Πόσο είναι ο χρυσός στον ωκεανό;

Το 1872, ο βρετανός χημικός Edward Sonstadt δημοσίευσε μια έκθεση που δηλώνει την ύπαρξη χρυσού στο θαλασσινό νερό. Από τότε, η ανακάλυψη του Sonstadt έχει εμπνεύσει πολλούς, από τους καλοπροαίρετους επιστήμονες στους απατεώνες και τους απατεώνες, να βρουν έναν τρόπο να το εξάγουν.

Πολλοί ερευνητές επεδίωξαν να ποσοτικοποιήσουν την ποσότητα του χρυσού στον ωκεανό. Η ακριβής ποσότητα είναι δύσκολο να εντοπιστεί επειδή ο χρυσός υπάρχει στο θαλασσινό νερό σε πολύ αραιές συγκεντρώσεις (εκτιμάται ότι είναι της τάξης των τμημάτων ανά τρισεκατομμύριο ή ενός μέρους χρυσού ανά τρισεκατομμύριο μέρη νερού).

Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Εφαρμοσμένη Γεωχημεία μέτρησαν τη συγκέντρωση του χρυσού σε δείγματα που ελήφθησαν από τον Ειρηνικό Ωκεανό και διαπίστωσαν ότι ήταν περίπου 0,03 μέρη ανά τρισεκατομμύριο. Παλαιότερες μελέτες ανέφεραν συγκέντρωση περίπου 1 μέρους ανά τρισεκατομμύριο για το θαλασσινό νερό, περίπου 100 φορές περισσότερο από άλλες, πιο πρόσφατες αναφορές.

Ορισμένες από αυτές τις αποκλίσεις μπορεί να αποδοθούν στην παρουσία μόλυνσης στα δείγματα που συλλέχθηκαν καθώς και στο οι περιορισμοί της τεχνολογίας, οι οποίοι σε παλαιότερες μελέτες μπορεί να μην ήταν αρκετά ευαίσθητοι ώστε να ανιχνεύσουν με ακρίβεια την ποσότητα του χρυσός.

Σύμφωνα με την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών, υπάρχουν περίπου 333 εκατομμύρια κυβικά μίλια νερού στον ωκεανό. Ένα κυβικό μίλι ισοδυναμεί με 4,17 * 10⁹ κυβικά μέτρα. Χρησιμοποιώντας αυτήν τη μετατροπή, μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι υπάρχουν περίπου 1,39 * 10¹⁸ κυβικά μέτρα θαλάσσιου νερού. Η πυκνότητα του νερού είναι 1000 κιλά ανά κυβικό μέτρο, οπότε υπάρχουν 1,39 * 10²¹ χιλιόγραμμα νερού στον ωκεανό.

Αν υποθέσουμε ότι 1) η συγκέντρωση του χρυσού στον ωκεανό είναι 1 μέρος ανά τρισεκατομμύριο, 2) αυτή η συγκέντρωση χρυσού ισχύει για όλους τους ωκεανούς νερό, και 3) μέρη ανά τρισεκατομμύριο αντιστοιχούν στη μάζα, τότε μπορούμε να υπολογίσουμε μια κατά προσέγγιση ποσότητα χρυσού στον ωκεανό χρησιμοποιώντας τα παρακάτω μέθοδος:

• Ένα μέρος ανά τρισεκατομμύριο αντιστοιχεί ένα τρισεκατομμύριο του συνόλου, ή το 1/10¹².
• Έτσι, για να μάθουμε πόσο χρυσό υπάρχει στον ωκεανό, πρέπει να διαιρούμε την ποσότητα νερού στον ωκεανό, 1,39 * 10²¹ kg, όπως υπολογίστηκε ανωτέρω, κατά 10¹².
• Αυτός ο υπολογισμός έχει ως αποτέλεσμα το 1,39 * 10⁹ κιλά χρυσού στον ωκεανό.
• Χρησιμοποιώντας τη μετατροπή 1 κιλό = 0,0011 τόνους, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι υπάρχουν περίπου 1,5 εκατομμύρια τόνους χρυσού στον ωκεανό (υποθέτοντας συγκέντρωση 1 μέρους ανά τρισεκατομμύριο).
• Αν εφαρμόσουμε τον ίδιο υπολογισμό στη συγκέντρωση χρυσού που βρέθηκε στην πιο πρόσφατη μελέτη, 0,03 μέρη ανά τρισεκατομμύριο, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι υπάρχουν 45 χιλιάδες τόνους χρυσού στον ωκεανό.

Επειδή ο χρυσός υπάρχει σε τόσο μικρές ποσότητες και περιλαμβάνεται με πολλά άλλα συστατικά από το περιβάλλον, τα δείγματα που λαμβάνονται από τον ωκεανό πρέπει να υποβάλλονται σε επεξεργασία πριν να είναι κατάλληλα ανάλυση.

Προενέντρωση περιγράφει τη διαδικασία συμπύκνωσης των ιχνών χρυσού σε ένα δείγμα έτσι ώστε η προκύπτουσα συγκέντρωση να βρίσκεται στο βέλτιστο εύρος για τις περισσότερες αναλυτικές μεθόδους. Ακόμη και με τις πιο ευαίσθητες τεχνικές, η προενέντρωση μπορεί να αποδώσει ακόμη ακριβέστερα αποτελέσματα. Αυτές οι μέθοδοι περιλαμβάνουν:

• Αφαίρεση νερού μέσω εξάτμισης ή με κατάψυξη νερού και στη συνέχεια εξάχνωση του προκύπτοντος πάγου. Ωστόσο, η απομάκρυνση του νερού από το θαλασσινό νερό αφήνει πίσω του μεγάλες ποσότητες αλάτων όπως το νάτριο και το χλώριο, οι οποίες πρέπει να διαχωριστούν από το συμπύκνωμα πριν από την περαιτέρω ανάλυση.
• Εκχύλιση διαλυτών, μια τεχνική στην οποία πολλαπλά συστατικά σε ένα δείγμα διαχωρίζονται με βάση το πόσο διαλυτά είναι σε διαφορετικούς διαλύτες, όπως νερό έναντι οργανικού διαλύτη. Γι 'αυτό, ο χρυσός μπορεί να μετατραπεί σε μια μορφή που είναι πιο διαλυτή σε έναν από τους διαλύτες.
• Προσρόφηση, μια τεχνική στην οποία τα χημικά προσκολλώνται σε μια επιφάνεια όπως ο ενεργός άνθρακας. Για αυτή τη διαδικασία, η επιφάνεια μπορεί να τροποποιηθεί χημικά, έτσι ώστε ο χρυσός να μπορεί να προσκολληθεί επιλεκτικά σε αυτήν.
• Καταβύθιση το χρυσό από το διάλυμα αντιδρώντας το με άλλες ενώσεις. Αυτό μπορεί να απαιτήσει πρόσθετα βήματα επεξεργασίας που αφαιρούν άλλα στοιχεία στο στερεό που περιέχει χρυσό.

Ο χρυσός μπορεί επίσης να είναι περαιτέρω σε διασταση από άλλα στοιχεία ή υλικά που ενδέχεται να υπάρχουν στα δείγματα. Ορισμένες μέθοδοι για την επίτευξη διαχωρισμού είναι η διήθηση και η φυγοκέντρηση. Μετά τα στάδια προενέντρωσης και διαχωρισμού, η ποσότητα του χρυσού μπορεί να είναι μετρημένος χρησιμοποιώντας τεχνικές που έχουν σχεδιαστεί για τη μέτρηση πολύ χαμηλών συγκεντρώσεων, οι οποίες περιλαμβάνουν:

• Φασματοσκοπία ατομικής απορρόφησης, το οποίο μετρά την ποσότητα ενέργειας που απορροφά ένα δείγμα σε συγκεκριμένα μήκη κύματος. Κάθε άτομο, συμπεριλαμβανομένου του χρυσού, απορροφά ενέργεια σε ένα πολύ συγκεκριμένο σύνολο μηκών κύματος. Η μετρούμενη ενέργεια μπορεί στη συνέχεια να συσχετιστεί με τη συγκέντρωση συγκρίνοντας τα αποτελέσματα με ένα γνωστό δείγμα ή αναφορά.
• Φασματομετρία μάζας επαγωγικής συζευγμένης πλάσματος, μια τεχνική στην οποία τα άτομα μετατρέπονται πρώτα σε ιόντα και στη συνέχεια ταξινομούνται ανάλογα με τη μάζα τους. Τα σήματα που αντιστοιχούν σε αυτά τα διαφορετικά ιόντα μπορούν να συσχετιστούν με τη συγκέντρωση συσχετίζοντάς τα με μια γνωστή αναφορά.

• Ο χρυσός υπάρχει στο θαλασσινό νερό, αλλά σε πολύ αραιές συγκεντρώσεις - εκτιμάται, πιο πρόσφατα, ότι είναι της τάξης των τμημάτων ανά τρισεκατομμύριο. Επειδή αυτή η συγκέντρωση είναι τόσο χαμηλή, είναι δύσκολο να εντοπίσουμε ακριβώς πόσο χρυσά είναι στον ωκεανό.
• Ακόμη και αν υπάρχει αφθονία χρυσού στον ωκεανό, το κόστος εξαγωγής του χρυσού από τη θάλασσα πιθανότατα θα υπερέβαινε την αξία του χρυσού που συλλέχθηκε.
• Οι ερευνητές μέτρησαν αυτές τις μικρές συγκεντρώσεις χρυσού με τεχνικές που μπορούν να μετρήσουν πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις.
• Οι μετρήσεις απαιτούν συχνά το χρυσό να είναι προσυμπυκνωμένο με κάποιο τρόπο και να διαχωρίζεται από άλλα εξαρτήματα σε δείγμα θαλασσινού νερού, ώστε να ελαχιστοποιηθούν οι επιπτώσεις της μόλυνσης του δείγματος και να επιτραπεί η ακριβέστερη παρουσία του Μετρήσεις.

• Falkner, Κ., And Edmond, J. "Χρυσό στο θαλασσινό νερό". 1990. Γη και Πλανητικά Επιστημονικά Γράμματα, τομ. 98, σελ. 208-221.
• Joyner, Τ., Healy, Μ., Chakravarti, D., and Koyanagi, Τ. "Προενέντρωση για ανάλυση ιχνών θαλασσινού νερού". 1967. Περιβαλλοντική επιστήμη και τεχνολογία, τομ. 1, όχι. 5, σελ. 417-424.
• Koide, Μ., Hodge, V., Goldberg, Ε., And Bertine, Κ. "Χρυσός στο θαλασσινό νερό: μια συντηρητική άποψη."Εφαρμοσμένη Γεωχημεία, τομ. 3, όχι. 3, σελ. 237-241.
• McHugh, J. "Συγκέντρωση του χρυσού σε φυσικά νερά."Εφημερίδα της Γεωχημικής Εξερεύνησης. 1988, νοΙ. 30, όχι. 1-3, σελ. 85-94.
• Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών. "Πόσο νερό είναι στον ωκεανό;"
• Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών. "Υπάρχει χρυσός στον ωκεανό;"
• Pyrzynska, Κ. "Πρόσφατες εξελίξεις στον προσδιορισμό του χρυσού με τεχνικές ατομικής φασματομετρίας". 2005. Spectrochimica Acta Μέρος Β: Ατομική Φασματοσκοπία, τομ. 60, όχι. 9-10, σελ. 1316-1322.
• Veronese, Κ. "Ο μεταπολεμικός σχεδιασμός της Γερμανίας για την εξαγωγή χρυσού από το νερό".Gizmodo.