Τρίτη 14 Μαΐου 2019

Ο χρυσός θα είναι λιγότερο ρυπογόνος

Νέες ενώσεις καθιστούν τη διάλυση του χρυσού απλούστερη και ασφαλέστερη

Η εξαγωγή του χρυσού από τα ορυκτά του, όπως και η ανακύκλωσή του από τα ηλεκτρονικά είναι από τις πιο ρυπογόνες δραστηριότητες. Θεωρείται ή δεύτερη πιο επικίνδυνη ρύπανση μετά τα πυρηνικά.  

ΠΗΓΗ: © SHUTTERSTOCK 
Ο χρυσός εξάγεται από ορυκτά όπου η περιεκτικότητά του είναι μόλις έως 0,5 μέρη στο εκατομμύριο (0,5ppm), δεν είναι καν ορατός με γυμνό μάτι. Για την διάλυση του χρησιμοποιείται κυανιούχο νάτριο. Τα κυανιούχα είναι εξαιρετικά δηλητηριώδη χημικά, που μπορεί να σκοτώσουν τα ζωντανά πλάσματα ακόμα και όταν εκτίθενται σε ελάχιστες ποσότητες.

Ο JAMES URQUHART γράφει  στο ηλεκτρονικό περιοδικό της Royal Society of Chemistry (RSC) στο CHEMISTRY WORLD στις 14 Μαΐου 2019, για νέες ενώσεις που θα διευκολύνουν την εξαγωγή του χρυσού.

Δύο νέες ενώσεις πολυψευδαλογόνων που προέρχονται από βρωμιούχο κυάνιο έχουν την ασυνήθιστη ιδιότητα ότι μπορούν να διαλύσουν το χρυσό σε θερμοκρασία δωματίου. Η ανακάλυψη θα μπορούσε να οδηγήσει σε ασφαλέστερα χημικά για την απόπλυση του χρυσού και άλλων ευγενών μετάλλων από μεταλλεύματα τους, καθώς και να προσφέρει έναν νέο τρόπο ανάκτησης και ανακύκλωσης των μετάλλων από ηλεκτρονικά απορρίμματα.


Η χημεία των πολυαλογόνων προσελκύει όλο και περισσότερο ενδιαφέρον τα τελευταία χρόνια. Ωστόσο, λόγω της υψηλής αστάθειας, της πτητικότητας και της προβληματικής σύνθεσης τους, έχει αφιερωθεί λιγότερος χρόνος για την μελέτη των πολυψευδοαλογόνων, τα οποία είναι ενώσεις ψευδοαλογόνων  που ουσιαστικά μιμούνται τη χημεία των αλογόνων ενώ διαθέτουν επίσης ιόντα πολυαλογόνων.

Τώρα, ο Benjamin Schmidt και οι συνεργάτες του στην ομάδα του Sebastian Hasenstab-Riedel στο Ελεύθερο Πανεπιστήμιο του Βερολίνου χρησιμοποίησαν την εμπειρία τους στη χημεία πολυαλιδίων και στους δεσμούς των αλογόνων για να διερευνήσουν τη ψευδοαλογόνο ένωση βρωμιούχο κυάνιο. Έχουν επίσης καταφέρει να συνθέσουν και να χαρακτηρίσουν δύο νέα ανιόντα πολυπυροαλογονιδίων που μπορούν να διαλύσουν το χρυσό.

Η δομή ενός ιόντος πολυψευδαλογόνου [Br(BrCN)3]-
Πηγή: © 2019 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co.
KGaA, Weinheim
Η ομάδα έκανε τις νέες ενώσεις σε μία απλή σύνθεση ενός-δοχείου προσθέτοντας προσεκτικά το εξαιρετικά τοξικό βρωμιούχο κυάνιο άλας σε ένα άλας του βρωμίου σε διαλύτη ακετονιτριλίου. Τα προκύπτοντα άλατα στη συνέχεια χαρακτηρίστηκαν χρησιμοποιώντας περίθλαση ακτίνων Χ και τεχνικές φασματοσκοπίας για να αποδειχθούν οι δομές των πολυψευδαλογονιδίων. Ανάλογα με το κατιόν στο άλας του βρωμίου, ήταν δυνατός ο σχηματισμός ιοντικών υγρών σε θερμοκρασία δωματίου.

Όταν η ομάδα άφησε στοιχειακό χρυσό στα ιοντικά υγρά κατά τη διάρκεια της νύχτας, διαπίστωσε ότι διαλύθηκε τελείως μέχρι το πρωί. «Γνωρίζαμε ότι το βρωμιούχο κύανο χρησιμοποιείται σε μερικές από τις παλιότερες μεθόδους για να διαλύσει το χρυσό από θρυμματισμένο μετάλλευμα», λέει ο Schmidt. «Με τις νέες μας ενώσεις θα ήταν δυνατό να απλοποιηθεί η διαδικασία της έκπλυσης του χρυσού χρησιμοποιώντας καθαρά ιοντικά υγρά θερμοκρασίας δωματίου με βάση το βρωμιούχο κυάνιο».

Το βρωμιούχο κυάνιο είναι εξαιρετικά πτητικό και εισπνέεται εύκολα ή απορροφάται μέσω του δέρματος, καθιστώντας το εξαιρετικά επικίνδυνο στο χειρισμό. Οι νέες ενώσεις είναι δέκα φορές λιγότερο πτητικές. Ωστόσο, παρά τον ασφαλέστερο χειρισμό, οι νέες ενώσεις είναι κατά πάσα πιθανότητα επιβλαβείς για το περιβάλλον.

«Ο μετασχηματισμός του πολύ τοξικού και πτητικού βρωμιούχου κυανίου σε ένα ιοντικό υγρό χαμηλής πτητικότητας είναι γεγονός ιδιαίτερα συναρπαστικό», σχολιάζει ο Jason Love, ένας χημικός που εργάζεται στην ανάκτηση μετάλλων στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου του Ηνωμένου Βασιλείου. «Η επιλεκτική διάλυση του χρυσού χρησιμοποιώντας απλά αντιδραστήρια εύκολα στο χειρισμό είναι μια σημαντική πτυχή της ανακύκλωσης του χρυσού από πρωτογενή μεταλλεύματα και όλο και περισσότερο από δευτερεύοντες πόρους όπως τα ηλεκτρονικά απόβλητα».

«Πρέπει τώρα να εξετάσουμε προσεκτικά τις ιδιότητες των νέων μας ενώσεων. Θέλουμε να διαλύσουμε αρκετά μέταλλα και να διερευνήσουμε την καταβύθιση αυτών », εξηγεί ο Schmidt. «Θα ήταν επίσης ενδιαφέρον να γνωρίζουμε εάν το δραστικό ιοντικό υγρό μπορεί να ανακυκλωθεί πλήρως και να χρησιμοποιηθεί και πάλι για ανάκτηση μετάλλων».

Βιβλιογραφικές αναφορές:

S Hasenstab-Riedel et αϊ , Angew. Chem., Int. Ed. , 2019, DOI: 10.1002 / ange.201903539

ΑΠΟ ΤΟΝ JAMES URQUHART ΣΤΙΣ 14 ΜΑΪΟΥ 2019 ΣΤΟ CHEMISTRY WORLD της RSC

Εικόνες

Πηγή