Γιατί ο χρυσός δεν σκουριάζει.

Μια ράβδος χρυσού 63,8 g βρέθηκε στην Αλάσκα των ΗΠΑ. Φωτογραφία: Robert M. Lavinsky/Wikipedia

Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 21 Μαΐου στο περιοδικό Physical Review Letters, δύο χημικοί υπολογιστών, ο Santu Biswas και ο Matthew Montemore, στο Πανεπιστήμιο Tulane στις ΗΠΑ, ανακάλυψαν γιατί ο χρυσός είναι πιο δύσκολο να οξειδωθεί από παρόμοια μέταλλα. Σύμφωνα με αυτούς, η ατομική διάταξη στην επιφάνεια του χρυσού δημιουργεί μια τόσο σφιχτή δομή που τα μόρια οξυγόνου δεν μπορούν εύκολα να αποκολληθούν για να προκαλέσουν οξείδωση (η διαδικασία με την οποία το οξυγόνο (ή στοιχεία όπως το θείο) αντιδρούν με το μέταλλο και συνδέονται με την επιφάνειά του). Αυτή η συσσώρευση δεσμών οξυγόνου είναι αυτό που προκαλεί «σκουριά» στον σίδηρο και θαμπάδα σε άλλα μέταλλα. Ο βαθμός προσκόλλησης οξυγόνου εξαρτάται από το πόσο σφιχτά συγκρατεί η ατομική δομή του μετάλλου τα ηλεκτρόνια του.

Ο χρυσός είναι ένα από τα πιο πολύτιμα μέταλλα στη Γη λόγω της εξαιρετικής του αντοχής στη σκουριά, το θάμπωμα και τη διάβρωση, που σημαίνει ότι δεν αντιδρά έντονα με άλλα άτομα ή μόρια. Όταν κόβεται ένα κομμάτι χρυσού, η εκτεθειμένη επιφάνεια αναδιαμορφώνεται μέσα σε δευτερόλεπτα. Τα άτομα αναδιατάσσονται για να δημιουργήσουν μια υφή ζιγκ-ζαγκ, ένα φαινόμενο που ονομάζεται «ανακατασκευή επιφάνειας».

Σύμφωνα με το Science Alert, οι Biswas και Montemore χρησιμοποίησαν προσομοιώσεις σε υπολογιστή για να κατανοήσουν τι συμβαίνει όταν τα μόρια οξυγόνου έρχονται σε επαφή με επιφάνειες χρυσού που έχουν διαφορετικές ατομικές διατάξεις, συμπεριλαμβανομένης μιας αναγεννημένης επιφάνειας (άτομα διατεταγμένα σε ένα σφιχτό εξαγωνικό μοτίβο) και μιας μη αναγεννημένης επιφάνειας (μια πιο χαλαρή, τετράγωνη δομή). Στην αναγεννημένη επιφάνεια, τα μόρια οξυγόνου δεν βρίσκουν αρκετό χώρο για να χωριστούν εύκολα σε δύο άτομα όπως κάνουν στην μη αναγεννημένη επιφάνεια. Αυτό μπορεί να εξηγήσει γιατί τα μικροσκοπικά νανοσωματίδια χρυσού συμπεριφέρονται διαφορετικά από τον χύμα χρυσό. Δεν αναπτύσσονται πλήρως στην αναγεννημένη επιφάνεια που συνήθως βρίσκεται σε μεγαλύτερα μπλοκ χρυσού, εκθέτοντας πιο αντιδραστικές, τετράγωνες περιοχές.

Το Scientific American αναφέρει ότι μια ερευνητική ομάδα υπολόγισε την ενέργεια που απαιτείται για την οξείδωση του χρυσού πριν και μετά την αναγέννηση. Διαπίστωσαν ότι τα μόρια οξυγόνου στον αέρα (που αποτελούνται από δύο άτομα οξυγόνου συνδεδεμένα μεταξύ τους) αποσπώνται εύκολα και προσκολλώνται σε άτομα χρυσού στην μη αναγεννημένη επιφάνεια. Η διαδικασία αναγέννησης τραβάει πολλά άτομα χρυσού από τη μάζα του χρυσού, εισάγοντάς τα στην επιφάνεια και μετατρέποντας την απλή τετράγωνη δομή σε ένα πυκνό εξάγωνο με πολλές ραβδώσεις και αυλακώσεις. Αυτή η διαδικασία φέρνει την επιφάνεια του χρυσού πιο κοντά σε μια θερμοδυναμική ισορροπία, επιτρέποντας στα άτομα χρυσού να ανταλλάσσουν εύκολα θερμότητα μεταξύ τους, αλλά καθιστώντας πιο δύσκολη τη διείσδυση του οξυγόνου.

Αυτή η νέα ανακάλυψη θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να σχεδιάσουν χρυσούς καταλύτες που θα επιτυγχάνουν μια ισορροπία μεταξύ αντοχής στη διάβρωση και αποτελεσματικής ενεργοποίησης οξυγόνου.

( Σύμφωνα με το vnexpress.net )

Πηγή: https://baodongthap.vn/ly-do-vang-khong-bi-han-gi-a241335.html