Altın neden bu kadar yumuşak?

 Altın en yumuşak elementtir, peki arkasındaki bilim nedir?

İngiltere, Milton Keynes'deki The Open University'de kimyager olan Mike Bullivant'a göre altın en yumuşak elementtir . İngiltere'deki Leeds Üniversitesi'nde 1977'de yapılan bir araştırmaya göre, o kadar yumuşak ki, görünür ışığın dalga boyundan daha ince olacak şekilde dövülebilir . Ama altın neden bu kadar yumuşaktır?

İlk olarak, işlenebilirliği yumuşaklıktan ayırt etmek önemlidir. Dövülebilirlik, bir malzemenin kırılmadan ne kadar yeni bir şekle dövülebileceğinin bir ölçüsüdür. Diğer metaller belirli bir noktadan sonra dövüldüklerinde parçalanırken, bir ons (28 gram) altın dövülerek bir tarafı yaklaşık 5 metre olan bir levha haline getirilebilir ve altın varak olarak bilinen altın filmler, beş milyonda biri kadar ince olabilir. Newport News, Virginia'daki Jefferson Lab'a göre bir inç (0.000127 milimetre) veya bir insan saçından yaklaşık 400 kat daha ince.

Buna karşılık, bir malzemenin mukavemetinin nasıl test edildiğine bağlı olarak birden fazla sertlik ve yumuşaklık tanımı vardır. Guinness Dünya Rekorları'na göre , bir malzemenin çizilmeye ne kadar dayanıklı olduğunu ölçen Mohs ölçeğine göre en yumuşak metal, tereyağı bıçağıyla kesilebilecek kadar yumuşak olan sezyumdur . Bir kimya danışmanı ve American Chemical Society üyesi Mark Jones verdiği demeçte, muhtemelen en yumuşak metalin "oda sıcaklığında sıvı olan ve altından daha kolay deforme olan" cıva olabileceğini söyledi . "Tahminime göre altından daha yumuşak."

Altını işlenebilir yapan nedir?

Elektro-optik mühendisi ve İsrail'deki Bar-Ilan Nanoteknoloji ve Gelişmiş Malzemeler Enstitüsü yöneticisi Dror Fixler , altının işlenebilirliğinin muhtemelen iki faktörden kaynaklandığını söylüyor: atomik yapısı ve atomlarının birbirine bağlanma şekli .

Fixler, altının atomik yapısının yüz merkezli kübik kristal yapıya sahip olmasına neden olduğunu söyledi.  "Bu yapıda, her atom 12 komşu atomla çevrilidir" dedi. "Yüz merkezli kübik bir kafes içindeki atomların düzenlenmesi, genel yapıyı bozmadan kolay deformasyona izin verir."

Ayrıca altın bir metaldir. Bu, atomlarının, her bir atomun en dıştaki elektronlarının malzemenin genel yapısı etrafında serbestçe hareket edebildiği metalik bağlarla bir arada tutulduğu anlamına gelir. Fixler, "Bu delokalize elektron bulutu, atomların birbirini kolayca geçmesine izin vererek metali dövülebilir hale getiriyor" dedi.

Ancak Jones, bu faktörlerin altının işlenebilirliğini açıklamak için yeterli olup olmadığını sorguladı. "Bakır ve gümüş aynı elektronik konfigürasyonu paylaşıyor" dedi. "Aynı şekilde bağlanıyorlar. Altın kadar yumuşak değiller. Bu, işin içinde başka bir şeyin olduğu anlamına geliyor."

Jones, metallerin sıklıkla tek bir büyük kristal olmadığını, bunun yerine tanecik adı verilen küçük kristallerden yapıldığını söyledi. Ve Leeds Üniversitesi'nde 1977'de yapılan bir çalışma, altının oluşturduğu taneciklerin boyutunun, onun işlenebilirliğini açıklamaya yardımcı olabileceğini öne sürdü. 

Altının diğer elementlerle kimyasal olarak bağ oluşturması pek olası değildir. Jones, bunun, altın taneciklerinin, bakır ve gümüş taneciklerinin olabileceği gibi, yüzeylerindeki oksit katmanlarıyla lekelenmediği anlamına geldiğini söyledi. Bu oksitler, bakır ve gümüş tanelerinin parçalanma olasılığını artırır. Buna karşılık, bu oksitlerin yokluğu, altının diğer metallerden daha yumuşak kalmasına yardımcı olabilir.