Berlijn (D) – Een chemische reactie laat een dun platinalaagje kloppen.


Op een platina-oppervlak kan koolstofmonoxide met zuurstof reageren tot koolstofdioxide. Daarbij komt warmte vrij. Berlijnse onderzoekers voerden de reactie uit op een platinafolie met een dikte van 0,2 micrometer. Elke drie tot vier seconden vervormde het oppervlak.
De uitgevoerde reactie is nadien uitvoerig doorgerekend door theoretisch-chemici en en gesimuleerd. De onderzoekers aan het Fritz-Haber-Institut in Berlijn hebben geluk gehad, zo blijkt. Slechts onder specifieke condities brengt de gasreactie het platina-oppervlak aan het kloppen. Zeer bepalend is dat de platinalaag zo dun is, dat het metaal de warmte niet kan afvoeren. De warmtecapaciteit van zo'n dun metaallaagje is te beperkt. Verder zorgt de warmte die ontstaat als zuurstof en koolstofmonoxide aan het oppervlak reageert, in eerste instantie tot een versnelling van deze reactie. Daarbij vervormt het platina oppervlak, en ontstaan daarin vele vouwen. Dan stokt de reactie omdat alle naburige koolstofmonoxide gereageerd heeft. Het platinalaagje wordt weer helemaal glad.
Met een camera maakten de onderzoekers opnamen van de reactie. Bij een bepaalde druk van zowel het zuurstofgas als het koolstofmonoxidegas zagen ze dat de temperatuur zo'n twintig tot dertig graden Celsius kon schommelen. De vouwen ontstonden onder meer omdat het folie onregelmatig was gespannen boven een gat met een doorsnede van enkele millimeter. Bij een kleine opwarming bleef het folie glad, boven een bepaalde temperatuur ontstonden de onregelmatige vouwen. Berekeningen uitgevoerd door Amerikaanse collega's tonen aan dat in de ideale situatie al bij de geringste opwarming van het oppervlak het platina zou gaan golven en vervolgens zou gaan bolstaan.

Erick Vermeulen