خصوصیات طلا

ویژگی های طلا را میتوان به دو بخش کلی ویژگی های فیزیکی و ویژگی هیا شیمیایی طلا تقسیم کرد.

الف) خصوصیات فیزیکی طلا

جرم اتمی طلا  برابر با 196.967 گرم بر مول و عدد اتمی آن 79 می باشد. ساختار الکترونی طلا بصورت [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s¹ می باشد. شعاع اتمی این فلز 176 پیکو متر ، شعاع واندروالسیpm 166 و شعاع کوالانسیpm  144 است. نقطه ذوب طلا  ˚C18/1064 و نقطه ­جوش آن ­˚C2856  می باشد [2].

طلای خالص و بسیاری از آلیاژهای آن دیامغناطیسی بوده و الکترون تک در ساختار هیبریداسیون خود ندارند. اما برخی آلیاژها از قبیل آلیاژهای طلا با منگنز تا حدودی خاصیت  پارا مغناطیسی داشته و در میدان های مغناطیسی واکنش نشان می دهد و آلیاژهای طلا با آهن­، نیکل یا کبالت فرومغناطیس بوده و از خود میدان ساطع می­نمایند. این فلز رسانایی حرارتی و الکتریکی بالایی از خود نشان می دهد [1].

بلور شدن طلا بسیارکمیاب است اما در موارد نادرکه بررسی و مشاهده شده است، سیستم مکعبی برای این فلز به ثبت رسیده است. تنها ایزوتوپ طبیعی این فلز با عدد جرمی 197 است. 19 ایزوتوپ از Au¹⁸⁵ تا Au²⁰³ به صورت مصنوعی تولید شده اند که ناپایدار بوده و نیمه عمر آن، از 200 روز تا چند ثانیه متغیر می باشد.

سنجش وزن طلا در ایران همانند تمام موارد گران بها برحسب مثقال(هر مثقال برابر 4/4 گرم) است و در کشورهای دیگر با مقیاس تروی[1]­سنجیده می شود. هر اونس (تروی) معادل با 103431/31  گرم است.

معیار خلوص در بازار ایران عیار است دراین معیار میزان سهم طلای خالص در 24 قسمت از کل آلیاژ می­باشد­.یعنی طلای 18 عیار، دارای 75 درصد طلا و  ۲۵ درصد بقیه فلزات است [2].

طلا یکی از شکل‌پذیرترین فلزات ‌است. یک گرم از این عنصر را می توان آن قدر چکش زد تا به اندازه ی یک ورق با مساحت یک متر مربع پهن شود یا یک اونس را به اندازه­ی 300  پا پهن کرد.

خصوصیات شیمیایی طلا:

طلا در هوا و اکثر محلول های آبی از جمله اسیدهای قوی واکنش نشان نداده و پایدار است. این فلز تنها در محلول های اکسید کننده حاوی لیگاندهای خاص حل می شود، که از جمله این لیگاند­ها می­توان سیانید، هالید ها، تیوسولفات،تیواوره وسیانات را نام برد. این رفتار منحصر به فرد، به این فلز اجازه می دهد تا به طور کاملا  انتخابی از سنگ های معدنی با عیار پایین طلا استخراج گردد.

فلزات گروه 11 با وجود شباهت در ساختار الکترونیکی و پتانسیل یونیزاسیون، تفاوتهای زیادی در واکنش های اکسایش کاهشی از خودشان با یکدیگرنشان می دهند. بسیاری از این تفاوت رفتار های شیمیایی طلا و پیوند های آن با مس و نقره را می­توان با الکترونگاتیویته ی بالای نسبی آن توجیه کرد. در مجموع با توجه به رفتار های شیمیایی طلا ،این عنصر در سه حالت اکسایش به شرح زیر یافت میگردد.

1-1-1-1   حالت اکسایش (I)

مهم ترین کمپلکس این حالت اکسایش و جالب توجه ترین کمپلکس از دیدگاه صنعت عبارت است از ^–] [AuCN₂ ، این کمپلکس سیانیدی دارای  ثابت پایداری 10³⁸×2 می­باشد و از کمپلکس­های سیانیدی نقره و مس پایدارتراست. از این موضوع در استخراج طلا استفاده می شود(با تنظیم غلظت سیانید می­توان گزینش پذیری را در سیستم افزایش داد). یون کمپلکس­های دیگر  این حالت اکسایش که در استخراج طلا به آن توجه می شود عبارتند از کمپلکس های طلا با یون کلرید: ­ [AuCl₂]^– و کمپلکس های طلا با یون تیوسولفات [Au(S₂O₃)₂]^3- و کمپلکس های طلا با تیو­اوره [Au(NH₂CSNH₂)₂]⁺ [21, 22].

1-1-1-2   حالت اکسایش (II)

این حالت اکسایش در طلا بسیار نادر است و تنها نمونه های ناپایدار و حد واسط فرآیند های طلا از آن به وسیله روش های ولتامتری شناسایی شده است. [22, 21].

1-1-1-3   حالت اکسایش (III)

این حالت اکسایش بیشتر در مجاورت لیگاند های سخت رخ می دهد به عنوان مثال در مورد یون کلرید تمایل بر ایجاد کمپلکس مسطح مربع [AuCl4]^– است بنابراین حالت اکسایش ترجیحی برای این نوع(III)­ می باشد. مثال­های دیگر از کمپلکس­های طلا (III)­ که پایدار هستند،عبارت­اند از [AuCl4]^–سیانات­[Au(SCN)4]^–  و کمپلکس­های آمونیاک [Au(NH3)4]³⁺ است. در مورد لیگاند های نرم مانند سیانید ترجیح تشکیل بر کمپلکسهای خطی باعدد اکسایش(I) است] [23][

[1] TROY