כמה זהב יש באוקיאנוס?

בשנת 1872 פרסם הכימאי הבריטי אדוארד סונשטט דו"ח שהצהיר על קיומו של זהב במי ים. מאז, תגליתו של סונשטט העניקה השראה לרבים, מדענים בעלי כוונות טובות וכלה באמנים ומתנדנדים, למצוא דרך לחלץ אותה.

חוקרים רבים ביקשו לכמת את כמות הזהב באוקיאנוס. קשה לאתר את הסכום המדויק מכיוון שיש זהב במי ים בריכוזים מדוללים מאוד (מוערך בסדר גודל של חלקים לטריליון, או חלק אחד זהב לכל טריליון חלקי מים).

מחקר שפורסם ב- גיאוכימיה יישומית מדד את ריכוז הזהב בדגימות שנלקחו מהאוקיאנוס השקט וגילו כי הם היו בערך 0.03 חלקים לטריליון. מחקרים ישנים יותר דיווחו על ריכוז של כמחלק לטריליון עבור מי ים, פי מאה יותר מאשר דיווחים אחרונים יותר.

חלק מההבדלים הללו ניתן לייחס לנוכחות זיהום בדגימות שנאספו כמו גם ל מגבלות הטכנולוגיה, אשר במחקרים בעבר לא היו רגישים מספיק כדי לזהות במדויק את כמות ה- זהב.

על פי שירות האוקיאנוס הלאומי, יש באוקיינוס ​​כ- 333 מיליון מיילים מעוקבים. קילומטר מעוקב שווה ל 4.17 * 10⁹ מטר מעוקב. באמצעות המרה זו אנו יכולים לקבוע כי ישנם כ- 1.39 * 10¹⁸ מטר מעוקב של מי אוקיינוס. צפיפות המים היא 1000 קילוגרם למטר מעוקב, כך שיש 1,39 * 10²¹ קילוגרמים של מים באוקיינוס.

אם נניח ש 1) ריכוז הזהב באוקיאנוס הוא חלק לטריליון, 2) ריכוז הזהב מחזיק בכל האוקיאנוס מים ו -3) חלקים לטריליון תואמים את המסה, ואז נוכל לחשב כמות משוערת של זהב באוקיאנוס באמצעות הפרטים הבאים שיטה:

• חלק אחד לטריליון תואם טריליון מכלל השלמות, או 1/10¹².
• לכן, כדי לגלות כמה זהב יש באוקיינוס, עלינו לחלק את כמות המים באוקיאנוס, 1.39 * 10²¹ קילוגרמים כפי שחושבו לעיל, לפי 10¹².
• חישוב זה מביא ל -1.39 * 10⁹ קילוגרם זהב באוקיאנוס.
• בעזרת ההמרה 1 קילוגרם = 0.0011 טון, אנו מגיעים למסקנה שיש בערך 1.5 מיליון טון זהב באוקיאנוס (בהנחה של ריכוז של חלק אחד לטריליון).
• אם אנו מיישמים אותו חישוב על ריכוז הזהב שנמצא במחקר האחרון, 0,03 חלקים לטריליון, נגיע למסקנה שיש 45 אלף טון זהב באוקיאנוס.

מכיוון הזהב קיים בכמויות כה נמוכות והוא נכלל ברכיבים רבים אחרים מה- בסביבה הסובבת, יש לעבד דגימות שנלקחו מהאוקיאנוס לפני שניתן יהיה להשיג אותן בצורה מספקת נותח.

ריכוז מוקדם מתאר את התהליך של ריכוז כמויות העקבות של זהב במדגם כך שהריכוז המתקבל נמצא בטווח האופטימלי ביותר לשיטות אנליטיות. גם עם הטכניקות הרגישות ביותר, עם זאת, ריכוז מוקדם עשוי להניב תוצאות מדויקות יותר. שיטות אלה כוללות:

• מסיר מים דרך אידוי, או על ידי הקפאת מים ואז סובלימציה הקרח שהתקבל. עם זאת, הסרת מים ממי הים משאירה כמויות גדולות של מלחים כמו נתרן וכלור מאחור, אותם יש להפריד מהמתרכז לפני ניתוח נוסף.
• חילוץ ממס, טכניקה בה מופרדים רכיבים מרובים במדגם על בסיס עד כמה הם מסיסים בממסים שונים, כמו מים מול ממס אורגני. לשם כך ניתן להמיר זהב לצורה המסיסה יותר באחד הממסים.
• ספיחה, טכניקה בה כימיקלים דבקים למשטח כמו פחמן פעיל. לתהליך זה ניתן לשנות את פני השטח כימית כך שיזהב יכול להיצמד אליו באופן סלקטיבי.
• משקע את הזהב מתוך הפיתרון על ידי תגובתו עם תרכובות אחרות. זה עשוי לדרוש שלבי עיבוד נוספים המסירים אלמנטים אחרים במוצק המכיל זהב.

הזהב יכול להיות גם רחוק יותר מופרד מאלמנטים או מחומרים אחרים העשויים להופיע בדגימות. כמה שיטות להשגת הפרדה הן סינון וצנטריפוגה. לאחר שלבי הריכוז וההפרדה מראש, כמות הזהב יכולה להיות נמדד באמצעות טכניקות המיועדות למדוד ריכוזים נמוכים מאוד, הכוללים:

• ספקטרוסקופיה של קליטה אטומית, המודד את כמות האנרגיה שדגימה סופגת באורכי גל ספציפיים. כל אטום, כולל זהב, סופג אנרגיה במערכת אורך גל ספציפית מאוד. לאחר מכן ניתן לתאם את האנרגיה המדודה לריכוז על ידי השוואת התוצאות למדגם ידוע, או הפניה.
• צירוף אינדוקטיבי ספקטרומטריית מסת פלזמה, טכניקה בה אטומים ממירים תחילה ליונים, ואז ממוינים בהתאם למסה שלהם. ניתן לתאם את האותות המתאימים ליונים השונים הללו לריכוז על ידי מתאם בין התייחסות ידועה.

• זהב קיים במי ים, אך בריכוזים מדוללים מאוד - מעריכים כי בתקופות האחרונות יותר הם בסדר גודל של חלקים לטריליון. מכיוון שריכוז זה כה נמוך, קשה להצביע בדיוק על כמות הזהב באוקיאנוס.
• גם אם יש שפע של זהב באוקיאנוס, העלות להפקת הזהב מהים עשויה ככל הנראה עולה על שווי הזהב שנאסף.
• חוקרים מדדו את ריכוזי הזהב הקטנים הללו בטכניקות המסוגלות למדוד ריכוזים נמוכים מאוד.
• מדידות מחייבות לרוב לרכז את הזהב בדרך כלשהי ולהיפרד ממרכיבים אחרים במדגם מי ים, כדי למזער את השפעות זיהום הדגימה ולאפשר מדויק יותר מידות.

• פאלקנר, ק 'ואדמונד, ג'. "זהב במי ים." 1990. מכתבי מדע כדור הארץ ומכסה פלנטרי, כרך 98, עמ '. 208-221.
• ג'וינר, ט., הילי, מ., צ'קרווארטי, ד., וקויאנאגי, ט. "ריכוז מוקדם לניתוח עקבות של מי ים." 1967. מדע וטכנולוגיה סביבתית, כרך 1, לא. 5, עמ '. 417-424.
• Koide, M., Hodge, V., Goldberg, E., and Bertine, K. "זהב במי ים: נוף שמרני."גיאוכימיה יישומית, כרך 3, לא. 3, עמ '. 237-241.
• מקהות ', ג'. "ריכוז זהב במים טבעיים."כתב העת לחקר הגאוכימיה. 1988, כרך א ' 30, לא. 1-3, עמ '. 85-94.
• שירות האוקיאנוס הלאומי. "כמה מים יש באוקיאנוס?"
• שירות האוקיאנוס הלאומי. "האם יש זהב באוקיאנוס?"
• פירז'ינסקה, ק. "התפתחויות אחרונות בקביעת זהב באמצעות טכניקות ספקטרומטריה אטומית." 2005. ספקטרוכימיקה אקטה חלק ב ': ספקטרוסקופיה אטומית, כרך 60, לא. 9-10, עמ '. 1316-1322.
• ורונזה, ק. "התוכנית של גרמניה שלאחר מלחמת העולם הראשונה לחילוץ זהב מהמים."גיזמודו.