Ο χαλκός μεταφέρει τον ηλεκτρισμό καλύτερα, γιατί λοιπόν χρησιμοποιούμε χρυσό στα ηλεκτρονικά;

Ο χρυσός χρησιμοποιείται στα ηλεκτρονικά επειδή είναι πιο αδρανής από τον χαλκό, που σημαίνει ότι δεν διαβρώνεται τόσο εύκολα. Ο χρυσός είναι επίσης όλκιμος και εύπλαστος, επομένως μπορεί εύκολα να συρθεί σε σύρματα και να σφυρηλατηθεί σε φύλλα. Αυτές οι ιδιότητες καθιστούν τον χρυσό μια αξιόπιστη επιλογή για ηλεκτρικά τμήματα.

Η απάντηση σχετίζεται με τις ιδιότητες των μετάλλων. Ο χρυσός χρησιμοποιείται στα ηλεκτρονικά επειδή είναι πιο αδρανής, όλκιμος και εύπλαστος από τον χαλκό.

Πριν από λίγες μέρες, ενώ αγόραζα έναν νέο σκληρό δίσκο για το laptop μου, παρατήρησα ότι ορισμένα μέρη του ήταν επικαλυμμένα με ένα χρυσό μέταλλο. Μου έκανε την περιέργεια για το αν το μέταλλο ήταν στην πραγματικότητα χρυσό ή όχι.

Μια γρήγορη αναζήτηση στο Google επιβεβαίωσε ότι ναι, ο χρυσός στην πραγματικότητα χρησιμοποιήθηκε αρκετά τακτικά στα ηλεκτρονικά. Αυτό μου δημιούργησε περισσότερα ερωτήματα. Γιατί να χρησιμοποιήσετε χρυσό όταν ο χαλκός είναι καλύτερος αγωγός και πολύ φθηνότερη επιλογή; Γιατί λοιπόν το χρησιμοποιούμε; Για αυτό, πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε πώς λειτουργούν οι αγωγοί του ηλεκτρισμού.

Τι είναι ο αγωγός;

Η ηλεκτρική ενέργεια είναι απαραίτητο μέρος της ζωής μας σήμερα. Ουσιαστικά πρόκειται για μικροσκοπικά φορτισμένα σωματίδια που ονομάζονται ηλεκτρόνια που περνούν μέσω αγωγών από το ένα σημείο στο άλλο, μεταφέροντας ρεύμα. Το ρεύμα στο καλώδιο εξαρτάται από τα ηλεκτρόνια που κινούνται μέσω του αγωγού.

Η ταχύτητα των ηλεκτρονίων εξαρτάται από το αν ταξιδεύει μέσω ενός καλού αγωγού ηλεκτρισμού ή αν είναι μονωτής. Ένας εξαιρετικός αγωγός επιτρέπει στα ηλεκτρόνια να περνούν εύκολα και γρήγορα. Ένας μονωτήρας εμποδίζει τη διέλευση των ηλεκτρονίων, περιορίζοντας τη ροή του ρεύματος. Ως εκ τούτου, ένας καλός αγωγός έχει "χαμηλή ηλεκτρική αντίσταση" και οι μονωτές έχουν "υψηλή ηλεκτρική αντίσταση".

Ρεύμα σε ένα κύκλωμα. (Φωτογραφία:VectorMine/ Shutterstock)

Ο χαλκός είναι ένας εξαιρετικός αγωγός του ηλεκτρισμού. είναι οικονομικό και εύκολο στην αγορά, επομένως είναι το πιο κοινό μέταλλο που χρησιμοποιείται στην καλωδίωση. Το πλαστικό είναι ένας μονωτήρας και χρησιμοποιείται συχνά για την κάλυψη καλωδίων για την αποφυγή ατυχημάτων. Οι καλύτεροι αγωγοί είναι συχνά μέταλλα όπως ασήμι, χρυσός, σίδηρος κ.λπ.

Ο χαλκός είναι καλύτερος αγωγός από τον χρυσό. Με αυτές τις πληροφορίες έρχεται το παζλ γιατί ο χρυσός, αντί για χαλκός, χρησιμοποιείται για την κατασκευή άκρων υποδοχών, όπως αυτά που βρίσκονται στις υποδοχές USB.

Η απάντηση σε αυτό είναι απλή και σύνθετη και έγκειται στις ιδιότητες του χρυσού ως μετάλλου και στις απαιτήσεις για τους αγωγούς που χρησιμοποιούνται σε ορισμένα ηλεκτρικά εξαρτήματα.

Χαλκός εναντίον Χρυσού:Σύγκριση των ιδιοτήτων τους

Ο χρυσός, ένα σπάνιο και πολύτιμο στοιχείο, που συνδέεται με τη μεγαλοπρέπεια και τα δικαιώματα, θεωρείται συχνά ως κάτι που δεν χρησιμοποιείται τυχαία από τον μέσο άνθρωπο. Παραδοσιακά, το μέταλλο έχει χρησιμοποιηθεί ως μορφή νομίσματος και για διακοσμητικούς σκοπούς. Τα στοιχεία της χρήσης του χρονολογούνται από την εποχή του αρχαίου αιγυπτιακού πολιτισμού. Παραμένει ένα δημοφιλές μέταλλο στα κοσμήματα και την κατασκευή διακοσμητικών.

Χρυσά κοσμήματα (Φωτογραφία:Dumitru Ochievschi/ Shutterstock)

Ωστόσο, στη σύγχρονη εποχή, ο χρυσός δεν παραμένει πλέον στοιχείο καινοτομίας. Οι πιθανότητες είναι ότι αν είστε κάτοχος οποιασδήποτε μορφής εξελιγμένης τεχνολογίας, έχει ως ένα από τα μέρη της το χρυσό. Μια μικρή ποσότητα μετάλλου χρησιμοποιείται για την παραγωγή μιας ποικιλίας ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.

Ο χρυσός είναι ένα όλκιμο και εύπλαστο μέταλλο, επομένως μπορεί εύκολα να συρθεί σε σύρματα και να σφυρηλατηθεί σε φύλλα. Περίπου 28 γραμμάρια μετάλλου μπορούν να κτυπηθούν σε λεπτά φύλλα περίπου 17 τετραγωνικών μέτρων (Πηγή). Ο καθαρός χρυσός είναι ένα σχετικά μαλακό μέταλλο και επομένως είναι εύκολο στη χρήση στη διαδικασία παραγωγής των μικρών και ευαίσθητων κυκλωμάτων και συνδέσμων που χρειάζονται. Ο χρυσός είναι το πιο όλκιμο και εύπλαστο μέταλλο που είναι γνωστό στον άνθρωπο.

Ο χαλκός δεν είναι συγκριτικά τόσο εύπλαστος ή όλκιμος και, ως εκ τούτου, είναι πιο δύσκολο να εργαστεί κανείς μαζί του. Μια άλλη ποιότητα του μετάλλου που κάνει τη χρήση του να προτιμάται έναντι του χαλκού (ή ακόμα και του ασημιού) είναι η αντιδραστικότητα του. Ο χρυσός είναι γνωστός ως «χημικά ανενεργό» στοιχείο, πράγμα που σημαίνει ότι δεν αντιδρά εύκολα με άλλα υλικά. Υπό κανονικές συνθήκες, είναι αδρανές, σε αντίθεση με τον χαλκό ή τον άργυρο, τα οποία διαβρώνονται και αμαυρώνουν εύκολα.

Σύρματα από χρυσό. (Φωτογραφία:kmls/ Shutterstock)

Γιατί χρησιμοποιούμε χρυσό στα ηλεκτρονικά είδη;

Αυτές οι ιδιότητες που συζητήθηκαν παραπάνω καθιστούν συλλογικά τον χρυσό μια αξιόπιστη επιλογή για χρήση σε ηλεκτρικά τμήματα. Οι υπολογιστές έχουν τον περισσότερο χρυσό μέσα τους. Λιγότερο περίπλοκες συσκευές, όπως βιντεοκάμερες και φούρνοι μικροκυμάτων, κ.λπ. έχουν τουλάχιστον μια μικρή ποσότητα χρυσού μέσα τους!

Ο χαλκός που είναι πιο «χημικά ενεργός» και λιγότερο όλκιμος δεν ευνοείται στην κατασκευή των συνδετήρων που χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία. Αυτά τα εξαρτήματα πρέπει να είναι πιο στιβαρά και μακράς διαρκείας. Εάν τα εξαρτήματα που κατασκευάζονται με χρυσό είναι κατασκευασμένα από χαλκό, η μακροζωία και η απόδοσή τους θα μειωνόταν και θα πρέπει να αντικαθίστανται συχνά, καθιστώντας τις συσκευές που χρησιμοποιούνται πιο ακριβές και απαιτητικές για υψηλή συντήρηση.

Σήμερα, η μεγαλύτερη βιομηχανική χρήση χρυσού γίνεται στη βιομηχανία ηλεκτρονικών. Λόγω του ότι είναι σχετικά πιο ακριβό από άλλα μέταλλα και του γεγονότος ότι υπάρχει έλλειψη προσφοράς, υπάρχει μια κίνηση για την ανακύκλωση χρυσού που χρησιμοποιείται στα παλιά ηλεκτρονικά, επειδή η ζήτηση του είναι ακόμα υψηλή στη βιομηχανία. Διασκεδαστικό γεγονός: Υπάρχουν περισσότερα βίντεο στο YouTube σχετικά με το πώς να διασωθεί χρυσός από ηλεκτρονικά από ό,τι γιατί προτιμάται η χρήση του!

Δυστυχώς, η συναίνεση είναι ότι αν δεν γίνει σε βιομηχανική κλίμακα, η διαδικασία είναι πιο ακριβή και επικίνδυνη από ό,τι αξίζει. Το 10% της προσφοράς ανακυκλωμένου χρυσού στον κόσμο προέρχεται από τη βιομηχανική ανακύκλωση ηλεκτρονικών.

Με αυτή τη λίστα με τα πλεονεκτήματα της χρήσης χρυσού για την κατασκευή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, δεν είναι περίεργο ότι, ακόμη και με όλες τις οικονομικές προκλήσεις που θέτει η χρήση του, εξακολουθεί να προτιμάται έναντι του χαλκού και άλλων αγωγών στην παραγωγή συνδετήρων και άλλων ευαίσθητων εξαρτημάτων.

Επίχρυσες συνδέσεις σε πλακέτα κυκλώματος και ακατέργαστος χρυσός. (Φωτογραφία:Don Bendickso/ Shutterstock)