79 Au ذهب 196.967
فلز انتقالي المستوى الفرعي d الدورة 6 المجموعة 11

ذهب

Au · العنصر 79 · فلز انتقالي

خامل كيميائيًا تقريبًا، قابل للطرق والسحب بلا نهاية، وقدّرته كل حضارة عثرت عليه.

الحالة عند 20°C صلب
الكتلة الذرية 196.967 u
التوزيع الإلكتروني[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s¹

البنية

ذرة ذهب

ليس مخططًا لنقاط على حلقات — بل عينة مونتِ كارلو من كثافة الاحتمال الفعلية |ψ|² لكل غلاف فرعي مشغول. اسحب للتدوير. يشير الأزرق والبنفسجي إلى الإشارتين المتعاكستين لدالة الموجة، وهذا ما يجعل الترابط ممكنًا.

سحابة المدار

القيم المقاسة

ورقة الخصائص

يوضح كل شريط موضع ذهب بين جميع العناصر الـ118 بالنسبة إلى تلك الخاصية.

الفيزيائية

الكثافة 19.32 g/cm³ 87%
نقطة الانصهار 1337.3 K 60%
نقطة الغليان 3129 K 62%
الحرارة النوعية 0.129 J/g·K
الموصلية الحرارية 318 W/m·K 98%

الذرية

نصف القطر الذري 144 pm 38%
نصف القطر التساهمي 136 pm
نصف قطر فان دير فالس 166 pm

الإلكترونية

الكهروسلبية 2.54 89%
طاقة التأين 890.6 kJ/mol 79%
الألفة الإلكترونية 222.9 kJ/mol 93%

الوجود

الوفرة في القشرة 0.004 mg/kg 36%

الهوية

الرمزAu
العدد الذري79
الكتلة الذرية196.967 u
الفئةفلز انتقالي
المستوى الفرعيd
البنية البلوريةمكعب متمركز الوجوه
حالات الأكسدة+1, +2, +3, +5
سنة الاكتشافAncient
اكتشفهمعروف منذ العصور القديمة

المصادر: الأوزان الذرية القياسية لـ IUPAC لعام 2021 · دليل CRC للكيمياء والفيزياء · NIST. القيم المعلّمة بـ ~ متوقعة وليست مقاسة.

الحجم، وفق المقياس

ما حجم ذرة ذهب؟

نصف القطر 144 pm — أي 0.144 nm، ولذلك فإن نحو 3.47 مليون ذرة منها متجاورة ستغطي ملليمترًا واحدًا.

المدى الحراري

صلب، سائل، غاز — ومتى

يكون ذهب سائلًا ضمن مجال 1792 K، من 1337 K إلى 3129 K.

موضعه

موضعه في الجدول

تقع ذهب في الدورة 6، والمجموعة 11. تشترك جميع العناصر في المجموعة 11 في العدد نفسه من الإلكترونات الخارجية، ولذلك تتصرف بطريقة متشابهة جدًا.

عناصر الفلزات الانتقالية الأخرى

جميع عناصر الفلزات الانتقالية

القصة

ماهيّة ذهب وكيف اكتشفناه

الذهب - الرمز الأبدي للثروة والقوة، الذي أشعل الطموح البشري لأكثر من 6,000 عام. هذا الفلز المذهل لا يفقد بريقه أبداً، ولا يتآكل أبداً، ويحافظ على لمعانه المتألق إلى الأبد، مما يجعله الاستعارة المثالية للخلود. كل ذرة ذهب موجودة صيغت في قلب نجوم محتضرة قبل مليارات السنين، ثم تناثرت عبر الكون في انفجارات مستعرات أعظم مذهلة. أطلق عليه المصريون القدماء اسم "لحم الآلهة"، وتعتمد عليه التكنولوجيا الحديثة - إذ يحتوي هاتفك الذكي على حول 50 مليغراماً من الذهب في داراته. الذهب قابل للطرق إلى درجة أن أونصة واحدة منه يمكن طرقها لتصبح صفيحة تغطي 100 قدم مربع، وقابل للسحب إلى درجة أنه يمكن سحبه ليصبح سلكاً طوله 50 ميلاً. من الميداليات الأولمبية إلى خواتم الزواج، ومن فورت نوكس إلى الدروع الحرارية للمركبات الفضائية، يواصل الذهب أسر البشرية بمزيجه الفريد من الجمال والندرة والمنفعة.

اكتشاف ذهب

الاكتشاف القديم للمعدن الأبدي

اكتشاف ما قبل التاريخ (قبل 4000 قبل الميلاد)

يتميز الذهب بكونه أحد أوائل المعادن التي عرفتها البشرية، وقد اكتُشف في وقت مبكر إلى حد يتعذر معه نسب اكتشافه إلى فرد بعينه. من المرجح أن البشر في عصور ما قبل التاريخ صادفوا الذهب أولاً على هيئة شذرات لامعة في الجداول والأنهار، حيث أدت العوامل الجوية الطبيعية إلى تحرير المعدن من مصفوفته الصخرية.

تعود أقدم القطع الذهبية المشغولة إلى الألفية الخامسة قبل الميلاد في مقبرة فارنا في بلغاريا. وتُظهر هذه اللقى الجنائزية المتقنة، التي تضم أقدم ذهب معالج في العالم، أن الشعوب القديمة أدركت فوراً الخصائص المميزة للذهب وربطته بالقوة الإلهية والحياة الأبدية.

تشير الأدلة الأثرية إلى أن حضارات قديمة متعددة اكتشفت الذهب وبدأت في تشغيله بصورة مستقلة. فمن وادي نهر النيل إلى جداول الأناضول القديمة، عثر البشر في أنحاء العالم على هذا المعدن الذي لا يفنى واعتزوا به.

براعة المصريين القدماء (3000-300 قبل الميلاد)

ارتقت مصر القديمة بالذهب من مجرد مادة نفيسة إلى لحم الآلهة نفسها. كان الفراعنة المصريون يعتقدون أن الذهب هو لحم رع، إله الشمس، الذي لا يفنى، مما جعل أقنعة الدفن والتوابيت الذهبية ضرورية للحياة الأبدية. ويحتوي القناع الشهير لتوت عنخ آمون على أكثر من 20 رطلاً من الذهب الخالص.

كانت عمليات التعدين المصرية في الصحراء الشرقية والنوبة الأكثر تطوراً في العالم القديم. وتفصل السجلات الهيروغليفية بعثات تعدين معقدة شارك فيها آلاف العمال، واستخدمت تقنيات متقدمة تحت الأرض، وسلاسل إمداد متقنة امتدت مئات الأميال داخل الصحراء.

طوّر المصريون العديد من تقنيات تشغيل الذهب التي لا تزال مستخدمة حتى اليوم، ومنها التحبيب، والتفريغ، والنقش البارز. وتمكن حرفيوهم من صنع صفائح ذهبية رقيقة إلى حد يكاد يجعلها شفافة، كما أثرت تصاميم حليهم في ثقافات منطقة البحر المتوسط وما وراءها.

ابتكارات اليونانيين والرومان (800 قبل الميلاد - 500 ميلادية)

صنع اليونانيون القدماء أولى العملات الذهبية نحو 650 قبل الميلاد في مملكة ليديا، مما أحدث ثورة في التجارة وأرسى الذهب بوصفه أسمى مخزن للقيمة. وأصبح الملك كروسوس ملك ليديا مرادفاً للثراء بفضل عملاته الذهبية، ومنه جاءت عبارة "ثري مثل كروسوس".

خلّدت الأساطير اليونانية الذهب في قصص مثل الصوفة الذهبية ولمسة الملك ميداس الذهبية، عاكسةً الصلة النفسية العميقة للبشرية بهذا المعدن غير القابل للفساد. وأكدت هذه الحكايات ارتباطات الذهب الخارقة للطبيعة وقدرته على الخلق والتدمير معاً.

طوّرت الهندسة الرومانية تعدين الذهب من خلال تقنيات مثل التعدين الهيدروليكي في إسبانيا والعمليات تحت الأرض في رومانيا. فقد أزالت المناجم الرومانية في لاس ميدولاس بإسبانيا جبالاً بأكملها لاستخراج الذهب، مكوّنةً مناظر طبيعية لا تزال متغيرة بصورة دراماتيكية حتى اليوم.

دفعت شهية المجتمع الروماني للذهب إلى التوسع في أنحاء أوروبا وأفريقيا. واستمر ذهب النوبة في التدفق من المناجم الأفريقية، بينما وفرت العمليات الإسبانية المعدن الذي موّل التوسع الروماني والترف في أنحاء الإمبراطورية.

عصر الاستكشاف والعالم الجديد (1492-1600)

أدى الغزو الإسباني للأمريكتين إلى إدخال كميات غير مسبوقة من الذهب في الاقتصاد العالمي. وأسفر غزو هيرنان كورتيس لإمبراطورية الأزتك (1519-1521) عن الاستيلاء على غرف مملوءة بالقطع الذهبية التي صهرها الإسبان وشحنوها إلى أوروبا، مما غيّر الاقتصاد العالمي تغييراً جوهرياً.

أسفر أسر فرانسيسكو بيثارو لإمبراطور الإنكا أتاهوالبا (1532) عن فدية تجاوزت 24 طناً من الذهب، وهي أكبر كنز في تاريخ البشرية. موّلت هذه الثروة الهيمنة الإسبانية قروناً، بينما دمّرت حضارات السكان الأصليين في الأمريكتين.

أدى تدفق ذهب العالم الجديد إلى تضخم هائل في أوروبا خلال القرن السادس عشر، مبيّناً التأثير الاقتصادي العميق للذهب. وكانت السفن الشراعية الإسبانية تحمل كميات كبيرة من الذهب إلى حد أن حطام السفن من ذلك العصر لا يزال يدرّ الكنوز على المنقّبين الحديثين.

بلغ تشغيل الذهب لدى الإنكا والأزتك مستويات فنية أدهشت حتى الأوروبيين المعتادين على الذهب. فقد صنعت هاتان الحضارتان حليّاً معقدة، وأغراضاً دينية، وقطعاً زخرفية باستخدام تقنيات شملت الصب بالشمع المفقود والتحكم المتطور في السبائك.

حمى الذهب الحديثة والتعدين الصناعي (1800-حتى الوقت الحاضر)

مثّلت حمى الذهب في كاليفورنيا (1849) بداية استخراج الذهب على نطاق صناعي. وأشعل اكتشاف جيمس مارشال في طاحونة سوتر أكبر هجرة طوعية في التاريخ الأمريكي، إذ جلب 300,000 شخص إلى كاليفورنيا وأرسى تعدين الذهب بوصفه صناعة عالمية.

كشفت الاكتشافات في جنوب أفريقيا في ويتواترسراند (1886) عن أكبر رواسب الذهب في العالم، وأرست تقنيات تعدين لا تزال مستخدمة حتى اليوم. ونمت "مدينة الذهب" (جوهانسبرغ) من العدم لتصبح مدينة كبرى، مدفوعة بالكامل باستخراج الذهب.

أظهرت حمى الذهب في كلوندايك (1896-1899) استمرار قدرة الذهب على إلهام أحلام البشر ودفعهم إلى مغامرات بالغة الخطورة. فعلى الرغم من الظروف القاسية والمواقع النائية، حاول أكثر من 100,000 منقب القيام بالرحلة إلى إقليم يوكون الكندي.

بدأ الفهم الحديث للبنية الذرية للذهب وخصائصه الإلكترونية وتطبيقاته الصناعية في القرن العشرين. وكشف البحث العلمي سبب انجذاب الشعوب القديمة إلى الذهب: فمزيجه الفريد من الجمال والمتانة والاستقرار الكيميائي يجعله حقاً غير قابل للاستبدال.

الثورة العلمية والتطبيقات المستقبلية

فسّرت النظرية الذرية طبيعة الذهب غير القابلة للفساد من خلال بنيته الإلكترونية وموقعه في الجدول الدوري. وقد أتاح فهم الذهب على المستوى الذري تطبيقات جديدة في الإلكترونيات والطب وتقنية النانو.

أحدث اكتشاف الخصائص الفريدة لجسيمات الذهب النانوية ثورة في مجالات تمتد من علاج السرطان إلى مكافحة التلوث. وتتصرف جسيمات الذهب المجهرية هذه بصورة مختلفة عن الذهب السائب، إذ تُظهر ألواناً وخصائص تحفيزية تبشّر بتطبيقات جديدة تماماً.

كشف استكشاف الفضاء عن الأصول الكونية للذهب في التخليق النووي النجمي وانفجارات المستعرات العظمى. وتربط هذه المعرفة حلي الذهب على الأرض بأعنف الأحداث في الكون، مضيفةً أهمية كونية إلى أقدم معدن نفيس عرفته البشرية.

الاستخدامات

استخدامات ذهب

التطبيقات الصناعية

الإلكترونيات وثورة التكنولوجيا

تجعل الموصلية الكهربائية الاستثنائية للذهب ومقاومته للتآكل منه مادة لا غنى عنها في الإلكترونيات الحديثة. تعتمد دوائر الحاسوب ومكونات الهواتف الذكية على قدرة الذهب على الحفاظ على توصيلات كهربائية مثالية على مدى سنوات من الاستخدام. يحتوي كل هاتف ذكي على نحو 0.034 غرام من الذهب في دوائره وموصلاته وشرائح الذاكرة.

تستخدم صناعة أشباه الموصلات ربط الأسلاك الذهبية لتوصيل شرائح السيليكون الدقيقة بحزمها. تحمل هذه الأسلاك الذهبية المجهرية، التي يقل سمكها عن شعرة الإنسان، الإشارات الكهربائية بموثوقية مطلقة. وقد تحتوي المعالجات المتقدمة على مئات من هذه التوصيلات الذهبية.

تعتمد صناعة الفضاء على الإلكترونيات المطلية بالذهب التي يجب أن تعمل بلا عيوب في البيئة القاسية للفضاء. تستخدم الأقمار الصناعية والمحطات الفضائية ومركبات المريخ الجوالة طلاءات ذهبية لحماية الدوائر الحيوية من الإشعاع والتقلبات الشديدة في درجات الحرارة التي من شأنها تدمير المواد الأخرى.

تستخدم الإلكترونيات عالية التردد في أنظمة الاتصالات والرادار الموصلية الفائقة للذهب لتقليل فقد الإشارة إلى أدنى حد. وتضمن مقاومة الذهب للأكسدة استمرار هذه الأنظمة الحيوية في تقديم أعلى أداء إلى أجل غير مسمى.

التطبيقات الطبية وطب الأسنان

استخدمت ترميمات الأسنان الذهب لأكثر من 2,500 عام، ولا يزال طب الأسنان الحديث يقدّر توافق الذهب الحيوي ومتانته. تقاوم تيجان الذهب وحشواته الجسرية والجسور تآكل اللعاب وأحماض الطعام، مع الحفاظ على شكلها ووظيفتها لعقود.

تتضمن الزرعات الطبية مكونات ذهبية بفضل توافقها الحيوي ومقاومتها للسوائل الجسدية. وتستفيد أقطاب أجهزة تنظيم ضربات القلب وبدائل المفاصل والأدوات الجراحية من خصائص الذهب غير التفاعلية التي تمنع تهيج الأنسجة وتعطل الأجهزة.

يستخدم علاج السرطان جسيمات الذهب النانوية في العلاجات المتطورة. ويمكن توجيه هذه الجسيمات الذهبية المجهرية إلى الخلايا الورمية ثم تسخينها بضوء الليزر، مما يدمر السرطان مع الحفاظ على الأنسجة السليمة. وتمثل هذه التقنية الناشئة مستقبل العلاج الدقيق للسرطان.

يستخدم التصوير التشخيصي عوامل تباين ذهبية تحسن صور التصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي المحوسب. وتتيح الخصائص الفريدة للذهب للأطباء رؤية البنى الداخلية واكتشاف الأمراض بوضوح غير مسبوق.

تكنولوجيا الطيران والفضاء والدفاع

تعتمد حماية المركبات الفضائية على قدرة الذهب الاستثنائية على عكس الأشعة تحت الحمراء. وتُطلى مرايا تلسكوب جيمس ويب الفضائي بطبقات ذهبية فائقة الرقة، مما يمكّنه من التقاط الضوء القادم من أبعد المجرات في الكون.

تستخدم مكونات المحركات النفاثة طلاءات ذهبية لتحمل درجات الحرارة القصوى والظروف المسببة للتآكل. وتحمي هذه الطلاءات الأجزاء الحيوية من البيئة القاسية داخل محركات التوربينات الحديثة، مما يضمن طيراناً آمناً وفعالاً.

تعتمد الإلكترونيات العسكرية على موثوقية الذهب في التطبيقات الحيوية للمهمات. فمن إلكترونيات الطيران في الطائرات المقاتلة إلى أنظمة توجيه الصواريخ، يضمن الذهب عمل الأنظمة الإلكترونية بكمال عندما تعتمد حياة الأشخاص عليها.

تستخدم تكنولوجيا الأقمار الصناعية الذهب في الدوائر الإلكترونية والأسطح العاكسة على حد سواء. وتعتمد أقمار الاتصالات وأنظمة GPS ومعدات مراقبة الطقس جميعها على المزيج الفريد للذهب من الخصائص الكهربائية والبصرية.

التصنيع المتقدم وتكنولوجيا النانو

تُحدث جسيمات الذهب النانوية ثورة في صناعات متعددة بفضل خصائصها الفريدة على المستوى الجزيئي. وتُظهر هذه الجسيمات ألواناً وسلوكيات مختلفة عن الذهب في كتلته، مما يتيح تطبيقات جديدة في الطب والإلكترونيات وعلوم المواد.

تستخدم تطبيقات التحفيز النشاط التحفيزي المفاجئ للذهب على مقياس النانو. ويمكن لمحفزات جسيمات الذهب النانوية تفكيك الملوثات وتمكين التفاعلات الكيميائية النظيفة وتحسين العمليات الصناعية، مع العمل عند درجات حرارة أقل من المحفزات التقليدية.

يستخدم التصنيع الدقيق خصائص الذهب لإنشاء أغشية وطلاءات فائقة الرقة. وتتطلب هذه التطبيقات قدرة الذهب على تكوين طبقات موحدة خالية من العيوب تحافظ على خصائصها حتى عند سماكات ذرية.

تتضمن أدوات البحث مكونات ذهبية حيث تكون الموثوقية والدقة المطلقتان ضروريتين. فمن المجاهر الإلكترونية إلى مجاهر القوة الذرية، يتيح استقرار الذهب الاكتشافات العلمية على حدود المعرفة.

الطاقة المتجددة والتكنولوجيا الخضراء

تستخدم تكنولوجيا الخلايا الشمسية الذهب في نقاط التلامس والتوصيلات الكهربائية التي يجب أن تحافظ على كفاءتها لأكثر من 25 عاماً من التعرض الخارجي. وتضمن مقاومة الذهب للتآكل استمرار هذه الأنظمة في توليد الطاقة النظيفة طوال عمرها التشغيلي.

تتضمن أنظمة خلايا الوقود محفزات ذهبية ومكونات كهربائية تتيح التحويل الفعال للهيدروجين إلى كهرباء. وتمثل هذه الأنظمة تكنولوجيا أساسية للانتقال إلى الطاقة النظيفة.

تستخدم أنظمة تخزين الطاقة الذهب في توصيلات البطاريات ودوائر التحكم حيث تكون الموثوقية بالغة الأهمية. ومع ازدياد أهمية تخزين الطاقة المتجددة، يزداد دور الذهب في ضمان موثوقية الأنظمة أهمية.

تعتمد تكنولوجيا الشبكات الذكية على مستشعرات وأنظمة تحكم تحتوي على الذهب لإدارة شبكات الكهرباء الحديثة. ويجب أن تعمل هذه الأنظمة بلا عيوب لدمج مصادر الطاقة المتجددة والحفاظ على استقرار الشبكة.

الذهب في حياتك اليومية

المجوهرات والزينة الشخصية

خواتم الزفاف والخطوبة تمثل الاستخدام الأكثر ارتباطًا بالمشاعر للذهب. فعلى مدى آلاف السنين، رمز الذهب إلى الحب الأبدي والالتزام لأنه لا يفقد بريقه ولا يتحلل. سيبدو خاتم زفافك الذهبي كما هو بعد عقود من الآن، تمامًا كما يبدو اليوم.

مجوهرات الأزياء تستخدم سبائك ذهبية متنوعة لصنع قطع بألوان ونطاقات سعرية مختلفة. يوفر الذهب عيار 14 (نقاء بنسبة 58.3%) متانة للاستخدام اليومي، بينما يمنح الذهب عيار 18 (نقاء بنسبة 75%) لونًا أغنى ومكانة أرفع.

المجوهرات الثقافية والدينية تحمل أهمية عميقة في العديد من المجتمعات. فمن الأساور الذهبية الهندوسية التي ترمز إلى الازدهار، إلى العملات الذهبية الإسلامية التي تخلّد المناسبات المهمة، يحمل الذهب دلالات تتجاوز قيمته المالية بكثير.

مجوهرات الاستثمار تجمع بين الجمال والأمان المالي. تحتفظ المجوهرات الذهبية بقيمتها بمرور الوقت ويمكن تحويلها إلى نقد بسهولة، مما يجعلها زينةً ومخزنًا متنقلًا للثروة في آنٍ واحد.

الأجهزة الإلكترونية التي تستخدمها يوميًا

يحتوي هاتفك الذكي على ذهب تبلغ قيمته حوالي $2-3 في دوائره وموصلاته. يضمن هذا الذهب استمرار هاتفك في العمل بموثوقية لسنوات، مع الحفاظ على توصيلات كهربائية مثالية رغم الاستخدام اليومي وتغيرات درجة الحرارة.

مكونات الحاسوب في حاسوبك المحمول والمكتبي وأنظمة الألعاب تستخدم موصلات ولوحات دوائر مطلية بالذهب. تحتوي وحدات RAM وبطاقات الرسومات والمعالجات جميعًا على ذهب يتيح نقل البيانات عالي السرعة الذي تتطلبه الحوسبة الحديثة.

أجهزة التلفزيون والصوت تستخدم الذهب في كابلات HDMI وموصلات الصوت والدوائر الداخلية لضمان نقل الإشارة بصورة مثالية. وتعني مقاومة الذهب للتآكل أن هذه التوصيلات تحافظ على جودتها لعقود.

الأجهزة المنزلية تحتوي بشكل متزايد على الذهب في عناصر التحكم الإلكترونية وأجهزة الاستشعار. فمن الثلاجات الذكية إلى الغسالات، يساعد الذهب على ضمان عمل هذه الأجهزة الباهظة الثمن بموثوقية طوال عمرها التشغيلي.

رعاية الأسنان والرعاية الطبية

تيجان الأسنان والحشوات المصنوعة من سبائك الذهب توفر متانة فائقة وتوافقًا حيويًا. وعلى الرغم من انخفاض شيوعها اليوم بسبب الاعتبارات الجمالية، يمكن أن تدوم أعمال ترميم الأسنان بالذهب لأكثر من 50 عامًا من دون استبدال، مما يجعلها مجدية اقتصاديًا على المدى الطويل.

الأجهزة الطبية التي قد تصادفها تشمل أقطاب منظمات القلب المطلية بالذهب، والأدوات الجراحية، ومعدات التشخيص. ويضمن التوافق الحيوي للذهب عمل هذه الأجهزة بأمان داخل جسم الإنسان.

علاج التهاب المفاصل يشمل أحيانًا أدوية قائمة على الذهب (أملاح الذهب) تقلل الالتهاب وتلف المفاصل. وعلى الرغم من شيوع العلاجات الأحدث، تظل مركبات الذهب خيارًا لبعض المرضى.

الاستثمار والأمان المالي

العملات الذهبية والسبائك توفر ثروة ملموسة حافظت على قيمتها لآلاف السنين. وتوفر عملات الاستثمار الشائعة مثل American Eagles وCanadian Maple Leafs وSouth African Krugerrands طرقًا ملائمة لامتلاك الذهب المادي.

صناديق الذهب المتداولة وصناديق الاستثمار المشتركة تتيح الاستثمار في الذهب من دون مخاوف التخزين المادي. وتتبع هذه الأدوات المالية أسعار الذهب وتوفر التعرض لتحركات أسعاره من خلال حسابات الاستثمار التقليدية.

حسابات التقاعد يمكن أن تتضمن استثمارات في الذهب للتحوط من التضخم والاضطرابات الاقتصادية. ويوصي العديد من المستشارين الماليين بتخصيص 5-10% من الذهب في المحافظ الاستثمارية المتنوعة.

المدخرات الطارئة في صورة الذهب توفر أمانًا ماليًا يتجاوز تقلبات العملات وعدم الاستقرار السياسي. ويجعل القبول العالمي للذهب ذا قيمة في أي مكان في العالم.

الفن والزخرفة والأغراض الثقافية

القطع الدينية استخدمت الذهب عبر التاريخ للدلالة على المقدس والإلهي. وتتميز الكنائس والمعابد والمساجد في جميع أنحاء العالم بزخارف الأوراق الذهبية والكؤوس الذهبية والحلي النفيسة التي تبعث على التبجيل.

الفن والحِرف يستخدمان أوراق الذهب وطلاء الذهب والأسلاك الذهبية لصنع جمال يدوم طويلًا. فمن إطارات الصور إلى المخطوطات المزخرفة، يضيف الذهب الفخامة والديمومة إلى الإبداعات الفنية.

جوائز التكريم والتقدير مثل الميداليات الذهبية الأولمبية وهدايا تقدير الشركات وكؤوس الإنجاز تستخدم الذهب للدلالة على أعلى مستويات الإنجاز والمكانة.

الأغراض الزخرفية في المنازل والمكاتب تستخدم لمسات ذهبية للتعبير عن النجاح والرقي. وتضيف إطارات الصور الذهبية والأوعية الزخرفية والقطع التزيينية أناقةً إلى أي مساحة.

مصدره

الوجود الطبيعي

0.004 mg/kg من القشرة الأرضية · أوفر من 36% من العناصر

البحث العالمي عن كنز المعدن النبيل

التكوين الجيولوجي والتوزيع

يحكي وجود الذهب على الأرض قصةً عنفٍ كوني وصبرٍ جيولوجي. نشأ معظم الذهب في انفجارات المستعرات العظمى قبل مليارات السنين، إذ تناثرت ذرات المعدن النفيس في الغبار الكوني الذي كوّن كوكبنا في نهاية المطاف. وأثناء تكوّن الأرض، هبط جزء كبير من الذهب إلى اللب، لكن العمليات الجيولوجية أعادت بعضه لاحقاً إلى أعماق يمكن الوصول إليها.

يوجد الذهب طبيعياً على هيئة معدن أصلي، أي ذهب نقي يوجد في صورته العنصرية بدلاً من اتحاده مع عناصر أخرى. وتعكس هذه الندرة بين المعادن نبالة الذهب الكيميائية ومقاومته للأكسدة والتآكل. ولا يتجاوز متوسط تركيز الذهب في القشرة الأرضية 4 أجزاء في المليار، مما يجعله أندر من البلاتين.

تُنشئ العمليات الحرارية المائية معظم رواسب الذهب القابلة للاستغلال اقتصادياً. فالموائع الساخنة الغنية بالمعادن، التي تتحرك عبر الشقوق في الصخور، تذيب الذهب ثم تعيد ترسيبه، فتُركّزه في عروق وأجسام خام. وتستمر هذه العمليات ملايين السنين، مما يفسر ندرة رواسب الذهب نسبياً.

رواسب الغرينية وحمى الذهب في كاليفورنيا

تتكوّن الرواسب الغرينية عندما تحرر التجوية والتعرية الذهب من صخره الحاضن. وتنقل الأنهار والجداول جزيئات الذهب إلى أسفل مجراها، حيث تستقر في المناطق التي تكون فيها حركة المياه أبطأ. وتتسبب الكثافة العالية للذهب (19.3 g/cm³) في تراكمه في مواقع محددة، مكوّناً تركيزات غنية.

استغلت حمى الذهب في كاليفورنيا (1849-1855) هذه الرواسب الغرينية، وأظهرت بوضوح كيف تركّز العمليات الجيولوجية الذهب. كان بإمكان المنقبين انتقاء شذرات الذهب من الجداول حرفياً، رغم أن هذه الفرص السهلة استُنفدت سريعاً. وقد زنت أكبر شذرة عُثر عليها خلال هذه الفترة أكثر من 17 رطلاً.

يتواصل التعدين الغريني الحديث في ألاسكا وكندا ومناطق أخرى ت favor فيها الظروف الجيولوجية تركّز الذهب. وتستخدم هذه العمليات تقنيات الفصل الميكانيكي لاستخراج الذهب من الرمل والحصى، على نحو يشبه كثيراً تقنيات «الغسل في الوعاء» التي استخدمها المنقبون قديماً.

مناطق الذهب الرئيسية في العالم

الصين تتصدر إنتاج الذهب العالمي، إذ تستخرج أكثر من 380 طناً سنوياً من رواسب عديدة في أنحاء البلاد. وتحتوي شبه جزيرة جياودونغ على بعض أكبر رواسب الذهب في العالم، التي تكوّنت بفعل عمليات جيولوجية معقدة على مدى مئات ملايين السنين.

أستراليا تحتل المرتبة الثانية عالمياً، مع عمليات رئيسية في حقول الذهب بغرب أستراليا. ويُعد منجم سوبر بيت في كالغورلي أحد أكبر مناجم الذهب المفتوحة في العالم، إذ يستخرج الذهب من خام لا يحتوي إلا على 1-2 غرام لكل طن من الصخور.

روسيا تسهم إسهاماً كبيراً من خلال تعدين الصخور الصلبة والرواسب الغرينية في سيبيريا. ويُعد منجم أوليمبيادا أحد أكبر عمليات الذهب في العالم، إذ يعالج ملايين الأطنان من الخام سنوياً لاستخراج كميات صغيرة نسبياً من الذهب.

جنوب أفريقيا هيمنت تاريخياً على إنتاج الذهب، ولا تزال تحتوي على احتياطيات كبيرة في حوض ويتواترسراند. وتمثل هذه الرواسب، التي تكوّنت قبل 2.9 مليار سنة، واحدة من أقدم وأغنى تراكمات الذهب على الأرض.

يتركز إنتاج الولايات المتحدة في اتجاه كارلين بولاية نيفادا، حيث تُستخرج جزيئات الذهب المجهرية المنتشرة في أحجام كبيرة من الصخور باستخدام تقنيات معالجة متطورة.

تحديات الاستخراج والمعالجة

يواجه تعدين الذهب الحديث حقيقة أن الرواسب عالية الدرجة وسهلة الوصول قد استُنفدت إلى حد كبير. وتعالج العمليات الحالية عادةً خاماً يحتوي على 1-5 غرامات من الذهب لكل طن، مما يتطلب نقل ومعالجة كميات هائلة من الصخور لاستخراج كميات صغيرة نسبياً من الذهب.

يتيح الاستخلاص بالكومة باستخدام السيانيد استخراج الذهب من الخامات منخفضة الدرجة بإذابته في محاليل سيانيد مخففة. وقد تستغرق هذه العملية أشهراً حتى تكتمل، لكنها تجعل الرواسب التي لم تكن مجدية اقتصادياً سابقاً مربحة للتعدين.

يصل التعدين تحت الأرض إلى أعماق متزايدة للوصول إلى الرواسب عالية الدرجة المتبقية. وتمتد بعض مناجم جنوب أفريقيا إلى أكثر من 4 كيلومترات تحت الأرض، مما يخلق تحديات تقنية وتحديات كبيرة في مجال السلامة.

تؤثر الاعتبارات البيئية تأثيراً كبيراً في تعدين الذهب الحديث. ويتطلب تصريف المناجم الحمضي واضطراب الموائل والمعالجة الكيميائية إدارة دقيقة لتقليل الضرر البيئي أثناء استخراج هذا المورد القيّم.

التعدين الحضري وإعادة التدوير

تمثل النفايات الإلكترونية مصدراً ثانوياً مهماً للذهب. فالهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر والأجهزة الإلكترونية المهملة تحتوي على ذهب يمكن استعادته، وقد يكون استخراجه أكثر جدوى اقتصادية من تعدين خام جديد. ويحتوي طن من الهواتف الذكية على ذهب أكثر مما يحتويه طن من خام الذهب.

توفر إعادة تدوير المجوهرات مصدراً مهماً آخر، إذ تُنقّى المجوهرات القديمة وتُحوّل إلى منتجات جديدة. وتستعيد هذه العملية محتوى الذهب، كما تتيح تحديث التصاميم مع الحفاظ على المعدن النفيس.

تستعيد عمليات التعدين الحضري في البلدان المتقدمة الذهب من تيارات مختلفة من النفايات، بما في ذلك نفايات الأسنان والخردة الصناعية والمعدات المتقادمة. وغالباً ما تعطي هذه المصادر تركيزات ذهب أعلى من التعدين التقليدي.

يتجاوز معدل إعادة تدوير الذهب 80% في البلدان المتقدمة، مما يجعله أحد أكثر المعادن كفاءة في إعادة التدوير. ويساعد معدل الاسترداد المرتفع هذا على تلبية الطلب مع تقليل الأثر البيئي لعمليات التعدين الأولي.

التعامل

السلامة

معلومات السلامة بشأن الذهب

الذهب النقي آمن بصورة استثنائية

الذهب النقي (عيار 24) أحد أكثر المعادن أماناً عند ملامسته للإنسان. فخمولُه الكيميائي التام يعني أنه لا يتفاعل مع الجلد أو اللعاب أو سوائل الجسم الأخرى. ولهذا يمكن ارتداء المجوهرات الذهبية باستمرار لعقود من دون التسبب في تفاعلات جلدية أو مشكلات صحية.

تجعل التوافقية الحيوية الذهب مثالياً للتطبيقات الطبية وتطبيقات طب الأسنان. ويمكن لتيجان الأسنان الذهبية والغرسات الطبية أن تبقى في جسم الإنسان إلى أجل غير محدود من دون التسبب في تفاعلات ضارة أو تحلل.

تشمل تطبيقات سلامة الغذاء أوراق الذهب الصالحة للأكل المستخدمة في المأكولات الفاخرة. يمر الذهب النقي عبر الجهاز الهضمي من دون تغيير، وهو غير سام تماماً، لكنه لا يوفر أي قيمة غذائية.

اعتبارات سبائك الذهب

قد تحتوي سبائك المجوهرات الذهبية على معادن تسبب تفاعلات تحسسية. ويمكن أن يسبب النيكل الموجود في الذهب الأبيض التهاب الجلد التماسي لدى الأشخاص الحساسين. وقد يسبب النحاس الموجود في الذهب الأحمر تغير لون الجلد أو تهيجه لدى بعض الأشخاص.

قد تتعرض الفضة الإسترلينية الممزوجة بالذهب للتَلطخ، وقد تسبب تفاعلات جلدية. عند شراء المجوهرات الذهبية، تحقق من تركيب السبيكة إذا كانت لديك حساسية معروفة تجاه المعادن.

قد تكشف المنتجات المملوءة بالذهب والمطلية بالذهب المعادن الأساسية الموجودة تحتها مع تآكل طبقة الذهب. توفر هذه المنتجات حماية أقل من التفاعلات التحسسية مقارنةً بالمنتجات المصنوعة من الذهب الصلب.

مخاطر مركبات الذهب ومحاليله

يمكن أن تسبب أملاح الذهب ومركباته المستخدمة في العلاجات الطبية آثاراً جانبية خطيرة، منها تلف الكلى والتفاعلات الجلدية واضطرابات الدم. وتتطلب هذه الأدوية إشرافاً طبياً دقيقاً ومراقبة منتظمة.

حمض الكلوروذهبي (المستخدم في طلاء الذهب والتصوير الفوتوغرافي) مادة أكالة وسامة. تعامل معه باستخدام معدات السلامة الكيميائية المناسبة، بما في ذلك القفازات ووسائل حماية العين والتهوية الكافية.

تُعد محاليل سيانيد الذهب المستخدمة في التعدين والطلاء الكهربائي شديدة الخطورة بسبب سمية السيانيد. وتتطلب هذه المحاليل تدريباً ومعدات وإجراءات طوارئ متخصصة.

مخاطر التعدين والمعالجة

تنطوي معالجة السيانيد في تعدين الذهب على مخاطر بيئية وصحية خطيرة. وقد يسبب التعرض لمحاليل السيانيد فقدان الوعي السريع والوفاة. وتُعد بروتوكولات السلامة الصارمة ومعدات المراقبة وإجراءات الاستجابة للطوارئ أموراً أساسية.

ينتج عن تكوين الملغمة بالزئبق (المستخدم حتى الآن في التعدين على نطاق صغير) بخار زئبق سام يسبب أضراراً عصبية. وهذه العملية محظورة في بلدان كثيرة، لكنها تستمر بصورة غير قانونية في بعض المناطق، مسببةً تلوثاً بيئياً ومشكلات صحية.

يمكن أن يؤدي تصريف مياه المناجم الحمضية الناتج عن عمليات تعدين الذهب إلى تلويث إمدادات المياه لعقود. ويؤدي انخفاض الرقم الهيدروجيني والمعادن الذائبة إلى مخاطر بيئية تتطلب مراقبة ومعالجة طويلتي الأمد.

يمكن أن يسبب غبار السيليكا في عمليات تعدين الذهب السحار السيليسي، وهو مرض رئوي خطير. وتُعد الحماية التنفسية المناسبة وتدابير التحكم في الغبار ضرورية لسلامة العاملين.

إرشادات السلامة في مكان العمل

تتطلب صناعة المجوهرات أنظمة تهوية لإزالة غبار المعادن والأبخرة الكيميائية. وينبغي للعاملين استخدام وسائل الحماية التنفسية المناسبة عند طحن الذهب أو صقله أو معالجته كيميائياً.

تتبع صناعة الإلكترونيات التي تستخدم مكونات ذهبية إجراءات السلامة الكهربائية القياسية. وتنشأ المخاطر الرئيسية من العمليات الأخرى، وليس من التعرض للذهب نفسه.

يتطلب صهر الذهب وصبه استخدام معدات مقاومة للحرارة وتهوية مناسبة. وعلى الرغم من أن الذهب نفسه لا ينتج أبخرة سامة، فقد تُنشئ مواد الصهر ومكونات السبائك أبخرة خطرة.

اعتبارات إعادة التدوير والبيئة

قد تنطوي إعادة تدوير النفايات الإلكترونية على استخدام مواد كيميائية خطرة على غير المدربين. ويستخدم العاملون المحترفون في إعادة تدوير النفايات الإلكترونية معدات وإجراءات السلامة المناسبة لاستعادة الذهب بأمان.

تكون إعادة تدوير المجوهرات آمنة عموماً، لكنها قد تتضمن تسخين المعادن لفصل الذهب عن المواد الأخرى. احرص على توفير تهوية كافية وتجنب استنشاق أي أبخرة ناتجة أثناء المعالجة.

ينشأ الأثر البيئي للذهب أساساً من عمليات التعدين، وليس من المعدن نفسه. ويساعد التوريد المسؤول وإعادة التدوير على تقليل الأضرار البيئية مع تلبية الطلب على الذهب.

إجابات سريعة

أسئلة شائعة عن ذهب

ما هو ذهب؟

ذهب (رمزه Au) هو العنصر 79 في الجدول الدوري، وينتمي إلى فلز انتقالي في الدورة 6 والمجموعة 11. خامل كيميائيًا تقريبًا، قابل للطرق والسحب بلا نهاية، وقدّرته كل حضارة عثرت عليه. في درجة حرارة الغرفة، يكون صلباً.

ما التوزيع الإلكتروني لـ ذهب؟

التوزيع الإلكتروني للحالة الأرضية لـذهب هو [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s¹، ويشغل 6 مستويات من مستويات الطاقة بتوزيع 2, 8, 18, 32, 18, 1.

ما نقطتا انصهار وغليان ذهب؟

ينصهر ذهب عند 1337.3 K (1064.2 °C) ويغلي عند 3129 K (2855.9 °C).

ما الكتلة الذرية لـ ذهب؟

تبلغ الكتلة الذرية القياسية لـ ذهب ‏196.967 u. وهذا متوسط موزون لنظائره الموجودة طبيعياً، ولذلك نادراً ما يكون عدداً صحيحاً.

ما كثافة ذهب؟

تبلغ كثافة ذهب مقدار 19.32 g/cm³. تبلغ كثافة الماء 1.0 g/cm³، لذا تكون كتلة من ذهب أثقل بنحو 19.3×.

ما الكهروسلبية لـ ذهب؟

تبلغ كهروسلبية ذهب وفق مقياس باولنغ 2.54. ويتراوح المقياس من 0.70 (الفرانسيوم، الأقل ميلاً إلى جذب الإلكترونات) إلى 3.98 (الفلور، الأكثر ميلاً). تميل القيم ضمن هذا النطاق المتوسط إلى تكوين روابط تساهمية بدلًا من الروابط الأيونية القوية.

من اكتشف ذهب ومتى؟

عُرف ذهب منذ العصور القديمة — فهو يوجد في صورة يمكن استخدامها دون صهر، لذلك لا يمكن نسب اكتشافه إلى شخص واحد. يأتي الاسم من gold في اللغة الأنغلوسكسونية؛ الرمز من اللاتينية aurum.

ما مدى وفرة ذهب على الأرض؟

يشكّل ذهب حوالي 0.004 mg/kg من قشرة الأرض — وهو نادر فعلًا، ولذلك فهو باهظ الثمن.