Секрет вічного блиску: Ось чому золото не іржавіє тисячоліттями

Золото пережило тисячоліття в гробницях, корабельних уламках і музейних вітринах, зберігши блиск, якого не здатен повторити жоден інший метал, передають Патріоти України.

Залізо вкривається іржею, мідь зеленіє, срібло темніє — золото ж лишається незайманим. Довгий час вважалося, що це просто наслідок хімічної інертності металу. Нове дослідження вчених Університету Тулейн пропонує значно тонше пояснення.

Комп’ютерні хіміки Санту Бісвас та Меттью Монтемор провели квантово-механічне моделювання поведінки молекул кисню на двох поширених типах золотих поверхонь. Виявилося, що щойно на поверхні з’являється свіжий зріз — після подряпини, порізу чи утворення нової кристалічної грані, — зовнішні атоми не залишаються на місці. Вони перебудовуються в новий, щільніший гексагональний візерунок. На такій поверхні молекули кисню просто не можуть розщепитися достатньо, щоб запустити окиснення.

Контраст між двома типами поверхонь виявився разючим. Нереконструйована поверхня з пухкішим квадратним розташуванням атомів дає кисню достатньо місця, щоб розщепитися. Реконструйована — ні. За словами Монтемора, швидкість окиснення після перебудови знижується в мільярд-трильйон разів. «Наскільки більш неохоче реконструйоване золото окиснюється — це справді стало несподіванкою», — визнав учений.

Відкриття також допомагає пояснити давній парадокс каталізу. Ще з 1980-х років відомо, що наночастинки золота здатні каталізувати реакції, які масивне золото виконує погано. Дослідники припускають: малі частинки просто не встигають або не можуть повністю перейти в реконструйований стан, тому їхня поверхня залишається активнішою для кисню.