Bilbo Baggins’in de söylediği gibi, altın olan her şey altın gibi parlamayabilir. Bazen de, duvar ve tavan süslemelerinde kullanılan altın bir tabakanın yüzyıllar boyunca renk değiştirdiği El-Hamra (Alhambra) Sarayı’nda olduğu gibi mor renge dönüşebilir.
Bu renk değişimi şimdiye kadar gizemli bir olay gibi görülüyordu ama dönüşümün kimyası en sonunda açıklığa kavuşturuldu.
İspanya – Granada’daki El-Hamra Sarayı, İslam mimarisinin dünyadaki en büyük örneklerinden biri olarak kabul edilir. Sarayın inşaatı 1238’de başladı, ancak, özellikle 14. yüzyılda birçok kez değiştirildi ve genişletildi.
El-Hamra’nın tavanlarının bazı kısımları altın varaklarla yaldızlıdır, ancak bazı yerlerde bunlar olağandışı mor lekeler geliştirmiştir. Mor, Roma döneminden beri imparatorlarla ilişkilendirilmiş olabilir, ancak sarayın ne yöneticileri ne de inşaatçıları bu durumu beklemiyordu.
Granada Üniversitesi’nden Profesör Carolina Cardell ve Dr. Isabel Guerra, Science Advances’te belirttiği üzere, altının nanopartiküller haline gelmesine yol açan bir dizi kimyasal reaksiyon bu mor rengi ortaya çıkartıyor.
Bu mor parçalar, gözlemcilerin kafasını karıştırıyordu. Zira makalenin de belirttiği üzere, “saf altın (Au), doğal ve endüstriyel ortamlarda en az reaktif metaldir. Au güneş ışığı altında renk değiştirmez veya nem, hava kirliliği, aşındırıcı gazlar ve yüksek sıcaklıklar gibi genel çevresel durumlarda değişmez.”
El-Hamra, bazen İspanya’nın İslami altın çağı olarak bilinen döneme ait olsa da, süs eşyaları som altından değildi. Böyle bir üretim hem pratik olmaz hem de gülünç derecede pahalı olurdu. Ayrıca muhtemelen yüzyıllar boyunca sürekli hırsızların hedefi olacaktı. Bunun yerine, ince bir altın tabaka ile yaldızlanan kalaydan üretilmekteydi.
(A) Alhambra’daki Lions sarayının genel görünümü. (B) Kapalı ıslak alanlarda (siyah oklar) mor renk izleri gösteren çok renkli kalıntılar. (C) Mukarnaslarda yerleri mor renkli olan hasarlı yaldızlı teneke. Cardell ve Guerra/Bilim Gelişmeleri 2006 tarihli bir makale, mor rengi tanımlayarak, sadece nemli bölgelerde meydana geldiğini, ancak nedenini açıklayamadığını belirtiyordu.
Cardell ve Guerra, mor lekeleri incelemek ve bunları orijinal altın tonlarını koruyan alanlarla karşılaştırmak için yüksek çözünürlüklü bir alan emisyonlu taramalı elektron mikroskobu kullandı.
Bu renk, diğer metallerdeki gibi altın parçacıklarının da sadece nanometre genişliğindeyken dökme malzeme formu ile karşılaştırıldığında farklı özelliklere sahip olması gerçeğinden geliyor. Hatta, sadece boyutlarını ve şekillerini değiştirerek suda asılı duran altın parçacıklarından gökkuşağının büyük çoğunluğunu elde etmek mümkün. Görünür ışığın dalga boylarına benzer boyutta olan parçacıklar, belirli fotonları emer ve gözlerimiz tarafından toplanacak daha uzun ve daha kısa olanları yansıtır.
Yazarlar, klor açısından zengin suya maruz kalmanın yaldızı yaklaşık 70 nanometre genişliğinde nanopartiküllere ayırdığını buldular. Bu boyut, görebildiğimiz diğer çoğu ışığı emerken ışık spektrumunun menekşe kısmını yansıtmak için doğru boyuttaydı. Etki 19. yüzyılda çekici görülmedi ve bir alçı kaplama ile kaplandı, ancak bazı alanlar kendini göstermeye başladı.
(D) İçten dışa doğru görünen yaldızlı kalay yapı: aşınmış gri-siyah metalik folyo, hasarlı metalik altın yaprak (katman 2); yüzeyde yanardöner mor-grimsi kaplama ve mor renkli beyazımsı kaplama parçaları. (E) Yaldız kesitinin polarize ışık mikroskobu görüntüsü. Gri metalik folyonun (katman 1) düzensiz yüzeyine ve yaldızlı teneke içindeki (daireler) krater şeklindeki boşluklara dikkat edin. C. Cardell ve. Guerra, University of Granada, İspanya. Su varlığının yanı sıra, altının nanoparçacık boyutuna parçalanması, altın yaldızların ne kadar gözenekli olduğuna ve alttaki kalaya yapışmasına da bağlı. Küçük çatlakların varlığı, kalay anot görevi görerek oksitlenerek galvanik korozyonu tetikleyebilir. Kalay tarafından açığa çıkarılan elektronlar, aktif olmayan bir elektrot görevi görerek reaksiyona girmeyen altına doğru hareket ediyor.
Ancak kirlilik nedeniyle altın kısmen kirlendi. Oksijen eksikliği olan alanların mikro pullar halinde çözülmesiyle, altının yüzeyinde oksijen konsantrasyonunda farklılıklar oluştu. Yaldızların üretimi sırasında altının yanı sıra gümüşün de karışıma eklenmiş olması bu süreci hızlandırmaya yardımcı oldu.
Pek çok farklı indirgeyici madde ile mikro pullardan küresel altın nanoparçacıkları üretilebilse de, yazarlar, klorür çözeltilerindeki kalay iyonlarının en muhtemel sebep olduğunu düşünüyorlar. Süreci başlatan klor iyonlarının da muhtemelen denizden gelen tuzdan ziyade hava kirliliğinin bir ürünü olduğu düşünülüyor.