ในครั้งแรกเทพีเสรีภาพนี้มีสีน้ำตาลวาวหรือสีทองแดง คล้ายกับสีของเหรียญเพนนี (Pennies) แต่เมื่อผ่านเวลาไปประมาณ 30 ปี ในปี 1906 รูปปั้นก็ได้เปลี่ยนสีกลายเป็นสีเขียวอมฟ้า ซึ่งนั่นไม่ใช่มายากลแต่อย่างใด แต่เป็นเพราะปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างทองแดงกับอากาศ รวมถึงมลพิษและสภาพแวดล้อมต่าง ๆ เริ่มจากการที่ทองแดงซึ่งเป็นวัสดุในการใช้สร้างรูปปั้น สัมผัสกับออกซิเจนในอากาศ เกิดปฏิกิริยารีดอกซ์ ทองแดงมีการให้อิเล็กตรอน และออกซิเจนมีการรับอิเล็กตรอน เกิดเป็นออกไซด์ของทองแดงที่เรียกว่า คิวไพรต์ (cuprite) ซึ่งเป็นสีชมพูอมแดง ดังสมการ
2Cu + O2→ Cu2O (สีชมพูอมแดง)
เมื่อคิวไพรต์ (cuprite, Cu2O) สูญเสียอิเล็กตรอนให้กับออกซิเจนมากขึ้น จึงเกิดปฏิกิริยาต่อไป ได้เป็นออกไซด์ของทองแดงที่เรียกว่า เทนโอไรต์ (tenorite) ซึ่งมีสีดำ ดังสมการ
2Cu2O + O2 → 4CuO (สีดำ)
จากนั้นเทนโอไรต์ (tenorite, CuO) จะทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำในอากาศ ได้เป็นสารมาลาไคต์(Malachite) และอะซูไรต์ (Azurite) ที่มีสีฟ้าอมเขียว
2CuO + CO2 + H2O → Cu2CO3(OH)2 (Malachite, สีเขียว)
3CuO + 2CO2 + H2O → Cu3(CO3)2(OH)2 (Azurite, สีฟ้า)
ในช่วงศตวรรษที่ 19 จนถึงต้นศตวรรษที่ 20 มีการทำอุตสาหกรรม รวมถึงการเผาไหม้เชื้อเพลิง ซึ่งสร้างมลพิษในอากาศจำนวนมาก สิ่งที่เกิดขึ้นก็คือ กำมะถัน ที่มาในรูปแบบของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และเมื่อรวมตัวกับไอน้ำ ก็จะเกิดปฏิกิริยาเคมีที่เหมือนกับการเกิดฝนกรด ได้เป็นกรดซัลฟิวริกออกมา และเมื่อเทนโอไรต์ทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกและไอน้ำ จึงได้เป็นบรอคาไนต์ (brochanite) ซึ่งมีสีเขียว
4CuO + H2SO4 +3H2O → Cu4SO4(OH)6 (Brochanite, สีเขียว)
และด้วยความที่รูปปั้นเทพีเสรีภาพนี้ตั้งอยู่บนเกาะ จึงเจอกับคลอไรด์จากน้ำทะเลด้วย เกิดสาร อะทาคาไมต์ (Atacamite, Cu2Cl(OH)3) มีสีเขียวมะกอก และนี่ก็เป็นอีกปฏิกิริยาเคมีหนึ่งที่ทำให้เกิดสีเขียวเคลือบอยู่บนผิวของรูปปั้นด้วย
บทความที่เกี่ยวข้อง
- "ปฏิกิริยารีดอกซ์" ให้และรับอิเล็กตรอน
- รวมปฏิกิริยาเคมีในชีวิตประจำวัน (ตอนที่ 2)