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Combien d'or est dans l'océan?

Combien d'or est dans l'océan?

En 1872, le chimiste britannique Edward Sonstadt a publié un rapport déclarant l'existence d'or dans l'eau de mer. Depuis lors, la découverte de Sonstadt a inspiré de nombreux scientifiques, allant de scientifiques bien intentionnés à escrocs et escrocs, à trouver un moyen de les extraire.

Quantifier les richesses de l'océan

De nombreux chercheurs ont cherché à quantifier la quantité d'or dans l'océan. La quantité exacte est difficile à cerner car l’or contient de l’eau de mer à des concentrations très diluées (de l’ordre de quelques parties par billion, soit une partie d’or par billion d’eau).

Une étude publiée dans Géochimie appliquée ont mesuré la concentration en or dans des échantillons prélevés dans l'océan Pacifique et ont révélé une concentration d'environ 0,03 partie par billion. Des études plus anciennes indiquaient une concentration d'environ 1 partie par billion pour l'eau de mer, soit environ 100 fois plus que d'autres rapports plus récents.

Certaines de ces divergences peuvent être attribuées à la présence de contamination dans les échantillons recueillis ainsi qu'aux limites de la technologie, qui, dans des études antérieures, n'étaient peut-être pas suffisamment sensibles pour détecter avec précision la quantité d'or.

Calculer la quantité d'or

Selon le National Ocean Service, il y a environ 333 millions de kilomètres cubes d'eau dans l'océan. Un mille cube équivaut à 4,17 * 109 mètres cubes. En utilisant cette conversion, nous pouvons déterminer qu’il ya environ 1,39 * 1018 mètres cubes d'eau de mer. La densité de l'eau est de 1000 kilogrammes par mètre cube, il y a donc 1,39 * 1021 kilogrammes d'eau dans l'océan.

Si nous supposons que 1) la concentration d'or dans l'océan est de 1 partie par billion, 2) cette concentration d'or est valable pour toutes les eaux de l'océan et 3) parties par billion correspondent à la masse, nous pouvons alors calculer une quantité approximative d'or dans l'océan en utilisant la méthode suivante:

  • Une partie par billion correspond à un billionième de l'ensemble, ou 1/1012.
  • Ainsi, pour savoir combien d'or il y a dans l'océan, il faut diviser la quantité d'eau dans l'océan, 1,39 * 1021 kilogrammes tels que calculés ci-dessus, par 1012.
  • Ce calcul donne 1,39 * 109 kilogrammes d'or dans l'océan.
  • En utilisant la conversion 1 kilogramme = 0,0011 tonne, nous concluons qu’il existe environ 1,5 million de tonnes d'or dans l'océan (en supposant une concentration de 1 partie par billion).
  • Si nous appliquons le même calcul à la concentration en or trouvée dans la plus récente étude, 0,03 partie par billion, nous en arrivons à la conclusion qu'il existe 45 mille tonnes d'or dans l'océan.

Mesurer la quantité d'or dans l'eau de mer

L'or étant présent en si faible quantité et inclus dans de nombreux autres composants de l'environnement, les échantillons prélevés dans l'océan doivent être traités avant de pouvoir être analysés de manière adéquate.

Préconcentration décrit le processus de concentration des traces d'or dans un échantillon, de sorte que la concentration résultante se situe dans la plage optimale pour la plupart des méthodes analytiques. Même avec les techniques les plus sensibles, cependant, la préconcentration peut encore donner des résultats plus précis. Ces méthodes incluent:

  • Enlever l'eau par évaporation, ou en gelant de l'eau puis sublimant la glace résultante. En retirant l'eau de l'eau de mer, cependant, il reste de grandes quantités de sels comme le sodium et le chlore, qui doivent être séparés du concentré avant toute analyse ultérieure.
  • Extraction par solvant, technique dans laquelle plusieurs composants d’un échantillon sont séparés en fonction de leur degré de dissolution dans différents solvants, tels que l’eau par rapport à un solvant organique. Pour cela, l'or peut être converti en une forme plus soluble dans l'un des solvants.
  • Adsorption, une technique dans laquelle les produits chimiques adhèrent à une surface telle que le charbon actif. Pour ce processus, la surface peut être modifiée chimiquement afin que l'or puisse y adhérer sélectivement.
  • Précipitant l'or en solution en le faisant réagir avec d'autres composés. Cela peut nécessiter des étapes de traitement supplémentaires qui suppriment d'autres éléments du solide contenant de l'or.

L'or peut aussi être plus loin séparé à partir d'autres éléments ou matériaux pouvant être présents dans les échantillons. Certaines méthodes pour réaliser la séparation sont la filtration et la centrifugation. Après les étapes de préconcentration et de séparation, la quantité d’or peut être mesuré en utilisant des techniques conçues pour mesurer de très faibles concentrations, notamment:

  • Spectroscopie d'absorption atomique, qui mesure la quantité d’énergie absorbée par un échantillon à des longueurs d’ondes spécifiques. Chaque atome, y compris l'or, absorbe de l'énergie selon un ensemble de longueurs d'onde très spécifique. L'énergie mesurée peut ensuite être corrélée à la concentration en comparant les résultats à un échantillon connu ou à une référence.
  • Plasma à couplage inductif spectrométrie de masse, une technique dans laquelle les atomes sont d’abord convertis en ions, puis triés en fonction de leur masse. Les signaux correspondant à ces différents ions peuvent être corrélés à la concentration en les corrélant à une référence connue.

Clés à emporter

  • L'or existe dans l'eau de mer, mais à des concentrations très diluées - estimées, dans une période plus récente, être de l'ordre de parties par billion. Cette concentration étant si faible, il est difficile de déterminer avec précision la quantité d’or présente dans l’océan.
  • Même s'il y a une abondance d'or dans l'océan, le coût d'extraction de l'or de la mer serait probablement supérieur à la valeur de l'or recueilli.
  • Les chercheurs ont mesuré ces petites concentrations d'or avec des techniques capables de mesurer de très faibles concentrations.
  • Les mesures exigent souvent que l’or soit préconcentré d’une certaine manière et séparé des autres composants d’un échantillon d’eau de mer, afin de minimiser les effets de la contamination de l’échantillon et de permettre des mesures plus précises.

Les références

  • Falkner, K. et Edmond, J. «L'or dans l'eau de mer», 1990. Lettres de sciences terrestres et planétaires, vol. 98, pages 208-221.
  • Joyner, T., Healy, M., Chakravarti, D. et Koyanagi, T. «Préconcentration pour l'analyse de traces d'eau de mer», 1967. Science et technologie de l'environnement, vol. 1, non 5, pages 417 à 424.
  • Koide, M., Hodge, V., E. Goldberg et Bertine, K. «L’or dans l’eau de mer: une vision conservatrice». Géochimie appliquée, vol. 3, non. 3, pages 237-241.
  • McHugh, J. "Concentration d'or dans les eaux naturelles." Journal of Geochemical Exploration. 1988, vol. 30, non. 1-3, pages 85-94.
  • Service océanique national. "Combien d'eau y a-t-il dans l'océan?"
  • Service océanique national. "Y a-t-il de l'or dans l'océan?"
  • Pyrzynska, K. «Développements récents dans la détermination de l'or par des techniques de spectrométrie atomique.» 2005. Spectrochimica Acta Partie B: Spectroscopie Atomique, vol. 60, non. 9-10, pages 1316-1322.
  • Veronese, K. «Le programme allemand de récupération de l'or de l'eau après la Première Guerre mondiale." Gizmodo.