自由女神像是一个著名的地标，具有标志性的蓝绿色。然而，它并不总是绿色的。当雕像于1886年揭幕时，它是一个闪亮的棕色，像一枚便士。到1906年，颜色已经变为绿色。自由女神像变色的原因是外表面覆盖着数百层薄铜片。铜和空气反应形成铜绿或铜绿。铜绿层保护底层金属免受腐蚀和退化，这就是铜、黄铜和青铜雕塑如此耐用的原因。

使自由女神像变绿的化学反应

大多数人都知道铜与空气反应形成铜绿，但由于其独特的环境条件，自由女神像有其独特的颜色。铜和氧之间并不是像你们想象的那个样，通过简单的单一反应生成绿色氧化物。氧化铜继续反应生成碳酸铜、硫化铜和硫酸铜。

形成蓝绿色铜绿的主要化合物有三种：

• Cu4SO4（OH）6（绿色）
• Cu2CO3（OH）2（绿色）
• Cu3（CO3）2（OH）2（蓝色）

发生的情况如下：最初，铜与空气中的氧气发生氧化还原或氧化还原反应。铜向氧气提供电子，氧气氧化铜并减少氧气：

2Cu+O2→ Cu2O（粉红色或红色）

然后，氧化铜（I）继续与氧反应形成氧化铜（CuO）：

• 2Cu2O+O2→ 4CuO（黑色）

在自由女神像建造时，空气中含有大量的硫，这些硫来自燃烧煤炭造成的空气污染：

• 铜+硫→ 4CuS（黑色）

CuS与空气中的二氧化碳（CO2）和水蒸气中的氢氧化物离子（OH-）反应，形成三种化合物：

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

铜绿发展的速度（自由女神像为20年）和颜色取决于湿度和空气污染，而不仅仅是氧气和二氧化碳的存在。铜绿随着时间的推移而发展和演变。雕像中几乎所有的铜仍然是原始金属，因此铜绿铜像已经发展了130多年。

用便士做简单的铜绿试验

你可以模拟自由女神像的颜色。你甚至不需要等20年才能看到结果。您将需要：

• 铜币（或任何铜、黄铜或青铜金属）
• 醋（稀醋酸）
• 盐（氯化钠）

1. 在一个小碗里混合大约一茶匙盐和50毫升醋。精确的测量并不重要。
2. 将硬币的一半或另一个铜基物体浸入混合物中。观察结果。如果硬币是钝的，你蘸的那一半现在应该是亮的。
3. 将硬币放入液体中，静置5-10分钟。它应该很闪亮。为什么？醋中的醋酸与氯化钠（盐）反应生成醋酸钠和氯化氢（盐酸）。酸去除了现有的氧化层。这就是雕像在新的时候的样子。
4. 然而，化学反应仍在发生。不要把盐和醋的硬币冲洗掉。自然晾干，第二天观察。你看到绿色的铜绿形成了吗？空气中的氧气和水蒸气与铜反应形成铜绿。

注意：一组类似的化学反应会导致铜、黄铜和青铜首饰使你的皮肤变绿或变黑！

画自由女神像？

当雕像第一次变成绿色时，权威人士决定它应该被粉刷。1906年，纽约报纸刊登了有关该项目的报道，引起了公众的强烈抗议。《泰晤士报》记者采访了一家铜和青铜制造商，询问他是否认为雕像应该重新粉刷。该公司副总裁表示，油漆是不必要的，因为铜绿保护金属，这种行为可能被视为故意破坏。

尽管多年来有人多次建议为自由女神像上漆，但至今仍未完成。然而，最初是铜制的火炬在安装窗户的改造后被腐蚀了。20世纪80年代，最初的火炬被割掉，取而代之的是一支涂有金叶的火炬。