Znanstveniki ugotavljajo, da 'nordčevo zlato' dejansko vsebuje novo odkrito vrsto pravega zlata

Mineral pirit je dobil zgodovinski vzdevek bedakovo zlato zaradi svoje varljive podobnosti s plemenito kovino.

Izraz se je pogosto uporabljal med kalifornijsko zlato mrzlico v 1840-ih, ker so neizkušeni iskalci zahtevali odkritja zlata, v resnici pa bi bil to pirit, sestavljen iz ničvrednega železovega disulfida (FeS₂).

Ironično je, da kristali pirita lahko vsebujejo majhne količine pravega zlata, čeprav je znano, da ga je težko pridobiti. Zlato, ki se skriva v piritu, se včasih imenuje 'nevidno zlato', ker ga ni mogoče opazovati s standardnimi mikroskopi, temveč so potrebni sofisticirani znanstveni instrumenti.

Šele v osemdesetih letih prejšnjega stoletja odkrili raziskovalci da je zlato v piritu lahko v različnih oblikah – bodisi kot delci zlata ali kot zlitina, v kateri sta pirit in zlato fino zmešana.

V naši novi raziskavi, objavljeno v Geologiji , s kolegi smo odkrili tretji, prej nepoznan način, kako se lahko zlato skriva v piritu. Ko kristal pirita nastaja pod ekstremno temperaturo ali pritiskom, lahko razvije drobne nepopolnosti v svoji kristalni strukturi, ki jih je mogoče 'okrasiti' z atomi zlata.

Kaj so te 'kristalne napake'?

Atomi v kristalu so razporejeni v značilen vzorec, imenovan atomska mreža. Ko pa mineralni kristal, kot je pirit, raste v kamnini, lahko ta mrežni vzorec razvije nepopolnosti.

Tako kot mnogi minerali je pirit žilav in trd na površini Zemlje, vendar lahko postane bolj zavit in raztegljiv, ko se oblikuje globoko v Zemlji, kjer nastajajo tudi nahajališča zlata.

Ko se kristali raztegnejo ali zvijejo, se vezi med sosednjimi atomi prekinejo in preoblikujejo, pri čemer nastanejo milijarde drobnih nepopolnosti, imenovanih 'dislokacije', od katerih je vsaka približno 100.000-krat manjša od širine človeškega lasu ali 100-krat manjša od virus delec.

Kemijo teh nepopolnosti na atomski ravni je znano težko preučiti, ker so tako majhne, ​​zato so morebitne nečistoče prisotne v popolnoma majhnih količinah. Za njihovo odkrivanje je potreben specializiran instrument, imenovan an atomska sonda .

Atomska sonda lahko analizira materiale pri izjemno visoki ločljivosti, vendar je njena glavna prednost pred drugimi metodami, da nam omogoča izdelavo 3D zemljevida, ki prikazuje natančne lokacije nečistoč v kristalu - nekaj, kar prej ni bilo mogoče.

Naše raziskave razkrivajo, da so dislokacije znotraj kristalov pirita lahko 'okrašene' z atomi zlata. To je še posebej pogosto, če so bili kristali med svojo zgodovino zviti; tu je zlato lahko prisotno v nekajkrat višjih koncentracijah kot v preostalem kristalu.

Potencialna zlata jama

Zakaj bi koga skrbelo za nekaj tako majhnega? No, daje zanimiv vpogled v to, kako nastajajo nahajališča mineralov, in je tudi potencialna prednost za rudarsko industrijo zlata.

Prej se je domnevalo, da je zlato v nenormalno bogatih kristalih pirita v resnici narejeno iz zlatih delcev, ki so nastali med večstopenjskim procesom, kar je nakazovalo, da sta pirit in zlato kristalizirala ob različnih časih in se nato zlepila skupaj.

Toda naše odkritje, da lahko zlato okrasi te kristalne nepopolnosti, kaže na to, da lahko tudi kristali pirita z relativno visoko vsebnostjo zlata nastanejo v enem samem procesu.

Naše odkritje lahko tudi pomaga rudarjem zlata pri učinkovitejšem pridobivanju zlata iz pirita, kar lahko zmanjša emisije toplogrednih plinov. Za pridobivanje zlata se mineral običajno oksidira v velikih reaktorjih, pri čemer se porabi precejšnja količina energije.

Mesta dislokacije znotraj kristalov bi lahko ponudila okrepljeno delno izpiranje ali tarčo za bakterije, da napadejo in razgradijo kristal, pri čemer se sprošča zlato v procesu, znanem kot 'bio-izpiranje', s čimer se potencialno zmanjša poraba energije, potrebna za ekstrakcijo. Ta ideja še ni preizkušena, vendar si vsekakor zasluži preiskavo.

Če to pomaga utreti pot bolj trajnostnim metodam pridobivanja zlata, potem morda zlato norca vendarle ni tako neumno.

Morda pirit še vedno upravičuje svoj zgodovinski sloves 'zlata norca', dokler ne bodo razvite boljše, okoljsko bolj trajnostne tehnike predelave rude.

Denis Fougerouse , znanstveni sodelavec, Šola za Zemljo in planetarne znanosti, Univerza Curtin .

Ta članek je ponovno objavljen od Pogovor pod licenco Creative Commons. Preberi izvirni članek .