Koliko zlata ima u oceanu?

1872. britanski kemičar Edward Sonstadt objavio je izvještaj izjavljujući postojanje zlata u morskoj vodi. Od tada je Sonstadtovo otkriće nadahnulo mnoge, od dobronamjernih znanstvenika do izvođača i prevaranata, da pronađu način kako to izdvojiti.

Brojni istraživači nastojali su kvantificirati količinu zlata u oceanu. Točan iznos teško je odrediti, jer zlato postoji u morskoj vodi u vrlo razrijeđenim koncentracijama (procjenjuje se da je redoslijed dijelova po bilijunu ili jedan dio zlata na bilijunu dijelova vode).

Studija objavljena u Primijenjena geokemija izmjerio je koncentraciju zlata u uzorcima uzetim iz Tihog oceana i utvrdio da je bilo oko 0,03 dijela na bilijun. Starije studije izvijestile su o koncentraciji od oko 1 trilijuna za morsku vodu, što je oko 100 puta više od ostalih, novijih izvješća.

Neke od tih odstupanja mogu se pripisati prisutnosti onečišćenja u prikupljenim uzorcima i ograničenja tehnologije koja u prošlim studijama možda nisu bila dovoljno osjetljiva da bi se precizno otkrile količine unosa zlato.

Prema Nacionalna služba za ocean, u oceanu ima vode oko 333 milijuna kubičnih kilometara. Jedna kubna milja ekvivalentna je 4,17 * 10⁹ kubičnih metara. Pomoću ove pretvorbe možemo utvrditi da postoji oko 1,39 * 10¹⁸ kubičnih metara oceanske vode. Gustoća vode je 1000 kilograma po kubičnom metru, pa ih ima 1,39 * 10²¹ kilograma vode u oceanu.

Ako pretpostavimo da je 1) koncentracija zlata u oceanu jedan dio trilijuna, 2) ta koncentracija zlata vrijedi za cijeli ocean vode i 3) dijelova na bilijunu odgovara masi, tada možemo izračunati približnu količinu zlata u oceanu koristeći sljedeće metoda:

• Jedan dio po bilijunu odgovara jedan trilijun od cjeline, ili 1/10¹².
• Dakle, da bismo saznali koliko zlata ima u oceanu, moramo podijeliti količinu vode u oceanu, 1,39 * 10²¹ kilograma kako je izračunato gore, za 10¹².
• Rezultat ovog izračuna je 1,39 * 10⁹ kilograma zlata u oceanu.
• Pomoću konverzije 1 kilogram = 0,0011 tona, zaključujemo da postoji oko 1,5 milijuna tona zlata u oceanu (uz pretpostavku koncentracije 1 dio na bilijun).
• Primijenimo li isti izračun na koncentraciju zlata pronađeno u novijoj studiji, 0,03 dijela po bilijunu, dolazimo do zaključka da postoje 45 tisuća tona zlata u oceanu.

Zbog toga što je zlato prisutno u tako malim količinama i uključuje ga s mnogim drugim komponentama okoline, uzorci uzeti iz oceana moraju se obraditi prije nego što mogu na odgovarajući način analizirati.

Preconcentration opisuje postupak koncentracije zlata u tragovima u uzorku tako da rezultirajuća koncentracija leži u optimalnom rasponu za većinu analitičkih metoda. Međutim, i kod najosjetljivijih tehnika, predkoncentracija može ipak dati preciznije rezultate. Ove metode uključuju:

• Uklanjanje vode isparavanjem ili smrzavanjem vode i tada sublimacijom nastali led. Uklanjanje vode iz morske vode, međutim, iza sebe ostavlja velike količine soli poput natrija i klora, koje se prije daljnje analize moraju odvojiti od koncentrata.
• Ekstrakcija otapala, tehnika u kojoj se odvajaju više komponenti u uzorku na temelju njihove topivosti u različitim otapalima, poput vode u odnosu na organsko otapalo. Za to se zlato može pretvoriti u oblik topljiviji u jednom od otapala.
• Adsorpcija, tehnika u kojoj se kemikalije lijepe na površinu poput aktivnog ugljena. Za taj postupak površina se može kemijski modificirati tako da se zlato može selektivno lijepiti.
• taloženje zlato iz otopine reagirajući s drugim spojevima. Ovo može zahtijevati dodatne korake obrade koji uklanjaju druge elemente u krutini koja sadrži zlato.

Zlato može biti i dalje odvojen od drugih elemenata ili materijala koji mogu biti prisutni u uzorcima. Neke metode za postizanje razdvajanja su filtracija i centrifuga. Nakon koraka predkoncentracije i odvajanja može doći do količine zlata izmjerena koristeći tehnike koje su dizajnirane za mjerenje vrlo niskih koncentracija, a koje uključuju:

• Atomska apsorpciona spektroskopija, koja mjeri količinu energije koju uzorak apsorbira na određene valne duljine. Svaki atom, uključujući zlato, apsorbira energiju u vrlo specifičnom skupu valnih duljina. Izmjerena energija tada se može povezati s koncentracijom usporedbom rezultata s poznatim uzorkom ili referencom.
• Induktivno povezana spektrometrija mase plazme, tehnika u kojoj se atomi najprije pretvaraju u ione, a zatim sortiraju ovisno o njihovoj masi. Signali koji odgovaraju ovim različitim ionima mogu se povezati u koncentraciju povezujući ih s poznatom referencom.

• Zlato postoji u morskoj vodi, ali u vrlo razrjeđenim koncentracijama - u novije vrijeme procjenjuje se da će biti oko 10 milijardi. Budući da je ta koncentracija tako niska, teško je točno odrediti koliko je zlata u oceanu.
• Čak i ako u oceanu postoji obilje zlata, troškovi za izvlačenje zlata iz mora najvjerojatnije će nadmašiti vrijednost prikupljenog zlata.
• Istraživači su izmjerili ove male koncentracije zlata tehnikama koje su sposobne mjeriti vrlo niske koncentracije.
• Mjerenja često zahtijevaju da se zlato na neki način prethodno koncentrira i odvoji od ostalih komponenti u uzorku morske vode kako bi se smanjili učinci onečišćenja uzorka i omogućili precizniji mjerenja.

• Falkner, K. i Edmond, J. "Zlato u morskoj vodi." 1990. Pisma o Zemlji i planetarnoj znanosti, vol. 98, str. 208-221.
• Joyner, T., Healy, M., Chakravarti, D. i Koyanagi, T. "Predkoncentracija za analizu vodostaja u tragovima." 1967. Znanost i tehnologija o okolišu, vol. 1, br. 5, str. 417-424.
• Koide, M., Hodge, V., Goldberg, E. i Bertine, K. "Zlato u morskoj vodi: konzervativni pogled."Primijenjena geokemija, vol. 3, br. 3, str. 237-241.
• McHugh, J. „Koncentracija zlata u prirodnim vodama.“Časopis za geokemijsko istraživanje. 1988, vol. 30, br. 1-3, str. 85-94.
• Nacionalna služba za ocean. "Koliko je vode u oceanu?"
• Nacionalna služba za ocean. "Ima li zlata u oceanu?"
• Pyrzynska, K. "Najnovija dostignuća u određivanju zlata tehnikama atomske spektrometrije." 2005. Spectrochimica Acta, dio B: Atomska spektroskopija, vol. 60, br. 9-10, str. 1316-1322.
• Veronese, K. "Njemačka shema nakon Prvog svjetskog rata za vađenje zlata iz vode."Gizmodo.