質問: ニューヨークにある自由の女神像の色合いはこれによるものである、銅の表面に生じる錆のことを何というでしょう?
回答: 緑青

タイトル: 異種金属接触腐食
異種金属接触腐食の著名な事例が、アメリカ合衆国の自由の女神像の腐食である。1886年に建造された自由の女神像は銅製の外板を鋳鉄製の骨組みで支える構造で造られ、銅に対して卑となる鋳鉄製骨組みで著しい腐食が起きた。銅と鋳鉄の組み合わせに異種金属接触腐食の可能性があることは建造当時も知られており、像を設計したギュスターヴ・エッフェルは天然樹脂のシェラックを染み込ませた石綿を銅と鋳鉄の間に挟むことで解決しようとした。しかし、年月を経てセラックは乾いてしまい、石綿は代わりに水分を吸収して異種金属接触腐食をかえって加速させた。さらに、発生したさびが骨組み取付部を歪ませ、骨組みに外板を取り付けていたリベットの多くは緩んだり落失して、像は大変危険な状態となっていた。

タイトル: 緑青
緑青(ろくしょう)とは、銅が酸化することで生成される錆。青みがちな緑色をしていることから日本語ではそのように呼ばれる(※言葉については後述する)。銅合金の着色に使用されたり、銅板の表面に皮膜を作って内部の腐食を防ぐ効果や、抗菌効果がある。日本では過去に、緑青には毒性があるとされてきたが、現在では否定されている。

タイトル: 銅
この特徴的な銅の色は、満たされている3d軌道と半分空になっている4s軌道の間での電子遷移に起因し、これらの電子軌道のエネルギー差が赤橙色の光と一致するためにこのような色を示す。これは金が特徴的な金色を示すメカニズムと同一のものである。銅は+1(第一銅)および+2(第二銅)の酸化数を取り、豊富な種類の化合物を形成する。銅は水とは反応しないものの、空気中の酸素とは徐々に反応して黒褐色をした酸化銅の被膜を形成する。生じた錆によって全体が酸化されてしまう鉄とは対照的に、銅の表面に形成される酸化被膜はさらなる酸化の進行を防止する。湿った条件下では二酸化炭素の作用により緑青(水酸化炭酸銅)を生じ、この緑色の層は、自由の女神像や高徳院の阿弥陀如来像(鎌倉大仏)などのような古い銅の建造物などにおいてしばしば見られる。硫化水素および硫化物は銅と反応して、その表面に様々な形の硫化銅を形成する。

タイトル: 赤銅 (合金)
 亜酸化銅本来の反射光は小豆色であり、これらが合わさることで赤銅色と言われるやや青みがかった黒色となる。ちなみに、この錆(亜酸化銅)はほぼ大気中では安定し、その他の錆や緑青(炭酸銅や酢酸銅)の発生を防ぐ役割もしている。鉄鐔に赤錆(三酸化二鉄)が出ないように、表面に黒錆(四酸化三鉄)を付けるのと同じ役割も果たしている。

タイトル: 自由の女神像 (ニューヨーク)
1924年にアメリカ合衆国国定記念物、1966年にアメリカ合衆国国家歴史登録財、1984年に世界遺産(文化遺産)に登録された。以後も、アメリカだけでなく世界の自由を象徴する建造物として多くの人に知られている。創作の方面でも、アメリカ、あるいはそれに関わる事物を象徴するものとして特に描かれる場合がある。例えば映画『猿の惑星』第一作では最後の場面で、その星が実は地球だった、ということを示すために使われた。『ゴーストバスターズ2』では、悪霊と戦うためには地域の人間の善意が必要、といってみんなの納得する善意の象徴として自由の女神像を持ち出す。1984年から1986年にかけて大がかりな修復が行われた。像の内部を支える鉄骨材の腐植した箇所(およそ1800)をステンレス材に交換し、構造上の問題から右腕が傾いていたのを直すため、腕の付け根付近の構造を補強するなどした。

タイトル: 青銅
そのため、年月を経た青銅器はくすんだ青緑色、つまり前述の青銅色になる。青銅色の名からも分かるように、青銅といえば緑色と思われがちである。しかし、本来の青銅は前述の通り黄金色や白銀色の金属光沢を呈する。その見た目から、古代において金銀に準じる金属として利用された面があると考えられる。例として、先述のように銅鏡の反射面は白銀色に輝いていたうえ、弥生時代の国産鏡には錫の含有量を下げて黄金色に鋳造し、太陽を模したのではないかと考えられるものがある。2014年現在では、青銅製の芸術作品の多くはアンモニア塗布などの方法で酸化皮膜を形成して着色されることが多いが、コンスタンティン・ブランクーシのように磨き上げて黄金色の金属光沢の作品仕上げをする芸術家もいる。

タイトル: 錆
一般には「金は錆びない」、「銅の錆」とか「錆びにくいアルミニウム」というような金属全般の腐食生成物を錆と呼ぶが、腐食防食学の分野では、鉄や鉄合金の腐食生成物のうち、水に不溶のもののみを「錆」「鉄錆」と呼び、非鉄金属の場合は「腐食生成物」と呼ぶ。

タイトル: 恵那錆石
岩石中に含まれる「鉄気」(鉄の小さな塊)が雨などにより酸化し「さび」となって表面に現れた花崗岩である。その色合いから錆石として好まれ、珍重されている。ただし硬度、吸水率の点では劣る。錆石の産地は他にもあり、京都の鞍馬石や岡山県笠岡市北木島で採掘とれる北木石、その他には、稲田石という錆石もある。普通の御影石と同じように錆石も各種の表面仕上げが可能であるが、不思議なことにジェットバーナーをかけると黄色から赤茶色に変色する。あえて赤味を意図するのでなければ、磨きやブラスト仕上げで使われるのが普通である。ブラストを行うと全体が白っぽくなるが、反面、色むらを目立たなくする効果がある。

タイトル: 錆
錆(さび、銹、鏽)とは、金属の表面の不安定な金属原子が環境中の酸素や水分などと酸化還元反応(いわゆる「腐食」)を起こして生成される腐食物(酸化物や水酸化物や炭酸塩など)。英語では "rust(日本語音写形:ラスト)"。日本語の第2義その他については「#転義」以下を参照のこと。鉄の赤錆・黒錆、銅の緑青、錫(すず)、アルミニウムの白錆など。

タイトル: 色
金属光沢は、金物一般に特有な、滑らかな表面に見られる光を反射する性質のことである。

タイトル: 青銅
一般にいう青銅色は彩度の低い青緑色であるが、本来の青銅は光沢ある金属で、その色は添加物の量によって様々である(例えば黄金色など)。添加する錫の量が少なければ日本の十円硬貨にみられるような純銅に近い赤銅色、多くなると次第に黄色味を増して黄金色となり、ある一定量以上の添加では白銀色となる。そのため、古代の銅鏡は錫の添加量の多い白銀色の青銅を素材とするものが多く、日本語の「白銅」の語も元来はその白銀色の青銅を指していた。硬度は錫の添加量が多いほど上がるが、それにともなってもろくもなるので、青銅器時代の青銅製の刀剣は黄金色程度の色彩の青銅が多く使われている。また、中世・近世の銅鏡はもろい白銀色の青銅ではなく強靭な赤銅色の青銅で鋳造し、水銀で磨いたうえでアマルガムを生成させ、鏡面とする方法が主体になっている。しかし、青銅は大気中で徐々に酸化されて表面に炭酸塩を生じながら緑青となる。

タイトル: 自由の女神像
ニューヨークにある自由の女神像は、アメリカ合衆国の独立100周年を記念してフランスより贈呈され、1886年に完成した。アメリカ合衆国の自由と民主主義の象徴である。また、ニューヨーク港からアメリカ合衆国に入国しようと大西洋を船で渡ってきた移民にとって、灯台でもあった自由の女神像は、船上から目にする新天地の象徴となっていた。

タイトル: 緑青
日本語名称「緑青(ろくしょう)」は、読んで字のごとく、この錆の色合いが「あおみどり(青緑)」であることから来ている。別称として「銅青(どうせい)」と「銅銹(どうしゅう)」があり、前者はこれも読んで字のごとく「銅」の「青」であることに由来する。対して後者は「銅」の「銹(さび)」という意味で、最も直接的表現と言える。「石緑(せきりょく)」「あおさび」ともいう。また、緑青の色は「緑青色(ろくしょういろ)」という。中国語では「銅銹(簡体字: 铜锈)」という。いろについての表現は確認できない。英語では "verdigris" といい、こちらは「緑青色」のことをも指す。この語は、日本語にも色名としては音写形が移入しており、「ベルディグリ(表記揺れ: ヴェルディグリ)」が外来語として通用する。

タイトル: 錆
また、Cl の存在により酸化鉄の水への溶解度が上がるために不動態皮膜が破壊されて不動態皮膜による防食作用が無効になる、つまり、錆が取り除かれることにより余計に錆びる、ということが二つ目として挙げられる。

タイトル: 銅鏡
なお、今日博物館等でみる銅鏡は緑色で鏡として利用できないが、これは長い年月の間に酸化して緑青が形成されたからであり、作られた当時の銅鏡の反射面は白銀色ないし黄金色の金属光沢を呈していた。

タイトル: 銅
銅の利用は、通貨に限られたものではなく、芸術においても利用されていた。それはルネサンス期の彫刻家や、ダゲレオタイプとして知られる写真技術、自由の女神像 (ニューヨーク)などで用いられた。船体への銅めっき(英語版)および銅包板(英語版)の利用は広範囲におよび、クリストファー・コロンブスの船はこれを備えた最初期のものの1つであった。1876年、ノルドドイチェ・アフィネリー(英語版)社はハンブルクで最初の現代的な電気めっき工場による生産を始めた。1830年、ドイツの科学者であるゴットフリート・オサン(英語版)が金属の原子量を測定していた際に粉末冶金が発明された。その前後に、スズのような銅合金の構成元素の量と種類によってベル・トーンに影響を及ぼすことが発見された。自溶炉製錬はフィンランドのオウトクンプ(英語版)社によって開発され、1949年にハルハヴァルタ(英語版)で初めて用いられた。

タイトル: 自由の女神像 (ニューヨーク)
自由の女神像はアメリカ合衆国の独立100周年を記念して、独立運動を支援したフランス人の募金によって贈呈され1886年に完成した。アメリカ合衆国の自由と民主主義の象徴であるとともに、19世紀以来絶えることなく世界各地から観光客が訪れている。銅製だが、緑青の為に緑色になっている。像の頭の部分までの高さは33.86メートル(111.1フィート)、台座からトーチ(たいまつ)までの高さは46.05メートル(151.1フィート)、台座の高さは47メートル(153フィート)、台座部分も含めると93メートル(305.1フィート)、総重量は225トンである。右手には純金張りで象られた炎を擁するたいまつを空高く掲げ、左手にはアメリカ合衆国の独立記念日である「1776年7月4日」とローマ数字で刻印された銘板を持っている。

タイトル: 赤銅 (合金)
赤銅(しゃくどう)は、銅に3 - 5%の金を加えた合金である。象嵌細工などの日本の工芸品に用いられる。発色処理を加えると、青紫がかった黒色を呈する。「赤銅色の肌」などと使われる色は、黒に近いという意味である。発色処理のことを煮色仕上げ(にいろしあげ)・色上げ・煮色などと呼び、緑青(炭酸銅や酢酸銅)と丹礬(硫酸銅(II)5水和物)・明礬(硫酸カリウムアルミニウム12水和物)などを混ぜた液で煮る(煮色・煮色上げ)ことで、表面に酸化被膜(錆)を人工的に付けることにより発色している。赤銅が黒く見えるのは、煮色上げした銅の表面に数μmの亜酸化銅の被膜ができるためで、この亜酸化銅の被膜の中に5 - 10nmの金の微粒子が分散しており、この金の微粒子が入射光を多重反射させつつ吸収し減光させ、明度を低下させることで黒っぽく感じるようになる。また、金を通った光は青くなる(青以外の波長の光を通さない)。

タイトル: デリーの鉄柱
自然界において不安定な鉄(Fe)は酸素を取り込む。鉄鉱石はFe2O3 、Fe3O4など酸化鉄の状態で安定する。精錬した鉄も同様であり、その過程で生じる酸化鉄が錆である。現代では錆びない鉄として1913年に開発されたステンレス鋼などがあるが、加熱しながら鍛えた鉄が錆びにくいことは古くから経験上知られていた。熱を加えて叩くことにより、不純物が外側に押し出され鉄の純度があがり、内部では再結晶化が促進される。古代における鍛造の錆びない鉄はダマスカス鋼が有名であり、デリーの鉄柱の材質もこれではないかと言われている。ただし、ダマスカス鋼も全く錆びないわけではない。日本刀も同様に鍛造で錆びにくくなった鉄の例であるが、手入れを怠ればやはり錆を生じる。デリーの鉄柱が錆びない理由として「純度の高い鉄製だから」という説明がされることがあるが、これは誤りである。

タイトル: 緑青
緑青は、銅合金の着色に欠かせない素材となっている。銅葺屋根や銅像においては、むしろ緑青独特の色を美術的にも効果的に取り入れている。古代から銅の鉱石および顔料として利用されてきた孔雀石は、天然の塩基性炭酸銅を成分とする。緑青は、酸素の触れる表面にのみ発生し、比較的脆いために落とすことができるうえ、緑青が金属の表面に発生すると皮膜が生じ、不動態となり、内部の腐食を防ぐ効果がある。ブロンズ像は、緑青の皮膜に覆われることで長きにわたって元の形を留めることができている。多くの建築物では、銅管が給水設備に使われており、緑青が内部で発生することがあるが、銅管の腐食の進行を防ぐ効果がある。流し台や浴槽などに緑青のようなものが付く場合があるが、大抵は石鹸滓(かす)やヒトの垢と銅イオンが反応した結果である。特殊な水質で無い限り、銅管から緑青が溶け出したり、緑青のが原因で水が青色になることは無い。

タイトル: 自由の女神像 (ニューヨーク)
台座部分の内部はアメリカの移民の歴史について展示する博物館になっており、エマ・ラザラス (Emma Lazarus) が書いた「新しい巨像 (The New Colossus)」という題の14行詩を浮き彫りにしたブロンズ製銘板が設置されている。たいまつは灯台とするためのものであったが、雲に反射して船舶運航の妨げになるということで中止された。また、像は元々灯台であったためニューヨーク港を向いている。なお、自由の女神像はフランス系フリーメイソンリーとアメリカ系フリーメイソンリーの間に交わされた贈り物であった。台座の記念盤には以下の文言が刻まれている。

タイトル: 自由の女神像 (ニューヨーク)
足元には引きちぎられた鎖と足かせがあり、全ての弾圧、抑圧からの解放と、人類は皆自由で平等であることを象徴している。女神がかぶっている冠には七つの突起がある。これは、七つの大陸と七つの海に自由が広がるという意味である。台座部分にはエレベータが設置されている。エレベータの最上階(10階)からは像の中のらせん階段を上って王冠部分の展望台に登ることができる。2001年9月11日に発生したアメリカ同時多発テロ事件後は安全のため、同展望台は閉鎖されていたが、2009年7月4日、独立記念日に合わせて約8年ぶりに再開された。再開後は、同展望台に入場できる人数が1時間あたり30人まで、1日240人までと制限されたほか、入場には予約が必要となった。

タイトル: ステンレス鋼の歴史
耐久消費財としての利用が広がるに連れ、鏡面仕上げやヘアライン仕上げ、カラーステンレス鋼といった表面処理されたステンレス鋼材も広まっていった。1950年代には、建築分野で金属材料とガラスから成るカーテンウォールが高層建築物に適用され始め、ステンレス鋼製カーテンウォールを使った高層ビルも現れ始めた。1930年に建設されたクライスラー・ビルディングは、1995年に検査が行われ、ステンレス鋼外装の状態が確認された。検査報告書によると、風雨による洗浄も手伝い、沿海地域に建てられたにも拘らず外装のステンレス鋼は良好な状態が保たれていた。1886年に建造された米国の自由の女神像では、1980年から大掛かりな検査が行われ、塗装方法の不味さなどもあって鉄製骨格構造の多くの箇所でさびが進行していることが判明した。1984年ごろから始まった修復工事で、自由の女神像の骨格はステンレス鋼に差し替えられた。

タイトル: 彫刻
彫刻は、温度、湿度、光や紫外線に晒されるといった環境条件に敏感である。また酸性雨は特定の建築材料や歴史的建造物にも損傷を与えうる。これは、雨の中の硫酸が石中(石灰岩、砂岩、大理石、花崗岩)にあるカルシウム化合物と化学反応して石膏を生成し、それが後に剥離してしまう。コンテンポラリー彫刻の多くは公共の場所で常設展示されている。盗難は作品が即座に認識できた頃は問題とならなかった。21世紀初頭に金属の価値が高騰し、その金属価値のためブロンズ彫刻の大量盗難が問題になった。数百万ドルもの価値がある彫刻が、それに比べると小さな(芸術作品のごく一部に過ぎない)金属価値のために盗まれて、溶かされている。

タイトル: 錆
耐候性鋼は一般的な鉄鋼とは違い、無塗装で使える。ステンレス(ステンレススチール)も基本的に同様である。一方、「黒錆」は主に 四酸化三鉄 からなる。水の存在下で上記のような反応で形成される黒錆層には保護効果は期待できないが、高温、酸素不十分の条件で鉄表面に人工的に形成した黒錆層は不動態層同様に緻密な皮膜となるため、防食法の一つとして有用である。塩化物イオン(Cl)により、鉄の不動態皮膜は孔食と呼ばれる局部腐食作用を受ける。これによって錆が激しく進行し、やがては貫通してしまう。これは二つの要因があり、Cl 存在下ではCl が配位することで鉄イオンが安定化され、鉄の酸化還元電位が卑な方向へ移動して酸化されやすくなることが一つ目である。

タイトル: 自由の女神像 (ニューヨーク)
宝くじも発行され、約40万ドル相当の寄付金を集めた。1884年にフランスパリで仮組み完成され、214個に分解してフランス海軍軍用輸送船イゼール号でアメリカに運ばれた。台座部分の建設資金は、「ニューヨーク・ワールド」紙社主ジョーゼフ・ピューリツァーが資金集めのキャンペーンを行い、アメリカ国民の寄付によってまかなわれた。台座部分の設計はアメリカのリチャード・ハントが行った。1886年10月28日に除幕式が行われた。当日はあいにくの雨であったが、グロバー・クリーブランド大統領をはじめ100万人以上の観衆が集まり、顔にかけられたフランス国旗を製作者のバルトルディが除幕した。その後、像が置かれることになったリバティ島(当時はベドロー島と呼ばれていた)の庭園の設計はペイリーパークの設計で知られるランドスケープアーキテクトのロバート・ザイオンが担当した。