金價瘋漲，我們有可能通過人造黃金一夜暴富嗎？_風聞

這幾天黃金金價大漲又突然跳水，彷彿一個驚心動魄的“財富過山車”，國內多家珠寶首飾店裏的足金首飾最高早已衝破1000元/克。

面對跌宕起伏的金價，一些人在發懵：“要不要行動？”“該買還是該賣？”

雖然小編對金價的漲落無法預判，也不敢給出什麼建議，但是作為一名凝聚態物理人，小編還是對金屬材料有那麼些瞭解的 

 

那麼，今天小編就從材料和物理的角度，化身為一名“黃金礦工”，帶大家一起來體會一下黃金的魅力，尋找一下人造黃金的方法，希望和各位一起早日一夜暴富！

黃金的魅力

從古至今，黃金都是備受青睞的金屬材料之一，古代的宮殿可以採用貼金裝飾，一些器皿、首飾也都採用貼金或者直接由黃金打造，貼金裝飾可以彰顯尊貴和權威。

布靈布靈的~

而在現代工業中，在手機、計算機、電視機等諸多電子電器中都有少量的黃金，據估計，一部手機中就大概含有50 mg黃金。

無論是貴重的裝飾品、生活器具，還是作為流通的貨幣，幾乎從人類發現它的那一刻起，黃金就成了大家競相爭奪的珍寶。它究竟有哪些與眾不同之處呢？

01 黃金有着獨特的金黃色金屬光澤，並且它具有抗氧化性，在自然光下不易褪色；

02 黃金的密度高達19.3 g/cm³，易通過重量鑑別真偽，並且金具有極佳的延展性和可塑性，比如1 g黃金就可以被拉成兩公里的細絲，或者被壓成僅0.1 μm的金箔（約頭髮直徑的1/500）；

03 黃金的導電性在金屬中排名第三（次於Ag和Cu），但抗氧化性遠超銀和銅，因此用於高精度電子觸點，並且它的熔點約為1064 ℃，比大部分工業元素（如Fe熔點在1538 ℃）要低，便於鑄造加工；

04 黃金還具有很高的抗腐蝕性，黃金在常温下幾乎不與氧氣、水反應，即使高温下也不易氧化，並且它不溶於單一酸（如鹽酸、硫酸），但可溶於王水（濃鹽酸與硝酸的混合物）。

正是由於黃金具有的非凡物理和化學性質，使其被廣泛應用到了人類的生活生產中，它也被人們當作一種美好祝願的象徵。

瞭解完了黃金的獨特魅力，下面就讓我們正式邁進**“鍊金”之旅**~

古法鍊金真的可行嗎？

首先讓我們先穿越回公元200年前的古埃及，跟着當時的鍊金術士瞭解一下“古法鍊金”。

中世紀鍊金作坊的內景，展示了許多對鍊金術而言很重要的符號象徵，如太陽、月亮、獅子和蛇、天平、正方形、植物、十字架，以及最重要的元素——火

最早關於鍊金術的記錄是來源於古埃及的德莫克里特斯（沒錯，就是那個提出原子不可再分的），那時候的鍊金術士多用染料和礦石鍊金，配方中往往都採用一些太陽、月亮、十字架等一些隱晦不明的元素，後人很難理解。當然，他們最後的鍊金結果除了產生一些劇毒物質外，沒有產生真正的黃金。

慢慢地時間來到了14世紀，這時有些新的鍊金術被人們提出，其中一種名為“哲人石”的方法被廣為流傳，鍊金術士們相信只要獲得了這種神奇的石頭，就能將廉價金屬轉變為貴金屬，從而實現點石成金。

為了得到哲人石，人們把汞、硫磺和礦物鹽混合在一起加熱並蒸餾，人們發現，汞這種金屬在常温下是呈現液態，如果把它和其他金屬混合，就能發生汞齊化反應形成合金，再利用汞的低沸點特性，將汞蒸發出來就能夠得到金屬。

有時候人們可能會得到具有金的部分特點的金屬，或者是不經意將反應物本身含有的金提煉出來了。這就導致當時的人們誤以為汞可以鍊金。

不過隨着科學技術的不斷進步和人們思想的啓蒙，鍊金術逐漸受到了越來越多的質疑和挑戰。

直到拉瓦錫、門捷列夫等人通過精密定量實驗，推翻了燃素説，建立了現代化學，從根源上否定了古法鍊金術，鍊金術才從歷史上落下帷幕。

手機裏藏着個巨大“金礦”？

近期金價狂漲，網絡視頻平台上隨處可見的土法廢料鍊金，看着視頻裏最後閃閃發光的一顆顆金錠子，不少人心動不已：難道手機裏藏着一個巨大“金礦”？

一堆鍍金的電子元器件廢料、幾個燒杯、幾瓶化學試劑，再加上一把高温噴槍，就可以開啓一段奇妙的土法鍊金之旅啦！

首先，“鍊金術士”們先把收集來的鍍金廢料剪碎，並將其放進配製好的**“脱金水”**，靜置幾個小時再過濾雜質就可以得到含金廢液。

第一步：脱金，脱金水可以採用王水（危險！需嚴格防護）或者碘-碘化鉀溶液 視頻來源：還原法提煉黃金技術操作全過程

接下來，使用鹽溶液或者鋅條將金置換出來：

2HAuCl4+3Na2SO3+3H2O→2Au↓+3Na2SO4+8HCl

2HAuCl4+3Zn→2Au↓+3ZnCl2+2HCl

這裏視頻加入的是鋅絲，使用鋅絲反應會更加劇烈，置換結束後，隨後又是一輪靜置、過濾、烘乾，加入王水溶解金渣並過濾得到金水。

第二步：置換黃金  視頻來源：還原法提煉黃金技術操作全過程

最後放入還原劑把金水裏的金子提取出來，再進行過濾就可以得到珍貴的海綿金。

第三步：提純海綿金  視頻來源：還原法提煉黃金技術操作全過程

到了這一步，接下來只需要拿起高温噴槍，對着坩堝裏的海綿金一頓猛噴，就可以收穫一坨真正的黃金。

視頻來源：還原法提煉黃金技術操作全過程

伴隨最後的冷卻、上稱、收穫快樂與財富，簡單的化學，極致的享受，這就是知識的饋贈。

視頻來源：還原法提煉黃金技術操作全過程

廢料鍊金雖説是也是“鍊金”，不過鍊金術士們不用再尋找哲人石，從化學科學的角度，只要通過各種化學試劑就可以大力出奇跡。

 

提純黃金的工藝流程

既然土法廢料鍊金可以煉出真金，那如果我們收集足夠多的電子元件廢料，是不是可以實現“黃金自由”呢？

但仔細思考一下，在這個鍊金過程中會產生各種有毒氣體（比如王水反應會產生NO和Cl2），有些土法廢料鍊金過程中還會使用汞或者氰化物，產生汞化合物或者HCN對環境造成了嚴重的污染。同時，在鍊金過程中使用王水等強酸，而大部分小作坊土法鍊金往往沒有任何防護措施，這也可能對人體造成傷害。

2002年的貴嶼鎮

其實，早在上世紀我國就對土法廢料鍊金的危害有了認識和整改措施，並且禁止電子廢料流入，但是還是出現了全球電子垃圾第一城——貴嶼。在上世紀90年代中期，貴嶼地下水便因重度污染而無法飲用，而當地衞生院通過對貴嶼鎮一轄村進行體檢發現，全村80%以上的中小學生都患有呼吸道疾病……

可見，土法廢料鍊金帶來的危害比背後帶來的“暴利”要更加暴力。

用“鑷子”就可以把汞變成金？

不論是古法鍊金還是廢料鍊金，這些方法中的原子只是發生了破裂和重組，整個過程是元素守恆的。那麼，元素不守恆的過程能否發生呢？早在1901年，索迪和盧瑟福兩人發現放射性的釷可以自發轉變為鐳。也就是説，可以通過元素不守恆的過程，讓其他元素轉化成金元素！

要實現這一過程，我們得先來了解一下什麼是原子核。根據盧瑟福模型，原子核由質子和中子共同構成，而元素的種類是根據質子的多少進行區分的。也就是説，原子核內有多少質子，就代表着這個原子是多少號元素。

那如果我們能夠將其他金屬原子的質子拿出一個或者幾個，是不是就可以將其轉化成金？

 通過查看元素週期表可以發現，金是第79號原子，而汞是80號原子，也就是説，如果用一個特製的“鑷子”將汞原子中的一個質子取出，那就可以成功地“點石成金”啦！但是，原子核是由質子和中子組成，它們通過強相互作用力結合在一起，如果要分離出一個質子需要多高的能量呢？我們簡單地估算一下。

要實現“點石成金”，需要兩部分能量，分別是質子分離能和庫倫勢壘，質子分離能B是由原核的結合能B(A, Z)減去分離質子後新核的結合能B(A-1, Z-1)。而結合能B可以通過液滴模型進行計算：

其中，av是體積能係數，as是表面能係數，ac是庫倫能係數，aA是對稱能係數，δ是修正項。

再加上庫倫勢能，最後通過估算，對於汞這種重核元素來説，分離出一個質子的能量在MeV量級，這在微觀層面是一個極高的能量！那我們要如何能夠找到這樣一個能量極高的“鑷子“呢？答案就是高能粒子！根據相對論的質能方程，粒子的能量E滿足：

其中m0為粒子的靜止質量，c為光速，v為粒子的速度。通過高能粒子加速器將粒子加速接近光速，高能粒子將具有極大的能量，其能量足以實現原子核的撬動！

早在1980年的時候，美國勞倫斯伯克利國家實驗室的研究人員，就利用高能粒子加速器，將氦原子加速到接近光速的速度，用其轟擊Bi（質子數為83）的原子核。在這種高能粒子的轟擊下，有部分Bi便因為失去質子，而變成了質子數為79的金元素。實驗結束後人們卻發現，在這一過程中，裝置耗費了極大的電能，而最後生產出的金卻簡直少得可憐。經過計算要生成一盎司金就得耗費接近一億美元，而一盎司金市場只能賣到兩千多美元，可以説是一夜暴負了！

雖然按照現在的科技成功製備出了人造黃金，但是離黃金自由和一夜暴富的目標還有很長的路需要走。

參考文獻：

[1]約翰·埃姆斯利.致命元素：毒藥的歷史[M].2012.

[2]薛光,鞠軍,楊春東.從含金電子元件廢料中提取金的試驗研究[J].黃金,2010,31(12):52-53.

[3]Energy dependence of 209Bi fragmentation in relativistic nuclear collisions, Physical Review C. 23 (3): 1044, (1981)