Науковці пояснили, чому золото не окислюється
Золото демонструє унікальні властивості в порівнянні з іншими металами, такими як сталь чи мідь. Якщо залізо іржавіє, а мідь покривається зеленим нальотом, золото залишається практично незмінним. Нещодавно проведені дослідження допомогли розкрити причини цієї стабільності.
Вчені виявили, що атоми на поверхні золота можуть переформуватися у нові геометричні структури. Ця зміна поверхні знижує здатність металу взаємодіяти з киснем, що є критичним етапом окислення. Без такого перетворення золото могло б почати реагувати з киснем майже відразу.
Окислення розпочинається, коли молекули кисню у повітрі розпадаються на окремі атоми, які згодом взаємодіють із поверхнею металу. Дослідницька команда проаналізувала, як різні структури поверхні золота впливають на цей процес.
Коли формується нова поверхня, наприклад, після різання, атоми реорганізуються з квадратної решітки в гексагональну. Інша популярна конфігурація вже має гексагональну форму та характеризується низькою реактивністю.
Квантово-механічні розрахунки показали, що квадратна структура сприяє ефективнішому розщепленню кисню, ніж шестикутна. Щоб кисень реагував на шестикутній поверхні, атоми спершу мають повернутися до квадратної структури, що створює бар’єр, який уповільнює окислення.
Оксид золота не є стабільним, тому навіть під час реакцій може утворюватися лише дуже тонкий шар, як зазначив хімічний інженер Метью Монтемор, один із авторів дослідження.
Монтемор підкреслив, що цей ефект став несподіванкою, заявивши, що уповільнення окислення є вражаючим: “Після перегрупування окислення відбувається в мільярд-трильйон разів повільніше”.
Отримані результати можуть сприяти вдосконаленню конструкції каталізаторів — матеріалів, що використовуються для прискорення хімічних реакцій.
Інші новини науки
- Вчені досліджують способи зменшення наслідків вивержень вулканів, включаючи радикальні ідеї, такі як засипка вулканів бетоном.
- Дослідники стародавнього антарктичного льоду знайшли зразки віком приблизно 6 мільйонів років, які є найдавнішим льодом на планеті.
