Miksi Pennies muuttaa väriä?

Kuten kaikki kuparista valmistetut materiaalit, penniäkin korroosiota. Vaikka kupari kestää useimpia materiaaleja, se pyrkii syövyttämään, kun se altistuu hapelle, rikkille tai ammoniakille. Tämä tarkoittaa, että penniäkin syöpyy, kun se vain altistuu happelle ilmassa, jota hengitämme päivittäin. Kupari reagoi happimolekyylien kanssa prosessissa, joka tunnetaan nimellä hapetus. Hapetuksen jälkeen tämän reaktion sivutuote jättää vihreän kalvon kerroksen penniäkään. Tätä vihreää kalvoa kutsutaan joskus patinaksi ja sitä pidetään toivottavana vaikutuksena, kun se kehittyy tietyille muille kuparituotteille. Tämän vihreän korroosikerroksen tieteellinen termi on kupari-hydroksidikarbonaatti.

Ennen vuotta 1982 penniä valmistettiin 95 prosentista kuparia, noin 5 prosentin sinkkipitoisuudella. Kuparin hinnan noustessa tämän materiaalin kustannukset tulivat liian kalliiksi penniäkään tuotannolle. Pennin saman ulkoasun säilyttämiseksi halvemmalla kaavaa muutettiin siten, että 95 prosenttia sentistä oli sinkkiä ja noin 5 prosenttia kuparia. Tämä ero koostumuksessa auttaa osittain selittämään eri värejä, jotka ruostunut penniäkään voi käyttää. Koska sinkillä on taipumus syöpyä nopeammin kuin kuparilla, uudemmilla penneillä on taipumus muodostaa tummempia vihreitä tai mustia kerroksia korroosion aikana. Muutos vihreästä mustaksi on merkki progressiivisesta korroosiosta. Se tapahtuu, kun sentin pinnan kupari-hydroksidikarbonaatti reagoi edelleen ilman hapen ja kosteuden kanssa muodostaen kuparisulfideja. Vanhemmat penniäkään eivät välttämättä koskaan saavuta tätä korroosion tasoa ja säilyttävät siten vaaleamman vihreän turkin.

Vaikka sentille on ominaista sen kuparisävy, jotkut ihmiset saattavat kompastua hopeapennin yli jossain vaiheessa elämäänsä. Tähän hopeaviimeistelyyn voi liittää useita tekijöitä. Toisen maailmansodan aikana kuparitarvikkeet annosteltiin sotatarvikkeita varten. Tänä aikana penniä valmistettiin teräksestä ja sinkistä, mikä antoi heille hopeisen värin, joka oli samanlainen kuin muiden kolikoiden. Nämä kolikot on päivätty vuodelle 1943 ja niitä pidetään keräilyesineinä, vaikka ne eivät ole poikkeuksellisen harvinaisia.

Hopeakolikko myöhemmällä päivämäärällä saattoi johtua yhdestä kahdesta menetelmästä. Ensinnäkin kemian opiskelijoiden suosittu tieteellinen kokeilu on käyttää penniäkään selittämään galvanoinnin toiminta. Osana tätä kokeilua opiskelijat kastavat kuparipennit sinkkiin, joka peittää kuparin ja antaa sentille kiiltävän hopean värin. On myös mahdollista, että tavallinen kuparipensi kastettiin happoon, joka poistaa ohuen kuparipinnoitteen, jättäen vain hopeanvärisen sinkkisydämen.