说起美国地标,很多人都会想到自由女神像。它不仅是见证美利坚与法兰西友谊的象征,更甚至被称作是地球上最著名的地标之一,表达着向往自由的崇高理想。
但是你要知道,自由女神像最开始并不是蓝绿色的!早在年,法国将雕像送给美国时,他还是一座非常壮观、巨大的铜像,就像街头普通的铜塑颜色一样。美国化学学会的科学家对这个现象做出了科学的解释。
颜色的变化是由于长时间暴露在空气中自然氧化与美国当地空气污染影响,这种变化并不单单是一个简单的化学反应,而是几十年来来各种复杂反应形成的特殊的物质。
首先,铜像与空气中的氧气相接触,铜原子核外轨道失去电子,并被氧气接收,发生氧化还原反应,生成鲜红色的氧化亚铜附着在铜像外表。而这种化学物质中的铜原子是正一价的,极不稳定,在湿润的空气中非常容易继续失去电子并转移到邻近的氧原子上,从而使女神穿上了灰褐色、近黑色的二价氧化铜外衣,看起来更加阴沉。
另一方面,由于美国工业近百年来的高速发展,大量重污染气体弥漫在城市上空,对大气造成了无法挽回的损害。如二氧化硫(SO2),这种有毒气体的工业废气遇水即溶。再加上氧气与之相互作用,一旦下雨,便形成硫酸雨。
此时,不稳定的一价氧化亚铜发生歧化反应,生成褐色的铜与氧化铜的混合物。而氧化铜继续发生化学反应,生成绿色的碱式碳酸铜。当反应进行到此步骤时,我们印象中的自由女神像便开始慢慢成型。由于雕像沿海,海风中携带的水蒸气中含有大量的氯离子,最终与铜像作用生成苹果绿至暗绿色的Cu2Cl(OH)3,使雕像更加环保、“美观”。
自由女神像保持这种蓝绿色已有多年的时间了,因为Cu2Cl(OH)3已达到最高氧化态,化学性质是非常稳定的。但是在这层碱式氯化铜下面,仍旧是一百多年前的青铜色。
有一些科学家产生了一个大胆的想法,建议把女神像的颜色通过化学手段恢复成古铜色,但许多当地百姓对这一做法持反对意见。如此看来,自由女神像不仅仅是美法友谊、追求独立、向往自由的见证者,也是一位美国作为超级大国在迅速崛起过程中因工业发展造成大气污染的亲历者!