التحليل الكهربائي للذهب

بواسطة: - آخر تحديث: ١١:٣٦ ، ٥ أغسطس ٢٠١٩
التحليل الكهربائي للذهب

ما هو الذهب

يعتبر الذهب أحد أثمن المعادن في العالم، وأولها اكتشافًا واستخدامًا من قبل الإنسان؛ إذ يعود تاريخ استخدامه إلى 3400 سنة قبل الميلاد، ولطالما كان رمزًا للجمال والثروة، فقد استخدمه الفراعنة بصناعة توابيتهم، وقد بلغت كمية الذهب المستخدمة في صناعة تابوت توت عنخ آمون 112 كغ، ويُرمز للذهب بالرمز Au، ويُعدّ أحد العناصر الانتقالية، وله العديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية؛ فهو قابل للطرق والسحب، وموصل جيد للكهرباء والحرارة، كما أنّ له كثافة عالية تصل إلى 19.3 غ/سم3، وقدرة عالية على مقاومة عمليات التأكسد، بالإضافة إلى عدم تأثّره بأغلب الحموض والقواعد، وهذه الخصائص جعلت منه مادةً مطلوبةً بشكل كبير لاستخدامه في الصناعات المختلفة، وباستخدام التحليل الكهربائي للذهب يمكن الحصول على الذهب عالي الجودة.[١]

التحليل الكهربائي للذهب

تتم عملية التحليل الكهربائي للذهب والمعادن الثمينة المختلفة باستخدام محاليل السيانيد، ليتم الحصول على هذه المعادن أو تنقيتها من خاماتها المؤكسدة، وتستخدم التقنيات الحالية أقطابًا من الكربون المنشط ليترسب عليها كلّ من السيانيد والذهب الموجودين في المحلول، ويحدث عدد من تفاعلات الأكسدة والاختزال أثناء القيام بعملية التحليل الكهربائي للذهب، وتكون التفاعلات الحاصلة عند المهبط كالآتي: [٢]

-Au(CN)2- + e- → Au + 2CN

-O2 + 2H2O + 4e- → 4OH

-O2 + H2O+ 2e- → OH- + HO2

-2H2O + 2e- → H2 + 2OH

حيث إنّ Au هو الذهب، CN هو السيانيد، H2O هي جزيئات الماء، O يمثل الأوكسجين، H يمثل الهيدروجين، و e يمثل عدد الإلكترونات المتبادلة أثناء التفاعلات السابقة.

وعند تمرير تيار كهربائي تنتقل الإلكترونات إلى المهبط الذي تنجذب إليه أيونات الذهب الموجبة ليتمّ اختزالها إلى معدن الذهب الصلب حسب التفاعل الأول، أمّا التفاعلين الثاني والثالث فهما يمثّلان اختزال الأكسجين في المحاليل القلوية، ويتنافس الأكسجين مع أيونات الذهب لاكتساب الإلكترونات المتدفقة بسبب التيار الكهربائي، وهذا التفاعل يستهلك مقدارًا كبيرًا من الإلكترونات المتدفقة إلى المهبط، ولهذا يجب أن يكون المحلول الكهرلي المستخدم في خلية التحليل هذه مشبعًا بالأكسجين، ليتم بالنهاية اختزال أكبر كمية ممكنة من الذهب والتي قد تصل إلى 99% من أيونات الذهب المستخدمة في تصنيع المحلول، وأما التفاعل الرابع فيمثّل إنتاج الهيدروجين الذي من الممكن أن يحصل أيضًا عندما يكون جهد المهبط أكبر.

استخدامات الذهب وتطبيقاته

بعد القيام بعملية التحليل الكهربائي للذهب للوصول إلى درجة النقاوة المطلوبة، يُصبح من الممكن استخدامه في شتّى الصناعات والمجالات، وبسبب موصليّته العالية للكهرباء، فإنّ أكبر استخدامات الذهب هي التي تدخّل في تصنيع الإلكترونيات وبالأخصّ في عملية طلاء بعض أنواع الدارات والنهايات الكهربائية وأنظمة أشباه الموصلات، كما أنّه يُستخدم في الأقمار الصناعية لمراقبة درجات الحرارة وفي أقنعة بدلات الفضاء لتوفير الحماية اللازمة لرواد الفضاء [٣]، وأيضًا يتم استخدام الذهب في بعض المجالات الطبية، كصناعة الأسنان وعلاج السرطانات؛ فقد وجدت أحفورة شخص لديه أسنان ذهبية من القرن الثالث قبل الميلاد، وحاليًّا يتم حقن النظير المشع للذهب في بعض أنواع الأورام للقضاء عليها.[٤]

المراجع[+]

  1. "What is Gold? - Definition, Properties & Uses", study.com, Retrieved 25-7-2019. Edited.
  2. "Gold electrowinning from diluted cyanide liquors: Performance evaluation of different reaction systems", www.researchgate.net, Retrieved 5-8-2019. Edited.
  3. "Properties, Occurrences, And Uses", www.britannica.com, Retrieved 25-7-2019. Edited.
  4. "Facts About Gold", www.livescience.com, Retrieved 25-7-2019. Edited.