Чому золото не ржавіє
Фото: pexels.com
Дослідження вчених Університету Тулейн пояснило, чому золото не іржавіє. Виявилося, що причина полягає в реконструкції поверхні золота після пошкоджень, що створює щільний гексагональний візерунок. Цей візерунок перешкоджає розщепленню молекул кисню, що, в свою чергу, запобігає запуску окиснення. Швидкість окиснення на реконструйованій поверхні знижується в мільярд-трильйон разів.
Дослідження і результати
Дослідження проводили комп'ютерні хіміки Санту Бісвас та Меттью Монтемор, які здійснили квантово-механічне моделювання. Моделювання вивчало поведінку молекул кисню на двох типах золотих поверхонь:
- реконструйована поверхня
- нереконструйована поверхня
Після появи свіжого зрізу, наприклад, подряпини або порізу, зовнішні атоми золота перебудовуються в новий, щільніший гексагональний візерунок. На такій реконструйованій поверхні молекули кисню не можуть розщепитися достатньо для запуску окиснення. Водночас нереконструйована поверхня із квадратним розташуванням атомів надає кисню можливість для розщеплення.
З 1980-х років відомо, що наночастинки золота здатні каталізувати реакції краще, ніж масивне золото. Дослідники припускають, що малі частинки не встигають або не можуть повністю перейти в реконструйований стан.
“Наскільки більш неохоче реконструйоване золото окиснюється - це справді стало несподіванкою,” - зазначив Меттью Монтемор.Це відкриття також пояснює каталітичні властивості наночастинок золота і може мати значний вплив на наукові та промислові застосування.
Дослідження, проведене вченими, підкреслює важливість розуміння фізико-хімічних властивостей матеріалів, таких як золото, для розвитку нових технологій. Зокрема, результати можуть бути використані в промисловості для створення більш ефективних каталізаторів, які зменшують витрати енергії та підвищують продуктивність хімічних реакцій. Це, у свою чергу, може вплинути на широкий спектр галузей, від екологічних технологій до медичних застосувань.