Чому золото не окислюєтся — вчені дали пояснення
Золото поводиться інакше, ніж решта металів | Фото: Freepik
Золото поводиться інакше, ніж такі метали, як сталь і мідь. У той час як матеріали на основі заліза іржавіють, а на міді з часом утворюється зелений наліт, золото зазвичай залишається незмінним. Нещодавні наукові дослідження дали пояснення цій стабільності.
Дослідники повідомили, що атоми на зовнішньому шарі золота можуть перегрупуватися у нові геометричні структури. Ця зміна поверхні знижує здатність металу вступати в реакцію з киснем, що є ключовим етапом окислення. Без цього переходу золото могло б почати реагувати з киснем майже відразу після контакту з ним.
Окислення починається, коли молекули кисню в повітрі розпадаються на окремі атоми, які потім можуть зв’язуватися з поверхнею металу. Команда проаналізувала, як різні поверхневі структури золота впливають на цей процес.
Коли утворюється свіжа поверхня, наприклад після різання, атоми реорганізуються з квадратної решітки в гексагональну структуру. Інша поширена конфігурація вже має гексагональну форму і демонструє низьку реактивність.
Розрахунки на основі квантової механіки показали, що квадратне розташування сприяє розщепленню кисню ефективніше, ніж шестикутне. Однак для того, щоб кисень вступив у реакцію на шестикутній поверхні, атоми спочатку повинні повернутися до квадратної структури, що створює бар’єр, який уповільнює окислення.
Опитування
Які наукові теми вам цікаво читати?
Опитування відкрите до Космос Штучний інтелект Робототехніка Археологія Природа Здоров’я Зелена енергетика Історія Точні науки Голосувати
Оксид золота не є стабільним, тому навіть коли відбуваються реакції, за обмежених умов може утворитися лише дуже тонкий шар, за словами хімічного інженера Метью Монтемора, одного з авторів дослідження.
Монтемор зазначив, що цей ефект був несподіваним, заявивши, що це “безумовно сюрприз”, і додавши, що уповільнення є надзвичайним: “Після перегрупування окислення відбувається приблизно в мільярд-трильйон разів повільніше”.
Важливо Це рятувало конструкцію тисячі років: вчені знайшли неочікувану "здібність" Великої піраміди (фото)
Ці висновки можуть допомогти вдосконалити конструкцію каталізаторів — матеріалів, що використовуються для прискорення хімічних реакцій.
Інші новини науки
- Учені та експерти з питань надзвичайних ситуацій роками вивчають способи зменшення збитків, спричинених виверженнями вулканів. Іноді з’являються навіть радикальні ідеї, наприклад, залити вулкан бетоном.
- Вчені, які досліджують стародавній антарктичний лід, виявили зразки, яким приблизно 6 мільйонів років. Дослідники заявили, що ці зразки є найдавнішим льодом, який коли-небудь було вилучено на планеті