Ученые уже с XVI века пытались выяснить причину появления эффектного пурпурного дыма при взрыве гремучего золота, взрывчатого вещества. Теперь эта загадка разрешена.
Более 400 лет назад алхимики впервые получили гремучее золото. Это взрывчатое вещество, созданное из хлорида золота и аммиака, выделялось не только высокой взрывной мощностью на единицу массы (она значительно превышает показатели черного пороха), но и уникальным эффектом. При детонации оно производило необычный пурпурный дым, который существенно отличался от дыма, получаемого при использовании пороха, и был невиданным в те времена.
Группа исследователей из Бристольского университета в Великобритании, возглавляемая химиком Саймоном Холлом ( Simon Hall) опубликовала статью, в ней объясняется, что вызывает этот специфический дым. Работа выложена на сайте электронного архива препринтов arXiv.
От алхимии к современной химии
В XVI веке алхимики были поглощены стремлением превратить свинец в золото. Они часто проводили эксперименты с неблагородными металлами и другими химическими элементами. Однако добиться желаемого «желтого металла» им не удалось. Вместе с тем, их опыты привели к неожиданному открытию — взрывчатому веществу, впоследствии получившему название «гремучее золото».
Впервые синтез этого взрывчатого вещества был описан в 1585 году немецким алхимиком Зебальдом Шварцером ( Sebald Schwaertzer) в книге Chrysopoeia Schwaertzeriana. Усовершенствование технологии производства «гремучего золота» стало возможным благодаря исследованиям, проведенным учеными Робертом Гуком и Антуаном Лавуазье в XVII и XVIII веках. В настоящее время наука позволила существенно уменьшить время, требуемое для его создания. Если ранее этот процесс занимал четыре-пять дней, то теперь он занимает считаные минуты.
Несмотря на то, что рецепт взрывчатого вещества был понятен и хорошо изучен, один вопрос оставался без ответа: почему при детонации «гремучего золота» образуется пурпурный дым?
Ранее считалось, что эффектный дым вызывается частицами золота. У исследователей даже существовали косвенные доказательства, поддерживающие эту гипотезу. В частности, немецкий алхимик и аптекарь XVII века Иоганн Глаубер (Johann Glauber) в своих записях он указывал, что отложения, образующиеся при взрыве «гремучего золота», иногда применялись для придания предметам золотистый оттенок. Несмотря на то, что это может свидетельствовать о том, что в прошлом люди имели представление о наличии в дыме частиц золота, современная наука не проводила и не подтверждала это предположение.
Современное исследование
Химик Саймон Холл и его коллеги из Бристольского университета провели проверку данной гипотезы. Для начала ученые синтезировали в лабораторных условиях соединение, которое они назвали «гремучее золото». Затем был произведен взрыв образца массой пять миллиграммов на алюминиевой фольге. После этого дым был собран с использованием медных сеток и подвергнут анализу с помощью просвечивающего электронного микроскопа.
В ходе исследования ученым удалось выявить наличие наночастиц золота в образцах и даже визуализировать их. Полученные данные подтвердили выдвинутую ранее гипотезу о том, что окраска дыма «гремучего золота» связана с присутствием наночастиц золота, – отметил Холл.
Британские химики намерены использовать схожий подход для исследования характеристик дымов, выделяющихся при взрыве других металлических соединений, например, платины, серебра, свинца и ртути.