طلا یک عنصر فلزی بوده که طلایی رنگ بوده ولی هنگام بریده شدن سیاه و یا بنفش می شود. طلا شکننده ترین عنصر می باشد. همچنین بسیار سست بوده و به منظور استحکام بیشتر به صورت آلیاژ در می آید. اگر می خواهید با طلا و مشخصات طلا آشنا شوید این مقاله را حتما مطالعه نمایید.
طلا چیست؟
طلا یا زَر با نشان شیمیایی Au نام یک عنصر است. طلا فلزی نرم و چگال و شکل‌پذیر به رنگ زرد روشن و براق است که در مجاورت هوا و آب زنگ نمی‌زند و تیره نمی‌شود. از نظر شیمیایی، طلا فلزی واسطه است که در گروه ۱۱ جدول تناوبی جای دارد و یکی از کم واکنش ترین عنصرهای جامد در شرایط استاندارد است.
پس می‌توان این فلز را به صورت خالص در طبیعت به صورت دانه‌ای یا تکه‌ای در میان سنگ‌ها، کانی‌های بلوری شده و مواد ته نشینی آبرفتی پیدا کرد. همچنین در میان کانی‌ها به صورت ترکیبی با دیگر عنصرها بویژه تلوریم دیده شده اما فراوان نیست. نماد شیمیایی این عنصر، Au از نام لاتین آن aurum به معنی «درخشش سپیده دم» گرفته شده‌است.
ارزش طلا به دلیل کمیابی آن، کاربردپذیری آسان، تصفیه راحت، مقاومت در مقابل زنگ زدن و خوردگی، رنگ متمایز، واکنش‌ناپذیری با دیگر عناصر است ویژگی‌هایی که در کمتر فلز دیگری دیده می‌شود. همچنین این فلز این قابلیت را دارد که تا حد رشته های بسیار کوچکی درآید که این خاصیت در ساخت جواهرات کاربرد بسیار مهمی دارد.
طلا از آغاز تاریخ مکتوب بشر همواره فلزی گران‌بها و محبوب بوده‌است که برای ضرب سکه، ساخت جواهرات و کاربردهای هنری استفاده می‌شده‌است. در گذشته سیاست مالی بسیاری از کشورها بر پایه استاندارد طلا استوار بود یعنی پول هر کشوری معادل مقدار مشخصی از طلا بود. استاندارد طلا از آغاز جنگ جهانی اول در بیشتر کشورهای اروپایی و پس از آن به تدریج در کشورهای دیگر کنار گذاشته شد و سیاست پول بی‌پشتوانه جایگزین آن شد.
طلا علاوه بر کاربرد سرمایه‌ای و استفاده در جواهرات کاربردهای گوناگون دیگری از جمله در دندان‌پزشکی، تولید شیشه‌های رنگی و صنایع الکترونیک دارد و با توجه به رسانایی الکتریکی بالا در سیم‌کشی الکتریکی کاربرد دارد.
بر اساس برآوردها در طول تاریخ بشر تا سال ۲۰۱۲ در مجموع ۱۷۴ هزار تُن طلا استخراج شده‌است. معادل ۵٫۶ میلیارد اونس تروا و از نظر حجمی معادل ۹۲۶۱ مترمکعب (مکعبی که با اضلاع ۲۱ متری) که بر اساس برآوردها ۵۰٪ آن به صورت جواهرات، ۴۰٪ به صورت شمش‌ها و سکه‌های سرمایه‌گذاری در ذخایر طلای رسمی بانک‌های مرکزی و صندوق‌های سرمایه‌گذاری و سرمایه‌های شخصی و حدود ۱۰٪ در بخش صنعت نگهداری می‌شود.
تولید جهانی طلا در سال ۲۰۱۱ حدود ۲۷۰۰ تن بود که نسبت به ۲۲۶۰ تن سال ۲۰۰۸ افزایش داشته‌است. از دهه ۱۸۸۰ تاکنون بخش بزرگی از تولید طلای دنیا در آفریقای جنوبی انجام شده‌است. در حدود نیمی از کل طلایی که تاکنون استخراج شده از آفریقای جنوبی آمده‌است و از سال ۱۹۰۵ تا ۲۰۰۷ به طور پیوسته همیشه این کشور در صدر فهرست تولید طلا قرار داشت.
در سال ۱۹۷۰ این کشور ۱۴۸۰ تن طلا معادل ۷۹٪ کل طلا تولید جهانی را به خود اختصاص بود. سهم آفریقای جنوبی در تولید طلا در سال‌های اخیر به شدت کاهش یافته به طوری‌که چین در سال ۲۰۰۷ با ۲۷۶ تن بزرگترین تولید کننده طلا شد.
هند بزرگترین واردکننده طلا در دهه‌های اخیر بوده‌است که به دلیل تقاضای بالای جواهرات طلا در این کشور است. برآورد می‌شود که ۱۸ هزار تن طلا در خانه‌های هندی‌ها نگهداری می‌شود. هرچند در سال ۲۰۱۳ تقاضای طلا در چین از هند پیشی گرفت. واحد اندازه‌گیری طلا در بازار جهانی اونس تروا معادل ۳۱.۱ گرم است. قیمت طلا در آوریل ۲۰۱۳ معادل ۱۳۰۰ دلار برای هر اونس بوده که معادل حدود ۴۱٬۸۰۰ دلار برای هر کیلوگرم است.
طلا در برابر بیشتر اسیدها پایدار است اما در تیزاب سلطانی (نیترو-هیدروکلریک اسید) حل می‌شود دلیل برگزیدن نام «تیزاب سلطانی» برای توانایی حل کردن طلا است. افزون بر این طلا در محلول‌های آلکالینی سیانور که در معدن کاری کاربرد دارد، و در جیوه با ساخت آلیاژ ملغمه هم حل می‌شود.
نیتریک اسید که توان حل کردن نقره و فلزهای پایه را دارد در برابر طلا ناتوان است. این ویژگی نیتریک اسید در آزمون اسید برای شناسایی و تایید طلا به کار می‌آید.
طلا معمولاً به صورت آلیاژ همراه با فلزات دیگر استفاده می‌شود. مس رایج‌ترین فلز برای ساخت آلیاژ طلاست و گاهی از فلزات دیگری مثل نقره، نیکل، و پالادیم هم استفاده می‌شود. درصد طلای موجود در هر مصنوع فلزی به عنوان عیار طلا نامیده می‌شود که معمولاً از واحد ۲۴ یا واحد ۱۰۰۰ بیان می‌شود. مثلاً طلای ۱۸ عیار (۷۵۰) حاوی ۷۵ درصد طلاست و طلای ۹۰۰ شامل ۹۰ درصد طلاست.
ریخت‌شناسی طلا
طلا شکل کریستالی ویژه‌ای ندارد (اصطلاحاً آمورف یا بی شکل). در طبیعت معمولاً در میان سنگ های آتشفشانی و گاهی در میان رسوبات رودخانه‌ای و دریاچه‌ای یافت می‌شود. در سنگهای آتشفشانی به شکل دندریتی دیده می‌شود و در رسوبات به صورت دانه‌های ریز و درشت. اولین و بارزترین مشخصهٔ طلا، رنگ زرد و برق فلزی آن است. اما در موارد بسیار زیادی ممکن است با طلای ابلهان یا پیریت اشتباه گرفته شود. مهم‌ترین تفاوت در زمان این تشخیص، خاصیت چکش خواری طلا است. در حالی که پیریت با ضربهٔ چکش، خرد می‌شود، طلا در برابر ضربه تنها کمی تغییر شکل می‌دهد. لازم به ذکر است طلا از نظر کریستالوگرافی در رده FCC قرار دارد.
ویژگی‌های طلا
طلا شکل‌پذیرترین ماده‌است. یک گرم از این عنصر را می‌توان آن قدر چکش زد تا به اندازهٔ یک ورق با مساحت یک متر مربع پهن شود یا یک اونس را به اندازهٔ ۳۰۰ پا پهن کرد. برگهٔ طلا می‌تواند آن قدر نازک شود تا در پایان شفاف شود در این صورت نور گذرا از آن به رنگ آبی مایل به سبز خواهد بود چون طلا به شدت نور زرد و قرمز را باز می تاباند. چنین ورقه‌های نیمه شفافی به خوبی پرتوهای فروسرخ را باز می تاباند، این ویژگی در پوشش‌های محافظ در برابر پرتوهای فروسرخ یا پرتوهای گرمایی مانند لباس‌های محافظ در برابر گرما یا در برابر خورشید مانند لباس فضانوردان به کار می‌آید.
طلا می‌تواند با بسیاری از فلزها آلیاژ شود. این آلیاژها در بدست آوردن سختی و نرمی‌های گوناگون، دمای ذوب مناسب، پدید آوردن رنگ دلخواه و دیگر کاربردهای فلزشناسی مورد نیازند. طلا رسانای خوب گرما و جریان برق است. از نظر شیمیایی رطوبت هوا و واکنشگرهای ناب خورنده بر آن بی اثرند. به همین دلیل در ساخت سکه و گوهرسازی بسیار مناسب است و البته می‌توانند پوشش مناسب برای دیگر فلزهای واکنش پذیر باشد. دارای میل ترکیبی بسیار پایینی است و در برابر بیشتر اسید و بازها ایستادگی می‌کند. می‌توان گفت طلا عنصری حل نشدنی است هرچند که در تیزاب سلطانی می‌توان آن را حل کرد.
اکسیدهای معمول طلا عبارتند از طلای یک و سه بار مثبت یا طلا(I) و طلا(III). یون‌های طلا در محلول به آسانی کاهیده می‌شوند در صورت افزودن هر فلز دیگری در نقش عامل کاهش، می‌بینیم که فلز افزوده اکسید و حل می‌شود در مقابل فلز جامد طلا در ظرف ته نشین می‌شود.
طلای پالودهٔ باکیفیت، بی بو، بی مزه و پایدار در برابر خوردگی است. طلا چگالی بالایی دارد، یک مترمکعب از آن ۱۹٬۳۰۰ kg وزن دارد. برای مقایسه: چگالی سرب 11,340 kg/m۳ و چگالی سنگین ترین عنصر یعنی اسمیم 22,610 kg/m۳ است.
رنگ طلا
هنگامی که بیشتر فلزهای پالوده (خالص) به رنگ خاکستری، نقره‌ای یا سفید اند، طلا به رنگ زرد است. این رنگ نشان می‌دهد که چقدر الکترون‌های تراز پیوند (والانس) آزادند و در شمار انبوه به این سو و آن سو می‌روند (پلاسمون). بسامد این جابجایی‌ها در بیشتر فلزها در اندازهٔ بازهٔ فرابنفش است اما برای طلا در بازهٔ نور دیدنی (مرئی) می‌افتد. این به دلیل اثرهای نسبیتی-کوانتومی در ابر الکترونی پیرامون اتم طلا است.
آلیاژهای رنگی طلا مانند طلای قرمز را می‌توان با افزودن اندکی مس و نقره بدست آورد. مثلث کناری رنگ‌های گوناگون آلیاژهای نقره-طلا-مس را نشان می‌دهد. آلیاژهای دیگر طلا مانند نیکل و پالادیم هم در گوهرسازی تجاری مهم اند چون با کمک آن‌ها به آلیاژ طلای سفید دست می‌یابیم. افزودنی‌های دیگر مانند منگنز، آلومینیم، آهن، ایندیم و… می‌توانند رنگ‌های دیگری از طلا بدست آوردند که چندان معمول نیست و کاربردهای دیگری دارد.
ایزوتوپ
تنها ایزوتوپ پایدار و طبیعی طلا ۱۹۷Au است. بیش از این، طلا دارای ۳۶ ایزوتوپ پرتوزا است که همگی به صورت آزمایشگاهی پدید می‌آیند و در بازهٔ جرم اتمی ۱۶۹ تا ۲۰۵ جای دارند. پایدارترین آن‌ها ۱۹۵Au است که نیمه‌عمر ۱۸۶٫۱ روزی دارد. از همه ناپایدارتر ۱۷۱Au است که پروتون می تاباند و نیمه‌عمرش 30 µs است. بیشتر ایزوتوپ‌های پرتوزای طلا که جرم اتمی زیر ۱۹۷ دارند در اثر واپاشی آلفا، β+ و پروتون از میان می‌روند. ۱۹۵Au که با جذب الکترون از میان می‌رود و ۱۹۶Au که بیشتر با جذب الکترون (۹۳٪) و کمتر با واپاشی β- از میان می‌رود (۷٪)، تنها استثناهای این پدیده‌اند. همهٔ ایزوتوپ‌های پرتوزای طلا با جرم اتمی بالاتر از ۱۹۷ با واپاشی β- از میان می‌روند.
دست کم ۳۲ هستهٔ همپار شناخته شده‌است که جرم اتمی در بازهٔ ۱۷۰ تا ۲۰۰ داشته‌اند. در میان این بازه تنها ۱۷۸Au, ۱۸۰Au, ۱۸۱Au, ۱۸۲Au, and ۱۸۸Au همپار ندارند. پایدارترین همپار طلا ۱۹۸m۲Au با نیمه عمر ۲٫۲۷ روز و ناپایدارترین ۱۷۷m۲Au با نیمه عمر ۷ ns است. ۱۸۴m۱Au با سه واپاشی β+، گذار ایزومری (تابش گاما) و واپاشی آلفا رو به نابودی می‌گذارد. هیچکدام دیگر از همپار یا ایزوتوپ‌های طلا از سه راه واپاشی نابود نمی‌شوند.
