Почему статуя свободы окрашена в сине-зеленый цвет?

Большинство людей знакомы со Статуей Свободы, которая на самом деле является подарком жителей Франции жителям Соединенных Штатов. Статуя Свободы представляет Либертас, римскую богиню. Она держит факел над головой, а в левой руке табличка с надписью «4 июля 1776 года», датой принятия Декларации независимости США. Поврежденная цепь также лежит у ног Статуи. После этого статуя стала символом свободы Соединенных Штатов и приветствовала иммигрантов, прибывающих из-за границы.

Статуя Свободы составляет 305 футов и 1 дюйм от основания до вершины пламени, что может быть точно такой же высотой, как 22-этажное здание. Когда статуя была первоначально собрана, она была уныло-коричневого цвета, отражающего естественный цвет ее медных пластин. В течение следующих 30 лет он постепенно возвращался к культовому сине-зеленому цвету.

Но как это произошло?

Статуя Свободы покрыта тонким слоем меди, который со временем может стать сине-зеленым из-за химических реакций между металлом и водой. Этот процесс известен как патинирование.

Почему архитекторы используют патину?

Архитекторы иногда просят определенный цвет патины при установке проектов. Заводские химически индуцированные системы предварительного патинирования могут создавать широкий спектр цветных покрытий, очень похожих на натуральное патинирование. Предварительно патинированная медь особенно удобна при ремонте, если вам нужно подобрать цвет, близкий к старым медным крышам.

Процесс патинирования

Большинство людей знают, что медь вступает в реакцию с воздухом с образованием зелени, тем не менее, Статуя Свободы имеет особый цвет из-за уникальных условий окружающей среды. Это не простая реакция между медью и кислородом для образования зеленого оксида, как вы можете подумать. Оксид меди продолжает реагировать с образованием карбонатов меди, сульфида меди и сульфата меди.

Есть три основных соединения, ответственных за формирование сине-зеленой патины:Брохантит [Cu4SO4(OH)6] дает зеленый цвет; Минерал малахит [Cu2CO3(OH)2], который также дает зеленый цвет, а минерал азурит [Cu3(CO3)2(OH)2] дает синий цвет.

Первоначально металлическая медь реагирует с кислородом воздуха в окислительно-восстановительной реакции. Медь отдает электроны кислороду, который окисляет медь и восстанавливает кислород:

2Cu + O2 → Cu2O (розовый или красный)

Затем оксид меди(I) продолжает реагировать с кислородом с образованием оксида меди (CuO):

2Cu2O + O2 → 4CuO (черный)

Во время постройки Статуи Свободы воздух содержал много серы из-за загрязнения воздуха, вызванного сжиганием угля:

Cu + S → 4CuS (черный)

Сульфид меди (CuS) реагирует с углекислым газом (CO2) из ​​воздуха и гидроксид-ионами (OH-) из водяного пара с образованием трех соединений:

2CuO + CO2 + H2O → Cu2CO3(OH)2 (зеленый)

3CuO + 2CO2 + H2O → Cu3(CO3)2(OH)2 (синий)

4CuO + SO3 +3H2O → Cu4SO4(OH)6 (зеленый

Скорость развития патины и цвет зависит от влажности и загрязнения воздуха, а не только от присутствия кислорода и углекислого газа. Патина развивается и развивается со временем.

© Статья WOC

Для связи с автором почта:[email protected]