Wie viel Gold ist im Ozean?

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

Quantifizierung des Ozeans's Reichtum

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 ermittelte die Goldkonzentration in Proben aus dem Pazifik und stellte fest, dass sie etwa 0,03 Teile pro Billion betrugen. In älteren Studien wurde für Meerwasser eine Konzentration von etwa 1 Teil pro Billion angegeben, etwa 100-mal mehr als in anderen neueren Berichten.

Einige dieser Unstimmigkeiten können auf das Vorhandensein von Verunreinigungen in den entnommenen Proben sowie auf die Einschränkungen der Technologie zurückgeführt werden, die in früheren Studien möglicherweise nicht empfindlich genug waren, um die Goldmenge genau zu erfassen. 

Berechnung der Goldmenge 

Nach Angaben des National Ocean Service befinden sich rund 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 das gesamte Meerwasser gilt und 3) Teile pro Billion der Masse entsprechen, können wir eine ungefähre Goldmenge berechnen im Ozean mit der folgenden Methode:

• Ein Teil pro Billion entspricht eine Billionstel vom Ganzen oder 1/10¹².
• Um herauszufinden, wie viel Gold sich im Ozean befindet, müssen wir die Wassermenge im Ozean auf 1,39 * 10 aufteilen²¹ Kilogramm wie oben berechnet, um 10¹².
• Diese Berechnung ergibt 1,39 * 10⁹ Kilogramm Gold im Ozean.
• Mit der Umrechnung 1 Kilogramm = 0,0011 Tonnen kommen wir zu dem Schluss, dass es sich um ungefähr handelt 1,5 Millionen Tonnen Gold im Ozean (unter der Annahme einer Konzentration von 1 Teil pro Billion).
• Wenden wir dieselbe Berechnung auf die in der neueren Studie gefundene Goldkonzentration von 0,03 Teilen pro Billion an, so kommen wir zu dem Schluss, dass es solche gibt 45 Tausend Tonnen Gold im Ozean.

Messung der Goldmenge in Meerwasser

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

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

• Wasser entfernen durch Verdunstung oder durch Einfrieren von Wasser und dann sublimierend das resultierende Eis. Bei der Entfernung von Wasser aus Meerwasser bleiben jedoch große Mengen von Salzen wie Natrium und Chlor zurück, die vor der weiteren Analyse vom Konzentrat getrennt werden müssen.
• Lösungsmittelextraktion, Eine Technik, bei der mehrere Komponenten in einer Probe getrennt werden, je nachdem, wie löslich sie in verschiedenen Lösungsmitteln wie Wasser oder einem organischen Lösungsmittel sind. Dazu kann Gold in eine Form überführt werden, die in einem der Lösungsmittel besser löslich ist.
• Adsorption, Eine 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.
• Ausfällen das Gold aus der Lösung durch Umsetzen mit anderen Verbindungen. Dies kann zusätzliche Verarbeitungsschritte erfordern, die andere Elemente im goldhaltigen Feststoff entfernen.

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

• Atomabsorptionsspektroskopie, Dies misst die Energiemenge, die eine Probe bei bestimmten Wellenlängen absorbiert. Jedes Atom, einschließlich Gold, absorbiert Energie bei einer bestimmten Wellenlänge. Die gemessene Energie kann dann mit der Konzentration korreliert werden, indem die Ergebnisse mit einer bekannten Probe oder Referenz verglichen werden.
• Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma, Eine Technik, bei der Atome zuerst in Ionen umgewandelt und dann nach ihrer Masse sortiert werden. Die Signale, die diesen verschiedenen Ionen entsprechen, können mit der Konzentration korreliert werden, indem sie mit einer bekannten Referenz korreliert werden.

Die zentralen Thesen

• Gold kommt im Meerwasser vor, jedoch in sehr verdünnten Konzentrationen - in jüngerer Zeit schätzungsweise in der Größenordnung von Teilen pro Billion. Aufgrund dieser geringen Konzentration ist es schwierig, genau zu bestimmen, wie viel Gold sich im Ozean befindet.
• Selbst wenn es im Ozean eine Fülle von 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, die in der Lage sind, sehr niedrige Konzentrationen zu messen.
• Messungen erfordern oft, dass das Gold auf irgendeine Weise vorkonzentriert und von anderen Bestandteilen in einer Meerwasserprobe getrennt wird, um die Auswirkungen der Probenkontamination zu minimieren und genauere Messungen zu ermöglichen.

Verweise

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