فلز طلا

خلاصه :

طلا یا زَر با نشان شیمیایی Au نام یک عنصر است. طلا فلزی نرم و چگال و شکل‌پذیر به رنگ زرد روشن و براق است که در مجاورت هوا و آب زنگ نمی‌زند و تیره نمی‌شود. از نظر شیمیایی، طلا فلزی واسطه است که در گروه ۱۱ جدول تناوبی جای دارد و یکی از کم واکنش‌ترین عنصرهای جامد در شرایط استاندارد است. پس می‌توان این فلز را به صورت خالص در طبیعت به صورت دانه‌ای یا تکه‌ای در میان سنگ‌ها، کانی‌های بلوری شده و مواد ته نشینی آبرفتی پیدا کرد.

ارزش طلا به دلیل کمیابی آن، کاربردپذیری آسان، تصفیه راحت، مقاومت در مقابل زنگ زدن و خوردگی، رنگ متمایز، واکنش‌ناپذیری با دیگر عناصر است ویژگی‌هایی که در کمتر فلز دیگری دیده می‌شود. همچنین این فلز این قابلیت را دارد که تا حد رشته‌های بسیار کوچکی درآید که این خاصیت در ساخت جواهرات کاربرد بسیار مهمی دارد.طلا از آغاز تاریخ مکتوب بشر همواره فلزی گران‌بها و محبوب بوده‌است که برای ضرب سکه، ساخت جواهرات و کاربردهای هنری استفاده می‌شده‌است. در گذشته سیاست مالی بسیاری از کشورها بر پایه استاندارد طلا استوار بود یعنی پول هر کشوری معادل مقدار مشخصی از طلا بود. استاندارد طلا از آغاز جنگ جهانی اول در بیشتر کشورهای اروپایی و پس از آن به تدریج در کشورهای دیگر کنار گذاشته شد و سیاست پول بی‌پشتوانه جایگزین آن شد.

طلا علاوه بر کاربرد سرمایه‌ای و استفاده در جواهرات کاربردهای گوناگون دیگری از جمله در دندان‌پزشکی، تولید شیشه‌های رنگی و صنایع الکترونیک دارد و با توجه به رسانایی الکتریکی بالا در سیم‌کشی الکتریکی کاربرد دارد.

طلا در برابر بیشتر اسیدها پایدار است اما در تیزاب سلطانی (نیترو-هیدروکلریک اسید) حل می‌شود دلیل برگزیدن نام «تیزاب سلطانی» برای توانایی حل کردن طلا است. افزون بر این طلا در محلول‌های آلکالینی سیانور که در معدن کاری کاربرد دارد، و در جیوه با ساخت آلیاژ ملغمه هم حل می‌شود. نیتریک اسید که توان حل کردن نقره و فلزهای پایه را دارد در برابر طلا ناتوان است. این ویژگی نیتریک اسید در آزمون اسید برای شناسایی و تأیید طلا به کار می‌آید.

طلا معمولاً به صورت آلیاژ همراه با فلزات دیگر استفاده می‌شود. مس رایج‌ترین فلز برای ساخت آلیاژ طلاست و گاهی از فلزات دیگری مثل نقره، نیکل، و پالادیم هم استفاده می‌شود. درصد طلای موجود در هر مصنوع فلزی به عنوان عیار طلا نامیده می‌شود که معمولاً از واحد ۲۴ یا واحد ۱۰۰۰ بیان می‌شود. مثلاً طلای ۱۸ عیار (۷۵۰) حاوی ۷۵ درصد طلاست و طلای ۹۰۰ شامل ۹۰ درصد طلاست.

طلا شکل کریستالی ویژه‌ای ندارد (اصطلاحاً آمورف یا بی شکل). در طبیعت معمولاً در میان سنگ‌های آتشفشانی و گاهی در میان رسوبات رودخانه‌ای و دریاچه‌ای یافت می‌شود. در سنگ‌های آتشفشانی به شکل دندریتی دیده می‌شود و در رسوبات به صورت دانه‌های ریز و درشت. اولین و بارزترین مشخصهٔ طلا، رنگ زرد و برق فلزی آن است. اما در موارد بسیار زیادی ممکن است با طلای ابلهان یا پیریت اشتباه گرفته شود. مهم‌ترین تفاوت در زمان این تشخیص، خاصیت چکش خواری طلا است. در حالی که پیریت با ضربهٔ چکش، خرد می‌شود، طلا در برابر ضربه تنها کمی تغییر شکل می‌دهد. طلا شکل‌پذیرترین ماده‌است. یک گرم از این عنصر را می‌توان آن قدر چکش زد تا به اندازهٔ یک ورق با مساحت یک متر مربع پهن شود یا یک اونس را به اندازهٔ ۳۰۰ پا پهن کرد. برگهٔ طلا می‌تواند آن قدر نازک شود تا در پایان شفاف شود در این صورت نور گذرا از آن به رنگ آبی مایل به سبز خواهد بود چون طلا به شدت نور زرد و قرمز را باز می‌تاباند. چنین ورقه‌های نیمه شفافی به خوبی پرتوهای فروسرخ را باز می‌تاباند، این ویژگی در پوشش‌های محافظ در برابر پرتوهای فروسرخ یا پرتوهای گرمایی مانند لباس‌های محافظ در برابر گرما یا در برابر خورشید مانند لباس فضانوردان به کار می‌آید. طلا چگالی بالایی دارد، یک مترمکعب از آن ۱۹٬۳۰۰ kg وزن دارد. طلا را می‌توان ریسید و آن را نخ کرد و در گل‌دوزی بکار برد.

طلا می‌تواند با بسیاری از فلزها آلیاژ شود. این آلیاژها در بدست آوردن سختی و نرمی‌های گوناگون، دمای ذوب مناسب، پدید آوردن رنگ دلخواه و دیگر کاربردهای فلزشناسی مورد نیازند. طلا رسانای خوب گرما و جریان برق است. از نظر شیمیایی رطوبت هوا و واکنشگرهای ناب خورنده بر آن بی‌اثرند. به همین دلیل در ساخت سکه و گوهرسازی بسیار مناسب است و البته می‌توانند پوشش مناسب برای دیگر فلزهای واکنش پذیر باشد. دارای میل ترکیبی بسیار پایینی است و در برابر بیشتر اسید و بازها ایستادگی می‌کند. می‌توان گفت طلا عنصری حل نشدنی است هرچند که در تیزاب سلطانی می‌توان آن را حل کرد.

اکسیدهای معمول طلا عبارتند از طلای یک و سه بار مثبت یا طلا(I) و طلا(III). یون‌های طلا در محلول به آسانی کاهیده می‌شوند در صورت افزودن هر فلز دیگری در نقش عامل کاهش، می‌بینیم که فلز افزوده اکسید و حل می‌شود در مقابل فلز جامد طلا در ظرف ته‌نشین می‌شود.

آلیاژهای رنگی طلا مانند طلای قرمز را می‌توان با افزودن اندکی مس و نقره بدست آورد. مثلث کناری رنگ‌های گوناگون آلیاژهای نقره-طلا-مس را نشان می‌دهد. آلیاژهای دیگر طلا مانند نیکل و پالادیم هم در گوهرسازی تجاری مهم اند چون با کمک آن‌ها به آلیاژ طلای سفید دست می‌یابیم. افزودنی‌های دیگر مانند منگنز، آلومینیم، آهن، ایندیم و... می‌توانند رنگ‌های دیگری از طلا بدست آوردند که چندان معمول نیست و کاربردهای دیگری دارد.

طلای سبز : در صورت ترکیب فلز طلا با فلز روی، رنگ طلا به سمت رنگ سبز میل می‌کند و هرچه درصد فلز روی بالاتر رود میزان سبزی هم بیشتر می‌شود.

طلای بنفش: از ترکیب فلزهای طلا و آلومینیوم با نسبت یک اتم طلا در مقابل دو اتم آلومینیوم فلزی با رنگ جذاب ارغوانی ایجاد خواهد شد. در واقع ۷۹ درصد ترکیب فوق طلا است که ۱۸ عیار ارزیابی می‌شود.

• طلا به صورت یک افزودنی با شمارهٔ E175 می‌تواند به خوراکی‌ها افزوده شود.
• برگ طلا به صورت گَرد یا پوسته پوسته در پخت یا برای زیبایی روی برخی خوراکی‌های رده بالا و نوشیدنی افراد برجسته و ویژه بکار می‌رود. همچنین در قرون وسطی شاهان و افراد برجسته برای نشان دادن میزان برخورداری میزبان یا با این باور که چیزی چنین ارزشمند و کمیاب باید برای سلامتی مفید باشد، در نوشیدنی‌ها یا خوراکی‌ها از گَرد یا پوسته‌های طلا استفاده می‌کردند.
• Danziger Goldwasser به آلمانی یعنی آب طلای Danziger، یا Goldwasser به معنی آب طلا، نام یک نوشیدنی گیاهی سنتی آلمانی (لیکور) است که امروزه در گدانسک، لهستان، شواباخ و آلمان تولید می‌شود و دارای اندکی برگ طلا است. همچنین نوشیدنی‌های کوکتل دارای برگ طلا هم در دسترس است که نزدیک به ۱۰۰۰ دلار قیمت دارند. یادآوری می‌شود که فلز طلا در ساختار شیمیایی بدن جایی ندارد، هیچ ارزش خوراکی یا مزه‌ای هم ندارد و اصولاً بدن متوجه ورود آن نمی‌شود.

تولید طلا با آلودگی‌هایی همراه‌است. سنگ معدن این عنصر علاوه بر طلا گاهی با سیانید سدیم یا جیوه هم همراه‌است. سیانید ماده‌ای به شدت زهرآگین است که اندکی از آن می‌تواند به آسانی هر جانوری را از پای درآورد. بخشی از سیانید همراه با طلا چه در کشورهای پیشرفته و چه در کشورهای در حال توسعه به بیرون نشت کرده و از راه رودخانه‌ها باعث آلودگی و مرگ آبزیان شده‌است. زیست شناسان این رویدادها را فاجعه‌های گستردهٔ زیست‌محیطی دانسته‌اند. هنگامی که از جیوه برای تولید طلا استفاده می‌شود، مقدارهای بسیار اندک ترکیبات جیوه هم می‌تواند وارد آب و آلودگی گستردهٔ آن شود. جیوه بدین وسیله و از راه خوراک‌های دریایی و ماهی‌ها به صورت متیل جیوه وارد چرخهٔ خوراک انسان می‌شود. مسمومیت جیوه باعث از کار افتادگی یا پایین آمدن کارایی بدون درمان مغز انسان می‌شود.