De ce aurul nu ruginește.

Un lingot de aur de 63,8 g a fost găsit în Alaska, SUA. Foto: Robert M. Lavinsky/Wikipedia

Într-un studiu publicat pe 21 mai în revista Physical Review Letters, doi chimiști informaticieni, Santu Biswas și Matthew Montemore, de la Universitatea Tulane din SUA, au descoperit de ce aurul este mai dificil de oxidat decât metalele similare. Potrivit lor, aranjamentul atomic de pe suprafața aurului creează o structură atât de compactă încât moleculele de oxigen nu se pot desprinde ușor pentru a declanșa oxidarea (procesul prin care oxigenul (sau elemente precum sulful) reacționează cu metalul și se leagă de suprafața acestuia). Această acumulare de legături de oxigen este cea care provoacă „rugina” în fier și pătarea altor metale. Gradul de aderență a oxigenului depinde de cât de strâns structura atomică a metalului își menține electronii.

Aurul este unul dintre cele mai valoroase metale de pe Pământ datorită rezistenței sale excepționale la rugină, pătare și coroziune, ceea ce înseamnă că nu reacționează puternic cu alți atomi sau molecule. Când un bloc de aur este tăiat, suprafața expusă se remodelează în câteva secunde. Atomii se rearanjează pentru a crea o textură în zig-zag, un fenomen numit „reconstrucție a suprafeței”.

Conform Science Alert, Biswas și Montemore au folosit simulări pe computer pentru a înțelege ce se întâmplă atunci când moleculele de oxigen intră în contact cu suprafețe de aur care au aranjamente atomice diferite, inclusiv o suprafață regenerată (atomi aranjați într-un model hexagonal strâns) și o suprafață neregenerată (o structură mai laxă, de formă pătrată). Pe suprafața regenerată, moleculele de oxigen nu găsesc suficient spațiu pentru a se diviza ușor în doi atomi, așa cum se întâmplă pe suprafața neregenerată. Acest lucru ar putea explica de ce nanoparticulele de aur minuscule se comportă diferit față de aurul în vrac. Ele nu se dezvoltă complet în suprafața regenerată care se găsește de obicei pe blocurile de aur mai mari, expunând regiuni mai reactive, de formă pătrată.

Scientific American relatează că o echipă de cercetare a calculat energia necesară pentru oxidarea aurului înainte și după regenerare. Aceștia au descoperit că moleculele de oxigen din aer (formate din doi atomi de oxigen legați împreună) se desprind și se atașează ușor de atomii de aur de pe suprafața neregenerată. Procesul de regenerare extrage mulți atomi de aur din masa de aur, introducându-i în suprafață și transformând structura pătrată simplă într-un hexagon dens cu multe creste și caneluri. Acest proces aduce suprafața de aur mai aproape de un echilibru termodinamic, permițând atomilor de aur să schimbe ușor căldură între ei, dar îngreunând pătrunderea oxigenului.

Această nouă descoperire ar putea ajuta oamenii de știință să proiecteze catalizatori de aur care să găsească un echilibru între rezistența la coroziune și activarea eficientă a oxigenului.

( Conform vnexpress.net )

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