
در مطالعهای که در ۲۱ مه در مجله Physical Review Letters منتشر شد، دو شیمیدان کامپیوتر، سانتو بیسواس و متیو مونتهمور، در دانشگاه تولین در ایالات متحده، کشف کردند که چرا اکسیداسیون طلا نسبت به فلزات مشابه دشوارتر است. به گفته آنها، چیدمان اتمی روی سطح طلا چنان ساختار محکمی ایجاد میکند که مولکولهای اکسیژن نمیتوانند به راحتی جدا شوند و اکسیداسیون (فرآیندی که طی آن اکسیژن (یا عناصری مانند گوگرد) با فلز واکنش داده و به سطح آن متصل میشوند) را آغاز کنند. این تجمع پیوندهای اکسیژن همان چیزی است که باعث "زنگزدگی" در آهن و کدر شدن در سایر فلزات میشود. میزان چسبندگی اکسیژن به این بستگی دارد که ساختار اتمی فلز چقدر محکم الکترونهای خود را نگه میدارد.
طلا به دلیل مقاومت استثنایی در برابر زنگزدگی، کدر شدن و خوردگی، یکی از باارزشترین فلزات روی زمین است، به این معنی که با اتمها یا مولکولهای دیگر واکنش شدیدی نشان نمیدهد. وقتی یک بلوک طلا برش داده میشود، سطح نمایان شده در عرض چند ثانیه تغییر شکل میدهد. اتمها خود را برای ایجاد یک بافت زیگزاگ بازآرایی میکنند، پدیدهای که "بازسازی سطح مجدد" نامیده میشود.
طبق گزارش Science Alert، بیسواس و مونتهمور از شبیهسازیهای کامپیوتری برای درک اینکه چه اتفاقی میافتد وقتی مولکولهای اکسیژن با سطوح طلایی که آرایش اتمی متفاوتی دارند، از جمله یک سطح بازسازیشده (اتمها در یک الگوی ششضلعی فشرده چیده شدهاند) و یک سطح بازسازینشده (یک ساختار مربعی شکل و سستتر) تماس پیدا میکنند، استفاده کردند. در سطح بازسازیشده، مولکولهای اکسیژن فضای کافی برای تقسیم آسان به دو اتم پیدا نمیکنند، همانطور که در سطح بازسازینشده انجام میدهند. این ممکن است توضیح دهد که چرا نانوذرات طلای ریز رفتار متفاوتی نسبت به طلای تودهای دارند. آنها به طور کامل به سطح بازسازیشده که معمولاً در بلوکهای طلای بزرگتر یافت میشود، تبدیل نمیشوند و نواحی مربعی شکل واکنشپذیرتری را در معرض دید قرار میدهند.
مجله Scientific American گزارش میدهد که یک تیم تحقیقاتی انرژی مورد نیاز برای اکسید کردن طلا را قبل و بعد از احیا محاسبه کردهاند. آنها دریافتند که مولکولهای اکسیژن موجود در هوا (متشکل از دو اتم اکسیژن متصل به هم) به راحتی جدا شده و به اتمهای طلای روی سطح احیا نشده متصل میشوند. فرآیند احیا، بسیاری از اتمهای طلا را از توده طلا بیرون میکشد، آنها را وارد سطح میکند و ساختار مربعی ساده را به یک شش ضلعی متراکم با برآمدگیها و شیارهای فراوان تبدیل میکند. این فرآیند سطح طلا را به تعادل ترمودینامیکی نزدیکتر میکند و به اتمهای طلا اجازه میدهد تا به راحتی با یکدیگر تبادل گرما کنند، اما نفوذ اکسیژن را دشوارتر میکند.
این کشف جدید میتواند به دانشمندان کمک کند تا کاتالیزورهای طلایی را طراحی کنند که تعادلی بین مقاومت در برابر خوردگی و فعالسازی کارآمد اکسیژن برقرار میکنند.
( طبق vnexpress.net )
منبع: https://baodongthap.vn/ly-do-vang-khong-bi-han-gi-a241335.html








نظر (0)