Cât de mult este aurul în Ocean?

În 1872, chimistul britanic Edward Sonstadt a publicat un raport în care a declarat existența aurului în apa de mare. De atunci, descoperirea lui Sonstadt i-a inspirat pe mulți, de la oameni de știință bine intenționați până la artiști și escroci, să găsească o modalitate de a o extrage.

Cuantificarea Oceanului's bogății

Numeroși cercetători au căutat să cuantifice cantitatea de aur din ocean. Cantitatea exactă este dificil de identificat, deoarece aurul există în apa de mare la concentrații foarte diluate (estimat a fi de ordinul părților pe trilion, sau o parte aur pe trilion de părți de apă).

Un studiu publicat în Geochimie aplicată a măsurat concentrația de aur în probele prelevate din Oceanul Pacific și a constatat că acestea erau aproximativ 0,03 părți pe trilion. Studii mai vechi au raportat o concentrație de aproximativ 1 parte per trilion pentru apa de mare, de aproximativ 100 de ori mai mult decât alte rapoarte mai recente.

Unele dintre aceste discrepanțe pot fi atribuite prezenței contaminării în eșantioanele colectate, precum și limitărilor tehnologiei, care în studiile anterioare pot să nu fi fost suficient de sensibile pentru a detecta cu exactitate cantitatea de aur. 

Calcularea cantității de aur 

Potrivit Serviciului Național al Oceanului, există aproximativ 333 de milioane de kilometri cubi de apă în ocean. O milă cubă este echivalentă cu 4,17 * 10⁹ metri cubi. Folosind această conversie, putem determina că există aproximativ 1,39 * 10¹⁸ metri cubi de apă oceanică. Densitatea apei este de 1000 kilograme pe metru cub, deci sunt 1,39 * 10²¹ kilograme de apă în ocean.

Dacă presupunem că 1) concentrația de aur în ocean este de 1 parte pe trilion, 2) această concentrație de aur ține pentru toată apa oceanului, iar 3) părți pe trilioane corespunde masei, atunci putem calcula o cantitate aproximativă de aur. în ocean folosind următoarea metodă:

• O parte pe trilion corespunde un trilion din total, sau 1/10¹².
• Astfel, pentru a afla câtă aur există în ocean, trebuie să împărțim cantitatea de apă din ocean, 1,39 * 10²¹ kilograme calculate mai sus, cu 10¹².
• Acest calcul are ca rezultat 1,39 * 10⁹ kilograme de aur în ocean.
• Folosind conversia 1 kilogram = 0,0011 tone, ajungem la concluzia că există aproximativ 1,5 milioane de tone de aur în ocean (presupunând o concentrație de 1 parte pe trilion).
• Dacă aplicăm același calcul concentrației de aur găsite în studiul mai recent, 0,03 părți pe trilion, ajungem la concluzia că există 45 de mii de tone de aur în ocean.

Măsurarea cantității de aur în apa de mare

Deoarece aurul este prezent în cantități atât de mici și este inclus cu multe alte componente din mediul înconjurător, probele prelevate din ocean trebuie prelucrate înainte de a putea fi analizate în mod adecvat.

preconcentrarea descrie procesul de concentrare a urmelor de aur într-un eșantion, astfel încât concentrația rezultată să se încadreze în intervalul optim pentru majoritatea metodelor analitice. Chiar și cu cele mai sensibile tehnici, cu toate acestea, preconcentrarea poate da încă rezultate mai precise. Aceste metode includ:

• Îndepărtarea apei prin evaporare sau prin înghețarea apei și apoi sublimează gheața rezultată. Îndepărtarea apei din apa de mare, însă, lasă în urmă cantități mari de săruri precum sodiu și clor, care trebuie separate de concentrat înainte de analize suplimentare.
• Extragerea solventului, o tehnică în care mai multe componente dintr-un eșantion sunt separate pe baza cât de solubile sunt în diferiți solvenți, cum ar fi apa față de un solvent organic. Pentru aceasta, aurul poate fi transformat într-o formă care este mai solubilă într-unul dintre solvenți.
• Adsorbţie, o tehnică în care substanțele chimice aderă la o suprafață precum carbonul activ. Pentru acest proces, suprafața poate fi modificată chimic, astfel încât aurul să-l poată adera selectiv.
• precipitând aurul din soluție reacționând cu alți compuși. Acest lucru poate necesita pași suplimentari de procesare care elimină alte elemente din solidul care conține aur.

Aurul poate fi și el mai departe separat din alte elemente sau materiale care pot fi prezente în probe. Unele metode pentru obținerea separării sunt filtrarea și centrifugarea. După etapele de preconcentrare și separare, cantitatea de aur poate fi măsurat folosind tehnici concepute pentru a măsura concentrații foarte mici, care includ:

• Spectroscopia de absorbție atomică, care măsoară cantitatea de energie pe care o probă o absoarbe la anumite lungimi de undă. Fiecare atom, inclusiv aurul, absoarbe energia la un set foarte specific de lungimi de undă. Energia măsurată poate fi apoi corelată cu concentrația prin compararea rezultatelor cu un eșantion sau referință cunoscută.
• Spectrometrie de masă plasmatică cuplată inductiv, o tehnică în care atomii sunt convertiți mai întâi în ioni și apoi sortați în funcție de masa lor. Semnalele corespunzătoare acestor ioni diferiți pot fi corelate cu concentrația corelându-le cu o referință cunoscută.

Cheie de luat cu cheie

• Aurul există în apa de mare, dar la concentrații foarte diluate - estimat, în vremurile mai recente, să fie de ordinul părților pe trilion. Deoarece această concentrație este atât de scăzută, este dificil de precizat exact cât de mult aur este în ocean.
• Chiar dacă există o abundență de aur în ocean, costul pentru extragerea aurului din mare ar depăși cel mai probabil valoarea aurului colectat.
• Cercetătorii au măsurat aceste concentrații mici de aur cu tehnici care sunt capabile să măsoare concentrații foarte mici.
• Măsurătorile necesită adesea ca aurul să fie preconcentrat într-un fel și separat de alte componente într-o probă de apă de mare, pentru a minimiza efectele contaminării eșantionului și a permite măsurători mai precise.

Referințe

• Falkner, K., și Edmond, J. „Aurul în apa de mare.” 1990. Scrisori de științe ale Pământului și Planetarei, vol. 98, p. 208-221.
• Joyner, T., Healy, M., Chakravarti, D., și Koyanagi, T. „Preconcentrare pentru analiza urmelor de ape marine.” 1967. Știința și tehnologia mediului, vol. 1, nr. 5, p. 417-424.
• Koide, M., Hodge, V., Goldberg, E. și Bertine, K. „Aurul în apa de mare: o perspectivă conservatoare.” Geochimie aplicată, vol. 3, nr. 3, p. 237-241.
• McHugh, J. „Concentrarea aurului în apele naturale.” Jurnalul de explorare geochimică. 1988, voi. 30, nr. 1-3, p. 85-94.
• Serviciul Național Oceanic. "Câtă apă este în ocean?"
• Serviciul Național Oceanic. - Există aur în ocean?
• Pyrzynska, K. „Evoluții recente în determinarea aurului prin tehnici de spectrometrie atomică.” 2005. Spectrochimica Acta Partea B: Spectroscopie atomică, vol. 60, nr. 9-10, p. 1316-1322.
• Veronese, K. „Schema Germaniei după primul război mondial pentru extragerea aurului din apă.” Gizmodo.