Gorączka złota trwa

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.nZłoto 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.
 Gorączka złota trwa
/ 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.

Oceń artykuł
Wczytuję ocenę...

 

POLECANE
Dramat w Niemczech. Polka wśród ofiar śmiertelnych z ostatniej chwili
Dramat w Niemczech. Polka wśród ofiar śmiertelnych

47-letnia Polka jest jedną z ofiar śmiertelnych wypadku autobusowego, do którego doszło w środę na autostradzie A9 w pobliżu Lipska na wschodzie Niemiec. Policja przekazała w czwartek informacje na temat tożsamości trzech spośród czterech osób zabitych w wypadku.

Dziwne zachowanie Kołodziejczaka na spotkaniu z Ukraińcami. Jest reakcja wiceministra z ostatniej chwili
Dziwne zachowanie Kołodziejczaka na spotkaniu z Ukraińcami. Jest reakcja wiceministra

W środę i w czwartek przedstawiciele resortów infrastruktury, funduszy, rozwoju, finansów, aktywów państwowych oraz rolnictwa uczestniczyli w spotkaniach ze stroną ukraińską. W sieci Ukraińcy opublikowali zdjęcie z nietypową pozą Michała Kołodziejczaka. Jest reakcja wiceministra.

Zełenski: Nie mamy już prawie artylerii z ostatniej chwili
Zełenski: Nie mamy już prawie artylerii

Rosja na 100 proc. wykorzystuje przerwę we wsparciu USA dla Ukrainy; nie mamy już prawie w ogóle artylerii - powiedział w wyemitowanym w czwartek wywiadzie dla amerykańskiej telewizji CBS prezydent Ukrainy Wołodymyr Zełenski. Ostrzegł, że bez amerykańskiego wsparcia Ukraina przegra, a wojna bardzo szybko może "przyjść do Europy".

Dramatyczne wyznanie Zbigniewa Ziobry z ostatniej chwili
Dramatyczne wyznanie Zbigniewa Ziobry

"Choroba bardzo przyspieszyła. W ciągu miesiąca schudłem 10 kilogramów, pojawiły się bardzo mocne bóle i towarzyszył mi coraz większy problem z głosem" - powiedział w programie "Debata Dnia" o stanie swojego zdrowia Zbigniew Ziobro.

Naukowy wieczór z dr Kaweckim: Przez 10 lat Polak nominował do Nobla z fizyki Wiadomości
Naukowy wieczór z dr Kaweckim: Przez 10 lat Polak nominował do Nobla z fizyki

Przez ponad 10 lat Polak formalnie nominował do Nagród Nobla z fizyki! To pierwszy przypadek, gdy opinia publiczna się o tym dowiaduje.

Były minister Tuska zaatakował Dominika Tarczyńskiego: Bedzie miał proces z ostatniej chwili
Były minister Tuska zaatakował Dominika Tarczyńskiego: "Bedzie miał proces"

Były minister finansów, Jan Vincent Rostowski zaatakował na Twitterze [X] Dominika Tarczyńskiego. "Będzie miał proces za publikowanie obrzydliwych fake newsów" - odpowiada europoseł Prawa i Sprawiedliwości

Adam Bodnar powinien podać się do dymisji z ostatniej chwili
"Adam Bodnar powinien podać się do dymisji"

Radosław Fogiel, poseł PiS uważa, że służby złamały prawo, wchodząc do domu b. ministra sprawiedliwości Zbigniewa Ziobry. Jak mówił w czwartek w Studiu PAP, w jego ocenie prokurator Marzena Kowalska i szef MS Adam Bodnar powinni za to ponieść odpowiedzialność i podać się do dymisji.

Ukraińcy opublikowali specyficzne zdjęcie Kołodziejczaka. Zachowywał się dziwnie. Wybiegał z pokoju, pociągał nosem z ostatniej chwili
Ukraińcy opublikowali specyficzne zdjęcie Kołodziejczaka. "Zachowywał się dziwnie. Wybiegał z pokoju, pociągał nosem"

W środę i w czwartek przedstawiciele resortów infrastruktury, funduszy, rozwoju, finansów, aktywów państwowych oraz rolnictwa uczestniczyli w spotkaniach ze stroną ukraińską. W sieci Ukraińcy opublikowali zdjęcie z nietypową pozą Michała Kołodziejczaka.

Zastępca Bodnara: Co Pan zamierza zrobić Panie Ministrze? Wiadomości
Zastępca Bodnara: Co Pan zamierza zrobić Panie Ministrze?

Dziś opinią publiczną wstrząsnęły fakty przedstawione w artykule Patryka Słowika "Sienkiewicz, Wrzosek, Wolne Sądy i wniosek. Jak prokurator walczyła o wolne media". Neoprokuratura opublikowała komunikat o tym, że zajmuje się opisanym w artykule wątkami. Do sprawy odniósł się również prokurator Michał Ostrowski, powołany za czasów Zbigniewa Ziobry, ale pełniący nadal obowiązki, zastępca Prokuratora Generalnego. Prokuratorem Generalnym, wbrew zapowiedziom rozdzielenia tych funkcji, jest obecnie minister sprawiedliwości Adam Bodnar.

Rosyjski myślwiec zestrzelony z ostatniej chwili
Rosyjski myślwiec zestrzelony

Rosyjski myśliwiec Su-35 runął w czwartek do morza w pobliżu Sewastopola na okupowanym przez Rosję Krymie; według wstępnych doniesień pilot przeżył, a maszyna mogła zostać zestrzelona omyłkowo przez rosyjską obronę przeciwlotniczą - podało Radio Swoboda.

REKLAMA

Gorączka złota trwa

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.nZłoto 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.
 Gorączka złota trwa
/ 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.


Oceń artykuł
Wczytuję ocenę...

 

Polecane
Emerytury
Stażowe