ทองคำ

ทองคำเป็นแร่ธาตุชนิดหนึ่ง จัดอยู่ใน จำพวกโลหะที่มีเนื้ออ่อน สีเหลืองสุกปลั่ง ตลอดเวลา มีอุณหภูมิหลอมละลายที่ ๑๐๖๓ องศาเซลเซียส และสามารถตีให้บางเป็นแผ่นจนมีความหนาเพียง ๐.๐๐๐๑ มิลลิเมตร หรือที่เรียกกันว่า ทองคำเปลว จากคุณ-สมบัติของทองคำที่มีลักษณะเฉพาะตัว มีเนื้อสีเหลืองสุกปลั่งเป็นประกาย ไม่เป็นสนิม ไม่หมอง ไม่มีคราบไคล จึงดูสะอาดตาและนำไปใช้ประโยชน์ได้หลายอย่าง มนุษย์ รู้จักนำทองคำมาเป็นเครื่องใช้เครื่องประดับมากกว่า ๕,๐๐๐ ปี โดยมีหลักฐานจากสมัย อียิปต์โบราณ จีน และอินเดีย นอกจากนี้ ทองคำยังเป็นแร่ที่หายาก มีปริมาณน้อย ประกอบกับคุณสมบัติที่คงทน และสวยงาม จึงทำให้ทองคำเป็นแร่โลหะที่มีค่า ตีราคาให้เป็นมูลค่าซื้อขายแลกเปลี่ยนกับมูลค่าสินค้าอื่นได้ ในสมัยก่อนเคยใช้ทองคำเป็นทุนสำรองในการผลิตธนบัตรของประเทศต่างๆ แต่ปัจจุบันได้เลิกใช้ไปแล้ว หลังจากที่ได้ยกเลิกการใช้มาตรฐานทองคำในด้านการเงินระหว่างประเทศ

แหล่งกำเนิดทองคำ  ทองคำเกิดขึ้นได้จากแหล่งปฐมภูมิ (Primary  deposit)  และแหล่งทุติยภูมิ (Secondary  deposit)  
เกิดจากแหล่งปฐมภูมิ  คือ  เป็นแหล่งแร่อยู่ในสายหรือทางแร่ทองคำ (gold  bearing  vien)  ซึ่งเกิดรวมกับหินอัคนี  เช่น  เกิดรวมในสายแร่ควอตซ์ปนกับแร่ไพไรต์  แร่คาลโดไพไรต์   แร่กาลีนา   แร่สฟาเลอไรต์   ซึ่งแร่เหล่านี้มีความสัมพันธ์กับมวลหินแกรนิต   การเกิดของแร่ทองคำแบบนี้จะมีสารละลายน้ำร้อน  (hydrothermal  solution)   ที่มาจากต้นกำเนิดที่เรียกว่า หินหนืด (magma)  ซึ่งเคลื่อนตัวตามรอยแตกของหินภายใต้เปลือกโลก  ส่วนบนของมวลหินหนืดจะเป็นหินแกรนิต   และสารละลายน้ำร้อนจะตกผลึกให้เป็นแร่  หรือสายแร่ตามรอยแตก
เกิดจากแหล่งทุติยภูมิ  เป็นแหล่งแร่บนลานแร่ (placer deposit)  ซึ่งมีธารน้ำไหลผ่าน  มักปนกับแร่หนักชนิดอื่นๆที่ทนกับการสึกกร่อน  เช่น  แร่แมกนีไทต์  แร่อิลเมไนต์  แร่การ์เนต  ทองคำขาว  โดยมีชั้นดินหรือกรวดทรายปิดทับชั้นที่มีแร่ไว้   การเกิดแบบนี้ หินต้นกำเนิดมักอยู่ในภูมิ-ประเทศที่เป็นภูเขาหรือพื้นที่ลาดชัน   เมื่อเกิดการผุสลายตัวไปตามธรรมชาติ  ก็ถูกธารน้ำไหลพัดพาไปจากแหล่งเดิม  แต่ทองคำและแร่อื่นที่หนักและทนต่อการสึกกร่อนผุพัง  ก็ จะแยกตัวออกจากเศษหินดินทรายอื่นๆ และสะสมมากขึ้นตรงบริเวณที่เป็นแหล่งลานแร่ ซึ่งถ้าเป็น  แหล่งแร่ท้องน้ำ (stream deposit)  แร่จะสะสมรวมตัวกันมากขึ้นบริเวณท้องน้ำจนกลายเป็นแหล่งแร่   ส่วนการสะสมของแร่ที่มีอยู่ตามไหล่เขา  หรือที่ลาดชันใกล้กับหินต้นกำเนิด  หรือสายแร่เดิม   จะเป็นแหล่งแร่พลัด (eluvial deposit)   ต่อมาจะมีตะกอนของดิน   ทราย   กรวดมาทับถมกันเป็นชั้นหนา  จนเกิดเป็นลานหรือแหล่งแร่ทองคำ  การผลิตทองคำของโลกส่วนใหญ่จะได้จากแหล่งลานแร่ซึ่งพบได้ในทุกทวีป    แหล่งแร่ที่ถือว่าสำคัญที่สุดอยู่ที่มณฑลทรานสวาล  ในประเทศแอฟริกาใต้ ซึ่งเป็นประเทศที่ผลิตทองคำได้ถึงร้อยละ ๔๐ ของผลผลิตทั่วโลก
แหล่งแร่ทองคำในประเทศไทย 
ในประเทศไทยได้พบแหล่งแร่ทองคำ มาแล้วในหลายจังหวัด  ที่รู้จักกันดี  ได้แก่  แหล่งแร่ทองคำโต๊ะโมะ อยู่ที่อำเภอสุคิริน    จังหวัดนราธิวาส   และแหล่งทองคำในเขตอำเภอบางสะพาน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ นอกจากนี้ ยังมีแหล่งแร่ทองคำในอำเภอกบินทร์บุรี   จังหวัดปราจีนบุรี   จังหวัดกาญจนบุรี  จังหวัดเชียงราย  จังหวัดลำพูน  และจังหวัดเลย   ปัจจุบันมีการทำเหมืองแร่ทองคำในเชิงพาณิชย์ที่แหล่งแร่ทองคำชาตรี  ในบริเวณอำเภอทับคล้อ  จังหวัดพิจิตร    และ อำเภอวังโป่ง   จังหวัดเพชรบูรณ์   โดยได้พัฒนาเปิดเหมืองทองคำ  รวมทั้งตั้งโรงงานถลุงแร่ทองคำและเงิน  เมื่อเดือนพฤศจิกายน  พ.ศ.  ๒๕๔๔

ทองมักใช้ในอุตสาหกรรมไฟฟ้า เช่น ชุบเป็นจุดสัมผัสไฟฟ้า หรือใช้ชุบขาของแผ่นวงจร ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิก ก็ใช้ทองสำหรับทำทรานซิสเตอร์ และไอซีต่างๆ ในอุตสาหกรรมการบินหรืออวกาศก็ใช้ทองทำเป็นตัวถังด้านนอก ส่วนในอุตสาหกรรม เครื่องประดับนั้นก็ใช้ทองเป็นตัวเครื่องประดับเองหรือใช้ทองชุบภายนอกบนตัวเครื่อง ประดับเหล่านั้น เหตุผลที่ใช้ทองในอุตสาหกรรมต่างๆเหล่านั้น เป็นเพราะทองมี คุณสมบัติทางกายภาพและคุณสมบัติทางเคมีที่ดีมาก จึงทำให้ทองมีราคาสูง ทองทน ต่อการกัดกร่อนได้เป็นอย่างดี มีความต้านทานต่อออกซิเจน นำไฟฟ้าดี บัดกรีได้ง่าย เชื่อมได้ ทั้งยังสะท้อนแสงในช่วงรังสีอินฟาเรดได้ เมื่อทำการชุบทองบริสุทธิ์และ โลหะผสมทอง โดยใช้ไฟฟ้าจะได้สีอยู่ในช่วงเรื่องอ่อนจนถึงส้มแดง ทำให้สามารถ ชุบเป็นเครื่องประดับได้อย่างกว้างขวาง

ปฏิกิริยาเคมีของสารชุบทอง
KCN + AuCN --> KAu(CN)2
KAu(CN)2 = Gold Potassium Cyanide (เกลือทอง)
KCN = Potassium Cyanide
AuCN = Gold Cyanide

ปฎิกิริยาเคมีของน้ำยาชุบทอง
KAu(CN)2 --> K+ + Au(CN)-2
Cathodic Reaction : Au(CN)-2 + e- --> Au + 2CN-
Anodic Reaction : Au + 2CN- --> Au(CN)2 + e-

ปฏิกิริยาของแก๊สที่ electrode ขณะที่สารละลายซึ่งมีน้ำ แตกตัว
H2O --> OH- + H+
- Cathode Reaction : 2H- + 2e- --> H2 (gas)
- Anode Reaction : 2OH- --> 2H+ + O2 (gas) + 2e-