Tại sao tượng Nữ Thần Tự Do lại có màu xanh?

Ai cũng biết tượng Nữ Thần Tự Do là quà tặng của Pháp dành cho Mỹ và nằm ở New York nhưng ít ai biết hoặc ít ai để ý về màu sắc xanh của bức tượng rất nổi tiếng này. Bức tượng được làm từ đồng cho vỏ ngoài và dĩ nhiên nó có màu đồng nhưng qua nhiều nằm với các phản ứng hóa học và đặc thù của môi trường thành phố New York đã khiến Statue of Liberty có sắc xanh nhạt rất đặc trưng.

Mình không đi sâu về hoàn cảnh ra đời và các tính chất của bức tượng này vì nó quá nổi tiếng rồi, chỉ điểm sơ qua thôi nhé. Bản thân bức tượng này có chiều cao 46 mét, kết hợp với phần chân đế thì chiều cao lên tới ngọn đuốc là 93 mét. Statue of Liberty được thiết kế và hoàn thiện tại Pháp, có sự góp sức của Gustave Eiffel (người thiết kế ra tháp Eiffel tại Paris), sau đó nó được chia nhỏ thành 350 miếng nhỏ và đóng trong 214 thùng để Hải quân Pháp đưa tới Mỹ năm 1885.

Tượng có khung thép rỗng, bên trong là hệ thống giá đỡ và bậc thang để khách du lịch leo lên đài quan sát phía trên. Tổng cộng thì khoảng 113 tấn thép và gần 30 tấn đồng được sử dụng, trong đó đồng được tán mỏng thành các lá để hoàn thiện phần ngoại thất của tượng. Chính lớp vỏ bằng đồng đã khiến cho bức tượng có màu sắc kinh điển như ngày nay.

Trung Quốc: Từ quốc gia sao chép bị khinh thường đến siêu cường công nghệ

Không cần giỏi môn Hóa học cũng biết khi đồng bị ô xi hóa sẽ tạo thành màu xanh lá (verdigris) nhưng màu xanh của Statue of Liberty có nét đặc trưng riêng, mà được cho là nhờ điều kiện môi trường của New York. Tuy nhiên, phản ứng hóa học đơn thuần giữa đồng và ô xy không đủ tạo nên màu xanh ô xít như chúng ta thấy, đồng ô xít tiếp tục phản ứng để tạo ra đồng carbonate, đồng sunfua và sunfat. Rồi cái lớp màu xanh sau quá trình đồng bị ô xi hóa cũng có tác dụng bảo vệ nữa nhé anh em, lớp này gọi là patina.

Hãy bắt đầu bằng việc đồng phản ứng với oxy trong không khí trong một phản ứng gọi là ô xi hóa khử (redox). Đồng sẽ dâng hiến các electron (hạt mang điện tích) cho ô xi và tạo thành đồng ô xít (Cu2O, hay còn gọi là culprite, với màu đỏ hoặc hồng). Rồi sau đó, culprite lại dâng hiến electron cho ô xi để tạo thành tenorite (4CuO) có màu đen, trong nhiều tấm hình cũ chúng ta thấy tượng có màu đen sẫm là vì thế.

Đến đoạn này mới thú vị nè, trong thời gian mà Statue of Liberty được dựng lên thì New York bị ô nhiễm không khí vì quá trình đốt than, tạo ra rất nhiều sunfua trong không khí. Hơi nước sẽ cùng với sunfua tạo thành axit sunfuric, khi kết hợp với đồng ô xit trên bức tượng thì ra màu xanh. Không chỉ có thế, clorua từ nước biển bốc hơi cũng giúp cho tượng trở nên xanh hơn nữa. Như vậy, chỉ riêng phản ứng hóa học giữa đồng và ô xy là không đủ tạo nên màu xanh rất riêng, mà môi trường cũng đóng vai trò quan trọng.

Sự gan dạ

Trên thực tế, tốc độ để lớp màu xanh (patina) phát triển (với Statue of Liberty người ta nói là 20 năm) phụ thuộc cả vào độ ẩm và ô nhiễm không khí, chứ không chỉ là ô xy và carbon dioxit. Chính lớp màu xanh này đã bảo vệ cho vỏ đồng của bức tượng được như nguyên gốc qua thời gian hơn 130 năm.

Chính quyền thành phố ban đầu khi thấy tượng ngả xanh cũng lo lắng và muốn sơn để khôi phục màu đồng nguyên bản. Nhiều tranh luận đã nổ ra về tính khả thi của việc sơn sửa nhưng sau cùng thì không có hoạt động nào như vậy diễn ra. Tạp chí Times từng phỏng vấn một nhà sản xuất đồng thì người này nói quá trình sơn là không cần thiết vì lớp patina đó giúp bảo vệ đồng bên trong, việc sơn lại còn được coi là một hoạt động phá hoại với bức tượng.

Nguồn: rd, Wonderopolis, Thoughtco, iflscience, Dailymail