Els empèdocles moderns – L’element 79 (Au) – or (nilseptenni, Nse)

En parlar en el darrer capítol del platí veiem com, en condicions normals, aquest metall doblava el valor de l’or. Aquesta proporció, però, es perd en condicions d’estagnació o recessió, quan el platí perd valor relatiu, en part per la caiguda de la demanda industrial. Potser això il•lustra prou bé el caràcter de l’or com a “valor refugi” o, si es vol, com a “mercaderia de referència”. No en tots els contextos històrics, l’or juga exactament el mateix rol econòmic, i altres mitjans serveixen per al bescanvi (mitjà de pagament) o per a la reserva (mitjà d’atresorament). La història de la literatura és plena de blasmes a l’or que, de metall noble, passa a “vil metall”, per les vileses que hom comet per aconseguir-ne. Alhora, l’or simbolitza el Sol, la glòria, la veritat, etc. L’or, com a metall monetari, no té en el sistema econòmic actual la importància que tenia fa tan sols unes dècades. No falten veus que potser demanarien la recuperació del “patró or”, en el sentit de fer que els mitjans de canvi (les divises, les monedes) tinguessin un valor extern fix en termes d’or. Els més radicals demanarien que els governs es comprometessin a bescanviar efectivament les monedes que emeten per l’or que haurien de representar. Aquestes veus contemplen Richard Milhous Nixon com el més socialista del presidents americans, entre d’altres raons per les mesures preses en el 1971, que anul•laven la convertibilitat directa del dòlar nord-americà en or. El desembre del 1971, hom devaluà el dòlar, de manera que ara calia 38 dòlars per arribar a una unça troy d’or. L’octubre del 1973, una nova devaluació, va dur la convertibilitat (ara ja indirecta) a 42,22 $. Aquesta definició es mantingué, per bé que a la pràctica la devaluació continuà, i l’octubre del 1976, ja sota l’administració Ford, tota referència legal al valor d’or del dòlar fou abandonada. En l’actualitat, les principals divises (dòlar nord-americà, euro, corona noruega, ien japonès, lliura esterlina, dòlar australià) tenen un valor flotant entre elles i dissociat del patró or (el terme “fiat” fa referència a que l’acte de creació depèn de la voluntat de les autoritats respectives).

Evolució d’un segle del preu de l’or expressat en dòlars nominals o en dòlars ajustats va valor de novembre del 2014 (dòlars constants). En diferents moments, el patró or fou suspès o limitat. La superació definitiva del patró or no es va fer oficial, però, fins el 1976

La descoberta de l’or

L’arqueologia ens informa que l’or degué ésser un dels primers metalls coneguts i identificats com a tal, potser tan sols superat pel coure i el plom. Hom suposa que ja era emprat en el VI mil•lenni a.e.c. En conseqüència, són nombroses les arrels de les quals sorgeixen les diverses denominacions d’aquest metall en les diferents llengües. Moltes d’aquestes arrels connecten amb el groc, amb el Sol, amb l’albada o amb idees semblants. El mot “aurum”, relacionat amb l’“ausom” etrusc, sembla haver-se referit originàriament al color groc, i tindre un origen proto-indoeuropeu (*h₂é-h₂us-o, ja que “hari”, en sànscrit, vol dir “groc”). Aquesta arrel és la que predomina gairebé de manera absoluta en les llengües romàniques i en les cèltiques; també és la que dóna a “aurora” per referir-se a l’albada. En les llengües germàniques, trobem l’arrel *gelwa, que devia referir-se també al color groc o a l’acció de brillar (“jval” en sànscrit, vol dir “lluir”. L’arrel gelwa, de fet, es va desdoblar i d’una banda dóna a gelb (el color) i a *gulþą. En eslau hom fa servir “zoloto” o “zlato”, connectat amb el mot que fa referència al Sol. En altres llengües indogermàniques trobem altres arrels (“chrysos”, en grec; “oski” en armenià; “tla” en persa; “sonu” en diverses llengües indo-àries). En d’altres grups lingüístics trobem altin (en llengües altaiques), zahav (en llengües afroasiàtiques) o quri (quítxua).

Grans d’or nadiu, procedents d’una conca aurífera d’Alaska

El tresor d’or més antic datat amb certa seguretat és el trobat a la necròpolis del llac Varna, que dataria de mitjan V mil•lenni a.e.c. L’or es devia treballar ja en el període calcolític (“l’edat del coure” o primera edat dels metalls), i articles d’or també s’han trobat en la necròpolis de Nahal Qana (Gopher et al., 1990).

La producció d’or a gran escala ja és present a Egipte i a Núbia en el III mil•lenni a.e.c. Era ja quelcom més que un material ornamental, amb finalitats bàsicament funeràries. La importància estratègica augmentà a mesura que s’esgotaven les mines més accessibles. Tot i amb tot, Tushratta, rei de Mitanni a final del segle XIV a.e.c, encara afirmava que a Egipte l’or és més abundant que la pols.

Disc de Nebra (s. XVII a.e.c.). Aquest disc de coure presenta inclusions d’or per representar els astres: Sol, Lluna, estels

L’ambivalència de l’or, com a símbol de riquesa, però també de cobdícia, és ben present en multituds de mites. No cal anar més enllà del segon capítol del Gènesi per trobar-ne la primera referència: “el primer braç del riu que regava el jardí de l’Edèn es diu Fison, i recorre tot el país d’Havilà, on hi ha or, i l’or d’aquest país és molt fi”. Els objectes d’or són protagonistes en les històries de Moisès o de Salomó sobre el Tabernacle o el Temple. Ara bé, també d’or és l’“eggel hazahav”, que els hebreus construeixen en una caiguda en la idolatria davant d’una de les absències de Moisès. El Moltó d’Or ens apareix en la mitologia grega com a salvador de Frixos, al qual va dur fins a la Còlquida: el Velló d’Or esdevingué després un tresor dels seus descendents, i seria eventualment robat per Jàson amb l’ajut de Medea. El rei Mides fou imprudent en demanar la facultat de transformar en or tot el que toqués. El mite, segurament, ens indica que hem de veure l’or com un mitjà i no com una finalitat.

L’or ja és clarament present com a metall monetari a mitjan del I mil•lenni a.e.c. A Lídia, les primeres monedes d’or daten del 610 a.e.c. El “Ying Yuang”, en circulació des del segle VI a.e.c. al Regne de Chu, consistia en peces quadrades de pes estandarditzar d’or.

Si bé una part creixent de l’or extret de la terra o reciclat, era destinat a la confecció de monedes o lingots, els orfebres eren capaços d’afegir-hi encara més valor amb un treball cada vegada més acurat. En la imatge tenim una corona d’or recuperada d’una tomba d’Armento (Basilicat) i datada del 370-360 a.e.c.

L’explotació de conques fluvials auríferes i de mines esdevingué cada vegada més sistemàtica, més centralitzada i més tecnificada. El Llibre XXXIII de Plini ens informa de l’estat de coneixement que hi havia en l’època de l’Alt Imperi. Encara que el sistema monetari s’havia diversificat, l’or continuava com la “mercaderia referent” per als intercanvis. Els mètodes de mineria hidràulica ajudaven a augmentar la producció d’or a Hispània, Dàcia o Britània.

El paisatge de Las Médulas (Bierzo) és testimoni de l’explotació d’unes grans mines d’or a celobert mitjançant tècniques hidràuliques en temps de l’Imperi Romà

Bo i les pujades o baixades, l’augment de l’activitat comercial requeria també més aportacions d’or. Això atorgava un avantatge als països aurífers. Aquests, però, no havien d’abusar tampoc d’una sobreproducció d’or, ja que això podia abaratir massa el metall. Chihab Al-Umari, per exemple, es referia a com en el 1336 e.c. encara es notaven els efectes d’abaratiment de l’or a Egipte degut a la inundació que havia propiciat el pas de la caravana de l’emperador malià Mansa Musa en el pelegrinatge a la Meca fet l’estiu del 1324 e.c.

En les diferents tradicions alquímiques, l’or té un paper central, fins el punt que de vegades la imatge de l’alquimista es redueix a la recerca de la pedra filosofal, amb la qual seria possible de transformar qualsevol metall baix (típicament, el plom) en or (crisopeia). L’or fou identificat amb el Sol (☉) i fou tingut pel més noble dels set metalls clàssics (seguit i recolzat en l’argent).

Si aconseguir la pedra filosofal semblava una quimera, hom podia optar per imaginar països llunyans amb recursos aurífers poc o gens explotats. L’or en aquestes terres podia ser ben abundant. Entre els asteques, l’or era denominat “teocuitlatl”, excrement dels déus, i si bé era valorat amb finalitat ornamentals no tenia la importància econòmica present a moltes societats del Vell Món. Les primeres exploracions espanyoles s’entrelliguen amb la recerca d’or, en forma de mines o de tresors. Al final del segle XVI, hom pensava en l’existència d’El Dorado, una ciutat o un reialme on l’or era tan abundant com per constituir un material corrent per als seus habitants.

L’expansió colonial europea comportà recurrents “febres d’or” que alhora servien per incorporar territoris a aquesta expansió. El paradigma d’aquestes febres d’or és la que afectà Califòrnia entre el 1848 i el 1855. Abans, però, podem parlar de les que hagueren a Minas Gerais (1695), Carolina del Nord (1799) o Geòrgia (1828). En la segona meitat del segle XIX se succeeixen aquests cicles: 1) reports sobre la descoberta d’or en tal o tal regió remota (especialment de Nord-amèrica, Austràlia o Sud-àfrica); 2) explotació d’aquest recurs a través de despeses creixents de capital; 3) desaparició de la febrada quan l’explotació del recurs requereix uns investiments que ja no són a l’abast del “simple” aventurer.

Prenguem com a exemple, la febre d’or de Witwatersrand. La riquesa aurífera d’algunes zones de Sud-àfrica ja era coneguda tant per les poblacions autòctons com pels colons europeus. Jan Gerritze Banjes (1840-1914) explotava una mina d’or a Kromdraai des del 1881. Banjes realitzà noves prospeccions aprofitant el coneixement geològic modern. La febre d’or, però, fou desencadenada amb la descoberta accidental d’una veta per part del fuster d’origen australià George Harrison el març del 1886. La febre comportà la fundació i creixement espectacular de Johannesburg, que en el 1896 ja tenia més població que la Ciutat del Cap. Aquesta riquesa aurífera fou un dels factors de la Segona Guerra Boer en el 1899. Comptat i debatut, el 50% de l’or que ha estat extret mai de la Terra procedeix de les miners de Witwatersrand.

En el tombant dels segles XIX i XX hi hagué diversos intents d’extreure or dels oceans. Al capdavall, les conques auríferes no explotades i que donaven lloc a periòdiques “febres” havien d’abocar el seu contingut als oceans. Prescott Jernegan i d’altres muntaren veritables ensarronades amb aquesta perspectiva. Amb un ànim més seriós, Fritz Haber (1868-1934) explorà aquesta possibilitat per ajudar en el pagament de reparacions de la guerra del 14. En aquella època hom pensava en concentracions d’or de l’ordre de 2000-64000 ppb. Les anàlisis de Haber, a partir de 4000 mostres, donaren però un valor molt més baix, de 4 ppb, de manera que es refutà la viabilitat del projecte.

El vell somni alquimista de la crisopeia, prenia un sentit científic amb la descoberta de les partícules subatòmiques i de les reaccions nuclears, veritables transmutacions de la matèria. En el 1924, Hantaron Nagaoka (1865-1950) aconseguí la síntesi d’or a partir del bombardeig radioactiu de mercuri. La base d’aquesta transmutació es coneixeria després millor i, en el 1941, es va reproduir el bombardeig neutrònic de mercuri donant lloc a or. Es tractava, però, d’or radioactiu. Més tard, hom sintetitzà or estable a partir del bombardament de mercuri-196, però aquest pas requeria la purificació prèvia d’aquest isòtop (que suposa tan sols un 0,15% del mercuri natural). Amb mercuri-198 (que suposa el 9,97% del mercuri natural) és possible sintetitzar mercuri-197 per bombardament ràpid de neutrons, la qual cosa condueix a la formació d’or estable. En el 1980, Glenn Seaborg (1912-1999) aconseguia la síntesi de milers d’àtoms d’or a partir de bismut, a través d’una eliminació selectiva de neutrons i protons. En accelerador de partícules, el mercuri es pot transmutar a or, platí o iridi. Totes aquestes metodologies, però, resulten molt més cares que l’or mineral o reciclat, i és poc probable que s’abarateixin sensiblement en les properes dècades.

La Cúpula de la Roca, a Jerusalem. En el 1993, hom restaurà la coberta d’or. S’hi esmerçaren 80 kg d’or. Pels materials i la feina foren precisos 8,2 milions de dòlars, procedents d’un donatiu del rei Hussein de Jordània, que va haver de vendre una de les seves cases a Londres

L’or: isòtops i abundància

La massa atòmica estàndard de l’or és de 196,966569 uma, valor equivalent al del seu únic isòtop natural, 197Au. Un llistat complet dels isòtops coneguts fa:
– or-169 (169Au; 168,99808 uma). Nucli format per 79 protons i 90 neutrons. És un isòtop molt inestable, amb una semivida de 1,5•10-4 s.
– or-170 (170Au; 169,99612 uma). Nucli format per 79 protons i 91 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 3,1•10-4 s. Posseeix un estat metastable (170mAu) a 275 keV, que té una semivida de 6,3•10-4 s.
– or-171 (171Au; 170,991879 uma). Nucli format per 79 protons i 92 neutrons. És un isòtop molt inestable, amb una semivida de 3•10-5 s. Decau normalment a platí-170 (amb emissió d’un protó) o, rarament, a iridi-167 (amb emissió d’un nucli d’heli-4). Posseeix un estat metastable (171mAu) a 250 keV, que té una semivida de 0,001014 s, i que decau bé a iridi-167 (54%) o a platí-170 (46%).
– or-172 (172Au; 171,99004 uma). Nucli format per 79 protons i 93 neutrons. És un isòtop molt inestable, amb una semivida de 0,0047 s. Decau normalment (98%) a iridi-168 (amb emissió d’un nucli d’heli-4) o, alternativament (2%), a platí-171 (amb emissió d’un protó).
– or-173 (173Au; 172,986237 uma). Nucli format per 79 protons i 94 neutrons. És un isòtop molt inestable, amb una semivida de 0,025 s. Decau normalment a iridi-169 (amb emissió d’un nucli d’heli-4) o, rarament, a platí-173 (amb emissió d’un positró). Posseeix un estat metastable (173mAu) a 214 keV, que té una semivida de 0,014 s, i que decau bé a iridi-169 (96%) o a platí-173 (4%).
– or-174 (174Au; 173,98476 uma). Nucli format per 79 protons i 95 neutrons. És un isòtop molt inestable, amb una semivida de 0,139 s. Decau normalment a iridi-170 (amb emissió d’un nucli d’heli-4) o, alternativament (4%), a platí-173 (amb emissió d’un positró). Posseeix un estat metastable (174mAu) a 360 keV, que té una semivida de 0,171 s.
– or-175 (175Au; 174,98127 uma). Nucli format per 79 protons i 96 neutrons. És un isòtop molt inestable, amb una semivida de 0,1 s. Decau majoritàriament (82%) a iridi-171 (amb emissió d’un nucli d’heli-4) o, alternativament (18%), a platí-175 (amb emissió d’un positró). Posseeix un estat metastable (175mAu) a 200 keV, que té una semivida de 0,156 s, i que decau bé a iridi-171 o a platí-175.
– or-176 (176Au; 175,98010 uma). Nucli format per 79 protons i 97 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 1,08 s. Decau bé a iridi-172 (60%; amb emissió d’un nucli d’heli-4) o a platí-176 (40%; amb emissió d’un positró). Posseeix un estat metastable (176mAu) a 150 keV, que té una semivida de 0,86 s.
– or-177 (177Au; 176,976865 uma). Nucli format per 79 protons i 98 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 1,462 s. Decau bé a platí-177 (60%; amb emissió d’un positró) o a iridi-173 (40%; amb emissió d’un nucli d’heli-4). Posseeix un estat metastable (177mAu) a 216 keV, que té una semivida de 1,18 s.
– or-178 (178Au; 177,97603 uma). Nucli format per 79 protons i 99 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 2,6 s. Decau bé a platí-178 (60%; amb emissió d’un positró) o a iridi-174 (40%; amb emissió d’un nucli d’heli-4).
– or-179 (179Au; 178,973213 uma). Nucli format per 79 protons i 100 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 7,1 s. Decau majoritàriament (78%) a platí-179 (amb emissió d’un positró) o, alternativament (22%), a iridi-175 (amb emissió d’un nucli d’heli-4). Posseeix un estat metastable (179mAu) a 99 keV.
– or-180 (180Au; 179,972521 uma). Nucli format per 79 protons i 101 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 8,1 s. Decau normalment (98,2%) a platí-180 (amb emissió d’un positró) o, alternativament (1,8%), a iridi-176 (amb emissió d’un nucli d’heli-4).
– or-181 (181Au; 180,970079 uma). Nucli format per 79 protons i 102 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 13,7 s. Decau normalment (97,3%) a platí-181 (amb emissió d’un positró) o, alternativament (2,7%), a iridi-177 (amb emissió d’un nucli d’heli-4).
– or-182 (182Au; 181,969618 uma). Nucli format per 79 protons i 103 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 15,5 s. Decau normalment (99,87%) a platí-182 (amb emissió d’un positró) o, alternativament (0,13%), a iridi-178 (amb emissió d’un nucli d’heli-4).
– or-183 (183Au; 182,967593 uma). Nucli format per 79 protons i 104 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 42,8 s. Decau normalment (99,2%) a platí-183 (amb emissió d’un positró) o, alternativament (0,8%), a iridi-179 (amb emissió d’un nucli d’heli-4). Posseeix dos estats metastables, un a 73,3 keV (183m1Au; que té una semivida de poc més de 1•10-6 s) i un altre a 230,6 keV (183m2Au; que té una semivida de menys de 1•10-6 s).
– or-184 (184Au; 183,967452 uma). Nucli format per 79 protons i 105 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 20,6 s. Decau a platí-184 (amb emissió d’un positró). Posseeix un estat metastable (184mAu) a 68,46 keV, que té una semivida de 47,6 s, i que decau a l’estat basal (30%) o directament a platí-184 (70%) o a iridi-180 (0,013%; amb emissió d’un nucli d’heli-4).
– or-185 (185Au; 184,965789 uma). Nucli format per 79 protons i 106 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 255 s (4 minuts). Decau normalment (99,74%) a platí-185 (amb emissió d’un positró) o, rarament (0,26%), a iridi-181 (amb emissió d’un nucli d’heli-4). Posseeix un estat metastable (185mAu) a 100 keV, que té una semivida de 410 s.
– or-186 (186Au; 185,965953 uma). Nucli format per 79 protons i 107 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 642 s (11 minuts). Decau normalment (99,9992%) a platí-186 (amb emissió d’un positró) o, alternativament (0,0008%), a iridi-182 (amb emissió d’un nucli d’heli-4). Posseeix un estat metastable (186mAu) a 227,77 keV, que té una semivida de 1,1•10-7 s.
– or-187 (187Au; 186,964568 uma). Nucli format per 79 protons i 108 neutrons. És un isòtop inestable, que té una semivida de 500 s (8 minuts). Decau normalment (99,997%) a platí-187 (amb emissió d’un positró) o, alternativament (0,003%), a iridi-183 (amb emissió d’un nucli d’heli-4). Posseeix un estat metastable (187mAu) a 120,51 keV, que té una semivida de 2,3 s, i que decau a l’estat basal.
– or-188 (188Au; 187,965324 uma). Nucli format per 79 protons i 109 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 530 s (9 minuts). Decau a platí-188, amb emissió d’un positró.
– or-189 (189Au; 188,963948 uma). Nucli format per 79 protons i 110 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 1720 s (29 minuts). Decau normalment (99,9997%) a platí-189 (amb emissió d’un positró) o, alternativament (0,0003%), a iridi-185 (amb emissió d’un nucli d’heli-4). Posseeix tres estats metastables, un a 247,23 keV (189m1Au; que té una semivida de 275 s, i que decau a platí-189 o, rarament, a l’estat basal), un altre a 325,11 keV (189m2Au; que té una semivida de 1,9•10-7 s) i un tercer a 2554,7 keV (189m3Au; que té una semivida de 2,42•10-7 s).
– or-190 (190Au; 189,964700 uma). Nucli format per 79 protons i 111 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 2570 s (43 minuts). Decau normalment a plató-190 (amb emissió d’un positró) o, alternativament (0,000001%), a iridi-186 (amb emissió d’un nucli d’heli-4). Posseeix un estat metastable (190mAu) a 200 keV, que té una semivida de 0,125 s, i que decau a l’estat basal o, rarament, a platí-190.
– or-191 (191Au; 190,96370 uma). Nucli format per 79 protons i 112 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 1,14•104 s (3 hores). Decau a platí-191, amb emissió d’un positró. Posseeix dos estats metastables, un a 266,2 keV (191m1Au; que té una semivida de 0,92 s, i que decau a l’estat basal) i un altre a 2490 keV (191m2Au; que té una semivida de 4•10-7 s).
– or-192 (192Au; 191,964813 uma). Nucli format per 79 protons i 113 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 1,78•104 s (5 hores). Decau a platí-192 (amb emissió d’un positró). Posseeix dos estats metastables, un a 135,41 keV (192m1Au; que té una semivida de 0,029 s, i que decau a l’estat basal) i un altre a 431,6 keV (192m2Au; que té una semivida de 0,16 s).
– or-193 (193Au; 192,964150 uma). Nucli format per 79 protons i 114 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 6,354•104 s (18 hores). Decau normalment a platí-193 (amb emissió d’un positró) o, alternativament (0,00001%), a iridi-189 (amb emissió d’un nucli d’heli-4). Posseeix dos estats metastables, un a 290,19 keV (193m1Au; que té una semivida de 3,9 s, i que decau a l’estat basal (99,97%) o directament a platí-193 (0,03%)) i un altre a 2486,5 keV (193m2Au; que té una semivida de 1,5•10-7 s).
– or-194 (194Au; 193,965365 uma). Nucli format per 79 protons i 115 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 1,369•105 s (38 hores). Decau a platí-194, amb emissió d’un positró. Posseeix dos estats metastables, un a 107,4 keV (194m1Au; que té una semivida de 0,6 s, i que decau a l’estat basal) i un altre a 475,8 keV (194m2Au; que té una semivida de 0,42 s).
– or-195 (195Au; 194,9650346 uma). Nucli format per 79 protons i 116 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 1,60789•107 s (186 dies). Decau a platí-195, per captura electrònica. Posseeix un estat metastable (195mAu) a 318,58 keV, que té una semivida de 30,5 s, i que decau a l’estat basal.
– or-196 (196Au; 195,966570 uma). Nucli format per 79 protons i 117 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 5,3282•105 s (6 dies). Decau majoritàriament (93,05%) a platí-196 (amb emissió d’un positró) o, alternativament (6,95%), a mercuri-196 (amb emissió d’un electró). Posseeix dos estats metastables, un a 84,660 keV (196m1Au; que té una semivida de 8,1 s, i que decau a l’estat basal) i un altre a 595,66 keV (196m2Au; que té una semivida de 3,5•104 s).
– or-197 (197Au; 196,9665687 uma). Nucli format per 79 protons i 118 neutrons. Teòricament, decauria a iridi-193, amb emissió d’un nucli d’heli-4. Ho faria, però, amb una semivida tan llarga que, a efectes observacionals, és un isòtop estable. És, de fet, l’únic isòtop natural d’or (l’or és considerat l’element monoisotòpic més pesant, si més no fins que no s’observi la desintegració de 197Au, com si s’ha fet del 209Bi). El 197Au posseeix un estat metastable (197mAu) a 409,15 keV, que té una semivida de 7,73 s, i que decau a l’estat basal.
– or-198 (198Au; 197,9682423 uma). Nucli format per 79 protons i 119 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 2,32862•105 s (3 dies). Decau a mercuri-198, amb emissió d’un electró. En refineries de petroli és utilitzat per monitoritzar el comportament hidrodinàmic dels sòlids en els llits fluïditzats. Preparacions d’or-198 són emprades en tractaments antitumorals, per l’acció citocida de les seves beta-emissions. L’ús d’or en armes nuclears, com a miralls de radiació, comporta en l’explosió la generació d’or-198 a partir del bombardeig de neutrons de l’or-197, i així se l’ha detectat en assaigs nuclears (com en la bomba Sedan, assajada a Nevada el 6 de juliol del 1962). El 198 Au posseeix dos estats metastables, un a 312,22 keV (198m1Au; que té una semivida de 1,24•10-7 s) i un altre a 811,7 keV (198m2Au; que té una semivida de 1,96•105 s, i que decau a l’estat basal).
– or-199 (199Au; 198,9687652 uma). Nucli format per 79 protons i 120 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 2,712•105 s (3 dies). Decau a mercuri-199, amb emissió d’un electró. Posseeix un estat metastable (199mAu) a 548,9368 uma, que té una semivida de 4,4•10-4 s.
– or-200 (200Au; 199,97073 uma). Nucli format per 79 protons i 121 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 2900 s (48 minuts). Decau a mercuri-200, amb emissió d’un electró. Posseeix un estat metastable (200mAu) a 970 keV, que té una semivida de 6,73•104 s (19 hores) i que decau bé a l’estat basal (18%) o directament a mercuri-200 (82%).
– or-201 (201Au; 200,971657 uma). Nucli format per 79 protons i 122 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 1560 s (26 minuts). Decau a mercuri-201, amb emissió d’un electró.
– or-202 (202Au; 201,97381 uma). Nucli format per 79 protons i 123 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 28,8 s. Decau a mercuri-202, amb emissió d’un electró.
– or-203 (203Au; 202,975155 uma). Nucli format per 79 protons i 124 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 53 s. Decau a mercuri-203, amb emissió d’un electró.
– or-204 (204Au; 203,97772 uma). Nucli format per 79 protons i 125 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 39,8 s. Decau a mercuri-204, amb emissió d’un electró.
– or-205 (205Au; 204,97987 uma). Nucli format per 79 protons i 126 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 31 s. Decau a mercuri-205, amb emissió d’un electró.

L’afinitat electrònica de l’or és tan sols superada per la que presenten els halògens

L’àtom neutre d’or conté 79 electrons, amb una configuració basal d’escorça de 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s1. És comptat com l’element del període 6 del grup 11 (el grup del coure), dins del bloc d (metalls de transició). L’estat d’oxidació més habitual és +3 (compostos àurics), encara que també el podem trobar amb +5, +4, +2, +1 (compostos aurosos), 0 o -1. El radi atòmic és de 1,44•10-10 m.

Cristalls d’or artificials de gran puresa (99,99%), generats per un procés de transport químic en gas clor. La puresa no se sol expressar en percentatge, sinó en quirats. Un quirat (k), en aquest sentit, és la vint-i-quatrena part d’un aliatge. Així l’or de 14k es correspon a una riquesa d’or del 58-63%, el de 18k a 75-79%, el de 22k a 92-96%, el de 23k a 96-99,95% i el de 24k a més del 99,95%

En condicions estàndards de pressió i de temperatura, l’or és presenta com un sòlid metàl•lic de color groc. És força dens (19300 kg•m-3). És el més mal•leable dels metalls elementals (d’un gram d’or hom en pot fer una fulla d’un metre quadrat). En forma de làmina (fulla d’or), esdevé translúcid, deixant passar una tonalitat blau verdosa (car la franja vermella-taronja-groga és reflectida, així com la infraroja). El fil d’or és un bon conductor elèctric (resistivitat de 22,14 nΩ•m) i tèrmic (318 W•m-1).

Color dels aliatges formats entre els tres metalls del grup 11, el coure, l’argent i l’or. La majoria de metalls elementals, com l’argent, són blancs, ja que les oscil•lacions dels electrons dels “enllaços metàl•lics” tenen lloc en el rang ultraviolat. No és el cas de l’or i del coure, respectivament de color groc-vermellós i roig. L’aliatge de l’or amb argent, coure, però també manganès, alumini, ferro i iridi, permet l’elaboració de l’anomenat “or de colors” (blanc, verdós, vermellós, etc.).

En condicions estàndards de pressió, l’or fon a 1337,33 K. L’or líquid té una densitat en el punt de fusió de 17310 kg•m-3.

En condicions estàndards de pressió, l’or bull a 3243 K.

En termes químics, l’or és el més nobles dels metalls nobles, considerablement resistent a la corrosió. No reacciona amb l’oxigen o amb l’ozó. És inatacable per la majoria d’àcids, amb l’excepció de l’aigua règia o de l’àcid selènic. També resisteix l’atac alcalí, per bé que sí reacciona amb cianurs de sodi o potassi en presència d’oxigen. En pols, l’or és atacable per halògens (fluor, clor). Forma amalgama amb mercuri, fins i tot a temperatura ambient, i és pot aliar amb altres metalls a temperatures prou elevades.

Clorur d’or

Entre els compostos d’or podem citar:
– halurs: AuF3 (es forma per reacció del fluor i de l’or a alta temperatura), AuCl3 (es forma per reacció de pols d’or amb Cl2 a temperatures 450 K), AuBr3 (es forma per reacció de brom i d’or a temperatures superiors a 410 K), AuI.
– sulfur: Au2S3 (es forma per la reacció amb H2S i AuCl3.
– aururs: el catió Au pot formar sals amb el K, Rb, Cs, etc.

L’abundància atòmica de l’or en l’univers depèn dels processos de nucleosíntesi de les supernoves i d’estels de neutrons en col•lisió i de l’estabilitat dels seus isòtops. En aquest darrer sentit, l’or és veu desafavorit per tractar-se d’un element monoisotòpic (197Au és l’únic isòtop observacionalment estable). Així, l’or és superat en abundància pels dos elements que el flanquegen en la taula periòdica, el platí i, en menor terme, el mercuri. Tot i amb tot, dins de la posició que ocupa en la taula periòdica, l’or forma part d’una “illa” d’elements més abundants, que va de l’osmi al bismut. En aquesta illa, l’or és menys abundant que l’osmi, l’iridi o el plom, però més que el tal•li i el bismut. L’or, alhora, és més abundant que molts elements més lleugers (el tecneci, l’indi, el praseodimi, el prometi, l’europi, el terbi, l’holmi, el tuli, el luteci, el hafni, el tàntal, el tungstè i el reni).

En el planeta Terra, l’abundància global de l’or és de 0,16 ppm en termes de massa (0,021 ppm en termes atòmics). L’or és un element sideròfil, i el procés de diferenciació de la Terra primigènia, l’arrossegà fonamentalment al nucli. En termes de massa, l’or suposa en l’escorça terrestre tan sols 0,0011 ppm, la qual cosa el converteix en un dels metalls més rars i, pel mateix motiu, és comptat entre els metalls preciosos. En petits planetes que no han patit diferenciació, l’or és més ben distribuït, i això explica que els impactes de petits planetes siguin una font d’or en l’escorça terrestre. Una altra font, quantitativament més important, són les roques ígnies. L’or en l’escorça terrestre el trobem en forma elemental, freqüentment aliat amb l’argent (típicament 90-92% d’or i 8-10% d’argent). El podem trobar en forma de flocs, grans o petites. També se’l troba en forma de partícules microscòpiques, incloses en la roca (quars) o en minerals (sulfurs com ara la pirita). Dels dipòsits primaris, l’erosió pot conduir a dipòsits secundaris. Els dipòsits al•luvials sotmesos a erosió, pateixen l’oxidació dels minerals acompanyants, de manera que l’or s’hi fa més ric, i els cursos i fons fluvials poden carregar-se de pepides. L’or el podem trobar també, en forma combinada, amb tel•luri (calaverita, krennerita, nagyagita, petzita, silvanita), bismut (maldonita, Au2Bi) o antimoni (auroestibita, AuSb2). Més rarament forma aliatges amb el coure (aurocúprid, Cu3Au), el plom (novodneprita, AuPb3) o el mercuri (weishanita, (Au,Ag)3Hg2).

En l’exemple de la imatge, 860 kg de roca extreta d’una mina d’or poden donar lloc a 30 grams d’or pur (dipositats en la catifa vermella)

La presència d’or en la hidrosfera varia segons els contextos geològics. En els oceans, la concentració és variable, de l’ordre de 50-150 fM, la qual cosa suposaria un total de 15.000 tornes d’or. Els valors més elevats d’algunes capes (com les capes fondes de la Mediterrània) es deuen a l’acció de corrents i d’aportacions fluvials.

La concentració atmosfèrica d’or és negligible.

L’or no és un bioelement per a cap organisme. La biosfera, però, interactua amb l’or. Algunes comunitats microbianes contribueixen a la formació de dipòsits al•luvials d’or, en afectar-ne el transport i la precipitació. Algunes soques d’Aspergillus niger són capaces de sobreviure en residus líquids de mineria d’or per la capacitat que tenen d’acomplexar or, argent, coure, ferro o zinc. Alguns d’aquests microorganismes són interessants en la bioremediació d’antigues mines.

El cos humà té una concentració d’or de 0,14 ppm en termes de massa, de tal manera que en un individu de 70 kg, hi hauria 0,2 mg d’or. L’or pur és considerat una substància ni tòxica ni irritant i, de fet, és autoritzada com a additiu alimentari en forma de fulla d’or (E-175). Així, el trobem com a additiu en variants de te de Kanazawa (Japó) o en licors europeus (Danziger Goldwasser, Goldschläger, etc. L’or és considerat un metall poc al•lergènic, però en algunes persones pot generar dermatitis per contacte.

Ampolla de Goldschläger, amb una graduació de 43,5% d’alcohol i un contingut d’or de 13 mg/L. El valor de l’or d’una ampolla d’un litre és de 44 cèntims d’euro

El catió Au, en canvi, és més tòxic. Això explica com les sals d’or (com el clorur) danyen fetge i ronyons. Cal precaució amb els compostos emprats en galvanoplàstia d’or (com el cianur d’or i potassi), que poden produir intoxicacions agudes letals. La intoxicació amb Au es tracta amb agents quelants com el dimercaprol.

L’economia de l’or

En el 2009, el Consell Mundial de l’Or estimava que l’or extret de mines i de conques auríferes al llarg de la història és de 165.000 tones. Si tot aquest or es fongués en una sola peça donaria un cub de 20 metres d’aresta. El valor en dòlars nord-americans d’aquest cub seria de 8,5•1012 $. Pot semblar-nos un valor considerable, però segons Credit Suisse, en el 2013, la riquesa global s’havia d’estimar en 2,41•1014 $. Per al període 2013-2017, aquesta riquesa augmentaria previsiblement un 40%. La producció d’or no segueix el mateix ritme: per al període 2008-2013 l’augment fou del 23%. La producció mundial d’or se situa a un ritme anual de 2800 tones.

Evolució de la producció mundial anual d’or durant el segle XX. Amb pujades i baixades, la tendència ha estat la d’una forta pujada. Hom calcula que el 75% de la producció històrica d’or s’ha fet des del 1910.

Un 25% de la producció mundial d’or es du a terme de manera artesanal o a petita escala, com en aquesta imatge del 2000 a Siguiri (Guinea). El 75%, però, el concentren grans companyies com Goldcop, Barrick Gold, Newmont Mining, Polyus Gold o Newcrest Mining

L’extracció d’or és més rendible en els dipòsits més grans i accessibles, amb uns costos mitjans d’extracció de 10$ per gram d’or. En bones condicions, n’hi ha prou que el mineral tingui concentracions d’or de 0,5 ppm. Habitualment, els minerals explotats en mineria oberta són de 1-5 ppm. En mineria subterrània, rarament s’exploten minerals si no tenen un contingut mínim de 3 ppm. La prospecció de mines no és senzilla, ja que els minerals d’or no es fan patents si no tenen un contingut mínim de 30 ppm.

Precipitat d’or pur obtingut per refinat químic amb aigua règia

El refinament de l’or es fa per electròlisi (procés de Wohlwill) o per cloració (procés de Miller). També hom pot emprar altres mètodes, com la solució en aigua règia.

L’extracció i refinament d’or tenen uns costos ambientals. L’explotació de minerals que contenen menys d’1 ppm exigeix l’ús de cianur sòdic o de mercuri. Els abocaments de cianur o de mercuri constitueixen un risc ambiental agut i crònic de la mineria d’or. L’impacte de la intoxicació de mercuri es deixa notar particularment en les petites explotacions artesanals. A més, els residus del mineral (de l’ordre 1 tona per gram d’or) després de l’extracció tenen continguts elevats de metalls pesants (Cd, Pb, Zn, Cu, As, Se, Hg). Un altre factor ambiental ha tindre present és l’elevat cost energètic de l’extracció d’or (25 kWh per gram d’or).

A banda de la producció d’or, cal comptar també amb el reciclatge.

El 50% del consum mundial d’or es destina a joieria, una part de la qual s’adquireix com a forma d’inversió. A més, un 40% del consum d’or es destina directament a inversió. Les aplicacions industrials suposen tan sols 10% del total.

Lingots d’or, cadascun d’1 kg i amb una puresa del 99,5%. De tots els metalls preciosos, l’or és el més cercat com a inversió. En general, es considera una inversió segura. Ara bé, bona part del mercat de l’or es fonamenta en contractes a futur i a derivats, de manera que també l’especulació i la volatilitat hi juguen un rol central.

La joieria d’or treballa moderadament amb or de 24k. Prefereix aliatges menors, que no siguin tan tous. Hom treballa amb or de 22k, 18k, 14k o 10k, amb aliatges de coure o d’altres metalls baixos, però també argent o pal•ladi. El coure atorga tonalitats rogenques. D’acord amb el treball que s’hi farà cal triar l’aliatge més adient en termes de duresa, ductilitat o punt de fusió:
– L’or rosat, encara emprat en la joieria russa, és un aliatge de 18k, amb un 25% de coure.
– L’or de color de bronze és típicament de 14k, amb un 40% de coure, i és utilitzat per exemple en les plaques de la policia nord-americana.
– L’or blau s’aconsegueix amb l’addició de ferro. El seu treball és difícil degut a la fragilitat.
– L’or porpra es pot aconseguir amb addicions d’alumini.
– L’or verd s’aconsegueix amb l’aliatge d’argent amb or de 14k o 18k.
– L’or blanc es pot fer amb aliatges amb pal•ladi o níquel.
– L’or d’aspecte argentí es pot aconseguir amb or de 18k amb un 17,3% de níquel, un 5,5% de zinc i 2,2% de coure.

Amb finalitats decoratives, hom empra fil d’or (en brodats, etc.) o làmines (pa d’or). L’or i aliatges d’or són utilitzats en pròtesis dentàries (corones, ponts).

El vidre robí s’aconsegueix amb l’addició de sals d’or o d’or col•loidal al videl fos

Les aplicacions industrials d’or seran previsiblement més rellevants a mesura que avanci la indústria electrònica. Un telèfon mòbil té un contingut típic d’or de 50 mg (amb un valor de 0,5$). Així, si la indústria produeix 1000 milions de telèfons cada any, requerirà un consum de 50 tones d’or. Quantitativament, la principal aplicació és la producció de connectors elèctrics resistents a la corrosió, no tan sols per a mòbils sinó també per a d’altres dispositius electrònics, cables (audio, vídeo, USB). S’aplica en forma de revestiment fi sobre d’altres conductors com l’estany. Això es fa especialment necessari en dispositius electrònics que han de suportar atmosferes molt humides o corrosives (p.ex. en aeronàutica).

Recipient de vidre que conté àcid cloroàuric (HAuCl3), sòlid que s’utilitza com a precursor d’altres compostos d’or

Més enllà de l’electrònica podem esmentar l’ús d’or en:
– medicina. L’ús medicinal d’or o preparats d’or és ben antic i estès. En el segle XIX, fou utilitzat contra una diversitat de trastorns nerviosos. Actualment, l’aurotiomalat sòdic i l’auranofina són encara emprats en el tractament de l’artritis reumatoide.
– soldadures en joieria.
– és emprat com a material reflectant d’infraroig (però també de radioones i de llum visible) en aeronàutica i cosmonàutica (inclosos els vestits de protecció termal dels cosmonautes). En aquest sentit, també apareix com a capa reflectiva en CDs d’alta gama.
– capes fines transparents d’or poden ser utilitzades com a coberta en finestres davanteres d’avions. L’electrificació d’aquesta capa produeix prou calor com per evitar la formació de glaç fins i tot baixes temperatures.
– en fotografia, la pols d’or permet el viratge de colors. Així, en la fotografia en blanc i negre, vira cap a tons marrons i blaus, i en la fotografia color sèpia cap al vermell.

L’or col•loidal és emprat en tincions en microscòpia electrònica, degut al caràcter electrodens d’aquestes partícules. En la imatge, per micrografia de transmissió, hom detecta dues formes distintes d’un cultiu del bacteri “Coxiella burnetti”. L’or col•loidal unit a un anticòs específic s’uneix únicament a un d’aquestes dues formes

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: