بیایید در مورد عنصر شماره 79 صحبت کنیم. این عنصر یکی از قدیمی ترین عناصر شناخته شده است که به معنای واقعی کلمه برای هزاران سال استفاده می شود. دائماً در قلب درگیری ها و سیاست قرار دارد. شاعران درباره‌اش غزل‌هایی را بیان کرده‌اند، نویسندگان درباره‌اش نوشته‌اند، اقتصاددانان و کاوش‌گران امرار معاش خود را به آن وابسته کرده‌اند. و البته شیمیدانان آن را مطالعه کرده اند.
به عنوان یک عنصر غیر معمول است. این فلز است، اما به جای خاکستری نقره ای خسته کننده اکثر فلزات، زرد گرم می درخشد. همچنین یکی از غیر واکنشی ترین عناصر است، و در عین حال از یک کاتالیزور استفاده کرده است – سرعت بخشیدن به واکنش های شیمیایی که در غیر این صورت برای مفید بودن بسیار کند خواهد بود. این نادر است و تنها حدود 0.004 قسمت در میلیون از پوسته زمین را تشکیل می دهد، اما تولید سالانه آن به طرز شگفت انگیزی بالا است: 2700 تن در سال 2012. همچنین نسبتاً نرم، به قدری نرم که می توان یک قطعه خالص را با ناخن خراش داد (در تئوری، و اگر ناخن های نسبتاً محکمی دارید).
بله طلا نماد شیمیایی Au، از نام لاتین آن آروم به معنی “سپیده دم” یا “درخشش طلوع خورشید” (چقدر دوست داشتنی است؟)
تاریخچه طلا بسیار جذاب است. شما به راحتی می توانید یک کتاب کامل در مورد آن بنویسید. در واقع، کسی دارد. من هیچ کاری به این بلندپروازانه انجام نمی دهم، اما داستان های شیمیایی بسیار جالبی با آن مرتبط است.
طلا به دلیل واکنش ناپذیری که دارد، یکی از معدود عناصری است که در طبیعت غیر ترکیبی یافت می شود. به عبارت دیگر، می توانید یک تکه طلای خالص را از روی زمین یا به احتمال زیاد از بستر رودخانه بردارید. به لطف این ویژگی، احتمالاً اولین فلزی است که انسان به عنوان یک گونه با آن تعامل داشته است. آنقدر نرم است که نمی‌توان از آن به‌عنوان ابزار استفاده کرد، بنابراین اولین استفاده‌های آن تقریباً زینتی بوده است. تزیینات و جواهرات ارزش داشتند و می‌توانستند با چیزهای دیگر مبادله شوند، و در نهایت (پرداخت از بخشی از تاریخ و اقتصاد اولیه) این امر به ارز منجر شد.
و به این ترتیب بود که کیمیاگران اولیه، حدود دو هزار سال پیش، وسواس فکری برای پول سریع پیدا کردند. آیا فلزات دیگر را می توان به طلا تبدیل کرد؟ آنها مدتها و سخت برای سنگ فیلسوف اسطوره ای جستجو کردند (مانند هری پاتر، فقط نه دقیقاً) که بتواند فلزات پایه را به طلا یا نقره تبدیل کند. البته آنها هرگز آن را پیدا نکردند، زیرا وجود ندارد. در طی یک واکنش شیمیایی امکان تغییر یک عنصر به عنصر دیگر وجود ندارد. این به این دلیل است که چیزی که یک عنصر را تعریف می‌کند، تعداد پروتون‌های هسته آن است و شیمی همه چیز در مورد الکترون‌ها است. فرآیندهای شیمیایی با پروتون ها که در هسته اتم ها پنهان شده اند، تماس نمی گیرند.
اما جایی که اراده وجود دارد تقریبا همیشه راهی وجود دارد. دو هزار سال پس از اینکه کیمیاگران در حال شکار یک سنگ جادویی بودند، شیمیدان گلن سیبورگ موفق شد با بمباران آن با ذرات پرانرژی، مقدار کمی سرب را از طریق بیسموت به طلا تبدیل کند. ظاهراً، این روزها شتاب‌دهنده‌های ذرات «معمولا» عناصر را تغییر می‌دهند، البته فقط چند اتم در آن واحد.
مشکل اینجاست که هزینه این روش بسیار بیشتر از ارزش هر طلای تولید شده است. به هر حال، طلا برای هر اونس تروی (31 گرم) «فقط» حدود هزار پوند ارزش دارد. ساخت شتاب دهنده های ذرات میلیاردها پوند هزینه دارد و هزینه های جاری نیز بیشتر است. اگر واقعاً تا این حد ناامیدانه طلا می خواهید، این روزها ممکن است مسافت پیموده شده بیشتری در برداشت آن از قطعات از بین رفته تجهیزات الکترونیکی وجود داشته باشد.
یا فقط از مردم بخواهید که جواهرات قدیمی خود را در ازای دریافت پول نقد از طریق پست برای شما ارسال کنند. حتی تسکو هم اکنون وارد آن بازی شده است. از طریق پست! راستش را بخواهید، مردم از گذاشتن یک تنر در کارت تولد می ترسند اما جواهرات طلا را در یک کیسه کاغذی؟ مشکلی نیست
اما به هر حال، برگردیم به واکنش پذیری طلا، یا بهتر بگوییم فقدان آن. طلا نیست را غیر واکنشی ترین عنصر (بسته به اینکه چگونه واکنش پذیری را تعریف می کنید، این افتخار احتمالاً به ایریدیوم می رسد) اما در بالا وجود دارد. یا شاید باید همان پایین بگویم. حتی زمانی که به طور مرتب با پوست گرم، مرطوب، نمکی و کمی اسیدی تماس داشته باشد، ظاهر براق خود را حفظ می کند، که از نظر جواهرات و پول بسیار مفید است.
اما یک چیز وجود دارد که طلا با آن واکنش نشان می دهد: aqua regia. Aqua regia مخلوطی از اسید نیتریک و کلریدریک است و کیمیاگران باستان نام آن را – که در لغت به معنای “آب سلطنتی” است – داده اند زیرا فلز سلطنتی، طلا را در خود حل می کند. این چیزهای بسیار جالبی است، به روشی کمی ترسناک. تازه تهیه شده بی رنگ است، اما به سرعت به محلولی متمایل به قرمز تبدیل می شود. نگه نمی‌دارد – اسیدهای هیدروکلریک و نیتریک به طور مؤثر در یک سری واکنش‌های شیمیایی به یکدیگر حمله می‌کنند که در نهایت منجر به تولید دی اکسید نیتروژن می‌شود که رنگ نارنجی و بخارهای تند را تشکیل می‌دهد. 
الماس آتشین (آنها را به خاطر دارید؟) برای aqua regia دارای 3 در جعبه آبی است که آن را با کلر خالص، آمونیاک و، به طرز خنده‌داری، اسید اگزالیک (مواد موجود در ریواس) برابر می‌کند. همچنین دارای “گاو” در جعبه سفید است که به ما می گوید که یک عامل اکسید کننده قوی است، به این معنی که در واقع یک دزد الکترون است.
همه اتم ها حاوی الکترون هستند، اما می توانند، و اغلب، آنها را در طی واکنش های شیمیایی از دست بدهند یا به دست آورند. اسیدها به طور کلی اغلب در گیر کردن الکترون‌ها از فلزات بسیار خوب هستند، اما aqua regia به‌ویژه در آن خوب است، به‌ویژه با طلا. خیلی، خیلی بهتر از اسید نیتریک یا اسید کلریدریک به تنهایی، زیرا در واقع، این دو با هم کار می کنند، به عنوان یک نوع گروه دو نفره اسید کوب. وقتی اتم های فلزی الکترون از دست می دهند تبدیل به یون می شوند و یون ها به خوبی در آب حل می شوند. از این رو، ویژگی خارق‌العاده آکوا رژیا در حل کردن طلا است.
که من را به یک داستان واقعا عالی هدایت می کند. در طول جنگ جهانی دوم، خارج کردن طلا از آلمان غیرقانونی بود، اما دو برنده جایزه نوبل – ماکس فون لائو، که به شدت با ناسیونال سوسیالیست‌ها مخالف بود، و جیمز فرانک، که یهودی بود – به طور مجزا مدال‌های طلای 23 عیار خود را برای جایزه نوبل ارسال کردند. برای حفاظت به موسسه فیزیک نظری نیلز بور در کپنهاگ. همه چیز خوب و خوب، تا زمانی که نازی ها در سال 1940 به دانمارک حمله کردند. اکنون، متأسفانه، شواهد جنایت فون لائو و فرانک روی قفسه ای در یک آزمایشگاه نشسته بود و فقط منتظر بود که پیدا شود. این جدی بود: اگر گشتاپو مدال‌های طلا را پیدا می‌کرد، فون لائو و فرانک را مورد آزار و اذیت قرار می‌داد و احتمالاً از این فرصت استفاده می‌کرد تا اوضاع را برای بور نیز بسیار ناخوشایند کند، به‌ویژه که موسسه او سالها از دانشمندان یهودی محافظت و حمایت کرده بود.
چه باید کرد؟ در آن زمان یک شیمیدان مجارستانی به نام جورج دی هیوسی در این موسسه کار می کرد، و این او بود که ایده درخشان انحلال مدال ها در آبی را داشت.
زمان زیادی طول می کشید، زیرا اگرچه aqua regia طلا را حل می کند، اما به سرعت این کار را انجام نمی دهد، و این اشیاء درشت بودند. او باید تمام مدت با نگرانی از بالای شانه اش نگاه می کرد. اما او موفق شد و در نهایت با یک فلاسک مایع پرتقالی که در یک قفسه بلند گذاشته بود به پایان رسید. نازی ها ساختمان را جستجو کردند اما متوجه نشدند که فلاسک چیست، بنابراین آن را ترک کردند. سالها بدون مزاحمت در آنجا ماند، در واقع تا پایان جنگ. در آن زمان، دی هیوسی طلا را پس گرفت و فلز را به آکادمی سوئد فرستاد، آکادمی سوئد جوایز را دوباره ریخت و دوباره آنها را به فرانک و فون لائو اهدا کرد.
بنابراین، شما نمی توانید سرب را به طلا تبدیل کنید (حداقل، نه بدون شتاب دهنده ذرات) اما، اگر می دانید چه کار می کنید، ممکن است بتوانید یک فلاسک مایع نارنجی را به دو جامد تبدیل کنید. مدال های طلای جایزه نوبل!
————
عنوان این پست برگرفته از شعری از شاعر بریتانیایی، توماس هود، 1799-1845 است. در اینجا به طور کامل آمده است:
طلا!
طلا! طلا! طلا! طلا!
روشن و زرد، سخت و سرد
مذاب، تراشیده، چکش کاری شده و نورد شده،
سنگین برای گرفتن و سبک برای نگه داشتن،
احتکار، مبادله، خرید و فروش،
دزدیده شده، قرض گرفته شده، هدر رفته است،
توسط جوان طرد شد، اما توسط پیر آویزان شد
تا آستانه قالب حیاط کلیسا؛
قیمت بسیاری از جنایات ناگفته.
طلا! طلا! طلا! طلا!
خوب یا بد هزار برابر!
چقدر آژانس ها متفاوت هستند،
نجات دادن – خراب کردن – نفرین کردن – برکت دادن –
همانطور که حتی سکه های ضرب شده آن بیان می کنند:
اکنون با تصویر ملکه بس مهر شده است،
و حالا از یک مریم خونین.