يعتبر الذهب واحد من اهم الفزات التي عرفها الانسان منذ القدم و قد ابهر اللون الاصفر اللامع الانسان مما حدا به الى استخدامه في حياته اليومية للزينة وفي النقد ايضا.
الخصائص الفيزيائية
ان الذهب بحالته النقية اكثر جمالا وقيمة من معظم المعادن الاخرى. ويتميز بشكل عام بلونه الاصفر ولكنه قد يكون اسودا او ارجواني اللون عندما يكون على شكل حبيبات دقيقة. بالاضافة الى ما ذكر فان الذهب يتميز بانه لين ومرن و قابليته للطرق افضل من معظم المعادن. فقطعة من الذهب تزن عشرين غراما يمكن طرقها لتكون صفيحة مساحتها 6 امتار مربعة. وبسبب هذه الخصائص فانه يتم خلطه مع بعض المعادن لاكسابه القوة والصلابة المطلوبة. كما يعتبر الذهب ايضا موصل ممتاز للحرارة والكهرباء. وفيما يلي بعض الخصائص الفيزيائية لمعدن الذهب.
| 19.3 غم/سم3 | الكثافة |
| 1064.18س0 | درجة الانصهار |
| كيلو جول لكل مول324 | درجة الغليان |
| كيلو جول لكل مول324 | حرارة التبخر |
| كيلو جول لكل مول12.55 | حرارة الانصهار |
| (مول.كلفن)لكل جول 25.418 | السعة الحرارية ( 25 س) |
كما يتميز الذهب بانعكاسيته القليلة للاشعة المرئية والاشعة فوق البنفسجية و لكنه بالمقابل يتميزبانعكاسيته العالية للاشعة الحمراء وما تحت الحمراء ايضا.
الخصائص الكيميائية
ينتمي الذهب الى مجموعة العناصر الانتقالية وعدده الذري 79 يقع في المجموعة الحادية عشرة والدورة السادسة من الجدول الدوري. و يتمتع الذهب بعدد من الخصائص الكيميائية فهو لا يتفاعل مع الاكسجين ولا يتأثر بالعوامل الجوية او الاحماض كالنتريك او الهيدروكلوريك او حتى حمض الكبريتيك ومعظم المركبات الكيميائية الاخرى. كما انه لا يتفاعل بسهولة مع الهالوجينات كالكلور والبروم.لكن الماء الملكي والذي يتكون من مزج جزء من حمض النتريك مع ثلاثة اجزاء من حمض الهيدروكلوريك له القدرة على اذابة الذهب. ان إضافة مواد مؤكسدة لحامض كلوريد الهيدروجين مثل الهالوجينات, وبيروكسيدالهيدروجين او حامض الكروم يؤدي كذلك الى ذوبان الذهب.
ايضاً يذوب الذهب فيحامض السيلينيوم.يذوب ايضاً في محلول ثيوكبريتات الصوديوم مع الأكسجين وفيمحاليل مركبات السيانيد مع العناصر القلوية
وجوده في الطبيعة
يعتبر الذهب واحدا من اندر عشرة عناصر وجودا في القشرة الارضية حيث تبلغ نسبة وجوده 0.005 جزء من مليون. فعلى سبيل المثال للحصول على اوقية من الذهب يجري استخراج مايقارب 30 طنا من الصخور. و يعتقد بوجوده بنسبة كبيرة في المحيطات حيث يعتقد البعض ان ما يقارب 70 مليون طن منه ذائبة في المحيطات و فيما يعتقد البعض الاخر ان هناك 10 مليون طن اخرى اسفل المحيطات. ولحد الان فانه لاتوجد طريقة لتعدين هذا الذهب.اضغط هنا لتكبير الصوره
يتواجد في الطبيعة على هيئة حبيبات داخل الصخور وفي قيعان الأنهار، أو على شكل عروق في باطن الأرض. وبشكل عام فان الذهب يوجد في الطبيعة اما حرا او على شكل مركبات. وتعتبر التليوريدات ( مركب يتكون من عنصر التيليريوم وعنصر او اكثر من العناصر الاخرى ) من اكثر مركبات الذهب شيوعا. وتنتشر على نطاق واسع وتكون عادة مرتبطة بمعدن الكوارتز او معدن البيريت. اضغط هنا لتكبير الصوره .
تنقية الذهب
هناك ثلاثة طرق عامة لإستخلاص الذهب وهي الكلورة( طريقة قديمةلاتستخدم في الوقت الحاضر ) والملغمة والسيندة .
تعتمدالملغمة على إنحلال الذهب في الزئبق , وتتلخص في سحق المعدن الخام وتمريره علىصفائح النحاس المغمورة في الزئبق فينحل بنسبة 55% حيث انه عند تلامس كرات الزئبق مع الذهب فإنه يبلل ثم يخترق الذهب تلك الكرات مكوناً ملغم الذهب.وتمتاز هذه الطريقة بسهولتها وقلة تكاليف تشغيلها ولكن استخدامها لايضمن استخلاص كميات كبيرة من الذهب الموجود ضمن الخام المعالج
يتمبطريقة السيندة إنتاج 90% من الذهب, وهي تعتمد عل إذابة خام الذهب في محلول مخفف (0.03 % ) من سيانيد الصوديوم او البوتاسيوم في وجود كمية كافية من الأكسجين , فيتفاعل المحلول مع الذهب مكوناً مركب الذهب الصوديومي او البوتاسيومي الذي يذوبجيداً في الماء
4Au+8NaCN+2H2O+O2----->4Na[Au(CN)2]+4NaOH
ويمكن الحصول على الذهب من المحلول المعقد الذائب عن طريق الإختزال مع مسحوق الخارصين او الالمنيوم, وبذلك يتحرر الذهب وفقاً للمعادلة التالية
2Na[Au(CN)2]+Zn----->Na2[Zn(CN)4]+2Au
نظائر الذهب
هناك العديد من النظائر للذهب ولكن فقط نظير الذهب- 197 هو الوحيد الذي يوجد بشكل طبيعي . اما بقية النظائر اضغط هنا لتكبير الصوره
فهي صناعية. فهناك ما يقارب 36 نظير مشع للذهب وتتراوح كتلها الذرية بين 169و 205 ويعتبر نظير الذهب- 195 اكثرها استقرارا ويبلغ عمر النصف له ما يقارب 186 يوماضغط هنا لتكبير الصوره
استخدامات الذهب
يستخدم الذهب بشكل رئيسي في عدة مجالات
· سك العملات واحتياطي العملات
تصنع المسكوكات الذهبية من النحاس والذهب بنسب متفاوتة وفي بعض الاحيان يستبدل النحاس بالفضة.
· المجوهرات
· الزخرفة
· الطلاء
· التذهيب ( Gilding)
الذهب الاخضر ويستخدم في المجوهرات . ويتكون الذهب الاخضر من مزج الذهب والفضة والنحاس ويصنف بين 14 الى 18 قيراط.
وهناك بعض الاستخدامات الاخرى للذهب وتشمل
· صناعة النسيج
· مسحوق الذهب ورقائق الذهب تستخدم في لحام اشباه الموصلات
· يتم طلاء المركبات الفضائية بطبقة رقيقة من الذهب للحماية من الاشعاعات الشمسية
· كما يستخدم الذهب كمادة طلاء المعدني حيث يستخدم سيانيد الذهب والصوديوم [NaAu(CN)2] كمحلول لطلاء الذهب. والطلاء الناتج يتمتع بخصائص كهربائية جيدة ومقاومة كيميائية ولكنه بالمقابل لايقاوم التاكل لذلك يستخدم طلاء الذهب والانديوم في بعض الحالات.
· يستخدم في الطب , وفي تغليف الأدوية ,كما تستخدم النظائر المشعةمن الذهب في الأبحاث البيولوجية وفي علاج السرطان
وللسبائك الذهبية عدد من الاستخدامات
· الذهب والغاليوم او الذهب والانتيموني تستخدم في صناعة الالكترونيات ( بشكل اساسي كاسلاك)
· يستخدم في طب الاسنان وتحيدا فيما يسمى الاسنان الذهبية. حيث يتم مزج الذهب مع البلاتينيوم والفضة وفي بعض الاحيان يضاف البولوديوم. وقد يضاف عنصر الايريديوم لاكسابه الصلابة المطلوبة.
قياس الذهب
يقاس وزن الذهب بالقيراط. حيث يبلغ القيراط خمس الغرام او 200ملي غرام.
ان عمليات التعدين في مناطق الصخور الصلبة تفرز حجما من النفايات اكبر من النفايات التي تخلفها أي صناعة اخرى بما فيها عمليات تعدين الذهب.