Có 150 tỷ tấn vàng vỏ trái đất. Nếu chia ra, một người có thể sở hữu 20 tấn. Các nhà khoa học đã tìm ra cách chiết xuất nó từ sữa chua?

Tuy nhiên, với sự tiến bộ của khoa học công nghệ và nhu cầu sử dụng tài nguyên của nhân loại ngày càng tăng, làm thế nào để khai thác vàng hiệu quả đã trở thành một chủ đề được nhiều người quan tâm. Ngày nay, một khám phá đáng ngạc nhiên đã chuyển sự chú ý của chúng ta từ phương pháp chiết xuất vàng truyền thống sang một phương pháp mới không ngờ tới - sữa chua.

150 tỷ tấn vàng vỏ trái đất: Sự phân bổ vàng có liên quan tới cấu trúc vỏ trái đất

Chúng ta cần hiểu cấu trúc của vỏ Trái đất. Lớp vỏ Trái Đất là lớp vỏ đá rắn ngoài cùng của Trái Đất, chủ yếu bao gồm silicat, oxit và các nguyên tố kim loại. Nó được chia thành hai phần: vỏ lục địa và vỏ đại dương. Lớp vỏ lục địa dày hơn và được tạo thành từ các loại đá phức tạp, trong khi lớp vỏ đại dương mỏng hơn và được làm chủ yếu bằng đá bazan.

Từ quan điểm địa chất, sự hình thành vàng không thể tách rời khỏi cấu trúc của vỏ trái đất. Hầu hết vàng được tìm thấy ở lớp vỏ lục địa, trong khi tương đối ít vàng được tìm thấy ở lớp vỏ đại dương. Điều này là do lớp vỏ lục địa có cấu trúc phức tạp và chứa nhiều trầm tích magma và khoáng sản hơn. Những magma này rất giàu các nguyên tố kim loại, được tập trung trong quá trình hình thành lớp vỏ trái đất, cuối cùng hình thành nên các mỏ vàng.

Vàng ở vỏ lục địa phân bố không đều và tập trung chủ yếu ở các vùng hoạt động kiến ​​tạo. Ở những khu vực có cấu trúc địa chất hoạt động, lớp vỏ trải qua các biến dạng như đứt gãy, nâng lên và sụt lún, hình thành các núi, lưu vực và đứt gãy. Tại các đới biến dạng này, magma thường nổi lên bề mặt, hình thành các núi lửa và phun trào núi lửa, mang lại nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú, trong đó có vàng.

Ngoài các khu vực hoạt động kiến ​​tạo, các con sông ở vỏ lục địa cũng là nguồn tích tụ vàng quan trọng. Các con sông giải phóng vàng từ đá và vận chuyển nó xuống hạ lưu qua thời gian dài bị xói mòn và cọ rửa. Điều này giải thích tại sao các mỏ vàng thường được tìm thấy gần một số con sông.

Hàm lượng vàng trong lớp vỏ đại dương tương đối thấp do cấu trúc của lớp vỏ đại dương tương đối đơn giản và ít hoạt động magma. Ngoài ra, hàm lượng oxy hòa tan và silicat hòa tan trong nước biển cao sẽ ảnh hưởng đến quá trình lắng đọng và làm giàu vàng. Vì vậy, ngược lại, nguồn tài nguyên vàng lại phát triển hơn ở vỏ lục địa.

Sữa chua trở thành phương pháp mới để chiết xuất vàng: vai trò của vi khuẩn axit lactic trong chiết xuất vàng

Lactobacilli là những vi sinh vật có trong sữa chua có khả năng kháng khuẩn và axit mạnh. Trong nghiên cứu của mình, các nhà khoa học phát hiện ra rằng axit lactic do vi khuẩn axit lactic tiết ra có thể phản ứng hóa học với dung dịch chứa ion kim loại để tạo thành lactat kim loại. Lactate kim loại là một hợp chất rất ổn định, có thể dễ dàng phân lập với độ tinh khiết cao.

Trong phương pháp khai thác vàng truyền thống, một số xyanua độc hại thường được sử dụng để hòa tan quặng vàng, nhưng điều này không chỉ gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường mà còn rất tốn kém. Việc sử dụng vi khuẩn axit lactic để tách vàng sẽ tránh được những vấn đề này. Trước hết, sử dụng vi khuẩn axit lactic để chiết xuất vàng không cần sử dụng bất kỳ dung môi độc hại nào và hoàn toàn tuân thủ các yêu cầu về môi trường; thứ hai, quy trình nuôi cấy và chiết xuất vi khuẩn axit lactic tương đối đơn giản và chi phí thấp.

Vai trò của vi khuẩn axit lactic trong quá trình chiết xuất vàng không chỉ mang lại một phương pháp thân thiện với môi trường, chi phí thấp mà còn nâng cao hiệu quả khai thác vàng. Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng axit lactic do vi khuẩn axit lactic tiết ra có thể đẩy nhanh tốc độ phản ứng của các ion kim loại và kim loại trong quặng, từ đó nâng cao hiệu quả khai thác vàng. Ngoài ra, vi khuẩn axit lactic còn có khả năng ức chế phản ứng oxy hóa của một số ion kim loại giúp vàng không bị oxy hóa và thất thoát trong quá trình chiết xuất.

Tuy nhiên, việc ứng dụng vi khuẩn axit lactic trong chiết xuất vàng vẫn gặp phải một số thách thức. Trước hết, quá trình nuôi cấy và chiết xuất vi khuẩn axit lactic đòi hỏi phải có sự hỗ trợ về kỹ thuật và thiết bị nhất định, điều này có thể gây khó khăn cho một số công ty khai thác vàng nhỏ. Thứ hai, cơ chế của vi khuẩn axit lactic trong quá trình chiết xuất vàng cần được nghiên cứu và khám phá thêm để phát huy tốt hơn vai trò của nó.

150 tỷ tấn vàng trong vỏ trái đất: axit hữu cơ và polysaccharide ngoại bào được tạo ra từ quá trình lên men sữa chua hấp thụ vàng

Theo thống kê, trữ lượng vàng trong vỏ trái đất lên tới 150 tỷ tấn. Tuy nhiên, do vàng được phân bố rộng rãi và chôn sâu dưới lòng đất nên các phương pháp khai thác truyền thống tốn nhiều thời gian, công sức và gây thiệt hại nghiêm trọng cho môi trường. Do đó, việc khám phá một cách khai thác vàng hiệu quả và thân thiện với môi trường hơn đã trở thành ưu tiên hàng đầu.

Trong bối cảnh đó, các nhà khoa học bắt đầu chú ý đến sữa chua, một loại thực phẩm dường như không liên quan gì đến vàng. Nghiên cứu cho thấy các axit hữu cơ và polysacarit ngoại bào được tạo ra trong quá trình lên men sữa chua có khả năng hấp phụ mạnh, có thể hấp phụ và cố định các ion vàng trong dung dịch trên bề mặt của nó.

Vậy tại sao nó lại có tác dụng như vậy? Trước hết, các axit hữu cơ được tạo ra trong quá trình lên men sữa chua có tính axit cao. Tính axit này có thể tương tác với lực hút cation của các ion vàng, cho phép các ion vàng được hấp phụ và cố định một cách hiệu quả. Thứ hai, là một chất polymer phức tạp, polysacarit ngoại bào chứa nhiều nhóm hoạt động trong cấu trúc của nó. Các nhóm hoạt động này có thể hình thành liên kết phối hợp với các ion vàng, từ đó tăng cường khả năng hấp phụ.

Qua xác minh thực nghiệm, các nhà khoa học nhận thấy rằng bằng cách cho axit hữu cơ và polysaccharide ngoại bào được tạo ra từ quá trình lên men sữa chua tiếp xúc với dung dịch vàng, các ion vàng có thể nhanh chóng được hấp phụ và chuyển hóa thành vàng rắn. Phương pháp này không chỉ mang lại hiệu quả cao trong việc khai thác vàng mà còn có lợi ích về môi trường. So với các phương pháp khai thác truyền thống, phương pháp khai thác vàng mới này không đòi hỏi phải phá hủy vỏ trái đất trên quy mô lớn và có thể giảm thiểu thiệt hại cho môi trường sinh thái.

Các axit hữu cơ và polysaccharide ngoại bào được tạo ra từ quá trình lên men sữa chua cũng có đặc tính tái tạo. Sau khi vàng được hấp phụ, các axit hữu cơ và polysacarit ngoại bào này có thể được thu hồi thông qua các phương pháp xử lý đơn giản và tái sử dụng trong quy trình chiết xuất vàng để tái chế tài nguyên.

Phát hiện này không chỉ có ý nghĩa lớn đối với việc khai thác vàng mà còn cung cấp những ý tưởng mới cho việc phát triển các nguồn tài nguyên khoáng sản khác. Trong tương lai, các nhà khoa học có thể khám phá nhiều khả năng hơn và mở rộng hơn nữa các phương pháp khai thác tài nguyên khoáng sản bằng cách nghiên cứu các axit hữu cơ và polysacarit ngoại bào được tạo ra bằng cách lên men các loại thực phẩm khác nhau.

Phương pháp mới tách vàng từ sữa chua: một chất nào đó trong sữa chua tạo thành phức chất với ion vàng

Sữa chua rất giàu chất dinh dưỡng và hoạt chất. Tuy nhiên, sữa chua có nhiều thứ hơn là chỉ là một loại thực phẩm. Trong khi nghiên cứu thành phần của sữa chua, các nhà khoa học vô tình phát hiện ra rằng sữa chua có chứa một chất có thể tạo thành phức chất ổn định với các ion vàng. Phát hiện này đã thu hút sự quan tâm rộng rãi và được coi là một giải pháp mới để khai thác vàng.

Ion vàng là các ion kim loại khó xử lý. Các phương pháp chiết xuất vàng truyền thống thường yêu cầu sử dụng thuốc thử hóa học và điều kiện nhiệt độ cao, gây ô nhiễm môi trường và chi phí cao. Tuy nhiên, chất này trong sữa chua có thể tương tác với các ion vàng ở nhiệt độ phòng để tạo thành phức chất, mang lại phương án chiết xuất vàng thân thiện với môi trường và tiết kiệm hơn.

Các nhà nghiên cứu đã tiến hành phân tích và thử nghiệm chuyên sâu về các chất có trong loại sữa chua này và phát hiện ra rằng đây là một hợp chất polysaccharide đặc biệt. Hợp chất polysaccharide này có ái lực vàng cao và có thể tương tác mạnh với các ion vàng. Ngoài ra, các thành phần khác trong sữa chua cũng đóng vai trò hiệp đồng, tăng cường hơn nữa khả năng liên kết của hợp chất polysaccharide và ion vàng để tạo thành phức hợp ổn định.

Trong ứng dụng thực tế, các nhà khoa học đã áp dụng thành công phát hiện mới này vào thực tiễn khai thác vàng. Họ đã sử dụng polysaccharide trong sữa chua để phản ứng với dung dịch chứa ion vàng và phát hiện ra rằng vàng có thể được chiết xuất một cách hiệu quả. Hơn nữa, phương pháp này không cần xử lý ở nhiệt độ cao, giảm tiêu thụ năng lượng và ô nhiễm môi trường, đồng thời giảm đáng kể chi phí khai thác vàng.

Việc phát hiện ra một phương pháp mới để chiết xuất vàng từ sữa chua đã mang lại sự khai sáng quan trọng cho ngành khai thác vàng. Trước đây, việc khai thác vàng chủ yếu dựa vào công nghệ và thiết bị chế biến truyền thống, tuy nhiên các phương pháp này thường không hiệu quả và gây thiệt hại rất lớn cho môi trường. Giờ đây, có một phương pháp mới để chiết xuất vàng từ sữa chua có thể cách mạng hóa việc khai thác vàng. Trong tương lai, các hợp chất polysacarit trong sữa chua có thể được sử dụng trong xử lý chất thải mỏ vàng để thu hồi hiệu quả tài nguyên kim loại, giảm tiêu thụ tài nguyên thiên nhiên và đạt được mục tiêu phát triển bền vững.