Новости химической науки > Как сделать процесс добычи золота безопасным? Подсластить!

Исследователи из США разработали способ для селективного выделения и извлечения золота из первичного сырья и вторичных ресурсов, включая сплавы и металлолом, для которого используется простой углевод, выделяемый из кукурузного крахмала.

Результаты работы могут стать основой более дешевой и экологически безопасной альтернативой известного метода извлечения золота с помощью цианидов; существующий метод, увы, в ряде случаев может приводить к загрязнению окружающей среды.

Обычно извлечение золота из руд и отходов, в том числе и старой электроники, производится с помощью токсичного цианида, который используется для перевода золота в растворимое состояние за счет образования цианокомплекса. Несмотря на эффективность и селективность, извлечение золота цианидами может быть опасно для работников золотодобывающей промышленности и из-за риска утечек – для окружающей среды.

Специфическая самоорганизация α-циклодекстрина с KAuBr₄ приводит к осаждению нанопроводов. (Рисунок из Nat. Commun., 2013, 4, 1855)

Фрейзер Штоддарт (Fraser Stoddart) с коллегами из Северо-западного университета в Эванстоне решили избавиться от токсических реагентов и использовать вместо них α-циклодекстрин – полисахарид, выделяемый из кукурузного крахмала. При внесении этого полисахарида в водный раствор, содержащий бромид золота быстро выпадает золотосодержащий осадок, при обработке которого восстановителем, например метабисульфитом натрия образуется металлическое золото.

Открытие произошло случайно, когда один из сотрудников Штоддарта смешал раствор α-циклодекстрина с растворенной солью золота, пытаясь получить трехмерный координационный полимер с порами кубической формы, который мог бы использоваться для хранения газов и других низкомолекулярных соединений. В результате такого смешения образовывались игольчатые кристаллы, нерастворимы в воде.

Изучение осадка методом рентгеноструктурного анализа показало, что осадок состоит из примерно 4000 нанопроводов, связанных друг с другом благодаря супрамолекулярным взаимодействиям. Последующие эксперименты с α-, β- и γ-циклодекстринами и двумя растворимыми солями золота было обнаружено, что наилучшей комбинацией для быстрого образования иголок является α-циклодекстрин и тетрабромаурат калия (KAuBr₄).

Штоддарт уверен, что разработанный в его группе способ является существенным шагом вперед в области получения металлического золота. Новый подход существенно отличается от существующих способов, в которых для получения золота используют токсичный цианид. Исследователь уверен, что из всех способов получения золота существующий наиболее безопасен для окружающей среды; этот подход может быть без проблем масштабирован.

Специалист по химической технологии Джон Провис (John Provis) из Университета Шеффилда уверен, что любой подход, который позволяет уменьшить необходимость применения цианидов в экстракции золота, важен как для окружающей среды, так и для общества. Он подчеркивает, что наиболее привлекательными сторонами разработанного Штоддартом подхода ему видятся в возможности выделять золота с помощью относительно простой операции и селективность по отношению к золоту в присутствии солей платины и палладия – обычно два этих металла являются помехой для получения металлического золота галогенидным способом.

Источник: Nat. Commun., 2013, 4, 1855 (DOI: 10.1038/ncomms2891)

метки статьи: #неорганическая химия, #супрамолекулярная химия, #физическая химия, #химическая технология, #химия полимеров