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[EC-352] 緑色に変色する原因は何ですか? EarthCache

Hidden : 3/9/2025
Difficulty:
3.5 out of 5
Terrain:
1 out of 5

Size: Size:   other (other)

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Geocache Description:


タスク
観察: パティーナの色と質感を描写する。

比較する: パティナ(古色)が目立つ部分、目立たない部分を見つけることができるか。その原因は何でしょうか。

質問: なぜパティナは金属をさらなる腐食から守るのでしょうか?

このキャッシュを 「Found it 」として記録し、質問の答えを 「silka03.earthcache@gmail.com 」かジオキャッシング・メッセージセンターで送ってください。ログには書きません!すぐにログに残してください。また連絡します。

楽しんでください!

鐘や彫像、屋根のカバーのような青銅製のものは、時間が経つにつれて独特の緑色を帯びてきます。しかし、ここでは一体何が起こるのでしょうか?この EarthCache では、金属と環境要因の相互作用によって引き起こされる、パティーナ形成の背後にある地球化学的プロセスを探ります。

青銅とは?
青銅は銅と錫の合金で、少量の他の金属を含むこともあります。風雨にさらされると、ブロンズの銅は様々な環境要因と反応し、保護作用のある緑色のパティーナを形成します。

パティーナ形成のプロセス
酸化:

最初に、青銅中の銅は空気中の酸素と反応し、赤みがかった色を持つ酸化銅(I)(Cu₂O)を形成する。

水酸化物と炭酸塩の形成:

湿度が高くなると、酸化銅(I)は反応を続け、水酸化銅(II)(Cu(OH)₂)と炭酸銅(II)(Cu₂CO₃(OH)₂)に変化し、緑色になる。

硫黄化合物の影響:

都市部では、大気汚染による二酸化硫黄(SO₂)が水分や銅と反応し、硫酸銅が生成される。

なぜパティナが重要なのか?
パティーナ層は保護シールドの役割を果たし、下地の金属がさらに腐食するのを防ぎます。この自然のバリアがなければ、銅は酸化し続け、時間とともに弱くなってしまいます。


Tasks:

  1. Observation: Describe the color and texture of the patina.

  2. Comparison: Can you find areas where the patina is more or less pronounced? What might be the cause of this?

  3. Question: Why does the patina protect the metal from further corrosion?

 

Log this cache as “Found it” and send me the answers to the questions to “silka03.earthcache@gmail.com” or via Geocaching Message Center. Not in your log! You may then log immediately. I will get in touch with you.

Have fun!

 

Bronze objects like bells, statues, or roof coverings develop a distinctive green color over time. But what exactly happens here? In this EarthCache, we will explore the geochemical process behind patina formation, which is driven by interactions between metals and environmental factors.

What is Bronze?

Bronze is an alloy of copper and tin, sometimes with small amounts of other metals. When exposed to the elements, the copper in bronze reacts with various environmental factors, forming a protective green patina.

The Process of Patina Formation:

  1. Oxidation:

    • Initially, the copper in bronze reacts with oxygen in the air, forming copper(I) oxide (Cu₂O), which has a reddish color.

  2. Hydroxide and Carbonate Formation:

    • As humidity increases, the copper(I) oxide continues to react, transforming into copper(II) hydroxide (Cu(OH)₂) and copper(II) carbonate (Cu₂CO₃(OH)₂), contributing to the green color.

  3. Influence of Sulfur Compounds:

    • In urban areas, sulfur dioxide (SO₂) from air pollution can react with moisture and copper, leading to the formation of copper sulfate – another factor in the green discoloration.

Why is Patina Important?

The patina layer acts as a protective shield, preventing the underlying metal from further corrosion. Without this natural barrier, the copper would continue to oxidize, weakening over time.


https://de.wikipedia.org/wiki/Patina

https://www.caparol.de/gestaltung/inspiration/kupfer/wie-entsteht-eigentlich-eine-patina

Additional Hints (No hints available.)