Ciclo do ouro - Gold cycle
O ciclo do ouro é o ciclo biogeoquímico do ouro através da litosfera , hidrosfera , atmosfera e biosfera . O ouro é um metal de transição nobre que é altamente móvel no meio ambiente e sujeito a ciclos biogeoquímicos, impulsionado em grande parte por microorganismos. O ouro passa por processos de solubilização, estabilização, biorredução, biomineralização , agregação e utilização de ligante ao longo de seu ciclo. Esses processos são influenciados por várias populações microbianas e pelo ciclo de outros elementos, como carbono, nitrogênio e enxofre. O ouro existe em várias formas no ambiente da superfície da Terra, incluindo complexos de Au (I / III), nanopartículas e partículas de ouro de placer (pepitas e grãos). O ciclo biogeoquímico do ouro é altamente complexo e fortemente entrelaçado com o ciclo de outros metais, incluindo prata, cobre, ferro, manganês, arsênio e mercúrio. O ouro é importante no campo da biotecnologia para aplicações como exploração mineral, processamento e remediação, desenvolvimento de biossensores e sistemas de entrega de drogas, catalisadores industriais e para recuperação de ouro de lixo eletrônico.
Litosfera
| Parte de uma série sobre |
| Ciclos biogeoquímicos |
|---|
 |
A litosfera é o reservatório dominante de ouro, contendo cerca de 2,6x10 13 Mg. Hoje, o ouro existe principalmente como eletrum , em depósitos de rocha dura como teluretos e como partículas em placers na crosta terrestre. O ciclo do ouro começa com o intemperismo microbiano de rochas e minerais contendo ouro, que mobilizam ouro no ambiente por meio da liberação de ouro elementar e solubilização. Os depósitos de ouro de Witwatersrand hospedam aproximadamente 30% dos recursos mundiais de ouro, uma grande proporção dos quais está diretamente associada ao carbono orgânico derivado de esteiras microbianas. O minério de ouro foi extraído em muitos países, incluindo Japão, Índia, Espanha, Iugoslávia, África do Sul, Austrália, Estados Unidos da América, Canadá, Colômbia, México e Brasil.
oceano
O reservatório oceânico contém uma estimativa de 5,6x10 9 mg de ouro e a concentração de ouro oceânica é de cerca de 4 ng Au / L, com valores mais elevados em algumas águas costeiras. Os íons Au (I / III) e os coloides Au (0) são instáveis sob condições de superfície em soluções aquosas e comumente formam complexos de ligantes com substâncias excretadas por microrganismos. Semelhante à prata e ao mercúrio, esses complexos de Au (I / III) móveis são tóxicos por natureza. Algumas bactérias que vivem em biofilmes em superfícies de partículas de ouro de placer lidam com essa toxicidade precipitando complexos de Au (I / III) que levam à biomineralização do ouro. Outras arquéias, bactérias redutoras de ferro e algumas bactérias redutoras de sulfato desenvolveram métodos para regular e desintoxicar seu ambiente imediato quando os íons Au (III) estão presentes em níveis tóxicos. Bactérias lito-autotróficas oxidantes de ferro e enxofre quebram minerais de sulfeto hospedeiros de ouro, liberando ouro como partículas de liga ou complexos de Au (I) -tiossulfato. Eventualmente, as nanopartículas de ouro liberadas por esses processos sofrem transformação, são dispersas nos oceanos ou se acumulam nos sedimentos.
Atmosfera
A atmosfera é o menor reservatório de ouro, contendo cerca de 370 mg. Os compostos de ouro mais voláteis são Au 2 Cl 6 , que pode ocorrer em gases vulcânicos, e AuF 3 .
Influências e interações de outros ciclos biogeoquímicos
O ciclo biogeoquímico do ouro é afetado pelos ciclos do carbono, nitrogênio, enxofre e ferro. A decomposição do carbono orgânico sob condições anóxicas cria uma ampla gama de intermediários orgânicos, por exemplo, ácidos orgânicos, que são determinantes importantes da mobilidade do ouro. Os principais processos microbianos no ciclo do nitrogênio podem ser influenciados pelo ouro e vice-versa; por exemplo, bactérias desnitrificantes autotróficas podem desestabilizar complexos de Au e podem desempenhar um papel na ciclagem do ouro. No geral, é provável que a mobilidade do ouro, a biomineralização e os processos de formação de minério sejam afetados pelos compostos reativos contendo nitrogênio. O ouro é comumente incorporado em sulfetos de ferro e adsorvido por precipitados de Fe (III) -oxi-hidróxido; a oxidação da pirita contendo ouro pode levar à mobilização de complexos de ouro solúveis.
Terra Antiga
Ao longo da história da Terra, a interação de ouro, microorganismos e condições físico-químicas como pH e potencial redox levaram à agregação de partículas de ouro para formar grãos e pepitas. As cianobactérias em águas superficiais rasas nas primeiras anóxicas da Terra acumulavam complexos de ouro dissolvidos na água e a modelagem geoquímica indica que a solubilidade do ouro em corpos d'água antigos era muito maior do que hoje. Evidências experimentais sugerem que na Terra primitiva, extremófilos redutores de Fe (III) e bactérias redutoras de sulfato podem ter contribuído para a formação de depósitos contendo ouro.
Veja também
Referências
- ^ a b c d e Bowen, HJM (1985), Bowen, HJM; Frevert, T .; Grant, WD; Kratz, G. (eds.), "The Cycles of Copper, Silver and Gold" , The Natural Environment and the Biogeochemical Cycles , The Handbook of Environmental Chemistry, Berlin, Heidelberg: Springer, 1 / 1D, pp. 1-27, doi : 10.1007 / 978-3-540-39209-5_1 , ISBN 978-3-540-39209-5, recuperado em 2021-03-21
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p Sanyal, SK; Shuster, J; Reith, F (2019). "A ciclagem de elementos biogênicos impulsiona o ciclo biogeoquímico do ouro" . Revisões da Ciência da Terra . 190 : 131–147. Bibcode : 2019ESRv..190..131S . doi : 10.1016 / j.earscirev.2018.12.010 . hdl : 2440/124335 . ISSN 0012-8252 .
- ^ a b c d e Southam, Gordon; Lengke, Maggy F .; Fairbrother, Lintern; Reith, Frank (2009). "The Biogeochemistry of Gold" . Elements . 5 (5): 303–307. doi : 10.2113 / gselements.5.5.303 . ISSN 1811-5209 .