Чому золото не псується з часом: пояснення вчених
Сталь із часом іржавіє, мідь вкривається зеленим нальотом, а золото навіть через століття зберігає блиск. Тепер вчені змогли пояснити, чому цей метал практично не піддається корозії, повідомляє Science News.
Дослідники з Університету Тулейна опублікували нову роботу у журналі Physical Review Letters. Виявилося, що секрет золота прихований у поведінці його атомів.
Як золото захищає себе від окиснення
Науковці встановили: коли поверхня золота контактує з повітрям, атоми металу автоматично перебудовуються у спеціальну структуру, яка заважає кисню запускати процес окиснення.
Підписуйтеся на наші соцмережі
Саме окиснення руйнує більшість металів, викликаючи іржу чи потемніння.
Для цього кисень повинен спочатку “розірватися” на окремі атоми, які потім вступають у реакцію з металом. Але золото створює для цього процесу майже непрохідний бар’єр.
Дослідники пояснюють, що на поверхні золота атоми спочатку розташовані у квадратній структурі, але після контакту із зовнішнім середовищем перебудовуються у шестикутну.
І саме ця шестикутна форма виявилася набагато стійкішою до окиснення.
Щоб кисень зміг вступити у реакцію із золотом, структура мала б повернутися до попередньої квадратної форми. Але цей процес потребує занадто багато енергії, тому реакція майже не запускається.
Окиснення золота сповільнюється у трильйони разів
Вчені назвали результати несподіваними навіть для себе.
За словами одного з авторів дослідження, після перебудови атомів швидкість окиснення золота стає “у мільярд або навіть трильйон разів повільнішою”.
Навіть якщо оксид золота все ж утворюється, він залишається нестабільним і формує лише дуже тонкий шар.
Науковці вважають, що дослідження може допомогти створювати нові каталізатори та захисні матеріали для промисловості, електроніки та енергетики.
Крім того, відкриття допомагає краще зрозуміти фундаментальні процеси взаємодії металів із киснем.