Загадка взрывающегося золота раскрыта спустя 400 лет

Около 400 лет назад алхимики получили гремучее золото, которое сильно взрывается и выделяет дым фиолетового цвета. Новый анализ впервые выявил причину этого явления.

Алхимики занимались получением золота из других металлов или увеличением количества уже имеющегося. Для этого они иногда использовали странные методы, в том числе взрывы драгоценного металла. В 1585 году алхимики впервые сообщили о так называемом фульминатном, то есть гремучем золоте, получаемом при реакции солей золота с аммиаком или хлоридом аммония.

По словам алхимиков, они не знали, какое именно вещество выделяется в результате химических реакций. В зависимости от способа получения цвет aurum fulminans сильно различался. Однако все источники свидетельствуют о том, что при минимальной провокации оно вызывало мощный взрыв и выделяло дым фиолетового цвета.

Команда Бристольского университета спустя примерно 400 лет сумела раскрыть тайну цвета дыма и структуры гремучего золота. Анализ показал, что дым содержит наночастицы металлического золота, которые и вызывают интенсивный красный цвет. Диаметр этих частиц составляет всего несколько десятков нанометров. Кроме того, с помощью электронного микроскопа было установлено, что отдельные атомные слои в частицах имеют такое же расстояние, как и в металлическом золоте.

Исследователей не удивило, что цвет обусловлен наночастицами, так как известно, что нанозолото при растворении в воде или стекле приобретает интенсивный красный цвет. Когда электроны в частицах золота возбуждаются электрическим и магнитным полями света, возникает квантовый эффект, названный поверхностным плазмонным резонансом. Он позволяет частицам взаимодействовать со светом, даже при значительно меньших размерах длины волны света. От формы и размеров наночастиц и зависит конкретный цвет.

Исследование не дало ответа на вопрос, каким веществом на самом деле является гремучее золото. Ученые полагают, что, скорее всего, это цепная молекула, содержащая помимо золота большую долю азота. Однако точное определение этой структуры представляет определенную проблему. Анализ полимерных структур вообще сложен, а в связи с тем, что золото так легко взрывается, сложность возрастает.

Источник: forschung-und-wissen.de