یک ویژگی شگفت‌ انگیز و کمتر شناخته شده طلا

احتمالاً دو معیار بر چکش‌ خواری درخور توجه طلا تأثیر می‌گذارند: ساختار اتمی و چگونگی اتصال اتم‌ها با یکدیگر. ساختار اتمی طلا به ساختار بلوری مکعبی وجوه‌پر می‌انجامد. در این ساختار هر اتم با ۱۲ اتم مجاور احاطه می‌شود و آرایش اتم‌ها امکان تغییر شکل آسان آن‌ها را بدون ازبین‌بردن کل شبکه می‌دهد.

زومیت نوشت: از بین تمام عناصر شناخته‌ شده، طلا از بیش‌ترین چکش‌خواری برخوردار است. دلیل علمی این انعطاف‌پذیری بسیار زیاد چیست؟

مایک بولیوانت، شیمی‌دان دانشگاه اپن در انگلستان، طلا چکش‌خوارترین و انعطاف‌پذیرترین عنصر است. براساس پژوهشی در سال ۱۹۷۷، این فلز به‌قدری انعطاف‌پذیر است که می‌توان آن را به ضخامت کمتر از یک طول‌موج نور مرئی رساند؛ اما دلیل علمی این انعطاف فراوان چیست؟ دلایل جذابی برای انعطاف بسیار زیاد طلا وجود دارد که درادامه، به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

در ابتدا باید چکش‌خواری را از نرمی تفکیک کنیم. چکش‌خواری به میزان تغییر شکل ماده به شکلی جدید بدون شکسته‌شدن گفته می‌شود. با اینکه فلزهای دیگر در نقطه‌ی مشخصی می‌شکنند، یک اونس طلا (۲۸ گرم) را می‌توان به ورقه‌ای به طول ۵ متر در یک طرف کوبید. به‌نقل از لایوساینس، لایه‌های طلا موسوم به ورق طلا می‌توانند به نازکی ۰٫۰۰۰۱۲۷ میلی‌متر یا ۴۰۰ برابر نازک‌تر از تار موی انسان باشند.

در مقابل، تعریف‌های متعدد از سختی و نرمی وجود دارند که به آزمایش‌های استحکام ماده بستگی دارند. بر اساس مقیاس سختی موس که مقاومت فلز در برابر خراش را اندازه‌گیری می‌کند، نرم‌ترین فلز سزیم است که با کارد کره‌خوری می‌توان آن را به‌راحتی برید. همچنین، نرم‌ترین فلز می‌تواند جیوه هم باشد که در دمای اتاق به حالت مایع است و بسیار راحت‌تر از طلا شکل می‌گیرد.

این صنعتگر با استفاده از تکنیک گواتزو ورق طلا را روی چوب اضافه می‌کند و آن با عقیق جلا می‌دهد.

عامل چکش‌ خواری چشمگیر طلا

علاوه‌ بر این، طلا فلز است؛ یعنی اتم‌های آن به‌واسطه‌ی پیوندهای فلزی درکنار یکدیگر نگاه داشته می‌شوند که در آن بیرونی‌ترین الکترون‌های هر اتم آزادانه در اطراف ساختار کلی ماده حرکت کنند. این ابر الکترونی غیرمحلی به اتم‌ها اجازه می‌دهد تا به‌راحتی از کنار یکدیگر بلغزند و فلز را چکش‌خوار کنند.

بااین‌حال، آیا معیارهای گفته‌شده برای توجیه چکش‌خواری طلا کافی هستند؟ مس و نقره هم آرایش الکترونی و پیوند مشابهی دارند؛ اما به نرمی طلا نیستند؛ بنابراین، عامل دیگری در انعطاف‌ فراوان طلا مؤثر است.

فلزها معمولاً از بلوری بزرگ تشکیل نشده‌اند؛ بلکه ترکیبی از بلورهای کوچک به نام ذره هستند. مطالعه‌ای در سال ۱۹۷۷ از دانشگاه لیدز نشان داد که اندازه‌ی ذرات تشکیل‌دهنده‌ی طلا ممکن است به توضیح چکش‌خواری آن کمک کنند.

طلا به‌دلیل نداشتن پیوند شیمیایی با دیگر عنصرها معروف است؛ به‌گونه‌ای که ذرات طلا مانند ذرات مس یا نقره با لایه‌های اکسید سطحی تیره نمی‌شود. این اکسیدها شکنندگی مس و نقره را افزایش می‌دهند. درمقابل، فقدان این اکسیدها ممکن است باعث شوند که طلا چکش‌خوارتر از فلزهای دیگر باشد.