İspanya’da altın kaplamalı bir malikanenin mor renge bürünmesinin sorumlusu korozyon ve altın nanopartiküller. İspanya’nın Granada kentinde ağaçlarla çevrili bir saray olan “Alhambra“, karla kaplı dağların önünde ülkenin son Müslüman hükümdarlarının yaşayan bir anıtı olarak duruyor. Yaklaşık 800 yıl önce inşa edilen saray, uzun süre dayanması için yapılmış pırıl pırıl altın varaklarla kaplıdır. Ancak zaman geçtikçe altın aşındı ve Elhamra’nın iç kısmının bir kısmını parlak altından, yakınlardaki sıva işlerini mahveden donuk bir mora dönüştürdü.
Elhamra Sarayındaki Renk Değişimi
Bu değişim daha önce belgelenmiş olsa da, araştırmacılar bunun temel nedenini saptamakta zorlandılar. İspanya’daki Granada Üniversitesi’nden Carolina Cardell ve Isabel Guerra şimdi potansiyel bir cevap keşfettiler. Altının dönüşümüne öncelikle çevresel korozyonun neden olduğunu gösterdiler. Guerra, bu çalışmanın ancak mor renk tonunun ilk tespit edildiği 1990’larda mevcut olmayan teknolojik gelişmeler sayesinde mümkün olduğunu iddia ediyor.
Platin, korozyon direnci açısından en az reaktif metallerden biri olarak altından daha iyi performans göstermektedir. Bu farklılığa rağmen, 4. yüzyıldan beri insanlar altını mora “dönüştürmektedir”.
Örneğin, Romalı simyacılar aqua regia’nın ( HNO3 + HCl) bir çözücü olarak kullanılmasıyla “mor altın” elde ettiklerini ve bu altının daha sonra cam içine konulduğunu kaydetmişlerdir. 1859 yılında, rengin ilk ortaya çıkışından on beş asır sonra, Michael Faraday bunun nedenini belirledi: aqua regia reaksiyonu sırasında üretilen altın nanopartiküller.
Ancak Alhambra’da aqua regia bulunamamıştır, bu da renk değişiminden ayrı bir sürecin sorumlu olduğunu göstermektedir. Cardell ve Guerra, bu yöntemi keşfetmek için 19. yüzyılda saraya uygulanan kalay, altın ve alçı katmanlarına sahip hasarlı altın özelliklerin yapısını ve kimyasal yapısını inceledi.
Altın Malzemenin Rengi Zamanla Mor Renge Dönüşebiliyor
İkili, verileri analiz ettikten sonra, kirin varlığının ya da yokluğunun dekoratif bir bölgenin korozyonunu etkilediğini keşfetti. Cardell ve Guerra, altın temiz ve kirsiz olduğunda kalayın oksitlendiğini görmüşlerdir. Ancak altın kirlendiğinde – kirle kaplandığında – altının oksitlendiğini fark ettiler. İkili, temiz altının dış dünya ile temasını sürdürdüğüne ve bunun da oksijenli ve atıl kalmasına yardımcı olduğuna inandıklarına dikkat çekiyor. Ancak, kirle kaplı altın teması kaybederek oksijensiz kalmış ve paslanmaya başlamıştır. Cardell ve Guerra, bu korozyonun altının parçalanmasına ve mor ışığı yansıtmak için uygun boyutta altın nano kürelerin oluşmasına neden olduğunu, deneysel bulguları ne olmuş olabileceğine dair bir modelle birleştirerek öne sürüyor. Çevredeki beyaz alçı sıva mor renge boyanarak renk değişimini ortaya çıkarmıştır.
Paris’teki Yüzey Reaktivite Laboratuvarı’nda (LRS) kimyager ve altın nanoparçacıklar üzerine bir bilim ders kitabının yardımcı editörü olan Catherine Louis, “altın malzemenin zamanla mora dönüşebilmesini olağanüstü” buluyor. Bununla birlikte, disiplin için bilgide büyük bir ilerlemeyi temsil etmekten ziyade, bu özel sonucun daha çok bir “merak” olduğuna inanıyor. Louis, ikilinin önerdiği yanıt prosedürü konusunda da ikna olmuş değil. Louis’in tereddütleri kısmen, ikilinin fotokimyasal süreçlerin etkilerini hesaba katmamış olmalarından ve varsayılan korozyon süreçlerini deneysel bir ortamda test etmemiş olmalarından kaynaklanıyor.
Cardell ve Guerra “tam korozyon modelini aydınlatmanın” zor olduğunu, çünkü beş yüzyıldan fazla hava koşullarına maruz kalmış gerçek bir dünya sistemini analiz ettiklerini iddia etmektedir. Dolayısıyla bu testlerin yol gösterici olması gerekmezdi.
Louis, çekincelerine rağmen keşfin altın eserlerin korunması için avantajlı olabileceğine inanıyor. Bu uygulama Cardell ve Guerra tarafından da değerlendirilmektedir. Örneğin, bilim insanları keşiflerinin diğer yaldızlı nesnelerin nasıl bozulduğunu anlamaya ve sanat eserlerini korumak için stratejiler sunmaya yardımcı olacağını öngörüyor. Cardell ve Guerra şöyle diyor: “Diğer anıt ve sanat eserlerindeki benzer değişiklikleri de araştırmak istiyoruz.” Bu mor renk çoğu insanın fark ettiğinden daha yaygındır.
Kaynak: physics.aps.org
