Science >> Wetenschap >  >> Chemie

400 jaar oud mysterie over waarom vroege explosieven paarse rook produceren opgelost door academici

Geselecteerd gebied Elektronendiffractie-ringpatroon van gouden nanodeeltjes. De ringen zijn geïndexeerd op Au volgens kaartnr. van het Joint Committee on Powder Diffraction Standards (JCPDS). 04-0784. Krediet:arXiv (2023). DOI:10.48550/arxiv.2310.15125

Wetenschappers van de Universiteit van Bristol hebben ontdekt waarom het fulmineren van goud (het eerste bekende hoog explosief ter wereld) een paarse rook produceert wanneer het ontploft. Hiermee wordt een 400 jaar oude alchemiepuzzel opgelost.



Fulminerend goud werd voor het eerst ontdekt door alchemisten in de 16e eeuw. Het is een mengsel van een aantal verschillende verbindingen, waarbij ammoniak het grootste deel van de explosieve kracht van het materiaal levert.

De Duitse alchemist Sebald Schwaertzer merkte de ongebruikelijke paarse rook op die vrijkwam toen fulminerend goud in 1585 tot ontploffing kwam, en het materiaal werd later bestudeerd door leidende figuren uit de scheikunde in de 17e en 18e eeuw, waaronder Robert Hooke en Antoine Lavoisier.

Maar hoewel de chemie achter het fulminerende goudrecept al eeuwenlang wordt begrepen, bleef één vraag onbeantwoord:waarom produceert de ontploffing ervan paarse rook?

Er wordt al lang aangenomen, maar het is nooit eerder bewezen, dat de rijke paarse kleur van deze wolk te wijten was aan de vorming ervan uit gouden nanodeeltjes. Dit is nu veranderd dankzij professor Simon Hall, hoogleraar scheikunde aan de Universiteit van Bristol, en zijn Ph.D. student Jan Maurycy Uszko.

"Ik was heel blij dat ons team deze vraag kon helpen beantwoorden en ons begrip van dit materiaal kon vergroten", zei professor Hall.

"Ons experiment omvatte het creëren van fulminerend goud en het vervolgens tot ontploffing brengen van monsters van 5 mg op aluminiumfolie door het te verwarmen. We hebben de rook opgevangen met behulp van koperen gaas en vervolgens het rookmonster geanalyseerd onder een transmissie-elektronenmicroscoop", legt professor Hall uit.

"Ja hoor, we ontdekten dat de rook bolvormige gouden nanodeeltjes bevatte, wat de theorie bevestigde dat het goud een rol speelde in de mysterieuze rook."

Nadat ze een historische wetenschappelijke puzzel hebben opgelost, zijn professor Hall en zijn team van plan deze methodologie te gebruiken om de precieze aard van wolken te bestuderen die worden geproduceerd door andere metaalfulminaten zoals platina, zilver, lood en kwik, wat een open vraag blijft.

Het artikel 'Explosive Chrysopoeia' is beschikbaar op de arXiv preprint-server

Meer informatie: Jan Maurycy Uszko et al, Explosieve Chrysopoeia, arXiv (2023). DOI:10.48550/arxiv.2310.15125

Journaalinformatie: arXiv

Aangeboden door Universiteit van Bristol