Gorączka złota trwa
Jako wyznacznik władzy, siły i bogactwa złoto długo było obiektem zainteresowań głównie arystokratów, poszukiwaczy skarbów czy miłośników biżuterii, a nie chemików. Wszystko zmieniło się blisko 40 lat temu, wraz z wybuchem kolejnej - tym razem chemicznej - gorączki złota.
Złoto w formie metalicznej, znanej z wyrobów jubilerskich jest nieaktywne chemicznie. W przeciwieństwie do większości metali nie reaguje z tlenem, więc nie zmienia swego koloru tak jak żelazo czy miedź. Właśnie ta cecha zapewniła mu niezastąpione miejsce w jubilerstwie i przydomek najszlachetniejszego z metali. Jednocześnie spowodowała brak zainteresowania nim w chemii, w przeciwieństwie do platyny, srebra czy miedzi.
Według „web of science” w 1983 roku na temat złota opublikowano zaledwie dziewięć prac naukowych, podczas gdy w 2016 roku było ich już ponad 5 tysięcy. Dlaczego nagle złoto stało się oczkiem w głowie naukowców na całym świecie, a praca z nim stała się tak fascynująca i owocna? Odpowiedz na to pytanie leży w rozmiarze jego cząsteczek.
W latach 70. XX wieku, coraz większe znaczenie zaczęła odgrywać nanotechnologia, która zainteresowała się materią w skali od 1 nanometra do 100 nanometrów. I właśnie nanotechnologia wzięła pod lupę również złoto.
Okazało się, że nanocząsteczki złota są niezwykle aktywnie chemicznie i można używać ich w reakcjach chemicznych. Takie „nanozłoto” posiada również inną barwę. Nie jest żółte, lecz czerwone bądź fioletowe - w zależności od wielkości cząsteczki.
Już starożytni Rzymianie potrafili przygotowywać złoto w formie nanocząsteczek i używać go do dekoracji. Średniowieczni sztukmistrzowie przy użyciu czerwonego złota dekorowali porcelanę i barwili nim witraże. I choć metody przygotowania nanocząsteczek złota były znane, to nie było wiadomo do czego innego – poza dekoracjami - może ono służyć. To zmieniło się około 1980 roku, kiedy to naukowcy zaczęli stosować złoto jako katalizator.
Katalizator to związek, który przyspiesza reakcję chemiczną, a sam nie jest w niej „konsumowany”. Użycie katalizatora w przemyśle obniża koszty produkcji chemikaliów. Często sprawia, że reakcja jest bardziej przyjazna środowisku, gdyż nie powstają w niej toksyczne związki i niechciane komponenty. Szacuje się, że w około 90 proc. wszystkich wytwarzanych materiałów katalizator zostanie zastosowany choć na jednym etapie produkcji.
Katalizatorów złotowych używa się na szeroką skalę od 2015 roku w reakcji otrzymywania chlorku winylu - głównego składnika PCV, wykorzystywanego do m.in. produkcji wykładzin podłogowych, stolarki okiennej i drzwiowej, węży i rur. W reakcji tej wyparło ono używany przez lata chlorek rtęci. Ze względu na swą niestabilność powodował on rocznie stratę ponad 600 ton rtęci i negatywnie wpływał na środowisko.
Innymi reakcjami, w których złoto odgrywa dziś ogromną rolę, są reakcje utleniania. Dzięki tym reakcjom możemy otrzymywać cenne produkty z prostych, łatwo dostępnych materiałów, bądź rozkładać szkodliwe i niebezpieczne związki do mniej trujących lub zupełnie nieszkodliwych. Należą do ważniejszych procesów w chemii i odnoszą się do wielu dziedzin przemysłu: produkcji farmaceutyków, polimerów czy chemikaliów codziennego użytku. Użycie katalizatorów złotowych pozwala stosować jako utleniacz tlen z powietrza. Złoto potrafi np. utlenić toksyczny tlenek węgla (tzw. czad) do dwutlenku węgla w obecności powietrza w temperaturze niższej niż 0 st. Celsjusza. Podobnie jest w przypadku szkodliwych lotnych związków organicznych np. heksanu czy toluenu. Są one rozkładane w obecności złota do mniej szkodliwych. Japońskie firmy już dziś stosują nanozłoto w filtrach powietrza wykorzystując właśnie tę jego cechę.
Złoto wykazuje również inne właściwości. Potrafi tworzyć stopy z innymi metalami. Wykorzystanie stopu złota z palladem znacznie zwiększa wydajność reakcji chemicznych. Oznacza to, że w reakcji, w której dodamy taki katalizator otrzymamy o wiele więcej żądanego produktu, niż gdybyśmy go nie zastosowali. To właśnie katalizatory złoto-palladowe zostały skomercjalizowane w produkcji octanu winylu - składnika farb, klejów i lakierów. Obecnie trwają badania nad wykorzystaniem tych metali do produkcji aldehydu benzoesowego, jednego z głównych składników perfum, przypraw i olejków zapachowych.
Co ciekawe nie tylko chemia, ale też medycyna zainteresowała się złotem w postaci nanocząsteczek. Obecnie prowadzone są badania nad użyciem złota do wykrywania nowotworów, niszczenia komórek rakowych i w terapii genowej. Złoto dzięki swoim właściwościom jest również używane w leczeniu zapalania stawów.
Jaka więc przyszłość czeka złoto? Zapewne świetlana. Naukowców pracujących ze złotem już kilka razy wymieniano jako potencjalnych laureatów Nagrody Nobla. W niedalekiej przyszłości możemy więc spodziewać się jeszcze większego zainteresowania nim. Skoro przez wieki nie odkryliśmy wszystkich tajemnic złota, to pojawia się pytanie: co jeszcze kryje przed nami ten wyjątkowy kruszec?
PAP – Nauka w Polsce, dr Ewa Nowicka
Dr Ewa Nowicka pracuje nad użyciem katalizatorów złotowych na Uniwersytecie Technicznym w Berlinie i Instytucie Katalizy w Cardiff. Od 2008 roku współpracuje z Grahamem Hutchingsem, uważanym za jednego z odkrywców heterogenicznych katalizatorów złotowych, który jako pierwszy zaproponował użycie złota w produkcji wspomnianego chlorku winylu.
Tekst jest jednym z efektów programu „Rzecznicy Nauki”, zorganizowanego przez Centrum Nauki Kopernik i Fundację British Council. Program umożliwia nawiązanie współpracy pomiędzy popularyzującymi wiedzę naukowcami, a dziennikarzami zajmującymi się sprawami nauki.
(Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl)
Zobacz również:Może Cię zaciekawić
Od 3 lat wciąż nie wiadomo, gdzie jest Wiesław Rataj
Zaginiony Wiesław Rataj ostatni raz był widziany 3 sierpnia 2021 roku w pociągu relacji Szczecinek – Kraków, z którego wysiadł na stacji w Jas...
Czytaj więcejOstrzeżenie meteorologiczne dla południowych powiatów Małopolski
Ostrzeżenie obowiązuje do godziny 8:00 w piątek na terenie powiatów: limanowskiego, gorlickiego, nowosądeckiego, myślenickiego, nowotarskiego, t...
Czytaj więcejJak wygląda sprzątanie po zgonach?
Etapy profesjonalnego sprzątania po zmarłych Proces sprzątania po zgonie zaczyna się od gruntownego oczyszczenia miejsca śmierci. Ekipy sprząta...
Czytaj więcejOdeszli w ostatnich dniach…
1 kwietnia 2024 r. śp. Małgorzata Błachacz (związana z Mszaną Dolną) Msza święta żałobna odprawiona zostanie w czwartek 25 kwietnia ...
Czytaj więcejSport
Poznaliśmy półfinalistów Pucharu Polski na szczeblu Małopolski
Ćwierćfinały, 24 kwietnia 2024 MKS Limanovia – Wiślanie Jaśkowice 1-3 (0-2) 0-1 Jakub Seweryn 12, 0-1 Doran Gądek 33, 1-2 Tomasz Kur...
Czytaj więcejPuchar Polski: Limanovia przegrała z trzecioligowcem. Piękna atmosfera wróciła na trybuny.
Dzisiaj Limanovia mogła liczyć na „dwunastego zawodnika” w postaci kibiców. Otóż na dzisiejszy mecz zmobilizowali się sympatycy limanowskieg...
Czytaj więcejPodium wśród młodzików
- W zawodach brali udział zawodnicy UKS Płomień Limanowa, a zarazem uczniowie ZSP nr 4 w Limanowej Lea Ewert (przed tygodniem była na podium w mł...
Czytaj więcejKadra Małopolski postawiła na Filipa Kitę
- W rundzie jesiennej wybrańcy Mateusza Ząbczyka i Krystiana Żakowicza okazali się niepokonani i z dorobkiem 7 punktów, za zwycięstwa 5:2 zarów...
Czytaj więcejPozostałe
Analitycy: ok. 2 mln gospodarstw domowych w Polsce bez dostępu do internetu szerokopasmowego
PIE zauważa, że okres pandemii pokazał, jak ważny jest powszechny dostęp do sieci szerokopasmowej. "W czasie pandemicznego zamknięcia szkół ok...
Czytaj więcej71. Berlinale: w konkursie głównym 15 filmów, m.in. Celine Sciammy, Marii Schrader i Xaviera Beauvoisa
71. Międzynarodowy Festiwal Filmowy w Berlinie ze względu na pandemię i związane z nią obostrzenia odbędzie się w dwóch etapach. Od 1 do 5 mar...
Czytaj więcejNawet 250 mln zł Polacy wydadzą na produkty związane z tłustym czwartkiem
Szacuje się, że w każdy tłusty czwartek Polacy spożywają przeciętnie ok. 2,5 pączka na osobę – w sumie w skali kraju oznacza to blisko 100 ...
Czytaj więcejNaukowcy pracują nad portretem generacji 50+ w Europie
Badanie Zdrowia, Starzenia się Populacji i Procesów Emerytalnych „SHARE: 50+ w Europie" jest badaniem panelowym przeprowadzanym regularnie wśród...
Czytaj więcej
Komentarze (0)