Altın kimyasal olarak inerttir ve bu nedenle kararmaz, fakat tam olarak neden olduğu bir sırdı
Altın diğer metaller gibi kararmaz
Gümüş donuklaşır, bakır yeşile döner, demir paslanır ama altın her zaman parlak kalır. Durumun neden böyle olduğu bir sır olarak kaldı, ancak araştırmacılar sonunda değerli metali değişime karşı bu kadar dirençli kılan şeyin ne olduğunu ve onu nasıl karartacağını çözmüş olabilirler.
Altın kimyasal olarak inerttir, yani havadaki oksijen gibi çevresindeki moleküllerle reaksiyona girmez. Bu mücevher için harika bir haber, ancak altının kimyadaki kullanışlılığını sınırlıyor; araştırmacılar altının yararlı bir katalizör olabileceğini düşünüyorlar – eğer etkisizliğinden çıkarılabilseydi.
Louisiana’daki Tulane Üniversitesi’nden Matthew Montemore ve Santu Biswas, bir altın parçası kesildiğinde yeni bir yüzey oluşturan yeniden yapılanma adı verilen bir olguyu araştırdı.
Montemore, “Atomlar yüzeyde olmaktan o kadar nefret ediyorlar ki tamamen yeniden düzenleniyorlar” diyor. Çoğu zaman, tekrar eden altıgenlere benzeyen bir düzen halinde yeniden düzenlenirler, daha sonra daha fazla karışmazlar çünkü bu düzenlemede enerjileri düşüktür. Yeniden yapılanma metaller arasında yaygın değildir, bu nedenle araştırmacılar bunun altının hareketsizliğine katkıda bulunup bulunmadığını merak ettiler.
Yeniden yapılanma sırasında meydana gelebilecek birkaç farklı yeniden düzenleme için atomların kuantum durumlarını simüle etmek ve bunların oksijenle etkileşimlerini analiz etmek için bir süper bilgisayar kullandılar. Yeniden oluşturulmuş bir altın yüzeyin parlaklığının bir kısmını kaybetmesi için, bir oksijen molekülünün ona çarptığında ilk önce ikiye bölünmesi gerekir. Araştırmacıların simülasyonları, bu tür bir bölünmenin, altıgen düzendeki atomlar için çok fazla enerji gerektirdiğini, bunun da kararmayı pek olası kılmadığını, ancak düzenleri dikdörtgen olduğunda çok daha az enerji gerektirdiğini ortaya çıkardı.
Altıgen desen daha yaygın olduğu için altın parlak kalma eğilimindedir. Biswas, atomların geometrisi, yeniden yapılanması ve oksidasyonu arasındaki bu bağlantının daha önce hiç düşünülmediğini söylüyor.
Virginia Tech’ten Hongliang Xin, bunu şimdi anlamanın araştırmacıların altını katalizör olarak daha kullanışlı hale getirmesine yardımcı olabileceğini söylüyor. “Heyecan verici sonuç, altının katalitik davranışının yüzey yeniden yapılanmasının kontrol edilmesiyle ayarlanabileceğidir” diyor. Montemore, atomları oksijene karşı daha az inert olan dikdörtgen desenlere itmek gibi yeniden yapılanmayı kontrol etmenin bir yolunun, bir elektrik devresine bir parça altın yerleştirmek ve voltaj uygulamak olabileceğini söylüyor.
University College London’dan Andrew Beale, “(Bu çalışma) bize belki de daha önce düşünülmemiş bir şeyi anlatıyor. Burada deneycilerin gidip bakabileceği bir şeyler kesinlikle var” diyor. Altını katalizör olarak kullanma fikrinin, değerli metalin nano boyutlu parçacıkları kullanılarak belirli reaksiyonlar için zaten kanıtlandığını söylüyor. Beale, altını bu yeni yöntemle kullanışlı hale getirme projesinin oldukça gerçekçi olduğunu ancak ekibin analizinin, kavisli yüzeylere sahip olma eğiliminde olan nanopartiküller gibi nesnelerle nasıl ilişkilendirilebileceği konusunda soruların devam ettiğini söylüyor.
İleriye yönelik olarak araştırmacılar, analizlerini saf altının yanı sıra oksijen dışındaki moleküller ve altın alaşımlarıyla olan reaksiyonları da kapsayacak şekilde genişletmek istiyorlar.
