طلا: حقایق ، تاریخ و کاربردهای مهمترین عنصر شیمیایی

طلا 79 مین عنصر در جدول تناوبی عناصر است.

• خواص طلا
• طلا چگونه شکل می گیرد؟
• تاریخ
• کارات طلا چیست؟
• چه مقدار طلا در فورت ناکس است؟
• طلای احمق چیست؟
• حقایق سرگرم کننده در مورد طلا
• چگونه از طلا استفاده می شود؟
• منابع اضافی

Gold Element Gold یک غنیمت دزدان دریایی و ماده ای در میکروسکویه ها است. از حداقل 4000 B. C برای تهیه جواهرات استفاده شده است. و درمان سرطان فقط در دهه های اخیر. در انتهای رنگین کمان و در پوشش روی ویزورهای فضانورد در گلدان است. طلا عنصری است که قدیمی و جدید - و اسطوره و علم - یکپارچه است.

خواص طلا

طلا ، عنصر 79 در جدول تناوبی عناصر ، یکی از قابل تشخیص ترین دسته است. قابل انعطاف و براق است و آن را به یک ماده فلزی خوب تبدیل می کند. از نظر شیمیایی ، طلا یک فلز انتقال است. فلزات انتقال منحصر به فرد هستند ، زیرا می توانند با استفاده از عناصر دیگر نه تنها با استفاده از بیرونی ترین پوسته الکترون ها (ذرات با بار منفی که دور هسته یک اتم می چرخند) ، بلکه به بیرونی ترین دو پوسته نیز پیوند بزنند. این اتفاق می افتد زیرا تعداد زیادی از الکترونها در فلزات انتقال در مرتب سازی منظم الکترون ها به پوسته های اطراف هسته تداخل دارند.

• تعداد اتمی (تعداد پروتون در هسته): 79
• نماد اتمی (در جدول دوره ای عناصر): AU
• وزن اتمی (متوسط جرم اتم): 196. 9665
• چگالی: 19. 3 گرم در هر سانتی متر مکعب
• فاز در دمای اتاق: جامد
• نقطه ذوب: 1،947. 7 درجه فارنهایت (1،064. 18 درجه سانتیگراد)
• نقطه جوش: 5،162 درجه فارنهایت (2،850 درجه سانتیگراد)
• تعداد ایزوتوپ ها (اتمهای یک عنصر یکسان با تعداد نوترون های مختلف): بین 18 تا 59 ، بسته به اینکه خط ایزوتوپ کشیده شده است. بسیاری از ایزوتوپهای طلای مصنوعی ایجاد شده برای میکرو ثانیه یا میلی ثانیه قبل از پوسیدگی در عناصر دیگر پایدار هستند. یک ایزوتوپ پایدار.
• ایزوتوپهای متداول: AU-197 ، که 100 درصد از طلای طبیعی را تشکیل می دهد.

طلا چگونه شکل می گیرد؟

طلا و سایر عناصر سنگین تر از آهن ، درست قبل از اینکه ستاره ها در ابرنواختر منفجر شوند شکل می گیرند.(اعتبار تصویر: گتی تصاویر)

طلا بخش کوچکی از عناصر موجود در جهان شناخته شده را نشان می دهد. دلیل نادر بودن آن مدیون مقدار غیرقابل درک انرژی مورد نیاز برای تشکیل آن است. طلا در ستاره ها شکل می گیرد ، اما فقط در مواردی که در غول منفجر می شوندماوراء(طبق برگه جدید) ، یا موارد فوق العاده متراکم که در برخوردهای هیولا قدرتمند جمع شده اند.PNA(در برگه جدید باز می شود).

ستاره ها ، مانند خورشید ما ، از طریق قدرت انرژی تولید می کنندذوب، جایی که عناصر کوچکتر با هم در عناصر سنگین تر ذوب می شوند یا ترکیب می شوند. برای شروع ، ممکن است یک ستاره بیشتر باشدهیدروژن، کوچکترین عنصر. روند همجوشی تحت فشار و گرما زیاد در هسته ستاره ایجاد می شودهلیوموادهنگامی که هیدروژن کم کار می کند و ستاره شروع به رسیدن به مرحله بعدی چرخه زندگی خود می کند ، هلیوم را به عنصر سنگین تر بعدی و غیره فیوز می کند.

این فرآیند تا عنصر آهن ادامه می یابد ، جایی که تعادل به طور ناگهانی تغییر می کند. از آنجا که فیوز آهن انرژی ایجاد نمی کند ، طبق آن آن را مصرف می کنددانشگاه اورگان(در برگه جدید باز می شود). بدون هیچ وسیله ای برای تولید انرژی داخلی برای مقابله با فشار عظیم خود وجاذبه زمین، ستاره شروع به فروپاشی روی خود می کند. اگر ستاره به اندازه کافی بزرگ باشد ، نتیجه یک ابرنواختر است - یک انفجار عظیم ستاره ، طبق گفتهناسا(در برگه جدید باز می شود). عناصر سنگین تر در طی انرژی باورنکردنی تولید شده در طی این فرآیند ، از جمله طلا شکل می گیرند.

طلا در طول تاریخ

از اروپای شرقی تا خاورمیانه تا مقبره های فرعون مصر ، طلا در سراسر جهان باستان ظاهر می شود. پنج هزار سال پیش ، طبق گفته دولت استرالیا ، رودخانه عظیم نیل کلید امپراتوری مصر باستان بود (در برگه جدید افتتاح می شود). آب آن اجازه می دهد تا فضل محصولات زراعی در امتداد لبه آن رشد کند و شهروندان خود را نگه دارد و ارتش های آن به خوبی تغذیه می شود. اما یک فلز زرد براق نیز وجود داشت که از رودخانه پایین می آمد ، عنصر طلا. مصریان مشتاقانه این گنج بصری جذاب را به دست گرفتند و دریافتند که از آنجا که به طور طبیعی خالص و قابل انعطاف است ، نیاز به پالایش کمی دارد تا به تزئینات مسحور کننده تبدیل شود.

طلا به عنوان دکوراسیون در مصر باستان متوقف نشد: یک زن سنگی که در خارج از لندن دفن شده بود ، رشته ای از طلا را در اطراف گردن خود پوشید. سلت در قرن سوم B. C. کاشت دندان طلایی پوشید. یک پادشاه چینی که در سال 128 B. C. با ارابه های طلای طلایی و هزاران اشیاء گرانبها دیگر به خاک سپرده شد.

ماسک تشییع جنازه فرعون توتانخامون از طلا ساخته شده و هزاران سال است که تحمل کرده است.(اعتبار تصویر: گتی تصاویر)

طلا به سرعت نمادی و واحد ثروت به دست آمد و این جذابیت را در طول زمان و در سراسر جهان حفظ کرده است. چندین هزاره پس از فرعون مصر و مقبره های طلای آنها ، ثروت های طلای امپراتوری آزتک توسط فاتحان که به دنبال فلز ارزشمند برای خودشان بودند ، غارت شدند. بعداً ، کارگران برای شرکت در "Gold Rush" در کالیفرنیا به سواحل غربی ایالات متحده رفتند و به دنبال ثروت خود بودند.جغرافیای ملی(در برگه جدید باز می شود). بنابراین طلا انسان ها را به سمت دیپلماسی ، مهاجرت جمعی و حتی اعمال نسل کشی سوق داده است. بدون این فلز ، تاریخ ما کاملاً متفاوت خواهد بود.

طلا همچنین در تاریخ استرالیا نقش مهمی ایفا می کند. در اواخر قرن نوزدهم ، بسیاری از آنها به این کشور رفتند تا در راش طلای پررونق خود شرکت کنند که جمعیت استرالیا سه برابر شده است. به گفته دولت استرالیا ، این کشور به دلیل سپرده های گسترده خود ، امروز برای این فلز استخراج شده است. با این حال ، یک شرکت ، به نام Evolution Mining ، گنج متفاوتی را در شکار خود برای طلا پیدا کرد. در جستجوی ذخایر طلا ، هنگام حفاری به سطح Outback استرالیا ، معدنچیان به جای آن ، ورق های سنگی را که شبیه "مخروط های خرد شده" بودند ، کشف کردند که در رینگ های بیرونی دهانه های ضربه ای شکل می گیرند. آنها این یافته را با تکنیک های نقشه برداری پیشرفته دنبال کردند که به تیم اجازه می داد تا کشف یک دهانه شهاب سنگ 3. 1 مایل (5 کیلومتر) را تأیید کند ، با توجهفوربس(در برگه جدید باز می شود).

کارات طلا چیست؟

بیشتر جواهرات طلا از طلای خالص ساخته نشده است. مقدار طلا در گردنبند یا حلقه در مقیاس Karat اندازه گیری می شود. طلای خالص 24 کارات است. میله های طلا که در فورت ناکس و جاهای دیگر در سراسر جهان نگهداری می شوند 99. 95 درصد طلای خالص و 24 عیار در نظر گرفته می شوند.

با افزودن فلزات به طلا در هنگام ساخت جواهرات ، طلا کمتر می شود و تعداد قطرات کاراتس. به عنوان مثال ، 12 طلای کارات حاوی 50 ٪ طلا و 50 ٪ آلیاژ با وزن است.

کلمه Karat از بذر کربوها تهیه شده است. در بازار آسیای باستان ، از دانه ها برای تعادل مقیاس هایی که وزن طلا را اندازه گیری می کردند ، استفاده شد.

چه مقدار طلا در فورت ناکس است؟

برای ادامه کار با ذخایر طلای نصب شده در کشور ، سپرده گذاری شمش ایالات متحده در سال 1937 در پادگان ارتش فورت ناکس در کنتاکی افتتاح شد. اولین محموله طلا از فیلادلفیا در قطارهای احاطه شده توسط نیروهای نظامی وارد شد.

فورت ناکس در قاب فولادی با دیوارهای بتنی ساخته شده است. با وجود دفاع از یک درب فولادی 20 تنی، شایعه کثیفی در دهه 1970 حاکی از آن بود که طلا در فورت ناکس از بین رفته است. برای فرونشاندن ترس مردم، مدیر ضرابخانه ایالات متحده، نمایندگان کنگره و روزنامه نگاران را در یک اتاق از خزانه و پشته های 36236 شمش طلا به ارتفاع 8 فوت راهنمایی کرد.

طبق گزارش ضرابخانه ایالات متحده (در برگه جدید باز می شود) حدود نیمی از طلای ذخیره شده خزانه داری ایالات متحده را در اختیار دارد. طبق گفته وزارت خزانه داری ایالات متحده، هر نوار 400 اونس تروی (حدود 27. 5 پوند) وزن دارد. یک اونس تروی برابر با 1. 1 اونس آویردوپویس است. کل ذخایر تا سال 2021، 147. 3 میلیون اونس تروی وزن دارد که با قیمت های امروزی حدود 130 میلیارد دلار ارزش دارد. ضرابخانه ایالات متحده گزارش داد که فورت ناکس در 31 دسامبر 1941 رکورددار طلا بود و به 649. 6 میلیون اونس رسید.

سایر مصنوعات مهم نیز درون فورت ناکس را "دیده" کرده اند. به عنوان مثال، در طول جنگ جهانی دوم، اعلامیه استقلال، قانون اساسی و منشور حقوق برای محافظت در داخل آن مهر و موم شد و در سال 1944 به واشنگتن دی سی بازگردانده شد. طبق گفته ضرابخانه ایالات متحده، سایر اقلام ذخیره شده در آنجا در مقطعی از تاریخ عبارتند از: Magna Carta.; تاج، شمشیر، عصا، گوی و شنل سنت استفان، پادشاه مجارستان.

طلای احمق چیست؟

پیریت، ماده معدنی پایین‌تر با نام مستعار طلای احمق، فقط از نظر ظاهری طلا را تقلید می‌کند. پیریت رایج‌تر، سخت‌تر و شکننده‌تر از طلا است. هنگامی که به صورت پودر خرد می شود، سبز مایل به سیاه به نظر می رسد، در حالی که پودر طلای واقعی زرد است. پیریت حاوی گوگرد و آهن است. در طول جنگ جهانی دوم، برای تولید اسید سولفوریک، یک ماده شیمیایی صنعتی، استخراج شد. امروزه در باتری خودرو، لوازم خانگی، جواهرات و ماشین آلات استفاده می شود.

اگرچه طلای احمق می تواند یک کشف ناامید کننده باشد، اما اغلب در نزدیکی منابع مس و طلای واقعی کشف می شود. بنابراین شاید معدنچی که وقتی تکه‌ای پیریت در دست دارد حفاری را متوقف می‌کند، احمق واقعی باشد.

حقایق سرگرم کننده در مورد طلا

• به گفته آزمایشگاه ملی لاورنس لیورمور، دو سوم طلای جهان در آفریقای جنوبی استخراج می شود.
• بر اساس گزارش AMNH، هفتاد و هشت درصد از عرضه سالانه طلای جهان در جواهرات استفاده می شود. بقیه به لوازم الکترونیکی و دندانپزشکی و پزشکی اختصاص دارد.
• نماد اتمی طلا، Au، از کلمه لاتین طلا، aurum گرفته شده است.
• کلاه های فضانوردی مجهز به گیره ای بود که با لایه نازکی از طلا پوشانده شده بود. طلا از پرتوهای مضر فرابنفش خورشید جلوگیری می کند.
• بزرگترین کریستال طلای جهان به اندازه یک توپ گلف است و از ونزوئلا تهیه می شود. کریستال 7. 7 اونس (217. 78 گرم) حدود 1. 5 میلیون دلار ارزش دارد.
• زمین لرزه ها می توانند طلا ایجاد کنند: یک مطالعه در سال 2013 در ژورنال Nature Geoscience نشان داد که در طول زمین لرزه ها ، آب در گسل ها و شکستگی ها تبخیر می شود و طلا را پشت سر می گذارد.
• براساس اعلام انجمن ملی معدن ، اولین سکه های کاملاً طلا در پادشاهی جزئی آسیای لیدیا در سال 560 B. C ساخته شد.
• طلا دارای تعدادی ایزوتوپهای مصنوعی و ناپایدار است (تعداد دقیق آن به دانشمندی که شما مشورت می کنید بستگی دارد) ، اما به طور طبیعی فقط به عنوان AU-197 رخ می دهد.
• اگر واقعاً بخواهید می توانید طلا بخورید. مغازه های لذیذ برگهای طلای خوراکی و پوستهایی را می فروشند که از شیرینی گرفته تا ودکا تا روغن زیتون به همه چیز زرق و برق می بخشد. از معده خود نترسید: طلا هضم نمی شود و فقط به گفته طلای خوراکی ، شرکتی که برگ طلا را می فروشد ، از آن عبور می کند.

چگونه از طلا استفاده می شود؟

از طلا نیز در پزشکی استفاده می شود. ایزوتوپ طلای رادیواکتیو AU-198 را می توان مستقیماً به محل تومور تزریق کرد ، جایی که تابش آن می تواند سلولهای تومور را بدون سرریز زیاد به بقیه بدن از بین ببرد. در سال 2012 ، محققان در مجله مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم گزارش دادند که می توانند نانوذرات AU-198 را با یک ترکیب موجود در برگهای چای برای درمان سرطان پروستات پیوند دهند. ترکیب چای به سلولهای تومور جذب می شود و در حالی که درمان پرتودرمانی رخ می دهد ، نانوذرات را برای چند هفته در محل مناسب نگه می دارد.(هنوز روش بر روی انسان آزمایش نشده است.)

در بعضی موارد ، نانوذرات طلا تنها راهی است که یک دارو می تواند کار کند. داروی ضد سرطان TNF-alpha سرطان را به طور مؤثر می کشد. متأسفانه ، برای سلولهای سالم نیز فوق العاده سمی است. با این حال ، آزمایشات بالینی که اکنون در حال انجام است ، نشان داده است که پیوند داروهای TNF-alpha به نانوذرات طلا می تواند با موفقیت تومورها را درمان کند ، زیرا طبق گفته های معیار ، این داروها به طور مستقیم به اهداف آنها ضربه می زنند.

فقط یک مشکل عشق بشریت با طلا وجود دارد: بیرون آمدن آن از زمین. ژیچانگ لیو ، محقق فوق دکترا در شیمی در دانشگاه شمال غربی غربی در ایلینویز گفت: حدود 83 ٪ از 2700 تن طلای استخراج شده هر سال با استفاده از فرآیندی به نام سیانیداسیون طلای استخراج می شود. در این فرآیند از سیانید برای شستشوی طلا از صخره ای که آن را نگه می دارد استفاده می کند. متأسفانه ، سیانید سمی است ، و این روند چیزی غیر از محیط زیست است.

با این حال ، می تواند برای دوستداران بولبل های طلا (و مدارهای الکترونیکی و نانومیدیکین) امید وجود داشته باشد. در سال 2013 ، لیو و همکارانش در مجله Nature Communications (در برگه جدید افتتاح می شوند) گزارش دادند که آنها به راهی برای استخراج طلا از سنگ معدن با نشاسته خوش خیم و نه سیاید سمی دستگیر شده اند.

لیو به Live Science گفت: "در واقع ، ما این روش را به طور تصادفی پیدا کردیم."محققان در حالی که سعی در ساخت یک ماده متخلخل داشتند ، نشاسته ای به نام آلفا سیکلودکسترین را با نمک طلا (مولکول های بار طلا) مخلوط کردند. در کمال تعجب ، طلا به سرعت از محلول خارج شد.

لیو گفت که این تیم از آن زمان به این روش ثبت اختراع کرده است که به راحتی در یک مرحله طلا را با بیش از 97 ٪ خلوص استخراج می کند. آنها اکنون با سرمایه گذاران همکاری می کنند تا روند کار را انجام دهند. لیو گفت: "امیدوارم ، ما می توانیم یک روش خوب و سبز برای جایگزینی روند سیانیداسیون پیدا کنیم."< SPAN> با این حال می توان امیدوار به دوستداران طلای طلایی (و مدارهای الکترونیکی و نانومیدیکین). در سال 2013 ، لیو و همکارانش در مجله Nature Communications (در برگه جدید افتتاح می شوند) گزارش دادند که آنها به راهی برای استخراج طلا از سنگ معدن با نشاسته خوش خیم و نه سیاید سمی دستگیر شده اند.