ویژگی های طلا
طلا عنصری است فلزی با عدد اتمی 79، جرم اتمی 19696654.دمای ذوب 43/1064 ، دمای جوش 2808 و چگالی g.cm3 32/19.
رنگ این فلز زرد سیر است، ولی وقتی از روشهای فراریت یا رسوبی بدست می آید به رنگ بنفش سیر، ارغوانی یو یا قرمز سیر می باشد. این فلز دارای خواص صیقل پذیری خوبی بوده و دارای عالی ترین جلای فلزی است.
تنها یک ایزوتوپ طبیعی و پایدار از طلا وجود دارد و آن هم ایزوتوپ 75 آن است. طلا دارای تقریبا24 ایزوتوپ رادیواکتیو است که در میان آنها 5لیزوتوپ نیمه پایدار هسته ای وجود دارد که این ایزوتوپها از Au177 شروع و به Au204 خاتمه می یابند. زمان نیمه عمر گونه های رادیواکتویز طلا از 35/0 ثانیه که متعلق به Au 177 است تا d183 روز که مختص به Au195 است متغیر می باشد.
مهمترین رادیو ایزوتوپ طبیع طلا که در داروسازی استفاده می شود 195Au است ه اشعه های لا و ع را ساطع می کند. پیکربندی الکترونی طلا [Xe] 4F145d106s1 است. شعاع اتمی آن nm 1439/0 می باشد. شعاع یونی بای عدد کوئوردیناسیون 6، nm1379/0 برای +Au و nm 085/0 برای 3+ Au است.
نقطة ذوب طلا نقطه ای ثابت است که در مقیاس دمی سال 1968 تعیین شده. واحد سلولی طلا مکعب با سطوح مرکز دار FCC( Face- centered cubic) با ثابت شبکه ( ao) nm 4081/0 است. زمانیکه طلا به طور طبیعی به وجود می اید معمولاً ظاهر کریستالی آنچنانی ندار. آن نخ مانند، برگی شکل و در اشکال کروی است که بر روی آن سطوح مکعبی، هشت وجهی و دوازده وجهی گاهی مشاهده می شوند. وقتی مقدار زیادی از طلای مذاب منجمد شود، یک مدل ویژه از حلقه های متمرکز بر روی سطح ظاهر می گردد.
طلای خالص که به صورت مکانیکی تهیه ندشه باشد بسیار نرم است. سختی آن در مقایس موس Mohs، 5/2 می باشد و در مقیاس برینل HB 18 است. طلا رساناترین فلز است. آنرا می توان به صورت سرد کشید تا از آن سیمهایی با ضخامت کمتر از 10 میکرون به دست آید و سپس آنرا به لایة طایی به ضخامت um2/0 رساند. طلا را می توان بسیار جلا داد. خصوصیت نجیب بودن آن و رن درخشانش به آن جلای زرد زیبایی می دهد. لایة طلایی بسیار نازک مات است و رنگ آن آبی سبز به نظر می رسد.
طلا در تماس با تمام اسیدهای خاصل مثل: اسید سولفوریک (H2so4) اسید کلریک (Hcl)، اسید هیدروفلوئوریک (HF)، اسید فسفریک (H3PO4)، اسید نیتریک (HNO3)، به جز اسید سلنیک (Selenious acid; H2 SeO3) و خصوصاً تمام اسیدهای آلی، کاملاً مقاومت نشان می دهد.
برای حل کردن طلا به صورت شیمیایی، بهتری را این است که اگر یک هیدروهالیک اسید hydrohalic acid با عامل اکسید کننده ای مثل اسید نیتریک، یک هالوژن، پراکسید هیدروژن یا کرومیک اسید (Cro3) ترکیب شود، طلا حل می گردد. بدین صورت که از نیروی اکسنده، همراه با آن از قدرت کمپلکس سازی چندین ترکیب همزمان استفاده می شود.
این خاصیت را می توان در محلولی مشهور، با نام تیزاب سلطانی، aqua regia یافت. تیزای سلطانی مخلوطی ازیک مول اسید نیتریک همراه با سه مول اسید هیدروکلریک است. عمل شدید اکسایش آن ناشی از نیتروسیل کلرید (Nocl) و کلر تولید شده از برهم کنش دو اسید است. همچنین طلا می تواند در ترکیبی از آب و هالوژن حل شود.
3HCl+HNO3+Au AuCl3+2H2o+No
تتراکلرو ئوریک اسید AuCl3+Hcl AuHCl4
طلا درمحلول های سیانیدی فلزات قلیایی ( حاوی یون سیانید – عامل کمپلکس ساز)، با وجود اکسیژن یا عوامل اکسید کنندة دیگر همچون: بروموسیانوژن، 4- نیتروبنزوئیک اسید و 3- نیتروبنزن سولفونیک اسید، حل میگردد بدین شرط که به سرعت سیانیدها را نابود نکنند
4Au+8NaCN+2H20+o2 4Na[Au(CN)2]+4NaoH
طلا همچنین می تواند یا برم (Br) در دمای اتاق، و بافلوئور (F)، کلرات © ، ید (I)، تلوریم (Te) در دماهای بالاتر ترکیب شود.
طلا در دمای اتاق با جیوه می آمیزد تا آلیاژ ملغمه را شکل دهد می توان جیوه را با گرما دادن تقطیر کرد. از این ویژگی در فرآیند ملغمه کردن amalgamation ، و مطلا کردن استفاده می شود. طلا حالت های اکسایش 5+، 3+، 2+، 1+ دارد. حالت 5+ تنها در AuF5 و هگزا فلوئورواورات ها (v) مشاهده می شو
طلا و نقره و پلاتین ( اگر وجود داشته باشد) به وسیلة سرب مذابی که از احیاء لیتارژ (pbo) حاصل شده جذب می شودیعنی سرب را به علت خاصیت جذب و حل فلزات گرانبها و به عنوان یک جاذب به کار می برند.
گانگ و مواد دیگری در کانه موجود است به کمک فلاکس هایی که به بار اضافه می گردد قابل ذوب شده و به سرباره تبدیل می شوند.
طلای موجود در سرب با روشهای شیمیایی جدا و توزین می گردد و بعد مقدار یا درصد طلا موجود در نمونه و کانی محاسبه و مشخص می گردد.
اسید فلوئوریدریک به کندی بر طلا اثر می کند . اسیدهای خیلی قوی مانند اسید کلرئیدریک نیتریک و سولفوریک جداگانه بر آن بی اثر هستند تیزاب سلطانی (یک مول اسید نیتریک و سه مول اسید کلرئیدریک)بر آن به شدت اثر می کند.در این عمل طلا در اثر اسید نیتریک مجاورت یون Cl اکسید می شود و یون AuCl¯4 می دهد.طلا در بعضی ترکیباتش حالت اکسیداسیون 1+ نشان می دهد ولی ترکیباتی که طلا در آنها حالت اکسیداسیون ٣+ دارد بیشتر و با ثبات ترند. سابق بر این از کلرید طلا (ІІІ) در عکاسی برای آنکه به عکس روز چاپ رنگ قشنگتری بدهند استفاده می کردند. از Na Au ( CN )2 برای آب طلا کاری مصرف می شود.
اگر یک محلول کلرید قلع (ІІ)اسید استانیک به محلول کلرید طلای (ІІІ) اضافه کنیم طلا به صورت فلز آزاد احیا می شود.اسید استانیک چسب مانند ممکن است از حرارت دادن مخلوط تشکیل شود . و ذره های طلا جذب سطحی شده در اسید استانیک پراکنده می شود و در نتیجه یک رنگ ارغوانی ساختمانی به نام ارغوانی کاسیوس حاصل می گردد.
روش ملغمه کردن (The amalgamtion process)
طلای فلزی خاصیت حل شدن و جذب شدن در جیوه فلزی را دارد. از این خاصیت استفاده کرده و طلای آزاد را از کانیهای دیگر استخراج می کنند. بدین صورت که مقداری از کانی کنسانتره (concentrate) حاوی طلای آزاد Freee gold را در آسیاب مخصوص ملغمه ریخته و روی آن مقداری جیوه فلزی اضافه می نمایند و پس از اضافه کردن برخی از مواد شیمیای برای کنترل شرایط آن برای مدتی خوب مخلوط می نمایند. که در نتیحج تمامی طلای آزاد موجود، در تماس با جیوه قرار گرفته و طلا در آن حل می گردد. بدین ترتیب تمام طلا از مینرالهای دیگر جدا گردیده و در آخر جیوه را به آسانی جدا کرده و طلای جمع شده در آن را به وسیلة تقطیر یا خلاء جدا می سازند.
در نمونه های معدنی که دارای طلا و نقره آزاد بوده و عیار قابل ملاحظه ای هم داشته باش، می توان قبل از به کار بردن هر روشی تنها بعد از خرد و نرم کردن کانی، خاک را تحت عملیات ملغمه قرار داد.و برای این کار مینرال نرم شده با ابعاد 75 درصد، با ابعاد 75 میکرون mesh ) 200) را به داخل یک آسیاب استوانه ای ریخته و به آن جیوه (mercury) و آب اضافه می نمایند ( آب به میزان 60 درصد و جامد 40 درصد) ( جیوه از نظر مقدار برابر با جمع مقدار طلا ونقره موجود در خاک انتخاب می گردد، البته باید مقدار جیوه را کمنی بیشتر گرفت که اگر کمی هم پرت داشته باشد، بتواند تمامی طلا و نقره موجود در خاک را جمع نماید مثلاً اگر در خاکی حدود 50 گرم طلا و نقره وجود دارد بایستی حدومد 60 گرم جیوه بکار برد.)
این مخلوط را در آسیاب که به آن در ساعت اول یک و در بقیة زمان 3 عدد گلوله اضافه می شود، به مدت حداثل 5/2 الی 3 ساعت می گردانند تا خوب مخلوط شده و طلا و نقره ها بخوبی جذب جیوه گردد. پس از این مدت در آسیاب را باز کرده و محتویات داخل آن را تخلیه می نمایند و با فشار آب تمام آسیاب را کاملاً پاک می نمایند. و آن بر روی صفحه ای که نام آن میز ملغمه است هدایت می کنند. میز ملغمه با شیب ملایمی %15-4 روی پپه های چوبی یا فلزی مستقر شده، روی آن از صفحات نازک مس خالص یا نقره و یا مسی که روی آن آب نقره داده شده باشد می پوشانند. قبل از گذاشتن صفحات مس روی میز، باید بوسیلة کاغذ سمباده سطح آن را کاملاً شفاف و صیقلی نموده و روغن و چربی آنرا گرفت و سپس مقداری جیوه را با کلرور آمونیوم و یا سیانور پتاسیم مخلوط کرده و سطح فلزی میز را به آن آغشته می کنند.
طلای موجود در پولپ pulp که به شکل ملغمه درآمده و به سطح میز چسبیده و مواد دیگر با آب شسته می شوند بعد ملغمة طلا از روی سطح میز تراشیده می شود و طلا را به وسیلة خلاء و یا به وسیلة تقطیر در بوتة چدنی بدست می آورند.
در عملیات ملغمه مقدار جیوه ای که هدر می رود نسبتاً زیاد است و در حدود 10، تا 30 گرم در یک تن پولپ میباشد. همچنین از کلیة طلای موجود در مواد معدنی حتی در بهترین شرایط نمی توان بیش از 50 درصد آنر استخراج نمود. همانطور که قبلاً گفته شد روش ملغمه به عنوان یک روش استخراج طلا بکار نمی رود. ولی به عنوان یک مرحله قبل از عملیات سیانوراسیون به منظور گرفتن ذرات طلای آزاد موجود در مادة معدنی به کار می رود.
