De ce se înverzește cuprul?
Cuprul are o nuanță roșiatică frumoasă, dar atunci când este expus la intemperii, metalul suferă o serie de reacții chimice care îl fac să devină verde.
Dar de ce are loc această transformare a culorii? Răspunsul, se pare, este similar cu motivul pentru care fierul ruginește – dacă fierul este lăsat neprotejat în aer liber, se va coroda și se va forma un strat exterior de culoare portocalie sau roșiatică.
„Atunci când metalul de cupru se corodează, formează ceea ce se numește un strat de oxid”, a declarat Paul Frail, un inginer specializat în tratarea coroziunii de la Suez Water Technologies & Solutions, cu sediul în Trevose, Pennsylvania, SUA, indică Live Science.
Misterele cuprului
Stratul de oxid, a explicat Frail, se formează atunci când suprafața cuprului reacționează cu oxigenul și apa prezente în atmosfera Pământului. Stratul este alcătuit din săruri de cupru și oxigen și devine mai gros în timp. În cele din urmă, cuprul de sub acest strat nu mai este suficient de expus la aer pentru a reacționa.
„Inițial, poate părea pătat sau negru”, a spus Frail, care este și membru al Societății Americane de Chimie. „Pe măsură ce pelicula de oxid se maturizează și crește, culoarea va prinde tot mai mult contur, va începe să se schimbe, variind de la galben-roșu, albastru și până la o culoare verzuie”.
Statuia Libertății, a remarcat el, este un exemplu faimos al cuprului care devine verde, la fel ca metalul de cupru utilizat în alte tipuri de statui și în clădirile mai vechi ale guvernului, clădiri de birouri sau universități.
Culoarea specifică a cuprului
Culoarea pe care o vedem pe cuprul mai vechi expus la aer nu se datorează direct oxidului de cupru sau reacției cuprului cu oxigenul, în aerul uscat, a spus Mark Jones, un chimist pensionat la Dow Chemical.
Când are loc reacția oxidului, oxizii nu sunt colorați. Mai degrabă, culoarea provine din „reacțiile urmelor de sulfat și clorură din atmosferă cu oxidul de cupru”, a spus Jones. Oxizii de sulf provin din arderea combustibililor cu sulf, de exemplu, și apoi cad pe cupru prin ploaie.
„Ei reacționează cu oxizii de pe suprafața cuprului și dau culoare”, a spus Jones despre oxizii de sulf, care sunt întotdeauna prezenți la niveluri scăzute în aer. Aceasta este o demonstrație a modului în care schimbarea treptată a culorii pe care o are cuprul necesită mai mulți pași.
Metale de tranziție
Pe tabelul periodic al elementelor, cuprul este situat lângă nichel și zinc în primul rând a ceea ce se numesc metale de tranziție, care se referă la metale cu anumite proprietăți specifice. Aceste proprietăți includ o mai bună conductibilitate a electricității, rezistența la coroziune,maleabilitate sau proprietatea de a fi termoconductori.
Cuprul, ca și aceste alte metale, poate fi combinat cu ușurință pentru a forma aliaje, a remarcat Frail, care au proprietăți populare în construcții, inclusiv coroziune lentă în comparație cu fierul. „Un aliaj comun de cupru este alama, unde cuprul este amestecat cu zinc”, a spus Frail. De asemenea, cuprul se află deasupra argintului și aurului pe tabelul periodic, ceea ce înseamnă că are o chimie similară cu aceste elemente, a spus Jones. Nici una nu este oxidată rapid, a remarcat el – în timp ce aurul este complet rezistent la oxidare, argintul este mai puțin rezistent decât aurul și cuprul chiar mai puțin decât aurul sau argintul.
„Toate aceste trăsături și abundența sa naturală prin comparație cu aurul și argintul, contribuie la utilizarea cuprului în aplicații electrice”, a adăugat el. Cuprul este, de asemenea, componenta majoră a catalizatorului folosit pentru a produce metanol și clorură de vinil.
Vă mai recomandăm și:
Inele de culoarea cuprului din ochii unui bărbat, indiciu pentru o boală foarte rară