Где найти золото. Есть 5 вариантов, один рядом
Человек привык к постоянным изменениям, новым технологиям настолько, что перестал обращать внимание на привычные вещи.
Колесо, огонь, ткань, камень, металл, даже пластик стали для нас чем-то обыденным, повседневным.
Однако есть один вечный материал, не потерявший своей актуальности: золото было и остаётся мерилом ценности и движителем прогресса.
Откуда взялся этот удивительный металл, без которого нет нашей банковской системы и нельзя представить космические полёты?
Почему все, что есть вокруг, так или иначе связано с золотом?
Знакомство человека с золотом
Золотая крошка, полученная просеиванием золотоносного песка
Первые известные письменные упоминания о применении золота в этом значении относятся к египетским записям династии Менеса в 3100 году до н.э., а золотые культовые изделия находят при раскопках шумерских городов-государств, на месте Мохенджо-Даро.
Многие из древнейших источников утверждают, что золото прибыло к ним из колыбели человечества — африканских территорий, на которых сегодня расположены Судан, Эфиопия, Сомали, Зимбабве и, возможно, Руанда.
К сожалению, редкость золота оставила его культовым материалом — иначе вместо «медного века» мы знали бы исторический «золотой век», который наступил бы много раньше.
Сохранившаяся маска империи инков
Тем не менее, цивилизации Центральной и Южной Америки смогли совмещать культовое и промышленное значение золота, изготавливая из него не только амулеты и монеты, но и множество более прозаичных вещей — например, широкоизвестную «черепицу», которой индейцы оплатили Писарро выкуп за Великого Инку.
К сожалению, артефакты Нового Света переплавили в слитки. Они могли бы не только рассказать о применении золота, но и подсказать, как могли его использовать древние европейцы, так же потерявшие в переработке древние вещи из драгоценных металлов.
Уникальные свойства золота, которые нам ещё только понадобятся
Ртуть и сегодня помогает добывать золото
Кроме ковкости и пластичности золото быстро проявило и другие свои чудесные свойства. Одно из них — способность создавать тончайшие плёнки, которые называют «сусальным золотом».
Их получают длительным прокатом, ковкой или нанесением расплава золота с ртутью — амальгамой. В результате получаются листки толщиной до ~0,1 мкм (100 нм). При желании можно создать и тончайшие, но прочные нити-проволоку.
Кроме того, длительное время считалось, что золото нельзя растворить кислотой. По-крайней мере, чистой: из чистых кислот золото поддаётся только селеновой, но традиционно используют «царскую водку».
Золотоносный песок
Уникальные физические свойства и редкое, но своеобразное получение из золотоносных вод (наиболее древняя добыча именно намывная) или самородков дали человечеству повод посчитать золото «металлом богов».
Даже пресловутое «Золотое руно» ничто иное, как овечьи шкуры, разостланные в реках для получения частичек золота. После продолжительного намывания, их сжигали и получали небольшие золотые слитки.
Откуда, по мнению древних людей, бралось золото? Дар подземных богов, их церемониальные вещи и лучи самого солнца.
Золото появилось во взрывах звёзд. Но можно сделать самим
Неочищенный золотой самородок. Такие находили, находят и будут находить
Последующее развитие науки, в особенности ядерной физики и материаловедения, заставило ученых задуматься всерьез: откуда берутся те или иные соединения и элементы Периодической таблицы в природе?
Золото присутствует не только в месторождениях. Оно распылено по всей планете, и в небольших долях присутствует даже в животных и самих людях.
По некоторым оценкам океан содержит 20 миллионов тонн растворенного в воде золота, но в настолько низких концентрациях, что процесс его добычи на данном этапе является слишком дорогостоящим.
Долгое время предполагалось, что золото присутствовало в изначальном составе Земли до формирования земной коры, а вулканическая активность планеты заставила частично «подняться» на поверхность в виде месторождений.
Золотоносная жила. Извлечь металл из такой под силу даже примитивной технологии
Эту теорию частично объясняет присутствие элемента в постмагматических породах. Кроме того, большинство первичных месторождений имеют крупные включения металла и располагаются в виде золотоносных жил.
Однако, большое количество золота распылено в твердых породах в атомарном виде. Кроме того, планеты образуются из газопылевых облаков и содержат только некоторые тяжелые элементы в очень незначительном количестве.
Как показывают современные данные, для получения золота необходима ядерная реакция с высоким излучением нейтронов. Только так, длинной цепочкой преобразований, можно получить радиоактивное золото.
Сверхновая звезда когда-то считалась родоначальником золота
А вот спектральные линии Солнца содержат соответствующие золоту включения. Стало быть, оно там есть и могло бы с солнечным ветром попасть на Землю.
Если не попало туда раньше. Солнечный ветер не обеспечил бы равномерного распределения элемента. Эти противоречия и достижения астрофизики привели к появлению теории о появлении создания золота при взрывах сверхновых звезд.
И только в 2013 году ученым из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже удалось обнаружить следы золота при анализе гамма-всплеска, зафиксированного на расстоянии около 4 миллиардов световых лет от Земли.
Гамма-всплеск был связан со столкновением двух нейтронных звезд и последовавшим взрывом. Именно этот супервзрыв породил золото массой в несколько наших Лун, а также другие тяжелые металлы.
Именно после такого события золото попало к нам
Вероятно, аналогичный поток частиц побывал на Земле около 540 миллионов лет назад и даже раньше, оставив первые золотоносные породы.
Постепенно рассеянные атомы под действием геологических процессов сформировали современные золотые жилы, с которыми все человечество знакомо по десяткам произведений, описывающих «золотую лихорадку».
Золото есть во всём, и даже в нас. Но совсем немного
Золота почти всегда добывают там, где вода: оно вымывается из руд
Бомбардировка из космоса удалась: сегодня золото можно найти везде, хотя в процентном соотношении к общей массе планеты его очень мало.
Так, в кубометре воды находится не менее 5 килограмм этого металла. Первичные золотоносные руды содержат не менее 25–40% элемента, что очень много по сравнению с другими промышленными металлами.
Кроме того, распространена самородная форма как относительно чистого золота, так и его естественного сплава с серебром — электрума.
Ещё одна форма самородного золота: «зерна»
Часто самородки встречаются во вторичных насыпных месторождениях, появившихся в результате разрушения первичных золотоносных пород.
Иные, более легкие минералы покидают это место под действием ветра или воды, повышая концентрацию золота на определенном участке.
Благодаря таким месторождениям, человечество начало добывать золото промышленным способом уже 3000 лет назад. Тем же временем датируются первые украшения, найденные в гробницах древних Египта и Шумера — колыбелей человеческой цивилизации.
Современные охотники за золотом мало отличаются от своих коллег тысячу или две назад
Сегодня добыто порядка 166,6 тысяч тонн золота. Ежегодно эта цифра увеличивается на почти 3 тысячи тонн, причем цифра неуклонно растет.
Меньше, чем конструкционных металлов вроде железа или никеля. Но едва ли не 30% драгоценного металла в прошлом получено из самородной и намывной формы, что невозможно для других.
Добыча золота неизменна тысячи лет. Но есть варианты
Комбинат для химического получения золота из руд
В прошлом золото в основном добывалось промывкой — модифицированным древним способом. Раньше это делали в золотоносных реках, собирая песок и промывая его под напором воды.
Сегодня золотоносную руду поднимают на поверхность, дробят её (аккуратно, чтобы не просмотреть самородки) и обрабатывают в потоке воды. Минералы с плотностью меньше золота (а это почти все минералы земной коры) смываются, и металл концентрируется в тяжёлой фракции песка, которая называется шлихом.
Драга, промышленным способом промывающая золотоносный песок
Кроме того, получили распространение химические методы получения золота из минералов с низким содержанием элемента. Подходит он и для крепко связанных частиц основной породой золота.
Амальгамация известна с I века до нашей эры благодаря работам на месторождениях современной Испании. Этот метод предполагает смешивание золотоносной породы с ртутью, сбор амальгамы и последующее разделение металлов.
В Африке и сегодня добывают золото с помощью ртути. Голыми руками
Цианирование предполагает растворение золота из пород с помощью синильной кислоты, воздуха и воды. Имеет ограниченное применение и даёт металл с множеством примесей, но в ряде случаев безальтернативен.
Регенерация осуществляется действием 10% раствора щёлочи на растворы солей золота с последующим осаждением аффинажного золота на алюминий из горячего раствора. Сложный и дорогостоящий метод.
Без золота нет экономики, гаджетов и танков
Золотой стандарт отменили. Но роль золота в экономике увеличилась
Все знают, что из золота с добавлением других металлов делают ювелирные украшения (чистое золото слишком мягкое, чтобы держать форму), и что в его «виртуальные слитки» можно инвестировать сбережения.
Многие знают, что золото являлось основой банковской системы мира, пока не был осуществлен переход к единой условной единице — доллару, в котором сегодня производятся основные взаиморасчеты на международной арене.
Но главное значение золота в XX и XXI веке чаще всего ускользает от внимания. Золото — превосходный проводник, не поддающийся воздействию большинства окислителей, поэтому не теряющий своих электрических свойств.
Золоченые радиодетали раньше использовались в военной технике. Теперь — во всей высокоточной
Поэтому из него делали и продолжают делать контакты особо ответственных приборов. Им покрывают платы, разъемы и даже добавляют в провода для их гарантированной работы.
Что ещё важнее, золото применяется в качестве мишеней при изготовлении различных источников излучения: на них происходит резкая остановка разогнанных частиц для последующего получения других, искомых в эксперименте.
Вопреки усмешкам вокруг аудиофилов, в ряде схем золото безальтернативно: заменить его можно только более дорогими и труднообрабатываемыми редкоземельными металлами, такими как палладий, иридий, платина.
Чаще всего добывать золото из приборов нетрудно, но утомительно. Зато почти химически чистое
Серебро не так хорошо поддается пайке и куда чувствительнее к агрессивным средам. Так же оно имеет определенные электорхимические свойства, не позволяющие использование «аргентума» в высокоточной технике из-за изменения параметров материала.
Условный ламповый телевизор «Рекорд» из прошлого века содержал до 100 миллиграмм золота и около 2,5 грамм серебра. Более точные военная техника или профессиональные измерительные приборы — ещё больше.
Вместо финала: золото нужно даже в космосе
Израильский спутник, покрытый золотой фольгой для теплоизоляции
Конечно, сейчас в таких количествах драгоценные металлы в бытовой технике не используются, но ежегодно не менее 10% от общей добычи (примерно 300 тонн на 2014 год) идет для изготовления промышленных изделий.
В результате вторичная переработка золота достигает не менее четверти от общей добычи, или 1100 тонн.
В ближайшее время будут протестированы «золоченые крылья» для космических аппаратов — солнечные панели нового типа с напылением тонких пленок золота, которые повысили эффективность панелей в 11 раз.
Нанопленка, необходимая для изготовления высокоэффективной солнечной батареи
Без золота — не будет звездных перелетов, зубных протезов и высокоточной электроники.
Но чем больше потребление, тем больше добыча: недалек тот день, когда золото на Земле добывать станет экономически неэффективно.
И вот тогда появятся первые космические колонии для добычи драгоценных металлов на Луне и Марсе, как предсказывали писатели-фантасты. Настанет эпоха межпланетных перелетов, которую породит новая «золотая лихорадка».
