Koliko zlata je v oceanu?

Leta 1872 je britanski kemik Edward Sonstadt objavil poročilo, v katerem je izjavil obstoj zlata v morski vodi. Od takrat je Sonstadtovo odkritje navdihnilo mnoge, od dobronamernih znanstvenikov do preobratovalcev in zavajalcev, da bi našli način, kako ga izvleči.

Številni raziskovalci so skušali količinsko določiti količino zlata v oceanu. Natančnega zneska je težko določiti, ker zlato obstaja v morski vodi v zelo razredčenih koncentracijah (ocenjuje se na vrstni red delov na trilijone ali en del zlata na trilijone delov vode).

Študija, objavljena v Uporabna geokemija izmerili koncentracijo zlata v vzorcih, odvzetih iz Tihega oceana, in ugotovili, da gre za približno 0,03 dela na trilijone. Starejše študije so poročale o koncentraciji približno 1 dela na trilijone morske vode, kar je približno 100-krat več kot druga, novejša poročila.

Nekatera od teh razlik lahko pripišemo prisotnosti kontaminacije v zbranih vzorcih in omejitve tehnologije, ki v preteklih raziskavah morda niso bile dovolj občutljive za natančno zaznavanje količine zlato.

Po navedbah Nacionalna služba za ocean, je v oceanu približno 333 milijonov kubičnih kilometrov vode. Ena kubična milja je enaka 4,17 * 10⁹ kubičnih metrov. S to pretvorbo lahko ugotovimo, da obstaja približno 1,39 * 10¹⁸ kubičnih metrov oceanske vode. Gostota vode je 1000 kilogramov na kubični meter, zato jih je 1,39 * 10²¹ kilogramov vode v oceanu.

Če predpostavimo, da je 1) koncentracija zlata v oceanu 1 del na trilijon, 2) ta koncentracija zlata drži za ves ocean vode in 3) dele na trilijone ustreza masi, potem lahko izračunamo približno količino zlata v oceanu z naslednjim: metoda:

• En del na trilijon ustreza en trilijont celote ali 1/10¹².
• Tako lahko ugotovimo, koliko zlata je v oceanu, zato moramo razdeliti količino vode v oceanu, 1,39 * 10²¹ kilogramov, kot je izračunano zgoraj, za 10¹².
• Rezultat tega izračuna je 1,39 * 10⁹ kilogramov zlata v oceanu.
• S pretvorbo 1 kilogram = 0,0011 tone pridemo do zaključka, da obstaja približno 1,5 milijona ton zlata v oceanu (ob predpostavki koncentracije 1 del na bilion).
• Če enak izračun uporabimo za koncentracijo zlata, ugotovljeno v novejši študiji, 0,03 dela na trilijone, pridemo do zaključka, da obstajajo 45 tisoč ton zlata v oceanu.

Ker je zlato prisotno v tako majhnih količinah in je vključeno v številne druge sestavine V okolju je treba vzorce, odvzete iz oceana, obdelati, preden jih je mogoče ustrezno analizirali.

Predkoncentracija opisuje postopek koncentracije zlata v sledovih v vzorcu, tako da dobljena koncentracija leži v optimalnem območju za večino analitičnih metod. Tudi pri najobčutljivejših tehnikah pa lahko predkoncentracija še vedno daje natančnejše rezultate. Te metode vključujejo:

• Odstranjevanje vode s pomočjo izhlapevanja ali z zamrzovanjem vode in nato sublimacija nastali led. Odstranjevanje vode iz morske vode pa pušča za seboj velike količine soli, kot sta natrij in klor, ki jih je treba pred nadaljnjo analizo ločiti od koncentrata.
• Ekstrakcija topila, tehnika, pri kateri se več komponent v vzorcu loči glede na to, kako topne so v različnih topilih, kot je voda v primerjavi z organskim topilom. Za to se zlato lahko pretvori v obliko, ki je bolj topna v enem od topil.
• Adsorpcija, tehnika, pri kateri se kemikalije oprimejo površine, kot je aktivno oglje. Za ta postopek je površino mogoče kemično spremeniti, tako da se zlato lahko selektivno oprime.
• Padavine zlato iz raztopine z reakcijo z drugimi spojinami. To lahko zahteva dodatne korake obdelave, ki odstranjujejo druge elemente v trdni snovi, ki vsebuje zlato.

Zlato je lahko tudi dlje ločeno iz drugih elementov ali materialov, ki so lahko prisotni v vzorcih. Nekatere metode za ločitev so filtracija in centrifugiranje. Po korakih predkoncetracije in ločevanja je lahko količina zlata izmerjeno z uporabo tehnik, namenjenih merjenju zelo nizkih koncentracij, ki vključujejo:

• Atomska absorpcijska spektroskopija, ki meri količino energije, ki jo vzorec absorbira pri določenih valovnih dolžinah. Vsak atom, vključno z zlatom, absorbira energijo na zelo točno določenih valovnih dolžinah. Izmerjeno energijo lahko nato povežemo s koncentracijo s primerjanjem rezultatov z znanim vzorcem ali referenco.
• Induktivno povezana spektrometrija plazemske mase, tehnika, pri kateri se atomi najprej pretvorijo v ione in nato razvrstijo glede na njihovo maso. Signale, ki ustrezajo tem različnim ionom, lahko povežemo s koncentracijo tako, da jih povežemo z znano referenco.

• Zlato obstaja v morski vodi, vendar v zelo razredčenih koncentracijah - v novejšem času naj bi bilo po ocenah približno na trilijone. Ker je ta koncentracija tako nizka, je težko natančno določiti, koliko zlata je v oceanu.
• Tudi če je v oceanu obilo zlata, bi stroški za pridobivanje zlata iz morja najverjetneje odtehtali vrednost zbranega zlata.
• Raziskovalci so te majhne koncentracije zlata izmerili s tehnikami, ki so sposobne meriti zelo nizke koncentracije.
• Meritve pogosto zahtevajo, da se zlato na nek način predkoncentrira in loči od drugih komponent v vzorcu morske vode, da se čim bolj zmanjšajo učinki kontaminacije vzorcev in omogoči natančnejše meritve.

• Falkner, K. in Edmond, J. "Zlato v morski vodi." 1990 Pisma o Zemlji in planetarnih znanostih, vol. 98, str. 208-221.
• Joyner, T., Healy, M., Chakravarti, D., in Koyanagi, T. "Predkoncentracija za analizo morske vode v sledovih." 1967. Okoljska znanost in tehnologija, vol. 1, št. 5, str. 417-424.
• Koide, M., Hodge, V., Goldberg, E. in Bertine, K. "Zlato v morski vodi: konzervativen pogled."Uporabna geokemija, vol. 3, št. 3, str. 237-241.
• McHugh, J. "Koncentracija zlata v naravnih vodah."Časopis za geokemijsko raziskovanje. 1988, vol. 30, št. 1-3, str. 85-94.
• Nacionalna služba za ocean. "Koliko vode je v oceanu?"
• Nacionalna služba za ocean. "Ali je v oceanu zlato?"
• Pyrzynska, K. "Nedavni razvoj določanja zlata s pomočjo atomske spektrometrije." 2005. Spectrochimica Acta, del B: Atomska spektroskopija, vol. 60, št. 9-10, str. 1316-1322.
• Veronese, K. "Nemška shema prve svetovne vojne za pridobivanje zlata iz vode."Gizmodo.