Večni sjaj plamenitog metala: Otkriven mehanizam koji zlato čuva od rđe i tamnjenja hiljadama godina

Za razliku od mnogih drugih metala, zlato je izuzetno otporno na rđu, tamnjenje i koroziju – sijaće podjednako jarko žutom bojom i hiljadama godina.

U novoj studiji objavljenoj u Physical Review Letters, istraživači su otkrili da se atomi na površini zlata prirodno preuređuju u zaštitne obrasce koji drastično smanjuju reakcije sa kiseonikom.

Ovo otkriće pomaže da se objasni zašto zlatni nakit i drugi predmeti od zlata mogu ostati netaknuti i bez tamnjenja vekovima, ali i ukazuje na mogućnost razvoja efikasnijih katalizatora na bazi zlata za industrijske i energetske primene, prenosi Science News.

Kako je pojasnio profesor hemijskog inženjerstva na Univerzitetz Tulejn Metju Montemor, ljudi su mislili da zlato ne tamni jednostavno jer ne reaguje snažno sa kiseonikom, što je pogrešno. 

"Ono što smo pokazali jeste da se kod dve najčešće vrste zlatnih površina atomi na površini zapravo preuređuju na način koji zlato čini mnogo otpornijim na oksidaciju", ukazao je naučnik.

Foto: Envato

Koristeći kompjuterske simulacije koje predviđaju ponašanje atoma i elektrona, naučnici su proučavali kako molekuli kiseonika reaguju sa dve uobičajene strukture zlatnih površina.

Otkrili su da bi, bez ovog atomskog preuređivanja, molekuli kiseonika mogli mnogo lakše da se razdvoje i reaguju sa zlatom.

Umesto toga, preuređene površine smanjuju reakcije kiseonika za faktor od milijardu do bilion puta, stvarajući praktično zaštitnu barijeru na atomskom nivou koja omogućava da zlato ostane sjajno gotovo neograničeno dugo.

Ovi rezultati nude novo objašnjenje jedne od najpoznatijih osobina zlata, ali i otvaraju vrata potencijalnim naprecima u oblasti katalizacije.

Kako stabilan metal postaje katalizator

Katalizatori na bazi zlata, materijali koji ubrzavaju hemijske reakcije, već se koriste u pojedinim industrijskim procesima oksidacije.

Međutim, prirodna otpornost zlata na razdvajanje molekula kiseonika, ista osobina koja ga čini privlačnim za nakit i elektroniku, može istovremeno ograničiti njegovu primenu u hemijskoj industriji i energetskim tehnologijama.

Foto: Envato

Katalizatori od zlata i paladijuma koriste se za proizvodnju vinil-acetata, hemijskog jedinjenja koje predstavlja osnovu za mnoge plastike i druge materijale.

Istraživači takođe proučavaju primenu zlatnih katalizatora za uklanjanje ugljen-monoksida iz izduvnih gasova automobila i proizvodnju propilen-oksida, važne industrijske hemikalije.

Istraživači su tradicionalno pokušavali da poboljšaju zlatne katalizatore kombinovanjem zlata sa drugim metalima ili upotrebom sićušnih nanočestica zlata na oksidnim površinama.

Nova otkrića sugerišu da bi sama geometrija površine mogla predstavljati još jedan put ka povećanju katalitičke aktivnosti zlata.

Komentari (0)