Защо статуята на свободата е зелена?

В Статуя на свободата е известна забележителност с емблематичен синьо-зелен цвят. Въпреки това, не винаги е бил зелен. Когато Статуята беше разкрита през 1886 г., тя беше с блестящ кафяв цвят, като стотинка. До 1906 г. цветът се е променил в зелен. Причината Статуята на свободата да промени цветовете е, че външната повърхност е покрита със стотици тънки мед чаршафи. Медта реагира с въздуха и образува патина или вердигрис. Слоят Verdigris предпазва основния метал от корозия и разграждане, поради което медта, месинг, и бронз скулптурите са толкова трайни.

Повечето хора знаят, че медта реагира с въздуха, за да образува verdigris, но Статуята на свободата е нейният специален цвят заради уникалните си условия на околната среда. Не е проста единична реакция между мед и кислород за получаване на зелен оксид, както може би си мислите. Медният оксид продължава да реагира за получаване на медни карбонати, меден сулфид и меден сулфат.

Има три основни съединения, които образуват синьо-зелената патина:

• Cu₄ТАКА₄(ОН)₆ (Зелен)
• Cu₂CO₃(ОН)₂ (Зелен)
• Cu₃(CO₃)₂(ОН)₂ (син)

Ето какво се случва: Първоначално медът реагира с кислорода от въздуха във окислително-редукционна или редукционна реакция. Медта дарява електрони на кислорода, който окислява медта и намалява кислорода:

2Cu + O₂ → Cu₂O (розово или червено)

Тогава медният (I) оксид продължава да реагира с кислорода, за да образува меден оксид (CuO):

• 2Cu₂О + О₂ → 4CuO (черен)

По времето, когато беше построена Статуята на свободата, въздухът съдържаше много сяра от замърсяването на въздуха, произведено чрез изгаряне на въглища:

• Cu + S → 4CuS (черен)

CuS реагира с въглероден диоксид (CO₂) от въздуха и хидроксидните йони (OH^-) от водна пара за образуване на три съединения:

• 2CuO + CO₂ + Н₂O → Cu₂CO₃(ОН)₂ (Зелен)
• 3CuO + 2CO₂ + Н₂O → Cu₃(CO₃)₂(ОН)₂ (син)
• 4CuO + SO₃ + 3H₂O → Cu₄ТАКА₄(ОН)₆ (Зелен)

Скоростта, с която се развива патината (20 години, в случая със Статуята на свободата) и цветът зависи от влажността и замърсяването на въздуха, а не само от наличието на кислород и въглероден диоксид. Патина се развива и развива с времето. Почти цялата мед в Статуята все още е оригиналният метал, така че verdigris се развива повече от 130 години.

Можете да симулирате патинирането на Статуята на свободата. Не е нужно дори да чакате 20 години, за да видите резултатите. Ще имаш нужда:

• медни стотинки (или всеки мед, месинг или бронз)
• оцет (разредена оцетна киселина)
• сол (натриев хлорид)

1. Смесете заедно около една чаена лъжичка сол и 50 милилитра оцет в малка купа. Точните измервания не са важни.
2. Потопете половината от монетата или друг предмет на основата на мед в сместа. Наблюдавайте резултатите. Ако монетата беше тъпа, половината, която потопихте, сега трябва да бъде лъскава.
3. Поставете монетата в течността и оставете да преседи 5-10 минути. Тя трябва да е много лъскава. Защо? Оцетната киселина от оцета и натриевия хлорид (солта) реагира, образувайки натриев ацетат и хлороводород (солна киселина). Киселината отстранява съществуващия оксиден слой. Ето как може да се появи Статуята, когато беше нова.
4. И все пак химичните реакции все още се случват. Не изплаквайте монетата от сол и оцет. Оставете да изсъхне естествено и го наблюдавайте на следващия ден. Виждате ли как се образува зелената патина? Кислородът и водната пара във въздуха реагират с медта и образуват verdigris.

Забележка: Подобен набор от химически реакции причинява медни, месингови и бронзови бижута превърнете кожата си в зелена или черна!

Когато Статуята за пръв път стана зелена, властите решиха, че тя трябва да бъде боядисана. Нюйоркските вестници печатаха истории за проекта през 1906 г., което доведе до обществен протест. А пъти репортер интервюира производител на мед и бронз, питайки дали смята, че статуята трябва да бъде пребоядисана. Вицепрезидентът на компанията заяви, че боядисването е ненужно, тъй като патината защитава метала и че подобно действие може да се счита за вандализъм.

Въпреки че рисуването на Статуята на свободата е било предлагано няколко пъти през годините, това не е направено. Факелът обаче, който първоначално е бил мед, се разяжда след обновяване, за да инсталира прозорци. През 80-те години оригиналната факла е отрязана и заменена с такава, покрита със златно листо.