Испански учени разгадаха цветовете на Алхамбра

Разкошният дворец на маврите, построен в подножието на Сиера Невада, блести над Гранада в продължение на над хиляда години. От 889 г. до 1492 г. крепостта непрекъснато е достроявана и разширявана от владетелите от династията на Насридите, за да се превърне в днешния пищен комплекс от кули, крепости, градини и дворцови зали.   

Стотиците туристи, които преминават през Алхамбра всеки ден, са изумени от цветовете, които се променят през различните часове на деня, изпъквайки като теракотено-оранжев фар под обедното слънце преди да отстъпят място на червено-розовите нюанси в избледняващата светлина на здрача.

Отвътре, в позлатените зали, Алхамбра също бавно променя цвета си. След векове на естествено изветряне, части от златните флангове на двореца и богато украсените стени са изпъстрени с матово лилави петна, произходът на които двама испански учени най-накрая могат да обяснят.

Произходът им е неизвестен, докато минералогът от Университета в Гранада Каролина Кардел и специалистът по микроскопия Изабел Гуера не изследват внимателно слоевете изветрени стени на двореца.

Златото е един от най-малко реактивните метали, така че трябва да издържи изпитанието на времето. Благородният метал е устойчив на слънчева светлина, влажност, замърсяване на въздуха и високи температури, поради което е толкова използван за изработка на бижута, монети, а отскоро и на електронни устройства.

Меко и ковко, златото е използвано и за украса на дворци, орнаменти, оръжия и брони и произведения на изкуството с техниката на позлатяване. Стените на двореца първоначално са украсени с тънки златни листа, насложени върху листове от гъвкав калай. С течение на времето повърхностите придобиват странен лилав цвят и за да бъдат замаскирани петната през 19  върху тях е нанесено бяло гипсово покритие.

Трансформацията на топлия блясък на златото в натрапчиво лилаво е трик на химията, открит още от древни времена. Той е предизвикан от свързването на азотна и солна киселина, известна като хидрохлорид на азотната киселина (aquia regia). Техниката е била позната още през 4 в. на римските алхимици, които са я използвали за оцветяване на стъкло. Реакцията на царска вода разтваря златото в малки частици, които – както изобретателят и учен Майкъл Фарадей предложи през 1856 г. – разпръскват светлината в рубинено-червени, лилави и сини нюанси.

Следи от хидрохлорид на азотна киселина не са открити по стените на Алхамбра. Затова учените търсят друг химичен процес, който променя цветовете на орнаментите в залите на двореца.

Кардел и Гуера откриват кухини и пукнатини в златния варак под формата на кратер, през които влагата стига до калаеното фолио и го разяжда. Там, където стените са покрити с прах, златото корозира. Лишено от своите електрони, металът постепенно се разгражда и спонтанно образува златни наночастици с диаметър приблизително 70 нанометра, които според Кардел и Гуера са с правилния размер, за да разпръснат светлинни вълни, които го правят да изглежда лилаво.

Не всички обаче са убедени, че именно корозията променя цвета на богато орнаментираните повърхности на двореца.

Катрин Луис, химик в лабораторията за повърхностна реактивност (LRS) в Париж, счита за удивително, че златният материал може да придобие лилав оттенък с течение на времето и предлага двамата испански изследователи да докажат теорията си за корозия в лабораторни условия.

Възпроизвеждането на пет века на изветряне в лабораторни експерименти обаче е трудна задача и не би дало достоверни резултати, смятат Кардел и Гуера. „Нашето изследване е направено върху реален случай от повече от пет века на атмосферни влияния при естествени условия, което ограничава способността ни да изясним точния модел на корозия“, пишат двамата в научно съобщение.

Учените допускат, че наличието на златни наночастици и влошаването на биметалните позлатени покрития вероятно са по-разпространени, отколкото експертите по архитектурно наследство са забелязали, тъй като малко повърхности са покрити с белезникав слой, както позлатените зали на Алхамбра.

„Надяваме се резултатите, показани тук, да помогнат на експертите по древни позлатени предмети с информацията, свързана с корозионните методи и материалите за интервенция, както и с предотвратяването на корозия“, заключават Кардел и Гуера.

Проучването на Кардел и Гуера е публикувано в Science Advances. За да установят произхода на оцветяването те използват сканиращ електронен микроскоп, оборудван с набор от спектрометри, за да разкрият химическия състав на златните елементи на Алхамбра до наномащаба. След изучаване на вековните стени на Алхамбра и моделиране на химическото изветряне, което вероятно е последвало, изследователите откриха, че "неочаквана комбинация от електрохимични процеси" може да е засенчила повредените повърхности в лилаво.