Mens lyden af 'Ecstasy of Gold' fra Clint Eastwood-klassikeren 'The Good, The Bad and The Ugly' passende flyder ud fra højtalerne i ovenstående film, bliver to opløsninger med guld hældt ned i seks glas for at demonstrere en revolutionerende metode, der udvinder guld uden brug af giftstoffet cyanid.
Cyanid er nok bedst kendt fra film, hvor hemmelige agenter bærer det på sig i små kapsler som en sidste udvej, hvis de bliver fanget.
Men cyanid er også det mest almindelige stof brugt til at udvinde guld, og stoffet anvendes i miner verden over – selvom det udgør en stor miljømæssig risiko, hvis det lækker ud eller siver ned i undergrunden.
Majsstivelsen får guldet til at størkne
Metoden, som forskerne fra Northwestern University, Illinois, demonstrerer i videoen, involverer ikke cyanid. Faktisk indebærer den slet ikke nogen giftstoffer, men derimod noget så uskyldigt som sukker.
Hvert af de seks glas indeholder tre forskellige former for sukker, som er udledt fra majsstivelse – du kender det nok bedst som Maizena.
De to væsker, som forskerne hælder i, er opløsninger, hvor guld er blandet med henholdsvis klor og brom, så det danner guld-klorid og guld-bromid.
Når guldopløsningen kommer i kontakt med stivelsen, sker en kemisk reaktion, som langsomt får blandingen til at størkne.
Herefter kan guldet relativt nemt udvindes fra det faste stof.
Laboratoriefejl ledte forskere på sporet af guld
Egentlig gik forsøget ud på at skabe små kuber af guld og stivelse, som kunne fange gasser og små molekyler. Men da den postdoc-studerende Zhichang Liu fra Northwestern University i Illinois blandede guld-bromid salte med et sukkerbiprodukt fra majsstivelse, var det ikke kuber, som blev dannet.
I stedet begyndte lange nåletråde at udspringe fra mødet mellem det guldholdige bromid og sukkeret. Det var uventet, så forskerne begyndte at studere nåletrådene nærmere, og til deres overraskelse opdagede de, at hver nål består af tusinder af nanotråde, som er bygget op i lag, der hver indeholder et guld-atom omringet af fire brom-atomer.
Den opbygning gør det utrolig let at isolere guldet efterfølgende, fordi brom-atomerne nemt kan renses fra.
Forbløffende nok, havde forskerne lige opdaget et langt grønnere alternativ til at udvinde guld fra mineraler, end det der eksisterede i forvejen.
Alfasukker er det bedste
Ansporet af fundet begyndte forskerne nye forsøg for at genskabe resultaterne. De forsøgte sig med forskellige sukkerformer afledt fra majsstivelsen og fandt til sidst, at sukkerstoffet alpha-cyclodextrin var mest effektivt til at isolere guldet.
Dette illustreres også i videoen øverst i artiklen, hvor glasset med alpha-cyclodextrin yderst til venstre lynhurtigt bliver grumset, fordi de lange nanowires dannes.
Selve processen er måske mere kompliceret end brugen af cyanid, men forskerne siger, at den er billig, ufarlig at arbejde med og vigtigst af alt – fri for giftstoffer.
Reaktionen mellem guldet og stivelsen åbner også muligheden for at udvaske platin, palladium og andre ædelmetaller fra mineraler.
Forskningsresultaterne er netop publiceret i tidsskriftet Nature Communications.
