บทบาทของทองคำในการปฏิรูปอารยธรรมและเทคโนโลยี

ถ้าเพชรคือเพื่อนที่ดีที่สุดของสตรี แหวนทองคำประดับเพชรก็อาจเป็นสิ่งที่เธอประสงค์อย่างแน่นอนในงานแต่งงาน ซึ่งการเชิดชูทองคำให้เป็นอัญมณีชนิดหนึ่งที่มีค่ามากเช่นนี้ ได้มีมานานในอารยธรรมของชนทุกชาติเป็นเวลาหลายพันปีแล้ว จนทำให้สังคมของชาติต่าง ๆ มีความเชื่อ สำนวนและคำพังเพยที่เกี่ยวกับทองคำมากมาย เช่น ชาวกรีก มีคำกล่าวถึงทองคำว่า ทองคำสามารถพิสูจน์นิสัยคนได้ฉันใด ไฟก็สามารถพิสูจน์ทองคำได้ฉันนั้น และไม่มีป้อมปราการใดในโลก ที่ลาบรรทุกทองคำจะเดินผ่านไปไม่ได้

คนเยอรมัน ก็พูดว่า ทองคำคือกุญแจที่สามารถไขได้ทุกประตู

คนอังกฤษ พูดว่าไม่มีฝุ่นละอองใดที่ทำให้หูและตาของผู้คนมืดมัวได้ยิ่งกว่าฝุ่นทองคำ

คนฝรั่งเศส มีสำนวนว่า สิ่งที่น่าเกลียด ถ้าถูกเคลือบด้วยทองคำ ก็จะกลายเป็นสิ่งที่สวยงามในทันที และทองคำคือเลือดที่หล่อเลี้ยงรัฐต่าง ๆ ของประเทศ

ชาวลิทัวเนีย มีคำพังเพยว่าทองคำเปล่งประกายแสงได้ดี แม้จะตกอยู่ในโคลนตมก็ตาม

ชาวนอร์เวย์ อ้างว่าในบ้านทองคำของเศรษฐี วันเวลาจะล่วงไปอย่างยืดยาด

ชาวเช็คโก มีคำพูดว่าม้ากินข้าวโอ๊ต วีรบุรุษดื่มเบียร์ และศักดินาชอบประดับประดาตัวเองด้วยทองคำ

คำพังเพยในภาษาละตินยังมีอีกว่า เวลาทองคำพูด วาทกรรมและคารมของคนจะหมดความหมายในทันที

คนไทยเราก็มีสำนวนมากมายที่เกี่ยวกับทองคำ เช่น ทองไม่รู้ร้อน คือ การวางเฉย ไม่แสดงอาการกระตือรือร้นและไม่รีบร้อนใด ๆ ดังจะเห็นได้จากเวลาหลอมทอง โดยการนำก้อนทองใส่ในเบ้า แล้วตั้งไฟ แม้จะเผานานเท่าไร ทองก็ไม่ร้อน

ทองแผ่นเดียวกัน หมายถึง เป็นมิตรกัน คือ เป็นพวกเดียวกัน

ทองรู่กระเบื้อง หมายถึง คนที่มีฐานะไม่คู่ควร แต่มาเกี่ยวพันกัน เช่น คนดีที่มั่วสุมกับคนเลว คนชั้นสูงที่ปะทะคารมกับคนชั้นต่ำ จึงเปรียบเสมือนกับการเอาทองไปเสียดสีกับกระเบื้อง

ทองเสาชิงช้า หมายถึง ทองเหลือง เพราะที่บริเวณเสาชิงช้าในกรุงเทพฯ สมัยก่อนมีตลาดขายสายสร้อย กำไล แหวน ตุ้มหู ฯลฯ ที่ทำด้วยทองเหลือง มิใช่ทองคำ

กิ่งทองใบหยก หมายถึง คู่บ่าว-สาวที่มีรูปสมบัติและทรัพย์สมบัติในระดับที่เท่าเทียมกัน จึงเป็นคู่ครองที่คู่ควรกันทุกประการ

กิ้งก่าได้ทอง หมายถึง การแสดงอาการเย่อหยิ่ง จากการได้ดีหรือร่ำรวย สำนวนนี้มีที่มาจากนิทานมโหสถชาดก ซึ่งกล่าวถึงกิ้งก่าที่อาศัยอยู่ที่ซุ้มประตูพระราชอุทยานในท้าววิเทห์ และทุกครั้งที่พระองค์เสด็จประพาสอุทยาน กิ้งก่าจะลงมาถวายคำนับ พระองค์จึงพระราชทานทองคำให้นายอุทยานไปซื้อเนื้อมาให้กิ้งก่ากิน วันหนึ่งนายอุทยานซื้อเนื้อไม่ได้ จึงเอาทองไปผูกคอกิ้งก่า ทำให้กิ้งก่ากำเริบ ไม่ลงมาถวายบังคมดังเช่นเคย พระราชาทรงไม่พอพระทัยมาก จึงไม่พระราชทานทองให้อีกต่อไป

ปิดทองหลังพระ หมายถึง การทำกิจกรรมที่สำคัญ โดยที่คนทั่วไปไม่เห็นคุณค่า จึงไม่ได้รับการยกย่องเท่าที่ควร สำนวนนี้มาจากประเพณีการปิดทองคำเปลวที่พระพุทธรูป ซึ่งคนส่วนมากเชื่อว่า การปิดที่ด้านหน้าองค์พระมีความสำคัญกว่าการปิดที่ด้านหลัง เพราะผู้คนจะเห็นพระพุทธรูปทางด้านหน้ามากกว่าทางด้านหลัง การปิดทองด้านหน้า จะทำให้ทุกคนได้เห็นและชื่นชมการกระทำของตน

มีเงินนับเป็นน้อง มีทองนับเป็นพี่ หรือ ยากจนเงินทอง พี่น้องไม่มี เป็นสำนวนที่กล่าวถึง

สังคมไทยว่าให้ความสำคัญกับฐานะ ซึ่งถ้ามีฐานะดี ก็จะให้การนับถือ

เรือล่มในหนอง ทองจะไปไหน หมายถึง การแต่งงานกับญาติในวงศ์ตระกูลเดียวกัน เพื่อทรัพย์สมบัติจะได้อยู่คู่ตระกูลอย่างถาวร

ล้างมือในอ่างทองคำ หมายถึง วางมือหรือเลิกเกี่ยวข้องกับงาน


ประวัติอารยธรรมอียิปต์เมื่อ 3,400 ปีก่อน กล่าวถึงฟาโรห์ Thutmose ที่ 3 ว่าทรงโปรดการประทับบนรถม้าทองคำในการทำศึกสงครามกับทหารชาว Syria และพระองค์ทรงกรีฑาทัพบุกนคร Babylon ของอาณาจักร Sumeria เพื่อจับเชลยชายไปทำงานเป็นทาสขุดทองคำในเหมืองของชาว Nubia และในปี 1922 เมื่อนักโบราณคดี Howard Carter เปิดสุสานขององค์ฟาโรห์ Tutankhamun เขาได้เห็นโลงศพซ้อนกัน 3 ชั้น โดยโลงชั้นนอกสุดถูกหุ้มด้วยแผ่นทองคำเปลว และชั้นในสุดมีมัมมี่ของฟาโรห์ ที่มีรูปหล่อพระพักตร์ทำด้วยทองคำ

ชาวกรีกก็มีเรื่องเล่าในสมัยเมื่อ 1,400 ปีก่อน ว่าใน Asia Minor มีกษัตริย์ Croesus แห่งอาณาจักร Lydia ซึ่งทรงร่ำรวยมาก เพราะสรรพสิ่งในอาณาจักรของพระองค์ล้วนได้รับการเคลือบด้วยทองคำ จนทำให้เกิดสำนวนว่า “as rich as Croesus” ซึ่งหมายถึง ความร่ำรวยที่มากล้น จนไม่มีใครสามารถประมาณค่าได้

ในอาณาจักรโรมันก็มีจักรพรรดิ Caesar ซึ่งทรงโปรดปรานให้แม่ทัพนายทหารในกองทัพนำบรรณาการทองคำที่ทรงยึดได้จากข้าศึก ขึ้นรถม้าเดินเป็นขบวนพาเหรดไปตามท้องถนนในกรุงโรม และพระองค์จะทรงบังคับให้เชลยชายทำงานเป็นทาสขุดทองคำในเหมือง ส่วนเชลยหญิงให้เป็นทาสร่อนทอง ถ้าทาสคนใดร่อนทองคำได้มาก ก็สามารถใช้ทองคำนั้นไถ่ตัวเองเป็นไทได้

ในปี 1519 เมื่อแม่ทัพ Hernando Cortez แห่งสเปน ได้ยกทัพบุกรุกรานอาณาจักร Aztec ในอเมริกากลาง การของมาถึงของ Cortez ทำให้กษัตริย์ Montezuma ของชาว Aztec ทรงเข้าพระทัยผิดว่า Cortez คือ เทพ Quetzalcoatl ที่ชาวเมืองนับถือมาก และเทพได้เสด็จกลับมาที่อาณาจักรเพื่อทวงคืนนคร Tenochtitlan เหตุการณ์นี้ทำให้พระองค์ทรงตระหนักได้ว่า ถ้าจะให้สู้รบกับคนธรรมดา พระองค์จะทรงสามารถสู้ได้อย่างสบาย ๆ แต่การสู้รบกับกองทัพเทพยดานั้น เป็นเรื่องที่ทรงไม่สามารถทำได้เลย ดังนั้นพระองค์จึงทรงโปรดให้ทหารนำทองคำ และอัญมณีในท้องพระคลังทั้งหมดมามอบให้ Cortez การได้เห็นทองคำในปริมาณมากยิ่งทำให้ Cortez อยากได้ เพราะเป็นโรคคลั่งทองคำ ในที่สุดกองทหารสเปนก็สามารถยึดครองอาณาจักร Aztec ได้สำเร็จ และปล้นทองคำไปจนหมด และอาณาจักร Aztec ก็ได้ล่มสลายไปในเวลาต่อมา

ด้านแม่ทัพ Francisco Pizarro ของสเปน ซึ่งได้บุกอาณาจักร Inca เมื่อเดือนธันวาคม ปี 1532 ก็ได้สังหารกษัตริย์ Atahualpa โดยการใช้เชือกรัดพระศอจนสิ้นพระชนม์ หลังจากที่ได้หักหลังชาวเมืองว่าให้นำทองคำที่ทุกคนมีมาไถ่ตัวกษัตริย์ Atahualpa ที่ Pizarro จับเป็นเชลย เมื่อได้ทองคำ Pizarro ก็ได้สังหาร Atahualpa ซึ่งมีผลทำให้อาณาจักร Inca ต้องล่มสลายในเวลาต่อมา

การขโมยและปล้นทองคำจากอาณาจักรโบราณต่าง ๆ ในทวีปอเมริกาใต้ได้สร้างความร่ำรวยให้กษัตริย์แห่งประเทศสเปนมาก และพระองค์ได้ทรงใช้ทองคำเป็นกองทุนสร้างอาวุธเพื่อทำสงครามกับต่างชาติ ด้านขุนนางสเปนก็ใช้ทองคำทำเครื่องประดับ ความร่ำรวยในลักษณะนี้ ได้ทำให้คนธรรมดาสามัญชาติอื่นหันมาประกอบอาชีพเป็นโจรบ้าง เพื่อจะปล้นเรือขนทองคำของสเปน เป็นการสร้างตนเองโดยวิธีลัด เช่น Francis Drake ซึ่งเป็นนายทหารในกองทัพเรือของสมเด็จพระนางเจ้า Elizabeth ที่ 1 แห่งอังกฤษ ได้อาสาปล้นเรือขนทองคำของสเปนไปเป็นจำนวนมาก จนประเทศอังกฤษร่ำรวยเป็นมหาอำนาจ และสมเด็จพระนางเจ้า Elizabeth ที่ 1 ทรงโปรดเกล้าให้ Drake ดำรงยศเป็น Sir Francis Drake

เมื่อคนที่มีทองคำในครอบครองเป็นคนที่ผู้คนในสังคมยกย่องเทิดทูน และทองคำเป็นโลหะในธรรมชาติที่ไม่เคยเปลี่ยนแปลงสี ในขณะที่เหล็กมักเป็นสนิม ตะกั่วเป็นคราบ เงินจะมัวหมอง และทองแดงมีคราบเขียว เมื่อเวลาผ่านไปนาน ๆ ความมั่นคงและสม่ำเสมอของทองคำ ทำให้ความต้องการทองคำของสังคมมีมากขึ้น ๆ ในขณะที่การขุดทองคำให้ได้ทองคำในปริมาณที่เพียงพอมิได้เพิ่มในอัตราเดียวกัน ดังนั้นผู้คนจึงได้พยายามสร้างทองคำขึ้นด้วยตนเอง จากความคิดที่ว่า เมื่อเมล็ดข้าวสามารถทำให้เกิดต้นข้าวได้ฉันใด ทองคำก็ต้องมีแหล่งกำเนิดฉันนั้น และสิ่งที่จะทำให้ได้ทองคำคือ ศิลานักปรัชญา (philosopher's stone) นี่ก็คือ ที่มาของยุคเล่นแร่แปรธาตุ (alchemy) ซึ่งได้ทำให้เกิดวิทยาการ สาขาเภสัชวิทยาและเคมี ในเวลาต่อมา เพราะเหล่านักเล่นแร่แปรธาตุได้จัดสร้างห้องทดลองขึ้นมากมาย เพื่อนำแร่ธรรมชาติต่าง ๆ มาผสมกัน แล้วใช้กรดหลายชนิด และไฟในการเผาของผสมเพื่อเร่งการเปลี่ยนแปลง แต่ก็ไม่ได้ผลใด ๆ นอกจากจะทำให้รู้เพียงว่า วิธีต่าง ๆ ที่นำมาใช้นั้นไม่ได้ผลในการทำให้ได้ทองคำเลย ในส่วนที่เกี่ยวกับสมบัติของทองคำ นักเล่นแร่แปรธาตุก็ได้เรียนรู้ว่า ในขณะที่กรดต่าง ๆสามารถละลายธาตุต่าง ๆ ได้ แต่กลับละลายทองคำไม่ได้ นอกจากกรดดินประสิวที่ผสมกับกรดเกลือ ซึ่งนักเล่นแร่แปรธาตุเรียกว่า aqua regia หรือกรดกัดทอง จึงจะสามารถละลายทองคำได้

แม้มนุษย์จะไม่สามารถผลิตทองคำได้เอง แต่ก็ได้รู้จักใช้ทองคำในการดำรงชีวิต และทำงานวิทยาศาสตร์มาเป็นเวลานานแล้ว เช่น เมื่อก่อนค.ศ. ประมาณ 700 ปี ชาว Etruscan ที่เคยตั้งรกรากอยู่ทางตอนกลางของประเทศอิตาลีปัจจุบัน รู้จักใช้ทองคำในการทำทันตกรรม

ในค.ศ. 1803 ช่างโลหะชาวอิตาลีชื่อ Luigi Brugnatelli ได้ลองใช้ทองคำเคลือบเหรียญเงินเป็นครั้งแรก

ในปี 1848 ได้เกิดเหตุการณ์ตื่นทองในรัฐ California ของประเทศสหรัฐอเมริกา เพราะได้มีการขุดพบแร่ทองคำมากมาย ทำให้ผู้คนที่หวังความร่ำรวยหลั่งไหลไปขุดทอง จนได้ทองคำในปริมาณมาก ในช่วงเวลาสั้น ๆ

ในปีค.ศ. 1858 Michael Faraday ชาวอังกฤษได้พบปรากฎการณ์ Faraday–Tyndall ว่าเกิดขึ้นเวลามีการฉายแสงผ่านไปในน้ำที่มีละอองทองคำ ซึ่งละอองมีเส้นผ่านศูนย์กลางสั้นกว่า 100 นาโนเมตร จึงเป็นสาร colloid ที่มีละอองลอยอยู่ภายใน ทำให้เห็นเป็นสารละลายสีแดง แต่เวลาละอองทองคำมีขนาดใหญ่ขึ้น และสารละลายได้รับแสง มันจะปรากฏเป็นสีน้ำเงิน นี่คือ การทดลองที่แสดงว่าขนาดของอนุภาคทองคำสามารถควบคุมสมบัติเชิงแสงของสารละลายได้


ในปี 1887 นักเคมี McArthur Forest ได้ใช้สารประกอบ cyanide ในการสกัดทองคำออกจากแร่ดิบได้เป็นครั้งแรก เพราะสารประกอบชนิดนี้เป็นพิษ ดังนั้นน้ำที่ไหลออกจากเหมือง จึงทำให้สิ่งแวดล้อมในบริเวณนั้นเป็นพิษไปด้วย แม้นักเคมีจะพยายามใช้สารชนิดอื่น เช่น thiosulphate , thiocyanate และ perchlorate ในการสกัดทองคำ ก็ให้ผลไม่ดีเท่า cyanide

ในปี 1911 Ernest Rutherford ได้ทดลองยิงอนุภาคแอลฟา (alpha) ให้ทะลุผ่านแผ่นทองคำเปลว และพบว่าอนุภาคแอลฟาบางตัวได้กระดอนกลับ การเห็นเหตุการณ์นี้ทำให้ Rutherford พบนิวเคลียสในอะตอม และวิชาฟิสิกส์นิวเคลียร์ ได้ถือกำเนิด

ปี 1957 Jack Kilby ได้นำลวดทองคำมาใช้ในวงจรรวม (integrated circuit , IC) เป็นครั้งแรก สิ่งประดิษฐ์นี้ทำให้ Kilby ได้รับ 1/3 ของรางวัลโนเบลฟิสิกส์ประจำปี 2000

ในปี 1985-87 Masatake Haruta นักเคมีชาวญี่ปุ่น กับ Graham Hutchings นักเคมีชาวอังกฤษ ได้พบว่าละอองนาโนทองคำ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (catalyst) เคมีที่ดี

ในปี 1996 Chad Mirkin และ Paul Alivisatos สองนักเคมีชาวอเมริกันได้พบวิธีพัฒนาละอองนาโนทองคำ เพื่อใช้ในการวิเคราะห์และวินิจฉัยโรคต่าง ๆ รวมถึงใช้ในการปฏิรูปเซลล์ไฟฟ้า และสร้างวัสดุ LED (Light Emitting Diode)

ในปี 2000 บริษัท Boston Scientific ของอเมริกาได้พัฒนาวงลวดเทียม (stent) ที่เคลือบด้วยทองคำ เพื่อใช้ในการผ่าตัดหัวใจ เพราะทองคำไม่เป็นพิษต่อเนื้อเยื่อของร่างกาย

ปี 2012 – ปัจจุบัน องค์การอาหารและยาของสหรัฐฯ (FDA , Food and Drug Administration) ได้อนุมัติการใช้อนุภาคนาโนทองคำเพื่อตรวจจับแบคทีเรียและไวรัส และใช้ในการถ่ายภาพชีวโมเลกุล ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน

เมื่อทองคำมีคุณและค่ามากเช่นนี้ การทำอุตสาหกรรมเหมืองทองคำจึงเป็นธุรกิจที่ทำเงินมากมหาศาลให้แก่เจ้าของเหมือง แต่ในเวลาเดียวกันการทำเหมืองทองคำก็ได้ทำให้สังคมมีปัญหาเรื่องสิ่งแวดล้อมในระดับรุนแรงด้วย เพราะกว่าจะได้มาซึ่งทองคำ 10 กรัม เพื่อใช้ทำแหวน 18 กะรัต การขุดจะทำลายทรัพยากรที่เป็นดิน ป่า และสิ่งแวดล้อม ในปริมาณที่หนักถึง 20 ตัน ดังนั้นในประเทศที่กำลังพัฒนาหลายประเทศ ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่มีสาเหตุจากการขุดทองคำ จึงเป็นเรื่องที่หนักหนาสาหัสมาก นอกจากนี้การขุดทองคำในบางประเทศก็สร้างปัญหาสังคม คือการใช้แรงงานเด็กอย่างผิดกฎหมาย นอกจากนี้บางเจ้าของเหมืองทองคำก็อาจนำเงินที่ค้าได้จากการขายทองคำไปซื้ออาวุธสงคราม เพื่อต่อสู้กับกองทัพรัฐบาลของประเทศด้วย

การสำรวจทรัพยากรแร่ทองคำที่มีในสหรัฐอเมริกา ได้ข้อมูลที่แสดงให้เห็นว่า อเมริกามีทองคำประมาณ 15,000 ตันที่ยังไม่ได้ขุด และอีก 18,000 ตัน ที่ยังไม่ได้พบ ส่วนจีนนั้นเป็นประเทศที่สามารถขุดทองคำได้ในปริมาณมากที่สุดในโลก ตามมาติด ๆ ด้วยออสเตรเลีย อเมริกา รัสเซีย แอฟริกาใต้ เปรู อินโดนีเซีย แคนาดา กานา ฯลฯ ตามปรกติจุดประสงค์สำคัญในการขุดทองคำ คือ เพื่อทำเครื่องประดับ 48% และใช้ประโยชน์ทางเทคโนโลยี 11% อีก 41% ที่เหลือใช้เป็นทองคำแท่ง

แต่ถ้าจะมีการเปรียบเทียบกับธาตุอื่น ๆ แล้ว เราก็จะพบว่า เราขุดทองคำค่อนข้างน้อย สถิติปี 2011 แสดงให้เห็นว่า เราขุดอะลูมิเนียม 44.1 ล้านตัน ทองแดง 16.1 ล้านตัน ซิลิกอน 8 ล้านตัน เงิน 23,800 ตัน ทองคำ 2,700 ตัน และแกลเลียม 216 ตัน

เพราะทองคำบริสุทธิ์เป็นโลหะที่มีราคาสูง ดังนั้นการแสวงหาแหล่งแร่ที่มีทองคำในปริมาณมาก จึงเป็นเรื่องใหญ่ที่ทุกคนต้องการ และก็ได้พบว่าจะต้องใช้เทคโนโลยีขั้นสูง ครั้นเมื่อพบแหล่งแร่ทองคำแล้ว การขุดทองคำเพื่อนำขึ้นมาก็มีปัญหามากไม่แพ้กัน เช่นที่เหมืองทองคำ Tau Tona ในประเทศแอฟริกาใต้ ซึ่งลึก 4 กิโลเมตร และเป็นเหมืองทองคำที่ลึกที่สุดในโลก ตามปรกติที่ระดับลึกมากเช่นนั้น อุณหภูมิที่ก้นเหมืองจะสูงถึง 58 องศาเซลเซียส ซึ่งจะทำอันตรายต่อกรรมกรขุด ดังนั้นในอุโมงค์ดังกล่าวจึงต้องมีการติดตั้งเครื่องทำความเย็น เพื่อควบคุมอุณหภูมิไม่ให้สูงเกิน 28 องศาเซลเซียส

นอกจากภัยความร้อนแล้ว ภัยแผ่นดินไหวที่เกิดจากการขุดผ่านหินชั้นต่าง ๆ ที่มีความแข็งแรงและความเปราะไม่เท่ากัน ก็อาจทำให้เหมืองทรุดตัวได้ ดังนั้นวิศวกรเหมือง จึงต้องรู้สถานภาพความแข็งแรงของเหมืองตลอดเวลาและตลอดระยะทางที่ขุด เพื่อไม่ให้หินหรือดินถล่มทับคนเหมือง จนเสียชีวิตเพราะถูกฝังทั้งเป็น


ดังนั้นการที่ทองคำมีราคาแพง เพราะนอกจากทองคำเป็นแร่ที่มีไม่มาก และการขุดหาก็ยากลำบากแล้ว สาเหตุเหล่านี้ได้ผลักดันให้นักวิทยาศาสตร์พยายามหาวิธีพัฒนาเทคโนโลยีการถลุงแร่ทองคำให้ได้ในปริมาณมากและปลอดภัยที่สุด เพราะตามปรกติทองคำมักอยู่ปนกับทองแดง และการใช้ cyanide สามารถแยกทองคำออกจากทองแดงได้ แต่ก็ปรากฏว่าในการแยกทุกครั้งก็มักจะมีทองแดงติดออกมาด้วย และหลายครั้งก็ไม่มีทองคำออกมาเลย ดังนั้นบริษัท Mintek แห่งเมือง Johannesburg ในประเทศแอฟริกาใต้ จึงได้คิดยางพิเศษที่โมเลกุลในยางมีการทำงานแบบ ion-exchange ซึ่งทำให้สามารถสกัดทองแดงออกจากทองคำได้ดี แม้ทองแดงจะมีปริมาณมากกว่าทองคำถึง 10,000 เท่าก็ตาม แต่ยางแบบ ion-exchange ที่จะใช้นี้ มีราคาแพงมาก ดังนั้นในแง่ของการลงทุน นี่จึงเป็นข้อจำกัดที่สำคัญ

ด้วยเหตุนี้ บางบริษัทขุดทองคำจึงหันมาสนใจแหล่งทองคำที่มีรูปแบบใหม่ คือไม่ใช่เหมือง แต่เป็นขยะอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งได้แก่ เครื่องคอมพิวเตอร์ยุคเก่าและโทรศัพท์มือถือเก่า ๆ ซึ่งมักมีทองคำเป็นองค์ประกอบในชิ้นส่วนต่าง ๆ ของเครื่อง แม้จะมีไม่มาก คือ น้อยนิดก็ตาม เช่น โทรศัพท์มือถือที่หนัก 1 ตัน อาจจะมีทองคำ “มาก” ถึง 350 กรัม และแผ่นวงจรคอมพิวเตอร์ก็จะมีทองคำน้อยลงไปอีก คือเพียง 230 กรัม เท่านั้นเอง

ในความพยายามสกัดทองคำออกจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ บริษัท Umicore ที่กรุง Brussels ในประเทศเบลเยียม จะนำ “ขยะ” ทั้งหมดลงในเตาหลอมที่มีอุณหภูมิสูงถึง 1,250 องศาเซลเซียส เมื่อวัสดุทั้งหมดละลาย ของผสมที่ได้จะถูกแยกออกเป็นสองส่วน โดยส่วนบนเป็นตะกรัน และส่วนล่างเป็นตะกอนโลหะ ซึ่งได้แก่ ทองแดง ที่มีทองคำปนเล็กน้อย จากนั้นตะกอนก็จะถูกแยกออก แล้วนำมาทำให้เย็นลง เพื่อนำไปบดให้ละเอียดเป็นผง การเทกรดกำมะถันลงในผงจะละลายทองแดง แต่ไม่ทำอันตรายใด ๆ ต่อละอองทองคำและโลหะอื่น ๆ เช่น เงิน แพลทินัมและตะกั่ว กระบวนการตกตะกอนและการกลั่นลำดับส่วนแบบแลกเปลี่ยนไอออน จะทำให้ได้ทองคำบริสุทธิ์ในที่สุด

กระบวนการสกัดทองออกจากขยะอิเล็กทรอนิกส์นี้ องค์การ United Nations Environment Programme ได้ประเมินว่าสามารถนำทองคำกลับมาได้มากถึง 15% ของที่ใช้ไป ในเมื่อโลกทุกวันนี้ แทบทุกคนใช้คอมพิวเตอร์และมือถือกันมาก กระบวนการหาทองคำจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ จึงมีทางว่าจะได้มาซึ่งวัตถุดิบเหล่านี้ แต่คงไม่มีวันมากพอกับความต้องการทองคำที่แท้จริง และนั่นหมายความว่าเหมืองลึก เช่น Tau Tona ก็จะต้องมีการขุดให้ลึกลงไปอีก หรือมีการใช้หุ่นยนต์ทำงานแทนคน เพื่อความปลอดภัย

ตลอดเวลาที่ผ่านมานี้ นักเทคโนโลยีได้ใช้ทองคำเป็นวัสดุสำคัญในการประดิษฐ์อุปกรณ์ทัศนศาสตร์ และ photonics มากมาย เช่น ใช้เคลือบตัวกระจกของอุปกรณ์ เพราะอะตอมทองคำมีคุณสมบัติพิเศษ คือ นิวเคลียสมีโปรตอน 74 อนุภาค นิวตรอน 118 อนุภาค และมีอิเล็กตรอน 79 อนุภาค โดยอิเล็กตรอนเหล่านี้อยู่ในวงโคจรต่าง ๆ กัน อีกทั้งมีความเร็วสูงมาก โดยเฉพาะอิเล็กตรอนในวงโคจร 6s นั้น จะมีความเร็วประมาณครึ่งหนึ่งของความเร็วแสง และอยู่ใกล้นิวเคลียสยิ่งกว่าอิเล็กตรอนในวงโคจร 5d ดังนั้นอะตอมทองคำจึงสามารถดูดกลืนแสงสีน้ำเงิน และสะท้อนบรรดาแสงที่เหลือทำให้เราเห็นอะตอมเป็นสีทอง


นักวัสดุนาโนยังได้พบอีกว่า ถ้าเขาสามารถสร้างฝุ่นนาโนทองคำได้ โดยให้มีขนาดใหญ่-เล็กต่าง ๆ กัน แล้วฉายแสงไปกระทบฝุ่นเหล่านี้ ก็จะเห็นมันให้สีเขียว หรือแสด หรือแดง หรือม่วงได้ การมีละอองนาโนทองคำในกระจกแก้วที่เห็นเป็นสีต่าง ๆ ตามหน้าต่างโบสถ์หรือพระราชวัง ก็เพราะกระจกแก้วเหล่านั้นมีฝุ่นทองคำที่มีขนาดระดับนาโนแฝงอยู่ภายใน การที่เป็นเช่นนั้นได้ เพราะอิเล็กตรอนที่อยู่ในอะตอมทองคำ สามารถเคลื่อนที่ได้ เวลาอะตอมได้รับ photon อิเล็กตรอนเหล่านั้นจะเคลื่อนที่ไปด้วยกันในลักษณะเป็นคลื่น ที่มีเฟส (phase) เท่ากัน ซึ่งเรียกว่า plasmon และ plasmon เป็นตัวกำหนดสมบัติการกระเจิงหรือดูดกลืนแสงทุกชนิดที่มาตกกระทบทองคำ ดังนั้นมันจึงมีประโยชน์ในการใช้ทำอุปกรณ์ data processor และ sensor ทางเคมีหรือชีววิทยา รักษามะเร็ง และเก็บข้อมูลความหนาแน่นสูง (high-density data storage) รวมถึงใช้ทำให้เซลล์แสงอาทิตย์สามารถทำงานได้ดีขึ้นด้วย

แต่ทองคำก็ใช่ว่าเป็นโลหะที่ดีที่สุดสำหรับเรื่องนี้ เพราะเงินก็มีสมบัติบางประการที่ดีกว่า เช่น ดูดกลืนแสงในช่วงรังสีอินฟราเรดและแสงที่มองเห็นได้น้อยกว่า และข้อดีที่สุดของเงิน คือ มีราคาถูกกว่าทองคำ ดังนั้นเงินจึงกำลังเริ่มเป็นที่นิยมในการทำอุปกรณ์ plasmonic

แต่ถ้าจะพูดถึงเรื่องการทำอุปกรณ์ sensor แล้ว ทองคำก็ยังเป็นโลหะยอดนิยมอยู่เหมือนเดิม เพราะอันตรกิริยาระหว่างทองคำกับโมเลกุลอินทรีย์ต่าง ๆ เป็นเรื่องที่นักเคมีเข้าใจแจ่มแจ้งแล้ว ดังนั้นความนิยมใช้ทองคำในการทำ sensor จึงจะยังคงความเป็นยอดนิยมเหนือโลหะอื่นไปอีกนาน เพราะการสนองตอบของทองคำก็เร็วกว่าของเงิน 5 เท่า แต่การใช้ทองคำในการทำ switch ก็ถูกจำกัดด้วยการที่ทองคำมีจุดหลอมเหลวต่ำ คือเพียง 1,064 องศาเซลเซียสเท่านั้นเอง

ในอนาคตเราคงจะเห็นการใช้ทองคำเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเคมี (catalyst) มากขึ้น เห็นการใช้แบคทีเรียทำลายพิษของสารประกอบ gold chloride เพื่อให้เหลือแต่ทองคำนาโนบริสุทธิ์ และแพทย์นิยมใช้อนุภาคนาโนทองคำในการถ่ายภาพและรักษาโรคด้วย

อ่านเพิ่มเติมจาก The Seven Sins of Gold โดย Jeff Nielson ใน Bullion Bulls Canada , July 6 , 2010


สุทัศน์ ยกส้าน

ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย

อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" จาก "ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน" ได้ทุกวันศุกร์