แร่ทองคำ และ แร่ที่ใช้ผสมทองคำ

แร่ทองคำ ลักษณะของแร่ทองคำ และแร่ที่ใช้ผสมทองคำต่างๆ ได้แก่ Gold (Au), Silver (Ag), Copper (Cu), Palladium (Pd), Nickel (Ni), Platinum (Pt), Tin (Sn), Zinc (Zn), Lead (Pb) คุณลักษณะและประโยชน์ต่างๆ ของทองคำ รวบรวมไว้ที่นี่แล้ว

แร่ทองคำ (Gold)

ทองคำ Gold (Au) คือ ธาตุเคมีที่มีหมายเลขอะตอม 79 สัญลักษณ์คือ Au (มาจากภาษาละตินว่า aurum) ทองคำจัดอยู่ในกลุ่มธาตุโลหะมีสกุลชนิดหนึ่ง เป็นธาตุโลหะทรานซิชัน สีเหลืองทองมันวาว เนื้ออ่อนนุ่ม สามารถยืดและตีเป็นแผ่นได้

ทองคำไม่ทำปฏิกิริยากับสารเคมีส่วนใหญ่

ลักษณะของแร่ทองคำ

ทองคำได้รับความนิยมอย่างสูงสุดในวงการเครื่องประดับ เพราะเป็นโลหะมีค่าชนิดเดียวที่มีคุณสมบัติพื้นฐาน 4 ประการ ซึ่งทำให้ทองคำโดดเด่น และเป็นที่ต้องการเหนือบรรดาโลหะมีค่าทุกชนิดในโลก คือ

1. งดงามมันวาว (lustre) สีสันที่สวยงามตามธรรมชาติผสานกับความมันวาว ก่อให้เกิดความงามอันเป็นอมตะ ทองคำสามารถเปลี่ยนเฉดสีได้โดยการนำไปผสมกับโลหะมีค่าอื่นๆ ช่วยเพิ่มความงดงามให้แก่ทองคำได้อีกทางหนึ่ง
2. คงทน (durable) ทองคำไม่ขึ้นสนิม ไม่หมอง และไม่ผุกร่อน แม้ว่ากาลเวลาจะผ่านไป 3,000 ปีก็ตาม
3. หายาก (rarity) ทองเป็นแร่ที่หายาก กว่าจะได้ทองคำมาหนึ่งออนซ์ (31.167 กรัม) ต้องถลุงก้อนแร่ที่มีทองคำอยู่เป็นจำนวนหลายตัน และต้องขุดเหมืองลึกลงไปหลายสิบเมตร จึงมีค่าใช้จ่ายสูง เป็นเหตุให้ทองคำมีราคาแพงตามต้นทุนในการผลิต
4. นำกลับไปใช้ได้ (reusable) ทองคำเหมาะสมที่สุดต่อการนำมาทำเป็นเครื่องประดับ เพราะมีความเหนียวและอ่อนนิ่ม สามารถนำมาขึ้นรูปได้ง่าย อีกทั้งยังนำกลับมาใช้ใหม่โดยการทำให้บริสุทธิ์ (purified) ด้วยการหลอมได้อีกนับครั้งไม่ถ้วนนั่นเอง

องค์ประกอบของทองคำ

ทองคำที่พบในธรรมชาติส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของโลหะทองคำ (native gold) แต่โดยทั่วไปอาจพบเจือด้วยเงิน (Ag) ทองแดง (Cu) หรือบางทีอาจพบว่ามีบิสมัท (Bi) ปรอท (Hg) ตะกั่ว (Pb) สังกะสี (Zn) ปนอยู่ด้วย

แหล่งแร่ทองคำที่พบบนผิวโลกนั้น อาจเป็นเม็ดแร่อิสระที่มองเห็นด้วยตา (Visual grain) หรือเป็นส่วนประกอบที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า (Unvisual grain) กระจายอยู่ทั่วไปในหิน ดิน และน้ำ นอกจากนี้ในน้ำทะเลก็สามารถพบทองคำได้ ซึ่งปริมาณทองคำที่พบมีค่าประมาณ 0.1 – 2 มิลลิกรัมต่อตันของน้ำทะเล

ในปัจจุบันยังไม่มีกรรมวิธีที่มีประสิทธิภาพและคุ้มทุนในเชิงเศรษฐกิจที่จะใช้แยกทองคำจากน้ำทะเล

ทองคำที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้เป็นทองคำที่พบบนผิวโลก ซึ่งสามารถพบได้ในสายแร่ควอตซ์ (quartz) สายแร่ไพไรต์ (pyrite) เป็นต้น

ประโยชน์ของแร่ทองคำ

ทองคำใช้เป็นทุนสำรองทางการเงินของหลายๆ ประเทศ ใช้ประโยชน์เป็นเครื่องประดับ งานทันตกรรม และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

เงิน (Silver)

เงิน Silver (Ag) คือธาตุที่มีหมายเลขอะตอม 47 และสัญลักษณ์คือ Ag เงินเป็นโลหะทรานซิชันสีขาวเงิน มีสมบัติการนำความร้อนและไฟฟ้าได้ดีมาก ในธรรมชาติอาจรวมอยู่ในแร่อื่นๆ หรืออยู่อิสระ

เงินใช้ประโยชน์ในการทำเหรียญ เครื่องประดับ ภาชนะบนโต๊ะอาหาร และอุตสาหกรรมการถ่ายรูป มีผู้ค้นพบคือ โรเบิร์ต แบนฟอตร์

ทองแดง (Copper)

ทองแดง Copper (Cu) คือธาตุที่มีเลขอะตอม 29 และสัญลักษณ์คือ Cu ทองแดงอยู่ในตารางธาตุหมู่ 29 เป็นที่ทราบกันว่ามนุษย์ใช้ประโยชน์จากทองแดงมาไม่น้อยกว่า 10,000 ปี พบหลักฐานว่ามนุษย์สามารถหลอมสกัดทองแดงให้บริสุทธิ์ได้เมื่อประมาณ 5,000 ปีก่อนคริสตกาล ซึ่งเป็นช่วงก่อนที่มนุษย์จะรู้จักกับทองคำ โดยมนุษย์รู้จักทองคำเมื่อประมาณ 4,000 ปีก่อนคริสตกาล

แพลเลเดียม (Palladium)

แพลเลเดียม Palladium (Pd) เป็นธาตุที่มีหมายเลขอะตอม 46 และสัญลักษณ์คือ Pd

แพลเลเดียมเป็นโลหะทรานซิชันหายาก อยู่ในกลุ่มเดียวกับแพลทินัม ซึ่งเป็นพวกโลหะมีสกุล สีขาวเงิน มีสมบัติทางเคมีคล้ายกับแพลทินัม สามารถสกัดได้จากแร่ทองแดงและนิกเกิล ใช้ประโยชน์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา และในอุตสาหกรรมเครื่องเพชร

นิกเกิล (Nickel)

นิกเกิล Nickel (Ni) คือธาตุที่มีหมายเลขอะตอม 28 และสัญลักษณ์คือ Ni อยู่ในตารางธาตุหมู่ 28

นิกเกิลเป็นโลหะที่มีความมันวาวสีขาวเงิน อยู่กลุ่มเดียวกับเหล็ก มีความแข็งแต่ตีเป็นแผ่นได้ ในธรรมชาติจะทำปฏิกิริยาเคมีกับกำมะถันเกิดเป็นแร่มิลเลอร์ไรต์ (millerite) ถ้าทำปฏิกิริยาเคมีกับสารหนู (arsenic) จะเกิดเป็นแร่นิกกอไลต์ (niccolite) แต่ถ้าทำปฏิกิริยาเคมีกับทั้งสารหนูและกำมะถันจะเป็นก้อนนิกเกิลกลานซ์ (nickel glance)

ประเทศที่บริโภคนิกเกิลมากที่สุดคือญี่ปุ่น ซึ่งใช้ 169,600 ตันต่อปี (ข้อมูลปี 2005)

แพลทินัม (Platinum)

แพลทินัม หรือ ทองคำขาว Platinum (Pt) คือธาตุเคมีที่มีเลขอะตอม 78 และสัญลักษณ์คือ Pt เป็นธาตุโลหะทรานซิชัน มีสีเงินเทา มีน้ำหนักมาก สามารถยืดและตีเป็นแผ่นได้ แพลทินัมทนต่อการกัดกร่อนมาก ในธรรมชาติพบอยู่กับสินแร่ของนิกเกิลและทองแดง ปัจจุบันแพลทินัมมีราคาสูงกว่าทองคำ 2-3 เท่า

แพลทินัมสามารถใช้ทำเครื่องประดับ อุปกรณ์ในห้องทดลอง ตัวนำไฟฟ้า งานทันตกรรม และเครื่องกรองไอเสียในรถยนต์ ธาตุแพลทินัมเรียกได้อีกอย่างว่า ทองคำขาว ซึ่งอาจสร้างความสับสนกับ ทองขาว (White gold)

แพลทินัมจะแกะลายได้สวยกว่าทองเนื่องจากมีความหนาแน่นสูง และเมื่อใช้ไปในระยะยาวจะยังคงมีลายที่คมชัดเหมือนเดิม ไม่สึกออกไปเหมือนทอง (แพลทินัมจะมีน้ำหนักเท่าเดิม ไม่สูญหายเหมือนทองที่พอใช้ไปเรื่อยๆ เนื้อทองจะหลุดร่อนทุกครั้งที่กระทบกับวัตถุอื่นๆ)

ดีบุก (Tin)

ดีบุก Tin (Sn) คือธาตุเคมีที่มีหมายเลขอะตอม 50 และสัญลักษณ์คือ Sn (มาจากคำในภาษาละตินว่า Stannum) ดีบุกเป็นโลหะที่ไม่ดี หลอมเหลวได้ง่าย ถูกออกซิไดซ์ในอากาศได้ดี แต่ทนต่อการกัดกร่อนดีกว่าเหล็ก พบในโลหะผสมหลายชนิด ใช้ประโยชน์ในการเคลือบโลหะเพื่อป้องกันการกัดกร่อน ดีบุกส่วนใหญ่สกัดได้จากแร่แคสสิเตอร์ไรต์ (cassiterite)

สังกะสี (Zinc)

สังกะสี Zinc (Zn) คือธาตุที่มีหมายเลขอะตอม 30 และสัญลักษณ์คือ Zn สังกะสีอยู่ในตารางธาตุหมู่ 12 ชื่อในภาษาอังกฤษมาจากภาษาเยอรมันว่า Zink เป็นธาตุประเภทโลหะที่มีความไวต่อปฏิกิริยาเคมีพอสมควรกับออกซิเจนและธาตุที่ไม่ใช่โลหะ สังกะสีเมื่อทำปฏิกิริยากับกรดเจือจางจะปล่อยก๊าซไฮโดรเจนออกมา

ธาตุชนิดนี้เป็นโลหะที่มีลักษณะเป็นสีเงิน มันวาว เป็นที่นิยมนำมาใช้ในภาคอุตสาหกรรมมากมาย เป็นโลหะโครงสร้างหรือโลหะผสมกับโลหะอื่นสำหรับประยุกต์ใช้งานในด้านต่างๆ นอกจากนั้น สังกะสียังเป็นแร่ธาตุชนิดหนึ่งที่พบได้ในร่างกายมนุษย์และสัตว์ เนื่องจากเป็นแร่ธาตุที่ร่างกายต้องการ

ตะกั่ว (Lead)

ตะกั่ว Lead (Pb) เป็นธาตุที่มีหมายเลขอะตอม 82 และสัญลักษณ์คือ Pb (จากละติน: Plumbum) ตะกั่วเป็นธาตุโลหะ เนื้ออ่อนนุ่ม สามารถยืดได้ เมื่อตัดใหม่ๆ จะมีสีขาวอมน้ำเงิน แต่เมื่อถูกกับอากาศสีจะเปลี่ยนเป็นสีเทา ตะกั่วเป็นโลหะหนักที่มีพิษ ใช้ทำวัสดุก่อสร้าง แบตเตอรี่ กระสุนปืน และโลหะผสม

แหล่งอ้างอิง: วิกิพีเดีย