با توجه به غلظت بسيار پايين طلا در بيشتر معادن، استخراج اين فلز معمولاً در ذخاير بزرگي كه به راحتي قابل معدنكاري هستند، مقرون به صرفه است. به طور كلي سنگهايي كه نيم ميليگرم در هر كيلوگرم (يك قسمت در هر دو ميليون قسمت) طلا داشته باشند ميتوانند براي استخراج اقتصادي باشند. بيشتر معادن روباز سنگهايي با غلظت طلاي يك تا پنج ميليگرم/كيلوگرم دارند اما در معادن زيرزميني غلظت طلا حداقل ۳ ميليگرم/كيلوگرم است. ميانگين هزينههاي نقدي استخراج طلا در سال ۲۰۰۷ براي هر اونس تروا ۳۱۷ دلار و ميانگين مجموع هزينهها ۴۰۱ دلار بودهاست. البته اين هزينههاي در معادن مختلف بسيار متغير است. در حاليكه ميانگين قيمت طلا در همين سال ۶۰۳ دلار و كل توليد طلا نيز ۲۴۷۱ تن بود.
شمار الكترونهاي آزاد در فلز طلا، ۵٫۹۰×۱۰۲۲ cm−۳ است. طلا رساناي خوب جريان برق است كه در جاهايي كه با انرژي بالا روبروييم كاربرد دارد. در ميان عنصرها تنها نقره و مس داراي رسانايي در يكاي حجم بالاتر از طلايند اما طلا به دليل پايداري اش در برابر خوردگي نسبت به اين دو عنصر برتري دارد. براي نمونه ميتوان از سيم كشي پروژهٔ منهتن نام برد.
طلا در برابر حملهٔ مواد كلري آسيب پذير است اما پايداري بالاي آن در برابر اكسيدشدگي و خوردگي در محيط غيركلري و اسيدهاي غيركلري باعث كاربرد صنعتي گستردهٔ اين عنصر شدهاست. طلا در اتصالات برقي مانند كابل يواسبي صدا و تصوير به صورت يك لايهٔ پوششي نازك بكار ميرود. البته كاربرد طلا در اين زمينه در مقايسه با فلزهاي جايگزين مانند قلع بسيار مورد بحث است. برخي از حرفهايهاي صنعت صدا و تصوير بر اين باورند كه كاربرد طلا در اتصالات براي بسياري از كاربران ضروري نيست و اين كار تنها براي بازاريابي انجام ميشود. به هر حال در اتصالهاي برقي كشويي و يا در كليدهايي كه محيط بسيار نمور يا خورندهاست يا در كاربردهايي كه از دست رفتن ارتباط هزينهٔ زيادي به بار ميآورد مانند فضاپيماها، موتور هواپيماي جت، ابزارهاي مخابراتي و يا برخي رايانهها از طلا به فراواني بهره برده ميشود.[۲۹] همچنين شكلپذيري بالاي اين عنصر، سمي نبودن، رسانايي بالاي آن در برگزيدنش مؤثر است.[۳۰] در پيوند بخشهاي گوناگون ابزارهاي نيمه رسانا هم طلا به كار ميرود.
طلا را ميتوان ريسيد و آن را نخ كرد و در گلدوزي بكار برد.
طلا ميتواند رنگ قرمز پررنگ و شديدي را پديد آورد براي همين به عنوان عامل رنگي در ساخت شيشههاي ياقوتي از آن بهره برده ميشود.
چون طلا يك بازتابندهٔ خوب پرتوهاي الكترومغناطيسي مانند فروسرخ، نور ديدني و موجهاي راديويي است. به عنوان پوشش محافظ بسياري ماهوارهها به كار ميآيد. همچنين در صفحههاي محافظ فروسرخ در لباسهاي مقاوم در برابر گرما، كلاه لباسهاي فضانوردي و در هواپيماهاي جنگ الكترونيك مورد نياز است.
در عكاسي براي جابجايي رنگهاي چاپ سياه-سفيد نقره برميد، به تُنهاي قهوهاي يا آبي و يا براي افزايش پايداري آن، طلا بكار برده ميشود. كاربرد طلا در چاپهاي قرمز-قهوهاي براي پديد آوردن رنگ قرمز است. شركت كوداك چندين فرمول براي رنگدانههاي گوناگون طلا (كلريد طلا) منتشر كردهاست.[۲۶]
از طلا به عنوان يك عامل بازتابنده در لايهٔ رويي سيديهاي با عمر بلند طلايي استفاده ميشود.
گاهي در خودروسازي هم از طلا استفاده ميشود. براي نمونه در مدل اف۱ مك لارن، طلا براي موتور، كاركرد سپرگرمايي دارد. براي همين درون موتور از برگههاي نازك طلا استفاده ميشود.[۲۷]
طلا را ميتوان بسيار نازك كرد تا حدي كه شفاف شود و نور از آن بگذرد. اين ويژگي طلا براي يخ زدايي شيشهٔ اتاقك خلبان برخي هواپيماها بكار ميآيد. به اين ترتيب كه جريان برق از اين لايهٔ نازك طلا ميگذرد و به دليل مقاومت طلا، گرما توليد ميشود. اين گرما براي پيشگيري از يخ زدگي شيشه كافي است.[۲۸]
در گوهرسازي از لحيم طلا براي پيوند يك سنگ قيمتي به طلا بهره برده ميشود. در اين فرايند بايد اندازهٔ قيراط گوهر، رنگ طلا و فرمول آلياژ طلا با هم متناسب باشد. لحيم طلا داراي سه ردهٔ آسان، معمولي و سخت است.
طلا به صورت يك افزودني با شمارهٔ E175 ميتواند به خوراكيها افزوده شود.[۲۱]
برگ طلا به صورت گَرد يا پوسته پوسته در پخت يا براي زيبايي روي برخي خوراكيهاي رده بالا و نوشيدني افراد برجسته و ويژه بكار ميرود.[۲۲] همچنين در قرون وسطي شاهان و افراد برجسته براي نشان دادن ميزان برخورداري ميزبان و يا با اين باور كه چيزي چنين ارزشمند و كمياب بايد براي سلامتي مفيد باشد، در نوشيدنيها يا خوراكيها از گَرد يا پوستههاي طلا استفاده ميكردند.
Danziger Goldwasser به آلماني يعني آب طلاي Danziger، يا Goldwasser به معني آب طلا، نام يك نوشيدني گياهي سنتي آلماني (ليكور) است[۲۳] كه امروزه در گدانسك، لهستان، شواباخ و آلمان توليد ميشود و داراي اندكي برگ طلا است. همچنين نوشيدنيهاي كوكتل داراي برگ طلا هم در دسترس است كه نزديك به ۱۰۰۰ دلار قيمت دارند.[۲۴] يادآوري ميشود كه فلز طلا در ساختار شيميايي بدن جايي ندارد، هيچ ارزش خوراكي يا مزهاي هم ندارد و اصولاً بدن متوجه ورود آن نميشود.
برپايهٔ نشانههاي بجاي مانده، طلا كهن ترين داروي دوران باستان بودهاست (در يكي از منابع مربوط به پزشكان شمن[۱۳]) همچنين ديوسكوريدس هم آن را مي شناختهاست.[۱۴][۱۵] در قرون وسطي باور بر اين بود كه طلا براي سلامتي مفيد است و نميشود مادهاي به اين زيبايي و كميابي به بدن آسيب برساند. امروزه هم برخي علوم خفيه و پزشكي جايگزين بر اين باورند كه طلا توان درمان دارد.[۱۶] «طلا كردن» در لغتنامه دهخدا اينگونه تعريف شده است. «به اصطلاح اطبا آنچه بر اندام مالند رقيق آن را طلا و غليظ آن را ضماد گويند و شعرا مطلق بر ماليدن و اندودن اطلاق كنند.»[۱۷] برخي از نمكهاي طلا ويژگي ضد التهابي دارند و در داروسازي و درمان ورم مفاصل و بيماريهاي مانند آن كاربرد دارند. داروهاي تزريقي كه پايهٔ طلا دارند كمك ميكنند تا درد و ورم روماتيسم مفصلي و سل بهبود يابد.[۱۸] تنها نمكها و ايزوتوپهاي پرتوزاي طلا ارزش دارويي دارند و فلز خالص طلا براي بدن كاري نميكند.
آلياژهاي طلا در دندانپزشكي بازسازي بويژه در پر كردن دندان و روكش هميشگي دندان (بجاي يك دندان واقعي) كاربرد دارد. نرمي آلياژهاي طلا كمك ميكند تا رويهٔ بالايي دندان آسياي پرشده با دندان بالا سري خود بيشتر هماهنگ شود و در مجموع نسبت به ديگر مواد پركننده نتيجهٔ بهتري بدست آيد. در برخي فرهنگها، دندانهاي پيشين را روكش طلا ميكنند و اين كار را ميپسندند و برخي آن را نادرست ميدانند.
به دليل نرمي بالاي طلاي خالص (عيار ۲۴) آن را با فلزهاي ديگر آلياژ ميكنند تا استحكام، شكلپذيري و خواص ديگر آن بهبود يابد. مس رايجترين فلز در آلياژهاي طلاست و باعث قرمزتر شدن رنگ آلياژ ميشود. ميزان طلاي موجود در هر آلياژ از واحد ۲۴ يا واحد ۱۰۰۰ بيان ميشود. طلاي ۱۸ عيار به معني ۱۸ واحد طلا و ۶ واحد فلز ديگر و طلاي ۹۰۰ به معني ۹۰۰ واحد طلا و ۱۰۰ واحد فلز ديگر است.[۱۲]
طلاي با عيار ۱۸ كه داراي ۲۵٪ مس باشد در طلاسازي سنتي و باستاني روسيه ديده شدهاست. اين طلا كه قرمز رنگ است براي عموم مردم كاربرد ندارد. طلاي ۱۴ با آلياژ طلا-مس رنگي همانند برخي آلياژهاي برنز دارد كه از هر دوي آنها در ساخت نشان پليس استفاده ميشود. از آميختن طلا با آهن به طلاي آبي و از طلا با آلومينيم به طلاي بنفش ميرسيم. اين رنگهاي طلا مگر در كارهاي بسيار ويژهٔ گوهرسازي، كاربرد چنداني ندارند. طلاي آبي تُرد است و به سختي ميتوان با آن كار كرد.[۱۲]
زيباسازي ابزار چوبي با دادن رنگهاي گوناگون به طلا
طلاي ۱۸ و ۱۴ كه تنها از آلياژ طلا-نقره ساخته شده باشند رنگ زرد مايل به سبز دارند و با نام طلاي سبز شناخته ميشوند. طلاي سفيد از آميختن طلا با فلزهاي سفيدرنگ مثل نقره، پالاديم يا نيكل بدست ميآيد. البته رنگ درخشان طلاي سفيد رنگ واقعي آن نيست بلكه به دليل روكش روديم (فلزي از گروه پلاتين) است كه بر روي آن كشيده ميشود. از انواع رايج طلاي سفيد، طلاي ۱۸ عيار داراي ۱۷٫۳٪ نيكل، ۵٫۵٪ روي و ۲٫۲٪ مس است كه به رنگ نقره ديده ميشود
تنها ايزوتوپ پايدار و طبيعي طلا ۱۹۷Au است. بيش از اين، طلا داراي ۳۶ ايزوتوپ پرتوزا است كه همگي به صورت آزمايشگاهي پديد ميآيند و در بازهٔ جرم اتمي ۱۶۹ تا ۲۰۵ جاي دارند. پايدارترين آنها ۱۹۵Au است كه نيمهعمر ۱۸۶٫۱ روزي دارد. از همه ناپايدارتر ۱۷۱Au است كه پروتون مي تاباند و نيمهعمرش 30 µs است. بيشتر ايزوتوپهاي پرتوزاي طلا كه جرم اتمي زير ۱۹۷ دارند در اثر واپاشي آلفا، β+ و پروتون از ميان ميروند. ۱۹۵Au كه با جذب الكترون از ميان ميرود و ۱۹۶Au كه بيشتر با جذب الكترون (۹۳٪) و كمتر با واپاشي β- از ميان ميرود (۷٪)[۱۰]، تنها استثناهاي اين پديدهاند. همهٔ ايزوتوپهاي پرتوزاي طلا با جرم اتمي بالاتر از ۱۹۷ با واپاشي β- از ميان ميروند.[۱۱]
دست كم ۳۲ هستهٔ همپار شناخته شدهاست كه جرم اتمي در بازهٔ ۱۷۰ تا ۲۰۰ داشتهاند. در ميان اين بازه تنها ۱۷۸Au, ۱۸۰Au, ۱۸۱Au, ۱۸۲Au, and ۱۸۸Au همپار ندارند. پايدارترين همپار طلا ۱۹۸m۲Au با نيمه عمر ۲٫۲۷ روز و ناپايدارترين ۱۷۷m۲Au با نيمه عمر ۷ ns است. ۱۸۴m۱Au با سه واپاشي β+، گذار ايزومري (تابش گاما) و واپاشي آلفا رو به نابودي ميگذارد. هيچكدام ديگر از همپار يا ايزوتوپهاي طلا از سه راه واپاشي نابود نميشوند.
هنگامي كه بيشتر فلزهاي پالوده (خالص) به رنگ خاكستري، نقرهاي يا سفيد اند، طلا به رنگ زرد است. اين رنگ نشان ميدهد كه چقدر الكترونهاي تراز پيوند (والانس) آزادند و در شمار انبوه به اين سو و آن سو ميروند (پلاسمون). بسامد اين جابجاييها در بيشتر فلزها در اندازهٔ بازهٔ فرابنفش است اما براي طلا در بازهٔ نور ديدني (مرئي) ميافتد. اين به دليل اثرهاي نسبيتي-كوانتومي در ابر الكتروني پيرامون اتم طلا است.[۸][۹]
آلياژهاي رنگي طلا مانند طلاي قرمز را ميتوان با افزودن اندكي مس و نقره بدست آورد. مثلث كناري رنگهاي گوناگون آلياژهاي نقره-طلا-مس را نشان ميدهد. آلياژهاي ديگر طلا مانند نيكل و پالاديم هم در گوهرسازي تجاري مهم اند چون با كمك آنها به آلياژ طلاي سفيد دست مييابيم. افزودنيهاي ديگر مانند منگنز، آلومينيم، آهن، اينديم و... ميتوانند رنگهاي ديگري از طلا بدست آوردند كه چندان معمول نيست و كاربردهاي ديگري دارد.
طلا شكلپذيرترين مادهاست. يك گرم از اين عنصر را ميتوان آن قدر چكش زد تا به اندازهٔ يك ورق با مساحت يك متر مربع پهن شود يا يك اونس را به اندازهٔ ۳۰۰ پا پهن كرد. برگهٔ طلا ميتواند آن قدر نازك شود تا در پايان شفاف شود در اين صورت نور گذرا از آن به رنگ آبي مايل به سبز خواهد بود چون طلا به شدت نور زرد و قرمز را باز مي تاباند.[۴] چنين ورقههاي نيمه شفافي به خوبي پرتوهاي فروسرخ را باز مي تاباند، اين ويژگي در پوششهاي محافظ در برابر پرتوهاي فروسرخ يا پرتوهاي گرمايي مانند لباسهاي محافظ در برابر گرما يا در برابر خورشيد مانند لباس فضانوردان به كار ميآيد.[۵]
طلا ميتواند با بسياري از فلزها آلياژ شود. اين آلياژها در بدست آوردن سختي و نرميهاي گوناگون، دماي ذوب مناسب، پديد آوردن رنگ دلخواه و ديگر كاربردهاي فلزشناسي مورد نيازند.[۶] طلا رساناي خوب گرما و جريان برق است. از نظر شيميايي رطوبت هوا و واكنشگرهاي ناب خورنده بر آن بي اثرند. به همين دليل در ساخت سكه و گوهرسازي بسيار مناسب است و البته ميتوانند پوشش مناسب براي ديگر فلزهاي واكنش پذير باشد. داراي ميل تركيبي بسيار پاييني است و در برابر بيشتر اسيد و بازها ايستادگي ميكند. ميتوان گفت طلا عنصري حل نشدني است هرچند كه در تيزاب سلطاني ميتوان آن را حل كرد.
طلا شكل كريستالي ويژهاي ندارد (اصطلاحاً آمورف يا بي شكل). در طبيعت معمولاً در ميان سنگ هاي آتشفشاني و گاهي در ميان رسوبات رودخانهاي و درياچهاي يافت ميشود. در سنگهاي آتشفشاني به شكل دندريتي ديده ميشود و در رسوبات به صورت دانههاي ريز و درشت. اولين و بارزترين مشخصهٔ طلا، رنگ زرد و برق فلزي آن است. اما در موارد بسيار زيادي ممكن است با طلاي ابلهان يا پيريت اشتباه گرفته شود. مهمترين تفاوت در زمان اين تشخيص، خاصيت چكش خواري طلا است. در حالي كه پيريت با ضربهٔ چكش، خرد ميشود، طلا در برابر ضربه تنها كمي تغيير شكل ميدهد. لازم به ذكر است طلا از نظر كريستالوگرافي در رده FCC قرار دارد.
تعداد صفحات : 1