Wie viel Gold ist im Ozean?

1872 veröffentlichte der britische Chemiker Edward Sonstadt einen Bericht über die Existenz von Gold im Meerwasser. Seitdem hat Sonstadts Entdeckung viele, von gut gemeinten Wissenschaftlern bis hin zu Betrügern und Betrügern, dazu inspiriert, einen Weg zu finden, sie zu extrahieren.

Zahlreiche Forscher haben versucht, die Menge an Gold im Ozean zu quantifizieren. Die genaue Menge ist schwer zu bestimmen, da Gold in sehr verdünnten Konzentrationen im Meerwasser vorhanden ist (geschätzt in der Größenordnung von Teilen pro Billion oder einem Teil Gold pro Billion Teile Wasser).

Eine Studie veröffentlicht in Angewandte Geochemie maß die Goldkonzentration in Proben aus dem Pazifik und stellte fest, dass sie etwa 0,03 Teile pro Billion betrugen. Ältere Studien berichteten über eine Konzentration von etwa 1 Teil pro Billion Meerwasser, etwa 100-mal mehr als andere neuere Berichte.

Einige dieser Abweichungen können auf das Vorhandensein einer Kontamination in den gesammelten Proben sowie auf die Einschränkungen der Technologie, die in früheren Studien möglicherweise nicht empfindlich genug waren, um die Menge von genau zu erfassen Gold.

Laut dem National Ocean ServiceEs gibt ungefähr 333 Millionen Kubikmeilen Wasser im Ozean. Eine Kubikmeile entspricht 4,17 * 10⁹ Kubikmeter. Mit dieser Konvertierung können wir feststellen, dass es ungefähr 1,39 * 10 gibt¹⁸ Kubikmeter Meerwasser. Die Wasserdichte beträgt 1000 Kilogramm pro Kubikmeter, es gibt also 1,39 * 10²¹ Kilogramm Wasser im Ozean.

Wenn wir annehmen, dass 1) die Goldkonzentration im Ozean 1 Teil pro Billion beträgt, 2) diese Goldkonzentration für alle Ozeane gilt Wasser und 3) Teile pro Billion entsprechen der Masse, dann können wir eine ungefähre Menge Gold im Ozean unter Verwendung der folgenden berechnen Methode:

• Ein Teil pro Billion entspricht ein Billionstel des Ganzen oder 1/10¹².
• Um herauszufinden, wie viel Gold sich im Ozean befindet, müssen wir die Wassermenge im Ozean auf 1,39 * 10 teilen²¹ Kilogramm wie oben berechnet, um 10¹².
• Diese Berechnung ergibt 1,39 * 10⁹ Kilogramm Gold im Ozean.
• Mit der Umrechnung von 1 Kilogramm = 0,0011 Tonnen kommen wir zu dem Schluss, dass es etwa gibt 1,5 Millionen Tonnen Gold im Ozean (unter der Annahme einer Konzentration von 1 Teil pro Billion).
• Wenn wir dieselbe Berechnung auf die in der neueren Studie gefundene Goldkonzentration von 0,03 Teilen pro Billion anwenden, kommen wir zu dem Schluss, dass es solche gibt 45 Tausend Tonnen Gold im Ozean.

Weil Gold in so geringen Mengen vorhanden ist und in vielen anderen Bestandteilen aus dem enthalten ist In der Umgebung müssen Proben aus dem Ozean verarbeitet werden, bevor sie angemessen entnommen werden können analysiert.

Vorkonzentration beschreibt den Prozess des Konzentrierens der Spurenmengen von Gold in einer Probe, so dass die resultierende Konzentration für die meisten Analysemethoden im optimalen Bereich liegt. Selbst mit den empfindlichsten Techniken kann die Vorkonzentration jedoch immer noch genauere Ergebnisse liefern. Diese Methoden umfassen:

• Wasser entfernen durch Verdunstung oder durch Einfrieren von Wasser und dann sublimierend das resultierende Eis. Beim Entfernen von Wasser aus Meerwasser bleiben jedoch große Mengen an Salzen wie Natrium und Chlor zurück, die vor der weiteren Analyse vom Konzentrat getrennt werden müssen.
• LösungsmittelextraktionEine Technik, bei der mehrere Komponenten in einer Probe getrennt werden, je nachdem, wie löslich sie in verschiedenen Lösungsmitteln wie Wasser gegenüber einem organischen Lösungsmittel sind. Hierzu kann Gold in eine Form umgewandelt werden, die in einem der Lösungsmittel löslicher ist.
• AdsorptionEine Technik, bei der Chemikalien wie Aktivkohle an einer Oberfläche haften. Für diesen Prozess kann die Oberfläche chemisch modifiziert werden, so dass Gold selektiv daran haften kann.
• Niederschlag das Gold aus der Lösung durch Umsetzung mit anderen Verbindungen. Dies kann zusätzliche Verarbeitungsschritte erfordern, die andere Elemente in dem goldhaltigen Feststoff entfernen.

Das Gold kann auch weiter sein getrennt von anderen Elementen oder Materialien, die in den Proben vorhanden sein können. Einige Methoden zur Erzielung einer Trennung sind Filtration und Zentrifugation. Nach den Vorkonzentrations- und Trennschritten kann die Goldmenge sein gemessen unter Verwendung von Techniken, die zur Messung sehr niedriger Konzentrationen entwickelt wurden, einschließlich:

• Atomabsorptionsspektroskopie, der die Energiemenge misst, die eine Probe bei bestimmten Wellenlängen absorbiert. Jedes Atom, einschließlich Gold, absorbiert Energie bei einem ganz bestimmten Satz von Wellenlängen. Die gemessene Energie kann dann mit der Konzentration korreliert werden, indem die Ergebnisse mit einer bekannten Probe oder Referenz verglichen werden.
• Induktiv gekoppelte PlasmamassenspektrometrieEine Technik, bei der Atome zuerst in Ionen umgewandelt und dann nach ihrer Masse sortiert werden. Die diesen verschiedenen Ionen entsprechenden Signale können mit der Konzentration korreliert werden, indem sie mit einer bekannten Referenz korreliert werden.

• Gold kommt im Meerwasser vor, jedoch in sehr verdünnten Konzentrationen - in jüngerer Zeit wird geschätzt, dass es in der Größenordnung von Teilen pro Billion liegt. Aufgrund dieser geringen Konzentration ist es schwierig, genau zu bestimmen, wie viel Gold sich im Ozean befindet.
• Selbst wenn es im Ozean reichlich Gold gibt, würden die Kosten für die Gewinnung des Goldes aus dem Meer höchstwahrscheinlich den Wert des gesammelten Goldes überwiegen.
• Forscher haben diese geringen Goldkonzentrationen mit Techniken gemessen, mit denen sehr niedrige Konzentrationen gemessen werden können.
• Messungen erfordern oft, dass das Gold auf irgendeine Weise vorkonzentriert und von anderen Komponenten getrennt wird in einer Meerwasserprobe, um die Auswirkungen der Probenkontamination zu minimieren und präzisere Ergebnisse zu erzielen Messungen.

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