Mengapa emas tidak berkarat.

Emas batangan seberat 63,8 gram ditemukan di Alaska, AS. Foto: Robert M. Lavinsky/Wikipedia

Dalam sebuah studi yang diterbitkan pada 21 Mei di jurnal Physical Review Letters, dua ahli kimia komputer, Santu Biswas dan Matthew Montemore, dari Universitas Tulane di AS, menemukan mengapa emas lebih sulit teroksidasi daripada logam sejenis. Menurut mereka, susunan atom pada permukaan emas menciptakan struktur yang sangat rapat sehingga molekul oksigen tidak mudah terlepas untuk memicu oksidasi (proses di mana oksigen (atau unsur seperti sulfur) bereaksi dengan logam dan terikat pada permukaannya). Akumulasi ikatan oksigen inilah yang menyebabkan "karat" pada besi dan pengotoran pada logam lainnya. Tingkat adhesi oksigen bergantung pada seberapa erat struktur atom logam tersebut menahan elektronnya.

Emas adalah salah satu logam paling berharga di Bumi karena ketahanannya yang luar biasa terhadap karat, perubahan warna, dan korosi, yang berarti emas tidak bereaksi kuat dengan atom atau molekul lain. Ketika sebongkah emas dipotong, permukaan yang terbuka akan membentuk ulang dirinya sendiri dalam hitungan detik. Atom-atom tersebut mengatur ulang diri mereka sendiri untuk menciptakan tekstur zig-zag, sebuah fenomena yang disebut "rekonstruksi permukaan".

Menurut Science Alert, Biswas dan Montemore menggunakan simulasi komputer untuk memahami apa yang terjadi ketika molekul oksigen bersentuhan dengan permukaan emas yang memiliki susunan atom yang berbeda, termasuk permukaan yang diregenerasi (atom tersusun dalam pola heksagonal yang rapat) dan permukaan yang tidak diregenerasi (struktur yang lebih longgar, berbentuk persegi). Pada permukaan yang diregenerasi, molekul oksigen tidak menemukan cukup ruang untuk dengan mudah terpecah menjadi dua atom seperti yang terjadi pada permukaan yang tidak diregenerasi. Ini mungkin menjelaskan mengapa nanopartikel emas kecil berperilaku berbeda dari emas curah. Mereka tidak sepenuhnya berkembang menjadi permukaan yang diregenerasi yang biasanya ditemukan pada blok emas yang lebih besar, sehingga mengekspos daerah yang lebih reaktif dan berbentuk persegi.

Scientific American melaporkan bahwa sebuah tim peneliti menghitung energi yang dibutuhkan untuk mengoksidasi emas sebelum dan sesudah regenerasi. Mereka menemukan bahwa molekul oksigen di udara (terdiri dari dua atom oksigen yang terikat bersama) mudah terlepas dan menempel pada atom emas di permukaan yang tidak diregenerasi. Proses regenerasi menarik banyak atom emas keluar dari massa emas, memasukkannya ke permukaan dan mengubah struktur persegi sederhana menjadi segi enam padat dengan banyak tonjolan dan alur. Proses ini membawa permukaan emas lebih dekat ke keseimbangan termodinamika, memungkinkan atom emas untuk dengan mudah bertukar panas satu sama lain tetapi mempersulit oksigen untuk menembus.

Penemuan baru ini dapat membantu para ilmuwan merancang katalis emas yang mencapai keseimbangan antara ketahanan korosi dan aktivasi oksigen yang efisien.

( Menurut vnexpress.net )

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