چرا یک فلز در دسته فلزات گرانبها قرار می گیرد؟

چرا یک فلز در دسته فلزات گرانبها قرار می گیرد؟

چرا یک فلز در دسته فلزات گرانبها قرار می گیرد؟

علت گرانبها بودن برخی از فلزات

شناخته شده ترین فلزات گرانبها طلا و نقره هستند که از گذشته تا به امروز هر دو به عنوان ارز و اشیاء هنری مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، گروه عناصر پلاتین (خود پلاتین، پالادیوم، ایریدیوم، اسمیم، رودیوم و روتنیم) نیز از فلزهای گرانبهای مهم هستند. پلاتین و پالادیوم دارای کدهای ارز بین المللی هستند که توسط ISO به آنها اختصاص داده شده است، درست مانند طلا و نقره. اما چه چیزی این فلزات را خاص می کند؟ آیا صرفا نادر بودن، زیبایی و کاربرد آنهاست؟ ما در این مقاله به بررسی دلایل گرانبها بودن این فلزات و سایر ویژگی هایی که کمتر به آنها اشاره شده است، می پردازیم.

چه چیزی یک فلز را گرانبها می کند؟

برای اینکه یک فلز در دسته فلزات گرانبها قرار گیرد، باید سه فاکتور در مورد آن بررسی گردد که در ادامه به آنها اشاره شده است:

1. باید یک عنصر فلزی طبیعی باشد: طلا، نقره، پلاتین و حتی فلزات گرانبهای غیرمعمول مانند اسمیم، همگی فلزاتی هستند که از لحاظ شیمیایی به طور طبیعی وجود دارند. عناصر ناپایدار که باید در آزمایشگاه ایجاد شوند (معمولا با ذوب یا تابش عناصر دیگر) هرگز نمی توانند به عنوان فلزات گرانبها به حساب آیند. بنابراین طبیعی بودن و خالص بودن عناصر فلزی یکی از دلایل گرانبها بودن آنهاست.

2. باید نادر باشد: برای اینکه یک فلز در دسته فلزات گرانبها در نظر گرفته شود، باید مقداری از آن که در پوسته زمین یافت می شود بسیار کم باشد. به عنوان مثال مس به طور سنتی در ضرب سکه و جواهرات استفاده می شود، اما نمی توان آن را به عنوان یک فلز گرانبها به حساب آورد. زمانی آلومینیوم به عنوان یک فلز گرانبها در نظر گرفته می شد زیرا تصفیه آن تقریبا غیر ممکن بود. با این حال، تکنیک های تولید و بازیافت مدرن آلومینیوم، آن را به جایگاه یک فلز رایج تنزل داد.

3. باید ارزشمند باشد: یک فلز ممکن است هر دو گزینه قبلی را داشته باشد، اما اگر دارای استفاده در صنایع مختلف نباشد و در بین مردم نیز شناخته شده نباشد، نمی تواند در دسته فلزات گرانبها قرار گیرد. طلا و نقره هم به عنوان ارز، هم به عنوان شمش و هم برای ساخت اشیا قیمتی و هنری بسیار مورد توجه هستند. همچنین برای صنعت الکترونیک نیز مورد استفاده قرار می گیرند. فلزاتی مانند پالادیوم و پلاتین اگرچه در ساخت جواهرات مورد استفاده قرار نمی گیرند و در بین مردم به اندازه طلا و نقره شناخته شده نیستند، اما اکثر پالادیوم و پلاتین تولید شده امروزه توسط خودروسازان برای تولید مبدل های کاتالیزوری مصرف می شود.

یک فلز برای با ارزش بودن باید هر سه جنبه را داشته باشد. به طور کلی می توان با مقایسه یک فلز با فلزات دیگر در بازارهای بین المللی درک خوبی از ارزشمندی آن بدست آورد. فلزات گرانبها در واقع بسیار کمیاب و بسیار مفید هستند. طلا و پلاتین قطعا به عنوان مدعیان رتبه اول محسوب می شوند. نقره ممکن است از نظر صنعتی مفیدتر باشد، اما به علت اینکه به اندازه سایر فلزات کمیاب نیست، ارزش کمتری نسبت به آنها دارد. رودیوم، ایریدیوم و روتنیوم شاید نادرترین فلزهای گرانبها باشند. با این حال، قیمت فروش رودیوم معمولا کمی کمتر از پلاتین است.

چه مقدار از فلزات گرانبها روی زمین وجود دارد؟

در اینجا، ما فقط به مقدار این فلزات گرانبها در پوسته زمین نگاه می کنیم، زیرا بعید است مقادیر مفید و صنعتی استخراج شده از کل پوسته و گوشته زمین در این زمان کم تخمین زده شود.  دسترسی به لایه عمیق زمین مانند گوشته و هسته برای استخراج طلا و سایر فلزات تاکنون ناممکن بوده است. بنابراین می‌توان حجم عظیم این فلزات را در آن مناطق نادیده گرفت. کمیاب بودن یک فلز به بهترین شکل به عنوان «کسر جرمی» آن بیان می‌شود، یا اینکه انتظار می‌رود چند کیلوگرم در هر میلیارد کیلوگرم ماده در پوسته بیان شود. البته فلزات به طور مساوی در سطح زمین توزیع نمی شوند یا استخراج آنها از برخی مناطق غیرممکن است. به طور کلی میزان فلزات با ارزش در پوسته زمین به شرح زیر است:

  • طلا - 4 قسمت در میلیارد
  • نقره - 75 قسمت در میلیارد
  • پلاتین - 5 قسمت در میلیارد
  • اوسمیم - 1.5 قسمت در میلیارد
  • سایر فلزات گروه پلاتین - 1 قسمت در میلیارد یا کمتر

از آنجایی که جرم پوسته زمین حدود 2.6 1022 کیلوگرم تخمین زده می شود، به این معنی است که حدود 400 میلیارد کیلوگرم طلا در کل پوسته وجود دارد. البته بسیاری از آن هرگز واقعا در دسترس نخواهند بود.

در مجموع چقدر طلا از پوسته زمین استخراج شده است؟

طلا معمولا با اونس تروی اندازه گیری می شود، بنابراین شایان ذکر است که 32.15 اونس معادل یک کیلوگرم است. کل تولید جهانی طلا تقریبا 1.5 میلیون کیلوگرم در سال است. البته، هزاران سال است که طلا استخراج می‌شود و میزان آن به اندازه امروز دقیق نبوده است. کارشناسان تخمین می زنند که حدود 10 میلیارد تروی اونس طلا در تاریخ بشریت یا کمی بیش از 311 میلیون کیلوگرم از پوسته زمین استخراج شده است.

چه مقدار نقره استخراج شده و چه مقدار باقی مانده است؟

با استفاده از همین برآوردها، تقریبا 7.5 تریلیون کیلوگرم نقره در سراسر پوسته زمین وجود دارد. تا به امروز، حدود 1.4 میلیارد کیلوگرم نقره در طول تاریخ بشر از پوسته زمین استخراج شده است. با این حال، نقره خورده می شود و در طول زمان ممکن از بین برود. از آنچه استخراج شده است، تنها 777 میلیون کیلوگرم هنوز وجود دارد.

چگونه از فلزات گرانبها مختلف استفاده می شود؟

1. طلا و نقره: این فلزات گرانبها بیشتر برای استفاده به عنوان ثروت قابل حمل مشهور هستند. آنها توسط کشورهای سراسر جهان هم به عنوان پول رایج و هم به عنوان شمش استفاده می شوند. سکه های فلزهای گرانبهای دیگری نیز وجود دارند، اما نسبتا کمیاب هستند. این فلزات همچنین در جواهرات و اشیاء  به طور کلی استفاده می شود. طلا در پزشکی، صنایع الکترونیک و فناوری نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

. فلزات گروه پلاتین: چیزی بین نیم تا 60 درصد از کل تولید پلاتین و پالادیوم در جهان به صنعت خودرو اختصاص دارد. تنها چند گرم در هر وسیله نقلیه استفاده می شود، اما جهان سالانه تعداد زیادی خودرو می سازد. همانطور که وسایل نقلیه الکتریکی و هیبریدی رایج تر می شوند، این فلزات نیز کمتر برای مبدل های کاتالیزوری مورد نیاز هستند، اما بیشتر برای سلول های سوختی و برخی دیگر برای تولید برق مورد استفاده قرار می گیرند. ایریدیوم و روتنیم کاربردهای فنی و صنعتی کمی دارند و در مقادیر زیاد تولید نمی شوند. اوسمیوم نیز به دلیل سمی بودن کار با آن دشوار است و کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. 

شناخته شده ترین فلزات گرانبها طلا و نقره هستند که از گذشته تا به امروز هر دو به عنوان ارز و ...