موضوع عن خواص الذهب

الذهب هو معدن ثمين ولامع يستخدم في الحلي والزينة والصناعات الإلكترونية والطبية وغيرها من المجالات. الذهب له خواص فيزيائية وكيميائية مميزة تجعله مادة مفيدة ومطلوبة. في هذا المقال سنتعرف على بعض هذه الخواص وأهم استخدامات الذهب.

خواص الذهب الفيزيائية

• الذهب معدن ناعم ومرن يمكن تشكيله بسهولة إلى أشكال مختلفة. يمكن ضرب قطعة من الذهب حتى تصبح صفيحة رقيقة تغطي مساحة 300 قدم مربع.
• الذهب له لون أصفر لامع يجذب الانتباه. لون الذهب يرجع إلى امتصاصه للضوء الأزرق وانعكاسه للضوء الأحمر والأخضر. إذا تغيرت نسبة المعادن المختلطة مع الذهب، يمكن أن يتغير لونه أيضاً. فمثلاً، الذهب الأبيض يحتوي على نسبة من البلاتين أو النيكل، والذهب الوردي يحتوي على نسبة من النحاس.
• الذهب له كثافة عالية تصل إلى 19.3 غرام/سم3، مما يجعله أثقل من معظم المعادن. كمية صغيرة من الذهب تزن كثيراً.
• الذهب موصل جيد للكهرباء والحرارة، مما يجعله مادة مناسبة لصناعة الأسلاك والدوائر الكهربائية.
• درجة انصهار الذهب هي 1064 درجة مئوية، ودرجة غليانه هي 2856 درجة مئوية.

خواص الذهب الكيميائية

• الذهب عنصر كيميائي يرمز له بالرمز Au، وله رقم ذري 79. يحتوي ذرة الذهب على 79 بروتون و79 إلكترون و118 نيوترون.
• الذهب لا يتفاعل بسهولة مع معظم المواد الأخرى، فهو خامل تقريباً. لا يتأثر بالهواء أو الماء أو الحرارة أو الرطوبة2. هذا يجعله مادة دائمة ولا تصدأ أو تتآكل.
• التفاعلات الكيميائية: يعتبر الذهب من العناصر الخاملة، أي أنه لا يتفاعل بسهولة مع معظم العناصر الأخرى. ولكن يمكن أن يتفاعل مع بعض المواد القوية، مثل الماء الملكي، والسيانيد، والزئبق، والهالوجينات. ويمكن تشكيل بعض المركبات الكيميائية من الذهب، مثل أكسيد الذهب، وكلوريد الذهب، وسلفيد الذهب، وغيرها.
• التأكسد: يمكن أن يحدث التأكسد للذهب عند تعرضه للحرارة أو للأشعة فوق البنفسجية. ويمكن تحديد حالات التأكسد للذهب بالأرقام +1، +3، +5. وتتواجد حالة التأكسد +1 في مركبات تسمى كمبلكسات ذهبية (I)، وتتواجد حالة التأكسد +3 في مركبات تسمى كمبلكسات ذهبية (III)، وتتواجد حالة التأكسد +5 في مركبات تسمى كمبلكسات ذهبية (V).
• الإشعاع: يمتلك الذهب نظائر مشعة، أي أنه يطلق إشعاعات نووية عند اضطراب نوى ذراته. وأشهر نظير مشع للذهب هو ذهب-198، والذي يستخدم في بعض التطبيقات الطبية، مثل علاج سرطان البروستاتا، والرئة، والثدي. ويتحول ذهب-198 إلى زئبق-198 عن طريق انشطار بيتا.

استخدامات الذهب

الذهب له استخدامات متنوعة ومهمة في العديد من المجالات، وذلك بفضل خواصه الفيزيائية والكيميائية الفريدة. من أهم استخدامات الذهب ما يلي:

1. المجوهرات والزينة: هذا هو الاستخدام الأكثر شيوعاً وشهرة للذهب، فالذهب يستخدم لصنع الحلقات والقلائد والأساور والسلاسل وغيرها من الأشياء الجميلة التي تزين الإنسان. يستخدم الذهب في المجوهرات لأنه لامع وجذاب ونادر وثمين ولا يتآكل أو يتغير لونه. كما يمكن خلط الذهب مع معادن أخرى لتغيير لونه أو صلابته أو قابليته للتشكيل.
2. العملة المعدنية: الذهب كان من أولى المعادن التي استخدمت كوسيلة للتبادل أو المال، فقطعة من الذهب تحتوي على قيمة عالية نظراً لندرته وطلبه. كما أن الذهب دائم وقابل للقسمة بسهولة إلى قطع صغيرة. استخدم الذهب في صك العملات المعدنية منذ آلاف السنين، ولا يزال يستخدم حتى الآن في بعض الدول.
3. الإلكترونيات: الذهب موصل جيد للكهرباء والحرارة، مما يجعله مادة مناسبة لصناعة الأسلاك والدوائر والمفاتيح والتتابعات والمفاصل الملحومة وشرائح الاتصال في الأجهزة الإلكترونية. كما أن الذهب خامل كيميائياً، مما يجعله مقاوماً للتآكل أو التشويش. يستخدم الذهب في العديد من الأجهزة الإلكترونية مثل الهواتف المحمولة والآلات الحاسبة والأجهزة الملاحية وغيرها.
4. الطب: يستخدم الذهب في المجال الطبي لعلاج عدة أمراض، إذ يتم استخدامه في حُقن لعلاج أمراض المفاصل، ويتم زرع نظائر مشعة منه في الجسم لعلاج بعض الأنواع من السرطان.
5. الفضاء: يستخدم الذهب في مجالات الفضاء والطيران لأنه يحمي الأجهزة والمركبات من الإشعاعات والحرارة العالية. كما أن الذهب يستخدم في خوذة رواد الفضاء لعكس أشعة الشمس وتقليل الوهج1. ويستخدم الذهب أيضاً في بعض الأقمار الصناعية والمسبارات الفضائية لتحسين أدائها وإطالة عمرها.
6. الطب النووي: يستخدم الذهب في بعض التطبيقات الطبية النووية، مثل تشخيص وعلاج بعض أنواع السرطان. ويتم ذلك بإدخال نظائر مشعة من الذهب في جسم المريض، وتتبع حركتها بواسطة كاميرات خاصة. ويمكن أن تساعد هذه التقنية في تحديد موقع وحجم الورم، وتقدير جرعة الإشعاع المناسبة للعلاج.
7. الغذاء: يستخدم الذهب في بعض المأكولات والمشروبات كزينة أو نكهة. فمثلاً، يوجد شاي مغطى بورق من الذهب، وشوكولاتة مزينة بقطع من الذهب، وحلوى مصنوعة من عجينة تحتوي على ذهب. كما يستخدم الذهب في بعض المشروبات الكحولية، مثل نبيذ “غولدشلاجر”، والذي يحتوي على رقائق صغيرة من الذهب.
8. متفرقات: يستخدم الذهب في بعض المجالات الأخرى التي تتطلب مادة ذات خصائص فريدة. فمثلاً، يستخدم الذهب في صناعة زجاج ملون للكنائس والمساجد، حيث يضفي لوناً أحمراً أو أزرقاً على الزجاج. كما يستخدم الذهب في صناعة بعض المستحضرات التجميلية، مثل كريمات للوجه أو قناع للعين، حيث يزعم أنه يحسن من مظهر وصحة البشرة.

خاتمة

• الذهب هو عنصر كيميائي ثمين ومهم في حياة الإنسان، وله خصائص فيزيائية وكيميائية مميزة تجعله مطلوباً في عدة مجالات.
• الذهب يتميز بالنعومة، واللمعان، والكثافة العالية، والقابلية للسحب والتشكيل، والتوصيل الجيد للكهرباء والحرارة، وقلة التأكل.
• الذهب يعتبر من العناصر الخاملة، أي أنه لا يتفاعل بسهولة مع معظم العناصر الأخرى. ولكن يمكن أن يتفاعل مع بعض المواد القوية، مثل الماء الملكي، والسيانيد، والزئبق، والهالوجينات. ويمكن تشكيل بعض المركبات الكيميائية من الذهب، مثل أكسيد الذهب، وكلوريد الذهب، وسلفيد الذهب، وغيرها.
• الذهب يحدث التأكسد له عند تعرضه للحرارة أو للأشعة فوق البنفسجية. ويمكن تحديد حالات التأكسد للذهب بالأرقام +1، +3، +5. وتتواجد حالة التأكسد +1 في مركبات تسمى كمبلكسات ذهبية (I)، وتتواجد حالة التأكسد +3 في مركبات تسمى كمبلكسات ذهبية (III)، وتتواجد حالة التأكسد +5 في مركبات تسمى كمبلكسات ذهبية (V).
• الذهب يمتلك نظائر مشعة، أي أنه يطلق إشعاعات نووية عند اضطراب نوى ذراته. وأشهر نظير مشع للذهب هو ذهب-198، والذي يستخدم في بعض التطبيقات الطبية، مثل علاج سرطان البروستاتا، والرئة، والثدي. ويتحول ذهب-198 إلى زئبق-198 عن طريق انشطار بيتا.
• الذهب يستخدم في عدة مجالات، مثل صناعة المجوهرات والزينة، وصناعة الإلكترونيات والدوائر الكهربائية الدقيقة، وطبّ الأسنان، وعلاج بعض أنواع السرطانات، وتغليف الأدوية، وصناعة المستحضرات التجميلية، وغيرها.