تويت
الذهب
الذهب معدناً
لم يشغف البشر بمادة أكثر من الذهبgold، فهو هدف المكتشفين والمغامرين ومطمح اللصوص والغزاة، كما شكَّل القوة الرئيسية المحركة في التاريخ، إذ اشتعلت حروب وانهارت إمبراطوريات، للحصول عليه. وشجعت السفن المحملة بالذهب نشوء زمن القراصنه. ودفعت رغبة اقتناء الذهب من يُدْعَون بالسيميائيين في القرون الوسطى، وقبلهم العلماء العرب، إلى محاولة صنع الذهب من معادن رخيصة مثل الرصاص والنحاس. ومع أنهم أخفقوا، غير أنه كان لعملهم وتجاربهم فضل على تطور علم الكيمياء، وقد تحقّق حلم السيميائيين في القرن العشرين، بالحصول على كميات ضئيلة من الذهب من معادن أخرى باستخدام المسرِّعات.
عرف الإنسان الذهب قبل التاريخ، واستخدم أدواته الحجرية لتطريقه وتشكيله في نواحٍ عملية، وعندما وصل كريستوف كولومبوس الهند الغربية وجد السكان المحليين يستخدمون خطافات من ذهب لصيد السمك.
يوجد الذهب صرفاً في الترب والصخور ورواسب الأنهار والمحيطات مشكلاً نسبة 5×10-7 % من وزن القشرة الأرضية، كما يوجد في باطن الأرض على شكل عروق. ولاستخراجه تستخدم طريقة المنجم المفتوح، فتحفر أنفاقُ تصل إلى أعماق كبيرة، بلغت في جنوب إفريقية نحو 4000م. وتجرى، بعد عمليات الطحن الميكانيكي للتربة، إجراءات الطفو والتصويل بالماء للحصول على الذهب النقي. كما يوجد الذهب أحياناً مع فلزات الحديد والرصاص والنحاس الكبريتية. ويستخلص من فلزاته، وهو بالحالة الحرة، بتفاعله مع محلول مركبات السيانيد بعد المعالجة الميكانيكية، فينحل الذهب بوجود أكسجين الهواء مكوناً الشاردة المعقدة [Au(CN)2]- ومن ثم يرسب الذهب بإرجاعه بالزنك. وينقى من الزنك بمعالجته بحمض الكبريت ثم بالتحليل الكهربائي، وأخيرا يصهر الذهب المنقى ويصب في قوالب على شكل قطعة آجر أو سبيكة.
عنصر الذهب معدن أصفر لمّاع، ثقيل إذ أن كثافته ضعف كثافة الرصاص تقريباً، إذ تبلغ كثافته 19.52غ/سم3. وهو أكثر المعادن قابلية للطرق والسحب، فيمكن طرق وريقة ذهب إلى أجزاء من المليون من الميلي متر، ويمكن سحب غرام واحد من الذهب إلى طول 20 كيلومتراً، وهو ناقل ممتاز للحرارة والكهرباء. ينصهر عند الدرجة 1064 ْس ويغلي في الدرجة 2807 ْس.
يرمز لعنصر الذهب Au من اسمه اللاتيني (aurum)، عدده الذري 79 وعدده الكتلي 197 فيكون عدد النترونات في النواة 118. تتوزع إلكتروناته على النحو الآتي [Xe] 4f14 5d10 6s1، إذ تدل [Xe] على الترتيب الإلكتروني في ذرة الغاز الخامل الزينون، ويكون توزعها حسب سويات الطاقة كالآتي:
2، 8، 18، 32، 18، 1.
الذهب واحد من المعادن النبيلة، نظراً لخموله ومقاومته الدخول في التفاعلات الكيمياوية، فهو يملك مناعة نحو تأثير الأكسجين، لذا لا يتآكل أو يبهت لونه أو يصدأ مع مرور الزمن، فقد كشفت كنوز من العملات بعد قرون من دفنها في البحر أو الأرض وبقيت لامعة مثل اليوم الذي فقدت فيه. وهو لا يتفاعل مع الحموض الشائعة، لكنه يتفاعل مع محلول 3/1 من حمض كلور الماء وحمض الآزوت والذي يدعى ماء الذهب أو الماء الملكي مشكلاً معقداً ثابتاً بحسب التفاعل:
كما يشكل معقداً ثابتاً مع شاردة السيانيد
يتحد الذهب مع الهالوجينات (الفلور، الكلور، البروم، اليود). ويملك درجتي أكسدة +1 و+3.
يشكل الذهب مع معادن أخرى خلائط (سبائك)، فعندما يكون مع الفضة يبقى طرياً وقابلاً للطرق والسحب، ويضاف إليه عادة النحاس لإعطائه القساوة المطلوبة. وتفيد هذه الخلائط في صناعة المجوهرات من خواتم وأساور وعقود وغيرها، لأن الذهب النقي لين جداً يمكن طيه وليُّه باليد ولا يحتمل اللبس المستمر. تعد صناعة المجوهرات أهم استخدامات الذهب، وتصنع منه عادة كثير من التماثيل والأكواب والصحون، كما توضع تزيينات جميلة على أواني الخزف الصيني. وتستخدم أوراق الذهب لتغطية قباب بعض المساجد والمعابد أو للكتابة على نوافذ المتاجر وأبواب المكاتب أو أغلفة الكتب. كما يستخدم بشكل واسع مادة مالئة في طب الأسنان وله استخدام محدود في الطب في معالجة التهاب المفاصل، واستخدمت نظائر الذهب المشعة في معالجة السرطان، كما استخدمت صفائحه في الجراحة الدقيقة. ويستعمل الذهب حفازاً (وسيطاً) في العمليات الكيمياوية والحيوية، وبما أنه يقاوم التآكل فقد استخدم في الموصلات الكهربائية حيث تكون الدقة العالية مطلوبة. وتشكل الطبقات أو الأغشية الرقيقة من الذهب مرشحات فعالة للأشعة تحت الحمراء، لذا تستخدم في تغطية مركبات الفضاء وخوذات رواد الفضاء. ويلقى الذهب استعمالاً متزايداً في صناعة الترانزيستور والدارات المتكاملة.
ويعبر عن نقاوة الذهب بالقيراط وهو تدريج من أصل 24، فالذهب النقي هو 24 قيراطاً، وخليطة تحوي 75% ذهباً توصف أنها 18 قيراطاً ذهب.
عبد المجيد شيخ حسين
الذهب معدناً
لم يشغف البشر بمادة أكثر من الذهبgold، فهو هدف المكتشفين والمغامرين ومطمح اللصوص والغزاة، كما شكَّل القوة الرئيسية المحركة في التاريخ، إذ اشتعلت حروب وانهارت إمبراطوريات، للحصول عليه. وشجعت السفن المحملة بالذهب نشوء زمن القراصنه. ودفعت رغبة اقتناء الذهب من يُدْعَون بالسيميائيين في القرون الوسطى، وقبلهم العلماء العرب، إلى محاولة صنع الذهب من معادن رخيصة مثل الرصاص والنحاس. ومع أنهم أخفقوا، غير أنه كان لعملهم وتجاربهم فضل على تطور علم الكيمياء، وقد تحقّق حلم السيميائيين في القرن العشرين، بالحصول على كميات ضئيلة من الذهب من معادن أخرى باستخدام المسرِّعات.
عرف الإنسان الذهب قبل التاريخ، واستخدم أدواته الحجرية لتطريقه وتشكيله في نواحٍ عملية، وعندما وصل كريستوف كولومبوس الهند الغربية وجد السكان المحليين يستخدمون خطافات من ذهب لصيد السمك.
يوجد الذهب صرفاً في الترب والصخور ورواسب الأنهار والمحيطات مشكلاً نسبة 5×10-7 % من وزن القشرة الأرضية، كما يوجد في باطن الأرض على شكل عروق. ولاستخراجه تستخدم طريقة المنجم المفتوح، فتحفر أنفاقُ تصل إلى أعماق كبيرة، بلغت في جنوب إفريقية نحو 4000م. وتجرى، بعد عمليات الطحن الميكانيكي للتربة، إجراءات الطفو والتصويل بالماء للحصول على الذهب النقي. كما يوجد الذهب أحياناً مع فلزات الحديد والرصاص والنحاس الكبريتية. ويستخلص من فلزاته، وهو بالحالة الحرة، بتفاعله مع محلول مركبات السيانيد بعد المعالجة الميكانيكية، فينحل الذهب بوجود أكسجين الهواء مكوناً الشاردة المعقدة [Au(CN)2]- ومن ثم يرسب الذهب بإرجاعه بالزنك. وينقى من الزنك بمعالجته بحمض الكبريت ثم بالتحليل الكهربائي، وأخيرا يصهر الذهب المنقى ويصب في قوالب على شكل قطعة آجر أو سبيكة.
عنصر الذهب معدن أصفر لمّاع، ثقيل إذ أن كثافته ضعف كثافة الرصاص تقريباً، إذ تبلغ كثافته 19.52غ/سم3. وهو أكثر المعادن قابلية للطرق والسحب، فيمكن طرق وريقة ذهب إلى أجزاء من المليون من الميلي متر، ويمكن سحب غرام واحد من الذهب إلى طول 20 كيلومتراً، وهو ناقل ممتاز للحرارة والكهرباء. ينصهر عند الدرجة 1064 ْس ويغلي في الدرجة 2807 ْس.
يرمز لعنصر الذهب Au من اسمه اللاتيني (aurum)، عدده الذري 79 وعدده الكتلي 197 فيكون عدد النترونات في النواة 118. تتوزع إلكتروناته على النحو الآتي [Xe] 4f14 5d10 6s1، إذ تدل [Xe] على الترتيب الإلكتروني في ذرة الغاز الخامل الزينون، ويكون توزعها حسب سويات الطاقة كالآتي:
2، 8، 18، 32، 18، 1.
الذهب واحد من المعادن النبيلة، نظراً لخموله ومقاومته الدخول في التفاعلات الكيمياوية، فهو يملك مناعة نحو تأثير الأكسجين، لذا لا يتآكل أو يبهت لونه أو يصدأ مع مرور الزمن، فقد كشفت كنوز من العملات بعد قرون من دفنها في البحر أو الأرض وبقيت لامعة مثل اليوم الذي فقدت فيه. وهو لا يتفاعل مع الحموض الشائعة، لكنه يتفاعل مع محلول 3/1 من حمض كلور الماء وحمض الآزوت والذي يدعى ماء الذهب أو الماء الملكي مشكلاً معقداً ثابتاً بحسب التفاعل:
كما يشكل معقداً ثابتاً مع شاردة السيانيد
يتحد الذهب مع الهالوجينات (الفلور، الكلور، البروم، اليود). ويملك درجتي أكسدة +1 و+3.
يشكل الذهب مع معادن أخرى خلائط (سبائك)، فعندما يكون مع الفضة يبقى طرياً وقابلاً للطرق والسحب، ويضاف إليه عادة النحاس لإعطائه القساوة المطلوبة. وتفيد هذه الخلائط في صناعة المجوهرات من خواتم وأساور وعقود وغيرها، لأن الذهب النقي لين جداً يمكن طيه وليُّه باليد ولا يحتمل اللبس المستمر. تعد صناعة المجوهرات أهم استخدامات الذهب، وتصنع منه عادة كثير من التماثيل والأكواب والصحون، كما توضع تزيينات جميلة على أواني الخزف الصيني. وتستخدم أوراق الذهب لتغطية قباب بعض المساجد والمعابد أو للكتابة على نوافذ المتاجر وأبواب المكاتب أو أغلفة الكتب. كما يستخدم بشكل واسع مادة مالئة في طب الأسنان وله استخدام محدود في الطب في معالجة التهاب المفاصل، واستخدمت نظائر الذهب المشعة في معالجة السرطان، كما استخدمت صفائحه في الجراحة الدقيقة. ويستعمل الذهب حفازاً (وسيطاً) في العمليات الكيمياوية والحيوية، وبما أنه يقاوم التآكل فقد استخدم في الموصلات الكهربائية حيث تكون الدقة العالية مطلوبة. وتشكل الطبقات أو الأغشية الرقيقة من الذهب مرشحات فعالة للأشعة تحت الحمراء، لذا تستخدم في تغطية مركبات الفضاء وخوذات رواد الفضاء. ويلقى الذهب استعمالاً متزايداً في صناعة الترانزيستور والدارات المتكاملة.
ويعبر عن نقاوة الذهب بالقيراط وهو تدريج من أصل 24، فالذهب النقي هو 24 قيراطاً، وخليطة تحوي 75% ذهباً توصف أنها 18 قيراطاً ذهب.
عبد المجيد شيخ حسين