Pirmiausia svarbu atskirti plastiškumą nuo minkštumo. Plastiškumas – tai matas, rodantis, kiek medžiagą galima iškalti į naują formą jos nesulaužant. Kiti metalai, kai juos kalant viršijama tam tikra riba, suskilinėja, o vieną unciją (28 g) aukso galima išplokštinti į maždaug 5 metrų ilgio lakštą, o aukso folija gali siekti 0,000127 milimetro storio – t.y. maždaug 400 kartų plonesnė už žmogaus plauką, teigia Jeffersono laboratorija JAV.
Tuo tarpu kietumas ir minkštumas apibrėžiamas įvairiai, priklausomai nuo to, kaip tikrinamas medžiagos tvirtumas. Remiantis Moso skale, pagal kurią matuojama, kaip medžiaga atspari įbrėžimams, vienas minkščiausių metalų yra cezis, kuris yra pakankamai minkštas, kad jį būtų galima perpjauti sviesto peiliu, teigia Guinnesso rekordų knyga. O tikriausiai minkščiausias metalas yra gyvsidabris, kuris kambario temperatūroje yra skystas ir lengviau deformuojasi nei auksas, sako chemijos konsultantas ir Amerikos chemikų draugijos narys Markas Jonesas. „Mano vertinimu, jis yra minkštesnis už auksą“, – teigia jis.
Dėl ko auksas yra plastiškas?
Aukso plastiškumą greičiausiai lemia du veiksniai: jo atomų struktūra ir atomų jungimosi būdas, aiškina elektrooptikos inžinierius ir Bar-Ilano nanotechnologijų bei pažangiųjų medžiagų instituto Izraelyje direktorius Droras Fixleris.
Susiję straipsniai
Aukso atominė struktūra lemia vadinamąją kubinę kristalinę struktūrą su centruotu paviršiumi, aiškina D. Fixleris. „Šioje struktūroje kiekvieną atomą supa 12 kaimyninių atomų. Atomų išsidėstymas centruotoje kubinėje gardelėje leidžia lengvai deformuotis nesuardant bendros struktūros“, – aiškina mokslininkas.
Be to, auksas yra metalas. Tai reiškia, kad jo atomus tarpusavyje laiko metalinės jungtys, kuriose kiekvieno atomo išoriniai elektronai gali laisvai judėti visoje medžiagos struktūroje. „Šis delokalizuotas elektronų debesis leidžia atomams lengvai slysti vienam paskui kitą, todėl metalas tampa plastiškas“, – sako D. Fixleris.
Tačiau M. Jonesas abejoja, ar šių veiksnių pakanka aukso plastiškumui paaiškinti. „Varis ir sidabras turi tą pačią elektroninę konfigūraciją. Jie jungiasi vienodai. Bet jie nėra tokie minkšti kaip auksas. Tai reiškia, kad veikia kažkas kita“, – sako jis.
Metalai dažnai nėra vienas didelis kristalinė struktūra – vietoje to jie sudaryti iš mažų kristalų, vadinamų grūdeliais, aiškina M. Jonesas. O 1977 m. Lidso universiteto (JK) atliktame tyrime teigiama, kad aukso formuojamų grūdelių dydis gali padėti paaiškinti jo plastiškumą.
Auksas garsėja tuo, kad chemiškai nesijungia su kitais elementais. Tai reiškia, kad aukso grūdeliai nėra nusidažę oksidų sluoksniais, kaip tai gali nutikti su vario ir sidabro grūdeliais, sako M. Jonesas. Dėl šių oksidų vario ir sidabro grūdeliai dažniau skyla. Priešingai, šių oksidų nebuvimas gali padėti auksui išlikti plastiškesniam už kitus metalus, rašo „Live Science“.