Altın neden paslanmaz?

ABD'nin Alaska eyaletinde 63,8 gram ağırlığında altın külçe bulundu. Fotoğraf: Robert M. Lavinsky/Wikipedia

21 Mayıs'ta Physical Review Letters dergisinde yayınlanan bir çalışmada, ABD'deki Tulane Üniversitesi'nden iki bilgisayar kimyacısı, Santu Biswas ve Matthew Montemore, altının benzer metallere göre neden daha zor oksitlendiğini keşfetti . Onlara göre, altının yüzeyindeki atomik düzenleme, oksijen moleküllerinin oksidasyonu (oksijenin (veya kükürt gibi elementlerin) metal ile reaksiyona girip yüzeyine bağlanması süreci) tetiklemek için kolayca ayrılamayacağı kadar sıkı bir yapı oluşturuyor. Bu oksijen bağlarının birikmesi, demirde "pas"a ve diğer metallerde kararmaya neden olur. Oksijen yapışmasının derecesi, metalin atomik yapısının elektronlarını ne kadar sıkı tuttuğuna bağlıdır.

Altın, paslanmaya, kararmaya ve korozyona karşı olağanüstü direnci nedeniyle Dünya'daki en değerli metallerden biridir; yani diğer atomlar veya moleküllerle güçlü bir şekilde reaksiyona girmez. Bir altın bloğu kesildiğinde, açığa çıkan yüzey saniyeler içinde kendini yeniden şekillendirir. Atomlar, "yeniden yüzey yeniden yapılandırması" adı verilen bir olaya uyarak zikzak bir doku oluşturur.

Science Alert'e göre, Biswas ve Montemore, oksijen moleküllerinin farklı atomik düzenlemelere sahip altın yüzeylerle temas ettiğinde neler olduğunu anlamak için bilgisayar simülasyonları kullandılar. Bu yüzeyler arasında yeniden oluşturulmuş bir yüzey (atomların sıkı bir altıgen düzende düzenlendiği) ve yeniden oluşturulmamış bir yüzey (daha gevşek, kare şeklinde bir yapı) yer almaktadır. Yeniden oluşturulmuş yüzeyde, oksijen molekülleri, yeniden oluşturulmamış yüzeyde olduğu gibi iki atoma kolayca ayrılacak kadar yer bulamazlar. Bu durum, küçük altın nanopartiküllerinin büyük altın bloklarından farklı davranmasının nedenini açıklayabilir. Daha büyük altın bloklarında tipik olarak bulunan yeniden oluşturulmuş yüzeye tam olarak dönüşmezler ve daha reaktif, kare şeklinde bölgeler açığa çıkarırlar.

Scientific American'da yer alan bir araştırmaya göre, bir ekip rejenerasyon öncesi ve sonrası altının oksitlenmesi için gereken enerjiyi hesapladı. Araştırmacılar, havadaki oksijen moleküllerinin (birbirine bağlı iki oksijen atomundan oluşur) kolayca ayrılıp rejenerasyona uğramamış yüzeydeki altın atomlarına bağlandığını buldu. Rejenerasyon işlemi, altın kütlesinden birçok altın atomunu çekerek yüzeye yerleştiriyor ve basit kare yapıyı birçok çıkıntı ve oluk içeren yoğun bir altıgene dönüştürüyor. Bu işlem, altın yüzeyini termodinamik dengeye yaklaştırarak altın atomlarının birbirleriyle kolayca ısı alışverişi yapmasına olanak tanıyor, ancak oksijenin nüfuz etmesini zorlaştırıyor.

Bu yeni keşif, bilim insanlarının korozyon direnci ile verimli oksijen aktivasyonu arasında denge kuran altın katalizörler tasarlamalarına yardımcı olabilir.

( vnexpress.net'e göre )

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