Emas adalah elemen kimia mudah dikenali dengan warna metalik kuningnya. Ini berharga karena kelangkaannya, ketahanan terhadap korosi, konduktivitas listrik, kelenturan, keuletan, dan keindahan. Jika Anda bertanya kepada orang-orang dari mana emas berasal, sebagian besar akan mengatakan Anda memperolehnya dari tambang, menggorok serpihan di sungai, atau mengekstraknya dari air laut. Namun, asal mula sebenarnya unsur tersebut ada sebelum pembentukan Bumi.
Pengantar Kunci: Bagaimana Emas Dibentuk?
- Para ilmuwan percaya semua emas di Bumi terbentuk dalam tumbukan bintang supernova dan neutron yang terjadi sebelum tata surya terbentuk. Dalam peristiwa ini, emas terbentuk selama proses-r.
- Emas tenggelam ke inti bumi selama pembentukan planet ini. Ini hanya dapat diakses hari ini karena pemboman asteroid.
- Secara teoritis, dimungkinkan untuk membentuk emas dengan proses nuklir fusi, fisi, dan peluruhan radioaktif. Sangat mudah bagi para ilmuwan untuk mentransmutasikan emas dengan membombardir unsur raksa yang lebih berat dan menghasilkan emas melalui pembusukan.
- Emas tidak dapat diproduksi melalui kimia atau alkimia. Reaksi kimia tidak dapat mengubah jumlah proton dalam atom. Nomor proton atau nomor atom menentukan identitas elemen.
Formasi Emas Alami
Sementara fusi nuklir dalam Matahari membuat banyak elemen, Matahari tidak dapat mensintesis emas. Energi yang cukup besar yang dibutuhkan untuk membuat emas hanya terjadi ketika bintang meledak di supernova atau kapan bintang neutron bertabrakan. Dalam kondisi ekstrem ini, unsur-unsur berat terbentuk melalui proses penangkapan neutron yang cepat atau proses-r.
Di mana Emas Terjadi?
Semua emas yang ditemukan di Bumi berasal dari puing-puing bintang mati. Saat Bumi terbentuk, unsur-unsur berat seperti besi dan emas tenggelam menuju inti planet. Jika tidak ada peristiwa lain yang terjadi, tidak akan ada emas di kerak bumi. Namun, sekitar 4 miliar tahun yang lalu, Bumi dihujani oleh dampak asteroid. Dampak ini mengaduk lapisan yang lebih dalam di planet ini dan memaksa beberapa emas masuk ke dalamnya mantel dan kerak.
Beberapa emas dapat ditemukan di bijih batu. Itu terjadi sebagai serpihan, seperti elemen asli murni, dan dengan perak pada paduan alami electrum. Erosi membebaskan emas dari mineral lain. Karena emas itu berat, ia tenggelam dan menumpuk di aliran sungai, endapan aluvial, dan lautan.
Gempa bumi memainkan peran penting, karena sesar yang bergeser dengan cepat mendekompresi air yang kaya mineral. Saat air menguap, urat kuarsa dan deposit emas ke permukaan batu. Proses serupa terjadi di dalam gunung berapi.
Berapa Banyak Emas di Dunia?
Jumlah emas yang diekstraksi dari Bumi adalah sebagian kecil dari total massa. Pada 2016, Survei Geologi Amerika Serikat (USGS) memperkirakan 5.726.000.000 troy ounces atau 196.320 ton AS telah diproduksi sejak awal peradaban. Sekitar 85% dari emas ini tetap beredar. Karena emas sangat padat (19,32 gram per sentimeter kubik), emas tidak memakan banyak ruang untuk massanya. Bahkan, jika Anda mencairkan semua emas yang ditambang hingga saat ini, Anda akan berakhir dengan kubus sekitar 60 kaki!
Namun demikian, emas menyumbang beberapa bagian per miliar massa kerak bumi. Meskipun secara ekonomis tidak layak untuk mengekstraksi banyak emas, ada sekitar 1 juta ton emas di kilometer teratas permukaan bumi. Kelimpahan emas di mantel dan inti tidak diketahui, tetapi sangat melebihi jumlah di kerak.
Mensintesis Emas Elemen
Upaya oleh alkemis untuk mengubah timbal (atau elemen lainnya) menjadi emas tidak berhasil karena tidak ada reaksi kimia yang dapat mengubah satu elemen menjadi yang lain. Reaksi kimia melibatkan transfer elektron antar unsur, yang dapat menghasilkan ion unsur yang berbeda, tetapi jumlah proton dalam inti atom adalah apa yang mendefinisikan unsurnya. Semua atom emas mengandung 79 proton, sehingga jumlah atom emas adalah 79.
Membuat emas tidak sesederhana langsung menambahkan atau mengurangi proton dari elemen lain. Metode paling umum untuk mengubah satu elemen menjadi elemen lainnya (perubahan) adalah menambahkan neutron ke elemen lain. Neutron mengubah isotop elemen, berpotensi membuat atom tidak cukup stabil untuk dipecah melalui peluruhan radioaktif.
Fisikawan Jepang Hantaro Nagaoka pertama kali mensintesis emas dengan membombardir merkuri dengan neutron pada tahun 1924. Sementara mentransmisikan merkuri menjadi emas adalah yang termudah, emas dapat dibuat dari unsur lain — bahkan timah! Ilmuwan Soviet secara tidak sengaja mengubah perisai utama reaktor nuklir menjadi emas pada tahun 1972 dan Glenn Seabord mentransmutasikan jejak emas dari timah pada 1980.
Ledakan senjata termonuklir menghasilkan tangkapan neutron yang mirip dengan proses-r di bintang. Sementara peristiwa semacam itu bukan cara praktis untuk mensintesis emas, pengujian nuklir memang mengarah pada penemuan unsur berat einsteinium (nomor atom 99) dan fermium (nomor atom 100).
Sumber
- McHugh, J. B. (1988). "Konsentrasi emas di perairan alami". Jurnal Eksplorasi Geokimia. 30 (1–3): 85–94. doi:10.1016/0375-6742(88)90051-9
- Miethe, A. (1924). "Der Zerfall des Quecksilberatoms". Die Naturwissenschaften. 12 (29): 597–598. doi: 10.1007 / BF01505547
- Seeger, Philip A.; Fowler, William A.; Clayton, Donald D. (1965). "Nukleosintesis Unsur Berat oleh Penangkapan Neutron". Seri Suplemen Jurnal Astrofisika. 11: 121. doi:10.1086/190111
- Sherr, R.; Bainbridge, K. T. & Anderson, H. H. (1941). "Transmutasi Merkuri oleh Neutron Cepat". Ulasan Fisik. 60 (7): 473–479. doi:10.1103 / PhysRev.60.473
- Willbold, Matthias; Elliott, Tim; Moorbath, Stephen (2011). "Komposisi isotop tungsten mantel bumi sebelum pengeboman terminal". Alam. 477 (7363): 195–8. doi: 10.1038 / nature10399