Тхе Кип Слободе је позната знаменитост са иконичном плаво-зеленом бојом. Међутим, то није увек било зелено. Када је статуа откривена 1886. године, била је блиставо смеђе боје, као пени. До 1906. године боја се променила у зелену. Разлог због којег је Кип слободе променио боје је тај што је спољна површина прекривена стотинама танких бакар листови. Бакар реагира са зраком и формира патину или вердигрис. Слој Вердигрис штити доњи метал од корозија и разградњу, због чега бакар, месинг, и бронза скулптуре су толико издржљиве.
Хемијске реакције које чине кип слободе зеленим
Већина људи зна да бакар реагује са ваздухом и формира вердигрис, али статуа слободе је своје посебне боје због својих јединствених животних услова. Није једноставна појединачна реакција између бакра и кисеоника за производњу зеленог оксида као што можда мислите. Бакров оксид наставља да реагује и ствара бакар-карбонате, бакар-сулфид и бакар-сулфат.
Постоје три главна једињења која формирају плаво-зелену патину:
- Цу4ТАКО4(ОХ)6 (зелен)
- Цу2ЦО3(ОХ)2 (зелен)
- Цу3(ЦО3)2(ОХ)2 (Плави)
Ево шта се дешава: Бакар у почетку реагује са кисеоником из ваздуха оксидациона-редукциона или редокс реакција. Бакар донира електроне кисеонику, који оксидира бакар и смањује кисеоник:
2Цу + О2 → Цу2О (ружичаста или црвена)
Тада бакарни (И) оксид наставља да реагује са кисеоником и формира бакар-оксид (ЦуО):
- 2Цу2О + О2 → 4ЦуО (црна)
У време кад је саграђена Кип слободе, ваздух је садржавао пуно сумпора из загађења ваздуха изазваног сагоревањем угља:
- Цу + С → 4ЦуС (црна)
ЦуС реагира са угљендиоксидом (ЦО)2) из ваздуха и хидроксидних јона (ОХ-) из водене паре формирају три једињења:
- 2ЦуО + ЦО2 + Х2О → Цу2ЦО3(ОХ)2 (зелен)
- 3ЦуО + 2ЦО2 + Х2О → Цу3(ЦО3)2(ОХ)2 (Плави)
- 4ЦуО + СО3 + 3Х2О → Цу4ТАКО4(ОХ)6 (зелен)
Брзина којом се патина развија (у случају Статуе слободе) 20 година, а боја зависи од влажности и загађења ваздуха, а не само од присуства кисеоника и угљен-диоксида. Патина се развија и развија са временом. Готово сав бакар у Статуи и даље је оригинални метал, тако да се вердигрис развијао више од 130 година.
Једноставан експеримент Патине са новцем
Можете симулирати патинацију Кипа слободе. Не морате чак да чекате 20 година да бисте видели резултате. Требаћеш:
- бакрени пени (или било који бакар, месинг или бронзани метал)
- сирће (разблажена сирћетна киселина)
- со (натријум хлорид)
- Помијешајте заједно око чајне кашике соли и 50 милилитара сирћета у малој посуди. Тачна мерења нису битна.
- Умешајте половину новчића или другог предмета на бази бакра. Посматрајте резултате. Ако је новчић био досадан, половина коју сте умочили сада би требала бити сјајна.
- Ставите новчић у течност и оставите га да стоји 5-10 минута. Требао би бити сјајан. Зашто? Сирћетна киселина из сирћета и натријум хлорида (соли) реаговали су да би добили натријум ацетат и хлороводоник (хлороводонична киселина). Киселина је уклонила постојећи оксидни слој. Овако се статуа можда појавила када је била нова.
- Ипак, хемијске реакције се и даље дешавају. Не испирајте кованицу соли и сирћета. Оставите да се природно осуши и посматрајте га сутрадан. Да ли видите да се формира зелена патина? Кисеоник и водена пара у ваздуху реагују с бакром и формирају вердигрис.
Белешка: Сличан скуп хемијских реакција изазива бакар, месинг и бронзани накит претворите своју кожу у зелену или црну!
Сликање статуе слободе?
Када је статуа први пут постала зелена, људи у власти одлучили су да је обоје. Њујоршке новине су штампиле приче о пројекту 1906. године, што је довело до јавног разбијања. А Тимес новинар је интервјуисао произвођача бакра и бронце, питајући га да ли мисли да статуу треба поново офарбати. Потпредседник компаније је рекао да је сликање непотребно јер патина штити метал и да се такав чин може сматрати вандализмом.
Иако је сликање Кипа слободе више пута предложено током година, то није учињено. Међутим, бакља, која је првобитно била бакарна, кородирала је након обнове ради постављања прозора. У 1980-има оригинална бакља је одсечена и замењена једном обложеном златним листом.