Forskere opdager, hvorfor guld er koncentreret sammen med arsen

Hvorfor findes guldforekomster overhovedet? Guld er berømt ureaktivt, og der synes at være ringe grund til at guld skal koncentreres, snarere end ensartet spredt over hele jordskorpen. Nu, en international gruppe af geokemikere har opdaget, hvorfor guld er koncentreret sammen med arsen, forklarer dannelsen af ​​de fleste guldforekomster. Dette kan også forklare, hvorfor mange guldgravere og andre har været udsat for arsenforgiftning. Dette arbejde præsenteres på Goldschmidt-konferencen, efter nylig udgivelse.

Guld er værdsat for sin renhed og stabilitet. Det er også sjældent nok til at bevare sin værdi - World Gold Council vurderer, at alt det guld, der nogensinde er udvundet i verden, ville passe ind i en 20 x 20 x 20 meter stor terning. Derudover fordi det er et af de mest inaktive metaller i hele det periodiske system, det reagerer ikke let med andre stoffer. Så hvorfor skulle guld samles i tilstrækkelig mængde til at mine – med andre ord, hvorfor findes guldforekomster?

Noget guld findes som guldklumper, men en betydelig mængde er bundet til mineraler. Guld er kendt for at være relateret til jern- og arsenholdige mineraler, såsom pyrit og arsenopyrit. Disse mineraler virker lidt som en svamp, og er i stand til at koncentrere guld op til 1 million gange mere, end der findes andre steder i naturen, såsom i de varme kildevande, der transporterer guld. Dette guld bliver kemisk bundet i disse mineraler, så det er usynligt for det blotte øje.

Det videnskabelige hold undersøgte virkningen af ​​de guldkoncentrerende mineraler ved hjælp af den intense røntgenstråle produceret af European Synchrotron (ESRF) i Grenoble i Frankrig, som kan undersøge de kemiske bindinger mellem mineralet og guldet.

De fandt ud af, at når mineralet er beriget med arsen, guld kan trænge ind i mineralske strukturelle steder ved direkte at binde sig til arsen (dannende, kemisk set, Au(2+) og As(1-) obligationer), som gør det muligt at stabilisere guld i mineralet. Imidlertid, når arsenkoncentrationen er lav, guld kommer ikke ind i mineralstrukturen, men danner kun svage guld-svovlbindinger med mineraloverfladen.

ledende forsker, Dr. Gleb Pokrovski, directeur de recherche hos CNRS, GET-CNRS-University of Toulouse Paul Sabatier, sagde, "Vores resultater viser, at arsen driver koncentrationen af ​​guld. Denne arsen-drevne guldpumpe forklarer, hvordan disse jernsulfider massivt kan fange og derefter frigive guld, så kontrollerer dannelsen og distributionen af ​​malmforekomster. Rent praktisk, det betyder, at det vil gøre det lettere at finde nye kilder til guld og andre ædle metaller, som binder til arsenholdige jernsulfider. Det kan også åbne døren for at kontrollere de kemiske reaktioner, og hvis vi kan forbedre guldbehandlingen, vi kan genvinde mere guld."

Den nye model identificerer netop, hvorfor guld har tendens til at blive fundet med arsen. Dr. Pokrovski sagde, "Det har været kendt i århundreder, at guld findes med arsen, og dette har forårsaget alvorlige helbredsproblemer for guldgravere. Nu ved vi, hvad der sker på atomniveau, vi kan begynde at se, om der er noget, vi kan gøre for at forhindre dette."

Den skadelige forbindelse mellem arsen og guld er velkendt i Frankrig og andre steder i verden, blandt andet ved Salsigne-minen nær Carcassonne. Dette var en af ​​Vesteuropas største guldminer, og verdens største arsenproducent på én gang. Det lukkede i 2004, men de miljømæssige konsekvenser af arsenforureningen består stadig i regionen.

Dr. Jeffrey Hedenquist, Universitetet i Ottawa, sagde, "Geologer såvel som prospektører har længe vidst, at guld kan forbindes med arsenrige mineraler, og i løbet af de sidste par årtier, andre har kvantificeret denne forening. Resultaterne af Dr. Pokrovski og hans team hjælper nu med at forklare, hvorfor vi ser denne sammenhæng, forårsaget af en tiltrækning mellem guld og arsen i atomare skala, med dette ægteskab arrangeret af strukturen af ​​visse mineraler."