سعی کرد از جیوه طلا بدست آورد. ترکیبی از طلا و جیوه. بدین ترتیب طلا ابتدا در شرایط آزمایشگاهی از جیوه به دست آمد.

تاریخچه کیمیاگری عمدتاً تاریخ یافتن راهی برای تبدیل سرب یا جیوه به طلا است. آنها اغلب به طور معمول در مورد اکتشافات شیمیایی واقعی که کیمیاگران قرون وسطی در این مسیر انجام دادند، بدون توجه زیاد صحبت می کردند. اصلی ترین چیزی که آنها به دنبال آن بودند Magisterium بود (همچنین به عنوان تنتور قرمز، نوش جان، اکسیر زندگی، سنگ فلسفی نیز شناخته می شود) - یک ماده خاص، یک معرف که امکان به دست آوردن موارد نجیب را از آن فراهم می کند. فلزات پایه.

به طور قطع مشخص نیست که آیا کسی توانسته است با استفاده از یک واکنش شیمیایی از جیوه و سرب طلا بدست آورد، اگرچه هنوز افسانه های زیادی در مورد این وجود دارد. با این حال، در اواسط قرن بیستم، گروهی از فیزیکدانان آمریکایی موفق شدند مقدار کمی از ایزوتوپ پایدار طلا را از جیوه به دست آورند - اما فقط با استفاده از فیزیک هسته ای. تبدیل فلزات که به آن تغییر شکل نیز می گویند، ممکن شد!

داستان از سال 1940 شروع شد. سپس، در چندین آزمایشگاه در سراسر جهان، آزمایش‌هایی روی بمباران جیوه، که در مجاورت طلا در جدول تناوبی مندلیف، با نوترون‌های سریع قرار دارد، انجام شد. اولین نتایج موفقیت آمیز آزمایش ها در آوریل 1941 در نشست فیزیکدانان آمریکایی در نشویل توسط دانشمندان هاروارد A. Sherr و K. T. Bainbridge اعلام شد.

آنها موفق به بدست آوردن سه ایزوتوپ طلا با اعداد جرمی 198، 199 و 200 شدند. اما آنها پایدار نبودند و در طی چند ساعت تا چند روز دوباره به جیوه تبدیل شدند.

راهی برای به دست آوردن یک ایزوتوپ طبیعی - طلا-197 مورد نیاز بود. این مسیر، اگرچه نه عمدی، توسط کارکنان آزمایشگاه پروفسور آرتور دمپستر - فیزیکدانان اینگرام، هس و هایدن دنبال شد. (آرتور دمپستر به خاطر ایجاد اولین طیف‌سنج جرمی مدرن و کشف، همراه با F. Aston، رکورد تعداد ایزوتوپ‌های عناصر شیمیایی مشهور است).

در مارس 1947، این گروه از دانشمندان ضمن مطالعه فرآیند جذب نوترون توسط هسته اتم، موفق شدند طلا-197 مورد نظر را به عنوان محصول جانبی به دست آورند. از 100 میلی گرم جیوه-196 با تابش آن با نوترون های متوسط در یک راکتور هسته ای "استخراج" شد.

بازده طلای پایدار تنها 35 میکروگرم بود. این، طبق استانداردهای علمی، مقدار قابل توجهی از طلای مصنوعی است. مقاله ای در مورد این کشف در مجله Physical Review منتشر شد. اما عموم مردم طبیعتاً متوجه مقاله ای با عنوان «مقطعات مقطعی مؤثر برای جذب نوترون توسط ایزوتوپ های جیوه» نشدند.

با این حال، در سال 1949، یک روزنامه نگار "زرد" خاص مقاله ای در مورد آغاز تولید طلا در راکتورهای هسته ای منتشر کرد. نتیجه این انتشار وحشت در بورس های فرانسه بود که منجر به سقوط قیمت طلا شد. این وحشت تنها در سال 1950 متوقف شد، زمانی که مجله Atoms مقاله ای تحت عنوان "تبدیل جیوه به طلا" منتشر کرد که در آن گزارش شد هزینه تولید طلای مصنوعی از جیوه چندین برابر هزینه استخراج طلای طبیعی از جیوه است. دانه دار ترین سنگ معدن طلا

35 میکروگرم طلای مصنوعی هنوز در شیکاگو - در موزه علم و صنعت - نگهداری می شود. از آن زمان تاکنون، هیچ کس به طور جدی به تولید طلای 197 از فلزات اساسی پرداخته و یا تلاشی برای کاهش هزینه های این فناوری نکرده است.

در قرن بیست و یکم، طلای رادیواکتیو ناپایدار-198 از جیوه-198 به دست می‌آید که به عنوان دارویی برای تهیه رادیوگرافی از اعضای بدن انسان (به جای اشعه ایکس) و درمان تومورهای سرطانی استفاده می‌شود. به نظر می رسد که اتم های چنین طلایی مانند لوله های کوچک اشعه ایکس عمل می کنند و سلول های سرطانی را در یک ناحیه کاملاً مشخص از بدن می کشند.

و در قرن بیست و یکم، «کیمیاگری معکوس» شکوفا شد. به عنوان مثال، از طلا، ایزوتوپ های عناصر ارزشمند علمی فرانسیم و استاتین به دست می آید که به سادگی در طبیعت وجود ندارند.

عکس: "تخم مرغ خدا در کارتن" (corbisimages.com/photographer/bevis-boobacca)، آرتور دمپستر (موسسه فیزیک آمریکا)

ترازبندی متن در HTML، متن در مرکز، سمت راست صفحه

توجه! تخفیف ها در عرض 1 تا چند روز منقضی می شوند. شرایط پیشنهادات تخفیف را بررسی کنید.

1. موج شکن در بندر؟ 2. لباس برای پای برهنه؟ 3. سعی کردید از جیوه طلا بگیرید؟ 4. قسمت مسی بدن؟ 5. تنور دومینگو؟ 6. کشور و پایتخت آن در آفریقا؟ 7. میزان پشم گوسفند چیست؟ 8. برج از لب شاعر؟ 9. یک مکان دور افتاده؟ 10. فرنی مولداوی؟ 11. انبوهی از دشمنان؟ 12. پر از دست اندازهای زندگی؟ 13. مرد با قاشق؟ 14. مرحله اول یونجه زنی؟ 15. ورزشکار با کمربند مشکی؟ 16. دویدن از طریق رتبه ها؟ 17. ماتریوشکا؟ 18. دزد دریایی؟ 19. و خودش و خانه اش؟ 20. عقب نشینی وحشت؟ 21. کویرینال یا ویمینال در رم؟ 22. آیا ما در مورد یک پرنده مغرور صحبت می کنیم؟ 23. محصول غلات؟ 24. ظروف برای خرید های موردی؟ 25. سفر با کروز؟ 26. نام استرلیتز؟ 27. ... بلشازار اثر رامبراند؟ 28. آیا آریادنه صغیر است؟ 29. مشوق ...؟ 30. گل گونه درشت؟ 31. چه چیزی را در یک مته قرار می دهید؟ 32. بله، آیا پاهای خود را روی آن مسح می کنند؟ 33. مرحله آرام اعتراض؟ 34. قایق؟ 35. یک پازل مثل این؟ 36. عمل سارق؟ 37. رعیت؟ 38. سوخت برای پخت چدن؟ 39. ترکیب تنباکو خودتان؟ 40. ضرر در پاسخ به ضرر؟ 41. پرهیاهوترین سلبریتی آمریکا؟ 42. پس زمینه برای یک بخش انفرادی؟ 43. گرمای شدید ناشی از آتش؟ 44. کلاهبردار در شخصیت؟ 45. پد گرم کننده برای گلودرد؟ 46. کسی که پول را دور می اندازد؟ 47. اهرم خمیدگی؟ 48. جراحت کسی که در گرما گیر کرده است؟ 49. تسلیم اختیار او می شود؟

چند سالی بود که آدولف میته مواد معدنی و شیشه را تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش رنگ می کرد. برای انجام این کار، او از یک لامپ جیوه معمولی استفاده کرد - یک لوله شیشه ای کوارتز تخلیه شده، که بین الکترودهای آن یک قوس جیوه تشکیل می شود که اشعه ماوراء بنفش ساطع می کند.

بعدها، Miethe از نوع جدیدی از لامپ استفاده کرد که خروجی انرژی بالایی داشت. با این حال، در طول استفاده طولانی مدت، رسوباتی روی دیواره های آن ایجاد می شود که به شدت در کار اختلال ایجاد می کند. در صورت حذف جیوه، چنین رسوباتی در لامپ های جیوه ای استفاده شده نیز یافت می شود. ترکیب این توده مایل به سیاه، مشاور مخفی را مورد توجه قرار داد و ناگهان، هنگام تجزیه و تحلیل باقیمانده 5 کیلوگرم جیوه لامپ، ... طلا پیدا کرد. میتیا به این فکر کرد که آیا از نظر تئوری ممکن است جیوه در یک لامپ جیوه، در نتیجه نابودی یک اتم، با جدا شدن پروتون ها یا ذرات آلفا به طلا تجزیه شود؟ میته و همکارش هانس استامرایچ، مجذوب ایده این دگرگونی عناصر، آزمایش‌های متعددی انجام دادند. ماده اولیه جیوه تقطیر شده در خلاء بود. محققان بر این باور بودند که در آن طلا وجود ندارد. این را نیز تجزیه و تحلیل شیمیدانان معروف K. Hoffmann و F. Haber تأیید کرد. میتیا از آنها خواست تا جیوه و باقیمانده های موجود در لامپ را بررسی کنند. با استفاده از این جیوه که طبق داده های تحلیلی فاقد طلا بود، میته و استامرایک لامپ جدیدی را پر کردند که سپس به مدت 200 ساعت کار کرد و پس از تقطیر جیوه، باقیمانده آن را در اسید نیتریک حل کردند و با ذوق و شوق آنچه را که باقی مانده بود، زیر میکروسکوپ بررسی کردند. در شیشه: درخششی بر روی شیشه روی جلد وجود داشت، توده ای زرد طلایی از کریستال های هشت وجهی.

با این حال، فردریک سودی فکر نمی کرد که طلا از انتزاع یک ذره آلفا یا پروتون تشکیل شده است. بلکه می‌توان در مورد جذب الکترون صحبت کرد: اگر الکترون به اندازه کافی سرعت بالایی داشته باشد تا لایه‌های الکترونی اتم‌ها را سوراخ کند و به درون هسته نفوذ کند، می‌توان طلا تشکیل داد. در این حالت، شماره سریال جیوه (80) یک کاهش می یابد و عنصر 79 تشکیل می شود - طلا.

بیانیه نظری سودی دیدگاه میته و همه آن پژوهشگرانی را که قاطعانه به "تجزیه" جیوه به طلا اعتقاد داشتند، تقویت کرد. با این حال، آنها این واقعیت را در نظر نگرفتند که فقط یک ایزوتوپ جیوه با عدد نقدی 197 می تواند به طلای طبیعی تبدیل شود. فقط انتقال 197 جیوه + ه- = 197 طلا می تواند طلا بدهد.

آیا ایزوتوپ 197 جیوه اصلا وجود دارد؟ جرم اتمی نسبی این عنصر، 200.6، که در آن زمان وزن اتمی نامیده می شد، نشان می دهد که چندین ایزوتوپ از آن وجود دارد. F.V. استون، با مطالعه پرتوهای کانال، ایزوتوپ‌های جیوه را با اعداد جرمی از 197 تا 202 پیدا کرد، بنابراین چنین تبدیلی محتمل بود.

بر اساس نسخه دیگری، از مخلوط ایزوتوپ های 200.6Hg، 200.6Au نیز می تواند تشکیل شود، یعنی یک یا چند ایزوتوپ طلا با جرم های بزرگ. این طلا باید سنگین تر می شد. بنابراین، میته برای تعیین جرم اتمی نسبی طلای مصنوعی خود عجله کرد و این کار را به بهترین متخصص در این زمینه - پروفسور گونیگ اشمیت در مونیخ سپرد.

البته، مقدار طلای مصنوعی برای چنین تعیین بسیار ناچیز بود، اما میتیا هنوز بیشتر نداشت: وزن پادشاه 91 میلی گرم، قطر توپ 2 میلی متر بود. اگر آن را با سایر "بازده"هایی که میته در طول تبدیل در یک لامپ جیوه به دست آورد مقایسه کنیم - در هر آزمایش آنها بین 10 -2 تا 10 -4 میلی گرم متغیر بودند - هنوز یک قطعه طلا قابل توجه بود. گونیگ اشمیت و همکارش زینتل جرم اتمی نسبی 0.2 ± 197.2 را برای طلای مصنوعی پیدا کردند.

میتیا به تدریج "محرمانه" را از آزمایشات خود حذف کرد. در 12 سپتامبر 1924، پیامی از آزمایشگاه فتوشیمی منتشر شد که در آن برای اولین بار داده های تجربی ارائه شد و تجهیزات با جزئیات بیشتری شرح داده شد. بازده همچنین مشخص شد: از 1.52 کیلوگرم جیوه، که قبلاً با تقطیر خلاء خالص شده بود، پس از 107 ساعت سوزاندن مداوم قوس 16 سانتی متری، با ولتاژ 160 تا 175 ولت و جریان 12.6 A، Mite به همان اندازه دریافت کرد. به اندازه 8.2 * 10 -5 گرم طلا، یعنی هشت صدم میلی گرم. "کیمیاگران" از شارلوتنبورگ اطمینان دادند که نه ماده اولیه، نه الکترودها و سیم‌های تامین‌کننده جریان، و نه کوارتز پوسته لامپ حاوی مقادیر قابل تشخیصی طلا نیستند.

با این حال، به زودی نقطه عطفی فرا رسید. شیمیدان ها بیشتر و بیشتر مشکوک شدند. طلا گاهی اوقات و همیشه در مقادیر حداقلی تشکیل می شود و دوباره تشکیل نمی شود. هیچ تناسبی یافت نمی شود، یعنی با افزایش محتوای جیوه، افزایش اختلاف پتانسیل، یا با زمان کار طولانی تر لامپ کوارتز، مقادیر طلا افزایش نمی یابد. آیا طلای کشف شده واقعاً مصنوعی تولید شده است؟ یا قبلاً وجود داشت؟ منابع خطاهای سیستماتیک احتمالی در روش Miethe توسط چندین دانشمند از موسسات شیمی دانشگاه برلین و همچنین از آزمایشگاه شرکت برق زیمنس بررسی شد. شیمیدانان قبل از هر چیز فرآیند تقطیر جیوه را به تفصیل مطالعه کردند و به نتیجه شگفت انگیزی رسیدند: حتی در جیوه تقطیر شده و به ظاهر بدون طلا، همیشه طلا وجود دارد. یا در طی فرآیند تقطیر ظاهر می‌شود یا به صورت ردیابی در جیوه حل شده باقی می‌ماند، به طوری که نمی‌توان آن را فوراً به صورت تحلیلی تشخیص داد. فقط پس از ایستادن طولانی مدت یا هنگام پاشش در قوس که باعث غنی شدن می شد، ناگهان دوباره تشخیص داده شد. این اثر به خوبی می تواند با تشکیل طلا اشتباه گرفته شود. یکی دیگر از شرایط آشکار شد. مواد مورد استفاده، از جمله کابل های منتهی به الکترودها و خود الکترودها، همگی حاوی آثاری از طلا بودند.

اما هنوز یک بیانیه قانع کننده از فیزیکدانان اتمی وجود داشت مبنی بر اینکه چنین تغییر شکلی از نقطه نظر نظریه اتمی امکان پذیر است. همانطور که مشخص است، این بر این فرض بود که ایزوتوپ جیوه 197 جیوه یک الکترون را جذب می کند و به طلا تبدیل می شود.

با این حال، این فرضیه توسط گزارش استون که در اوت 1925 در مجله Nature ظاهر شد، رد شد. یک متخصص جداسازی ایزوتوپ توانست خطوط ایزوتوپ جیوه را با استفاده از یک طیف‌نگار جرمی با وضوح بالا مشخص کند. در نتیجه مشخص شد که جیوه طبیعی از ایزوتوپ هایی با اعداد جرمی 198، 199، 200، 201، 202 و 204 تشکیل شده است.

در نتیجه، ایزوتوپ پایدار 197 جیوه اصلا وجود ندارد. در نتیجه، باید فرض کرد که از نظر تئوری به دست آوردن طلای طبیعی-197 از جیوه با بمباران الکترون‌ها غیرممکن است و آزمایش‌هایی که در این راستا انجام می‌شوند را می‌توان پیشاپیش غیرممکن دانست. این در نهایت توسط محققان هارکینز و کی از دانشگاه شیکاگو، که برای تبدیل جیوه با استفاده از الکترون‌های فوق‌سریع تصمیم گرفتند، متوجه شدند. آنها جیوه را (که با آمونیاک مایع خنک می شود و به عنوان ضد کاتد در یک لوله اشعه ایکس گرفته می شود) را با الکترون هایی که در میدان 145000 ولت شتاب داشتند، یعنی دارای سرعت 19000 کیلومتر بر ثانیه بمباران کردند.

فریتز هابر نیز آزمایش های مشابهی را هنگام آزمایش آزمایش های میته انجام داد. با وجود روش های بسیار حساس تجزیه و تحلیل، هارکینز و کی هیچ اثری از طلا پیدا نکردند. آنها احتمالاً معتقد بودند که حتی الکترون هایی با چنین انرژی بالایی نیز قادر به نفوذ به هسته اتم جیوه نیستند. یا ایزوتوپ‌های طلای حاصل آنقدر ناپایدار هستند که نمی‌توانند تا پایان آنالیز که بین 24 تا 48 ساعت طول می‌کشد، «بقا» کنند.

بنابراین، ایده مکانیسم تشکیل طلا از جیوه، که توسط سودی ارائه شده بود، به شدت متزلزل شد.

در سال 1940، زمانی که برخی از آزمایشگاه‌های فیزیک هسته‌ای شروع به بمباران عناصر مجاور طلا - جیوه و پلاتین - با نوترون‌های سریعی کردند که با استفاده از یک سیکلوترون به دست آمدند. در نشست فیزیکدانان آمریکایی در نشویل در آوریل 1941، A. Scherr و K.T. باینبریج از دانشگاه هاروارد نتایج موفقیت آمیز چنین آزمایش هایی را گزارش کرد. آنها دوترون های شتاب دار را به یک هدف لیتیومی فرستادند و جریانی از نوترون های سریع را به دست آوردند که برای بمباران هسته های جیوه استفاده می شد. در نتیجه تبدیل هسته ای، طلا به دست آمد.

سه ایزوتوپ جدید با اعداد جرمی 198، 199 و 200. با این حال، این ایزوتوپ ها به اندازه ایزوتوپ طبیعی طلا-197 پایدار نبودند. آنها با انتشار پرتوهای بتا، پس از چند ساعت یا چند روز، دوباره به ایزوتوپ های پایدار جیوه با اعداد جرمی 198، 199 و 200 تبدیل شدند. در نتیجه، پیروان مدرن کیمیا دلیلی برای خوشحالی نداشتند. طلایی که دوباره به جیوه تبدیل می شود بی ارزش است: طلای فریبنده است. با این حال، دانشمندان از تبدیل موفقیت آمیز عناصر خوشحال شدند. آنها توانستند دانش خود را در مورد ایزوتوپ های مصنوعی طلا گسترش دهند.

جیوه طبیعی دارای هفت ایزوتوپ در مقادیر مختلف است: 196 (0.146%)، 198 (10.02%)، 199 (16.84%)، 200 (23.13%)، 201 (13.22%)، 202 (29.80%) و 204 (6.8). ٪. از آنجایی که شر و بینبریج ایزوتوپ‌های طلا را با اعداد جرمی 198، 199 و 200 پیدا کردند، باید فرض کرد که دومی از ایزوتوپ‌های جیوه با اعداد جرمی یکسان به وجود آمده است. به عنوان مثال: 198 جیوه + n= 198 Au + آراین فرض موجه به نظر می رسد - بالاخره این ایزوتوپ های جیوه بسیار رایج هستند.

احتمال وقوع هر واکنش هسته ای در درجه اول توسط به اصطلاح مقطع جذب موثر یک هسته اتمی نسبت به ذره بمباران مربوطه تعیین می شود. بنابراین، همکاران پروفسور دمپستر، فیزیکدانان اینگرام، هس و هایدن، سعی کردند به طور دقیق مقطع موثر برای جذب نوترون توسط ایزوتوپ های طبیعی جیوه را تعیین کنند. در مارس 1947، آنها توانستند نشان دهند که ایزوتوپ هایی با اعداد جرمی 196 و 199 بیشترین سطح مقطع جذب نوترون را دارند و بنابراین بیشترین احتمال طلا شدن را دارند. آنها به عنوان "محصول جانبی" تحقیقات تجربی خود، ... طلا دریافت کردند. دقیقاً 35 میکروگرم که از 100 میلی گرم جیوه پس از تابش با نوترون های متوسط در یک راکتور هسته ای به دست می آید. این مقدار به بازده 0.035 درصد می رسد، اما اگر مقدار طلای یافت شده فقط به جیوه-196 نسبت داده شود، بازده جامد 24 درصد به دست می آید، زیرا طلا-197 تنها از ایزوتوپ جیوه با یک ایزوتوپ جیوه تشکیل می شود. عدد جرمی 196

با نوترون های سریع آنها اغلب رخ می دهند ( n, آر) - واکنش ها، و با نوترون های آهسته - عمدتا ( n، د) - تبدیلات. طلای کشف شده توسط کارکنان Dempster به شرح زیر تشکیل شد: 196 Hg + n= 197 جیوه * + گرم 197 جیوه * + ه- = 197 اوت

جیوه-197 ناپایدار که توسط فرآیند (n, g) تشکیل شده است در نتیجه به طلای پایدار-197 تبدیل می شود. ک-گرفتن (الکترون از ک-پوسته های اتم خودش).

کارکنان Dempster نمی توانستند لذت بدست آوردن مقدار مشخصی از طلای مصنوعی را در راکتور انکار کنند. از آن زمان، این نمایشگاه کوچک کنجکاو موزه علم و صنعت شیکاگو را زیبا کرده است. این نادر بودن - شواهدی از هنر "کیمیاگران" در عصر اتم - می تواند در کنفرانس ژنو در اوت 1955 تحسین شود.

از نقطه نظر فیزیک هسته ای، چندین تبدیل اتم به طلا امکان پذیر است. طلای پایدار، 197Au، می تواند توسط واپاشی رادیواکتیو ایزوتوپ های خاصی از عناصر همسایه تولید شود. این چیزی است که توسط نقشه به اصطلاح نوکلید به ما آموزش داده می شود، که تمام ایزوتوپ های شناخته شده و جهت های احتمالی فروپاشی آنها را ارائه می دهد. بنابراین، طلا-197 از جیوه-197، که پرتوهای بتا ساطع می کند، یا از چنین جیوه ای توسط K-capture تشکیل می شود. همچنین اگر این ایزوتوپ پرتوهای آلفا را ساطع کند، می‌توان از تالیم 201 طلا ساخت. با این حال، این مورد رعایت نمی شود. چگونه می توان ایزوتوپ جیوه با عدد جرمی 197 را که در طبیعت وجود ندارد به دست آورد؟ صرفاً از نظر تئوری، می توان آن را از تالیم-197 و دومی از سرب-197 به دست آورد. هر دو هسته با گرفتن یک الکترون به ترتیب خود به خود به جیوه-197 و تالیم-197 تبدیل می شوند. در عمل، این تنها امکان، هرچند نظری، برای ساخت طلا از سرب خواهد بود. با این حال، سرب-197 نیز تنها یک ایزوتوپ مصنوعی است که ابتدا باید با یک واکنش هسته ای به دست آید. با سرب طبیعی کار نخواهد کرد.

ایزوتوپ های پلاتین 197Pt و جیوه 197Hg نیز تنها با تبدیل هسته ای به دست می آیند. فقط واکنش های مبتنی بر ایزوتوپ های طبیعی واقعا امکان پذیر است. فقط 196 جیوه، 198 جیوه و 194 Pt به عنوان مواد اولیه برای این کار مناسب هستند. این ایزوتوپ ها را می توان با نوترون های شتاب دار یا ذرات آلفا بمباران کرد تا واکنش های زیر را ایجاد کند: 196 جیوه + n= 197 جیوه * + گرم 198 جیوه + n= 197 Hg * + 2n 194 Pt + 4 He = 197 Hg * + n

با همین موفقیت می توان ایزوتوپ پلاتین مورد نظر را از 194 Pt در (( n، د) - تبدیل یا از 200 جیوه توسط ( n، ب) - فرآیند. البته در عین حال، نباید فراموش کنیم که طلای طبیعی و پلاتین از مخلوطی از ایزوتوپ ها تشکیل شده اند، بنابراین در هر مورد باید واکنش های رقیب را در نظر گرفت. طلای خالص در نهایت باید از مخلوطی از هسته های مختلف و ایزوتوپ های واکنش نداده جدا شود. این فرآیند بسیار پرهزینه خواهد بود. تبدیل پلاتین به طلا به دلایل اقتصادی باید به کلی کنار گذاشته شود: همانطور که می دانید پلاتین گرانتر از طلا است.

گزینه دیگر برای سنتز طلا، تبدیل مستقیم هسته ای ایزوتوپ های طبیعی است، به عنوان مثال، با توجه به معادلات زیر: 200 جیوه + آر= 197 Au + 4 He 199 Hg + 2 D = 197 Au + 4 He.

اگر جیوه طبیعی در یک راکتور در معرض شار نوترونی قرار گیرد، علاوه بر طلای پایدار، عمدتاً طلای رادیواکتیو تشکیل می شود. این طلای رادیواکتیو (با اعداد جرمی 198، 199 و 200) عمر بسیار کوتاهی دارد و در عرض چند روز با انتشار تشعشعات بتا به مواد اولیه خود باز می گردد: 198 جیوه + n= 198 Au* + پ 198 طلا = 198 جیوه + ه- (2.7 روز). به هیچ وجه نمی توان تبدیل معکوس طلای رادیواکتیو به جیوه را کنار گذاشت: قوانین طبیعت را نمی توان دور زد.

در عصر اتم می توان طلا ساخت. با این حال، فرآیند بسیار گران است. طلای تولید شده به صورت مصنوعی در یک راکتور قیمتی ندارد. و اگر ما در مورد مخلوطی از ایزوتوپ های رادیواکتیو 198 Au و 199 Au صحبت می کنیم، پس از چند روز فقط یک گودال جیوه از شمش طلا باقی می ماند.

طلای تولید شده در راکتور هسته ای

در سال 1935، فیزیکدان آمریکایی آرتور دمپستر موفق به انجام این کار شد تعیین طیف شناسی جرمی ایزوتوپ هاموجود در اورانیوم طبیعی در طول آزمایشات، دمپستر همچنین ترکیب ایزوتوپی طلا را مورد مطالعه قرار داد و تنها یک ایزوتوپ - طلا-197 را کشف کرد. هیچ نشانه ای از وجود طلا-199 وجود نداشت. برخی از دانشمندان فرض کردند که یک ایزوتوپ سنگین از طلا باید وجود داشته باشد، زیرا طلا در آن زمان جرم اتمی نسبی 197.2 را به خود اختصاص داده بود. با این حال، طلا یک عنصر تک ایزوتوپی است. بنابراین، کسانی که مایل به دستیابی مصنوعی به این فلز نجیب آرزو هستند باید تمام تلاش خود را به سنتز تنها ایزوتوپ پایدار - طلا-197 معطوف کنند.

اخبار آزمایش های موفق در زمینه تولید طلای مصنوعی همواره باعث نگرانی محافل مالی و حاکمیتی شده است. در زمان فرمانروایان رومی چنین بود و اکنون نیز همینطور است. بنابراین، جای تعجب نیست که یک گزارش خشک در مورد تحقیقات آزمایشگاه ملی در شیکاگو توسط گروه پروفسور دمپستر اخیراً باعث ایجاد هیجان در دنیای مالی سرمایه داری شده است: در یک رآکتور هسته ای می توان از جیوه طلا بدست آورد! این جدیدترین و متقاعد کننده ترین مورد از تبدیل کیمیاگری است.

این در سال 1940 آغاز شد، زمانی که برخی از آزمایشگاه های فیزیک هسته ای شروع به بمباران عناصر مجاور طلا - جیوه و پلاتین - با نوترون های سریعی کردند که با استفاده از یک سیکلوترون به دست آمدند. در نشست فیزیکدانان آمریکایی در نشویل در آوریل 1941، A. Sherr و K. T. Bainbridge از دانشگاه هاروارد در مورد نتایج موفقیت آمیز چنین آزمایشاتی گزارش دادند. آنها دوترون های شتاب دار را به یک هدف لیتیومی فرستادند و جریانی از نوترون های سریع را به دست آوردند که برای بمباران هسته های جیوه استفاده می شد. در نتیجه دگرگونی هسته ای طلا به دست آمد!

اساس "تغییر" انجام شده توسط شر و بینبریج به اصطلاح ( n, پ) -واکنش: هسته اتم جیوه که یک نوترون را جذب می کند n، به ایزوتوپ طلا تبدیل می شود و پروتون آزاد می کند آر.

198 جیوه + n= 198 Au + آر

این فرض موجه به نظر می رسد - بالاخره این ایزوتوپ های جیوه بسیار رایج هستند.

احتمال وقوع هر واکنش هسته ای در درجه اول توسط به اصطلاح تعیین می شود سطح مقطع چنگ زدن موثرهسته اتم در رابطه با ذره بمباران مربوطه. بنابراین، همکاران پروفسور دمپستر، فیزیکدانان اینگرام، هس و هایدن، سعی کردند به طور دقیق مقطع موثر برای جذب نوترون توسط ایزوتوپ های طبیعی جیوه را تعیین کنند. در مارس 1947، آنها توانستند نشان دهند که ایزوتوپ هایی با اعداد جرمی 196 و 199 بیشترین سطح مقطع جذب نوترون را دارند و بنابراین بیشترین احتمال طلا شدن را دارند. آنها به عنوان «محصول جانبی» تحقیقات تجربی خود، ... طلا گرفتند! دقیقاً 35 میکروگرم که از 100 میلی گرم جیوه پس از تابش با نوترون های متوسط در یک راکتور هسته ای به دست می آید. این مقدار به بازده 0.035 درصد می رسد، اما اگر مقدار طلای یافت شده فقط به جیوه-196 نسبت داده شود، بازده جامد 24 درصد به دست می آید، زیرا طلا-197 تنها از ایزوتوپ جیوه با یک ایزوتوپ جیوه تشکیل می شود. عدد جرمی 196

با نوترون های سریع آنها اغلب رخ می دهند ( n, آر) واکنش ها، و با نوترون های آهسته - عمدتا ( n، γ)-تغییر. طلای کشف شده توسط کارمندان Dempster به شرح زیر تشکیل شد:

196 جیوه + n= 197 جیوه * + γ
197 جیوه * + ه- = 197 اوت

جیوه-197 ناپایدار که توسط فرآیند (n, γ) تشکیل شده است در نتیجه به طلای پایدار-197 تبدیل می شود. ک-گرفتن (الکترون از ک-پوسته های اتم خودش).

بنابراین، اینگرام، هس و هایدن مقادیر قابل توجهی طلای مصنوعی را در یک راکتور اتمی سنتز کردند! با وجود این، "سنتز طلا" آنها هیچ کس را نگران نکرد، زیرا فقط دانشمندانی که انتشارات در Physical Review را به دقت دنبال می کردند در مورد آن مطلع شدند. این گزارش به دلیل عنوان بی معنی: «مقاطع نوترونی برای ایزوتوپ‌های جیوه» برای بسیاری کوتاه و احتمالاً به اندازه کافی جالب نبود. مقاطع جذب نوترون موثر برای ایزوتوپ های جیوه).
با این حال، شانس این است که دو سال بعد، در سال 1949، یک روزنامه نگار بیش از حد غیور این پیام کاملا علمی را دریافت کرد و به شیوه ای پر سر و صدا به سبک بازار، در مطبوعات جهان درباره تولید طلا در یک راکتور هسته ای اعلام کرد. به دنبال آن، سردرگمی عمده ای در فرانسه هنگام عرضه طلا در بورس به وجود آمد. به نظر می‌رسید که رویدادها دقیقاً همانطور که رودولف دومان تصور می‌کرد، در رمان علمی تخیلی‌اش «پایان طلا» را پیش‌بینی می‌کرد، در حال توسعه بودند.

با این حال، طلای مصنوعی تولید شده در یک راکتور هسته ای خود را به انتظار واداشت. هیچ راهی وجود نداشت که بازارهای جهان را سیل کند. به هر حال، پروفسور دمپستر در این مورد تردیدی نداشت. به تدریج بازار سرمایه فرانسه دوباره آرام گرفت. این کمترین شایستگی مجله فرانسوی "Atoms" نیست، که مقاله ای را در شماره ژانویه 1950 منتشر کرد: "La transmutation du mercure en or" ( تبدیل جیوه به طلا).

اگرچه این مجله اصولاً امکان تولید طلا از جیوه را با استفاده از واکنش هسته ای تشخیص داد، اما به خوانندگان خود اطمینان داد که قیمت چنین فلز نجیب مصنوعی چندین برابر طلای طبیعی استخراج شده از فقیرترین سنگ معدن طلا خواهد بود!

از نقطه نظر فیزیک هسته ای، چندین تبدیل اتم به طلا امکان پذیر است. ما در نهایت راز سنگ فیلسوف را فاش خواهیم کرد و به شما خواهیم گفت که چگونه طلا بسازید. تاکید کنیم که تنها راه ممکن، تبدیل هسته هاست. تمام دستور العمل های دیگر کیمیاگری کلاسیک که به ما رسیده است بی ارزش هستند، آنها فقط به فریب منجر می شوند.

طلای پایدار، 197Au، می تواند توسط واپاشی رادیواکتیو ایزوتوپ های خاصی از عناصر همسایه تولید شود. این چیزی است که توسط نقشه به اصطلاح نوکلید به ما آموزش داده می شود، که تمام ایزوتوپ های شناخته شده و جهت های احتمالی فروپاشی آنها را ارائه می دهد. بنابراین، طلا-197 از جیوه-197، که پرتوهای بتا ساطع می کند، یا از چنین جیوه ای توسط K-capture تشکیل می شود. همچنین اگر این ایزوتوپ پرتوهای آلفا را ساطع کند، می‌توان از تالیم 201 طلا ساخت. با این حال، این مورد رعایت نمی شود. چگونه می توان ایزوتوپ جیوه با عدد جرمی 197 را که در طبیعت وجود ندارد به دست آورد؟ صرفاً از نظر تئوری، می توان آن را از تالیم-197 و دومی از سرب-197 به دست آورد. هر دو هسته با گرفتن یک الکترون به ترتیب خود به خود به جیوه-197 و تالیم-197 تبدیل می شوند. در عمل، این تنها امکان، هرچند نظری، برای ساخت طلا از سرب خواهد بود. با این حال، سرب-197 نیز تنها یک ایزوتوپ مصنوعی است که ابتدا باید با یک واکنش هسته ای به دست آید. با سرب طبیعی کار نخواهد کرد.

ایزوتوپ های پلاتین 197Pt و جیوه 197Hg نیز تنها با تبدیل هسته ای به دست می آیند. فقط واکنش های مبتنی بر ایزوتوپ های طبیعی واقعا امکان پذیر است. فقط 196 جیوه، 198 جیوه و 194 Pt به عنوان مواد اولیه برای این کار مناسب هستند. این ایزوتوپ‌ها می‌توانند با نوترون‌های شتاب‌دار یا ذرات آلفا بمباران شوند تا واکنش‌های زیر را ایجاد کنند:

196 جیوه + n= 197 جیوه * + γ
198 جیوه + n= 197 جیوه * + 2n
194 Pt + 4 He = 197 Hg * + n

با همین موفقیت می توان ایزوتوپ پلاتین مورد نظر را از 194 Pt در (( n، γ) - تبدیل یا از 200 جیوه توسط ( n، α) -فرایند. البته در عین حال، نباید فراموش کنیم که طلای طبیعی و پلاتین از مخلوطی از ایزوتوپ ها تشکیل شده اند، بنابراین در هر مورد باید واکنش های رقیب را در نظر گرفت. طلای خالص در نهایت باید از مخلوطی از هسته های مختلف و ایزوتوپ های واکنش نداده جدا شود. این فرآیند بسیار پرهزینه خواهد بود. تبدیل پلاتین به طلا به دلایل اقتصادی باید به کلی کنار گذاشته شود: همانطور که می دانید پلاتین گرانتر از طلا است.

گزینه دیگر برای سنتز طلا، تبدیل مستقیم هسته ای ایزوتوپ های طبیعی است، به عنوان مثال، با توجه به معادلات زیر:

200Hg+ آر= 197 Au + 4 He
199 Hg + 2 D = 197 Au + 4 He

همچنین منجر به طلا-197 (γ، آر) -فرایند (جیوه-198)، (α، آر) -فرآوری (پلاتین-194) یا ( آر، γ) یا (D، n)-تبدیل (پلاتین-196). تنها سوال این است که آیا این عملا امکان پذیر است و اگر چنین است، آیا به دلایل ذکر شده حتی مقرون به صرفه است؟ فقط بمباران طولانی مدت جیوه با نوترون هایی که در رآکتور با غلظت کافی وجود دارند، مقرون به صرفه خواهد بود. ذرات دیگر باید در یک سیکلوترون تولید یا شتاب بگیرند، روشی که شناخته شده است که فقط بازده بسیار کمی از مواد را تولید می کند.

198 جیوه + n= 198 Au* + پ
198 طلا = 198 جیوه + ه- (2.7 روز)
به هیچ وجه نمی توان تبدیل معکوس طلای رادیواکتیو به جیوه را کنار گذاشت، یعنی شکستن این Circulus vitiosus: قوانین طبیعت را نمی توان دور زد.

در این شرایط، تولید مصنوعی پلاتین فلز نجیب گران قیمت نسبت به "کیمیاگری" پیچیده تر به نظر می رسد. اگر می‌توان بمباران نوترون‌ها را در یک راکتور هدایت کرد تا عمدتاً ( n، تبدیلات α) می توان امیدوار بود که مقادیر قابل توجهی پلاتین از جیوه به دست آید: همه ایزوتوپ های رایج جیوه - 198 جیوه، 199 جیوه، 201 جیوه - به ایزوتوپ های پایدار پلاتین - 195 Pt، 196 Pt و 198 Pt تبدیل می شوند. . البته در اینجا نیز فرآیند جداسازی پلاتین مصنوعی بسیار پیچیده است.

فردریک سودی در سال 1913 راهی برای بدست آوردن طلا از طریق تبدیل هسته ای تالیم، جیوه یا سرب پیشنهاد کرد. با این حال، در آن زمان دانشمندان چیزی در مورد ترکیب ایزوتوپی این عناصر نمی دانستند. اگر فرآیند جداسازی ذرات آلفا و بتا پیشنهاد شده توسط سودی انجام شود، باید از ایزوتوپ‌های 201 Tl، 201 Hg، 205 Pb اقدام کرد. از این میان، تنها ایزوتوپ 201 جیوه در طبیعت وجود دارد که با دیگر ایزوتوپ های این عنصر مخلوط شده و از نظر شیمیایی قابل تفکیک نیست. در نتیجه، دستور العمل سودی عملی نبود.

چیزی که حتی یک محقق برجسته اتمی نمی تواند انجام دهد، البته یک فرد غیرمستقیم نمی تواند انجام دهد. نویسنده داومن، در کتاب خود "پایان طلا" که در سال 1938 منتشر شد، دستور العملی برای تبدیل بیسموت به طلا به ما ارائه کرد: با جدا کردن دو ذره آلفا از هسته بیسموت با استفاده از پرتوهای ایکس پر انرژی. چنین واکنشی (γ، 2α) تا به امروز شناخته شده نیست. علاوه بر این، تحول فرضی

205 Bi + γ = 197 Au + 2α

به دلیل دیگری نمی توان گفت: هیچ ایزوتوپ پایدار 205 Bi وجود ندارد. بیسموت یک عنصر تک ایزوتوپی است! تنها ایزوتوپ طبیعی بیسموت با عدد جرمی 209 می تواند، طبق اصل واکنش داومن، فقط طلای رادیواکتیو 201 تولید کند که با نیمه عمر 26 دقیقه دوباره به جیوه تبدیل می شود. همانطور که می بینیم، قهرمان رمان داومن، دانشمند بارگنگروند، نتوانست طلا بگیرد!

اکنون می دانیم که چگونه می توانیم در واقع طلا بدست آوریم. با داشتن دانش فیزیک هسته ای، بیایید یک آزمایش فکری را به خطر بیندازیم: بیایید 50 کیلوگرم جیوه در یک راکتور هسته ای را به طلای کامل تبدیل کنیم - به طلا-197. طلای واقعی از جیوه-196 بدست می آید. متأسفانه تنها 0.148 درصد از این ایزوتوپ در جیوه موجود است. بنابراین، در 50 کیلوگرم جیوه تنها 74 گرم جیوه-196 وجود دارد و تنها این مقدار می تواند به طلای واقعی تبدیل شود.

بیایید ابتدا خوشبین باشیم و فرض کنیم که اگر جیوه در یک راکتور مدرن با بهره وری 1015 نوترون/(cm 2) با نوترون بمباران شود، این 74 گرم جیوه-196 می تواند به همان مقدار طلا-197 تبدیل شود. . با). بیایید 50 کیلوگرم جیوه یعنی 3.7 لیتر را به شکل توپی که در یک راکتور قرار داده شده تصور کنیم، سپس سطح جیوه برابر با 1157 سانتی متر مربع در هر ثانیه تحت تأثیر جریان 1.16 قرار می گیرد. . 10 18 نوترون. از این تعداد، 74 گرم ایزوتوپ 196 تحت تأثیر 0.148٪ یا 1.69 است. . 10 15 نوترون. برای ساده‌تر کردن، بیشتر فرض می‌کنیم که هر نوترون باعث تبدیل 196 جیوه به 197 جیوه* می‌شود که از آن 197 طلا با گرفتن الکترون تشکیل می‌شود.

بنابراین، ما 1.69 را در اختیار داریم . 10 15 نوترون در ثانیه برای تبدیل اتم جیوه-196. اینها در واقع چند اتم هستند؟ یک مول از این عنصر، یعنی 197 گرم طلا، 238 گرم اورانیوم، 4 گرم هلیوم، حاوی 6.022 است. . 10 23 اتم. ما فقط می توانیم یک ایده تقریبی از این عدد غول پیکر را بر اساس مقایسه بصری بدست آوریم. به عنوان مثال، این: تصور کنید که کل جمعیت کره زمین در سال 1990 - تقریباً 6 میلیارد نفر - شروع به شمارش این تعداد اتم کردند. هر کس در هر ثانیه یک اتم را می شمارد. در ثانیه اول 6 می شمردند . 10 9 اتم، در دو ثانیه - 12 . 10 9 اتم و غیره. بشریت در سال 1990 چقدر طول می کشد تا تمام اتم ها را در یک مول بشمارد؟ پاسخ خیره کننده است: حدود 3200000 سال!

74 گرم جیوه-196 حاوی 2.27 است . 10 23 اتم. در هر ثانیه با شار نوترونی داده شده می توانیم 1.69 را تبدیل کنیم . 10 15 اتم جیوه. چه مدت طول می کشد تا کل مقدار جیوه-196 تبدیل شود؟ پاسخ این است: برای چهار سال و نیم به بمباران شدید نوترونی از یک راکتور با شار بالا نیاز دارد! ما باید این هزینه های هنگفت را متحمل شویم تا در نهایت تنها 74 گرم طلا از 50 کیلوگرم جیوه به دست آوریم و چنین طلای مصنوعی نیز باید از ایزوتوپ های رادیواکتیو طلا، جیوه و غیره جدا شود.

بله، درست است، در عصر اتم می توانید طلا بسازید. با این حال، فرآیند بسیار گران است. طلای تولید شده به صورت مصنوعی در یک راکتور قیمتی ندارد. فروش مخلوط ایزوتوپ های رادیواکتیو آن به عنوان "طلا" آسان تر است. شاید نویسندگان داستان های علمی تخیلی وسوسه شوند که داستان هایی با این طلای «ارزان» خلق کنند؟

"Mare tingerem, si mercuris esset" ( اگر دریا از جیوه تشکیل می شد، آن را به طلا تبدیل می کردم). این جمله رجز آور به ریموندوس لولوس کیمیاگر نسبت داده شد. فرض کنید ما نه دریا، بلکه مقدار زیادی جیوه را در یک راکتور اتمی به 100 کیلوگرم طلا تبدیل کردیم. این طلای رادیواکتیو که ظاهراً از طلای طبیعی قابل تشخیص نیست، به شکل شمش های براق در مقابل ما قرار دارد. از نظر شیمیایی، این نیز طلای خالص است.

برخی از کرزوس این میله ها را با قیمتی مشابه می خرد. او نمی داند که در واقعیت ما در مورد مخلوطی از ایزوتوپ های رادیواکتیو 198 Au و 199 Au صحبت می کنیم که نیمه عمر آن بین 65 تا 75 ساعت است.

هر سه روز از اموالش نصف می شود و نمی تواند جلوی آن را بگیرد. پس از یک هفته، تنها 20 کیلوگرم طلا از 100 کیلوگرم طلا باقی می ماند، پس از ده نیمه عمر (30 روز) - عملاً هیچ چیز (از لحاظ نظری، این 80 گرم دیگر است). تنها چیزی که در خزانه باقی مانده بود یک گودال بزرگ جیوه بود. طلای فریبنده کیمیاگران!

طلا و جیوه یک آمالگام را تشکیل می دهند. تشکیل این ترکیب بر اساس خواص فیزیکی فلزات است. ادغام به طور گسترده ای در فرآیند فن آوری برای استخراج اجزای گرانبها از سنگ ها و برای غنی سازی مواد حجیم استفاده شد.

در جستجوی سنگ فیلسوف

برای بسیاری از مردم جهان، طلا نمادی از منزلت و ارزش بالا است. غالباً در زندگی روزمره ، هنگام توصیف یک استاد ، می گویند که او دست های طلایی دارد. تعریف طلای سیاه در رابطه با نفت مدتهاست که رایج شده است. به عنوان نماد، این کلمه بخشی از ضرب المثل ها و ضرب المثل ها شده است و دستاوردهای علم و فناوری معمولاً با جوایز ساخته شده از مواد خورشیدی جشن گرفته می شود.

از زمانی که طلا به عنوان یک فلز زرد به عنوان وسیله ای برای مبادله کالا ظاهر شد، به نمادی از ثروت و قدرت تبدیل شده است. جستجوی خستگی ناپذیر برای فلز نجیب منجر به اکتشافات جغرافیایی جدیدی شد.

دستاوردهای کیمیاگری که دختر احمق شیمی نامیده می شود، امکان آزمایش عناصر و ترکیبات شیمیایی را در جستجوی سنگ فیلسوفی که هر فلزی را به طلا تبدیل می کند، فراهم کرد.

نظریه جیوه-گوگرد در مورد منشأ فلزات که توسط کیمیاگران ایجاد شد، اساس دانش آنها را تشکیل داد. گوگرد و نقره زنده را پدر و مادر فلزات می دانستند. کیمیاگران در فعالیت های خود از فلزات و مواد مختلفی استفاده می کردند که هر کدام دارای نماد یا علامت مربوطه بودند.

دستور العمل های زیادی برای به دست آوردن سنگ فیلسوف وجود دارد، اما رویکرد علمی به ما اجازه می دهد تا فرآیندها را در زمان واقعی توضیح دهیم، به این معنی و با درک اینکه جیوه را نمی توان به طلا تبدیل کرد. اما می توان ملغمه ای از مواد خورشیدی با نقره زنده ایجاد کرد.

خواص فلز خورشیدی و جیوه

نقره زنده یک فلز مایع نقره ای رنگ با درجه خاصی از خیس شدن فلزات دیگر است. عطارد تمایل دارد به شکل توپ جمع شود و ذرات دیگر را به سمت خود جذب کند.

اگر دماسنج جیوه ای آسیب ببیند، می توان این ویژگی را در زندگی روزمره مشاهده کرد. توپ های کوچک جزء مایع به سمت یکدیگر می شتابند و به شکل یک توپ متحرک بزرگ می غلتند.

جیوه یک عنصر شیمیایی سنگین است، وزن مخصوص آن تنها 6 واحد کمتر از طلا است. معدنچیان باتجربه طلا، نقره مایع را در حفره هایی قرار می دادند که برای شستن ذخایر طلا طراحی شده بود تا کوچکترین ذرات و پودر فلز گرانبها را به دام بیندازند.

روش تولید آمالگام نیاز به خلوص بالای طلا دارد. نباید با آهن، روغن یا سایر موادی که مانع خیس شدن می شوند پوشانده شود.

برای استخراج تمام اجزای نجیب از کنسانتره، باید آن را در محلول رقیق اسید نیتریک 10٪ قرار دهید. در این صورت باید ظرف مناسبی را برای تمیز کردن انتخاب کنید تا از تداخل محیط اسیدی با مواد ظرف مورد استفاده جلوگیری شود.

حرارت دادن ترکیب تا زمانی که جیوه کاملاً تبخیر شود.
حل کردن نقره زنده در اسید نیتریک

دمایی که جیوه در آن تبدیل به بخار می شود 357 درجه سانتی گراد است. می توان آن را در بالای شعله باز مشعل های گاز بدست آورد. گرمایش باید در یک منطقه تهویه شده با رعایت مقررات ایمنی انجام شود و به یاد داشته باشید که استنشاق بخارات یک عنصر شیمیایی مایع خطرناک است.

آمالگام فلزی خورشیدی

طلا به شکل خرد شده تقریباً فوراً در جیوه ناپدید می شود و توسط فلز مایع جذب می شود. آمالگام ها که حاوی 12 درصد فلز گرانبها هستند، شبیه نقره زنده خالص هستند.

بنابراین، در دوران شکوفایی کیمیاگری، رایج ترین روش به دست آوردن طلا از جیوه، حل کردن مقدار کمی از فلز گرانبها و سپس استخراج آن بود.

روش استخراج طلا که در متالورژی فلزات گرانبها مورد استفاده قرار می گیرد از توالی تکنولوژیکی زیر تشکیل شده است:

رگه های کوارتز حاوی جزء گرانبها به حالت خوب آسیاب می شوند.
پودر روی ورقه های مسی پوشیده شده با یک لایه آمالگام شسته می شود.
طلای غبارآلود در لایه پوشش حل می شود.
ترکیب تشکیل شده از ورقه ها خارج می شود و در معرض تقطیر قرار می گیرد.
سنگ معدن حاصل پس از 1 مرحله شکنش با محلول سیانید به منظور استخراج جزء گرانبها تصفیه می شود.

در تولید ساعت و جواهرات برای محافظت از محصولات در برابر شرایط جوی، طلاکاری انجام می شود که به روش های الکترولیتی و تماسی اعمال می شود.

روش طلاکاری آتش بر اساس استفاده از آمالگام طلا در حال حاضر بسیار نادر استفاده می شود. این روش مبتنی بر توانایی فلز خورشیدی برای حل شدن در نقره زنده برای تشکیل یک آمالگام است.

پس از اعمال محلول روی سطح، محصول گرم می شود. در نتیجه عملیات حرارتی، جیوه تبخیر می شود و طلا به شکل رسوب در مجاورت محصول باقی می ماند.

جیوه می تواند به راحتی طلا را حل کند، بنابراین جواهرات فلزی خورشیدی نباید با نقره زنده تماس داشته باشند. حتی وجود بخار جیوه در هوا به حل شدن فلز گرانبها کمک می کند که رنگ آن تغییر می کند و سفید می شود.

آمالگام طلا بسیار غلیظ است و در صورت نقض حد انحلال فلز گرانبها، می تواند به قطعات کوچک تجزیه شود. آنها را می توان به راحتی با استفاده از حداقل مقدار جیوه خالص که قسمت های کوچک آمالگام به آن تمایل دارند، مونتاژ کرد.

آهن با جیوه ترکیبی تشکیل نمی دهد که امکان استفاده از ظروف فولادی برای حمل و نقل مواد خام را فراهم می کند.

البته روش ادغام فلزات گرانبها بسیار سمی است و نیاز به احتیاط دارد. در روسیه، استفاده از جیوه در فرآیندهای تکنولوژیکی مرتبط با استخراج سنگ معدن و استخراج طلا از سنگ طبق دستور مربوطه ممنوع است.

در جستجوی سنگ فیلسوف

خواص فلز خورشیدی و جیوه

آمالگام فلزی خورشیدی

مواد مرتبط: