Perché non la ruggine d'oro? Gli scienziati rilevano “atomic ragionamento” a seguito della resistenza del metallo prezioso

In chimica, questa proprietà è chiamata <x0) capacità chimica”, che significa un'attività molto bassa con altre sostanze, in particolare ossigeno, che è la fonte primaria di ruggine nei metalli normali.

Gli scienziati sapevano da tempo che l'oro è troppo inerte, ma non era abbastanza chiaro perché accade a livello atomico. Un nuovo studio di due chimici, Santu Biswas e Matthew M. Montemore della Tulane University negli Stati Uniti offre una spiegazione più approfondita.

Secondo loro, il segreto sta nel modo in cui gli atomi sono elencati sulla superficie dell'oro. Su superfici d'oro, gli atomi tendono ad essere organizzati in una struttura molto compatta e ordinata, di solito esagonale.

Questa struttura è molto stabile e crea un “che consente di salvare l'Hyx1> naturale che rende difficile interagire con le molecole di ossigeno con la superficie metallica. In pratica, questo significa che l'ossigeno non può essere facilmente diviso in atomi individuali per avviare il processo di ossidazione, che è il primo passo della ruggine.

I ricercatori hanno scoperto che se questa struttura superficiale è cambiata, l'oro può diventare molto più reattivo. Quando gli atomi non sono allineati nel solito modo denso, ma in strutture più aperte o quadrate, le molecole di ossigeno possono essere molto più facili da rompere.

In alcuni casi, questo accade miliardi a trilioni di volte più veloce che su superfici normali d'oro. Questo spiega un paradosso interessante, il motivo per cui l'oro a forma di massa è così inerte, mentre le sue parti nano possono essere molto reattive.

Sulla scala nano, l'oro non è sempre in grado di formare la sua struttura compatta abituale, lasciando aree più aperte e più attive chimicamente. Queste aree possono interagire più facilmente con l'ossigeno e attivarlo per reazioni chimiche.

Questa scoperta è importante non solo per capire la natura dell'oro ma anche per usi pratici. A causa della sua inerzia, l'oro è un buon candidato per i catalisti chimici, che aiutano a velocizzare le reazioni senza consumarsi.

Tuttavia, la sua bassa inattività è sempre stata una restrizione. La nuova ricerca suggerisce che modificando la struttura superficiale dell'oro, gli scienziati possono creare catalizzatori più efficienti per reazioni come la conversione del monossido di carbonio in anidride carbonica.

In sostanza, la resistenza alla ruggine non è una chiave “strategy”, ma una semplice conseguenza della sua struttura atomica più stabile. E quella stessa resistenza, che lo rende immortale all'erosione, può anche essere la chiave per nuovi usi in chimica e tecnologia.