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
Wniosek o 800+ do końca kwietnia!
W Małopolsce do połowy kwietnia rodzice i opiekunowie złożyli przeszło 260 tys. wniosków. Natomiast od 1 stycznia do 31 marca tego roku ZUS wyp�...
Czytaj więcejGDDKiA planuje ogromną inwestycję na DK28 między Limanową a Kasiną Wielką
Zmiany w Kasinie Wielkiej, Dobrej i Tymbarku Zadaniem wykonawcy będzie przygotowanie całościowego projektu rozbudowy drogi między skrzyżowaniem ...
Czytaj więcej29 kwietnia koniec sezonu narciarskiego; otwarte pozostaną dwa obszary
W ostatnich dniach w Tatrach przybyło śniegu, a na szlakach znowu pojawili się miłośnicy turystyki narciarskiej. Na Kasprowym Wierchu leży 85 cm...
Czytaj więcejJózef Ciuła nowym Rektorem Akademii Nauk Stosowanych w Nowym Sączu
Dr hab. inż. Józef Ciuła, prof. ANS, związany jest z Akademią Nauk Stosowanych w Nowym Sączu od 2015 r. Aktualnie zatrudniony jako pra...
Czytaj więcejSport
Klaudia Zwolińska z brązowym medalem Mistrzostw Świata!
Pochodząca z Kłodnego (gmina Limanowa) Klaudia Zwolińska zdobyła przed chwilą brązowy w Mistrzostwach Świata w kajakarstwie górskim (K1) ...
Czytaj więcejWiększość nie wypełnia zaleceń odnośnie aktywności fizycznej
Na jego podstawie można stwierdzić, że ćwiczą przede wszystkim ludzie młodzi, z przewagą mężczyzn, osoby pracujące, z miast powyżej 200 tys...
Czytaj więcejHokej na lodzie w Tymbarku: wskrzeszają piękną sportową tradycję
Spotkanie trwało II tercje, a na koniec zawodnicy zaserwowali widzom dodatkowe rzuty karne Spotkanie komentował Marian Jaroszyński, który na...
Czytaj więcejDwunasty zawodnik – wspólny apel wojewody małopolskiego i klubów piłkarskich
Wspólny apel podpisali: wojewoda małopolski Łukasz Kmita, prezes Naczelnej Rady Lekarskiej prof. Andrzej Matyja oraz wiceprezes Wisły Kraków SA M...
Czytaj więcejPozostałe
Czas zgonu, miejsce zbrodni, DNA ofiary - co owady mówią entomologom sądowym
Im krótszy czas od śmierci do oględzin zwłok, tym precyzyjniej medyk sądowy może oszacować czas zgonu. Jednak jego możliwości są znacznie og...
Czytaj więcejSzukasz piosenki? Zanuć fragment, a Google ją znajdzie
W rzeczywistości funkcja nazywa się „hum to search”. Algorytm znajduje w sieci oryginał, podaje tytuł i kluczowe informacje dotyczące nuconej...
Czytaj więcejSusza, duża aktywność szerszeni, śnięcia ryb to skutki upałów
W porównaniu do czasów sprzed rewolucji przemysłowej (przełom XVIII i XIX w.) średnie temperatury na Ziemi wzrosły o 1 st C. Naukowcy przewid...
Czytaj więcejPolscy badacze: opracowaliśmy skuteczną terapię na stwardnienie rozsiane
Neurolog prof. Andrzej Klimek, jeden z głównych badaczy zajmujących się rozwojem tej metody wyjaśnił, że polega ona na jednorazowym podaniu ...
Czytaj więcej- Wniosek o 800+ do końca kwietnia!
- GDDKiA planuje ogromną inwestycję na DK28 między Limanową a Kasiną Wielką
- 29 kwietnia koniec sezonu narciarskiego; otwarte pozostaną dwa obszary
- Józef Ciuła nowym Rektorem Akademii Nauk Stosowanych w Nowym Sączu
- 71-latek wjechał autem w wiatę przystankową i słup; mężczyzna zmarł
Komentarze (0)