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
Nocne prace na przejeździe - ruch będzie wahadłowy
Dzisiaj (4 listopada) o godzinie 20:00 rozpoczną się prace na przejeździe kolejowo-drogowym w ciągu drogi wojewódzkiej nr 965, na ulicach Tarnows...
Czytaj więcejPolowania zbiorowe w lasach Limanowszczyzny (KALENDARZ)
Jak co roku w lasach powiatu limanowskiego zaplanowano polowania zbiorowe, które potrwają do lutego 2027 roku. Nadleśnictwo Limanowa opublikowało ...
Czytaj więcejPonad 850 tys. zł na cyfryzację urzędu i 17 jednostek gminnych
Zarząd Województwa Małopolskiego zdecydował o przyznaniu dofinansowania na realizację projektu „Rozwój eadministracji w Gminie Mszana Dolna”...
Czytaj więcejRusza „Limanowska Słaza”. Oglądaj występy na żywo
Dzisiaj (4 listopada) w Limanowskim Domu Kultury rozpocznie się 52. Festiwal Folklorystyczny „Limanowska Słaza”. Przez pięć dni na scenie zapr...
Czytaj więcejSport
Limanowa wzmacnia piłkarską kadrę Małopolski
Konsultacje odbędą się w czwartek, 5 listopada, na obiektach Hutnika Kraków. Powołanie do kadry ponownie otrzymał Dominik Dudek z Mam Tal...
Czytaj więcejPiłkarki z Łostówki najlepsze w makroregionie. Teraz zagrają na stadionie w Gdańsku
Turniej rozegrano w Krakowie. Piłkarki z Łostówki zaprezentowały się znakomicie, wygrywając wszystkie cztery mecze. Ich skuteczność w ofens...
Czytaj więcejZnamy najlepsze drużyny powiatowej licealiady w koszykówce 3x3
W turnieju dziewcząt najlepsza okazała się drużyna Zespołu Szkół nr 1 w Limanowej. Drugie miejsce zajęło I LO Limanowa, a trzecie ZSOiZ Li...
Czytaj więcejGrzegorz Groń strzelił dla Wisły Kraków w centralnych rozgrywkach
W 13 kolejce Biała Gwiazda przegrała na wyjeździe z Widzewem Łódź 3:2. Po pierwszej połowie prowadzili goście po trafieniu zawodnika pochod...
Czytaj więcejPozostałe
Jak przygotować się do ewentualnego roszczenia o odszkodowanie powypadkowe
Wiele osób po wypadku skupia się w pierwszych tygodniach wyłącznie na zdrowiu i odkłada formalności na później. Z praktyki ubezpieczeniowej ...
Czytaj więcejJak rozpoznać pierwsze oznaki uszkodzenia konstrukcji nośnej urządzenia transportu bliskiego?
Pęknięcia spoin i materiału konstrukcyjnego Jednym z pierwszych sygnałów uszkodzenia konstrukcji nośnej są drobne pęknięcia pojawiające siÄ...
Czytaj więcejJazda konna to coś więcej niż hobby. Jak przygotować się do tej pasji i zadbać o odpowiedni sprzęt?
Jazda konna to aktywność, która łączy sport, kontakt z naturą i wyjątkową relację ze zwierzęciem. Dla jednych jest sposobem na odpoczynek od...
Czytaj więcejNagrobki granitowe - dlaczego granit to najpopularniejszy materiał na pomniki cmentarne?
Dlaczego granit jest tak popularny w kamieniarstwie nagrobkowym? Granit to skała magmowa o bardzo zwartej strukturze, co przekłada się na wyjątko...
Czytaj więcej






Komentarze (0)