Условие:
Биовыщелачивание — это процесс, при котором микроорганизмов используют для извлечения различных металлов из бедной руды, для которой применение традиционных методов металлургии было бы неэффективным и нерентабельным.
В ходе промышленного биовыщелачивания руду измельчают, чтобы увеличить суммарную площадь ее поверхности, а затем добавляют культуры микроорганизмов, способных продуцировать синильную кислоту (HCN), и питательную среду, содержащую необходимые для их роста вещества. К таким культурам относятся, например, бактерии Pseudomonas putida. За каждые 20 часов литр культуры этих бактерий образует в среде 20 мг HCN. Синильная кислота растворяет золото, образуя растворимый комплекс «золото–цианид», по следующей реакции:\nAu + 2HCN + 0.5O2 = Au(CN)2
- + H2O
Эффективность такого процесса, к сожалению, невелика: всего 15% образованной синильной кислоты оказывается связанной с золотом. Удивительно, что все это происходит на открытом воздухе, вне строений, поскольку требует очень больших площадей - именно из-за низкого содержания целевого металла в используемой руде.
После растворения золото можно извлечь из раствора различными методами — электролизом, восстановлением с помощью различных металлов или других химических восстановителей. Самый дешевый, эффективный (95% золота оказывается регенерированным) и масштабно применяемый способ – восстановление цинком:
2Au(CN)2
−+Zn→2Au+Zn(CN)4
2−
Посчитайте, сколько чистого золота можно получить после через 20 часов после засева золотой руды 3000 литрами активной культуры. Все вычисления проводите с точностью до сотых. Ответ дайте в граммах.
Справочные материалы: молярная масса золота — 197 г/моль, синильной кислоты (HCN)
— 27 г/моль, цинка — 65 г/моль, кислорода (O₂) — 32 г/моль. Число Авогадро составляет
6,022×10²³. Молярный объём газа при нормальных условиях равен 22,4 л/моль.
