Astăzi vorbim despre un pic de aur şi paladiu, elemente chimice rare mult mai valoroase şi utile decât sunt considerate la prima vedere. Împreună vom descoperi azi culisele chimiei din tehnologia utilizării acestor resurse.
Istoria aurului
De mai bine 5000 de ani, aurul influenţează tranzacţiile în toată lumea, alături de argint fiind considerate singura sursă reală de bani, datorită proprietăților specifice. Ce este interesant este că aurul pur, de culoarea galben, nu poate fi prelucat ca bijuterie, fiind prea moale. Aurul este unul din metalele cu cea mai mare densitate, concentraţia de alte metale folosite pentru a-l întări fiind responsabilă de numărul de carate. La nivel de chimie în tehnologie, aurul se regăseşte în telururi, o subclasă a sulfurilor, de care aurul se ataşează foarte uşor. Pirita, denumită şi ” aurul prostului ” deoarece este asemănătoare ca şi culoare şi strălucire, se deosebeşte de aur prin proprietăţi inferioare la nivel ductibilitate, maleabilitate şi densitate (19,3 g/cm³ kg/m³).
Istoria paladiului
Denumirea de la paladiu provine provine de la asteroidul Pallas, al 3-lea ca marime din Sistemul Solar, la rândul lui având ca sursă de inspriaţie zeul titan al războiului din mitologia greacă, ce a fost învins de Atena. Acest element chimic, de culoare arigintiu metalic, a fost descoperit de William Hyde Wollaston în 1803, în America de Sud, într-o formă iniţială amestecată cu platină. Ca şi proces chimic, Wollaston a dizolvat minereul în apă, apoi a neutralizat soluţia cu hidroxid de sodiu, apoi a precipitat cu clorură de amoniu, adăugând în final cianura de mercur pentru a forma cianura de platină, ce odată încălzită facilita extragerea platinei. Practic paladiul era iniţial un suport pentru extragerea platinei în trecut, fiind parte dintr-o grupă cu rodiul, ruteniul, iridiul, osmiul şi bineînţeles platina, platina este elementul cel mai puţin dens din această grupă şi cu cel mai scăzut punct de topire.
Placarea cu aur şi paladiu
Cu un pic de aur şi paladiu se poate placa aproape orice. Placarea a fost executată de secole și este încă utilizată pe scară largă în industria modernă în diverse scopuri. În funcție de aplicația specifică, suprafețele pot fi placate în scop decorativ, pentru a asigura protecție împotriva coroziunii sau pentru a îmbunătăți funcţionalitatea. În loc să creeze produse în totalitate din metal, producătorii folosesc adesea tehnici de placare pentru a acoperi mai puțin materialele scumpe, cu o peliculă subțire de metal. Aceste tehnici reduc drastic costurile producției, mai ales atunci când materialele necesare sunt metale prețioase precum aurul sau paladiul. În funcție de utilizarea dorită, tipul de metal, substratul de placare și alți factori, industriile de placare pot folosi o serie de produse chimice și electrochimice în cadrul proceselor de depunere pentru aplicarea acoperirilor metalice pe suprafețe. Multe dintre aceste procese implică băi de placare, ce reprezintă soluții ce conțin ioni de sursă a metalului placat și altele componente precum agenții de stabilizare.
Măsurarea concentraţiei metalice
Pentru a asigura eficacitatea unui soluție de placare, este important să se măsoare concentrația plăcii metalice. Sunt analizate mai multe metode în soluțiile de placare în funcţie de specificitatea metalului. Printre acestea, absorbția și emisia atomică reprezintă tehnici spectroscopice extrem de precise, selective și care pot măsura o gamă largă de concentrații. Totuși, aceste metode necesită utilizarea unei instrumentații scumpe. Există o serie de metode analitice gravimetrice, în care metalul din soluţie este precipitat și cântărit. Pentru multe dintre aceste metode gravimetrice, procedurile sunt foarte intensive. Adesea implică fierbere și etape de filtrare, precum și utilizarea suplimentară de produse chimice și echipamente externe, care pot să fie costisitoare, limitând spațiul și consumând timp. O metodă alternativă pentru analiza de metalele din băile de placare este titrarea. Multe metale, cum ar fi cuprul, nichelul și zincul, ce reacționează cu EDTA pot fi determinate prin titrare complexometrică. Aurul și paladiul reacționează cu iodură formând săruri de iodură de metal. Titrările oferă o precizie comparabilă cu metodele gravimetrice, fără o pregătire intensivă a eșantionului și sunt mai rentabile decât absorbția atomică și spectroscopia.
Titratorul Hanna HI902C
Hanna Instruments a conceput o metodă de determinare a concentrațiilor de aur și paladiu în soluțiile de placare. Ne referim mai exact la metodă de titrare aplicabilă pentru o gamă largă de concentrații specifice fiecărui tip de metal, o soluție accesibilă care să fie depozitată într-un spaţiu limitat, păstrând totodată precizia. Metoda de titrare a iodului pentru determinarea atât a aurului, cât și a paladiului poate fi folosită și pentru băile de placare, conținând ambele metale, prin efectuarea titrării de două ori; cu și fără adăugare de acid citric. Acidul citric acționează ca un agent de mascare pentru ca paladiul să izoleze concentrația de ionii de aur. Concentrația ionilor de paladiu ar putea fi apoi calculat prin diferență în volum între cele două titrări. Pentru efectuarea metodei de titrare, Hanna recomandă sistemul automat de titrare HI902C cu electrod selectiv HI4111 cu ion combinat. Titrarea o putem efectua cu ușurință, chiar automat, prin sistemul de titrare, echipa cu o biuretă, cu o precizie de dozare de 0,1%. În modul acest putem oferi rezultate precise la un cost accesibil. Mai mult decât atât, metoda o putem personaliza pentru a analiza concentrații de aur și paladiu mai mari. De exemplu, putem ajusta pH-ul la 2,0 cu acid azotic, tot cu titratorul, conservând spațiul pe bancul de lucru. Sistemul automat de titrare HI902C este o soluţie tehnologică eficientă, la preț accesibil, oferită de Hanna Instruments pentru a satisface nevoile de testare a metalelor prețioase.
Utilizări ale aurului
Aurul se utilizează mult mai des în industria tehnică decât ca element decorativ, gen lingouri sau bijuterii. Reprezintă o meterie primă pentru construcţia de sateliţi artificiali, avioane de război sau maşini de curse. Capacitatea de a refleca radiaţiile electromagnetice, cum ar fi cele din spectrul vizibil, infraroşii sau unde radio, transformă aurul într-un material ideal pentru protecţie termică, mai ales în mediile cu temperaturi ridicate. Reflectivitatea ridicată a aurului poate fi folosită şi în construcţii, geamurile a căror ferestre sunt acoperite cu folii subţiri de aur ce reflectă căldura, păstrând încăperile răcoroase vara şi calde iarna. Compartimentul motorului unei maşini poate fi îmbrăcat în aur pentru a preveni supraîncălzirea, datorită conductivităţii termice a aurului, manifestată printr-o capacitate mare de disipare a căldurii. Folosirea curentului electric prin foiţele de aur ale cabinelor de avion împiedică îngheţul. Pe partea de telecomunicaţii, aurul este la mare concurenţă cu un element mai ieftin numit cupru, dar care nu excelează aşa de bine la capitolul rezistenţă la oxidare.
Concluzie
Când ne gândim la un pic de aur şi paladiu, creativitatea noastră poate merge dincolo de limitele chimiei din tehnologia prelucrării lor. Totul este să vedem în interior, ce putem face cu aceste elemente preţioase la nivel de proiecte ce pot schimba lumea, dincolo de un accesoriu vestimentar sau o extravaganţă în carnea de vita servită la restaurant.
0 Comments