Socha slobody je slávny orientačný bod s ikonickou modro-zelenou farbou. Nebolo to však vždy zelené. Keď bola socha odhalená v roku 1886, mala lesklú hnedú farbu ako cent. V roku 1906 sa farba zmenila na zelenú. Dôvodom, prečo Socha slobody zmenila farby, je to, že vonkajší povrch je pokrytý stovkami tenkých meď plechy. Meď reaguje so vzduchom a vytvára patinu alebo verdigris. Vrstva verdigris chráni spodný kov pred korózie a degradácia, preto meď mosadza bronz sochy sú tak odolné.
Chemické reakcie, vďaka ktorým je socha slobody zelená
Väčšina ľudí vie, že meď reaguje so vzduchom a vytvára verdigris, ale Socha slobody je svojou osobitnou farbou kvôli svojim jedinečným podmienkam prostredia. Nie je to jednoduchá reakcia medzi meďou a kyslíkom, aby ste vytvorili zelený oxid, ako si myslíte. Oxid medi pokračuje v reakcii na uhličitany medi, sulfid medi a síran medi.
Modro-zelená patina tvorí tri hlavné zlúčeniny:
- Cu4SO4(OH)6 (zelená)
- Cu2CO3(OH)2 (zelená)
- Cu3(CO3)2(OH)2 (Modrá)
Tu je to, čo sa stane: Meď na začiatku reaguje s kyslíkom zo vzduchu
oxidačno-redukčná alebo redoxná reakcia. Meď daruje elektróny kyslíku, ktorý oxiduje meď a redukuje kyslík:2Cu + O2 → Cu2O (ružová alebo červená)
Potom oxid meďnatý naďalej reaguje s kyslíkom za vzniku oxidu medi (CuO):
- 2Cu2O + O2 → 4CuO (čierny)
V čase, keď bola postavená Socha slobody, vzduch obsahoval veľa síry zo znečistenia ovzdušia spôsobeného spaľovaním uhlia:
- Cu + S → 4CuS (čierny)
CuS reaguje s oxidom uhličitým (CO2) zo vzduchu a hydroxidových iónov (OH-) z vodnej pary za vzniku troch zlúčenín:
- 2CuO + CO2 + H2O → Cu2CO3(OH)2 (zelená)
- 3CuO + 2CO2 + H2O → Cu3(CO3)2(OH)2 (Modrá)
- 4CuO + SO3 + 3H2O → Cu4SO4(OH)6 (zelená)
Rýchlosť, pri ktorej sa patina vyvíja (20 rokov, v prípade sochy slobody), a farba závisí od vlhkosti a znečistenia vzduchu, nielen od prítomnosti kyslíka a oxidu uhličitého. Patina sa časom vyvíja a vyvíja. Takmer všetka meď v soche je stále pôvodným kovom, takže verdigris sa vyvíja už viac ako 130 rokov.
Jednoduchý experiment s Patinou s haliermi
Môžete simulovať patináciu Sochy slobody. Na zobrazenie výsledkov nemusíte čakať ani 20 rokov. Budete potrebovať:
- medené haliere (alebo akýkoľvek meď, mosadz alebo bronzový kov)
- ocot (zriedená kyselina octová)
- soľ (chlorid sodný)
- V malej miske zmiešajte asi čajovú lyžičku soli a 50 ml octu. Presné merania nie sú dôležité.
- Polovicu mince alebo iný predmet na báze medi ponorte do zmesi. Sledujte výsledky. Ak bola minca nudná, polovica, ktorú ste ponorili, by teraz mala byť lesklá.
- Vložte mincu do kvapaliny a nechajte ju stáť 5-10 minút. Malo by byť veľmi lesklé. Prečo? Kyselina octová z octu a chlorid sodný (soľ) reagovali za vzniku octanu sodného a chlorovodíka (kyselina chlorovodíková). Kyselina odstránila existujúcu vrstvu oxidu. Takto sa mohla socha objaviť, keď bola nová.
- Chemické reakcie však stále prebiehajú. Neoplachujte soľ a ocot. Nechajte ho prirodzene schnúť a pozorujte ho nasledujúci deň. Vidíte, ako sa tvorí zelená patina? Kyslík a vodná para vo vzduchu reagujú s meďou za vzniku verdigri.
Poznámka: Podobná skupina chemických reakcií spôsobuje meď, mosadz a bronzové šperky zafarbí pokožku na zelenú alebo čiernu!
Maľujete sochu slobody?
Keď socha prvýkrát zafarbila, ľudia v autorite sa rozhodli maľovať. Newyorské noviny tlačili príbehy o projekte v roku 1906, čo viedlo k verejnému protestu. doba reportér robil rozhovor s výrobcom medi a bronzu a pýtal sa, či si myslí, že by sa mala socha prefarbiť. Viceprezident spoločnosti povedal, že maľovanie nebolo potrebné, pretože patina chráni kov a že takýto čin by sa mohol považovať za vandalizmus.
Aj keď maľovanie Sochy slobody sa v priebehu rokov navrhovalo niekoľkokrát, nestalo sa to. Pochodeň, ktorá bola pôvodne z medi, však po renovácii pri inštalácii okien korodovala. V osemdesiatych rokoch bola pôvodná baterka odrezaná a nahradená jedinou potiahnutou zlatým listom.