Πώς επηρεάζει το οξύ το χαλκό;

Με τη λαμπερή εμφάνισή του και την εξαιρετική αγωγιμότητα, ο χαλκός χρησιμοποιείται σε καλώδια οικιακής χρήσης, κυκλώματα υπολογιστών, διακοσμητικά αντικείμενα και ακόμη και το Άγαλμα της Ελευθερίας. Η χρήση του σε πένες το καθιστά κοινό μέρος πολλών επιστημονικών πειραμάτων, συμπεριλαμβανομένου του τρόπου με τον οποίο το οξύ επηρεάζει αυτό το μέταλλο. Οι νεότεροι μαθητές μπορούν να διερευνήσουν τη δράση των ασθενών οξέων, ενώ οι μεγαλύτεροι μαθητές ενδέχεται να έχουν την ευκαιρία να ανακαλύψουν τις επιδράσεις των ισχυρών οξέων στον χαλκό.

Το πιο κοινό αδύναμο οξύ που έχουμε γύρω από το σπίτι είναι το ξίδι - ένα διάλυμα 5% οξικού οξέος. Με την πάροδο του χρόνου, οι χάλκινες πένες γίνονται καφέ καθώς ο χαλκός οξειδώνεται με τον αέρα. Το ξίδι και άλλα ασθενή οξέα όπως ο χυμός εσπεριδοειδών διαλύουν αυτό το στρώμα οξειδίου του χαλκού. Αφού μουλιάσετε την πένα στο οξύ, ξεπλύνετε με καθαρό νερό και θα μείνετε με μια λαμπερή πένα.

Αν και ο καθαρισμός των πένων σας με ξύδι μπορεί να κάνει ένα διασκεδαστικό πείραμα στο σπίτι, αποφύγετε να κάνετε το πείραμα σε μεγάλες ποσότητες. Το οξείδιο του χαλκού και το ξίδι σχηματίζουν οξικό χαλκό, το οποίο είναι επιβλαβές για τα ψάρια και τα φυτά. Χρησιμοποιήστε όσο το δυνατόν λιγότερο ξίδι και πλύνετε το επιπλέον κάτω από το νεροχύτη με άφθονο νερό. Επίσης, μην χρησιμοποιείτε ξίδι για να καθαρίσετε αντίκες νομίσματα, καθώς ο καθαρισμός μειώνει την αξία τους.

Τα ισχυρά οξέα περιλαμβάνουν νιτρικό οξύ, θειικό οξύ, υδροχλωρικό οξύ και φωσφορικό οξύ. Η ικανότητα ενός οξέος να οξειδώνει μέταλλα καθορίζει την επίδρασή του στον χαλκό. Το υδροχλωρικό και το φωσφορικό οξύ δεν οξειδώνουν καλά τα μέταλλα και δεν διαλύουν τον χαλκό. Το θειικό οξύ έχει μέτρια οξειδωτική ικανότητα και διαλύει τον χαλκό με την πάροδο του χρόνου. Με υψηλή οξειδωτική αντοχή, το νιτρικό οξύ θα διαλύσει εντελώς τον χαλκό, μετατρέποντάς τον πράσινο και στη συνέχεια μπλε καθώς το μέταλλο φθείρεται σε λίγα λεπτά. Τυχόν πειράματα με ισχυρά οξέα πρέπει να γίνονται σε εργαστήριο εξοπλισμένο με απαγωγό.

Το άγαλμα της ελευθερίας είναι φτιαγμένο με λεπτό δέρμα χαλκού. Όταν το άγαλμα εμφανίστηκε για πρώτη φορά, είχε την μεταλλική κόκκινη λάμψη μιας νέας δεκάρας. Το πράσινο χρώμα στο άγαλμα τώρα δεν είναι αποτέλεσμα της όξινης βροχής, αλλά της φυσικής οξείδωσης ως αντίδραση του αέρα και της υγρασίας. Το άγαλμα θα μπορούσε να καθαριστεί στο σύνολό του χρησιμοποιώντας ένα ασθενές διάλυμα οξέος, αλλά αυτό θα αφαιρούσε το προστατευτικό οξείδιο του χαλκού, σκουπίστε μέρος του χαλκού και αφήστε το χαλκό κάτω από εκτεθειμένο σε περισσότερα οξείδωση. Με την πάροδο του χρόνου, το άγαλμα θα εξαφανιζόταν εάν καθαριζόταν τακτικά.