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Warum ist die Freiheitsstatue grün?

Wissenschaft
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Die Freiheitsstatue ist ein Wahrzeichen mit einer kultigen blaugrünen Farbe. Es war jedoch nicht immer grün. Als die Statue 1886 enthüllt wurde, hatte sie eine glänzende braune Farbe wie ein Penny. Bis 1906 hatte sich die Farbe in grün geändert. Der Grund, warum die Freiheitsstatue die Farben änderte, ist, dass die äußere Oberfläche mit Hunderten von dünnen Kupferblechen bedeckt ist. Kupfer reagiert mit der Luft zu Patina oder Grünspan. Die Grünspanschicht schützt das darunterliegende Metall vor Korrosion und Zersetzung, weshalb Kupfer-, Messing- und Bronzeskulpturen so langlebig sind.

Chemische Reaktionen, die die Freiheitsstatue grün machen

Die meisten Menschen wissen, dass Kupfer mit Luft unter Bildung von Grünspan reagiert, aber die Freiheitsstatue hat aufgrund ihrer einzigartigen Umgebungsbedingungen ihre eigene Sonderfarbe. Es ist keine einfache Reaktion zwischen Kupfer und Sauerstoff, um ein grünes Oxid zu erzeugen, wie Sie vielleicht denken. Das Kupferoxid reagiert weiter und bildet Kupfercarbonate, Kupfersulfid und Kupfersulfat.

Es gibt drei Hauptverbindungen, die die blaugrüne Patina bilden: 

  • Cu4SO4(OH)6 (Grün)
  • Cu2CO3(OH)2 (Grün)
  • Cu3(CO3)2(OH)2 (Blau)

Folgendes passiert: Zunächst reagiert Kupfer mit Luftsauerstoff in einer Oxidations-, Reduktions- oder Redoxreaktion. Kupfer gibt Elektronen an Sauerstoff ab, der das Kupfer oxidiert und den Sauerstoff reduziert:

2Cu + O2 → Cu2O (pink oder rot)

Dann reagiert das Kupfer (I) oxid weiter mit Sauerstoff zu Kupferoxid (CuO):

  • 2Cu2O + O2 → 4CuO (schwarz)

Zum Zeitpunkt des Baus der Freiheitsstatue enthielt die Luft viel Schwefel aus Luftverschmutzung durch Verbrennung von Kohle:

  • Cu + S → 4CuS (schwarz)

Das CuS reagiert mit Kohlendioxid (CO2) aus der Luft und Hydroxidionen (OH-) aus Wasserdampf zu drei Verbindungen:

  • 2CuO + CO2 + H2O → Cu2CO3(OH)2 (Grün)
  • 3CuO + 2CO2 + H2O → Cu3(CO3)2(OH)2 (Blau)
  • 4CuO + SO3 +3H2O → Cu4SO4(OH)6 (Grün)

Die Geschwindigkeit, mit der sich die Patina entwickelt (20 Jahre bei der Freiheitsstatue) und die Farbe, hängt von der Luftfeuchtigkeit und der Luftverschmutzung ab, nicht nur von der Anwesenheit von Sauerstoff und Kohlendioxid. Patina entwickelt und entwickelt sich im Laufe der Zeit. Fast das gesamte Kupfer in der Statue ist noch immer das Originalmetall, daher entwickelt sich der Grünspan seit über 130 Jahren.

Einfaches Patina-Experiment mit Pennies

Sie können die Patinierung der Freiheitsstatue simulieren. Sie müssen nicht einmal 20 Jahre warten, um Ergebnisse zu sehen. Du wirst brauchen:

  • Kupferpfennige (oder jedes Kupfer-, Messing- oder Bronzemetall)
  • Essig (verdünnte Essigsäure)
  • Salz (Natriumchlorid)
  1. Mischen Sie etwa einen Teelöffel Salz und 50 Milliliter Essig in einer kleinen Schüssel. Die genauen Maße sind nicht wichtig.
  2. Tauchen Sie die Hälfte der Münze oder einen anderen kupferbasierten Gegenstand in die Mischung. Beobachten Sie die Ergebnisse. Wenn die Münze stumpf war, sollte die Hälfte, die Sie eingetaucht haben, jetzt glänzend sein.
  3. Legen Sie die Münze in die Flüssigkeit und lassen Sie sie 5-10 Minuten ruhen. Es sollte sehr glänzend sein. Warum? Die Essigsäure aus dem Essig und Natriumchlorid (Salz) reagierte unter Bildung von Natriumacetat und Chlorwasserstoff (Salzsäure). Die Säure entfernte die vorhandene Oxidschicht. So könnte die Statue erschienen sein, als sie neu war.
  4. Dennoch finden immer noch chemische Reaktionen statt. Spülen Sie die Salz- und Essigmünze nicht ab. Lassen Sie es natürlich trocknen und beobachten Sie es am nächsten Tag. Sehen Sie, wie sich die grüne Patina bildet? Der Sauerstoff und der Wasserdampf in der Luft reagieren mit dem Kupfer, um Grünspan zu bilden.

Hinweis: Bei ähnlichen chemischen Reaktionen färbt sich die Haut von Kupfer-, Messing- und Bronzeschmuck grün oder schwarz!

Die Freiheitsstatue malen?

Als die Statue zum ersten Mal grün wurde, entschieden die Verantwortlichen, dass sie gemalt werden sollte. Die New Yorker Zeitungen druckten Geschichten über das Projekt im Jahr 1906, was zu einem öffentlichen Aufschrei führte. EIN Mal Reporter interviewte einen Kupfer- und Bronzehersteller und fragte, ob er der Meinung sei, dass die Statue neu gestrichen werden sollte. Der Vizepräsident des Unternehmens sagte, dass das Malen unnötig sei, da die Patina das Metall schütze und eine solche Handlung als Vandalismus angesehen werden könne.

Obwohl das Malen der Freiheitsstatue im Laufe der Jahre mehrmals vorgeschlagen wurde, wurde dies nicht getan. Die ursprünglich aus Kupfer bestehende Fackel korrodierte jedoch nach einer Renovierung, um Fenster einzubauen. In den 1980er Jahren wurde die ursprüngliche Fackel abgeschnitten und durch eine mit Blattgold beschichtete ersetzt.

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