ذهب متوهج

الذهب المتفجر هو خليط غير متجانس غير متبلور ، أصفر إلى أصفر برتقالي، حساس للضوء والصدمات، يتكون من مركبات بوليمرية مختلفة، أغلبها من الذهب (III) والأمونيا والكلور، ولا يمكن وصفه بصيغة كيميائية . وكلمة " متفجر " هنا تحمل معناها القديم، "متفجر" (من الكلمة اللاتينية fulmen، أي البرق، من الفعل fulgeo، أي "أنا أضيء")؛ ولا تحتوي هذه المادة على أيونات الفولمينات . وأفضل وصف تقريبي لها هو أنها ناتجة عن التحلل المائي الجزئي لبوليمر تنسيقي ثلاثي الأبعاد 3∞ [ Au₂ (μ₂ _{- NH₂} ) (μ₃ _{- NH} ) _₂ ]Cl . وعند تفجيره، ينتج دخانًا أرجوانيًا. يتميز هذا المركب بهندسة جزيئية مربعة مستوية ذات حالة دوران منخفضة . ^{[ 1 ]} 

عموماً، من الأفضل تجنب تكوين هذه المادة عن طريق الخطأ عن طريق خلط أملاح كلوريد أو هيدروكسيد الذهب (III) مع غاز الأمونيا أو أملاح الأمونيوم ، لأنها قابلة للانفجار حتى مع أدنى لمسة. ^{[ 2 ]}

كان الذهب المتفجر أول مادة متفجرة معروفة، وقد ذُكر في الكيمياء الغربية منذ عام 1585. وكان سيبالد شفايرزر أول من عزل هذا المركب وعلّق على خصائصه في كتابه "كريسوبيا شفايرتزريانا" . تطلّب إنتاج شفايرزر إذابة عينة من الذهب في الماء الملكي ، وإضافة كلوريد الأمونيوم إلى المحلول المشبع، وترسيب المحلول من خلال كرات من الرصاص وتجفيفه فوق زيت الترتار . ^{[ 3 ]} أبدى الكيميائيون في القرنين السادس عشر والسابع عشر اهتمامًا كبيرًا بحداثة مركب الذهب المتفجر، وأُصيب العديد منهم جراء انفجاره. وكان يونس جاكوب بيرزيليوس ، أحد أبرز الكيميائيين في أوائل القرن التاسع عشر، من بين هؤلاء. فقد انفجر كأس زجاجي في يده، مما أدى إلى تلفها وإصابة عينيه لعدة سنوات. ^{[ 4 ]} لم يبدأ استخدام الذهب المتفجر إلا في القرن السابع عشر على يد يوهان رودولف غلاوبر . فقد استخدم الأبخرة الأرجوانية الناتجة عن الانفجار لطلاء الأشياء بالذهب . ^{[ 1 ] : 307} لاحقًا، استُخدم في التصوير الفوتوغرافي نظرًا لحساسيته للضوء. ^{[ 5 ]}

في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر، استمر البحث عن الصيغة الكيميائية للذهب المتفجر. اكتشف كارل فيلهلم شيل وأثبت أن الأمونيا هي المحرك الرئيسي لتكوين هذا المركب، وأن الغاز الناتج عن الانفجار هو غاز النيتروجين في المقام الأول . ثم ذهب جان بابتيست دوماس أبعد من ذلك، واكتشف أن الذهب المتفجر، بالإضافة إلى الذهب والنيتروجين، يحتوي أيضًا على الهيدروجين والكلور. بعد ذلك، قام بتحليل عينة مطحونة باستخدام أكسيد النحاس الثنائي، ليجد أنها ملح يحتوي على كاتيون الأمونيوم وأنيون مركب الذهب والنيتروجين. واصل إرنست ويتز دراسة المركب باستخدام أحدث التقنيات، وخلص إلى أن الذهب المتفجر هو خليط من "ثنائي أميدو-إيميدو-أوريكلوريد" و 2Au(OH) _₃ · 3NH₃ . تجاهل ويتز ضعف ذوبان المركب في معظم المذيبات، لكنه لاحظ أنه يذوب بسهولة في محاليل _الذهب الثلاثي المائية ، والأمونيا، وأنظمة الكلوريد. تبين أن استنتاجه بشأن الصيغة غير صحيح، لكنه قدم تقديرًا معقولًا يمكن للعلماء اللاحقين الاعتماد عليه.

نظراً للاهتمام الكبير بدراسة الذهب المتفجر في بدايات ووسط حقبة الكيمياء، توجد طرق عديدة لتخليقه. ^{[ 1 ] : 308.} لا تُنتج جميع طرق التخليق نفس الناتج. وفقاً لستاينهاوزر وآخرين وإرنست ويتز، يمكن الحصول على عينة متجانسة للغاية عن طريق التحلل المائي لـ [ Au(NH3 ₎ 4 _] (NO3 ₎ 3 _{باستخدام} Cl− . وقد لاحظوا أيضاً أن اختلاف طرق التخليق، بالإضافة إلى استخدام كميات مختلفة من الأمونيا عند ترسيب الناتج، يؤدي إلى نسب مختلفة من الذهب والنيتروجين والهيدروجين والكلور. ونظراً لخصائصه الفيزيائية والكيميائية، لا يمكن بلورة الذهب المتفجر بالطرق التقليدية، مما يجعل تحديد بنيته البلورية أمراً بالغ الصعوبة. ومن خلال المحاولات المكثفة التي قام بها ستاينهاوزر وآخرون في عملية التبلور ^، ... وباستخدام مطيافية الاهتزاز، تم التوصل إلى أن الذهب المتفجر عبارة عن خليط غير متبلور من مركبات بوليمرية مرتبطة عبر جسور μ₂ _- NH₂ و μ₃ _{- NH} . كما وُجد أن الذهب المتفجر قابل للذوبان بشكل طفيف جدًا في الأسيتونيتريل وثنائي ميثيل فورماميد . ^{[ 1 ] : 309-313}

تشير أطياف امتصاص الأشعة السينية الممتدة ( EXAFS ) إلى أن كل ذرة ذهب مرتبطة بأربع ذرات نيتروجين على مسافة 202  بيكومتر، في ترتيب مربع مستوٍ متناظر مشابه لرباعي أمين الذهب (III). يدعم هذا التكوين الهندسي الخاصية المغناطيسية المعاكسة للذهب المتفجر. ولأنه يمتلك التوزيع الإلكتروني ad ⁸ وهو مغناطيسي معاكس، فلا بد أن يكون له تكوين هندسي مربع مستوٍ. ^{[ 1 ] : 311} تتوافق هذه الأطياف مع نماذج غلاف التناسق الثاني الذي يحتوي إما على أربع ذرات ذهب أو ذرة ذهب واحدة، بالإضافة إلى روابط أخرى. ^{[ 1 ] : 311 [ 6 ] : 43-45}

يعود اللون غير المعتاد للدخان إلى وجود جزيئات نانوية كروية غير متجانسة من الذهب بأقطار تتراوح بين 5 و300+  نانومتر. ^{[ 7 ]}

نظراً لميل هذا المركب للانفجار، فإن التقنيات الصناعية لاستخلاص وتنقية مركبات الذهب قليلة جداً. وقد طُوّرت طريقة جديدة لاستخلاص المعادن الثمينة من الغاز الحيوي المُستخرج من الأجهزة الإلكترونية المُستعملة، وقد أثبتت هذه الطريقة نجاحاً كبيراً، إلا أن إنتاج الذهب المُفجّر وغيره من أمينات المعادن الثمينة يُحدّ من انتشار استخدامها. ^{[ 8 ]} ومع ذلك، توجد براءات اختراع وطرق تستخدم الذهب المُفجّر كوسيط في عملية تحويل الذهب منخفض النقاوة إلى ذهب عالي النقاوة يُستخدم في الإلكترونيات. ^{[ 9 ]}