بعيدًا عن قيمته المالية.. كيف ساهم الذهب في إعادة تشكيل العالم؟

يكمل الجدول الدوري للعناصر الكيميائية 150 عامًا خلال 2019، وفي ذكراه السنوية يجدر تسليط الضوء على عنصر الذهب، والذي رغم شهرته يجهل الأشخاص العاديون (خارج عالم الكيمياء) الأسباب التي تكسبه أهمية عالمية جوهرية، بحسب تقرير لموقع "ذا كونفرزشن".

من وجهة نظر كيميائية، جاءت بداية عصر الذهب متأخرة مقارنة بمعظم المعادن الأخرى، وكان يُنظر إليه دائمًا باعتبره عنصراً خاملاً كيميائيًا، لكنه ازدهر خلال العقود الأخيرة وظهرت مجموعة متنوعة ومثيرة للاهتمام من التطبيقات التي تعتمد عليه.

تاريخ طويل

- رغم أن عنصر الذهب له تاريخ طويل لكنه تميز بالغموض إلى حد ما، فعلى سبيل المثال، هو أحد 12 عنصرًا مؤكدًا بالجدول الدوري والتي لا يُعرف مكتشفها (العناصر الأخرى هي؛ الكربون، والكبريت، والنحاس، والفضة، والحديد، والقصدير، والأنتيمون، والزئبق، والرصاص، والزنك، والبزموت).

- هناك أدلة تشير إلى أن الذهب كان معروفًا لدى المصريين القدماء منذ 3 آلاف عام قبل الميلاد، ومن الناحية التاريخية، كان يستخدم في صناعة المجوهرات (ولا يزال كذلك حتى الآن) بالإضافة إلى سك العملات، كما استُخدم في الفنون القديمة والحديثة.

- كانت جنوب إفريقيا، أكبر بلد منتج للذهب في العالم دون منازع، واستخرجت أكثر من ألف طن في عام 1970 وحده، لكن إنتاجها السنوي انخفض منذ ذلك الحين، وفي عام 2017 كانت ثامن أكبر منتج وجاءت الصين وأستراليا وروسيا في المقدمة.

- استخدامات الذهب وخصائصه الكيميائية تمتد إلى العديد من المجالات الأخرى بعيدًا عن المجوهرات والعملات المعدنية، بداية من البحوث الصيدلانية ووصولًا إلى التقنيات النانوية، ويُعتمد على هذا العنصر بشكل متزايد في إنتاج التكنولوجيا التي تقود مستقبل العالم.

الأهمية الكبيرة

- من بين 118 عنصرًا مؤكدًا في الجدول الدوري، هناك تسعة لها نظائر مشعة تستخدم في الطب النووي، ورغم أن الذهب ليس مشعًا لكنه مفيد للغاية في صناعة الدواء، وهناك نوعان من أدوية الذهب المستخدمة في علاج التهاب المفاصل الروماتويدي.

- كما يستخدم الذهب بشكل متزايد في تكنولوجيا النانو، وتحمل المادة صفة النانو إذا كان أي من أبعادها الثلاثة يبلغ 100 نانومتر أو أقل، ولا تقتصر تقنيات النانو على مادة معينة، ومن حيث المبدأ يمكن تحويل أي مادة إلى مادة نانوية.

- الذهب في شكله الأكبر المتعارف عليه له لون أصفر مميز، لكن عند تجزئته إلى قطع صغيرة للغاية، يبدأ اللون في التغير إلى ألوان منها الأحمر والأرجواني، وفقًا للحجم النسبي للجسيمات النانوية الذهبية، والتي يمكن استخدمها في تطبيقات الطب الحيوي والإلكترونيات البصرية.

- من بين الإنجازات المثيرة للذهب في تكنولوجيا النانو، كان في عام 1983 عندما اكتشف أن سطحًا نقيًا من الذهب مغموسًا في محلول من الثيولات يمكنه تشكيل طبقات أحادية متحدة ذاتيًا بمقدورها تغيير سطح المعدن بطرق مبتكرة للغاية.

- البحث في تغيير طبيعة السطح هو مجال مهم للغاية، لأن سطح أي شيء يمكنه إظهار خواص مختلفة تمامًا عن الجزء الداخلي لنفس المادة.

استخدامات يومية

- أثبتت الجسيمات النانوية الذهبية فاعلية كمحفز، والمحفز هو المادة التي تزيد من معدل التفاعل الكيميائي وبالتالي تقلل كمية الطاقة المطلوبة دون أن تمر هي بأي تغير كيميائي دائم.

- هذ أمر مهم لأن المحفزات الكيميائية تدخل في العديد من السلع المصنعة التي يستخدمها الناس يوميًا حول العالم، فعلى سبيل المثال، تقوم المحفزات بتحويل البروبيلين إلى أكسيد البروبيلين، وهي خطوة أولية لصناعة مضادات التجمد.

- هناك اكتشافان في الثمانينيات، جعلا العلماء ينظرون إلى التحفيز الكيميائي الذهبي بشكل مختلف، أحدهما عندما تم خلط بعض الأكاسيد بالذهب، وتبين أن المادة كانت نشطة بشكل كبير لتحفيز أكسدة أول أكسيد الكربون السام إلى ثاني أكسيد الكربون (تستخدم هذه المحفزات في السيارات الآن).

- الاكتشاف الآخر كان محفزاً ذهباً من شأنه جعل عملية الهلجنة الهيدروجينية للأسيتيلين أفضل، وهي عملية رئيسية لتصنيع بلاستيك البولي فينيل كلوريد المستخدم في جميع أعمال السباكة تقريبًا، بدلًا من عملية التحفيز القديمة التي اعتمدت على كلوريد الزئبق غير الصديق للبيئة.