सोना जंग क्यों नहीं पकड़ता?

शोधकर्ताओं ने पाया कि सोने की सतह को फिर से संवारने की प्रक्रिया धातु को जंग लगने और ऑक्सीकरण के कारण धूमिल होने से बचाती है।

अमेरिका के अलास्का में 63.8 ग्राम सोने की ईंट मिली। फोटो: रॉबर्ट एम. लाविंस्की/विकिपीडिया

21 मई को 'फिजिकल रिव्यू लेटर्स' पत्रिका में प्रकाशित एक अध्ययन में, अमेरिका के ट्यूलेन विश्वविद्यालय के दो कंप्यूटर रसायनज्ञों, संतू बिस्वास और मैथ्यू मोंटेमोर ने यह पता लगाया कि सोना अन्य धातुओं की तुलना में ऑक्सीकरण के लिए अधिक कठिन क्यों है। उनके अनुसार, सोने की सतह पर परमाणु संरचना इतनी सघन होती है कि ऑक्सीजन के अणु आसानी से अलग होकर ऑक्सीकरण (वह प्रक्रिया जिसमें ऑक्सीजन (या सल्फर जैसे तत्व) धातु के साथ प्रतिक्रिया करके उसकी सतह से जुड़ जाते हैं) को क्रियान्वित नहीं कर पाते। ऑक्सीजन बंधों का यही संचय लोहे में जंग लगने और अन्य धातुओं में मलिनकिरण का कारण बनता है। ऑक्सीजन के आसंजन की मात्रा इस बात पर निर्भर करती है कि धातु की परमाणु संरचना अपने इलेक्ट्रॉनों को कितनी मजबूती से थामे रखती है।

सोना पृथ्वी पर सबसे मूल्यवान धातुओं में से एक है क्योंकि इसमें जंग, धूमिल होने और क्षरण का प्रतिरोध असाधारण रूप से अधिक होता है, जिसका अर्थ है कि यह अन्य परमाणुओं या अणुओं के साथ मजबूत प्रतिक्रिया नहीं करता है। जब सोने के एक टुकड़े को काटा जाता है, तो उजागर सतह कुछ ही सेकंड में अपना आकार बदल लेती है। परमाणु स्वयं को पुनर्व्यवस्थित करके एक ज़िगज़ैग संरचना बनाते हैं, इस घटना को "सतह पुनर्निर्माण" कहा जाता है।

साइंस अलर्ट के अनुसार, बिस्वास और मोंटेमोर ने कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग करके यह समझने का प्रयास किया कि जब ऑक्सीजन के अणु सोने की उन सतहों के संपर्क में आते हैं जिनमें परमाणुओं की अलग-अलग संरचनाएं होती हैं, जैसे कि पुनर्जीवित सतह (जहां परमाणु एक तंग षट्भुजाकार पैटर्न में व्यवस्थित होते हैं) और गैर-पुनर्जीवित सतह (एक ढीली, वर्गाकार संरचना)। पुनर्जीवित सतह पर, ऑक्सीजन के अणुओं को गैर-पुनर्जीवित सतह की तरह आसानी से दो परमाणुओं में विभाजित होने के लिए पर्याप्त जगह नहीं मिलती है। इससे यह स्पष्ट हो सकता है कि छोटे सोने के नैनोकण थोक सोने से अलग व्यवहार क्यों करते हैं। वे पूरी तरह से पुनर्जीवित सतह में विकसित नहीं होते हैं जो आमतौर पर बड़े सोने के ब्लॉकों पर पाई जाती है, जिससे अधिक प्रतिक्रियाशील, वर्गाकार क्षेत्र उजागर होते हैं।

साइंटिफिक अमेरिकन की रिपोर्ट के अनुसार, एक शोध दल ने पुनर्जनन से पहले और बाद में सोने के ऑक्सीकरण के लिए आवश्यक ऊर्जा की गणना की। उन्होंने पाया कि हवा में मौजूद ऑक्सीजन के अणु (जो दो ऑक्सीजन परमाणुओं से मिलकर बने होते हैं) आसानी से अलग हो जाते हैं और गैर-पुनर्जनित सतह पर मौजूद सोने के परमाणुओं से जुड़ जाते हैं। पुनर्जनन प्रक्रिया सोने के द्रव्यमान से कई परमाणुओं को खींचकर सतह में स्थापित कर देती है, जिससे साधारण वर्गाकार संरचना एक सघन षट्भुज में परिवर्तित हो जाती है जिसमें कई उभार और खांचे होते हैं। यह प्रक्रिया सोने की सतह को ऊष्मागतिक संतुलन के करीब लाती है, जिससे सोने के परमाणु आसानी से एक दूसरे के साथ ऊष्मा का आदान-प्रदान कर पाते हैं, लेकिन ऑक्सीजन के लिए सतह में प्रवेश करना कठिन हो जाता है।

यह नई खोज वैज्ञानिकों को ऐसे स्वर्ण उत्प्रेरक डिजाइन करने में मदद कर सकती है जो संक्षारण प्रतिरोध और कुशल ऑक्सीजन सक्रियण के बीच संतुलन बनाए रखते हैं।

( vnexpress.net के अनुसार )

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