Come funziona atmosferici influisce la Statua della Libertà?

Panoramica

La Statua della Libertà è stato dedicato il 28 Ottobre 1886, per commemorare il 100 ° anniversario della dichiarazione di indipendenza. È fatto di 350 fogli quadrati di rame (più la mano destra e torcia) rivettati ad una, impalcature riblike interna di travi di ferro pozzanghere. Grazie alla sua vicinanza con l'Oceano Atlantico, la Statua della Libertà è costantemente esposto agli effetti corrosivi di vapore acqueo sale. La corrosione causata da questa combinazione di acqua ed elettroliti (cioè, sale) rientra in due categorie: l'ossidazione del rame (con conseguente rivestimento grigioverde sulla superficie del monumento) e la corrosione galvanica del ponteggio di ferro puddled.

L'ossidazione del rame, alias Verderame

Verdigris è il rivestimento verde di sali di rame che si forma sul rame che è esposto ad umidità per lunghi periodi di tempo. Ci sono molti diversi sali di rame. La patina grigio-verde sulla superficie della Statua della Libertà è una miscela di diversi sali di rame diversi formati da competizione reazioni di ossidazione.

A causa del pH basico dell'oceano (~ 8,1), la maggior parte del sale di rame è bronchantite. Il gruppo solfato proviene da una reazione in cui l'inquinamento biossido di zolfo viene ossidato in aria per formare triossido di zolfo. In combinazione con le molecole d'acqua, SO3 forma acido solforico (H2SO4). Come aumentare la SO2 (e H2SO4) i livelli, il pH rete dell'ambiente della statua diminuisce. Questo ha causato alcuni dei cristalli bronchantite per trasformare la forma antlerite più acida. Questo è pericoloso perché antlerite si scioglie in acqua più facilmente di bronchantite, che espone rame metallico fresco per ulteriore ossidazione.

Nel frattempo, in presenza di acqua e anidride carbonica, una porzione più piccola della Statua della Libertà di rame metallo reagisce per formare carbonato di rame (CuCO3). Anche se questa è la forma più comune di verderame interno, la combinazione di mare alcalinità e l'inquinamento di anidride solforosa fare solfato di rame vincere fuori.

Infine, in misura minore, gli ioni cloruro nel vapore acqueo (cioè dal NaCl in acqua salata) deposito sul metallo di rame, che porta alla creazione di CuCl2. Mentre CuCl2 anidra è in realtà di colore giallo-marrone, la forma diidrata è un colore blu-verde radiante.

La galvanica corrosione del ferro

Nonostante la sua visibilità, il rivestimento verdigris riguarda solo circa un centesimo di un pollice di spessore delle lastre di rame. La forma veramente dannosa di corrosione (per le quali il monumento doveva essere chiuso e riparato nel 1980) è la reazione galvanica tra il ferro pozzanghere ei rivetti in rame che tengono le piastre in posizione.

Attraverso perdite nella torcia, goccioline di acqua di mare condensati e raccolti all'interno della statua. Perché rame metallico ha un potenziale di riduzione più elevato che il ferro metallo, ferro spontaneamente dissolversi in diversi ioni quando si tocca una soluzione elettrolitica che è anche toccando il rame. Questa classifica dei rispettivi tendenze metalli nei confronti ossidazione è conosciuto come una "serie galvanica."

Questa progressiva dissoluzione delle travi di ferro causato le piastre per allentare, minacciando l'integrità della statua. Per correggere questo, il progetto di riparazione sostituito ogni trave di ferro con una trave di acciaio inox. Nella serie galvanica per acqua di mare, rame ranghi superiore lega di acciaio inossidabile - impedendo così la corrosione galvanica della struttura di supporto.