لماذا تتآكل البنسات؟

إذا نظرت إلى بنس واحد ، يبدو أنه نحاسي ، لكن ما لم يكن قديمًا جدًا ، فهو في الواقع مزيج من المعادن التي قد تشمل النحاس والزنك والقصدير والنيكل أو الفولاذ. سواء كان بنسك يحتوي على معادن أخرى أم لا ، فإن السطح يكون دائمًا من النحاس ، والتعرض للغلاف الجوي يجعل هذا المعدن باهتًا. أحد أسباب احتواء البنسات المعدنية على الزنك هو أن هذا المعدن يتمتع بمقاومة عالية للتآكل الجوي.

بدأت الولايات المتحدة بالنعناع في إنتاج البنسات في عام 1793 ، وحتى عام 1837 ، كانت العملة المعدنية 100 في المائة من النحاس. من عام 1837 إلى عام 1857 ، كان البنس من البرونز - يحتوي على 95 في المائة من النحاس و 5 في المائة من الزنك والقصدير. في عام 1857 ، بدأ النعناع بإنتاج العملات المعدنية بنسبة 12 في المائة من النيكل و 88 في المائة من النحاس ذات المظهر الأبيض. استؤنف إنتاج البنسات البرونزية في عام 1864 ، وظل التركيب دون تغيير حتى عام 1962 ، عندما تمت إزالة القصدير ، تاركًا 95 في المائة من النحاس و 5 في المائة من الزنك. في عام 1982 ، توقف النعناع عن إنتاج بنسات النحاس وبدأ في إنتاج بنسات الزنك المطلية بالنحاس بتركيبة من 97.5 بالمائة من الزنك و 2.5 بالمائة من النحاس. تم إنتاج معظم البنسات في عام 1943 من الصلب في محاولة للحفاظ على النحاس للمجهود الحربي.

النحاس في قطعة نقدية ، سواء كان يشكل الجزء الأكبر من العملة المعدنية أو مجرد طبقة سطحية ، يصبح باهتًا عند تعرضه للهواء. والسبب هو أن ذرات النحاس تتحد مع جزيئات الأكسجين لتكوين أكسيد النحاس ، في عملية كيميائية تسمى الأكسدة. في التفاعل البسيط ، تتحد كل ذرة من ذرات الأكسجين في جزيء الأكسجين مع ذرة النحاس ، وتكون النتيجة جزيئين من أكسيد النحاس. عندما تحدث الأكسدة بالحديد ، فإن النتيجة تسمى الصدأ. لن يتفكك الفلس الذي يحتوي على نسبة عالية من النحاس في الهواء ، لأنه بمجرد تشكل طبقة سطحية من أكسيد النحاس ، فإنه يمنع المزيد من التآكل.

الزنك هو معدن انتقالي يقاوم الصدأ ، وغالبًا ما يستخدم لطلاء المعادن الأخرى لمنعها من التآكل - وهي عملية تسمى الجلفنة. تسمى سبائك النحاس والزنك بالنحاس ، وقد تم استخدامها منذ العصور القديمة. عندما يتم فصل النحاس والزنك بطبقة مميزة ، ومع ذلك ، كما هو الحال في البنسات الجديدة ، يمكن أن يحدث تفاعل الخلية الجلفانية في الماء المالح الذي يسرع من التآكل. هذا التفاعل هو نفسه الذي يؤدي إلى تآكل الأنابيب النحاسية المرتبطة بأنابيب الصلب المجلفن بدون اقتران عازل. إنه ناتج عن الكهرباء ، والتي يتم توصيلها بسهولة في الماء المالح أكثر من الهواء.

ليس من الصعب تنظيف البنسات الباهتة. كل ما عليك فعله هو غمرها في محلول من الماء والخل والملح. حمض الأسيتيك الموجود في الخل الذي يذيب أكسيد النحاس ويضيف الملح يسرع العملية. عادة ما تتحول العملات المعدنية المتآكلة إلى السطوع مرة أخرى في أقل من دقيقة. يمكنك الحصول على نتائج مماثلة باستخدام عصير الليمون الذي يحتوي على حامض الستريك. إذا قمت بإزالة فلس واحد من هذا المحلول وتركته على منضدة دون تجفيفه ، فسوف يشكل طبقة خضراء. هذا هو الملكيت ، ملح من النحاس.