西班牙著名的金色宫殿正在变成紫色,现在我们知道原因了:
阿尔罕布拉宫由西班牙最后一位穆斯林统治者建造,是一座富丽堂皇的宫殿,800 年来一直闪耀在格拉纳达市上空。一整天,它的颜色似乎都在变化,在正午的阳光下像赤土橙色灯塔一样醒目,然后在黄昏逐渐褪色的光线下变成红粉色。
在阿尔罕布拉宫的内部,在镀金的大厅里,宫殿也慢慢变了颜色。经过几个世纪的自然风化,宫殿的部分金色侧面和华丽的粉刷墙壁正在变成斑驳的暗紫色——两位科学家认为他们终于可以解释这一污点。
“直到现在,它的起源仍然未知, ”格拉纳达大学矿物学家 Carolina Cardell 和显微镜专家 Isabel Guerra 在他们发表的论文中写道,其中概述了技术进步如何使这对夫妇能够“剥离”阿尔罕布拉宫风化墙壁的层层。
黄金是活性最低的金属之一,因此它应该经得起时间的考验。精确度金属可以抵抗阳光、湿度、空气污染和烘烤温度,这就是为什么它是制作珠宝、硬币以及最近的电子设备——所有你不想降解的东西的珍贵材料。” p>
黄金柔软且具有延展性,还被用来装饰宫殿、装饰品、武器和盔甲,以及采用镀金技术的艺术品。在阿尔罕布拉宫的例子中,薄薄的金箔覆盖在柔软的锡片上,最初装饰着宫殿的墙壁。但随着时间的推移,表面变成了一种奇怪的紫色,并在 19 世纪迅速被白色石膏涂层覆盖。
将金色的暖光转变为青紫色是一种自古以来就了解的化学技巧次。通常由称为硝酸盐酸盐或王水的硝酸和盐酸的混合物引起,早在 4 世纪,罗马炼金术士就使用该技术为玻璃着色。王水反应将金溶解成微小的 p正如发明家和科学家迈克尔·法拉第 (Michael Faraday) 在 1856 年所建议的那样,这些文章将光散射成红宝石色、紫色和蓝色。
迄今为止,尚未在阿罕布拉宫的墙壁上检测到硝酸盐酸盐的迹象。在没有王水的情况下,不同的化学过程必须在阿尔罕布拉宫内产生色调变化。
Cardell 和 Guerra 着手进行调查,使用配备了一系列光谱仪的扫描电子显微镜来揭示研究了阿尔罕布拉宫镀金特征的化学成分,精确到纳米级。
在研究了阿尔罕布拉宫具有数百年历史的墙壁并对可能发生的化学风化进行建模之后,研究人员发现了“意想不到的组合:电化学过程”可能使损坏的表面变成紫色。
Alhambra 变色墙壁的特写图像。(Cardell & Guerra, Science Advances,2022)
Cardell 和 Guerra 在金箔中发现了火山口状的空隙和裂缝,当墙壁没有污垢时,水分可以通过这些通道到达下面的锡箔并腐蚀它。
p>但是在墙壁被污垢覆盖的地方,黄金反而被腐蚀了。失去电子后,黄金逐渐降解并自发形成直径约为 70 纳米的金纳米粒子,Cardell 和 Guerra s是的,尺寸是否合适,可以散射光波的传播,使其呈现紫色。
但是,并不是每个人都相信这种腐蚀过程会产生颜色变化。
Catherine Louis ,巴黎表面反应实验室 (LRS) 的化学家,在接受 APS Physics 采访时表示,金色材料会随着时间的推移变成紫色,这真是太神奇了,但他指出,研究人员没有进行任何实验测试来尝试重现他们提出的腐蚀
Cardell 和 Guerra 在他们的论文中指出,在实验室实验中复制五个世纪的风化过程是一项艰巨的任务,而且不一定会产生非常有用的结果。
“我们的研究是基于自然条件下五个多世纪风化的真实案例研究,这限制了我们阐明确切腐蚀模型的能力,”二人组写道。
他们还怀疑存在金纳米粒子和双金属镀金的退化很可能y 比建筑遗产专家注意到的更为广泛,因为很少有表面会像阿尔罕布拉宫的镀金大厅那样覆盖着一层白色。
“这里显示的结果有望帮助古代镀金物品的专家获得相关信息Cardell 和 Guerra 总结道。
这项研究发表在《科学进展》杂志上。