Kiek aukso yra vandenyne?

1872 m. Britų chemikas Edwardas Sonstadtas paskelbė pranešimą, kuriame skelbiama, kad jūros vandenyje yra aukso. Nuo to laiko Sonstadto atradimas paskatino daugelį, nuo gerai apgalvotų mokslininkų iki menininkų ir sukčių, rasti būdą, kaip tai išgauti.

Daugybė tyrėjų mėgino išmatuoti aukso kiekį vandenyne. Tikslų kiekį sunku tiksliai nustatyti, nes auksas jūros vandenyje yra labai praskiestose koncentracijose (apskaičiuota kaip dalys trilijonui dalių arba viena aukso dalis trilijonui vandens dalių).

Tyrimas paskelbtas Taikomoji geochemija išmatuojo aukso koncentraciją mėginiuose, paimtuose iš Ramiojo vandenyno, ir nustatė, kad jie buvo apie 0,03 dalys viename trilijonui. Senesni tyrimai parodė, kad jūros vandenyje yra maždaug 1 dalis trilijonui, tai yra apie 100 kartų daugiau nei kituose, naujesniuose pranešimuose.

Kai kurie iš šių neatitikimų gali būti siejami su užterštumu paimtuose mėginiuose, taip pat ir dėl technologijos apribojimai, kurie ankstesniuose tyrimuose galbūt nebuvo pakankamai jautrūs, kad būtų galima tiksliai nustatyti auksas.

Pagal Nacionalinė vandenyno tarnyba, vandenyne yra apie 333 milijonai kubinių mylių vandens. Viena kubinė mylė yra lygi 4,17 * 10⁹ kubiniai metrai. Naudodami šią konversiją galime nustatyti, kad yra apie 1,39 * 10¹⁸ kubinių metrų vandenyno vandens. Vandens tankis yra 1000 kilogramų kubiniame metre, taigi yra 1,39 * 10²¹ kilogramų vandens vandenyne.

Jei darysime prielaidą, kad 1) aukso koncentracija vandenyne yra 1 dalis trilijonui, 2) ši aukso koncentracija telpa visuose vandenynuose vandens ir 3) trilijono dalys atitinka masę, tada mes galime apskaičiuoti apytikslį aukso kiekį vandenyne, naudodami šiuos duomenis: metodas:

• Viena trilijono dalis atitinka vienas trilijonas viso, arba 1/10¹².
• Taigi, norėdami sužinoti, kiek aukso yra vandenyne, turime padalinti vandens kiekį vandenyne, 1,39 * 10.²¹ kilogramai, apskaičiuoti aukščiau, iš 10¹².
• Šis skaičiavimas lemia 1,39 * 10⁹ kilogramų aukso vandenyne.
• Naudodamiesi 1 kilogramo = 0,0011 tonų konvertavimu, prieiname išvadą, kad jų yra maždaug 1,5 milijono tonų aukso vandenyne (darant prielaidą, kad koncentracija yra 1 dalis trilijonui).
• Jei tą patį skaičiavimą taikytume naujausiame tyrime rastam aukso koncentracijai (0,03 dalys trilijonui), padarytume išvadą, kad yra 45 tūkstančiai tonų aukso vandenyne.

Kadangi aukso yra tokiais mažais kiekiais ir jis yra kartu su daugeliu kitų komponentų iš supančioje aplinkoje, mėginiai, paimti iš vandenyno, turi būti apdoroti, kad būtų galima tinkamai juos įvertinti analizuojami.

Išankstinis sutelkimas aprašomas mažų aukso kiekių koncentravimo mėginyje procesas, kad gauta koncentracija būtų optimaliame daugumos analizės metodų diapazone. Net ir naudojant jautriausius metodus, išankstinis koncentravimas vis tiek gali duoti tikslesnius rezultatus. Šie metodai apima:

• Vandens pašalinimas išgarinant arba užšaldant vandenį ir tada sublimavimas susidariusio ledo. Pašalindami vandenį iš jūros vandens, dideliais kiekiais druskos, pavyzdžiui, natrio ir chloro, atsidursite prieš atliekant tolesnę analizę.
• Tirpiklio ekstrahavimas, metodas, kurio metu keli bandinio komponentai yra atskirti atsižvelgiant į tai, kiek jie tirpsta skirtinguose tirpikliuose, pavyzdžiui, vandenyje, palyginti su organiniu tirpikliu. Tam auksas gali būti paverstas tokia forma, kuri geriau tirpsta viename iš tirpiklių.
• Adsorbcija, metodas, kurio metu cheminės medžiagos prilimpa prie paviršiaus, pavyzdžiui, aktyvuotos anglies. Šiam procesui paviršius gali būti chemiškai modifikuotas, kad auksas galėtų pasirinktinai prie jo prilipti.
• Krituliai auksas iš tirpalo, reaguojant su kitais junginiais. Tam gali prireikti papildomų apdorojimo žingsnių, kurie pašalina kitus elementus iš aukso turinčio kietojo elemento.

Auksas taip pat gali būti toliau atskirtas iš kitų elementų ar medžiagų, kurių gali būti pavyzdžiuose. Kai kurie atskyrimo būdai yra filtravimas ir centrifugavimas. Atlikus išankstinį sukoncentravimą ir atskyrimą, aukso kiekis gali būti išmatuota naudojant metodus, kurie yra skirti išmatuoti labai mažas koncentracijas, įskaitant:

• Atominės absorbcijos spektroskopija, kuris išmatuoja energijos kiekį, kurį mėginys sugeria tam tikrais bangų ilgiais. Kiekvienas atomas, įskaitant auksą, sugeria energiją labai specifiniame bangų ilgių rinkinyje. Išmatuota energija tada gali būti koreliuojama su koncentracija, palyginant rezultatus su žinomu mėginiu arba etalonine verte.
• Induktyviai sujungtos plazmos masių spektrometrija, metodas, kurio metu atomai pirmiausia paverčiami jonais, o tada rūšiuojami atsižvelgiant į jų masę. Šiuos skirtingus jonus atitinkančius signalus galima koreguoti su koncentracija, koreliuojant juos su žinoma etalonine reikšme.

• Auksas yra jūros vandenyje, tačiau labai praskiestose koncentracijose - paskutiniais laikais apskaičiuota, kad jo dalys bus viena trilijoną dalių. Kadangi ši koncentracija yra tokia maža, sunku tiksliai nustatyti, kiek aukso yra vandenyne.
• Net jei vandenyne yra gausybė aukso, išlaidos aukso išgavimui iš jūros greičiausiai viršytų surinko aukso vertę.
• Tyrėjai išmatavo šias mažas aukso koncentracijas metodais, kuriais galima išmatuoti labai mažas koncentracijas.
• Matuojant dažnai reikalaujama, kad auksas būtų tam tikru būdu sukoncentruotas ir atskirtas nuo kitų komponentų jūros vandens mėginyje, kad būtų kuo mažiau mėginių užteršimo ir būtų galima tiksliau nustatyti matavimai.

• Falkneris, K., ir Edmondas, Dž. „Auksas jūros vandenyje“. 1990 metai. Žemės ir planetų mokslo laiškai, t. 98, p. 208-221.
• Joyner, T., Healy, M., Chakravarti, D., ir Koyanagi, T. „Išankstinė koncentracija jūros vandenų pėdsakų analizei“. 1967. Aplinkos mokslas ir technologijos, t. 1, Nr. 5, p. 417-424.
• Koide, M., Hodge, V., Goldberg, E., ir Bertine, K. „Auksas jūros vandenyje: konservatyvus požiūris.“Taikomoji geochemija, t. 3, ne. 3, p. 237-241.
• McHugh, Dž. „Aukso koncentracija natūraliuose vandenyse“.Geocheminių tyrinėjimų žurnalas. 1988, t. 30, Nr. 1–3, p. 85-94.
• Nacionalinė vandenyno tarnyba. "Kiek vandens yra vandenyne?"
• Nacionalinė vandenyno tarnyba. „Ar vandenyne yra aukso?“
• Pyrzynska, K. „Naujausi pokyčiai nustatant auksą atominės spektrometrijos metodais“. 2005. Spectrochimica Acta B dalis: Atominė spektroskopija, t. 60, Nr. 9-10, p. 1316-1322.
• Veronese, K. „Vokietijos po Pirmojo pasaulinio karo sukurta schema išgauti auksą iš vandens“.Gizmodo.