موسوعة الكيمياء - قائمة العناصر : الذهب



الذهب

الذهب هو معدن ثمين وعنصر كيميائي يرمز له بالرمز Au. وهو لين ولامع أصفر اللون، استخدم كوحدة نقد عند العديد من الشعوب والحضارات والدول، كما أنه يستخدم في صناعة الحلي والجواهر.جمال الذهب يؤهله ليكون المادة المفضلة لصناعة هذه المجوهرات المصممة بدقة.

المظهر : أصفر معدنى ذهبى

الرقم : 79

الرمز : Au

السلسلة الكيميائية : فلزات انتقالية

المجموعة : 11

الدورة : 6

المستوى الفرعى : d

عدد الإلكترونات لكل مسوى : 2, 8, 18, 32, 18, 1

قيمة الذهب تؤهله لأن يكون الأسلوب النقدي الأساسي لتسديد الديون العالمية. الصورة لمخزن الذهب بالبنك الفيدرالي الاحتياطي بنيويورك الذي يحفظ احتياطي الذهب لكثير من الدول في خزائنه. الذَّهب عنصر فلزي رمزه الكيميائي (Au) وهو واحد من العناصر التي عرفت منذ القِدَم. وقد كان امتلاك الذهب بلونه الأصفر البراق والجذاب علامة تدل على الثراء لآلاف من السنين. وقد عرف قدماء المصريين كيف يُطرق الذهب لصفائح رقيقة، لدرجة نحتاج معها لما يقرب من 367,000 صفيحة للحصول على مجموعة صفائح رقيقة يبلغ سُمكها 2,5 سم. وخلال القرون الوسطى، نشأ علم كامل قائم بذاته يسمى الخيمياء نتيجة المحاولات التي بذلت لصنع الذهب بطرق اصطناعية. ولابد من خلط الذهب بفلز آخر إذا أردنا صنع جسم صلب منه كقطعة مجوهرات مثلاً. ويسمى هذا الخليط سبيكة. وسبائك الذهب تقاس بالقيراط، والقيراط يساوي واحدًا من أربعة وعشرين جزءًا. وهكذا، فإن الذهب عيار 24 قيراطًا هو الذهب النقي. وذهب عيار 18 قيراطًا يتكون من 18 جزءًا من الذهب و6 أجزاء من فلز آخر.

وينصهر الذهب النقي عند درجة حرارة 1,064,43°م. ويغلي عند درجة 2,807°م، وينتمي للمجموعة (11) بالجدول الدوري للعناصر. أما وزنه الذري فهو 196,967، وعدده الذري هو 79 . وكثافته تعادل 19,32جم/سم§ عند درجة حرارة 20°م. ويمكن إذابته في خليط من حمض الكلور، والنتريك والمسمى الماء الملكي

نبذة تاريخية

لا يعرف متى اكتُشف الذهب لأول مرة، ولكن من الواضح أن البشرية منذ القدم قد قدرت ما للذهب من قيمة. ولقد اقترن الذهب بالآلهة عند بعض الشعوب، ولذا فقد حظي بمكانة خاصة. وقد عثر علماء الآثار على كؤوس ومجوهرات ذهبية، يرجع تاريخ صنعها إلى سنة 3500 ق.م، صنعها أهل الحضارات القديمة في أور في بلاد ما بين النهرين (العراق الآن). كذلك عُثر على مجوهرات في مقابر الفراعنة المصريين يرجع تاريخها إلى الفترة الزمنية نفسها. وقد آمن قدماء المصريين بأن الذهب هو معدن الآلهة وكل الذهب كان للفرعون.

ومنذ تلك الأزمان القديمة لبس الملوك تيجانًا ذهبية. وكان الذهب موجودًا بوفرة في الأراضي التي حول البحر الأبيض المتوسط. وقد صنع أهالي مسيني باليونان كاسات ذهبية بمقابض مزخرفة. وقد عثر علماء الآثار على مثل هذه الكاسات في مقابر الملوك المدفونين في 1500 ق.م. تقريبًا. وقد استخدم سكان الصين، وكريت، والهند، وبلاد فارس، (إيران اليوم) الذهب لصنع أشياء جميلة مثل الصحون والسلطانيات والكاسات. وفي بعض الأحيان تُغطى مقابض السيوف بالذهب.

وقليل من أعمال الرومان الذهبية قد بقي. وقد دفن الأغنياء في بعض الأوقات كنوزًا من الذهب والفضة في أزمان الحرب. وفي الزمن الحاضر استخرج الناس بعضًا من هذه الكنوز. وقد ضرب الرومان العملات ولبس الأغنياء منهم المجوهرات الذهبية.

 الخصائص

علم البلورات

يتبلور الذهب في فصيلة المكعب ، النظام الكامل التماثل (سداسي الثماني الأوجه Hexoctahedral) . والشكل الغالب على البلورات هو ثماني الأوجه. وقد تكون البلورات في هيئة مفلطحة أو شجرية متشابكة. ويوجد المعدن غالبا في هيئة صفائح غير منتظمة الشكل أو قشور أو كتل. الصلادة = 2.5 – 3 ، الوزن النوعي = 15.6 – 19.3. قابل للسحب والطرق. ولا يوجد انفصام ومكسره مسنن. اللون أصفر ذهبي فاقع أو فاتح تبعا لكمية الفضة المختلطة مع المعدن.

علم المعادن

يتركب المعدن كيميائيا من عنصر الذهب ولو أنه غالبا يحتوي على كميات متفاوتة من الفضة (قد تصل إلى 40%) ، وكذلك يحتوي على الحديد والرصاص والبزموت .. الخ. ويعرف الذهب الذي يحتوي على كميات عالية من الفضة (من 20 إلى 40%) باسم الاليكتروم. ينصهر المعدن بسهولة. درجة الانصهار 3 (1063ºم) ولا يذوب في الأحماض المختلفة ولكنه يذوب في الماء الملكي (مخلوط حمضي الهيدروكلوكري والنيتريك).

يتميز المعدن عن بعض المعادن الكبريتيدية المشابهة (البيريت والكالكوبيريت) وعن الميكا الصفائحية ذات البريق الأصفر بواسطة قابليته للطرق ووزنه النوعي العالي وعدم قابليته للذوبان في الأحماض . الذهب ولو أنه عنصر نادر إلا أنه يوجد منتشار في الطبيعة بكميات ضئيلة. ويوجد الذهب في الطبيعة على حالتين: (1) في موضعه (رواسب أولية) . (2) في التجمعات (رواسب منقولة).

التواجد

أما الرواسب الموضعية (الأولية) فتشمل الوجود في عروق مائية حارة – أهمها العالية الحرارة ولو أنه يوجد في الأنواع الأخرى – ذات اصل ناري حمضي. ويوجد مصاحبا الذهب في هذه العروق معدن البيريت بصفة شائعة . وكذلك توجد معادن أخرى تشمل كالكوبيريت جالنيا ، ستبنيت ، تتراهيدريت ، سفاليريت ، أرسينوبيريت ، تورمالين ، مولبندنيت ، وبعض هذه المعادن قد يحتوي على الذهب الذي يوجد مختلطا بها وليس في حالة اتحاد كيميائي. وتتحل هذه المعادن بسهولة عند تعرضها للعوامل الجوية على السطح الأمر الذي يؤدي إلى انطلاق الذهب وتجمعه في الرواسب السطحية الناتجة من التحلل والتفتت وبذلك يسهل استخلاصه. والذهب الموجود في العروق المختلفة يكون في هيئة دقيقة جدا لا يرى بالعين المجردة ولكن مثل هذا الذهب يمكن استخلاصه بواسطة الطرق الكيميائية ، والصخر الذي يحتوي على ذهب قيمته حوالي 45 قرشا في الطن الواحد يمكن استغلاله اقتصادية. فاذا علمنا أن قيمة الذهب في الوقت الحاضر حوالي 50 جنيها فإن نسبة الذهب الموجودة في الطن من الصخر تقدر بأقل من 0.001%.

وعندما تتحلل العروق الحاملة للذهب بالعوامل الجوية وتتفتت فإن الذهب ينطلق إلى الرواسب السطحية ، وقد يبقى في التربة الموضعية بالقرب من مصدره أو ينتقل بواسطة السيول والأنهار ليترسب على شواطئها مكونا التجمعات النهرية. ونظرا لوزنه النوعي العالي فإن الذهب ينفصل عن المعادن الحقيقية الأخرى المكونة للرمال والحصى. وينتج عن ذلك أن يتجمع الذهب ويتركز عند النتوؤات التي تعترض مجرى النهر أو السيل أو في الفجوات في قاع مجرى النهر. وتتكون بذلك رواسب الذهب المعروفة باسم التجمعات. ويوجد الذهب في هذه الرواسب في هيئة حبيبات مستديرة أو مفلطحة. أما الذهب الناعم جدا فإنه قد ينتقل مسافات طويلة بواسطة الأنهار ، ويستخلص التراب المحتوي على الذهب في الماء الجاري فيترسب الذهب في القاع بسرعة في حين تظهر الأتربة والمعادن الخفيفة على السطح أو تكون معلقة وتفصل عن الذهب.

توجد العروق الحاملة للذهب في الأماكن الهامة الآتية: ولايات كاليفورنيا ونيفادا وداكوتا الجنوبية وآلاسكا بالولايات المتحدة الأمريكية ومنطقة الراند The Rand في الترنسفال باتحاد جنوب أفريقيا ، وغرب أستراليا ، وجبال الأورال ، واقليم أونتاريو بكندا. أما رواسب التجمعات فتوجد في ولايات كاليفورنيا وكلورادوا وألاسكا ، وفي أستراليا وسيبريا. تنتج منطقة الراند بجنوب أفريقيا 0بالقرب من جوهانسبرج) ما يقرب من 40% من إنتاج العالم للذهب. ويوجد الذهب في هذه المنطقة الغنية منتشرا في طبقة من صخر الكونجلوميرات التي تميل ميلا حادا وتمتد مسافة 90 كيلومترا في الاتجاه الشرقي الغربي.

أما في مصر فيعتبر الذهب أكثر المعادن انتشارا في الصحراء الشرقية حيث يوجد في حوالي 50 منطقة ، وقد فتح قدماء المصريين المناجم في معظمها واستخلصوا منها الذهب إلى درجة كبيرة. ويمكن تقسيم هذه الأماكن حسب مكان وجودها في الصحراء الشرقية إلى ثلاثة أقسام هي:

(1) الجزء الشمالي الأوسط: ويشكل مناجم مختلفة وأهمها أبو جريدة وسمنة وعطا الله وأم عش والفواخير ، وهذه يمكن الوصول إليها من النيل عن طريق قنا – القصير. (2) الجزء المتوسط الأوسط: ويشمك مناجم أوب دبا وزيدان وكريم وأم الروس. (3) الجزء الجنوبي الأوسط: ويشمل مناجم البرامية والدنجاش وحمش وحنجلية والسكرية وعتود وكردومان. وهذه يمكن الوصول إليها عن طريق ادفوا – مرسى علم ، والأربعة الأخيرة قريبة من البحر الأحمر.

استخلاصه

ويستخلص الذهب من العروق الحاملة له بتكسير وطحن الصخر أولا في الطواحين المختلفة ، ثم تمرير المسحوق المطحون في تيار ماء على ألواح من النحاس المغطاة بالزئبق ، فيلتقط الأخير الذهب ويكون معه ملغم ، ويمكن فصل الذهب منه بالتقطير. أما إذا كان الخام يحتوي على كميات كبيرة من معادن الكبريتيدات فنستعمل طرق الكلورين أو السيانيد لاستخلاص الذهب. وفي الطريقة الأولى يحمص الخام ثم يتفاعل مه غاز الكلور الذي يكون مع مركب الذهب قابل للذوبان. أنا في طريقة السيانيد فإن الخام المطحون يعالج بمحاليل سيانيد الصوديوم أو البوتاسيوم وينتج عن هذا التفاعل تكوين سينايند الذهب المزدوج الذي يذوب في الماء. وفي كلتا هاتين الحالتين يستخلص الذهب من المحلول إما بواسطة التحليل الكهربائي أو بواسطة تراب الزنك. وهذه الطرق تمكن من استغلال الخام الذي يحتوي على 0.0001% ذهب في الطب [أي ما قيمته 45 قرشا (تعادل دولار) في الطن] استغلالا مربحا.

استخداماته

يستعمل الذهب بكميات كبيرة في صناعة الحلي والعملات الذهبية وتستنفد صناعة الأسنان وبعض الأجهزة العلمية كميات صغيرة.

 سعر الذهب

الانتاج

تتغير أسعار الذهب لحظيا و تعتمد على بورصتى لندن و نيويورك. و لكن يمكنك متابعة أسعار الذهب من خلال أسعار الذهب اليوم فى الدول العربية

تعدين الذهب

تعدين الذهب هو تعبير يشير إلى مجمل العمليات المتضمنة لاستخدام تقنيات من أجل استخراج الذهب من مناجمه. تتضمن هذه العمليات عدة طرق تتفاوت بين البدائية إلى المتطورة.

يقاس نقاء الذهب بالقيراط ويعادل الذهب إذا كن خالصا 24 قيراطا وكانت المناجم تحفر لاستخراج خام الذهب (صخور تحوي على الذهب) إلا أن معظم المنقبين كانوا يفتشون على الذهب على سطح الأرض. وكانوا يغسلون الحصى المترسبة في قيعان الأنهار في مسايل أو أحواض شطف لالتقاط قطع الذهب التي تسمى (شذرات). للاستخراج الذهب كانوا المعدنون يضعون الطين المستخرج من النهر في وعاء معدني ضحل يسمى القصعه ويملؤونه بالماء ويحركونه بشكل دائري

إستخدامات الذهب

العملة

تستخدم الأمم الذهب عملة عالمية. وتقبل كل الدول الذهب لتسديد الديون العالمية. وفي بداية القرن العشرين ،كانت أغلب الأقطار تتعامل بقاعدة الذهب، ويعني ذلك أننا يمكن أن نحصل على كمية معينة من الذهب مقابل أغلب العملات الورقية من أي مصرف أو خزينة قومية.

ولقد تخلت المملكة المتحدة عام 1914م عن قاعدة الذهب مما أدى لانخفاض قيمة الجنيه. ثم عادت إلى استخدامها مرة أخرى عام 1925م. إلا أن المشكلات الاقتصادية والمصرفية التي زادت تعقيدًا بتدهور التجارة العالمية جعلت المملكة المتحدة تتخلى عن الذهب مرة أخرى قبل الانتخابات العامة عام 1931م. أما الولايات المتحدة، فقد تخلت عن قاعدة الذهب عام 1933م. ومنذ ذلك التاريخ أصبح من الصعوبة بمكان تحول جنيه المملكة المتحدة أو دولار الولايات المتحدة إلى ذهب.

وبنهاية الثلاثينيات من القرن العشرين، لم توجد دولة واحدة تتعامل بهذه القاعدة، إلا أن الذهب قد استخدم بشكل واسع كطريقة لقياس قيمة العملة، وذلك حتى السبعينيات تكوِّن السبيكة عند تبريدها قضبانًا ذهبية بنقاوة 99,99%. وللحصول على قضيب واحد من هذه، لابد من معالجة ألف طن متري من الخام.

رقائق الذهب

ظل صنع رقائق الذهب بالطريقة نفسها لمئات السنين، حيث يُسبك الذهب مع النحاس أو الفضة لصنع الرقائق الذهبية. يُصهر المعدن ويُشكل في هيئة قضيب، ثم يمرر بين لفافتين إلى أن يصير شريطًا مسطحًا لايزيد سمكه على 0,04م . ثم يُقَطَّع الشريط لقطع مربعة بعرض 2,5 سم وتوضع القطع بين شرائح من الورق الرهيف المقوى. وتسمى الكومة المحتوية على 210 من الرقائق الذهبية مقطعًا. وتُغلَّف هذه في برشمان ـ أي رق ـ (ورق نفيس شبيه بالرقوق) وتوضع على قطع مرمرية، وتطرق بمطرقة تزن حوالي 8كجم.

هذا الطَّرْق الأولي يحول الرقائق أو الألواح إلى مربعات بعرض 9 سم. وكل واحد منها يقطَّع إلى أربعة مربعات، وتوضع بين قطع مصنوعة من البلاستيك المطلي خصيصًا. تقليديًا، توضع الألواح بين أوراق لغشاء يسمى جلد مطرق الذهب مصنوع من أمعاء الثور، ثم تطرق الألواح بعد ذلك بمطرقة تزن 4,5 كجم لمدة عشرين دقيقة. يُقطَّع كل لوح مرة أخرى إلى قطع، وتُطرق القطع بمطرقة تزن 3 كجم. هذه العملية تحولها بعد أربع ساعات إلى ألواح رقيقة لدرجة أن الضوء يلمع من خلالها، حيث يبلغ سمكها نحو 0,00013 ملم. ثم تُلتقط الرقائق بكمّاشات خشبية وتوضع على وسائد جلدية وتُشذب بسكين أو شفرة مصنوعة من نبات الراطان إلى رقائق مربعة بعرض 9سم². و25 قطعة من الرقائق، موضوعة بين صفحات ورقية، تكون كتابًا

مناجم الذهب فى مصر

المناجم التالية هي كما ورد في تقرير لوزارة البترول والثروة المعدنية المصرية

منجم السكري‏

‏منجم السُكَّرِيْ هو منجم ذهب ضخم يقع في منطقة جبل السكري الواقعة في صحراء النوبة (جزء من الصحراء الشرقية)، 30 كم جنوبي مرسى علم في محافظة البحر الأحمر المصرية. وهو مرشح لأن يحتل مرتبة بين أكبر ١٠ مناجم ذهب على مستوى العالم. تستغلّه «شركة السكري» وهي شركة مشتركة ما بين هيئة الثروة المعدنية (وزارة البترول والثروة المعدنية المصرية) و«سنتامين مصر» الّتي يملكها رجل أعمال مصري (ومركز الشركة أستراليا)، بعدما استحوذت على الشركة المستغلّة سابقاً «الشركة الفرعونية لمناجم الذهب». ويعتبر منجم مصر الأوّل للذهب في العصر الحديث، ولهذه الصناعة مجال للتوسّع في مصر. كما أنّ مصر كانت معروفة قديماً كمصدر للذهب، وتُظْهِر أحد أقدم الخرائط المتوفّرة منجماً في ذات الموقع

التجهيزات

تكلفة المشروع اختلفت المصادر على تحديده وقد بلغت ما بين ٢٦٥ و٤٣٠ مليون دولار أمريكي حتى يناير ٢٠١٠

يعمل بالمعصن نحو ٨٥٠ خبيرا وعاملا معظمهم من المصريين، وبنائه اقترب من الاكتمال، ليجلب تقنيّات التنقيب الحديثة إلى منطقة نقّب فيها الفراعنة والرومان والإنجليز لمدّة ٤٠٠٠ سنة.  قامت ثلاثة شركات متخصصة في الإنشاءات ببناء خط أنابيب طوله ٣٠كم يوفّر الموقع بالمياه من البحر الأحمر، إضافة إلى مساكن للعاملين. غالبية الإنتاج حالياً بأسلوب «المنجم المفتوح» (Open-Cast Mining)، لكن العروق الغنيّة من المخطّط تنقيبها بأسلوب «الأنفاق» (Stoping)ـ

الإنتاج

بدأ إنتاج الذهب متأخرّاً بسبب مشكلة في مواد المفرقعات‏، فأنتجت أوّل سبيكة تجريبيّة في عام ٢٠٠٩، وبدأ الإنتاج في ذلك العام بمعدّل ٣٠ ألف أونصة في السنة، وكان حينها قد تمّ حفر ١,٦٠٠ حفرة إلى قلب التراكم البالغة كمّيّته ١٢ مليون أونصة. وازداد الإنتاج خلال عام ٢٠١٠ إلى ٢٠٠ ألف أونصة في السنة بصورة منتظمة. ومن المتوقّع أن يكون محتوى الذهب ٢ غرام في كلّ طن مستخرج. كما تمّ العثور على تراكم آخر من المتوقّع إستغلاله، ومأمول أن يكون حصاده ما بين ٥ و١٠ غرام في كلّ طن مستخرج. ومن المتوقّع أن تتزايد حتى تصل إلى ٥٠٠ ألف أوقية في السنوات القادمة

مناطق أخرى

في ضوء النجاح الذي تحقق في منجمي السكري وحمش عرضت الهيئة المصرية للثروة المعدنية‏9‏ مناطق للبحث والاستغلال للذهب والمعادن المصاحبة في الصحراء الشرقية والغربية وتم ترسية ثماني مناطق علي شركات من جنسيات مختلفة ومن المتوقع أن تقود هذه الاتفاقيات إلي اكتشافات جديدة للذهب‏.‏ ونظرا لنجاح نموذج اتفاقيات البحث عن الذهب ستقوم هيئة الثروة المعدنية بتكراره علي خامات اخري معدنية بما يكفل استغلال ثروة مصر المعدنية‏