egy hónapjaMiért nem az arany rozsda? A tudósok a “atomi okfejtést” a nemesfém tartósságát követően észlelik
Periskopi(2 hónapja)
(2 hónapja)Számos oka van annak, hogy miért tartják az aranyat a világ egyik legértékesebb fémének, és az egyik legkülönlegesebb az, hogy nem rozsdásodik, nem foltozik, vagy könnyen erodál. Sok más fémmel ellentétben évezredekig őrzi sárga ragyogását.
A kémiában ez a tulajdonság < x0) kémiai kapacitás”, ami azt jelenti, hogy nagyon alacsony aktivitás más anyagokkal, különösen az oxigénnel, ami az elsődleges rozsda forrása a normál fémek.
Tudósok régóta tudták, hogy az arany túl inert, de nem volt teljesen világos, miért történik atomi szinten. Két vegyész, Santu Biswas és Matthew M. Montemore új tanulmánya a Tulane Egyetemről, az Egyesült Államokban mélyebb magyarázattal szolgál.
Szerintük a titok abban rejlik, hogy az atomokat hogyan sorolják fel az arany felszínén. Arany felületeken az atomokat általában nagyon kompakt és rendezett szerkezetbe szervezik, általában hatszögletű.
Ez a szerkezet nagyon stabil, és létrehoz egy “ -t, ami megmenti a természetes” -t, ami megnehezíti az oxigénmolekulák kölcsönhatását a fémfelülettel. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy az oxigént nem lehet könnyen egyedi atomokra osztani az oxidációs folyamat megkezdéséhez, ami a rozsdásodás első lépése.
A kutatók megállapították, hogy ha ez a felületi szerkezet megváltozik, az arany sokkal reakcióba léphet. Amikor az atomokat nem a szokásos sűrű módon sorakozzák fel, hanem nyitottabb vagy négyzetesebb szerkezetekben, az oxigénmolekulákat sokkal könnyebben le lehet bontani.
Egyes esetekben ez több milliárd-trillió alkalommal gyorsabb, mint a normál felületek arany. Ez megmagyarázza egy érdekes paradoxon, az oka annak, hogy a tömeg alakú arany annyira inert, míg a nano részei nagyon reaktív.
A nanoskálán az arany nem mindig képes a szokásos kompakt szerkezetét alkotni, így a területek nyitottabbak és aktívabbak kémiailag. Ezek a területek könnyebben érintkezhetnek oxigénnel és aktiválhatják kémiai reakciókra.
Ez a felfedezés nemcsak az arany természetének megértéséhez, hanem a gyakorlati felhasználásokhoz is fontos. Mivel tehetetlensége, arany egy jó jelölt a kémiai katalizátorok, amelyek segítenek felgyorsítani a reakciókat, anélkül, hogy elfogyasztaná magát.
Az alacsony inaktivitás azonban mindig is korlátozás volt. Az új kutatás azt sugallja, hogy az arany felszíni szerkezetének megváltoztatásával a tudósok hatékonyabb katalizátorokat tudnak létrehozni olyan reakciókra, mint a szén-monoxid szén-dioxiddá alakítása.
Lényegében a rozsdaállóság nem kulcs “stratégia”, hanem a stabilabb atomszerkezet egyszerű következménye. És ugyanez az állóképesség, ami halhatatlanná teszi az eróziót, szintén kulcsfontosságú lehet a kémiában és a technológiában való új felhasználásokhoz.
