Dá se těžit zlato pomocí běžného levného… pigmentu?

Dá se těžit zlato pomocí běžného levného… pigmentu? Nápad zní zvláštně: nedalo by se těžit zlato pomocí modré barvy? Když se na věc podíváte očima chemika, začíná dávat smysl. (délka blogu 5 min.)  

“Pokud nějaký výrobek funguje, můžete do něj dát mikročip a bude ještě lepší.” To je možná pravda, zároveň je ale dnešní trend výroby super chytrých přístrojů skrytou pastí na drahé kovy. 

Ty totiž často putují s pokaženými přístroji přímo na skládku. Možná si některé z nich ponecháte z nostalgických důvodů, takový osud ale nejspíš potká jen malé předměty - jako například staré mobilní telefony. (Kontrolní otázka: Kolik leží ve vašich šuplících starých mobilů? Já jich tam mám dvanáct. Celých dvanáct.) 

Jen těžko ale bude někdo schraňovat dvanáct starých praček nebo myček na nádobí. A právě tyto (“chytré”) moderní přístroje v sobě mají elektroniku, ve které se nacházejí různé kovy, tedy cenný a recyklovatelný materiál. 

Výrobci mikroelektroniky se pochopitelně snaží vyrábět své čipy co nejlevněji a snížit tak obsah drahých kovů na minimum, přesto se bez nich neobejdou. A tak se budou i v budoucnosti stříbro, zlato, palladium, rhodium a další vzácné a drahé kovy ztrácet v odpadu spolu s přístroji, ve kterých sloužily. 

Když si uvědomíme, že například jedna tuna chytrých telefonů obsahuje kolem 300-400 gramů zlata, zatímco ve zlatonosné rudě je žlutého kovu obvykle 10-80x méně, je očividné, že by bylo užitečné, kdyby se daly cenné suroviny z nepotřebných přístrojů nějak vytěžit. Respektive vytěžit nějakým jednoduchým a levným procesem. 

Jinými slovy a poněkud zjednodušeně - pokud chcete dnes těžit zlato, nevyplatí se už dojíždět na Aljašku a rýpat se tam v zemi. Daleko větší úspěch budete mít, když se budete věnovat zásuvkám v něčí skříni. Je to podobné jako s meteority: největší šanci na střet s meteoritem máte … v něčí poštovní schránce. S fragmenty meteoritů totiž probíhá čilý obchod. 

Recyklace vzácných kovů z vysloužilých přístrojů se samozřejmě provádí už v dnešní době - to ale neznamená, že ji nelze vylepšit, zrychlit a zlevnit. 

Pomoci by přitom mohla - jedna z královen přírodních věd … chemie. 

Berlínská modř

Chemici z Nagojské univerzity a Tokijského technologického institutu navrhli použít k extrakci vzácných kovů z roztoků kyseliny dusičné (rozpuštění těchto kovů v kyselině je jednou z fází recyklace odpadu) nanočástice modrého pigmentu - pruské modři. 

Pruská modř (berlínská modř, pařížská modř)

... je jedním z nejlevnějších a nejznámějších pigmentů s tmavě modrou barvou. Chemicky se jedná o hexakyanoželeznatan železitý (Fe4[Fe(CN)6]3).

Jeho název "pruská modř" je odvozen od barvy pruských uniforem. Označení berlínská modř odkazuje na město, kde byl pigment poprvé vyroben, a jméno pařížská modř si pigment vysloužil tím, že ho jeho vynálezce a výrobce barev Diesbach a jeho student de Pierre poprvé vyrobili ve velkém množství právě v jedné z pařížských továren. 

Ukázalo se, že se pomocí nanočástic tohoto pigmentu dají “lovit” drahé kovy, rozpuštěné v roztocích. Atomy vzácných kovů mají totiž tendenci obsazovat pozici, kterou má v pigmentu dvou- nebo trojmocné železo. Jak můžete vidět na horním obrázku - je iont železa v berlínské modři obklopen skupinami C-N, které se také podílejí na propojení jednotlivých fragmentů molekuly. 

Chemický proces je tak úspěšný, že se v laboratorních podmínkách podařilo pomocí 1 gramu pigmentu získat z roztoku 0,13 gramů ruthenia, 0,16 gramů rhodia, 0,30 gramů palladia nebo 0,107 gramů molybdenu. 

Berlínská modř je levný a na výrobu nenáročný pigment, takže je poměrně pravděpodobné, že jeho použití coby “lovce” drahých kovů nebude stát nic v cestě. Vědci se dnes snaží vysvětlit všechny procesy, které ovlivňují výměnu iontů kovů za železo - a optimalizaci procesu pro různé varianty drahých kovů. 

Berlínská modř se tedy s největší pravděpodobností v budoucnosti dočká uplatnění, o kterém se jejímu vynálezci v roce 1706 - ani nesnilo.