Alchimiștii moderni au făcut din nichel o mină de aur

Nu au transformat plumbul în aur, însă oamenilor de știință de la universitatea americană Penn State le-a reușit un experiment "alchimic" de proporții – au descoperit că unele combinații de elemente uzuale "mimează" perfect amprentele electronice ale unor elemente rare.

Experimentul poate ajuta la crearea de materii prime ieftine pentru o multitudine de domenii, cum ar fi sursele alternative de energie, combaterea poluării și procesarea chimică din industrie.
Echipa de la Penn State a folosit o tehnică numită "spectroscopie imagistică cu foto-electroni", pentru a analiza "semnăturile" mai multor materiale chimice.
"Acum avem o perspectivă complet nouă asupra tabelului periodic al elementelor. Metoda folosită măsoară energia necesară pentru separarea de electroni din atomi și molecule și, în același timp, fotografiază procesul cu o cameră digitală. Putem observa de aproape cum reacționează diferite materiale", explică A. Welford Castleman Jr., liderul echipei de cercetători americani.
Astfel, ei au aflat că nichelul este identic cu monoxidul de titan, paladiul are o semnătură electronică similară cu cea a monoxidului de zirconiu, iar carbura de tungsten se aseamănă cu platina.
"Mai exact, energia necesară pentru extragerea de electroni dintr-o moleculă de monoxid de titan este identică cu cea necesară pentru extragerea unui electron dintr-un atom de nichel. De ce? Pentru că ambele elemente provin din același spectru. În fapt, monoxidul de titan este un superatom al niche-lului", mai spune Castleman.
Înarmați cu aceste date, oamenii de știință pot să aprecieze acum ce alte combinații ar fi posibile, analizând tabelul periodic, după o formulă simplă.
Spre exemplu, pornind de la titan (care are patru electroni externi) și numărând șase elemente, de la stânga la dreapta, se ajunge la nichel (care are zece electronic externi). De ce șase? Pentru că oxigenul atomic, folosit pentru a crea monoxidul (de titan, de zirconiu, etc), are șase electroni externi.
Formula poate fi aplicată cu succes în cazul mai multor materiale rare, susțin cercetătorii americani.
"În viitor, foarte multe procese de producție ar deveni mai ieftine. Platina este folosită în construcția de automobile, pentru convertoarele catalitice, însă este foarte scumpă. Folosind carbura de tungsten, care se aseamănă cu platina, producătorii ar putea economisi sume uriașe și, implicit, mașinile ar fi mai ieftine. Și paladiul este folosit în industrie, pentru a accelera procesele de ardere, însă poate fi înlocuit cu succes de monoxidul de zirconiu, care este de 500 de ori mai ieftin", mai spune Castleman.