Ключевые слова: Принцип посредника, химический эффект, биологический эффект, принцип матрешки.
-
В работе Ю. Мурашковского "Пришло противоречие - раскрывай ворота" задачи поданы в виде цепей противоречий. Рассказывая сейчас об изобретении по патенту США #05378437 "Способ извлечения золота из золотой руды", мы последуем тому же примеру. Через принцип посредника выйдем на химический эффект, а пройдя химический эффект, выйдем на биологический. Попутно разрешим противоречие в пространстве (применив принцип матрешки).
Когда-то я представлял себе, что золото по-прежнему добывают, как у Джека Лондона или сибирских старателей: "намывают" из золотоносного песка. Но допустим, что до наших дней это было бы так. Каково при этом соотношение золота и пустой породы? Один к десяти? Один к ста? Ошибка. Оказывается: сегодня добывают золото из руды, которая содержит 0,02 унции золота на тонну руды (унция - это 28,35 грамма).
Полграмма на тонну!
Ясно, что крупинку из тонны ты не отмоешь. Глазом ее не увидишь. Магнитом не возьмешь. Поэтому нужен иной метод. Какой же?
Подсказка. Принцип посредника: на время присоединить к золоту другой объект. Но золото не склонно ни склеиваться, ни вступать в реакции, ни иначе взаимодействовать с другими веществами. Золото не реагирует ни с кислородом, ни с иными, самыми коррозийными веществами.
Отсюда задача: что присоединить к золоту, если ничто к нему не присоединяется?
Промежуточный ответ. Химический эффект: золото растворяется в цианидах. Что такое цианиды? Это печально знаменитые цианистый калий, синильная кислота… - словом все те, что содержат группу CN.
Сегодня этот способ - "способ цианирования" - реально работает в промышленности. Золотоносную руду обрабатывают цианидами и получают комплексы, состоящие из ионов золота и ионов цианида:
 |
-
Потом из комплекса "ион золота - ион цианида" выделяют чистое золото - это не проблема.
А в чем проблема?
Отходы производства. Сточные воды, содержащие растворы цианидов, хранят потом зачастую в открытых прудах - отравляются птицы и другие животные.
Противоречие:
должны быть цианиды,
чтобы извлечь золото,
и не должны быть цианоды,
чтобы не вредить окружающей среде.
Контрольный ответ. Использовать биологический эффект: некоторые микроорганизмы (водоросли, грибки, бактерии) продуцируют ионы цианида. Сюда относятся и так называемые сине-зеленые водоросли, известные как цианобактерия и/или фотосинтетическая бактерия.
|
Кратко назовем основные этапы этого способа согласно патенту США#05378437: 1. Выращивают культуру микроорганизмов, способных продуцировать ионы цианида. Таким образом получают водный раствор культуры, содержащей ионы цианида. Для тех, кого интересует точная реакция (называется эта реакция "цианогенез"), приведем ее формулу:  
- глицин (аминоуксусная кислота) - одна из наиболее распространенных аминокислот, входящих в состав белков,
- синильная кислота.
2. Затем названную культуру вводят в контакт с золотоносной рудой, растворяя золото из руды и получая комплекс "ион золота - ион цианида". Есть разные варианты таких комплексов, приведем три примера:  3. Микроорганизмы сорбируют ("биосорбция") растворенные ионы золота. Как это происходит? Многие микроорганизмы нуждаются в металлах ради нормальной работы энзимов (ферментов). Поэтому они аккумулируют металлы (а в нашем случае - золото) внутриклеточно. После того, как микроорганизм сорбировал комплекс "ион золота - ион цианида", он метаболизирует ион цианида, оставляя ион золота Au+, Au2+ или Au3+ внутри клетки. Затем ион золота восстанавливается до уровня металлического золота. 4. Бактериально-рудную пульпу оставляют на час, чтобы дать руде осесть. Затем бактерии отделяют центрифугированием. Собранные бактерии высушивают, прокаливают и так выделяют из них чистое золото. |
Таким образом:
противоречие "цианид есть - цианида нет"
разрешилось по принципу "матрешки": цианид внутри микроорганизма, а снаружи его нет, он не вредит окружающей среде.
|
Может возникнуть вопрос: что же происходит с остаточными цианидами, теми, которые не приняли участие в процессе и поэтому продолжают представлять опасность? А они благополучно ассимилируются, разлагаются одним из микроорганизмов по следующей реакции:  Где:
|
- ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота).
вверх