الجدول الدوري والعناصر الكيميائيةالعلومالكيمياء

اكتشاف عنصر الذهب

في الكيمياء يعد عنصر الذهب أحد العناصر الكيميائية برمز Au والرقم الذري 79 في الجدول الدوري، كما ويصنف الذهب كأجد المعادن الانتقالية، وهو يكون على شكل مادة صلبة في درجة حرارة الغرفة.

 

اكتشاف عنصر الذهب

 

اسم الذهب مشتق من اللغة السنسكريتية (jval) لـ “shine” مشع، وكلمة (Teutonic gulth) لـ “المعدن اللامع”، والذهب الأنجلو ساكسوني من أصل غير معروف، كما ويُشتق الرمز Au من الكلمة اللاتينية (aurum)، للإشارة إلى (Aurora)، والمعروفة بإلهة الفجر، حيث كان الذهب معروفًا وذو قيمة عالية في عصور ما قبل التاريخ.

 

الذهب هو عبارة عن معدن جذاب وذو قيمة عالية، وقد عُرف منذ 5500 عام على الأقل، ويوجد الذهب في بعض الأحيان وحيدا ومنفردا في الطبيعة ولكنه يوجد عادةً بالاقتران مع معدن الفضة أو الكوارتز (SiO2) أو الكالسيت (CaCO3) أو الرصاص أو معدن التيلوريوم أو معدن الزنك أو معدن النحاس.

 

هناك ما يقارب من 1 ملليجرام من الذهب مذاب في كل واحد طن من مياه البحر، على الرغم من أن استخراجه يكلف حاليًا أكثر من قيمة الذهب نفسه، لذا تشير التقديرات إلى أنه يمكن وضع كل الذهب الذي تم تكريره حاليًا في مكعب قياسه عشرين مترًا على أحد الجوانب.

 

لقد تم العثور على عنصر الذهب في الطبيعة كمعدن حر وفي التيلورايد المعروف بقيمته العالية منذ العصور القديمة، كما أنه يتم توزيعه على نطاق واسع جدًا، بالإضافة إلى أنه يرتبط دائمًا بالكوارتز أو البيريت.

 

من بين جميع العناصر الكيميائية فإن الذهب في حالته النقية هو بلا شك الأجمل، من خصائص الذهب أنه معدني وله لون أصفر عندما يكون على شكل كتلة ولكن عندما يتم تقسيمه بدقة قد يكون أسود أو ياقوتي أو حتى أرجواني، يعتبر أرجواني كاسيوس (Purple of Cassius) اختبارًا دقيقًا لذهب الأوريك، حيث إنه يعد المعدن الأكثر مرونة وهو معدن مطيل 1 أوقية من الذهب إلى 300 قدم مربع، كما إنه عبارة عن معدن ناعم وعادة ما يتم تصنيعه ليمنحه مزيدًا من القوة، وهو موصل جيد للحرارة والكهرباء، ولا يتأثر بالهواء ومعظم الكواشف.

 

يعد الذهب من أكثر المعادن ليونة ومرونة من بين جميع المعادن المعروفة، حيث أنه يمكن ضرب أونصة واحدة من الذهب في ورقة يبلغ طول جانبها حوالي 5 أمتار، كما وتُستخدم الصفائح الرقيقة من الذهب والتي تعرف باسم أوراق الذهب بشكل أساسي ورئيسي في الفنون والحرف اليدوية للتذهيب، كما أنه يمكن أن تصل سماكة ورقة واحدة من أوراق الذهب إلى 0.000127 ملم أو أرق بحوالي 400 مرة من شعرة الإنسان.

 

الذهب الخالص ناعم وعادة ما يتم خلطه مع معادن أخرى، مثل الفضة أو النحاس أو البلاتين أو البلاديوم وذلك لزيادة قوته، كما أن سبائك الذهب لها استخدامات عديدة ومتنوعة منها: استخدامها في صناعة المجوهرات والأغراض الزخرفية، كما يتم استخدامها في حشوات الأسنان والعملات المعدنية، حيث أنه تقاس كمية الذهب في السبيكة بوحدة تسمى قيراط، إذ أن قيراط واحد يساوي جزء واحد في أربعة وعشرين، لذلك يحتوي الخاتم المصنوع من الذهب عيار 18 قيراطًا على 18 جزءًا من الذهب الخالص و 6 أجزاء من مادة السبائك.

 

معلومات عامة عن الذهب

 

معدن الذهب عبارة عن موصل جيد للحرارة والكهرباء ولا يتلطخ عند تعرضه للهواء؛ لذلك فإنه يمكن أن يتم استخدامه لصنع الموصلات الكهربائية ولوحات الدوائر المطبوعة، كما يعرف عن الذهب أنه أيضًا عاكس جيد للأشعة تحت الحمراء ويمكن استخدامه للمساعدة في حماية المركبات الفضائية وناطحات السحاب من حرارة الشمس، كما يمكن أن يتم استخدام المرايا المطلية بالذهب لعمل تلسكوبات حساسة لضوء الأشعة تحت الحمراء.

 

ولمركبات الذهب ونظائره استخدامات علاجية، إذ يستخدم نظير الذهب المشع (الذهب -198) في علاج مرض السرطان، يستخدم الذهب ثيوسلفات الصوديوم (AuNa3O6S4) كعلاج لالتهاب المفاصل، يستخدم حمض الكلوروريك (HAuCl4) لحفظ الصور عن طريق استبدال ذرات الفضة الموجودة في الصورة.

 

يتم استخدام الذهب في العملات وهو يعد معيار للأنظمة النقدية في العديد من البلدان، كما أنه يستخدم على نطاق واسع للمجوهرات والديكور وأعمال طب الأسنان والطلاء، إذ يتم استخدامه لطلاء بعض الأقمار الصناعية الفضائية، حيث أنه عاكس جيد للأشعة تحت الحمراء وخامل.

 

يظهر في الأوردة والرواسب الغرينية، وغالبًا ما يتم فصله عن الصخور والمعادن الأخرى عن طريق عمليات التعدين والغسل، إذ يأتي حوالي ثلثي إنتاج الذهب في العالم من جنوب إفريقيا، ويأتي حوالي ثلثي إجمالي إنتاج الولايات المتحدة من ساوث داكوتا ونيفادا.

 

يتم استرداد المعدن من خاماته عن طريق عمليات السيانيد والدمج والصهر، يتم التكرير أيضًا بشكل متكرر عن طريق عملية التحليل الكهربائي، حيث يتواجد الذهب في مياه البحر بحدود 0.1 إلى 2 مجم / طن، وذلك حسب المكان الذي يتم فيه أخذ العينة، حتى الآن لم يتم العثور على طريقة لاستعادة الذهب من مياه البحر بشكل مربح.

 

من أكثر مركبات الذهب شيوعًا هي كلوريد الأوريك وحمض الكلوروريك، ويستخدم هذا الأخير في التصوير الفوتوغرافي لتنغيم الصورة الفضية، كما أن عنصر الذهب يمتلك 18 نظيرًا، منها (198-Au) بعمر نصف 2.7 يوم تستخدم لعلاج السرطان وأمراض أخرى.

 

يسمى خليط من جزء واحد من حمض النيتريك مع ثلاثة من حمض الهيدروكلوريك الماء الملكي ويعرف بأكوا ريجيا؛ وذلك لأنه أذاب الذهب ملك المعادن، الذهب متاح تجاريا بدرجة نقاء 99.999 +٪، لسنوات عديدة كانت درجة الحرارة المخصصة لنقطة تجمد الذهب هي 1063.0 درجة مئوية وكان هذا بمثابة نقطة معايرة لمقاييس درجة الحرارة الدولية (ITS-27 و ITS-48) ومقياس درجة الحرارة العملي الدولي (IPTS-48).

 

في عام 1968 ميلادي، تم اعتماد مقياس درجة حرارة عملي دولي جديد (IPTS-68) والذي يتطلب تغيير نقطة تجمد الذهب إلى 1064.43 درجة مئوية، ووجد أن الثقل النوعي للذهب يختلف اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على درجة الحرارة، وكيفية ترسيب المعدن، والعمل على البارد.

 

لقد تم استخدام النظير (195-Au) مع عمر نصف يبلغ حوالي 0.51 سنة، لدراسة حركة الجسيمات داخل رئتي الفئران، وتم استخدام النظير (198-Au) مع عمر نصف 2.7 يوم في دراسة لنمذجة ركوب الذهب في النباتات، حيث أظهرت هذه الدراسة أن جزيئات الذهب يتم الاحتفاظ بها بواسطة الهيومات (المكونات العضوية للتربة) والتي تحتوي على حمض الفولفيك وحمض الهيوميك وحمض أولميك واللجنين، وبالتالي من المحتمل أن تتراكم في الدبال أو فضلات الغابات.

 

أظهرت الدراسات الحديثة فعالية النظير 198، تستخدم كجسيمات نانوية وأجهزة نانوية في تقليل حجم الورم في الفئران مع تقليل انتشار الإشعاع إلى مناطق أخرى، حيث تمت دراسة النظير (198-Au) واستخدامها بنجاح كمضاد للالتهابات (مادة أو علاج يقلل من استجابة أنسجة الجسم للمنبهات الضارة، مثل التورم) لتحسين حالات التهاب المفاصل.

المصدر
INORGANIC CHEMISTRYCATHERINE E. HOUSECROFT AND ALAN G. SHARPE, FOURTH EDITION. Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity Subsequent Edition by James E. Huheey (Author), Ellen A. Keiter (Author), Richard L. Keiter (Author). ‘Inorganic Chemistry’ by Catherine .E. Housecroft and Alan.G. Sharpe Pearson, 5th ed. 2018 ‘Basic Inorganic Chemistry’ ‘Inorganic Chemistry’, by Miessler, Fischer, and Tarr, 5th Edition, Pearson, 2014.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى