"Urban mining", återvinning av ädelmetaller från elektroniska prylar, blir allt viktigare, även om processer som är både effektiva och miljömässigt godartade fortfarande är knappa. Ett internationellt team av forskare har nu tittat djupare på guldupplösning, särskilt, hur organiska tiolinnehållande föreningar hjälper till att lösa upp elementärt guld. Deras studie publiceras i tidskriften Angewandte Chemie föreslår selektivt, snabb, och bekväma tiolassisterade guldlakningsprocesser.

Det traditionella sättet att återvinna guld "avfall" är att smälta:tandguld och smycken kan återvinnas nära 100 procent. Återvinning av ädelmetaller i smartphones, datorer, och andra elektroniska prylar är mycket svårare, och återhämtningskvoten är fortfarande låg. Trots deras överflöd av elektroniska enheter, deras relativa innehåll är fortfarande för lågt för att möjliggöra riktigt ekonomisk stadsbrytning.

Den traditionella gruvmetoden för guld är hydrometallurgisk cyanidläckning, som producerar en stor mängd farligt avfall samtidigt som det är relativt oselektivt. Nyare begrepp förlitar sig på komplexbildningen av guld i organiska lösningar eftersom det bildar lösliga komplex med svavelhaltiga reagenser. Dock, processerna måste vara genomförbara i stor skala och ändå undvika giftiga eller farliga föreningar. Nu, Timo Repo vid Helsingfors universitet, Finland, och hans kollegor har tittat djupare på detaljerna kring selektiv guldutvinning i organisk lösning. De föreslår en effektiv guldåtervinningsmetod från elektroniskt avfall med pyridintioler och väteperoxid som reagens, den kemiska dimetylformamiden som organiskt lösningsmedel, och, valfritt, elementärt svavel för att minska reagensbelastningen.

Pyridintiol är pyridin, en kvävehaltig aromatisk ring, med en tiolgrupp, SH, läggs till i ringen. Reagenset binder inte bara elementärt guld för att bilda lösliga komplex, men komplexet har också en gynnsam linjär struktur som bildas av två pyridintiolmolekyler på vardera sidan av guldatomen. Vid oxidation, det omvandlas till en stabil katjonisk guldhaltig produkt i organisk lösning. Denna komplexa formation med två ligander är en guldspecialitet, gynnar upplösningen och oxidationens energi. Följaktligen, författarna rapporterade nästan kvantitativ upplösning av guld från pulver, filma, eller elektroniska kort efter 20 minuters utvinningstid.

Men hur kan guldupplösning särskiljas från andra ädla metaller? I motsats till att guld har en en-elektronoxidation, platina och palladium kräver tvåelektronoxidationer och är därför inte tillgängliga med denna metod. I kontrast, både koppar och silver bildar komplex med pyridintioler, fast inte lika effektivt som guld. Därför, innan du löser upp guldet från "guldfinger" -regionen i ett kretskort, forskarna extraherade först koppar och silver med lösningar som innehåller ammoniak och sulfat, som är etablerade metoder.

Tittar på den exakta mekanismen för tiolassisterad guldupplösning, forskarna upptäckte en förvånansvärt stor mängd svavelhaltiga sidoprodukter. Några av dem verkade vara avgörande för att fortsätta oxidationsreaktionen, till exempel ₈ , en vanlig form av elementärt svavel. Detta visade sig också vara en tillgång:Genom att lägga till externt S ₈ , ligandbelastningen kan minskas, rapporterade författarna. Deras utvinningsmetod kan markera en ny grund för mer effektiv stadsbrytning.