Колко злато има в океана?

През 1872 г. британският химик Едуард Сонщат публикува доклад, в който декларира съществуването на злато в морската вода. Оттогава откритието на Сонщат вдъхнови мнозина, от добронамерени учени до измамници и мошеници, да намерят начин да го извлекат.

Множество изследователи се стремят да определят количеството злато в океана. Точното количество е трудно да се определи, тъй като златото съществува в морската вода в много разредени концентрации (изчислено е от порядъка на части на трилион или една част злато на трилион части вода).

Проучване, публикувано в Приложна геохимия измерва концентрацията на злато в проби, взети от Тихия океан, и установява, че те са около 0,03 части на трилион. По-стари проучвания отчитат концентрация от около 1 трилион на трилион за морска вода, около 100 пъти повече от други, по-нови доклади.

Някои от тези несъответствия могат да бъдат обяснени с наличието на замърсяване в събраните проби, както и в ограниченията на технологиите, които в минали проучвания може да не са били достатъчно чувствителни, за да открият точно количеството на злато.

Според Национална служба за океан, в океана има около 333 милиона кубически мили вода. Една кубична миля е еквивалентна на 4,17 * 10⁹ кубични метри. Използвайки това преобразуване, можем да определим, че има около 1,39 * 10¹⁸ кубически метра океанска вода. Плътността на водата е 1000 килограма на кубичен метър, така че има 1,39 * 10²¹ килограми вода в океана.

Ако приемем, че 1) концентрацията на злато в океана е 1 част на трилион, 2) тази концентрация на златото е валидна за целия океан вода и 3) части на трилион съответства на масата, тогава можем да изчислим приблизително количество злато в океана, като използваме следното метод:

• Една част на трилион съответства на една трилионна част от цялото, или 1/10¹².
• По този начин, за да разберем колко злато има в океана, трябва да разделим количеството вода в океана, 1,39 * 10²¹ килограми, изчислени по-горе, с 10¹².
• Това изчисление води до 1,39 * 10⁹ килограми злато в океана.
• Използвайки конверсията 1 килограм = 0,0011 тона, стигаме до извода, че има около 1,5 милиона тона злато в океана (ако приемем концентрация от 1 част на трилион).
• Ако приложим същото изчисление към концентрацията на злато, открита в по-скорошното проучване, 0,03 части на трилион, стигаме до извода, че има 45 хиляди тона злато в океана.

Тъй като златото присъства в толкова ниски количества и се включва с много други компоненти от околната среда, пробите, взети от океана, трябва да бъдат обработени, преди да могат да бъдат адекватни анализира.

Preconcentration описва процеса на концентриране на следите от злато в проба, така че получената концентрация да лежи в оптималния диапазон за повечето аналитични методи. Дори и при най-чувствителните техники обаче предварителната концентрация все още може да даде по-точни резултати. Тези методи включват:

• Премахване на вода чрез изпаряване или чрез замразяване на вода и след това пречиствателна полученият лед. Отстраняването на вода от морската вода обаче оставя големи количества соли като натрий и хлор, които трябва да бъдат отделени от концентрата преди по-нататъшен анализ.
• Екстракция на разтворители, техника, при която се разделят множество компоненти в пробата въз основа на разтворимостта им в различни разтворители, като вода срещу органичен разтворител. За това златото може да се превърне във форма, която е по-разтворима в един от разтворителите.
• адсорбция, техника, при която химикалите се прилепват към повърхност като активен въглен. За този процес повърхността може да бъде химически модифицирана, така че златото да може селективно да се придържа към нея.
• Преципитиращи златото извън разтвора като го взаимодейства с други съединения. Това може да изисква допълнителни стъпки за обработка, които премахват други елементи в съдържащото злато твърдо вещество.

Златото може да бъде и по-нататък разделени от други елементи или материали, които могат да присъстват в пробите. Някои методи за постигане на разделяне са филтрация и центрофугиране. След етапите на предварително концентриране и разделяне количеството злато може да бъде измерена използване на техники, предназначени за измерване на много ниски концентрации, които включват:

• Атомно-абсорбционна спектроскопия, която измерва количеството енергия, която пробата поглъща при определени дължини на вълната. Всеки атом, включително златото, абсорбира енергия при много специфичен набор от дължини на вълните. След това измерената енергия може да бъде свързана с концентрация чрез сравняване на резултатите с известна проба или референция.
• Индуктивно свързана спектрометрия на плазмената маса, техника, при която атомите първо се превръщат в йони и след това се сортират в зависимост от тяхната маса. Сигналите, съответстващи на тези различни йони, могат да бъдат съпоставени с концентрация, като ги съпоставят с известна референция.

• Златото съществува в морската вода, но в много разредени концентрации - по-скорошни изчисления са от порядъка на части на трилион. Тъй като тази концентрация е толкова ниска, е трудно да се определи точно колко злато има в океана.
• Дори ако в океана има изобилие от злато, разходите за извличане на златото от морето най-вероятно ще надхвърлят стойността на събраното злато.
• Изследователите са измервали тези малки концентрации на злато с техники, които са способни да измерват много ниски концентрации.
• Измерванията често изискват златото да бъде предварително концентрирано по някакъв начин и отделено от други компоненти в проба от морска вода, за да се намалят до минимум ефектите от замърсяване на пробата и да се даде възможност за по-прецизно измервания.

• Фолкнер, К. и Едмънд, Дж. "Злато в морската вода." 1990 година. Земни и планетарни научни писма, кн. 98, стр. 208-221.
• Joyner, T., Healy, M., Chakravarti, D. и Koyanagi, T. „Предварителна концентрация за анализ на следи от морски води.“ 1967. Наука и технологии за околната среда, кн. 1, бр. 5, вр. 417-424.
• Койде, М., Ходж, В., Голдберг, Е. и Бертин, К. „Злато в морската вода: консервативна гледка.“Приложна геохимия, кн. 3, бр. 3, стр. 237-241.
• McHugh, Дж. „Концентрация на злато в естествени води.“Списание за геохимични изследвания. 1988, кн. 30, бр. 1-3, стр. 85-94.
• Национална служба за океан. "Колко вода има в океана?"
• Национална служба за океан. „Има ли злато в океана?“
• Pyrzynska, K. „Последни разработки в определянето на златото чрез атомна спектрометрия.“ 2005. Spectrochimica Acta, част Б: Атомна спектроскопия, кн. 60, бр. 9-10, стр. 1316-1322.
• Веронезе, К. „Германската схема след Първата световна война добива злато от вода.“Gizmodo.