся медь в статуе – это оригинальный металл, поэтому вердигр разрабатывался более 130 лет..
Простой эксперимент с патиной с пенни
Вы можете смоделировать патину Статуи Свободы. Вам даже не нужно ждать 20 лет, чтобы увидеть результаты. Вам понадобятся:
- медные монеты (или любой медный, латунный или бронзовый металл);
- уксус (разбавленная уксусная кислота)
- соль (хлорид натрия)
- Смешайте примерно чайная ложка соли и 50 миллилитров уксуса в небольшой миске. Точные размеры не важны.
- Окуните половину монеты или другой предмет на основе меди в смесь. Наблюдайте за результатами. Если монета была тусклой, половина, которую вы окунули, теперь должна стать блестящей.
- Поместите монету в жидкость и оставьте на 5-10 минут. Он должен быть очень блестящим. Почему? Уксусная кислота из уксуса и хлорид натрия (соль) реагировали с образованием ацетата натрия и хлористого водорода (соляной кислоты). Кислота удалила существующий оксидный слой. Так могла появиться Статуя, когда она была новой.
- Тем не менее, химические реакции все еще происходят. Не смывайте монету с солью и уксусом. Дайте ему высохнуть естественным путем и понаблюдайте за ним на следующий день. Вы видите образование зеленой патины? Кислород и водяной пар в воздухе вступают в реакцию с медью, образуя зеленый цвет.
Примечание : Подобный набор химических реакций заставляет медные, латунные и бронзовые украшения окрашивать вашу кожу в зеленый или черный цвет!
Рисовать Статую Свободы?
Когда Статуя впервые стала зеленой, люди во власти решили, что ее нужно покрасить. Газеты Нью-Йорка напечатали статьи о проекте в 1906 году, что вызвало общественный резонанс. Репортер Times взял интервью у производителя меди и бронзы, задав вопрос, считает ли он, что статую следует перекрашивать. Вице-президент компании сказал, что в покраске нет необходимости, поскольку патина защищает металл, и что такой акт можно рассматривать как вандализм.
Хотя покраска Статуи Свободы имеет предлагалось несколько раз на протяжении многих лет, этого не было сделано. Однако факел, который изначально был медным, подвергся коррозии после ремонта, связанного с установкой окон. В 1980-х годах оригинальный факел был вырезан и заменен другим, покрытым сусальным золотом.
