Γιατί ο ψευδάργυρος μπορεί να μετατοπίσει χρυσό που εκπλύθηκε από ένα μεταλλεύμα;

Ο ψευδάργυρος είναι σε θέση να μετατοπίσει χρυσό που εκφράζεται από ένα μετάλλευμα λόγω μιας διαδικασίας που ονομάζεται τσιμεντοποίηση . Η τσιμεντοποίηση είναι μια μεταλλουργική διαδικασία στην οποία ένα μέταλλο μετατοπίζει ένα άλλο μέταλλο από ένα διάλυμα μειώνοντας τα ιόντα του. Στην περίπτωση του χρυσού και του ψευδαργύρου, τα άτομα ψευδαργύρου στο διάλυμα αντιδρούν με τα χρυσά ιόντα, προκαλώντας τα μειωμένα τους σε μεταλλικό χρυσό. Τα άτομα ψευδαργύρου οξειδώνονται στη διαδικασία, σχηματίζοντας ιόντα ψευδαργύρου.

Η αντίδραση μεταξύ ψευδαργύρου και χρυσού μπορεί να αντιπροσωπεύεται από την ακόλουθη εξίσωση:

$$ zn (s) + 2au^3 + (aq) → 2au (s) + zn^2 + (aq) $$

Σε αυτή την αντίδραση, τα άτομα ψευδαργύρου οξειδώνονται από ουδέτερη κατάσταση σε κατάσταση οξείδωσης +2, ενώ τα χρυσά ιόντα μειώνονται από μια κατάσταση οξείδωσης +3 σε ουδέτερη κατάσταση. Τα συμπαγή χρυσά άτομα στη συνέχεια καταβυθίζονται από το διάλυμα, ενώ τα ιόντα ψευδαργύρου παραμένουν σε διάλυμα.

Η ικανότητα του ψευδαργύρου να μετατοπίζει το χρυσό οφείλεται στην χαμηλότερη αντιδραστικότητα του σε σύγκριση με το χρυσό. Αυτό σημαίνει ότι ο ψευδάργυρος είναι πιο εύκολα οξειδωμένος από το χρυσό και επομένως είναι πιο πρόθυμος να εγκαταλείψει τα ηλεκτρόνια του. Αυτή η διαφορά στην αντιδραστικότητα είναι αυτό που οδηγεί τη διαδικασία τσιμεντοποίησης.

Η διαδικασία τσιμεντοποίησης χρησιμοποιείται συνήθως στη βιομηχανία εξόρυξης για την εξαγωγή χρυσού από μεταλλεύματα. Το μετάλλευμα εκφράζεται πρώτα με ένα διάλυμα κυανιούχου, το οποίο διαλύει το χρυσό. Το πλούσιο σε χρυσό διάλυμα περνάει στη συνέχεια μέσα από ένα κρεβάτι από ροές ψευδαργύρου, όπου τα άτομα ψευδαργύρου μετατοπίζουν τα χρυσά ιόντα από τη λύση. Τα άτομα του χρυσού στη συνέχεια καταβυθίζονται από το διάλυμα και μπορούν να συλλεχθούν.