Varför guld inte rostar.

En guldtacka på 63,8 g hittades i Alaska, USA. Foto: Robert M. Lavinsky/Wikipedia

I en studie publicerad den 21 maj i tidskriften Physical Review Letters upptäckte två datakemister, Santu Biswas och Matthew Montemore, vid Tulane University i USA, varför guld är svårare att oxidera än liknande metaller. Enligt dem skapar atomstrukturen på guldets yta en så tät struktur att syremolekyler inte lätt kan lossna för att utlösa oxidation (den process genom vilken syre (eller grundämnen som svavel) reagerar med metallen och binder till dess yta). Denna ansamling av syrebindningar är det som orsakar "rost" i järn och missfärgning i andra metaller. Graden av syreadhesion beror på hur tätt metallens atomstruktur håller sina elektroner.

Guld är en av de mest värdefulla metallerna på jorden tack vare dess exceptionella motståndskraft mot rost, mattning och korrosion, vilket innebär att det inte reagerar starkt med andra atomer eller molekyler. När ett guldblock skärs omformas den exponerade ytan inom några sekunder. Atomerna ordnar om sig själva för att skapa en sicksackstruktur, ett fenomen som kallas "återyprestanda".

Enligt Science Alert använde Biswas och Montemore datorsimuleringar för att förstå vad som händer när syremolekyler kommer i kontakt med guldytor som har olika atomarrangemang, inklusive en regenererad yta (atomer arrangerade i ett tätt hexagonalt mönster) och en icke-regenererad yta (en lösare, fyrkantig struktur). På den regenererade ytan hittar syremolekylerna inte tillräckligt med utrymme för att enkelt dela sig i två atomer som de gör på den icke-regenererade ytan. Detta kan förklara varför små guldnanopartiklar beter sig annorlunda än bulkguld. De utvecklas inte helt till den regenererade yta som vanligtvis finns på större guldblock, vilket exponerar mer reaktiva, fyrkantiga områden.

Scientific American rapporterar att ett forskarteam beräknade den energi som krävs för att oxidera guld före och efter regenerering. De fann att syremolekyler i luften (bestående av två syreatomer bundna tillsammans) lätt lossnar och fäster vid guldatomer på den icke-regenererade ytan. Regenereringsprocessen drar ut många guldatomer ur guldmassan, för in dem i ytan och omvandlar den enkla fyrkantiga strukturen till en tät hexagon med många åsar och spår. Denna process för guldytan närmare en termodynamisk jämvikt, vilket gör att guldatomerna enkelt kan utbyta värme med varandra men gör det svårare för syre att tränga in.

Denna nya upptäckt kan hjälpa forskare att designa guldkatalysatorer som skapar en balans mellan korrosionsbeständighet och effektiv syreaktivering.

( Enligt vnexpress.net )

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