Aur
L’aur (simbòl quimic : Au) es un element quimic de numèro atomic Z = 79. Dins la natura, se presenta sota la forma d'un metau noble jaune lusent, dens e fòrça ductile qu'a una gròssa valor marchanda. Quimicament, es un metau de transicion dau Grop 11 que fa partida dei compausats mens reactius coneguts a l'ora d'ara. D'efèct, es capable de resistir a l'accion de la màger part deis acids e se tròba sovent sota forma nativa.

Utilizat per l'èsser uman dempuei la Preïstòria, sa raretat e son inalterabilitat li donèron de ròtles fòrça importants dins la màger part dei societats umanas. En particular, foguèt utilizat coma moneda dau millenari IV av. JC a 1971 e a totjorn un ròtle economic major en causa de sa valor. Pasmens, l'aur es tanben un simbòl de richessas, de puretat e de capitada que foguèt adoptat per leis elèits sociaus per leis estats ò per lei religions per mostrar sa poissança.

En fòra de la produccion de pèças de moneda, l'aur foguèt donc fòrça utilizat per fabricar de belòias e d'òbras d'art. Uei, es tanben consumat per produrre d'elements de connectica gràcias a sei proprietats de conduccion termicas e electricas e a sa resisténcia a l'oxidacion. Lei bancas centralas dei poissanças economicas principalas ne gardan totjorn de quantitats considerablas coma resèrvas de sòus.

Istòria

Preïstòria e Antiquitat 

L'aur es utilizat dempuei au mens la fin de la Preïstòria que l'objècte d'aur pus vièlh descubèrt a l'ora d'ara foguèt trobat dins la necropòli de Varna (millenari V av. JC). Sembla s'impausar rapidament coma moneda e metau preciós a l'entorn de Mediterranèa. D'efèct, leis arqueològs i an constatat una diversificacion deis objèctes d'aur tre l'Edat dau Bronze, una aumentacion deis ofèrtas funeràrias e una multiplicacion dei tesaurs esconduts. Pasmens, lo meteis movement de diversificacion s'observa per totei lei civilizacions. De mai, l'aur aquistèt la màger part de sei ròtles istorics tre lo periòde protoistoric ò l'Antiquitat Auta :
 un ròtle sociau d'afiermacion de la poissança deis elèits caracterizat per la fabricacion d'objèctes d'aur que son còst ne limitava l'usatge a una minoritat pichona de la societat. Per exemple, lo masc mortuari dau faraon Totankhamòn permetiá de demostrar sa superioritat – èra considerat coma lo fiu d'un dieu – a respèct dau rèsta deis èssers umans. Autre exemple, l'utilizacion d'armas amb de partidas dauradas èra reservada ai rèis ò ais oficiers superiors d'una armada.
 un ròtle economic coma moneda qu'apareguèt tre lo millenari IV av. JC dins certaneis endrechs de Mediterranèa (Sardenha).
 un ròtle politic coma simbòl de la poissança dei sobeirans e deis estats. Ansin, leis emperaires romans avián la costuma de representar son perfieu sus sei pèças d'aur per afiermar la poissança e sa legitimitat de son poder. Durant lei guèrras, un tribut ò un butin d'aur èran considerats coma de succès fòrça prestigiós.
 un ròtle religiós amb l'assimilacion dirècta a de divinitats (sovent liadas au Soleu) ò l'utilizacion dau metau per renfòrçar lo prestigi dei luòcs de culte.

L'adopcion coma moneda 

L'utilizacion de l'aur coma moneda foguèt precòça e apareguèt probable en Sardenha dins lo corrent dau millenari IV av. JC. Se generalizèt pauc a pauc a l'ensems dau mond mediterranèu après l'invencion dei premierei pèças de moneda en Lidia au començament dau sègle VII av. JC. D'efèct, l'idèa foguèt pauc a pauc adoptada per Babilònia e per Pèrsia avans de se difusar lòng dei rotas marchandas situadas entre Euròpa, Africa e Asia. L'aur venguèt ansin la principala resèrva financiera de la planeta.

Aqueu ròtle financier renforcèt lei ròtles sociaus e politics de l'aur. Foguèt per exemple utilizat per pagar leis impòsts, instrument major de l'estructuracion d'estats poderós, ò per definir lei penas e lei compensacions previstas per la lèi dins certanei còdis juridics. Encoratjèt tanben la recèrca scientifica car la cèrca d'un mejan permetent de produrre de l'aur a partir de metaus mens nobles estimulèt leis alquimistas fins a l'aparicion dei sciéncias modèrnas.

Lo periòde dau bimetallisme 

Tre l'Antiquitat, l'utilizacion unica de monedas d'aur apareguèt pas sufisent per sostenir l'activitat economica. Fins au sègle XIX, la mmàger part deis estats dotats d'una economia desvolopada utilizèron donc de sistèmas monetaris bimetallics (ò pus rarament trimetallic) onte l'aur èra associat a un metau mens preciós (sovent l'argent). Aquò foncionèt corrèctament fins a l'afondrament de l'Empèri Sassanida e a la conquista araba d'Orient Mejan que limitèron lei transferiments d'aur en direccion d'Euròpa. Entre lei sègles VIII e XIII, l'economia mondiala foguèt ansin en partida dominada per la demanda d'aur de l'Occident e la demanda d'argent de l'Orient. De plaças financieras coma Venècia fondèron sa prosperitat sus sa capacitat d'arbitrar e de contentar aquelei besonhs.

A la fin dau sègle XV, la necessitat de trobar mai d'aur foguèt a l'origina dei viatges d'exploracion organizats per leis Europèus a la fin de l'Edat Mejana. L'objectiu n'èra Índia mai lo resultat principau foguèt la descubèrta dau continent american e de sei minas de metaus preciós per leis Espanhòus. Sa produccion importanta permetèt d'assegurar una certana abondància d'aur en Euròpa. Lo metau venguèt alora la basa dei politicas monetàrias e lo ròtle de l'argent dins lei sistèmas bimetallics declinèt a cha pauc. Au sègle XIX, la descubèrta de jaciments aurifèrs fòrça importants en Austràlia e en America dau Nòrd entraïnèt sa disparicion au profiech d'organizacions monetàrias unicament basadas sus l'aur (escandau aur).

Aquelei descubèrtas de jaciments aguèron de consequéncias demograficas importantas car entraïnèron la migracion de miliers d'abitants vèrs de regions isoladas e pauc desvolopadas qu'èran generalament encara ocupadas per de pòbles autoctòns (ronçadas vèrs l'aur). Òr, lei tensions entre cercaires d'aur e indigèns entraïnèron sovent de conflictes violents que s'acabèron a l'avantatge dei premiers. En particular, ais Estats Units d'America, la cèrca d'aur foguèt un motor de la conquista de l'Oèst e una causa de l'exterminacion dei pòbles amerindians decimats per lei chaples, lei faminas e lei malautiás. En Siberia, l'afiermacion de la preséncia russa foguèt en partida un efèct de la descubèrta d'importants placers aurifèrs.

L'escandau aur 

De la fin dau sègle XIX a la Premiera Guèrra Mondiala, lei principalei poissanças mondialas utilizèron l'escandau aur per definir sa moneda. Es a dire que la valor de la moneda en circulacion dins un país èra assegurada per la resèrva d'aur de sa banca centrala. Per aquò, cada estat deviá constituir una resèrva d'aur sufisenta per assegurar l'estabilitat de sa moneda. Pasmens, aqueu sistèma foguèt totalament destabilizat per lei despensas e lei deutas liats a la guèrra de 1914-1918. Dins leis ans 1920, lo dolar èra l'unica moneda qu'èra basada sus l'aur d'un biais vertadier (leis autrei monedas èran basadas sus lo dolar).

En parallèl, lei progrès tecnics dau periòde e lei besonhs de tenir de lingòts purs per formar lei resèrvas favorizèron lo desvolopament de procès d'afinatge pus perfeccionats. Lo premier foguèt trobat per Francis Miller en 1867. Relativament simple, utiliza lei proprietats dau clòr gasós per eliminar leis impuretats sota forma de clorurs insolubles a l'aur liquid. Permet d'agantar un taus de puretat d'aperaquí 99,95%. Puei, en 1874, Emil Wohlwill descurbiguèt un autre metòde permetent d'obtenir una puretat pus importanta (99,999%) en utilizant de tecnicas d'electrolisi. Aquelei dos procès son totjorn utilizat a l'ora d'ara.

Après aquelei descubèrtas, una autra evolucion importanta foguèt en 1887 la mesa au ponch d'un procès d'extraccion basat sus la solubilitat de l'aur dins una solucion cianurada (proprietat coneguda dempuei 1783). Son promotor principau foguèt John Stewart MacArthur mai de melhoraments importants contunièron d'èsser portats au metòde fins au començament dau sègle XX. Adoptada per lo premier còp en 1890, aquela tecnica permetèt d'esplechar de jaciments mens concentrats e entraïnèt plusors investiments dins lo sector minier.

Dins d'autrei domenis coma l'espòrt ò leis arts, lo periòde de l'escandau aur veguèt tanben l'aur venir lo simbòl de la capitada. Ansin, lei Jòcs Olimpics Modèrnes adoptèron la medalha d'aur coma recompensa dau venceire. Au cinèma, l'estatueta remesa au venceire de la ceremònia deis Oscars es tanben daurada. Totjorn dins lo domeni artistica, l'aur e son poder simbolic inspirèron mai d'una òbra coma L'Aur de Ren de Richard Wagner.

L'aur dempuei la Segonda Guèrra Mondiala 

La Segonda Guèrra Mondiala aguèt d'efècts importants sus l'utilizacion de l'aur coma moneda. D'efèct, en 1944, una conferéncia organizada a Bretton Woods creèt un sistèma d'escandau aur onte lo dolar èra tornarmai l'unica moneda basada sus l'aur. Pasmens, dins lei fachs, la conversion dei dolars en aur èra impossibla (ò fòrça malaisada) e lo metau jaune perdiguèt de facto son ròtle monetari. La crisi deis ans 1970 oficializèt aquela situacion quand leis Estats Units d'America abandonèron l'escandau aur en 1971. Dempuei aquela data, l'aur es plus dirèctament utilizat coma moneda. Pasmens, en causa de sa valor auta, contunia de tenir un ròtle coma resèrva de sòus e plusors bancas centralas ne gardan de quantitats gròssas.

Au nivèu tecnic, la lixiviacion a molons foguèt adaptada a l'industria aurifèra en 1969 e son usatge industriau se desvolopèt durant leis ans 1970. Perfeccionament dei procès basats sus lei cianurs, permet d'esplechar de jaciments amb una concentracion d'aur fòrça febla (fins a 0,2 g per tona).

Quimia de l'aur

Caracteristicas

Caracteristicas fisicas 

L'aur es un metau jaune fòrça ductile e malleable que sa densitat es d'aperaquí 19,3. Pòu aisament èsser estirat ò martelejat a freg. En revènge, sa resisténcia mecanica es febla e pòu pas èsser utilizat per fabricar d'otís. L'aur es un excellent conductor termic e electric – lo tresen metau pus conductor après l'argent) e lo coire – amb una resistivitat de 22.10−9 Ω·m. Au nivèu optic, rebat fòrtament lei raionaments infraroges.

Caracteristicas quimicas 

L'aur es un metau de transicion qu'a una estructura electronica que correspond a [Xe] (4f)14 (5d)10 (6s)1. Es susceptible de formar de cations mono- e trivalents en solucion. Dins aquò, dins la natura, l'aur es un metau noble que son estat d'oxidacion pus frequent es donc (0). Es donc un element pauc reactiu que pòu pas formar d'oxids e que resistís a l'accion de la màger part dei produchs quimics, compres un nombre important d'acids fòrts. Pasmens, pòu formar de compausats que son nombre d'oxidacion pòu variar de (-I) a (+V). En particular, es soluble dins l'aiga règia (mescla concentrada d'acid cloridric e d'acid nitric) e dins de solucions alcalinas d'ions cianurs. Lo clòr gasós e l'acid sulfuric en preséncia d'oxidant pòdon tanben l'atacar. Enfin, pòu s'amalgamar amb lo mercuri.

Lei compausats de l'aur amb un nombre d'oxidacion diferent de (0) son instables. Lei pus frequents son leis estats (+I) e (+III) que son dichs ion aurós e ion auric. Lo premier s'observa generalament dins de compausats dau tipe cianur coma Au(CN)2– ò alogenur coma AuCl. Lo segond se tròba dins de compausats eissits de reaccions amb tres atòms de clòr coma l'acid clorauric HAuCl4. L'estat (-I) es dich ion aurur a de proprietats similaras an aquelei deis alogenurs (reaccions possiblas amb lo cèsi, lo rubidi e lo potassi). L'estat (+V) es obtengut a partir de reaccions amb lo fluor (formacion de pentafluorur d'aur).

Isotòps 

L'aur a 37 isotòps coneguts que son nombre de massa varia entre 169 e 205. I a pasmens un solet isotòp estable qu'es l'aur-197. Franc de l'aur-196 qu'a un periòde radioactiu de 186 jorns, totei leis autrei son fòrça instables amb una mieja vida sistematicament inferioras a quauquei jorns. Dins la natura, l'aur s'observa donc coma un element monoïsotopic e sa massa atomica es presa egala an aquela de l'aur-197, es a dire 196,966569(5) u.

Ocurréncia 

L'aur es un element quimic fòrça pesuc qu'es produch dins lo corrent de certanei supernòvas. Es donc fòrça rar dins l'Univèrs. Dins la crosta terrèstra, sa concentracion massica mejana es de 5 mg/t. Aquela valor dèu probablament aumentar dins lei jaç intèrnes dau glòbe car leis elements pesucs i son pus nombrós.

Lei jaciments se situan lòng d'aisses de circulacion de fluids cauds (ròcas ultrabasicas ò plutonicas) en provenéncia dau mantèu e de dins de zònas de depaus alluvionaris eissits de l'erosion de ròcas aurifèras. L'aur i es sovent present sota forma nativa. Pasmens, existís tanben de mineraus aurifèrs coma lei tellururs d'aur (silvanita, calaverita...). Lei resèrvas principalas se tròban en Austràlia, en Sud-Africa, en Russia, en China e en Peró.

Metallurgia de l'aur

Principis de produccion

Procès d'extraccion 

Dos tipes de minas d'aur existisson. Lo premier esplecha de ròcas aurifèras que se presentan generalament sota la forma de venas. Lo segond extrai l'aur natiu de depaus alluvionaris (dichs placers). Tres procès principaus d'extraccion de l'aur son estadas desvolopats que son lei metòdes gravitaris, l'amalgacion e la cianuracion.

Lei metòdes gravitaris son basats sus l'importanta diferéncia de densitat entre l'aur (19,3) e lei mineraus que li son associats coma lo qüars (2,7). Aqueu procès es eficaç per tractar lei depaus sedimentaris car un corrent d'aiga pòu èsser utilizat per separar lei particulas en foncion de sa densitat.

Dins lei jaciments primaris d'aur, lo minerau es premier concassat ò trissat. L'utilizacion de metòdes gravitaris es alora pas possible car lo metau i es sovent sota la forma de particulas fòrça finas que son tròp leugieras per èsser capturadas. L'amalgacion es una tecnica anciana qu'es coneguda dempuei l'Antiquitat. En contacte amb de mercuri, l'aur forma un aliatge dich amalgama qu'es recuperat. Puei, aquela amalgama es separada per caufatge e vaporizacion dau mercuri. Aqueu metòde permet d'extraire aperaquí 60% de l'aur contengut dins lo minerau.

Per melhorar lo rendement, foguèt donc desvolopada la tecnica de cianuracion qu'utiliza la bòna solubilitat de l'aur dins una solucion de cianur de sòdi. Après concassatge, lo minerau es plaçat en contacte amb la solucion de cianur. Aquela solucion es filtrada e una pouvera de zinc es aponduda que permet la precipitacion de l'aur. Puei, lo precipitat es recuperat per filtracion. Una etapa d'absorpcion sus carbon actiu pòu alora aver luòc per extraire l'aur dau precipitat avans de lo purificar per electrolisi. Se lo minerau aurifèr contèn de l'antimòni, la solucion de cianur de sòdi pòu èsser remplaçada per una solucion acida de tio-urèa.

Un problema major d'aquelei procès es l'utilizacion de mercuri e de cianur de sòdi que son de substàncias fòrça toxicas. Leis industrias d'extraccion de l'aur son donc de fònts de riscs grèus per l'environament e per lei populacions. Ansin, dins mai d'un país, son installacion necessitan d'autorizacions especialas e l'instauracion de mesuras de susvelhança estrictas.

Procès d'afinatge 

Lei lingòts produchs a a la fin dau procès d'extraccion de l'aur contènon generalament d'impuretats coma de metaus presents dins lo minerau aurifèr. Per leis eliminar, l'aur es donc afinat segon un procès de grasilhatge amb un fondent de borax e de silicats. Aquò permet d'oxidar la màger part deis impuretats metallicas (plomb, fèrre, zinc...) que son eliminadas amb leis escòrias. Aquela etapa es seguida per lo procès Miller. L'aur es fondut e somés a l'accion dau clòr gasós que permet de realizar una cloruracion selectiva deis impuretats. Coma aquelei clorurs son pas solubles dins l'aur liquid, aquò permet d'obtenir de lingòts d'aur amb una puretat de 99,95%.

L'aur obtengut après lo procès Miller a una puretat sufisenta per mai d'una aplicacion. Pasmens, per certanei sectors industriaus coma aquelei de l'electronica, una puretat pus importanta es necessària. Dins aqueu cas, lo procès d'afinatge utiliza lo procès Wohlwill. Es un metòde d'electrolisi amb un anòde format d'un lingòt d'aur amb una puretat de 98,5%, un catòde d'aur pur e una solucion d'acid clorauric e d'acid cloridric coma electrolit. Lo resultat d'aquela tecnica permet d'obtenir de l'aur pur a 99,999 % (dich 5-9). Pasmens, a un còst important en causa de la gròssa quantitat d'aur necessària per fabricar l'electrolit e, coma totei lei procès d'electrolisi, en causa de la consumacion electrica qu'es requerida.

Reciclatge 

Per de rasons economicas e environamentalas, lo reciclatge de l'aur es una activitat qu'es a se desvolopar car una tona d'aparelhs electronics ancians pòu tenir fins a 230 gramas d'aur. Doas fònts principalas existisson que son lei joièus vièlhs e lei descals d'equipaments electrics e electronics. En 2008, aperaquí 28% de la quantitat d'aur consumada dins lo corrent de l'annada èra eissida dau reciclatge.

Produccion e aplicacions

Produccion 

En 2014, la produccion d'aur èra de  tonas. China n'èra lo premier productor mondiau amb 462 tonas siá 14,7% de la produccion mondiala. Lei país eissits de l'èx-URSS formavan lo segond ensems de produccion amb 266 tonas per Russia (3 reng mondiau), 85 tonas per Ozbequistan (11) e 49 tonas per Cazacstan (15). Austràlia èra lo segond productor mondiau amb 272 tonas e plusors estats americans fasiá partida dei productors principaus (Estats Units amb 211 t, Peró amb 171 t, Canadà amb 151 t, Mexic amb 110 t e Brasil amb 95 t). Enfin, lòngtemps premier país aurifèr de la planeta dins lo corrent de la segonda mitat dau sègle XX, Sud-Africa ocupava solament lo 6 reng mondiau amb 168 tonas.

Totjorn en 2014, lei resèrvas identificadas èran de  tonas. Se situavan principalament en Austràlia ( t), en Russia ( t) e en Sud-Africa ( t). D'autrei resèrvas de remarca se trobavan ais Estats Units d'America ( t), en Indonesia ( t), en Peró ( t), en Brasil ( t) e en Canadà ( t).

Utilizacions e aplicacions

Artesanat e art 

La màger part de la produccion d'aur es consumada per fabricar de joièus, de medalhas ò d'objèctes de luxe. Per aquò, l'aur pur es rarament utilizat car sa malleabilitat empedís d'adoptar de formas complèxas. Lei joieliers utilizan donc d'aliatges permetent de melhorar lei proprietats mecanicas de l'aur.

Lei principaus son formats d'aur, d'argent e de coire (aur jaune e aur ròse), d'aur e d'argent (aur verd) ò d'aur e de coire (aur roge). Pasmens, se pòu tanben utilizar d'autrei metaus coma lo palladi ò lo niquèl (aur blanc), lo cobalt (aur blau) e l'alumini (aur violet). Lo percentatge dins l'aliatge es dich títol. Es generalament exprimit en carats ò en milens que correspondon respectivament a un 1/24 e a 1/1000 de la massa totala d'un aliatge.

En fòra deis aliatges, lei joieliers pòdon tanben utilizar l'aur en placatge per daurar un objècte fach d'un autre metau. Sa malleabilitat granda permet d'estirar de fuelhas d'aur sus de distàncias fòrça importantas. Per exemple, un grama pòu èsser trabalhat per formar una fuelha d'un mètre carrat que son espessor es de solament 0,06 µm.

Industria 

Dins l'industria, l'aur es un metau recercat per son inalterabilitat e per sei proprietats electricas e termicas. Ansin, es fòrça utilizat en connectica e en electronica per realizar de contactes electrics inoxidables. Pasmens, d'autreis aplicacions existisson en optica per opacificar d'organs optics ò en quimia coma catalisaire.

Medecina 

L'aur es utilizat per lei dentistas coma substitut ais amalgamas per leis operacions d'oclusions dentàrias. Sei proprietats son superioras mai son còst pus important limita son usatge. En cancerologia, l'isotòp radioactiu 198 es de còps utilizat per tractar certanei patologias.

A temps passat, l'aur e sei saus foguèron fòrça utilizats per lei metges car èra dotat de mai d'una proprietat benefica. En particular, fins au sègle XVII, existiá d'elixirs d'aur qu'èran de preparacions farmaceuticas destinadas a luchar còntra divèrsei malautiás coma la paralasia, l'epiIepsia, lei raumatismes ò la gota. En alquimia, l'aur potable èra un elixir de jovença. Enfin, se fau nòtar l'existéncia de la crisoterapia desvolopada dins lo corrent dau sègle XX. Èra basada sus lei proprietats supausadas de l'aur còntra certanei malautiás mai enregistrèt pauc de resultats probants.

Toxicologia 

L'aur es un metau que sa toxicitat es fòrça febla. D'efèct, es utilizat coma joièu en contacte amb lo pèu dempuei l'Antiquitat Auta sensa problema aparent. En revènge, certanei saus d'aur, coma lo tiosulfat d'aur ò lo triclorur d'aur, semblan èsser allergèns.

Liames intèrnes 

 Aliatge.
 Escandau aur.
 Metallurgia.
 Metau.
 Moneda.

Bibliografia

Nòtas e referéncias 

Element quimic