Giải mã nguyên nhân vàng 'từ chối' rỉ sét theo thời gian

Đồ bồi táng bằng vàng vẫn giữ được màu sắc và độ sáng đặc trưng khi được tìm thấy bên trong một ngôi mộ cổ hơn 1.200 năm ở Panama

ảnh: Fundación El Caño

Không những có màu sắc óng ánh đặc trưng, vàng có khả năng chống được tình trạng rỉ sét, xỉn màu và ăn mòn. Đó là nguyên nhân tại sao hiện vật bồi táng trong những ngôi mộ cổ nhiều ngàn năm vẫn sáng bóng như ngày đầu.

Đặc tính này được gọi là "tính trơ hóa học", có nghĩa nguyên tố vàng có độ phản ứng hóa học rất thấp.

Và vàng là kim loại có tính trơ cao nhất từng được biết đến, hầu như không phản ứng với các chất như oxy, vốn thường liên kết với lớp nguyên tử trên bề mặt các kim loại khác để hình thành nên rỉ sét hoặc lớp xỉn màu.

Giờ đây, bộ đôi nhà hóa học Santu Biswas và Matthew M. Montemore của Đại học Tulane (Mỹ) đã phát hiện lý do tại sao.

Theo báo cáo đăng trên chuyên san Physical Review Letters, sự sắp xếp các nguyên tử trên bề mặt vàng tạo thành một cấu trúc dày đặc đến nỗi phân tử oxy (O₂) khó có thể len lỏi vào để kích hoạt quá trình oxy hóa.

Để rút ra kết luận trên, hai chuyên gia Biswas và Montemore đã sử dụng mô phỏng máy tính để nghiên cứu điều xảy ra khi các phân tử oxy tiếp xúc với những bề mặt vàng kích thước nano có cấu trúc nguyên tử khác nhau.

Những mô hình tính toán cho thấy, trên bề mặt vàng có cấu trúc xếp vô cùng chặt chẽ, các phân tử oxy không có đủ không gian để dễ dàng tách ra, từ đó mang đến tính trơ "huyền thoại" của vàng.