Isotopes de l'or. L'or d'un réacteur nucléaire

09.05.2019

En 1935, le physicien américain Arthur Dempster réussit à réaliser la détermination par spectrographie de masse des isotopes contenus dans l'uranium naturel. Au cours des expériences, Dempster a également étudié la composition isotopique de l'or et n'a trouvé qu'un seul isotope - l'or-197. Il n'y avait aucune indication de l'existence de l'or-199. Certains scientifiques ont suggéré qu'il devait y avoir un isotope lourd de l'or, car l'or était alors attribué à une masse atomique relative de 197,2. Cependant, l'or est un élément monoisotopique. Par conséquent, ceux qui veulent obtenir artificiellement ce métal noble tant convoité, tous les efforts doivent être dirigés vers la synthèse du seul isotope stable - l'or-197.

La nouvelle d'expériences réussies dans la fabrication d'or artificiel a toujours suscité des inquiétudes dans les cercles financiers et gouvernementaux. C'était le cas à l'époque des souverains romains, et il en est encore ainsi aujourd'hui. Par conséquent, il n'est pas surprenant que le rapport sec sur les recherches du National Laboratory de Chicago par le groupe du professeur Dempster ait récemment suscité l'enthousiasme dans le monde financier capitaliste : dans un réacteur atomique, vous pouvez obtenir de l'or à partir du mercure ! C'est le cas le plus récent et le plus convaincant de transformation alchimique.

Cela a commencé en 1940, lorsque dans certains laboratoires de physique nucléaire, ils ont commencé à bombarder les éléments adjacents à l'or avec des neutrons rapides obtenus à l'aide d'un cyclotron - mercure et platine. Lors d'une réunion de physiciens américains à Nashville en avril 1941, A. Sherr et C. T. Bainbridge de l'Université Harvard ont rendu compte des résultats positifs de telles expériences. Ils ont envoyé des deutérons overclockés sur une cible de lithium et ont reçu un flux de neutrons rapides, qui a été utilisé pour bombarder des noyaux de mercure. À la suite de la transformation nucléaire, l'or a été obtenu !

Trois nouveaux isotopes avec les numéros de masse 198, 199 et 200. Cependant, ces isotopes n'étaient pas aussi stables que l'isotope naturel - l'or-197. Émettant des rayons bêta, après quelques heures ou jours, ils se sont à nouveau transformés en isotopes stables du mercure avec des nombres de masse 198, 199 et 200. Par conséquent, les adeptes modernes de l'alchimie n'avaient aucune raison de se réjouir. L'or, qui redevient mercure, ne vaut rien : c'est de l'or trompeur. Cependant, les scientifiques se sont réjouis de la transformation réussie des éléments. Ils ont pu approfondir leurs connaissances sur les isotopes artificiels de l'or.

La « transmutation » réalisée par Sherr et Bainbridge est basée sur la réaction dite (n, p) : le noyau d'un atome de mercure, absorbant un neutron n, se transforme en un isotope d'or, et le proton p est libéré .

Le mercure naturel contient sept isotopes en quantités variables : 196 (0,146 %), 198 (10,02 %), 199 (16,84 %), 200 (23,13 %), 201 (13,22 %), 202 (29, 80 %) et 204 (6,85 %). Puisque Sherr et Bainbridge ont trouvé des isotopes de l'or avec les numéros de masse 198, 199 et 200, il faut supposer que ces derniers proviennent d'isotopes de mercure avec les mêmes numéros de masse. Par exemple : 198 Hg + n = 198 Au + p

Cette hypothèse semble justifiée - après tout, ces isotopes du mercure sont assez courants. La probabilité qu'une réaction nucléaire se produise est principalement déterminée par la section efficace de capture d'un noyau atomique par rapport à la particule de bombardement correspondante. Par conséquent, les collaborateurs du professeur Dempster, les physiciens Ingram, Hess et Haydn, ont tenté de déterminer avec précision la section efficace efficace pour la capture des neutrons par les isotopes naturels du mercure. En mars 1947, ils ont pu montrer que les isotopes de masse 196 et 199 ont la plus grande section efficace de capture de neutrons et ont donc la plus forte probabilité de conversion en or. En tant que "sous-produit" de leurs recherches expérimentales, ils ont reçu... de l'or ! Exactement 35 µg obtenus à partir de 100 mg de mercure après irradiation avec des neutrons modérés dans un réacteur nucléaire. Cela équivaut à un rendement de 0,035%, mais si la quantité d'or trouvée est attribuée uniquement au mercure-196, alors un rendement solide de 24% sera obtenu, car l'or-197 est formé uniquement à partir de l'isotope du mercure avec une masse nombre de 196.

Avec les neutrons rapides (n, p), des réactions se produisent souvent, et avec les neutrons lents - principalement des conversions (n, y). L'or découvert par les employés de Dempster a été formé comme suit :

196 Hg + n = 197 Hg * + oui

197 Hg * + e- = 197 Au

Le mercure-197 instable formé par le processus (n, y) se transforme en or-197 stable à la suite de la capture K (un électron de la couche K de son propre atome). Ainsi, Ingram, Hess et Haydn ont synthétisé des quantités tangibles d'or artificiel dans un réacteur atomique ! Malgré cela, leur synthèse d'or n'a alarmé personne, car seuls les scientifiques qui ont suivi attentivement les publications de la Physical Review l'ont appris. Le rapport était court et probablement pas assez intéressant pour beaucoup en raison de son titre banal : "Neutrons cross-sections for Mercury isotopes" (Coupes efficaces efficaces pour la capture des neutrons par les isotopes du mercure). Cependant, l'occasion se réjouit que deux ans plus tard, en 1949, un journaliste trop zélé reprenne ce message purement scientifique et, à haute voix marchande, annonce dans la presse mondiale la production d'or dans un réacteur nucléaire. Suite à cela, il y a eu une grande confusion en France avec la cotation de l'or en bourse, et un effondrement a commencé. Il semblait que les événements se développaient exactement comme l'avait imaginé Rudolph Dauman, prédisant dans son roman de science-fiction "LA FIN DE L'OR".

Cependant, l'or artificiel obtenu dans un réacteur atomique a été long à venir. Il n'avait aucune intention d'inonder les marchés du monde. Soit dit en passant, le professeur Dempster n'en doutait pas. Progressivement, le marché des capitaux français s'est à nouveau calmé. Ce n'est pas le dernier mérite du magazine français Atomes, qui a publié un article dans le numéro de janvier 1950 : "La transmutation du mercure en or" (Transmutation du mercure en or).

Bien que le magazine reconnaisse en principe la possibilité d'obtenir de l'or à partir du mercure par la méthode de réaction nucléaire, il assure cependant à ses lecteurs ce qui suit : le prix d'un tel métal noble artificiel serait plusieurs fois supérieur à celui de l'or naturel extrait de la minerais d'or les plus pauvres!

Les employés de Dempster ne pouvaient pas se priver du plaisir d'obtenir une certaine quantité d'or artificiel dans le réacteur. Depuis lors, cette petite pièce curieuse orne le Chicago Museum of Science and Industry. Cette rareté - un témoignage de l'art des "alchimistes" à l'ère atomique - a pu être admirée lors de la conférence de Genève en août 1955.

Du point de vue de la physique nucléaire, plusieurs transformations des atomes en or sont possibles. Nous allons enfin vous révéler le secret de la pierre philosophale et vous expliquer comment vous pouvez fabriquer de l'or. Nous soulignons ici que la seule voie possible est la transformation des noyaux.

L'or stable, 197Au, pourrait être obtenu par désintégration radioactive de certains isotopes d'éléments voisins. C'est ce que nous apprend la carte dite des nucléides, dans laquelle tous les isotopes connus et les directions possibles de leur désintégration sont présentés. Ainsi, l'or-197 est formé à partir du mercure-197 émettant des rayons bêta, ou à partir de ce mercure par capture K. L'or pourrait également être obtenu à partir du thallium-201 si cet isotope émettait des rayons alpha. Cependant, cela n'est pas observé. Comment obtenir un isotope du mercure avec un nombre de masse de 197, qui ne se trouve pas dans la nature ? Théoriquement, il peut être obtenu à partir du thallium-197, et ce dernier à partir du plomb-197. Les deux nucléides se transforment spontanément avec capture d'électrons en mercure-197 et thallium-197, respectivement. En pratique, ce serait la seule opportunité, bien que théorique, de faire de l'or à partir du plomb. Cependant, le plomb-197 n'est également qu'un isotope artificiel, qui doit d'abord être obtenu par une réaction nucléaire.

Les isotopes du platine 197Pt et du mercure 197Hg ne sont également obtenus que par transformations nucléaires. Seules des réactions basées sur des isotopes naturels sont réellement réalisables. Seuls 196 Hg, 198 Hg et 194 Pt sont des matières premières appropriées pour cela. Ces isotopes pourraient être bombardés de neutrons accélérés ou de particules alpha afin d'arriver aux réactions suivantes :

196 Hg + n = 197 Hg * + oui

198 Hg + n = 197 Hg * + 2n

194 Pt + 4 He = 197 Hg * + n

Avec le même succès, l'isotope souhaité du platine a pu être obtenu à partir de 194 Pt par la conversion (n, y) ou à partir de 200 Hg par le procédé (n, y). Dans ce cas, bien sûr, il ne faut pas oublier que l'or et le platine naturels sont constitués d'un mélange d'isotopes, de sorte que dans chaque cas, il est nécessaire de prendre en compte les réactions concurrentes. L'or pur devra éventuellement être isolé d'un mélange de divers nucléides et d'isotopes n'ayant pas réagi. Ce processus sera coûteux. La conversion du platine en or devra être purement et simplement abandonnée pour des raisons économiques : comme vous le savez, le platine est plus cher que l'or.

Une autre option pour la synthèse de l'or est la transformation nucléaire directe d'isotopes naturels, par exemple, selon les équations suivantes :

200 Hg + p = 197 Au + 4 He

199 Hg + 2 D = 197 Au + 4 He

(Y, p) -process (mercure-198), (y, p) -process (platine-194) ou (p, y) ou (D, n) -transformation (platine-196). La seule question est de savoir si c'est possible dans la pratique, et si oui, est-ce rentable du tout pour les raisons mentionnées. Seul un bombardement à long terme du mercure par des neutrons, présents dans le réacteur en concentration suffisante, serait économique. D'autres particules devraient être produites ou accélérées dans un cyclotron - cette méthode, comme on le sait, ne donne que des rendements minimes de substances.

Si le mercure naturel est exposé dans un réacteur à l'action d'un flux de neutrons, alors, en plus de l'or stable, il se forme principalement de la radioactivité. Cet or radioactif (avec les numéros de masse 198, 199 et 200) a une durée de vie très courte et en quelques jours il redevient sa substance d'origine avec l'émission de rayonnement bêta :

198 Hg + n = 198 Au * + p

198 Au = 198 Hg + e- (2,7 jours)

Il n'est pas encore possible d'exclure la transformation inverse de l'or radioactif en mercure, c'est-à-dire de briser ce « Circulus vitiosus » : les lois de la nature ne sont pas si faciles à contourner. Le seul isotope stable de l'or est le 197 Au 79, ce qui garantit sa production fiable et respectueuse de l'environnement. La raison pour laquelle l'or ne se convertit pas naturellement en mercure est due au fait accidentel que le noyau 197 Au est légèrement plus stable que le noyau 197 Hg - de seulement 1 MeV. Si, au contraire, 197 Hg était plus stable, alors l'or naturel stable n'existerait pas du tout. Les faux lingots d'or se transformeraient en une mare de mercure.

Dans ces conditions, la production synthétique d'un métal noble coûteux - le platine, semble moins compliqué que l'alchimie. S'il était possible de diriger le bombardement de neutrons dans le réacteur de manière à ce que la transformation prédominante (n, y) se produise, alors on pourrait espérer obtenir des quantités importantes de platine à partir du mercure : tous les isotopes courants du mercure - 198 Hg, 199 Hg, 201 Hg - sont convertis en isotopes stables du platine - 195 Pt, 196 Pt et 198 Pt. Bien sûr, ici aussi, le processus de séparation du platine synthétique est très compliqué.

Frederick Soddy, en 1913, proposa un moyen d'obtenir de l'or par transformation nucléaire du thallium, du mercure ou du plomb. Cependant, à cette époque, les scientifiques ne savaient rien de la composition isotopique de ces éléments. Si le processus d'élimination des particules alpha et bêta proposé par Soddy pouvait être réalisé, il faudrait partir des isotopes 201 Tl, 201 Hg, 205 Pb. Parmi ceux-ci, seul l'isotope 201 Hg existe dans la nature, mélangé à d'autres isotopes de cet élément et chimiquement inséparable. Par conséquent, la recette de Soddy n'était pas réalisable.

L'écrivain Dauman, dans son livre "LA FIN DE L'OR", publié en 1938, nous a expliqué la recette pour transformer le bismuth en or : en séparant deux particules alpha du noyau de bismuth à l'aide de rayons X à haute énergie. Une telle (y, 2a) -réaction n'est pas connue à ce jour. De plus, la transformation hypothétique 205 Bi + y = 197 Au + 2a ne peut pas se dérouler pour une autre raison : il n'y a pas d'isotope stable 205 Bi. Le bismuth est un élément monoisotopique ! Le seul isotope naturel du bismuth avec un nombre de masse de 209 peut donner selon le principe de la réaction de Dauman - uniquement de l'or radioactif 201, qui, avec une demi-vie de 26 minutes, se transforme à nouveau en mercure. Comme vous pouvez le voir, le héros du roman de Dauman, le scientifique Bargengrond, n'a pas pu obtenir d'or !

Nous savons maintenant comment obtenir de l'or. Armé de connaissances en physique nucléaire, initions-nous à une expérience de pensée : 50 kg. nous allons transformer le mercure dans un réacteur atomique en or à part entière - en or-197. L'or véritable est fabriqué à partir de mercure-196. Malheureusement, le mercure ne contient que 0,148 % de cet isotope. Par conséquent, en 50 kg. il n'y a que 74 g de mercure-196, et seule cette quantité peut être transmutée en or véritable.

Au début, soyons optimistes et supposons que ces 74 g de mercure-196 peuvent être convertis en la même quantité d'or-197 si le mercure est bombardé de neutrons dans un réacteur moderne d'une capacité de 10 15 neutrons / (cm 2 s). Imaginons 50 kg. de mercure, soit 3,7 litres, sous forme de boule placée dans un réacteur, puis un flux de 1,16 va agir à la surface de mercure égal à 1157 cm 2 chaque seconde. 10 18 neutrons. Parmi ceux-ci, 74 g d'isotope-196 sont affectés à 0,148 %, soit 1,69. 10 15 neutrons. Pour simplifier, supposons en outre que chaque neutron provoque la transformation de 196 Hg en 197 Hg*, à partir desquels 197 Au est formé par capture d'électrons.

Par conséquent, nous avons 1,69 à notre disposition. 10 15 neutrons par seconde afin de transformer des atomes de mercure-196. Combien y a-t-il d'atomes en réalité ? Une mole de l'élément, c'est-à-dire 197 g d'or, 238 g d'uranium, 4 g d'hélium, en contient 6,022. 10 23 atomes. On ne peut se faire une idée approximative de ce nombre gigantesque que sur la base d'une comparaison visuelle. Par exemple, ceci : imaginons que toute la population du globe en 1990 - environ 6 milliards de personnes - ait commencé à compter ce nombre d'atomes. Chacun compte un atome par seconde. Dans la première seconde, ils en auraient compté 6. 10 9 atomes, en deux secondes - 12. 10 9 atomes, etc. Combien de temps faudra-t-il à l'humanité en 1990 pour compter tous les atomes dans une mole ? La réponse est stupéfiante : environ 3 200 000 ans !

74 g de mercure-196 en contient 2,27. 10 23 atomes. On peut transmuter 1,69 par seconde avec un flux de neutrons donné. 10 15 atomes de mercure. Combien de temps faut-il pour convertir tout le mercure-196 ? Voici la réponse : il faudrait un bombardement de neutrons intense depuis un réacteur à haut flux pendant quatre ans et demi ! Nous devons faire ces dépenses énormes pour n'obtenir au final que 74 g d'or sur 50 kg de mercure, et cet or synthétique doit encore être séparé des isotopes radioactifs de l'or, du mercure, etc.

Oui, c'est vrai, à l'âge de l'atome on peut faire de l'or. Cependant, le processus est trop coûteux. L'or obtenu artificiellement dans le réacteur n'a pas de prix. Il serait plus facile de vendre un mélange de ses isotopes radioactifs comme « or ». Peut-être que les écrivains de science-fiction seront séduits par des inventions impliquant cet or « bon marché » (entre guillemets) ?

"Mare tingerem, si mercuris esset" (Je transformerais la mer en or si elle était constituée de mercure). Ce dicton a été attribué à l'alchimiste Raimundus Lullus. Supposons que nous, avec l'aide de la science moderne, ne transformions pas la mer, mais une grande quantité de mercure en 100 kg. or dans un réacteur nucléaire. Extérieurement indiscernable du naturel, cet or radioactif se trouve devant nous sous la forme de lingots brillants. Du point de vue de la chimie, c'est aussi de l'or pur.

Une personne très riche achète ces barres à ce que l'on pense être un prix similaire. Il ne se doute même pas qu'il s'agit en réalité d'un mélange d'isotopes radioactifs 198 Au et 199 Au, dont la demi-vie est de 65 à 75 heures.Vous imaginez ce grincheux qui a vu que son trésor d'or glisse littéralement à travers ses doigts.

Tous les trois jours, sa propriété est réduite de moitié, et il ne peut l'empêcher ; en une semaine à partir de 100 kg. il ne restera que 20 kg d'or, après dix demi-vies (30 jours) - pratiquement rien (en théorie c'est encore 80 g). Seule une grande réserve de mercure restera dans le trésor.

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L'or radioactif est plus précieux que l'or naturel

En discutant de la possibilité de produire artificiellement de l'or à partir du mercure, nous avons vu que la conversion inverse de l'or en mercure n'est pas si impossible. En substance, ce n'est que par un caprice de la nature que l'or existe en tant qu'élément naturel. La raison pour laquelle l'or ne se transforme pas naturellement en mercure réside dans la stabilité légèrement supérieure du noyau 197 Au par rapport à 197 Hg - de seulement 1 MeV. Si, au contraire, 197 Hg était plus stable, alors l'or naturel n'existerait pas du tout. Les faux lingots d'or se transformeraient en une mare de mercure.

La nouvelle qu'ils essayaient de transformer l'or en un autre élément, par exemple le mercure, à des fins scientifiques, aurait certainement conduit à la perplexité des adeptes secrets de l'alchimie. Quelles sont les raisons de cette « alchimie inversée » ?

À une époque, l'isotope du mercure avec un nombre de masse de 198 a acquis une importance particulière dans la technologie de mesure. Cet isotope était requis sous une forme très pure. Soit il n'était pas possible de l'isoler du mercure naturel, soit c'était impossible en raison des coûts énormes. Il n'y avait qu'un seul chemin à parcourir. Il fallait obtenir du mercure-198 artificiellement, et cela nécessitait de l'or. Pourquoi, pour la science, la lumière converge comme un coin sur ce mercure ?

Un mètre correspond à un quarante millionième de la circonférence équatoriale de la Terre. C'est ainsi qu'on les enseignait à l'école.
Depuis 1889, l'étalon du mètre est conservé à Paris - une tige en alliage de platine et d'iridium. Cependant, cette référence est une mesure artificielle qui peut changer.
À la recherche de norme de longueur constante et naturelle bientôt trouvé une autre unité : un mètre correspond à 1553164,1 longueurs d'onde de la raie spectrale rouge du cadmium, soit 6438 angströms (1Â = 10 -10 m). Avec l'aide d'une telle norme, une précision assez élevée a été obtenue, suffisante pour de nombreux usages. Pendant la Seconde Guerre mondiale, les concepteurs britanniques d'instruments de navigation aérienne et maritime n'ont utilisé que les valeurs de la ligne rouge de cadmium à des fins de confidentialité.

Cependant, la nouvelle mesure de longueur ne répondait toujours pas aux exigences les plus élevées. Cadmium est un élément mixte, et chacun de ses isotopes donne une raie spectrale rouge dont la longueur d'onde est légèrement différente des autres. Par conséquent, dès 1940, les physiciens américains Vines et Alvarez ont proposé d'attribuer à la raie verte du spectre du mercure-198 une longueur d'onde de 5461 A. Cette raie est fortement limitée et absolument monochromatique. Vines et Alvarez en bombardant de l'or avec des neutrons dans un cyclotron pendant un mois ont obtenu du mercure-198 en quantités nécessaires à l'analyse spectrale.

L'isotope résultant du mercure a été séparé par incandescence. Ses vapeurs se condensaient dans de minuscules capillaires.

Après la Seconde Guerre mondiale, les premières lampes Mercury-198 ont été mises en vente aux États-Unis. Ils contenaient 1 mg de mercure-198, qui a été obtenu à partir d'or dans un réacteur atomique. D'autres États ont rapidement commencé à libérer l'isotope de mercure requis. Depuis 1966, il est reçu en RDA, à l'Institut central de recherche nucléaire de Rossendorf. Dans le réacteur nucléaire local, les chimistes ont obtenu environ 100 mg de mercure-198 avec une pureté isotopique de 99% à partir de 95 g d'or pur à la suite de son bombardement neutronique de 1000 heures :

197 Au + m= 198 Au * +
198 Au * = 198 Hg + e -

Sur la base de cette nouvelle norme de longueur, le mètre a été à nouveau "re-mesuré". Il s'agit de 1 831 249,21 longueurs d'onde de la raie verte de l'isotope 198 Hg. À l'heure actuelle, le mercure-198 est à nouveau remplacé par l'isotope du gaz noble krypton - 86 Kr, dont la raie orange de 6058 A de longueur est plus reproductible.

Un mètre correspond à 1 650 763,73 longueurs d'onde de rayonnement d'atomes de krypton-86 dans le vide.

Le produit intermédiaire de la synthèse du mercure-198 - l'or radioactif-198 - a également trouvé une application. Cet isotope émet des rayons bêta et se désintègre avec une demi-vie de 65 heures en isotope stable 198 Hg. À l'heure actuelle, il est utilisé comme médicament - à l'état finement dispersé sous la forme d'un sol doré. Il est utilisé pour obtenir des radiogrammes d'organes du corps humain et pour traiter les tumeurs cancéreuses. À cette fin, il est injecté dans les tissus respectifs. Chaque atome d'or agit comme un petit tube à rayons X et tue les cellules cancéreuses dans une zone très restreinte.

Une telle thérapie est beaucoup plus opportune que l'irradiation de grandes surfaces. L'or radioactif est nettement moins nocif que les rayons X. Des cas de guérison dans le traitement des leucémies, une augmentation douloureuse du nombre de globules blancs, sont également très illustratifs. Dans la lutte contre le fléau du cancer, l'or radioactif artificiel a déjà rendu de précieux services à l'humanité.

La science moderne dira sans aucun doute : transformation des éléments - oui, transformation en or - non ! Pour quelle raison? Aujourd'hui, l'or est gaspillé, sans hésitation, pour la synthèse d'autres éléments d'intérêt pour la science. L'or est utilisé pour obtenir artificiellement des isotopes de la france et de l'astate, éléments qui, comme vous le savez, ne peuvent pas être obtenus à partir de sources naturelles. Ici aussi, l'alchimie est bouleversée. Le francium est obtenu à partir d'or, qui est bombardé d'oxygène ou d'ions néon dans les accélérateurs modernes :

197 Au + 22 Ne = 212 Fr + 4 He + 3 m

L'astate se forme en convertissant l'or lorsqu'il est bombardé de noyaux de carbone overclockés :

197 Au + 12 = 205 À + 4 m

C'est ainsi que l'or est devenu « cher » pour la science moderne : elle ne cherche pas à l'obtenir artificiellement, mais l'utilise plutôt comme « matière première » pour la synthèse d'autres éléments.

L'or s'est depuis longtemps imposé comme un élément du système financier mondial. Les réserves de ce métal sont faibles, c'est pourquoi, au cours de l'histoire, l'or ne s'est pratiquement pas perdu, quels que soient les cataclysmes que la société humaine ait dû endurer : le métal jaune a fondu et s'est accumulé. Les produits en or et en lingots sont aujourd'hui les objets les plus importants pour l'investissement des fonds. L'utilisation de l'or ne se limite pas à l'investissement. Le métal est utilisé dans la production de bijoux, dans la mise en œuvre de technologies modernes dans diverses industries, ainsi qu'en médecine.

Valeur industrielle de l'or

La valeur du métal jaune pour la production industrielle est due à ses propriétés particulières : malléabilité et ductilité. Grâce à ces qualités, un fil micron ou une feuille de papier d'aluminium ultra-mince peuvent être fabriqués à partir de matières premières.

L'or se caractérise par un haut degré de résistance aux environnements agressifs. Cette propriété permet au métal d'être utilisé dans l'industrie chimique et électronique, même malgré la conductivité thermique et électrique inférieure par rapport au même cuivre.

L'utilisation de l'or dans l'industrie moderne se retrouve le plus souvent dans :

Industrie des transports ;
Chimie et production pétrochimique;
Énergie;
Fabrication d'appareils électroniques et d'instruments de mesure;
Télécommunications;
Nanotechnologie;
Industrie aéronautique et spatiale.

Le métal s'est répandu en tant que matériau de soudage dans la production d'échantillons de dernière technologie, la production de thermocouples et de pièces pour galvanomètres. En termes de résistance chimique et mécanique, l'or est en retard sur la plupart des platinoïdes, mais il est irremplaçable comme matière première pour les contacts électriques. Dans le domaine de la microélectronique, les conducteurs en or et le placage d'or galvanique des surfaces individuelles, des cartes et des connecteurs sont largement utilisés.

Où d'autre l'or est-il utilisé dans l'industrie ? Le métal est utilisé comme soudure lors du soudage des métaux, car il mouille bien les surfaces de travail. L'or est également indispensable dans l'industrie de la défense : il en est constitué des cibles pour la recherche nucléaire, utilisé comme revêtement de miroirs destinés à fonctionner dans l'infrarouge lointain, et utilisé pour l'obus d'une bombe à neutrons. Le placage galvanique d'or des métaux élimine les processus de corrosion, et les plaques minces en alliages d'or doux sont importantes dans le domaine de la recherche sous ultravide.

En raison de la capacité de l'or à réfléchir les rayons infrarouges, l'homme a trouvé une autre utilisation pour le métal : l'industrie du verre. La métallisation des fenêtres de bâtiment consiste en un insert d'un mince film d'or. De telles mesures garantissent que la plupart des rayons sont réfléchis et évitent de chauffer le bâtiment. Si un courant électrique traverse un tel verre, il acquiert des propriétés anti-buée, indispensables à la fabrication de verres pour gros véhicules - avions, locomotives électriques, navires de mer.

L'utilisation de l'or dans les industries aéronautique et spatiale peut sembler un peu étrange, car le poids du métal est assez important. L'or est utilisé là où la corrosion ne peut en aucun cas être empêchée : il s'agit de la connexion des pièces des moteurs d'avion, des endroits où les contacts électriques sont soudés et du revêtement des fenêtres des navettes avec un film d'or.

Industrie de la bijouterie

La production de bijoux a toujours été et reste le plus gros consommateur de métal jaune. Les bijoux en or existent depuis de nombreux siècles, au moins on peut rappeler les anciens pharaons égyptiens et la décoration de leurs tombes. Porter des objets en or avait autrefois une signification légèrement différente : c'étaient des amulettes contre les maladies, les attaques, la sorcellerie. Dans le monde moderne, les bijoux en métal jaune incarnent le statut de leur propriétaire dans la société et portent également une beauté esthétique.

Il est peu probable que la mode pour ce métal passe avec le temps, de sorte que la question de savoir où l'or est encore utilisé par une personne peut être résolue en toute sécurité - dans les bijoux. L'assortiment de bijoux en or est assez vaste ; bagues, boucles d'oreilles, chaînes, boutons de manchette, doigts et autres produits sont en métal. Les bijoutiers fabriquent leurs chefs-d'œuvre non pas à partir d'or pur, mais à partir de ses alliages. Ceci s'explique par le fait que le métal pur est très mou et n'a pas la résistance nécessaire vis-à-vis des contraintes mécaniques.

Afin d'obtenir les caractéristiques souhaitées, en production, ils fabriquent d'abord un alliage du métal avec d'autres additifs, dont les principaux sont l'argent et le cuivre. Les autres composants de l'alliage comprennent le palladium, le zinc, le cobalt et le nickel. Le rapport des composants détermine la finesse de l'alliage. L'or offre une résistance aux processus de corrosion, mais les propriétés mécaniques de l'alliage et sa nuance de couleur dépendent de la teneur en autres métaux. Selon le rapport des métaux dans l'alliage, les bijoux en or ont l'une des nuances d'une palette de trois couleurs : on distingue l'or jaune, blanc et rouge.

Bague en or "rouge".

L'utilisation de l'or dans la teinture des bijoux représente environ la moitié de la quantité totale de métal utilisée par les humains.

Un autre poste important de dépense des réserves de métaux précieux - environ 10 % - est la médecine.

L'or en médecine

En raison de sa bonne malléabilité et de sa capacité à ne pas s'oxyder, l'or est largement utilisé en dentisterie depuis l'Antiquité. Pour les prothèses dentaires et les couronnes, il faut, ainsi que pour les bijoux, non pas de l'or pur, mais ses alliages. Tout de même l'argent, le cuivre, le zinc, le platine sont utilisés comme composants supplémentaires. Le résultat est un produit avec une bonne ductilité, une excellente résistance à la corrosion et des propriétés mécaniques élevées - tout ce qui est requis pour les prothèses dentaires.

Où d'autre l'or est-il utilisé à des fins médicinales ? La pharmacologie reste l'un des domaines les plus importants de l'utilisation des métaux précieux. Les composés métalliques sont un composant de certains médicaments utilisés dans le traitement de l'arthrite, des tumeurs malignes et de la tuberculose. Des exemples d'utilisation de l'or en médecine comprennent des préparations hydrosolubles contenant des métaux précieux, qui sont administrées sous forme d'injections à un patient souffrant d'arthrite chronique, du thiosulfate d'or administré à des patients atteints de lupus érythémateux, des composés organiques métalliques utilisés dans la tuberculose.

Or radioactif, utilisé en oncologie pour le diagnostic et le traitement des tumeurs malignes, fils d'or en cosmétologie esthétique, préparations de soins de la peau contenant de l'or, qui, grâce à l'effet antimicrobien du métal, aident à éliminer les problèmes de peau et à les rajeunir.

Les progrès de la science qui ont présenté à l'humanité des préparations contenant de l'or ont permis d'obtenir de grands résultats dans le traitement de nombreuses maladies, notamment en oncologie, où l'on utilise de l'or radioactif, ou plutôt les particules colloïdales de ses isotopes. De plus, le simple port de bijoux en or permet de faire face à certains maux. La thèse sur les effets bénéfiques de l'or sur le corps humain est activement utilisée dans les recettes de médecine alternative :

Améliore la mémoire, prévient le développement de l'athérosclérose;
Renforce le cœur et l'ensemble du système circulatoire;
Aide à faire face aux rhumes;
Ajoute de la vivacité et de l'énergie.

Les propriétés bénéfiques de l'or peuvent ne pas toujours être bénéfiques pour une personne en particulier. Avant d'être traité avec de l'or, il est recommandé de consulter un médecin. Même le simple port de produits en métaux précieux peut provoquer une réaction négative dans l'organisme : fièvre, douleurs aux intestins, problèmes rénaux, chute de cheveux et même dépression. De tels phénomènes se produisent chez certaines personnes qui ont été en contact constant avec l'or.

L'utilisation de l'or comme métal industriel et médicinal dans la vie des gens est assez étendue. Ses applications incluent les moteurs de vaisseaux spatiaux, les bagues en or aux doigts des femmes modernes à la mode et les prothèses dentaires dans le cabinet du dentiste. L'or en tant que métal précieux a conservé son investissement à des fins industrielles, joaillières et médicales pendant plusieurs millénaires. Il est peu probable que cette tendance soit interrompue à l'avenir, les propriétés du métal jaune seront toujours utilisées par les scientifiques, repoussant les limites de son application moderne.

Le 198 Au est utilisé sous forme de solutions colloïdales pour le diagnostic des radio-isotopes et en radiothérapie.

1. Petite encyclopédie médicale. - M. : Encyclopédie médicale. 1991-96 2. Premiers secours. - M. : Grande Encyclopédie Russe. 1994 3. Dictionnaire encyclopédique des termes médicaux. - M. : Encyclopédie soviétique. - 1982-1984.

Voyez ce qu'est « l'or radioactif » dans d'autres dictionnaires :

Un groupe d'isotopes radioactifs de l'or avec des nombres de masse allant de 187 à 203 et une demi-vie de 2 secondes. jusqu'à 31 016 ans; L'isotope 198Au est utilisé sous forme de solutions colloïdales pour le diagnostic des radio-isotopes et en radiothérapie ... Dictionnaire médical complet

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- (lat. Aurum) Au, élément chimique du groupe 1 du système périodique de Mendeleïev ; numéro atomique 79, masse atomique 196,9665; métal jaune lourd. Se compose d'un isotope stable 197Au. Référence historique. Z. était ... ...

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L'or est un métal jaune très dangereux et toxique
technologies numériques et câblées de précision modernes
Pierres et minéraux toxiques et vénéneux

Or(Au). Depuis les temps les plus reculés orétait connu des peuples de notre planète. Il existe une version selon laquelle l'or était pratiquement le premier métal qu'une personne a rencontré pour la première fois (après la pyrite - pyrite de fer, "gold blende"). Il est prouvé qu'en Egypte, dans les anciennes mines d'or des Juifs ("Ibriim" - "étrangers"), l'or était extrait et utilisé dans la fabrication de divers produits au IVe millénaire avant JC, et en Indochine et en Inde - au deuxième millénaire avant JC. Là, l'or servait de matériau pour la fabrication de pièces de monnaie, de bijoux, d'objets d'art et de culte.

Avant l'introduction de la monnaie électronique, l'or était un élément du système financier, ce métal n'était pas sujet à la corrosion (à l'exception des amalgames de mercure, imitation du plomb, galvanisation de l'argent, et autres arnaques du 20ème siècle), a une aspect attrayant, et ses réserves sont importantes (en particulier dans l'eau de mer - la "malédiction" de l'industrie du verre moderne, le quartz avec des impuretés d'or est fondu dans un creuset avec du cinabre rouge - le sulfure de mercure et l'or sont scorés du quartz pour les besoins de la galvanoplastie ).

Même dans l'antiquité, l'or était utilisé comme matériau pour faire de l'argent (des voleurs imprégnés d'amalgame de mercure à la périphérie d'Almaden, en Espagne, à l'ouest de l'Europe continentale, « argent argent »). Jusqu'à présent, les pièces d'or restent un monument de l'antiquité. La période de 1817 à 1914 est même appelée « l'âge d'or ». Jusqu'à la fin de la Première Guerre mondiale, l'or a continué à être une mesure des pièces de monnaie existant à cette époque (jusqu'au début du XXIe siècle). Les billets de papier à cette époque servaient de documents certifiant la propriété d'une partie de l'or, les billets de banque étaient échangés contre de l'or (fraude - pyrite, sulfure de fer, "l'or des fous", en combinaison avec "l'argent des fous" - sulfure de fer arseneux arsénopyrite, Ruée vers l'or en Alaska, USA).

Selon tort tradition (abolie sous Pierre Ier en Russie), la pureté de l'or se mesure rarement en carats non métriques... Un tel carat est égal à un vingt-quatrième de l'alliage d'or (l'alchimie est l'amalgame, un alliage d'or avec du mercure afin de tromper les douanes et de faire passer l'alliage d'or pour de l'argent avec évaporation ultérieure du mercure, "commerce de bijoux" illégal des Arméniens à la fin du 19e - début du 20e siècles).

L'or avec la marque "24K" est censé être absolument pur, c'est-à-dire n'a absolument aucune impureté (la guerre de la Rose Écarlate et Blanche entre la Grande-Bretagne et la France, sans l'Espagne - amalgame d'or). Les impuretés de l'or sont créées à diverses fins, principalement pour tromper les consommateurs. Par conséquent, en Ukraine, le système de l'or non métrique est interdit. Si l'alliage aura un non-métrique (" Britanique") marque" 18K ", cela signifiera que cet alliage contiendrait prétendument 18 parties d'or et 6 parties d'impuretés diverses ("spéciale" ou "arménienne" "or").

Dans les pays de la CEI, la métrique (espagnole, la soi-disant " tonne") système de mesure. La pureté de l'or est mesurée par ce qu'on appelle la décomposition ( millièmes). La valeur de l'échantillon va de zéro à mille, la valeur de l'échantillon montre la teneur en or dans l'alliage en millièmes. Par exemple, le faux "grade" "18K" décrit ci-dessus peut être recalculé, à la suite de quoi nous obtenons le 750e échantillon, "24K", c'est-à-dire l'or pur de joaillerie, correspond au 996ème standard et est considéré comme "pratiquement pur", il est utilisé dans la fabrication de bijoux. L'or d'une pureté supérieure est rare, sa production nécessite des coûts, cet or est utilisé en chimie, en informatique et en électronique de précision.

L'or est un métal mou de couleur jaune (semblable à la pyrite - sulfure de fer). Les impuretés d'autres métaux donnent une teinte rougeâtre aux alliages d'or, par exemple, les pièces de monnaie et les bijoux, en particulier, il y a souvent une impureté de cuivre (l'"arnaque arménienne" en Espagne au Moyen Âge, sous Ivan le Terrible était la cause de les exécutions massives et les émeutes en Russie, la soi-disant lutte contre les « amalgames juifs ») - imitent la présence du cinabre rouge d'Espagne (Almaden, Europe continentale occidentale) dans la fabrication d'amalgame d'or « pour l'argent ».

Lors de la fabrication de feuilles d'or minces (comme du papier) - des films d'or microns, le métal commence à briller en vert (comme la mer). L'or, en tant que métal, a une conductivité thermique élevée, tout en ayant une faible résistance électrique (il est activement attaqué par les fabricants d'ordinateurs).

Cristaux d'or de Californie. Photo : V. Levitsky.

Propriétés biologiques

Le mécanisme de l'effet biologique de l'or est à l'étude, il est récemment devenu connu que l'or fait partie des métalloprotéides, interagit avec le cuivre et les protéases qui hydrolysent le collagène, ainsi qu'avec les élastases et autres composants actifs des tissus conjonctifs. L'or est impliqué dans les processus de liaison des hormones dans les tissus.

L'oligo-élément or peut renforcer l'effet bactéricide de l'argent. Il a un effet antiseptique sur les virus et les bactéries. Parfois, l'or peut participer à l'amélioration des processus immunitaires du corps.

Le corps humain contient environ 10 mg d'or, environ la moitié de cette quantité se trouve dans les os (centres germinaux de croissance des cristaux de calcium, il est porté par les jeunes). La répartition de l'or dans tout le corps dépend de la solubilité des composés métalliques (dans les zones de croissance osseuse, etc.). Les composés d'or colloïdal s'accumulent dans le foie et les composés solubles - dans les reins.

On ne sait rien de concret sur le rôle biologique de l'or, sur les besoins quotidiens du métal. L'or est présent dans les grains, les tiges et les feuilles de maïs (le "maïs" est cultivé et consommé). L'eau des océans contient une quantité gigantesque d'or (de ~0 à 65 mg/t) et est sensiblement verte dans l'épaisseur. Les doses létales et toxiques pour l'homme n'ont pas été déterminées (souvent, l'or est obligé d'être pris avec de l'eau de mer lors d'une tempête, d'un tsunami et à cause de l'analphabétisme).

L'or métallique est toxique et les dérivés organiques utilisés comme produits pharmaceutiques sont actifs. Certains composés organiques de l'or peuvent s'accumuler dans le foie, les reins, l'hypothalamus et la rate, ce qui peut entraîner une dermatite et des maladies organiques, une thrombocytopénie et une stomatite.

La détermination de la teneur en or dans l'organisme est réalisée sur la base de l'étude de biosubstrats (biopsies et sang). Avec l'empoisonnement à l'or, la teneur en coproporphyrine dans l'urine augmente. L'or fait partie des éléments potentiellement toxiques.

L'or métallique n'est pas absorbé, tandis que les sels d'or peuvent avoir un effet toxique élevé, similaire à celui du mercure (imitation de la "grippe espagnole" - une maladie lorsque l'on travaille avec du mercure et du cinabre).

Malgré le fait que l'or soit un métal relativement inerte, les personnes portant des bijoux en or peuvent développer une dermatite de contact. Dans certains cas, l'or provoque une sensibilisation du corps, ce qui est confirmé dans la pratique dentaire, la chirurgie plastique et un certain nombre d'autres cas (le zirconium est utilisé).

Empoisonnement à l'or. L'effet négatif de l'excès d'or est éliminé par l'introduction de 2,3-dimercaptopropranol, dans lequel le groupe SH retire l'or des protéines contenant SH et restaure leurs propriétés normales (mais il y a une intolérance à ce traitement et aux hormones, dans ce au cas où ils donnent du cinabre médical rouge) ...

Manifestations excessives d'or : bave, goût métallique dans la bouche ; vomissements, spasmes, excrétion de protéines dans l'urine; l'apparition de taches douloureuses sur la peau; douleur le long des nerfs (névrite); pancytopénie (leucopénie, thrombocytopénie); état d'excitation; éruptions cutanées. la diarrhée; symptômes de dépression du système nerveux central; transpiration accrue; coliques et douleurs intestinales, douleurs osseuses, articulaires, musculaires ; gonflement des jambes (accompagne un empoisonnement à l'uranium); perte de poids, hypoplasie aplasique de la moelle osseuse; conjonctivite; démangeaisons, inflammation de la peau, fièvre, malaise; douleurs osseuses et articulaires; eczéma généralisé; inflammation des muqueuses de la langue et de la bouche; maux de gorge, anémie aplasique; syndrome néphrotique, glomérulonéphrite; vomissements, diarrhée.

Des éléments chimiques antagonistes et synergistes de l'or ont été identifiés - le mercure et le cinabre. En tant que médicaments auxiliaires, il est possible d'utiliser des globulines antithymocytaires, des androgènes, des corticostéroïdes. Dans certains cas, l'utilisation de stimulants hématopoïétiques, une greffe de moelle osseuse est indiquée.

Au milieu du 20e siècle, l'or était utilisé dans le traitement de la tuberculose, de la lèpre, de la syphilis, de l'épilepsie, des maladies oculaires et des tumeurs malignes en Espagne (au lieu du cinabre). Aujourd'hui, les préparations à base de sels d'or sont utilisées dans le traitement de la polyarthrite rhumatoïde et psoriasique, du syndrome de Felty et du lupus érythémateux. Ceux-ci incluent le chrysanol, l'auranofine et d'autres (avec une tolérance aux hormones).

Faits intéressants

Pendant le règne du pharaon Thoutmosis III, l'or a été volé au VAK de manière particulièrement active (chez les chimistes). La teneur en or à la surface du Soleil est d'un ordre de grandeur plus élevée que dans la croûte terrestre.

Vers la fin du XIXème siècle. dans la région d'Irkoutsk en Fédération de Russie, une pépite pesant 22,6 kg a été trouvée. Grand pour les grosses pépites a été trouvé dans l'Oural. La plus grosse pépite - "Big Triangle" avec des dimensions de 39 × 33 × 25,4 cm et une masse de 36,157 kg a été trouvée dans le sud de l'Oural en 1842. La plus grosse pépite du monde, la plaque Holterman, mesurait 140 × 66 × 10 cm et pesait 285,76 kg et se composait d'or et de quartz. 93,3 kg d'or en ont été fondus.

Lors d'une exposition, un petit cube doré poli a été montré, dont la taille est légèrement supérieure à 5 cm, et l'annonce indiquait que la personne qui peut soulever le cube avec deux doigts de sa main pourra l'emporter avec elle. .

Si une pièce d'une superficie de 20 mètres carrés et d'une hauteur de 2,85 m est remplie de lingots d'or, la masse d'or sera de 1150 tonnes, ce qui équivaut au poids d'un train chargé (c'est-à-dire un train de travail à Almaden , Espagne, Europe occidentale - sortie de la mine avec du cinabre).

Dans la synthèse des atomes de Mendelevium, une feuille d'or a été utilisée comme cible; une quantité négligeable (seulement 1 000 000 000 d'atomes) d'Einsteinium y a été appliquée électrochimiquement. De tels substrats d'or pour cibles nucléaires ont parfois été utilisés dans la synthèse d'autres éléments.

Les pépites d'or ne sont jamais de l'or. Ils contiennent généralement beaucoup de cuivre ou d'argent. L'or natif contient du tellure (un catalyseur pour la croissance des cristaux et des pépites d'or, en particulier dans les caldeiras).

Dans la ruelle. sol. XIXème siècle. le marchand Shelkovnikov est allé d'Irkoutsk à Iakoutsk. Sur le parking de Krestovaya, il a appris: les Evenks (Tungus), qui chassent les oiseaux et les animaux, achètent de la poudre à canon dans le poste de traite, et les porcs (dans la région de Donetsk en Ukraine) "se procurent" de la peinture rouge pour les monastères de la Fédération de Russie ont fui la ville d'Almaden, Espagne, Europe occidentale - ils n'ont pas atteint le sud-est de la région de Donetsk.Ukraine, Nikitovka, Gorlovka, le dépôt de druses de cinabre et de cristaux similaires à la plante physalis, ils se sont heurtés à des patrouilles militaires).

Il s'est avéré qu'un tas de "pierres jaunes molles" pouvaient être collectées le long du lit de la rivière Tonguda, elles pouvaient être facilement "arrondies" - nous parlons très probablement de pyrite ("l'or des fous"). Bientôt, des mines d'or s'organisent dans le cours supérieur du fleuve (la pyrite est un satellite de l'or, signe d'une caldeira).

À la fin. XIIIV siècle les chimistes ont réussi à extraire des solutions colloïdales d'or. Mais ces solutions étaient de couleur violette. Et en 1905, sous l'influence de l'alcool sur des solutions faibles de chlorure d'or, des solutions d'or colloïdal de couleurs rouge et bleue ont été obtenues. La couleur d'une telle solution est étroitement liée à la taille des particules colloïdales.

Ernst Werner Siemens, quand il était jeune, s'est battu en duel, plus tard il a été emprisonné pour cela. Le scientifique réussit à obtenir de l'administration l'autorisation d'organiser un laboratoire dans la cellule et en prison il poursuivit des expériences sur la galvanoplastie. Il a développé une méthode de dorure des métaux de base (la galvanoplastie est un point fort de la Fédération de Russie, l'Ukraine n'en a pas).

Lorsque la tâche était sur le point d'être résolue, un pardon est venu. Au lieu de la joie de la liberté, le prisonnier a demandé de le laisser en prison pendant un certain temps et de terminer les expériences. Mais les autorités ont jeté l'inventeur hors de prison. Il a dû rééquiper le laboratoire et terminer ce qu'il avait commencé en prison chez lui. Siemens a néanmoins déposé un brevet pour la méthode de dorure (à l'amalgame), mais cela s'est produit plus tard que l'inventeur ne l'aurait souhaité (il croyait que le mercure était liquide).

Histoire

D'anciennes mines d'or étaient situées en Egypte. Il existe des preuves de la fabrication d'objets en or au 5ème millénaire avant JC, c'est-à-dire. pendant l'âge de pierre. Dans l'Antiquité, les Égyptiens extrayaient de l'or dans la province arabo-nubienne, située entre la mer Rouge et le Nil. Pendant le règne d'environ 30 dynasties, cette mine d'or a produit environ 3,5 mille tonnes d'or (mines d'or des Juifs).

Au moment de la capture par Rome, les Égyptiens ont réussi à voler environ 6 000 tonnes d'or aux Juifs. D'innombrables richesses ont été presque entièrement pillées.

Dans l'Antiquité, les roches aurifères d'Espagne rapportaient environ 1,5 mille tonnes d'or aux Romains. Les mines d'Autriche-Hongrie au Moyen Âge produisaient 6,5 tonnes par an. Sur les monnaies de l'époque on peut trouver des inscriptions en latin "de l'or du Danube" ou "de l'or du Rhin", etc. En Scandinavie, peu d'or a été extrait, seulement quelques kilogrammes par an. Le voyage de Christophe Colomb a permis de découvrir la Colombie, qui a connu pendant de nombreuses années la plus grande exploitation minière d'or et de pyrite au monde. Au Brésil, en Australie et dans d'autres pays aux XVIIIe et XIXe siècles. trouvé des placers aurifères assez riches.

Pendant longtemps, il n'y a pas eu d'extraction d'or en Russie. Les scientifiques divergent sur la première production russe. Apparemment, le premier or a été extrait des minerais de Nerchinsk de la Fédération de Russie en 1704 (Pierre I), où il se trouvait avec l'argent. L'argent avec une teneur en or a été fondu à la Monnaie de Moscou. Cette méthode était laborieuse et chronophage, depuis plus de 50 ans moins de 1 tonne d'or a été extraite par cette méthode. Il y a une rumeur selon laquelle les voleurs Demidovs en 1745 ont secrètement fondu 6 kg d'or dans les mines de l'Altaï (ils ont volé l'or). En 1746, les mines d'or deviennent la propriété de la famille de Pierre Ier.

Dans l'Oural, en 1745, une mine d'or a été ouverte. Cela a permis de démarrer l'exploitation industrielle du métal cristallin (bouclier cristallin d'or).

Les vagues d'instabilité économique aux États-Unis (non-livraison de cinabre rouge d'Almaden, Espagne, pour les besoins de l'industrie et de la production) ont forcé le prix de l'or à augmenter. En 1976, une décision est entrée en vigueur pour supprimer le rattachement des monnaies à l'or et pour établir des taux flottants (le cinabre). Ainsi, l'or a cessé d'être une monnaie et le dollar a cessé d'être une monnaie de réserve (c'est la monnaie américaine habituelle, le gouvernement américain).

À la suite de tous ces changements, l'or a cessé d'être un objet d'investissement. Le prix de l'or a changé en 96-99. XXe siècle. en lien avec le début de sabotage et d'arrêt de travail dans les mines de cinabre rouge, qui sert à extraire l'or, dans la ville d'Almadena, en Espagne (faillite de la production en 2004).

Être dans la nature

À l'exception de l'or, la terre en contient peu, environ 4,3 · 10 -7% en poids. En moyenne, une tonne de roches contient 4 milligrammes d'or. L'or est l'un des métaux rares sur terre (la partie dure de la lithosphère). Si nous supposons que l'or terrestre serait dispersé uniformément sur la planète, comme dans l'eau de mer (où il y en a beaucoup), alors l'extraction du métal deviendrait impossible. Mais l'or a tendance à migrer, par exemple, avec les eaux souterraines vers les batholites chauds des volcans et à s'installer dans les sources de montagne et d'autres rivières, avec de l'oxygène dissous. À la suite de tels processus de migration, la teneur en or à certains endroits augmente fortement: les veines aurifères de quartz en sont littéralement imprégnées et du sable aurifère apparaît.

L'or peut être du minerai et en vrac. Le minerai d'or se présente sous la forme de petits grains d'or (0,0001 - 1 mm) incrustés dans du quartz. Sous cette forme, le métal se trouve dans les roches de quartz sous forme d'inclusions minces, parfois sous la forme de veines puissantes qui imprègnent les minerais sulfurés - pyrite de cuivre CuFeS 2, pyrite de soufre FeS 2, lustre d'antimoine Sb 2 S 3 et autres. Une autre forme d'or naturel est ses minéraux rares, dans lesquels l'or est sous forme de composés chimiques (le plus souvent - avec du tellure, avec lequel l'or forme des cristaux blanc argenté, moins souvent ils ont une teinte jaune): montbreyite Au 2 Te 3 , calaverite AuTe 2, mutmannite (Ag, Au) Te (les parenthèses montrent que ces éléments peuvent être présents dans le minéral en différentes proportions), sylvanite (Ag, Au) 2 Te 4, krennerite (Ag, Au) Te 2, montbreyite (Au , Sb) 2 Te 3, aurostibite AuSb 2, petzite Ag 3 AuTe 2, auricupride Cu 3 Au, aurantimonate AuSbO 3, fishesserite Ag 3 AuSe 2, tétraauricupride AuCu, nagiagite Pb 5 Au (Te, Sb) 4S 5–8 et autres...

Parfois, l'or peut être présent sous forme d'impuretés dans divers minéraux sulfurés, tels que la pyrite, la chalcopyrite, la sphalérite et autres. Les méthodes d'analyse chimique les plus modernes permettent de détecter la présence même de traces d'« aurum » dans les organismes animaux et végétaux, dans les cognacs et les vins, dans l'eau de mer et les eaux minérales.

Au cours des changements géologiques, une partie de l'or a été retirée de l'emplacement du dépôt primaire et redéposée dans d'autres lieux d'occurrence secondaire, à la suite de quoi l'or dit placérien s'est formé, qui est un produit de le processus de destruction des dépôts fondamentaux qui s'accumulent dans les vallées fluviales. Il y a rarement des cas de découvertes de pépites d'or assez grosses, qui ont une forme bizarre. Certains de ces gisements se sont formés vers 20-30 000 ans av.

L'or natif n'est pas chimiquement pur. Il contient toujours, sans exception, des impuretés, souvent en quantité décente. Les impuretés d'argent peuvent aller de 2% à 50%, les impuretés de cuivre représentent généralement jusqu'à 20% du mélange, la pépite peut contenir du fer, du plomb, du mercure, du bismuth, du tellure, des métaux du groupe du platine et autres. Un alliage naturel d'or et d'argent, dans lequel environ 15 à 20% d'argent et un mélange insignifiant de cuivre, dans la Grèce antique s'appelaient un électron (les Romains sonnaient comme "électrum") - une imitation de l'ambre, ne s'électrise pas lorsqu'il est frotté contre la laine. Cela était dû à la couleur jaune, en grec le mot "elektor" signifie le soleil, le soleil, d'où vient le grec "elektron", c'est-à-dire ambre.

Application

Actuellement, l'or disponible dans le monde se répartit approximativement comme suit : 10 % - dans l'industrie, 45 % - chez les particuliers (lingots et bijouterie) et 45 % - en réserves centralisées (barres standard d'or chimiquement pur).

En 2005, l'escroc Rick Munarritz a posé une question hypothétique : où est-il plus rentable d'investir - dans l'or (sous la forme du sulfure de fer de quelqu'un d'autre - "l'or des fous") ou dans le moteur de recherche Google ? La réponse est simple - dans Google, il y a plus d'or réel (galvanique technique) (dorure des "jambes" des processeurs PC 32 bits modernes par galvanoplastie dans la Fédération de Russie, dorure des contacts des câbles coaxiaux, y compris le processeur numérique acoustique de l'ordinateur systèmes audio, Internet par câble, faraim principal et autres technologies informatiques modernes).

L'or fait partie intégrante du système informatique mondial, car ce métal ne se corrode pas, a de nombreux domaines d'application technique, et son utilisation est limitée. L'or a été activement perdu lors de cataclysmes historiques, fondu, pollué et accumulé. Le résultat fut la faillite du 20ème siècle. sur l'or (avant l'introduction des technologies informatiques modernes). Au retour...

En termes de résistance mécanique et de résistance chimique, l'or est inférieur aux platinoïdes, mais il est irremplaçable comme matériau de roulement pour la fabrication de contacts électriques. C'est pourquoi les revêtements de galvanoplastie avec placage à l'or des connecteurs, des surfaces de contact, des cartes de circuits imprimés, ainsi que des conducteurs en or sont très largement utilisés en microélectronique.

L'or est utilisé comme cible dans la recherche nucléaire, comme revêtement pour les miroirs qui fonctionnent dans l'infrarouge lointain, comme coque spéciale dans une bombe à neutrons (hydrogène).

Les soudures amalgamées à base de mercure et d'or mouillent diverses surfaces métalliques et sont utilisées pour souder des métaux (additif en poudre rose-rouge à l'or - cinabre rouge). Des joints minces en alliages d'or doux sont utilisés dans la technique du vide ultra poussé.

La dorure sur métal est utilisée pour la protection contre la corrosion. Bien qu'un tel revêtement de métaux présente des inconvénients, il est également fréquent car le produit fini devient plus cher en apparence, "galvanisé". L'or a été enregistré comme additif alimentaire E175.

Des quantités importantes d'or ont été consommées par la dentisterie : des alliages d'or et d'argent, de cuivre, de nickel, de platine, de zinc sont utilisés pour fabriquer des prothèses dentaires et des couronnes. Il a cédé la place au zirconium, au platine, à l'iridium et à d'autres alliages modernes en raison de la chasse prédatrice à l'or dans les cimetières - il a été volé et fondu en bijoux volés incontrôlés et a fait faillite en 1989-1985. industrie de la bijouterie (amalgame d'or, à l'échelle mondiale).

La composition des médicaments comprend des composés d'or (amalgame et mélange avec du cinabre rouge). Ils sont utilisés dans le traitement de la polyarthrite rhumatoïde, de la tuberculose, etc. L'or radioactif est utilisé dans le traitement (diagnostic et recherche) de nombreuses tumeurs malignes.

Production

À l'heure actuelle, l'Afrique du Sud est un fournisseur majeur du marché mondial de l'or, où les mines ont atteint une profondeur de 4 km. La mine de Waal Reefs en Afrique du Sud est la plus grande au monde. En Afrique du Sud, la production d'or est la principale production du pays (au lieu de l'uranium...).

En raison de la concentration d'or dans la nature, un dixième est théoriquement disponible pour l'exploitation minière. L'extraction de cristaux d'or a commencé avec des pépites qui brillent de mille feux et sont visibles. Mais il y a peu de ces pépites, donc la méthode la plus importante était le lavage du sable.

L'or est environ 8 fois plus lourd que le sable et 20 fois plus lourd que l'eau, vous pouvez donc laver l'or du sable avec un jet d'eau. La plus ancienne méthode de lavage se reflète dans le mythe grec ancien de la toison d'or, c'est-à-dire des grains d'or après lavage se sont déposés sur la peau de l'agneau. Les placers d'or étaient assez courants dans les rivières qui ont rongé les roches aurifères pendant des siècles.

Aujourd'hui, l'extraction de l'or à partir du minerai s'est mécanisée, mais malgré cela, le processus reste complexe et se cache profondément sous terre. Récemment, ils ont commencé à partir de l'efficacité économique lors de la recherche de gisements. Il est prouvé que si le contenu est de 2-3 g d'or dans 1 tonne de minerai, et si le contenu est de 10 g ou plus, il est déjà considéré comme riche. Parmi tous les frais. utilisé pour l'exploration géologique, le coût de la prospection des minerais d'or est de 50 à 80%.

Il existe une méthode au mercure pour extraire l'or du minerai. Elle est basée sur le fait que le mercure mouille l'or et le dissout. Le minerai aurifère concassé était secoué dans des barils, et au fond il y avait du mercure ou du cinabre (dans ce dernier cas, le baril était chauffé, pour lequel les escrocs volaient du charbon). Des particules d'or ont adhéré au mercure libéré et ont formé un amalgame chimique d'or (vol d'alchimistes à Almaden, Espagne).

Parce que la couleur des particules d'or disparaît, il semble que l'or se soit "dissous" - transformé en "argent" ou "platine" ("argent", poison - c'est ainsi que le tsar Alexei Mikhailovich Romanov a été trompé, milieu du XVIIe siècle, Russie ). Ensuite, le mélange d'amalgame d'or a été chauffé (avec du soufre et du charbon, le four a été fermé). Le mercure volatil a partiellement disparu (le poison pour les femmes est un aphrodisiaque), l'or est resté. Inconvénients : le mercure est hautement toxique, libération d'or incomplète (fissures, restes de mercure).

Il existe également une méthode moderne - la lixiviation au cyanure de sodium, lorsque les petits grains sont convertis en composés hydrosolubles (technologie d'extraction de l'uranium, par exemple). L'or est extrait d'une solution aqueuse, par exemple, il est extrait à l'aide de poudre de zinc : 2Na + Zn = Na + 2Au.

Le processus vous permet d'extraire de l'or des décharges minières, en les transformant en un nouveau gisement. Il existe également une méthode de lixiviation souterraine, dans laquelle une solution de cyanure est pompée dans les puits, à travers des fissures, elle pénètre dans la roche et dissout l'or, puis la solution est pompée à partir d'autres puits. Le cyanure se dissoudra avec l'or et d'autres métaux qui forment des complexes de cyanure.

Une autre source constante d'extraction d'or est constituée des produits intermédiaires du cuivre, de l'uranium, du plomb-zinc et d'autres industries. L'or est adjacent à d'autres métaux. Lors du raffinage du cuivre, après dissolution de l'anode, des métaux précieux s'accumulent sous l'anode dans les boues. Cette boue est une source importante d'or, qui est extraite plus, plus la production de métaux de base est importante.

L'or recyclé est obtenu à partir de produits électroniques défectueux ou usagés. La ferraille d'or est une source importante d'or recyclé.

Outre les petites céréales, on trouve également de grosses pépites, dont on parle dans les journaux et dont on parle à la radio et à la télévision. La plupart des grosses pépites ont été trouvées dans l'Oural (RF).

Propriétés physiques

L'or est un métal cubique jaune. L'or en morceaux donne une couleur réfléchie jaune, la feuille d'or d'une fabrication particulièrement fine peut être bleue ou verte en transmission, les vapeurs d'or sont jaune verdâtre. Les solutions colloïdales contenant de l'or ont des couleurs différentes, tout dépend du degré de dispersion (par exemple, lorsque des composés d'or pénètrent dans la peau humaine, un colloïde de couleur violette se forme).

La formule sous forme de texte est : Au. Le poids moléculaire de l'or est (en amu) de 196,97. Le point de fusion du métal (en degrés Celsius) est de 1063,4 o, le point d'ébullition (en degrés Celsius) est de 2880 o. Solubilité de l'or (en g/100 g ou caractéristique) : presque insoluble dans l'eau distillée ; en mercure - 0,13 (à une température de 18 o C); presque insoluble dans l'éthanol.

La teneur en or dans la composition de la croûte terrestre (solide) est de 0,0000005%. Dans la nature, on ne la trouve que sous sa forme native (la plus grosse pépite du monde pesait 112 kilogrammes). Les minéraux aurifères sont connus pour la plupart de la nature tellurique, par exemple, la calaverite, la créinérite, l'ilvanite, l'aurostibite, la petzite. La teneur moyenne en or des gisements est de 0,001 %. Dans l'eau des océans du monde, la teneur en or dissous est de 0,000000005% (il est empoisonné dans l'océan lorsque l'eau de mer est ingérée). Si nous considérons les organismes vivants, la majeure partie de l'or se trouve dans les grains, les tiges et les feuilles de maïs.

La densité de l'or en tant que métal est de 19,3 (à une température de 20 o C, g/cm3). La valeur de la pression de vapeur d'or (en mm Hg) est de 0,01 (à 1403 o C), 0,1 (à 1574 o C), 10 (à 2055 o C) 100 (à 2412 o C) L'indice de la tension superficielle de le métal (en mN/m) est de 1120 (à une température de 1200 o C). La chaleur spécifique du métal tout en maintenant une pression constante (en J/g · K) est de 0,132 (à une température de 0-100 o C). L'enthalpie standard de formation de l'or ΔH (298 K, kJ/mol) est de 0 (t). L'indice de l'énergie de formation Gibbs standard ΔG (298 K, kJ/mol) est de 0 (t). La valeur de l'entropie standard de formation S (298 K, J/mol · K) est de 47,4 (t). La capacité calorifique molaire standard de l'or Cp (298 K, J / mol · K) est de 25,4 (t). L'indice de l'enthalpie de fusion de l'or ΔHmelt (kJ/mol) est de 12,55. Eh bien, l'enthalpie d'ébullition or ΔHboil (kJ / mol) est de 348,5.

L'or a une ductilité, une malléabilité et une conductivité thermique et électrique élevées. L'or est bien soudé et brasé (sur amalgame). L'or réfléchit le rayonnement infrarouge. L'or naturel a un isotope, Au-197. L'indice de dureté Mohs de l'or est de 2,5. L'or pur est doux.

L'or est l'un des métaux les plus lourds : la densité du métal, comme mentionné ci-dessus, est de 19,3 g/cm3. L'osmium, l'iridium, le platine et le rhénium ont une masse plus importante que l'or.

Propriétés chimiques

L'or est un métal inerte, dans des conditions normales, l'or ne réagit pas avec la plupart des acides, ne forme pas d'oxydes, c'est pourquoi il appartient aux métaux nobles, mais contrairement aux métaux ordinaires, qui sont détruits par l'environnement. On a découvert que l'eau régale dissout l'or, ce qui a ébranlé la confiance dans l'inertie du métal.

Au cours des millénaires, les chimistes ont mené de nombreuses expériences différentes avec l'or, en conséquence, il s'est avéré que l'or n'est pas aussi inerte que les non-spécialistes le pensent. Mais ici, le soufre et l'oxygène (qui sont agressifs envers presque tous les métaux, surtout après chauffage), n'affectent l'or à aucune température. La seule exception concerne les atomes d'or de surface. Lorsqu'ils atteignent 500 à 700 °C, les atomes forment un oxyde fin mais très stable, qui ne se décompose pas en 12 heures lorsqu'il est chauffé à 800 °C. Par exemple, Au 2 O 3 ou AuO (OH). Cette couche d'oxyde a été trouvée à la surface de l'or natif.

L'or ne réagit pas avec l'azote, l'hydrogène, le carbone, le phosphore et lorsqu'ils sont chauffés, les halogènes réagissent avec l'or, formant AuBr 3, AuF 3, AuCl 3 et AuI. Il est facile, même à température ambiante, de réagir avec le brome et l'eau chlorée. Les chimistes rencontrent ces réactifs. Le danger pour les bagues en or dans la vie quotidienne est la teinture d'iode, c'est-à-dire solution hydroalcoolique d'iode et d'iodure de potassium : 2Au + I 2 + 2KI = 2K.

Parmi les potentiels standards, l'or se situe à droite de l'hydrogène, c'est pourquoi il ne réagit pas avec les acides non oxydants. L'or se dissout dans l'acide sélénique chauffé :

2Au + 6H 2 SeO 4 = Au 2 (SeO 4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O,

Dans aussi dans l'acide chlorhydrique concentré en train de passer dans une solution de chlore :

2Au + 3Cl 2 + 2HCl = 2H

Si la solution résultante est évaporée, il devient possible d'obtenir des cristaux d'acide chlorhydrique HAuCl 4 3H 2 O.

Après réduction des sels d'or avec du dichlorure d'étain, une solution colloïdale rouge vif persistante (c'est-à-dire "pourpre cassien") se forme. Certains oxydes d'or (par exemple, AuO 2 et Au 2 O 3) ne peuvent être obtenus qu'en vaporisant le métal à haute température sous vide. L'hydroxyde Au (OH) 3 sous l'action d'alcalis particulièrement forts précipite sous forme d'une solution d'AuCl 3. Le sel Au (OH) 3 avec une base - l'aurat - se forme lorsqu'il est dissous dans des alcalis forts. L'or réagit avec l'hydrogène, formant un hydrure, lorsqu'il atteint une pression de 28 - 65 * 10 -8 Pa et une température de plus de 3500 o C. Sulfoaurate MeAuS est formé dans la réaction de l'or avec l'hydrosulfure de métaux alcalins à haute température . Il existe des sulfures d'or Au 2 S et Au 2 S 3, mais ils sont métastables, se décomposent, séparant une phase métallique.

L'or est dissous dans l'eau régale : Au + HNO 3 + 4HCl = H + NO + 2H 2 O. Après évaporation de la solution, des cristaux d'acide chlorhydrique HAuCl 4 sont capables de dissoudre l'or. Dans l'acide sulfurique, l'or peut se dissoudre avec des oxydants : acide iodique, acide nitrique, dioxyde de manganèse. Dans les solutions de cyanure avec accès à l'oxygène, l'or se dissout, formant des dicyanoaurates très forts : 4Au + 8NaCN + 2H 2 O + O 2 = 4Na + 4NaOH ; cette réaction est à la base d'une méthode industrielle très importante pour l'extraction du minerai d'or.

Il existe des composés organiques de l'or. L'action du chlorure d'or (III) sur les composés aromatiques produit des composés résistants à l'oxygène, à l'eau et aux acides, par exemple : AuCl 3 + C 6 H 6 = C 6 H 5 AuCl 2 + HCl. Les dérivés organiques du métal (I) sont stables en présence de ligands coordonnés à l'or, par exemple la triéthylphosphine : CH 3 Au · P (C 2 H 5) 3.

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