ayaz mb
کاربر حرفه ای
تاریخ عضویت: دوشنبه 29 اردیبهشت1393 - 5:22pm پست: 231
|
فراواني كيهاني طلا (عنصر 79 جدول تنائلي) به ازاء هر 1016 اتم Si 21% است. ميانگين طلا در سنگهاي پوسته زمين بر حسب گرم در تن يا قسمت در ميليون است.
ميانگين طلا در سنگهاي پوسته زمين «بريان ميسون»
گرايش ژئوشيميايي عنصر طلا به گروه سيدروفيل ها است. بطور كلي طبقه بندي هر عنصر به صورت اتموفيل، كالكوفيل و يا سيدروفيل به رفتار آن در تعادلات مربوط به مايع- مايع در مذاب هاي مربوط مي شود. ماهيت ژئوشيميايي هر عنصر عمدتاً از روي آرايش الكتروني اتمهاي آن اداره شده، بنابراين رابطه تنگاتنگي با محل قرار گرفتن آن در جدول تناوبي دارد. عناصر سيدروفيل به گروه 8 و برخي از عتاصر مجاور آن متعلق داشته و بيروني ترين پوسته الكتروني آنها در بيشتر موارد به طور كامل پر نشده است. در مورد نهشته شده كانه ها اختلاف عقيده اساسي وجود دارد. شواهد حاصل از شوراب هاي ژئوترمال و سيالات درگير موجود در كانيها نشان مي دهد كه اين محلول ها در واقع كلريدهاي Na, K, Ca هستند. غلظت بالاي كلريد ظاهراً مكانيسم لازم براي انحلال و انتقال محلولهاي هيدروترمال را فراهم مي آورد. اگرچه فلزات در نهايت به صورت سولفيد رسوب كرده و شوراب هاي داغ غني از كلريد نيز سولفيدهاي فلزي را حل مي كنند، اما به نطر نمي رسد كه غلظت يون سولفيد آنقدر بالا باشد كه بتواند با فلزات تشكيل كمپلكس دهد. طلا به وسيله واكنشي از نوع حل مي شود. بنا براين در 500 درجه سانتيگراد و 2/0 كيلوبار فشار حلاليت طلا در يك محلول M2 از KCL معدل 800 PPM خواهد بود. طلا و پلاتين اجزاء مقاومي هستند كه در اثر هوازدگي شديد حمل شده و در ماسه ها جمع مي شوند.
.
تجزيه شيميايي شيل هاي سياه نه تنها از روي حضور مقادير متناوبهي كردن كربن آلي مشخص مي گردد بلكه معمولاً از روي مقدار زيادي گوگرد كه بصورت حضور دارد نيز مشخص مي شوند. در اين تجزيه ها ملاحظه شده است كه شيلهاي سياه در عناصر فرعي غني گرديده اند : Au, Ag, Cd, Ni, Mo, Sb, As, V و فلزات گروه پلاتين (به عنوان مثال كانسار مس كوپفرشيفر در مانسفلد آلمان) مقدار طلا در آب دريا و مشخصات شيميايي آن در جدول 3 آورده شده است.
مقدار طلا درآب دريا
توزيع عنصر طلا دريافت خشك گياهان دريا و خشكي بر حسب قسمت در ميليون در جدول 4 آورده شده است.
توزيع طلا در گياهان
بطور كلي فراواني عناصر شيميايي در سنگهاي تشكيل دهنده ليتوسفر يكسان نيست، به عبارت ديگر با اندازه گيري هاي جديد، كلارك يا ميانگين كلي براي تمام پوسته معني ندارد به اين ترتيب بايد فراواني هر عنصر را در هر تيپ سنگي بطور جداگانه بررسي كرد (جدول5).
ميانگين درصد فراواني طلا در ليتوسفر.
طلا در طبقه بندي ژئوشيميايي عناصر پوسته اي در دسته عناصر كمياب (درصد1/0X<) قرار مي گيرد. طلا در سنگهاي رسوبي بطور خاص در پلاسرها و ماسه ها و همچنين در شيلهاي سياه تجمع مي كند. بطور كلي قابليت تحرك فلزات موجود در كانه ها در محيط شيلي و كواتزيتي به صورت زير گزارش داده شده است. Ag>Zn>Cu>Au>Pb در محيط هاي ثانويه و سوپرژن در شرايط اكسيد كننده قابليت تحرك نسبي طلا متوسط، در شرايط اسيد قابليات تحرك نسبي زياد و در شرايط خنثي تا قليايي و احياء كننده قابليت تحرك نسبي اين عنصر خيلي كم تحرک تا بي تحرك است. همانطور كه گفته شد طلا به عنوان يك عنصر كمياب و فلز قيمتي در كانسارهاي سولفيدي هيدروترمال به همراه نقره، مس، جيوه، كبالت و آرسنيك متمركز مي شود. طلا به عنوان يكي از عناصر معرف در كمپلکس هاي سولفوري چند فلزي به كار مي رود. براي كانسارهاي طلا توالي عناصر معرف در طبقه بندي محوري به ترتيب زير است: (Sb, As, Ag, Pb), Zn, Au, Mo, Cu, Bi, (Co, Ni, As, W, Be) معرف گازي شكل براي طلا عنصر جيوه است. همچنين براي نهشته هاي طلا- آرسنيك و كانسارهاي سولفيدي، تركيبات ارگانومتاليك عناصر Hg, Cu, Pb, Zn, Ag, Ni مانند HgAsH3(CH3) به عنوان معرف گازي به كار مي روند. انباشتگي و تمركز Au در خاكستر گياهان بطور عادي كمتر از ppm 01/0 و به ندرت تا 10 نيز مي رسد. حداقل قابل ثبت Au در سه روش تجزيهاي به شرح زير است: كالريمتري: 05/0 اسپكترو گراف تابشي: 20 جذب اتمي : 005/0 بطور كلي ساختار الكتروني 4F, 5D, 6S، انرژي يونيزاسيون 213 K.C/m و الكترونگاتيويته 3/2 كه در دو عنصر مس و نقره در سري طلا وجود دارد سبب غير فعال شدن آنها در اين توالي و ظهور به صورت خالص (Native) و تركيب با يونهاي مثبت كم انرژي و ايجاد تلوريد T-2 در مقابل O-2 و S-2 مي شود(جدول6).
مقايسه خصوصيات الكترونگاتيوي عناصر Te, S, O .
بر پايه خواص الكترونگاتيوي عناصر، پايداري اكسيد، سولفيد و تلوريدهاي طلا در آب با افزايش خاصيت الكترونگاتيوي به ترتيب Te, S, O كاهش مي يابد. نتيجه آن است كه طلا هيچ گاه سولفيد و اكسيد نمي سازد حتي اگر گوگرد و اكسيژن در سيستم هاي گرمايي چند عنصري فراهم باشند. طلا در آب و هواي خشك يا مرطوب، اكسيژن (حتي در دماهاي بالا)، ازن، نيتروژن، هيدروژن، فلوئور، يد، گوگرد و سولفيد هيدروژن در شرايط معمولي واكنش نمي دهد. اسيد سولفوريك، اسيد هيدروكلريك، اسيد هيدروفلوريك، اسيد فسفريك، اسيد نيتريك ( بجز در شرايط بسيار غليظ) و عملاً تمام اسيدهاي آلي نمي توانند بر طلا تاثير بگذارند. اگر يك اسيد هيدروهاليك با يك عامل اكسيد كننده مانند اسيد نيتريك، هالوژن، پراكسيد هيدروژن يا اسيد كروميك مخلوط شود، طلا حل خواهد شد. با تركيب آب و يك هالوژن و در اسيد سلنيك، طلا حل خواهد شد. محلولهاي آبگون هيدروكسيد فلز قليايي، نمكهاي فلز قليايي اسيدهاي معدني (غير آلي)و سولفيد هاي فلز قليايي نمي توانند طلا را حل كنند. اما، طلا در محلول سيانيد فلزهاي قليايي در حضور اكسيژن يا ديگر عوامل اكسيد كننده مانند بروميد سيانوژن ، اسيد 4 – نيتروبنزوئيك و اسيد 3 – نيترو بنزن سولفونيك حل مي شود بشرطي كه سيانيد را بسرعت تجزيه نكنند. محلول تيوسولفات سديم نيز در حضور اكسيژن و بوسيله محلولهاي پلي سولفيد فلز قليايي بصورت محلول در مي آيند.در غياب هوا و ديگر عوامل اكسيد كننده، قليايي هاي مذاب سوز آور نيز نمي توانند طلا را حل كنند. طلا بشدت با پراكسيد فلزات قليايي واكنش مي دهد تا ائورات تشكيل دهد. اين فلز در برابر بورات و فسفات فلزات قليايي و نمك هاي فلزات قليايي اسيدهاي معدني واكنش نشان نمي دهد كه بنابراين مي توانند بعنوان عامل سرباره ساز براي جدايش ناخالصي هاي فلزي از طلا بكار روند. طلا را مي توان با بسياري ديگر از فلزات آلياژ كرد. در فرآيند هاي كلاسيك متالورژي (براي نمونه، فرآيند كوره ذوب سرب و فرآيند كوره پژواك يا بازگشت براي مس) فرآيندهاي انجام شده طلا و نقره يكي بود. مس، سرب و روي تا مرحله تشكيل آلياژ، بعنوان جمع كننده يا عامل كلكتور طلا عمل مي كردند. پس از سرب و مس، طلا بيشترين تشابه را با روي دارد. از روي براي زدايش و جداكردن طلا از سرب مذاب در فرآيند پاركز استفاده مي كنند. سهولت جذب سرب، تلوريم، سلنيم، آنتيموان و بيسموت به طلا از معايب آن است، بويژه با در نظر گرفتن فرآيندهاي بعدي مكانيكي. طلا در دماي اتاق براحتي با جيوه تركيب شده، ملقمه ايجاد مي كنند. در اثر حرارت مي توان جيوه را از ملقمه خارج كرد. از اين خاصيت در ملقمه سازي و تذهيب به كمك آتش استفاده مي شود.طلاي كلوئيدي تشكيل هيدروسل هاي به رنگ ارغواني يا قرمز سير كه به راحتي بدون كلوئيدهاي محافظ، نسبتاً مقاومند. طلا به راحتي با كلرخشك واكنش مي دهد. بيشترين واكنش پذيري در دماي °C 0 250 و كمترين آن در دماي °C 0 475 انجام مي شود. در دماي بيش از °C 0 475، واكنش پذيري با افزايش دما تا بالاتر از نقطه ذوب ادامه مي يابد. به كمك نهشت الكتروليتي يا احياي شيميايي مي توان طلا را از محلول جدا كرد. اگر كمپلكس تتراكلروائورات (Ш) حضور داشته باشد، آن گاه نمكهاي آهن (Π)، نمكهاي قلع (Π)، دي اكسيد گوگرد، هيدرازين، نمك هاي هيدرازونيم اسيد اگزاليك يا اسيد آسكوربيك را مي توان بعنوان عامل احيا كننده بكار برد. كمپلكس بسيار پايدار دي سانيوائورات به عامل احيا كننده قوي تري مانند روي نياز دارد. داد و ستد هاي آنيوني كه براي بازيافت طلا از محلول مورد استفاده قرار مي گيرند، گاهي اوقات اين كمپلكس را به طلاي فلزي احيا مي كنند. نتايج مشابهي با كربن فعال بدست آمده است. پتانسيل استاندارد 3+Au / Auبرابر 4987/1 ، +Au / Au برابر با 687/1 و 4+Au / +Au برابر با 29/1 ولت است. طلا را مي توان با بسياري ديگر از فلزات آلياژ كرد. در فرآيند هاي كلاسيك متالورژي ( براي نمونه، فرآيند كوره ذوب سرب و فرآيند كوره پژواك يا بازگشت براي مس ) فرآيندهاي انجام شده طلا و نقره يكي بود. مس، سرب و روي تا مرحله تشكيل آلياژ، بعنوان جمع كننده يا عامل كلكتور طلا عمل مي كردند. پس از سرب و مس، طلا بيشترين تشابه را با روي دارد. از روي براي زدايش و جداكردن طلا از سرب مذاب در فرآيند پاركز استفاده مي كنند. سهولت جذب سرب، تلوريم، سلنيم، آنتيموان و بيسموت به طلا از معايب آن است، بويژه با در نظر گرفتن فرآيندهاي بعدي مكانيكي. طلا در دماي اتاق به راحتي با جيوه تركيب شده، ملقمه ايجاد مي كنند. در اثر حرارت مي توان جيوه را از ملقمه خارج كرد. از اين خاصيت در ملقمه سازي و تذهيب به كمك آتش استفاده مي شود. همچنين لازم به ذكر است كه آب هاي شيرين داراي ppb 001/0 تا ppb 44 طلا، آب درياها داراي ppb 01/0 تا ppb 05/0 طلا و انواع خاك ها داراي ppb 3/0 تا ppb 8000 طلا مي باشند. طلا فلزي زرد رنگ با وزن مخصوص بالا (gr/cm332/19)،جرم اتمي 967/196 و عدد اتمي 79 است. سختي 5/2 تا 3، نرم، براق، قابل انعطاف، چكش خوار، شكل پذير، داراي شکست دندانه اي و يك فلز انتقالي است. اين فلز در مقابل حرارت، رطوبت و عوامل خورنده تغيير ناپذير است. بنابراين به عنوان يك فلز مناسب براي ساخت سكه و جواهرات استفاده ميشود. نقطه ذوب طلاي خالص 1063 درجه و خط اثر آن طلايي است. اين فلز در تيزاب سلطاني حل شده و در صورت داشتن نقره، کلريد نقره رسوب مي کند. طلاي خالص براي استفاده معمولي بسيار نرم است و با ايجاد آلياژ با نقره و مس سختتر ميشود و اين آلياژ به رنگ متمايل به قرمز ميباشد.طلاي خالص معمولاً حاوي 8 تا 10% نقره و گاهي بيشتر است. با افزايش نقره، رنگ سفيد تري ايجاد شده و وزن مخصوص نيز كمتر ميشود. معموليترين مراحل اكسيداسيون طلا شامل 1+ و 3+ است. كلريد طلا AuCl3 و اسيد كلروبيك معموليترين ماده مركب طلا ميباشند. اگرچه طلا يك فلز نجيب است اما ميتواند مواد مركب به شرح ذيل داشته باشد: - در تيزاب سلطاني حل شود و يون AuCl4-1 را تشكيل دهد. - هاليدهاي طلا (F, U, Br, I) - Chacogenides طلا (O, S, Se, Te) - مواد مركب خوشهاي طلا طلا فقط يك ايزوتوپ پايدار (Au195) دارد و 18 ايزوتوپ راديو اكتيو با Au195 وجود دارند كه پايدارترين آنها نيمه عمري برابر 186 روز دارد. تفاوت بين فلزات پايه و گرانبها يك مسئله اختياري و نسبي است و عامل تعيين كننده آن ملاحظات عملي و سنتي است. طلا يك فلز گرانبهاي كلاسيك است و با تمام معيارهاي اين گروه از عناصر يعني عناصر گرانبها سازگار است: مقاومت در برابر هوا، رطوبت و سايش. همچنين طلا در ميان فلزاتي كه در طبيعت تقريباً به حالت عنصري يا آزاد يافت مي شوند، خصوصيات منحصر به فردي دارد.
|