ทำไมทองคำถึงไม่เป็นสนิม แม้ผ่านไปนานนับพันปี?

เหล็กถูกทิ้งไว้กลางฝนไม่นานก็เริ่มเกิดคราบสีน้ำตาล เงินเก่าอาจค่อย ๆ หมองดำ แต่ทองคำที่ถูกฝังอยู่ใต้ดินนานหลายร้อยหรือหลายพันปี กลับยังคงมีสีเหลืองเป็นประกาย

เหตุผลไม่ได้เกิดจากทองมีเกราะพิเศษหุ้มอยู่ แต่เพราะอะตอมของทองคำไม่ค่อยยอมทำปฏิกิริยากับสิ่งรอบตัว

✦ สนิมเกิดขึ้นได้ยังไง?

สนิมที่เราคุ้นตาเป็นคำที่ใช้กับการกัดกร่อนของเหล็ก เมื่อเหล็กสัมผัสออกซิเจนและความชื้น อะตอมของเหล็กจะสูญเสียอิเล็กตรอน ก่อนรวมตัวกับออกซิเจนและน้ำจนเกิดสารประกอบเหล็กออกไซด์สีน้ำตาลแดง

ทองคำต่างออกไป เพราะเป็นหนึ่งในกลุ่ม โลหะมีตระกูล หรือ Noble Metals มีความเสถียรสูงและไม่ค่อยสูญเสียอิเล็กตรอนให้แก่ออกซิเจน ทองบริสุทธิ์จึงแทบไม่ทำปฏิกิริยากับอากาศ น้ำ และกรดทั่วไป ไม่เกิดชั้นออกไซด์แบบที่ทำให้เหล็กผุกร่อน 

✦ ทำไมทองจึงรักษาความเงาไว้ได้นาน?

ออกซิเจนในอากาศไม่สามารถเกาะและแยกตัวบนผิวทองได้ง่าย ปฏิกิริยาที่จะเปลี่ยนทองให้เป็นสารประกอบจึงเกิดขึ้นยากมาก ภายใต้สภาพแวดล้อมปกติ ทองสามารถรักษาสีและความเงาไว้ได้นานกว่าหลายโลหะ

คุณสมบัตินี้ทำให้ทองถูกนำไปใช้ทำเครื่องประดับ เหรียญ วัตถุทางศาสนา รวมถึงเคลือบขั้วต่อในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เพราะผิวทองนำไฟฟ้าได้ดีและทนต่อการกัดกร่อน

✦ แล้วทำไมเครื่องประดับทองบางชิ้นถึงหมอง?

ทองบริสุทธิ์ 24 กะรัตอ่อนมาก เครื่องประดับจึงมักนำทองไปผสมกับทองแดง เงิน นิกเกิล หรือโลหะชนิดอื่น เพื่อเพิ่มความแข็งแรง

เมื่อสร้อยหรือแหวนทองหมอง สิ่งที่ทำปฏิกิริยามักไม่ใช่ทอง แต่เป็นโลหะที่ผสมอยู่ โลหะเหล่านี้อาจสัมผัสเหงื่อ น้ำหอม เครื่องสำอาง คลอรีน หรือสารเคมี แล้วเกิดคราบบนผิวได้

ทองที่มีเปอร์เซ็นต์ต่ำจึงหมองได้ง่ายกว่าทองบริสุทธิ์ ส่วนคราบดำบนเครื่องประดับบางครั้งเป็นเพียงสิ่งสกปรก ไขมัน และสบู่สะสม ไม่ได้หมายความว่าทองกำลังกลายเป็นสนิม

✦ ทองไม่มีวันถูกทำลายจริงหรือ?

ทองไม่ได้คงอยู่แบบทำอะไรไม่ได้เลย สารเคมีบางชนิดสามารถละลายทองได้ เช่น น้ำกรดกัดทอง หรือ Aqua Regia ซึ่งเป็นส่วนผสมของกรดไฮโดรคลอริกและกรดไนตริก นอกจากนี้ สารละลายไซยาไนด์ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมก็ใช้แยกทองในอุตสาหกรรมได้

งานวิจัยยังตรวจพบว่าทองสามารถเกิดออกซิเดชันและละลายได้ภายใต้ศักย์ไฟฟ้า ค่า pH และสภาวะเฉพาะ เพียงแต่เหตุการณ์เหล่านี้แทบไม่เกิดขึ้นเองในชีวิตประจำวัน

✦ ทองคำเก่าแก่จึงยังดูเหมือนใหม่

นักโบราณคดีสามารถขุดพบเครื่องประดับทองจากอารยธรรมโบราณที่ยังคงมีประกาย หลังเช็ดดินและคราบสกปรกออก รูปร่างอาจบิดงอหรือมีรอยขีดข่วน แต่เนื้อทองไม่ได้ผุเป็นผงเหมือนเหล็ก

ทองคำจึงไม่เป็นสนิม เพราะมันไม่ยอมจับกับออกซิเจนและความชื้นง่าย ๆ ไม่ใช่เพราะมันไม่มีวันเปลี่ยนแปลง ทองยังละลายหรือถูกกัดกร่อนได้เมื่อเจอสารและสภาวะที่รุนแรงพอ แต่ในอากาศรอบตัวเรา มันสามารถรักษาความเงางามไว้ได้ยาวนานจนดูราวกับอยู่เหนือกาลเวลา