طلا از چه چیزی درست می‌شود؟ نحوه تشکیل طلا چیست؟

طلا یکی از عناصر کمیاب و ارزشمند در زمین محسوب می‌شود که از دوران باستان تاکنون همواره مورد توجه بشریت قرار گرفته است. این فلز به دلیل خواص منحصر‌به‌فردش همچون درخشش زیبا، مقاومت در برابر خوردگی و کمیاب بودن، به عنوان یک فلز گرانبها و ارزشمند در فرهنگ‌ها و تمدن‌های مختلف جایگاه ویژه‌ای دارد. اما، طلا از چه چیزی ساخته شده است و چگونه شکل می‌گیرد؟ در این مقاله، به بررسی ساختار اتمی، نحوه تشکیل طلا در طبیعت و چگونگی استخراج این فلز می‌پردازیم.

ساختار اتمی طلا

طلا یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی 79 و نماد شیمیایی Au است که از کلمه لاتین "Aurum" گرفته می‌شود. این عنصر در دسته فلزات واسطه قرار دارد و یکی از عناصر گروه 11 جدول تناوبی است. جرم اتمی طلا تقریبا 197 گرم بر مول بوده و دارای یک پروتون در هسته و 79 الکترون در مدارهای اطراف هسته است. طلا در حالت خالص خود به رنگ زرد روشن است و به دلیل ساختار الکترونی‌اش، یکی از بهترین رساناهای الکتریسیته محسوب می‌شود.

 

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی طلا

طلا به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر‌به‌فردش، یکی از پایدارترین عناصر طبیعی است. از جمله خصوصیات برجسته طلا می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• رسانایی الکتریکی و حرارتی بالا: طلا یکی از بهترین رساناهای برق و گرماست و در صنعت الکترونیک به دلیل همین ویژگی به کار می‌رود.
• مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی: طلا به دلیل عدم واکنش با اکسیژن و آب، در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی مقاوم است.
• نرمی و چکش‌خواری: طلا یکی از نرم‌ترین فلزات است و به راحتی می‌توان آن را به اشکال مختلف تبدیل کرد.
• رنگ و درخشش خاص: طلا در حالت خالص خود به رنگ زرد زیبا و براق است و این ویژگی‌ها باعث شده که در ساخت جواهرات بسیار محبوب باشد.

 

نحوه تشکیل طلا

مراحل نحوه تشکیل طلا به فرآیندهایی باز می‌گردد که در طی میلیاردها سال در جهان رخ داده است. این فلز کمیاب از طریق فرآیندهای زمین‌شناسی خاص و همچنین پدیده‌های کیهانی شکل می‌گیرد. به طور کلی، دو منشأ اصلی برای طلا در طبیعت وجود دارد: منشاهای کیهانی و فرآیندهای زمین‌شناسی.

۱. منشا کیهانی طلا

طلا در واقع یکی از عناصری است که از طریق فرآیندهای کیهانی پیچیده و در نتیجه انفجارهای عظیم ستارگان به وجود آمده است. به این پدیده‌ها اصطلاحا "نوترونی‌سازی" یا "سنتز سنگین" گفته می‌شود. زمانی که ستارگان عظیم به پایان عمر خود نزدیک می‌شوند و انفجار ابرنواختری رخ می‌دهد، عناصری مانند طلا در این فرآیند تشکیل می‌شوند. در نتیجه‌ این انفجارها، مقدار زیادی از طلا به فضای بین ستاره‌ای منتقل می‌شود و با گذشت میلیاردها سال، این عناصر به زمین و سیارات دیگر انتقال می‌یابند.

۲. تشکیل طلا در فرآیندهای زمین‌شناسی

طلا بر روی زمین به صورت طبیعی و از طریق فرآیندهای زمین‌شناسی شکل می‌گیرد. در طول میلیون‌ها سال، فرآیندهایی مانند فرایندهای هیدروترمال، رسوبی و آتشفشانی باعث تشکیل طلا در مناطق مختلف زمین می‌شوند. به طور کلی، طلا در لایه‌های عمیق زمین وجود دارد و از طریق فرآیندهای زیر تشکیل می‌شود:

• رسوبات هیدروترمال: در این فرآیند، محلول‌های گرمابی که از عمق زمین به سطح حرکت می‌کنند، با عبور از سنگ‌ها و مواد معدنی مختلف، طلا را در خود حل می‌کنند و با سرد شدن این محلول‌ها، طلا به شکل کریستال‌های کوچک در رسوبات مختلف شکل می‌گیرد. این رسوبات می‌توانند در طول زمان به ذخایر بزرگ طلا تبدیل شوند.
• فرآیندهای رسوبی: طلا در برخی موارد همراه با جریان‌های آب از رسوبات کوهستانی به رودخانه‌ها و دریاها منتقل می‌شود. در این فرآیند، جریان آب طلا را از سنگ‌ها جدا کرده و در بستر رودخانه‌ها و دریاچه‌ها به صورت ذرات ریز ته‌نشین می‌کند. این ذرات طلا به مرور زمان و با تجمع در یک مکان خاص به ذخایر پلاسری تبدیل می‌شوند که یکی از منابع اصلی استخراج طلا است.
• فعالیت‌های آتشفشانی: آتشفشان‌ها نیز یکی دیگر از عوامل تشکیل طلا هستند. فعالیت‌های آتشفشانی در طول زمان باعث می‌شوند که عناصر سنگین از لایه‌های عمیق زمین به سطح بیایند. طلا می‌تواند به عنوان یکی از این عناصر همراه با مواد آتشفشانی به سطح زمین منتقل شود و در مناطق نزدیک به آتشفشان‌ها ذخایر طلا تشکیل دهد.

 

معادن طلا و انواع آن

حال که با نحوه تشکیل طلا آشنا شدید، در این بخش به معرفی معادن طلا می‌پردازیم. استخراج طلا از معادن مختلفی صورت می‌گیرد که به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند: معادن پلاسری و معادن سخت.

بیشتر بدانید: ۱۰ مورد از بزرگ‌ترین معادن طلای جهان 

معادن پلاسری

این معادن شامل رسوبات طلا در بستر رودخانه‌ها و دریاچه‌ها هستند که طلا به صورت ذرات ریز یا تکه‌های کوچک در آن‌ها یافت می‌شود. استخراج طلا از این معادن معمولا با روش‌های ساده‌تری نسبت به معادن سخت صورت می‌گیرد و نیاز به تکنولوژی پیچیده ندارد. کشورهای مانند آفریقای جنوبی و استرالیا معادن پلاسرهای بزرگی دارند.

معادن سخت

این معادن در لایه‌های عمیق زمین و سنگ‌های سخت قرار دارند و استخراج طلا از آن‌ها نیازمند استفاده از تجهیزات و تکنولوژی پیشرفته است. معادن سخت معمولا در مناطقی با فعالیت‌های زمین‌شناسی فعال و کوهستانی یافت می‌شوند. بزرگترین معادن سخت طلا در جهان در کشورهایی مانند آفریقای جنوبی، آمریکا و کانادا قرار دارند.

بیشتر بدانید: استخراج طلا از لامپ کم مصرف (LED) + ۴ روش شگفت انگیز

 

نحوه استخراج طلا چگونه است؟

استخراج طلا از معادن به دو روش اصلی انجام می‌شود: روش‌های استخراج سطحی و روش‌های استخراج زیرزمینی. هر کدام از این روش‌ها مزایا و معایب خاص خود را دارند و انتخاب هر کدام به شرایط معدن و میزان طلا بستگی دارد.

استخراج سطحی

این روش بیشتر در معادن پلاسری و معادن سطحی انجام می‌شود. در این روش، لایه‌های بالایی زمین برداشته می‌شوند تا به ذخایر طلا دسترسی پیدا شود. سپس از طریق شستشو و جداسازی، ذرات طلا از خاک و سنگ‌ها جدا می‌شوند. این روش هزینه کمتری دارد اما به دلیل برداشت وسیع از سطح زمین، تأثیرات زیست‌محیطی زیادی به همراه دارد.

استخراج زیرزمینی

در این روش، تونل‌ها و شافت‌های زیرزمینی حفر می‌شوند تا به ذخایر طلا در عمق زمین دسترسی پیدا شود. استخراج زیرزمینی به دلیل نیاز به تکنولوژی پیشرفته و تجهیزات مخصوص، هزینه‌برتر است اما به محیط‌زیست آسیب کمتری وارد می‌کند. استخراج زیرزمینی معمولا برای معادن سخت و ذخایر بزرگ طلا استفاده می‌شود.

 

فرآیند پالایش طلا

پس از بررسی نحوه تشکیل طلا و استخراج آن از معدن، مرحله پالایش آغاز می‌شود. طلا در طبیعت به صورت خالص یافت نمی‌شود و معمولا همراه با سایر فلزات و مواد معدنی است. در نتیجه، نیاز به فرآیندهایی است تا طلا از سایر مواد جدا شده و به حالت خالص برسد. یکی از رایج‌ترین روش‌های پالایش طلا، استفاده از روش "سیانیداسیون" است.

سیانیداسیون

در این روش، سنگ معدن حاوی طلا با محلول سیانید مخلوط می‌شود. سیانید به حل شدن طلا می‌انجامد و سپس از طریق یک فرآیند شیمیایی طلا از محلول جدا می‌شود. پس از این مرحله، طلا به صورت جامد رسوب می‌کند و به حالت خالص درمی‌آید.

الکتروپالایش

روش دیگری که برای خالص‌سازی طلا استفاده می‌شود، الکتروپالایش است. در این فرآیند، طلا به عنوان یک آند در یک محلول الکترولیتی قرار می‌گیرد و با اعمال جریان الکتریکی، طلا از سایر فلزات جدا می‌شود.

 

طلا در چه زمینه‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد؟

طلا به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود در بسیاری از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد. بنابراین بررسی نحوه تشکیل طلا تنها مختص به زیبایی و ساخت جواهرات نیست. برخی از کاربردهای اصلی طلا عبارتند از:

• جواهرات: طلا از دوران باستان تاکنون به عنوان فلز اصلی در ساخت جواهرات و زیورآلات استفاده می‌شود. این فلز به دلیل زیبایی، درخشش و ماندگاری بالای خود یکی از محبوب‌ترین مواد برای ساخت جواهرات است.
• صنعت الکترونیک: طلا به دلیل رسانایی بالای خود در صنعت الکترونیک نیز به کار می‌رود. طلا در ساخت قطعات الکترونیکی حساس مانند چیپ‌های کامپیوتری، مدارهای الکتریکی و اتصالات مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• پزشکی: طلا در پزشکی نیز کاربردهای فراوانی دارد. از این فلز در ساخت ابزارهای پزشکی، دندانپزشکی و حتی در برخی از داروها استفاده می‌شود. همچنین در تکنیک‌های تصویربرداری پزشکی مانند توموگرافی کامپیوتری (CT) از طلا به عنوان ماده حاجب استفاده می‌شود.
• ذخیره‌سازی ثروت و سرمایه‌گذاری: طلا به عنوان یک ذخیره ارزش شناخته می‌شود و در سراسر جهان یکی از مطمئن‌ترین روش‌ها برای حفظ ثروت و سرمایه‌گذاری محسوب می‌شود. بسیاری از بانک‌های مرکزی در کشورهای مختلف ذخایر طلا دارند و از آن به عنوان پشتوانه ارزهای ملی استفاده می‌کنند.

 

سخن پایانی

طلا یکی از قدیمی‌ترین و ارزشمندترین فلزات در جهان است که همواره مورد توجه انسان‌ها قرار داشته است. این فلز به دلیل کمیاب بودن، خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر‌به‌فرد و کاربردهای گسترده‌اش در صنایع مختلف از اهمیت بالایی برخوردار است. نحوه تشکیل طلا به این صورت است که از طریق فرآیندهای کیهانی و زمین‌شناسی پیچیده‌ای تشکیل می‌شود و استخراج آن نیازمند فرآیندهای خاصی است. با این حال، ارزش اقتصادی و کاربردهای فراوان این فلز همچنان باعث می‌شود که طلا یکی از پرطرفدارترین مواد در سراسر جهان باقی بماند.