Золото

Золото / Aurum (Au)
Атомный номер 79
Внешний вид Мягкий вязкий
ковкий жёлтый
металл
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
196,96654 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома 146 пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
889,3 (9,22) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Xe] 4f14 5d10 6s1
Химические свойства
Ковалентный радиус 134 пм
Радиус иона (+3e) 85 (+1e) 137 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
2,54
Электродный потенциал Au←Au3+ 1,50В
Au←Au + 1,70В
Степени окисления 3, 1
Термодинамические свойства
Плотность 19,3 г/см³
Удельная теплоёмкость 0,129 Дж/(K·моль)
Теплопроводность 318 Вт/(м·K)
Температура плавления 1 337,58 K
Теплота плавления 12,68 кДж/моль
Температура кипения 3 080 K
Теплота испарения ~340 кДж/моль
Молярный объём 10,2 см³/моль
Кристаллическая решётка
Структура решётки кубическая
гранецентрированая
Период решётки 4,080 Å
Отношение c/a n/a
Температура Дебая 170,00 K

Золото — 79-й элемент периодической системы элементов.

Содержание

История

Золото — пожалуй, первый металл, с которым познакомилось человечество (см. подробнее благородные металлы). В России первым золотодобытчиком считается Ерофей Марков, памятник которому стоит в городе Берёзовский близ Екатеринбурга.

Об истории добычи золота см. золотая лихорадка в Сибири, золотая лихорадка на Аляске.

Происхождение названия

Поскольку золото было известно, вероятно, ещё до появления письменности, проследить историю его названия, скорее всего, невозможно. Известно, однако, что в славянских языках слово золото имело в древности общий корень со словом «жёлтый», первоначальный вариант слово записывают как zolto. Некоторые связывают происхождения слова «золото» со словом «солнце» (корень sol). Однако достаточно достоверных версий происхождения названия нет.

Слово gold в европейских языках связано с греческим богом Солнца Гелиосом. Латинское aurum означает «жёлтое» и родственно с «Авророй» (Aurora) — утренней зарёй.

Физические свойства

Чистое золото — мягкий метал желтого цвета с красноватым оттенком. В тонких пленках оно просвечивает зеленым. Золото обладает исключительно высокой теплопроводностью и низким сопротивлением.

Химические свойства

Золото относительно инертный металл, при нормальных условиях оно не реагирует с большинством кислот и не образует оксидов, благодаря чему было отнесено к благородным металлам, в отличие от металлов обычных, легко разрушающихся под действие окружающей среды. Затем была открыта способность царской водки растворять золото, что поколебало уверенность в его инертности.

Золото сравнительно легко реагирует с кислородом и другими окислителями при участии комплексобразователей. Так, в водных растворах цианидов при доступе кислорода золото растворяется, образуя цианоаураты:

4Au + 8CN- + 2H2O + O2 → 4[Au(CN)2]- + 4 OH-

В случае реакции с хлором возможность комплексообразования также значительно облегчает ход реакции: если с сухим хлором золото реагирует при ~200 °С с образованием хлорида золота(III), то в водном растворе (царская водка) золото растворяется с образованием хлораурат-иона уже при комнатной температуре:

2Au + 3Cl2 + 2Cl- → 2[AuCl4]-

Золото также растворяется в ртути фактически образуя легкоплавкий сплав (амальгаму).

Геохимия золота

Содержание золота в земной коре очень низкое — 3 мг/т, но месторождения и участки, резко обогащённые металлом, весьма многочисленны.

Для золота харатерна самородная форма. Среди других его форм стоит отметить электрум, сплав золота с серебром, который обладает зеленоватым оттенком и относительно легко разрушается при переносе водой. В горных породах золото обычно рассеяно на атомарном уровне. В месторождения оно зачастую заключено в сульфиды и арсениды.

Различаются первичные месторождения золота, россыпи, в которые оно попадает в результате разрушения рудных месторождений и месторождения с комплексными рудами, в которых золото извлекается в качестве попутного компонента.

Получение

Для получения золота используются его основные химические свойства: присутствие в природе в самородном состоянии, способность реагировать лишь с немногими веществами (ртуть, цианиды).

Промывка

Метод промывки основан на высокой плотности золота, благодаря которой в потоке воды, минералы с плотностью меньше золота (а это почти все минералы земной коры) смываются и металл концентрируется в тяжелой фракции, песка состоящего из минералов повышенной плотности, который называется шлихом. Этот процесс называется отмывкой шлиха или шлихованием. В небольших объемах её можно проводить вручную, при помощи промывочного лотка. Этот способ используется с древнейших времен, и до сих пор для отработки маленьких россыпных месторождений старателями, но основное его применение — поиск месторождений золота, алмазов и других ценных металлов.

Промывка используется для разработки крупных россыпных месторождений, но при этом применяются специальные технические устройства: драги и промывочные устройства. Полученные шлихи кроме золота содержат множество других плотных минералов и металл из них извлекается, например, путем амальгамации.

Методом промывки разрабатываются все россыпные месторождения золота, ограничено он применяется на коренных месторождениях. Для этого породу дробят и затем подвергают промывке. Этот метод не может быть применен на месторождениях с рассеянным золотом, где оно так распылено в породе, что после дробления не обособляется в отдельные зерна и смывается при промывке вместе с другими минералами.

Этот метод добычи золота исторически был первым, и он очень дешев, потому, что не требует строительства дорогих заводов, и в случае речных отложений не нужно дробить породы. Экономически рентабельна отработка россыпей с содержанием золота 0,5 г/т.

Амальгамация

Метод амальгамации основан на способности ртути образовывать сплавы — амальгамы с различными металлами, в том числе и с золотом. В случае метода внутренней увлажнённая дроблёная порода смешивалась со ртутью и подвергалась дополнительному измельчению в мельницах — бегунных чашах. Амальгаму золота (и сопутствующих металлов) извлекали из получившегося шлама промывкой, после чего ртуть отгонялась из собранной амальгамы и использовалась повторно. Метод амальгамации известен с I века до н. э. наибольшие масштабы приобрёл в американских колониях Испании начиная с XVI века: это стало возможным благодаря наличию в Испании огромного ртутного месторождения — Альмаден. В более позднее время использовался метод внешней амальгамции, когда дроблёная золотоносная порода при промывке пропускалась через обогатительные шлюзы, выстланные медными листами, покрытыми тонким слоем ртути. Метод амальгамации применим только на месторождениях с высоким содержанием золота или уже при его обогащении. Сейчас он используется очень редко, главным образом старателями в Африке и Южной Америке.

Цианирование

Золото растворяется в растворах синильной кислоты и её солей, и это его свойство дало начало ряду методов извлечения путем цианирования руд.

Метод цианирования основан на реакции золота с цианидами в присутствии кислорода воздуха: измельчённая золотоносная порода обрабатывается разбавленным (0,3-0,03 %) раствором цианида натрия, золото из образующегося раствора цианоаурата натрия Na[Au(CN)2] осаждается либо цинковой пылью, либо на специальных ионнообменых смолах.

Метод цианирования первоначально применялся на крупных заводах, где порода дробилась и цианирование проводилось в специальных чанах. Однако развитие технологии привело к появлению метода кучного выщелачивания, который заключается в следующем: готовится водонепроницаемая площадка, на неё насыпается руда и её заливают растворами цианидов, которые просачиваясь через толщу породы растворяют золото, после этого они поступают в специальные колонны, в которых золото осаждается, а регенерированный раствор вновь отправляется на кучу.

Метод цианирования ограничен минеральным составом руд, он не применим если руда содержит большое количество сульфидов или арсенидов, так как цианиды реагируют с этими минералами. Поэтому цианированием перерабатываются малосульфидные руды, или руды из зоны окисления, в которой сульфиды и арсениды окислены атмосферным кислородом.

Для извлечения золота из сульфидных руд используются сложные многоэтапные технологии. Золото добытое из месторождений содержит различные примеси, поэтому его подвергают специальным процессам высокой очистки, которые производятся на афинажных заводах.

Применение

Золото в промышленности

По своей химической стойкости и механической прочности золото уступает большинству платиноидов, но незаменимо, как материал для электрических контактов. Поэтому в микроэлектронике золотые проводники и гальванические покрытия золотом (контактных поверхностей, разъёмов, печатных плат) используются очень широко.

Золото в экономике

Золото является важнейшим элементом мировой финансовой системы, поскольку данный металл не подвержен коррозии, внешне привлекателен и запасы его невелики. Мировые банковские резервы золота оцениваются в 32 тыс. тонн (если сплавить все это золото воедино, получится куб со стороной всего лишь 12 м).

Золото издавна использовалось многими народами в качестве денег. Однако как монопольный денежный товар оно утвердилось только к XIX веку. Вплоть до Первой мировой войны золото являлось мерилом всех мировых валют (период 18701914 называют «золотым веком»). Бумажные купюры в это время выполняли роль удостоверений о наличии золота. Они свободно обменивались на золото.

В 1792 в США было установлено, что 1 унция золота содержится в 19,3 $. В 1834 году за унцию давали уже 20,67 $, поскольку США не имели достаточного золотого запаса, чтобы обеспечить весь объем выпущенных денег, и курс валюты приходилось снижать.

После Первой мировой войны девальвация продолжалась. В 1934 году за 1 унцию золота давали 35 $. Несмотря на экономический кризис, США пытались сохранить фиксированную привязку доллара к золоту, ради этого поднималась учётная ставка, но это не помогло. Однако в связи с последовавшими войнами золото из Старого Света стало перемещаться в Новый, что восстановило на время привязку доллара к золоту.

В 1944 было принято Бреттон-Вудское соглашение. Был введен золотодевизный стандарт, основанный на золоте и двух валютах — долларе США и фунте стерлингов Великобритании, что положило конец монополии золотого стандарта. Согласно новым правилам, доллар становился единственной валютой, напрямую привязанной к золоту. Казначейство США обязывалось обменивать доллары на золото иностранным правительственным учреждениям и центральным банкам в соотношении 35 $ за тройскую унцию. Фактически золото превратилось из основной в резервную валюту.

В конце 1960-х годов высокая инфляция в США вновь сделала невозможным сохранение золотой привязки на прежнем уровне, ситуацию осложнял и внешнеторговый дефицит США. Рыночная цена золота стала ощутимо превышать официально установленную. В 1971 содержание золота в долларе было снижено до 38 $ за унцию, а в 1973 — до 42,22 $ за унцию. В 1971 президент США Ричард Никсон отменил привязку доллара к золоту, хотя официально этот шаг был подтвержден лишь в 1976, когда была создана так называемая ямайская валютная система плавающих курсов. Это означало, что золото перестало быть валютой вообще, а доллар превратился в резервную валюту.

После этого золото превратилось в особый инвестиционный товар. Инвесторы на протяжении многих лет доверяли исключительно золоту. К концу 1974 цены на золото подскочили до 195 $ за унцию, а к 1978 — до 200 $ за унцию. К началу 1980 года цена на золото достигло рекордной отметки — 850 $ за унцию, после чего она начала постепенно падать. В конце 1987 года она составляла около 500 $ за унцию. Самое быстрое падение произошло в 19961999 гг., когда цена на золото снизилась с 420 до 260 $ за унцию. Среди аналитиков нет единого мнения по поводу причин столь быстрого снижения цены на золото: одни объясняют это объективными экономическими факторами, другие говорят о глобальном заговоре крупнейших стран во главе с США.

Как бы то ни было, падение прекратилось и снова начался рост цены на золота в связи с соглашением ведущих центральных банков об ограничении продаж золота в 1999 году. К концу 2004 году цена на золото достигла 450 $. Аналитики предсказывают, что по причине нестабильности экономики США и мирового финансового климата в целом цена на золото может вырасти до 1000 $ за унцию.

Золотой запас России

Запасы золота в государственном резерве России в марте 2006 г. составили 386,6 тонны (без учета золота в операциях swap). Доля золота в общем объеме золотовалютных резервов России в марте 2006 составила 3,8 %. Россия занимает 14 место в мире по объему золота, находящегося в государственном резерве.

Золото, как материал для ювелирных изделий

Меры чистоты золота

Британская каратная система

Традиционно чистота золота измеряется в британских каратах. 1 британский карат равен одной двадцать четвертой части массы сплава. 24-каратное золото (24K) является чистым, без каких-либо примесей.

Чтобы изменить качественные характеристики золота, для различных целей (например, увеличить твердость) изготавливают сплавы с различными примесями. Например, 18-каратное золото (18K) означает содержание в сплаве 18 частей золота и 6 частей примесей.

Российская система проб

Принятая в России система отличается от общемировой. В России чистота золота измеряется пробой.

Проба варьируется от 0 до 1000 и показывает содержание золота в тысячных долях. Так, 18-каратное золото соответствует 750-й пробе. Золото 996-й пробы считается «практически чистым» и используется в ювелирных изделиях. Золото более высоких проб крайне дорого в получении и употребляется только в химии.

См. также

Устойчивые выражения

Ссылки


Периодическая система элементов
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home