Perché l'oro non arrugginisce.

I ricercatori hanno scoperto che il processo di ripristino della superficie dell'oro impedisce al metallo di arrugginirsi e ossidarsi.

Un lingotto d'oro da 63,8 g è stato trovato in Alaska, negli Stati Uniti. Foto: Robert M. Lavinsky/Wikipedia

In uno studio pubblicato il 21 maggio sulla rivista Physical Review Letters, due chimici informatici, Santu Biswas e Matthew Montemore, della Tulane University negli Stati Uniti, hanno scoperto perché l'oro è più difficile da ossidare rispetto ad altri metalli simili. Secondo loro, la disposizione atomica sulla superficie dell'oro crea una struttura così compatta che le molecole di ossigeno non riescono a staccarsi facilmente per innescare l'ossidazione (il processo mediante il quale l'ossigeno (o elementi come lo zolfo) reagisce con il metallo e si lega alla sua superficie). Questo accumulo di legami di ossigeno è ciò che causa la "ruggine" nel ferro e l'appannamento in altri metalli. Il grado di adesione dell'ossigeno dipende da quanto saldamente la struttura atomica del metallo trattiene i suoi elettroni.

L'oro è uno dei metalli più preziosi sulla Terra grazie alla sua eccezionale resistenza alla ruggine, all'ossidazione e alla corrosione, ovvero alla scarsa reazione con altri atomi o molecole. Quando un blocco d'oro viene tagliato, la superficie esposta si rimodella in pochi secondi. Gli atomi si riorganizzano creando una struttura a zig-zag, un fenomeno chiamato "ricostruzione della superficie".

Secondo Science Alert, Biswas e Montemore hanno utilizzato simulazioni al computer per comprendere cosa accade quando le molecole di ossigeno entrano in contatto con superfici d'oro che presentano diverse disposizioni atomiche, tra cui una superficie rigenerata (atomi disposti in un compatto schema esagonale) e una superficie non rigenerata (una struttura più lassa, di forma quadrata). Sulla superficie rigenerata, le molecole di ossigeno non trovano spazio sufficiente per scindersi facilmente in due atomi come avviene sulla superficie non rigenerata. Questo potrebbe spiegare perché le minuscole nanoparticelle d'oro si comportano in modo diverso dall'oro massiccio. Non si sviluppano completamente nella superficie rigenerata che si trova tipicamente sui blocchi d'oro più grandi, esponendo regioni più reattive di forma quadrata.

Secondo quanto riportato da Scientific American, un team di ricercatori ha calcolato l'energia necessaria per ossidare l'oro prima e dopo la rigenerazione. Hanno scoperto che le molecole di ossigeno presenti nell'aria (composte da due atomi di ossigeno legati tra loro) si staccano e si attaccano facilmente agli atomi d'oro sulla superficie non rigenerata. Il processo di rigenerazione estrae molti atomi d'oro dalla massa, inserendoli nella superficie e trasformando la semplice struttura quadrata in un denso esagono con numerose creste e solchi. Questo processo avvicina la superficie dell'oro a un equilibrio termodinamico, consentendo agli atomi d'oro di scambiare facilmente calore tra loro, ma rendendo più difficile la penetrazione dell'ossigeno.

Questa nuova scoperta potrebbe aiutare gli scienziati a progettare catalizzatori d'oro che trovino un equilibrio tra resistenza alla corrosione ed efficiente attivazione dell'ossigeno.

( Secondo vnexpress.net )

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