loading
Proszę czekać...
reklama_pozioma
Gorączka złota trwa
Opublikowano dnia 26.04.2017 18:01
Jako wyznacznik władzy, siły i bogactwa złoto długo było obiektem zainteresowań głównie arystokratów, poszukiwaczy skarbów czy miłośników biżuterii, a nie chemików. Wszystko zmieniło się blisko 40 lat temu, wraz z wybuchem kolejnej - tym razem chemicznej - gorączki złota.
Złoto w formie metalicznej, znanej z wyrobów jubilerskich jest nieaktywne chemicznie. W przeciwieństwie do większości metali nie reaguje z tlenem, więc nie zmienia swego koloru tak jak żelazo czy miedź. Właśnie ta cecha zapewniła mu niezastąpione miejsce w jubilerstwie i przydomek najszlachetniejszego z metali. Jednocześnie spowodowała brak zainteresowania nim w chemii, w przeciwieństwie do platyny, srebra czy miedzi.

pixabay



Według „web of science” w 1983 roku na temat złota opublikowano zaledwie dziewięć prac naukowych, podczas gdy w 2016 roku było ich już ponad 5 tysięcy. Dlaczego nagle złoto stało się oczkiem w głowie naukowców na całym świecie, a praca z nim stała się tak fascynująca i owocna? Odpowiedz na to pytanie leży w rozmiarze jego cząsteczek.
 
W latach 70. XX wieku, coraz większe znaczenie zaczęła odgrywać nanotechnologia, która zainteresowała się materią w skali od 1 nanometra do 100 nanometrów. I właśnie nanotechnologia wzięła pod lupę również złoto.
 
Okazało się, że nanocząsteczki złota są niezwykle aktywnie chemicznie i można używać ich w reakcjach chemicznych. Takie „nanozłoto” posiada również inną barwę. Nie jest żółte, lecz czerwone bądź fioletowe - w zależności od wielkości cząsteczki.
 
Już starożytni Rzymianie potrafili przygotowywać złoto w formie nanocząsteczek i używać go do dekoracji. Średniowieczni sztukmistrzowie przy użyciu czerwonego złota dekorowali porcelanę i barwili nim witraże. I choć metody przygotowania nanocząsteczek złota były znane, to nie było wiadomo do czego innego – poza dekoracjami - może ono służyć. To zmieniło się około 1980 roku, kiedy to naukowcy zaczęli stosować złoto jako katalizator.
 
Katalizator to związek, który przyspiesza reakcję chemiczną, a sam nie jest w niej „konsumowany”. Użycie katalizatora w przemyśle obniża koszty produkcji chemikaliów. Często sprawia, że reakcja jest bardziej przyjazna środowisku, gdyż nie powstają w niej toksyczne związki i niechciane komponenty. Szacuje się, że w około 90 proc. wszystkich wytwarzanych materiałów katalizator zostanie zastosowany choć na jednym etapie produkcji.
 
Katalizatorów złotowych używa się na szeroką skalę od 2015 roku w reakcji otrzymywania chlorku winylu - głównego składnika PCW, wykorzystywanego do m.in. produkcji wykładzin podłogowych, stolarki okiennej i drzwiowej, węży i rur. W reakcji tej wyparło ono używany przez lata chlorek rtęci. Ze względu na swą niestabilność powodował on rocznie stratę ponad 600 ton rtęci i negatywnie wpływał na środowisko.
 
Innymi reakcjami, w których złoto odgrywa dziś ogromną rolę, są reakcje utleniania. Dzięki tym reakcjom możemy otrzymywać cenne produkty z prostych, łatwo dostępnych materiałów, bądź rozkładać szkodliwe i niebezpieczne związki do mniej trujących lub zupełnie nieszkodliwych. Należą do ważniejszych procesów w chemii i odnoszą się do wielu dziedzin przemysłu: produkcji farmaceutyków, polimerów czy chemikaliów codziennego użytku. Użycie katalizatorów złotowych pozwala stosować jako utleniacz tlen z powietrza. Złoto potrafi np. utlenić toksyczny tlenek węgla (tzw. czad) do dwutlenku węgla w obecności powietrza w temperaturze niższej niż 0 st. Celsjusza. Podobnie jest w przypadku szkodliwych lotnych związków organicznych np. heksanu czy toluenu. Są one rozkładane w obecności złota do mniej szkodliwych. Japońskie firmy już dziś stosują nanozłoto w filtrach powietrza wykorzystując właśnie tę jego cechę.
 
Złoto wykazuje również inne właściwości. Potrafi tworzyć stopy z innymi metalami. Wykorzystanie stopu złota z palladem znacznie zwiększa wydajność reakcji chemicznych. Oznacza to, że w reakcji, w której dodamy taki katalizator otrzymamy o wiele więcej żądanego produktu, niż gdybyśmy go nie zastosowali. To właśnie katalizatory złoto-palladowe zostały skomercjalizowane w produkcji octanu winylu - składnika farb, klejów i lakierów. Obecnie trwają badania nad wykorzystaniem tych metali do produkcji aldehydu benzoesowego, jednego z głównych składników perfum, przypraw i olejków zapachowych.
 
Co ciekawe nie tylko chemia, ale też medycyna zainteresowała się złotem w postaci nanocząsteczek. Obecnie prowadzone są badania nad użyciem złota do wykrywania nowotworów, niszczenia komórek rakowych i w terapii genowej. Złoto dzięki swoim właściwościom jest również używane w leczeniu zapalania stawów.
 
Jaka więc przyszłość czeka złoto? Zapewne świetlana. Naukowców pracujących ze złotem już kilka razy wymieniano jako potencjalnych laureatów Nagrody Nobla. W niedalekiej przyszłości możemy więc spodziewać się jeszcze większego zainteresowania nim. Skoro przez wieki nie odkryliśmy wszystkich tajemnic złota, to pojawia się pytanie: co jeszcze kryje przed nami ten wyjątkowy kruszec?
 
PAP – Nauka w Polsce, dr Ewa Nowicka
 
Dr Ewa Nowicka pracuje nad użyciem katalizatorów złotowych na Uniwersytecie Technicznym w Berlinie i Instytucie Katalizy w Cardiff. Od 2008 roku współpracuje z Grahamem Hutchingsem, uważanym za jednego z odkrywców heterogenicznych katalizatorów złotowych, który jako pierwszy zaproponował użycie złota w produkcji wspomnianego chlorku winylu.
 
Tekst jest jednym z efektów programu „Rzecznicy Nauki”, zorganizowanego przez Centrum Nauki Kopernik i Fundację British Council. Program umożliwia nawiązanie współpracy pomiędzy popularyzującymi wiedzę naukowcami, a dziennikarzami zajmującymi się sprawami nauki.
Wydarzenia
więcej
Opinie
więcej
Najnowszy numer
Związek
więcej
Wideo Konferencja "Układy zbiorowe droga do społecznej gospodarki rynkowej" - Debata publicystów
Blogi
avatar
Barbara
Piela

[video] Nowa animacja Barbary Pieli: Mistrz "Demolka" Tusk
Nowa animacja Barbary Pieli
avatar
Andrzej
Kołodziejski

Andrzej Kołodziejski: Mundurowe postulaty
Trzy miesiące od konferencji prasowej Federacji Związków Zawodowych Służb Mundurowych, która odbyła się 27 marca, mundurowe związki zawodowe mają podjąć decyzję dotyczącą ogłoszenia ogólnopolskiej akcji protestacyjnej.
avatar
Jerzy
Bukowski

Jerzy Bukowski: Kto ma pamiątki z sypania polskiej Mogiły Mogił?
Wystawa pt. „Kopiec pamięci” zostanie otwarta 6 sierpnia br. i potrwa do 27 stycznia 2019 roku.
ciastkoWykorzystujemy pliki "cookies" aby nasz serwis lepiej spełniał Państwa oczekiwania. Możesz zablokować możliwość wykorzystywania tych plików poprzez zmianę ustawień w swojej przeglądarce internetowej.