Γιατί το Pennies Corrode;

Αν κοιτάξετε μια δεκάρα, φαίνεται να είναι χαλκός, αλλά εκτός αν είναι πολύ παλιά, είναι στην πραγματικότητα ένας συνδυασμός μετάλλων που μπορεί να περιλαμβάνει χαλκό, ψευδάργυρο, κασσίτερο, νικέλιο ή χάλυβα. Ανεξάρτητα από το αν η πένα σας περιέχει άλλα μέταλλα, η επιφάνεια είναι σχεδόν πάντα χαλκός και η έκθεση στην ατμόσφαιρα μετατρέπεται σε μέταλλο. Ένας λόγος που οι πένες περιέχουν ψευδάργυρο είναι επειδή το μέταλλο έχει υψηλή αντοχή στην ατμοσφαιρική διάβρωση.

Το νομισματοκοπείο των Ηνωμένων Πολιτειών άρχισε να παράγει πένες το 1793, και μέχρι το 1837, το νόμισμα ήταν 100 τοις εκατό χαλκός. Από το 1837 έως το 1857, η πένα ήταν χαλκός - περιείχε 95 τοις εκατό χαλκό και 5 τοις εκατό ψευδάργυρο και κασσίτερο. Το 1857, το νομισματοκοπείο άρχισε να παράγει πένες με 12% νικέλιο και 88% χαλκό που είχε λευκή εμφάνιση. Η παραγωγή χάλκινων πενών συνεχίστηκε το 1864 και η σύνθεση παρέμεινε αμετάβλητη μέχρι το 1962, όταν αφαιρέθηκε ο κασσίτερος, αφήνοντας 95% χαλκό και 5% ψευδάργυρο. Το 1982, το νομισματοκοπείο σταμάτησε να παράγει χάλκινες πένες και άρχισε να παράγει χαλκού με ψευδάργυρο πένες με σύνθεση 97,5% ψευδάργυρος και 2,5% χαλκός. Οι περισσότερες πένες που παράγονται το 1943 ήταν χάλυβες σε μια προσπάθεια διατήρησης του χαλκού για την πολεμική προσπάθεια.

Ο χαλκός σε μια πένα, είτε σχηματίζει το μεγαλύτερο μέρος του νομίσματος είτε απλώς ένα επιφανειακό στρώμα, γίνεται θαμπό όταν εκτίθεται στον αέρα. Ο λόγος είναι ότι τα άτομα χαλκού συνδυάζονται με μόρια οξυγόνου για να σχηματίσουν οξείδιο του χαλκού, σε μια χημική διαδικασία που ονομάζεται οξείδωση. Στην απλή αντίδραση, καθένα από τα άτομα οξυγόνου σε ένα μόριο οξυγόνου συνδυάζεται με ένα άτομο χαλκού, και το αποτέλεσμα είναι δύο μόρια οξειδίου του χαλκού. Όταν η οξείδωση συμβαίνει με σίδηρο, το αποτέλεσμα ονομάζεται σκουριά. Μια δεκάρα με υψηλή περιεκτικότητα σε χαλκό δεν θα αποσυντεθεί στον αέρα, επειδή μόλις σχηματιστεί ένα επιφανειακό στρώμα οξειδίου του χαλκού, αποτρέπει την περαιτέρω διάβρωση.

Ο ψευδάργυρος είναι ένα μεταβατικό μέταλλο που αντιστέκεται στη σκουριά και χρησιμοποιείται συχνά για την επίστρωση άλλων μετάλλων για να αποφευχθεί η διάβρωση - μια διαδικασία που ονομάζεται γαλβανισμός. Τα κράματα χαλκού και ψευδαργύρου ονομάζονται ορείχαλκος και χρησιμοποιούνται από την αρχαιότητα. Όταν ο χαλκός και ο ψευδάργυρος διαχωρίζονται από ένα ξεχωριστό στρώμα, ωστόσο, καθώς βρίσκονται σε νεότερες πένες, μια αντίδραση γαλβανικών κυττάρων μπορεί να συμβεί σε αλμυρό νερό που επιταχύνει τη διάβρωση. Αυτή η αντίδραση είναι η ίδια που διαβρώνει τους χαλκοσωλήνες που συνδέονται με γαλβανισμένους χάλυβα χωρίς διηλεκτρικό σύνδεσμο. Προκαλείται από την ηλεκτρική ενέργεια, η οποία γίνεται πιο εύκολα στο αλμυρό νερό από ό, τι στον αέρα.

Δεν είναι δύσκολο να καθαρίσετε βαρετές πένες. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να τα βυθίσετε σε ένα διάλυμα εάν νερό, ξύδι και αλάτι. Το οξικό οξύ στο ξύδι που διαλύει το οξείδιο του χαλκού και προσθέτοντας αλάτι επιταχύνει τη διαδικασία. Οι διαβρωμένες πένες συνήθως φωτίζονται ξανά σε λιγότερο από ένα λεπτό. Μπορείτε να έχετε παρόμοια αποτελέσματα χρησιμοποιώντας χυμό λεμονιού, ο οποίος περιέχει κιτρικό οξύ. Εάν αφαιρέσετε μια δεκάρα από αυτό το διάλυμα και το αφήσετε σε ένα τραπέζι χωρίς να το στεγνώσετε, θα σχηματίσει μια πράσινη επίστρωση. Αυτός είναι ο μαλαχίτης, ένα άλας χαλκού.