L'oro: Proprietà e usi dell'elemento

Introduzione all'elemento

Nel corso della storia, l'oro è stato desiderato per la sua scarsità, attrattiva e durata, in quanto punto focale di arte, denaro e oggetti rituali. Le sue qualità intrinseche, tuttavia, lo hanno reso insostituibile anche negli usi industriali, tecnologici e medici contemporanei, garantendone la continua utilità rispetto al significato culturale ed estetico.

Proprietà fisiche dell'oro

Le caratteristiche fisiche dell'oro non sono meno sorprendenti e insolite:

- Densità: L'oro ha una densità di 19,32 g/cm³ ed è uno dei metalli più densi. Una piccolissima pepita pesa sorprendentemente di più, a dimostrazione della sua proporzione tra massa e volume.

- Malleabilità e duttilità: L'oro è il metallo più malleabile e duttile che si conosca. È possibile battere un'oncia di oro in un foglio di 300 metri quadrati o trasformarlo in un filo lungo più di 50 miglia. È adatto per applicazioni in cui sono ideali strati sottili, come la foglia d'oro sulle opere d'arte o i rivestimenti riflettenti sull'elettronica.

- Lucentezza: Possiede una ricca lucentezza metallica che è duratura e attraente per l'occhio, e rimane brillante per secoli senza corrodersi.

- Morbidezza: l'oro puro o a 24 carati è morbido e per questo viene legato a rame, argento o palladio per la realizzazione di gioielli e oggetti funzionali.

- Conducibilità: L'oro è un buon conduttore di elettricità e calore e per questo viene utilizzato nei connettori e nei circuiti elettronici ad alta affidabilità.

Proprietà chimiche dell'oro

Le proprietà chimiche dell'oro non sono da meno:

- Inerzia: Essendo un metallo nobile, l'oro non si ossida e non si corrode, motivo per cui gli oggetti antichi vengono ritrovati in condizioni ideali dopo millenni.

- Resistenza agli acidi: L'oro è più o meno inerte alla maggior parte degli acidi, ma si scioglie nell'acqua regia (una combinazione di acido nitrico e cloridrico), utilizzata per secoli per la purificazione dell'oro.

- Stati di ossidazione: L'oro si presenta principalmente negli stati di ossidazione +1 (aureo) e +3 (aurico), ma anche -1, +2 e +5 in alcuni casi. Tutti questi stati sono importanti per la catalisi, la galvanica e la sintesi chimica.

Caratteristiche di base del materiale

Per ulteriori informazioni, consultare Stanford Advanced Materials (SAM).

Usi comuni dell'oro

La versatilità dell'oro deriva dalla sua combinazione unica di proprietà:

1. Gioielli e arti decorative

Il 75% di tutto l'oro estratto viene utilizzato in gioielleria. La sua malleabilità consente di creare disegni intricati e la sua inerzia impedisce ad anelli, collane e altri oggetti decorativi di appannarsi nel corso dei secoli. Viene anche utilizzato sotto forma di foglia d'oro nell'arte e nella decorazione architettonica, ad esempio nelle cupole dorate e nelle icone religiose.

2. Elettronica

L'eccellente conduttività e la resistenza alla corrosione dell'oro lo pongono al centro di interruttori, circuiti e connettori ad alta affidabilità. La placcatura in oro dei connettori degli smartphone, ad esempio, garantisce una lunga integrità del segnale nonostante le ripetute sollecitazioni meccaniche. Uno smartphone moderno contiene in media da 0,03 a 0,05 grammi di oro, a dimostrazione di come una frazione di quantità sia altamente efficace.

3. Investimenti e finanza

L'oro è un tradizionale deposito di valore, utilizzato in monete, lingotti e riserve delle banche centrali. La sua rarità e stabilità gli consentono di essere utilizzato come copertura contro l'inflazione, la svalutazione della moneta e le fluttuazioni del mercato.

4. Odontoiatria

Le leghe d'oro sono comunemente utilizzate per corone, ponti e otturazioni, poiché sono dure e biocompatibili. L'oro non si corrode in bocca, come altri metalli, il che consente di realizzare restauri dentali duraturi.

5. Applicazioni aerospaziali e ad alta tecnologia

I veicoli spaziali utilizzano film sottili d'oro come isolante termico per riflettere le radiazioni solari nel controllo della temperatura. I caschi degli astronauti hanno rivestimenti in oro per proteggere gli occhi dalle radiazioni UV dannose.

6. Medicina

I radioisotopi come l'Au-198 hanno trovato applicazione nel trattamento del cancro, mentre le nanoparticelle d'oro sono oggetto di studio per la somministrazione mirata di farmaci e la diagnostica per immagini. Queste sfruttano l'inerzia dell'oro e la sua funzionalità con le biomolecole.

Domande frequenti

Quali sono le proprietà fisiche e chimiche uniche dell'oro?

L'oro possiede un'elevata densità, malleabilità, duttilità, conduttività e inerzia chimica in una combinazione sufficientemente unica da consentirne l'uso artistico e industriale.

Come viene raffinato l'oro industriale?

L'oro industriale viene estratto, frantumato, separato chimicamente e raffinato mediante cianurazione ed elettroraffinazione.

Perché l'oro viene utilizzato nell'elettronica nonostante il costo?

L'affidabilità, la resistenza alla corrosione e la conduttività giustificano il costo nei sistemi critici per la vita, dove il guasto non è un'opzione, ad esempio nell'aviazione e nella medicina.

Le leghe d'oro possono migliorare le prestazioni?

In effetti, l'aggiunta di oro a metalli come il rame, l'argento e il palladio consente di ottenere forza e durezza senza sacrificare la conduttività o la resistenza alla corrosione.

In che modo i prodotti contenenti oro rafforzano le industrie?

L'elettronica è più robusta e affidabile, i materiali dentali garantiscono la biocompatibilità e i prodotti aerospaziali offrono una protezione termica, a dimostrazione della versatilità dell'oro in tutti i settori.