แร่ทองคำ คืออะไร

แร่ทองคำเป็นชนิดของแร่ที่มีทองคำเป็นส่วนประกอบสำคัญ ทองคำ (Au) เป็นธาตุเคมีที่มีเลขอะตอม 79 และเป็นโลหะมีค่า  ที่มนุษย์รู้จักและใช้ประโยชน์มาอย่างยาวนานในประวัติศาสตร์  ทองคำเป็นที่ต้องการอย่างมากเนื่องจากคุณสมบัติที่โดดเด่นหลายประการ ได้แก่

• ความหายาก: ทองคำเป็นธาตุที่พบได้น้อยในเปลือกโลก ทำให้มีมูลค่าสูง
• ความสวยงาม: สีเหลืองทองและความเงางามทำให้ทองคำเป็นที่นิยมในการทำเครื่องประดับ
• ความทนทาน: ทองคำไม่เกิดสนิมหรือหมองง่าย ทำให้เหมาะสำหรับการเก็บรักษาระยะยาว
• การนำไฟฟ้า: ทองคำเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม จึงมีประโยชน์ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
• ความเหนียวและยืดหยุ่น: ทองคำสามารถตีแผ่เป็นแผ่นบางหรือดึงเป็นเส้นลวดได้โดยไม่แตกหัก

ปริมาณทองคำในแร่มีความแตกต่างกันอย่างมาก ตั้งแต่ไม่กี่กรัมไปจนถึงหลายออนซ์ต่อตัน โดยทั่วไป แร่ที่มีปริมาณทองคำมากกว่า 1 กรัมต่อตันถือว่ามีความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจในการทำเหมือง อย่างไรก็ตาม ความคุ้มค่าในการทำเหมืองยังขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่นๆ เช่น ราคาทองคำในตลาดโลก ต้นทุนการทำเหมือง และเทคโนโลยีที่ใช้ในการสกัด

แร่ทองคำมีความสำคัญทางเศรษฐกิจอย่างมาก เนื่องจากทองคำถูกใช้เป็นเครื่องมือทางการเงินและการลงทุนมาอย่างยาวนาน นอกจากนี้ ในปัจจุบันทองคำยังมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อิเล็กทรอนิกส์ การแพทย์ และเทคโนโลยีอวกาศ

แร่ทองคำมีลักษณะทางกายภาพและเคมีที่โดดเด่นหลายประการ

ลักษณะเหมืองแร่ทองคำ1. สีและความมันวาว:  แร่ทองคำมีสีเหลืองสว่างเป็นเอกลักษณ์ และมีความมันวาวสูง สีของทองคำเกิดจากการดูดกลืนแสงสีน้ำเงินของอิเล็กตรอนอิสระบนพื้นผิว ทำให้แสงที่สะท้อนออกมามีสีเหลืองทอง ความมันวาวของทองคำเป็นลักษณะเฉพาะที่ทำให้มันแตกต่างจากแร่อื่นๆ

2.  ความหนาแน่น:  แร่ทองคำมีความหนาแน่นสูงถึง 19.32 g/cm³ ที่อุณหภูมิห้อง ทำให้มันเป็นหนึ่งในแร่ที่หนักที่สุด ความหนาแน่นสูงนี้ทำให้การแยกทองคำออกจากแร่อื่นๆ ด้วยวิธีการทางกายภาพเป็นไปได้ง่ายขึ้น

3.  จุดหลอมเหลวและจุดเดือด:

• จุดหลอมเหลว: 1,064.18°C (1,947.52°F)
• จุดเดือด: 2,856°C (5,173°F)

จุดหลอมเหลวและจุดเดือดที่สูงนี้ทำให้ทองคำมีความทนทานต่อความร้อนสูง ซึ่งเป็นประโยชน์ในการใช้งานที่ต้องทนความร้อนสูง

4.  ความนำไฟฟ้าและความนำความร้อน:  แร่ทองคำเป็นตัวนำไฟฟ้าและความร้อนที่ดีเยี่ยม โดยมีค่าการนำไฟฟ้าเป็นอันดับสามรองจากเงินและทองแดง คุณสมบัตินี้ทำให้ทองคำมีประโยชน์อย่างมากในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์

5.  ความเหนียวและความยืดหยุ่น:  แร่ทองคำมีความเหนียวและยืดหยุ่นสูงมาก สามารถตีเป็นแผ่นบางได้ถึง 0.1 ไมครอน หรือดึงเป็นเส้นลวดยาวได้ถึง 2 กิโลเมตรจากทองคำเพียง 1 กรัม คุณสมบัตินี้ทำให้ทองคำสามารถนำไปใช้ในงานที่ต้องการความบางหรือความยืดหยุ่นสูง

6.  การสะท้อนแสง:  แร่ทองคำสะท้อนรังสีอินฟราเรดได้ดีมาก ทำให้มีการใช้งานในการป้องกันความร้อนในอวกาศ และในอุปกรณ์ป้องกันความร้อนต่างๆ

แร่ทองคำแบบ Carbonaceous

•    ลักษณะ: มีคาร์บอนอินทรีย์เป็นส่วนประกอบสำคัญ ซึ่งสามารถดูดซับทองคำได้
•    แหล่งที่พบ: มักพบในหินตะกอนหรือชั้นถ่านหิน
•    การสกัด: ต้องใช้วิธีการพิเศษ เช่น การเผาไหม้เพื่อกำจัดคาร์บอน หรือการใช้สารเคมีพิเศษ
•    ตัวอย่างแหล่งแร่: บางส่วนของเหมือง Carlin ในเนวาดา สหรัฐอเมริกา, แหล่งแร่ในเขต Witwatersrand ของแอฟริกาใต้

แร่ทองคำแบบ Orogenic

•    ลักษณะ: เกิดจากการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและการแปรสภาพของหิน
•    แหล่งที่พบ: มักพบในเส้นควอตซ์หรือเขตรอยเฉือน ในระดับลึกของเปลือกโลก
•    การสกัด: อาจใช้วิธีการแยกด้วยแรงโน้มถ่วงหรือการชะละลายด้วยไซยาไนด์ ขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะของแหล่งแร่
•    ตัวอย่างแหล่งแร่: แหล่งแร่ทองคำในเขต Abitibi ของแคนาดา, เหมือง Kalgoorlie ในออสเตรเลีย

แร่ทองคำแบบ Epithermal

•    ลักษณะ: เกิดใกล้พื้นผิวโลกโดยการกระทำของของเหลวร้อน
•    แหล่งที่พบ: มักเกี่ยวข้องกับหินภูเขาไฟหรือระบบความร้อนใต้พิภพ
•    การสกัด: มักใช้วิธีการชะละลายด้วยไซยาไนด์ หรือการลอยแร่ในกรณีที่มีแร่ซัลไฟด์
•    ตัวอย่างแหล่งแร่: เหมือง Yanacocha ในเปรู, เหมือง Hishikari ในญี่ปุ่น

แร่ Porphyry gold-copper

•    ลักษณะ: ประกอบด้วยแร่ทองแดงและทองคำ มักมีเกรดต่ำแต่ปริมาณมาก
•    แหล่งที่พบ: มักเกี่ยวข้องกับหินอัคนีแทรกซอนในเขตภูเขาไฟ
•    การสกัด: ใช้วิธีการลอยแร่เพื่อแยกแร่ทองแดงและทองคำ ตามด้วยการสกัดด้วยไซยาไนด์
•    ตัวอย่างแหล่งแร่: เหมือง Grasberg ในอินโดนีเซีย, เหมือง Bingham Canyon ในสหรัฐอเมริกา

ประโยชน์ของแร่ทองคำ

1.  อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์:

•   ใช้ในการผลิตขั้วต่อและสายไฟขนาดเล็ก เนื่องจากทองคำเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมและไม่เกิดสนิม
•    เคลือบหน้าสัมผัสในแผงวงจร เพื่อป้องกันการกัดกร่อนและเพิ่มประสิทธิภาพในการนำไฟฟ้า
•    ผลิตทรานซิสเตอร์และไมโครชิปที่ต้องการความเสถียรสูง โดยเฉพาะในอุปกรณ์ที่ต้องทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

2.  เครื่องประดับ:

•    ผลิตเครื่องประดับมีค่า เช่น แหวน สร้อยคอ ต่างหู ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมที่ใช้ทองคำมากที่สุด
•    สร้างโลหะผสมที่มีสีและความแข็งแรงต่างกัน เช่น ทองขาว (ผสมกับนิกเกลหรือพาลาเดียม) ทองชมพู (ผสมกับทองแดง)
•    ใช้ในงานหัตถกรรมและศิลปะ เนื่องจากความสวยงามและความทนทาน

3.  การลงทุนและการเงิน:

•    ใช้เป็นทุนสำรองของธนาคารกลาง เพื่อสร้างความมั่นคงทางการเงินให้กับประเทศ
•    เป็นสินทรัพย์ลงทุนในรูปแบบของแท่งทองคำ เหรียญทองคำ หรือกองทุนทองคำ
•    ใช้เป็นเครื่องป้องกันความเสี่ยงทางการเงิน โดยเฉพาะในช่วงเศรษฐกิจไม่แน่นอนหรือเงินเฟ้อสูง

4.  การแพทย์:

•    ใช้ในทันตกรรมสำหรับการอุดฟันและครอบฟัน เนื่องจากความทนทานและไม่ทำปฏิกิริยากับสารในปาก
•    รักษาโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ด้วยสารประกอบทองคำ ซึ่งช่วยลดการอักเสบ
•    วินิจฉัยและรักษามะเร็งด้วยอนุภาคนาโนทองคำ ซึ่งสามารถนำส่งยาไปยังเซลล์มะเร็งได้อย่างแม่นยำ
•    ใช้ในการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ต้องการความเที่ยงตรงสูง

5.  อุตสาหกรรมอวกาศ:

•    เคลือบดาวเทียมและยานอวกาศเพื่อสะท้อนรังสีอินฟราเรด ช่วยควบคุมอุณหภูมิของยานอวกาศ
•    ใช้ในหมวกนักบินอวกาศเพื่อป้องกันรังสีความร้อน
•    ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทนต่อสภาพแวดล้อมในอวกาศ

6.  อุตสาหกรรมอาหาร:

•    ใช้เป็นส่วนประกอบในอาหารและเครื่องดื่มหรู เช่น ทองคำเปลว
•    ตกแต่งขนมและอาหารพิเศษ เพื่อเพิ่มมูลค่าและความสวยงาม

7.  การวิจัยและเทคโนโลยี:

•    ผลิตกระจกพิเศษที่สะท้อนความร้อน ใช้ในอาคารและยานพาหนะ
•    ใช้ในเซนเซอร์และอุปกรณ์วัดความแม่นยำสูง เช่น ในอุปกรณ์วัดทางวิทยาศาสตร์
•    พัฒนานาโนเทคโนโลยี โดยใช้อนุภาคนาโนทองคำในการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ

8.  อุตสาหกรรมเคมี:

•    ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการทางเคมีหลายชนิด เช่น การผลิตพลาสติก
•    ใช้ในการผลิตเซลล์เชื้อเพลิงและแบตเตอรี่ประสิทธิภาพสูง

9.  การอนุรักษ์และบูรณะ:

•    ใช้ในการบูรณะโบราณวัตถุและงานศิลปะ เนื่องจากความทนทานและไม่เกิดปฏิกิริยากับวัสดุอื่น
•    ใช้ในการอนุรักษ์เอกสารสำคัญทางประวัติศาสตร์

10.  เทคโนโลยีสีเขียว:

•     ใช้ในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ประสิทธิภาพสูง
•     พัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาที่ช่วยลดมลพิษในอากาศและน้ำ