Золото играет важную роль в жизни человечества. Оно используется во многих областях: экономической, ювелирной, медицинской и промышленной. Драгоценный металл имеет высокую стоимость благодаря своим физическим и химическим свойствам.
ЗОЛОТО В ХИМИИ
Золото — металл с необычными и противоречивыми для этой группы материалов свойствами: оно негибкое и мягкое, но очень ценное. Его свойства усиливаются, когда оно образует соединения и вступает в реакцию с другими веществами. И металл может переходить из одного состояния в другое при изменении параметров окружающей среды.
Благодаря такому разнообразию характеристик он имеет множество применений: его свойства изучают в учебных заведениях, его используют в научных исследованиях, его применяют в качестве активного ингредиента в различных промышленных процессах и при производстве продукции.
Золото в химии: доклады, новости, презентации, рефераты
Свойства драгоценного металла известны давно. Благодаря им, а также своей структуре, металл широко используется для развития различных отраслей промышленности. Его свойства начинают изучать на уроках химии в школе, где впервые узнают о способности металла вступать в реакции с различными веществами, средами. Например, золото при определенных условиях восприимчиво к фтору, но не меняет своих свойств при контакте с кислородом.
Эта особенность позволила защитить другие металлы от окисления (золочение).
Еще одна характеристика, позволяющая использовать золото, — его электропроводность. Этот металл известен своими отражающими свойствами, которые позволяют покрывать им различные конструкции и предметы (зеркала, космические корабли). Кроме того, золото способно поглощать небольшие длины волн. Это придает материалу желтый цвет. Это объясняется тем, что изначально все металлы серые, их цвет близок к серебристо-белому. Однако золото не только поглощает короткие волны (близкие к фиолетовым), но и отражает более длинные волны светового спектра.
В результате этого процесса металл приобретает знакомый нам желтый цвет.
Природа металла
Золото, элемент периодической таблицы Менделеева, встречается в природе довольно часто. По данным географов, 5% литосферы Земли состоит из этого вещества. Даже с помощью специализированного оборудования добывать золото непросто, поэтому стоимость этого металла высока. Большинство магматических пород содержат ценный материал, но выглядит он как россыпная золотая пыль.
Это вещество откладывается в земной коре под воздействием температурных изменений и многих химических процессов. Рисунок этих частиц отличается от тех, что находятся на поверхности горных пород. Старатели находят самородки в железных рудах и минералах, в редких случаях золото находят в ассоциации с с такими веществами, как:
Природный элемент также можно найти в структуре биосферы. Он встречается в соединениях живых организмов и бактерий.
Небольшое количество золота извлекается даже из обычной проточной воды. В самом начале геологических раскопок под слоями земли были обнаружены огромные залежи этого металла.
Добычей этого вещества занимаются около сорока стран мира. Больше всего золота находят в странах СНГ, Канаде и африканских районах. Лидеры по добыче золота:
Драгоценный металл также встречается в Гане, Индонезии и Мексике. Эти страны поставляют золото на мировые рынки металлов.
Физические свойства
Физические свойства вещества характеризуются пластичностью и упругостью, поэтому металл считается самым мягким из всех веществ в мире. Оно легко обрабатывается и подвержено механическим повреждениям, поэтому предметы, изготовленные из него, легко повреждаются и гнутся. Ювелиры и производители столовых приборов не используют чистое золото, а добавляют другие сплавы для повышения прочности.
Высококачественный металл подходит для изготовления длинных проводов и тонких пластин. Такие детали необходимы в электронике и промышленности. Главное преимущество вещества в том, что оно демонстрирует высокую устойчивость к процессам и химическим реакциям. Золото считается хорошим проводником, оно очень быстро передает электрический ток и тепловую энергию.
Абсолютно чистый металл без каких-либо примесей имеет характерный светло-желтый цвет. Однако его трудно найти в магазинах. Даже банковские слитки, которые используются для инвестиций и экономических резервов, имеют небольшое количество примесей. В природе самородки состоят из серебра, никеля, меди и платины. Для улучшения цвета ювелиры могут добавлять в золото оксид железа и марганца.
Металл легко полируется, после чего он отражает свет и создает нежный блеск. Если сделать из этого материала очень тонкую пластину, она будет пропускать солнечный свет. Температура материала понижается, а не повышается, что позволяет использовать его для высококачественной тонировки окон. Обозначение пробы указывает на конкретное количество материала в изделии.
Виды клейм
Форма пробирного клейма зависит от вида драгоценного металла. Ювелирные изделия из золота имеют форму лопатки, изделия из серебра — овала, переходящего в лепесток, а изделия из платины — продолговатого восьмиугольника. В каждой стране оттиск выглядит по-разному. Напомню, что все изделия, продаваемые в России, должны иметь клеймо местного Удостоверяющего центра. Итак, расскажу вам о видах российских печатей.
В настоящее время на оттиске изображен профиль девушки в кокарде. Подобный дизайн встречался на марках Российской империи конца XIX и начала XX века. До 1896 года дизайн представлял собой ‘тройку’ с пересекающимися цифрами марки, годом выпуска, гербом и буквами. Советские клейма имели голову рабочего с молотом (с 1927 года) и пятиконечную звезду с серпом и молотом (с 1958 года).
Системы оценки
Наиболее популярными являются метрическая и каратная системы. Ниже я опишу эти и другие существующие системы аспериментов. Таблица их соответствия выглядит следующим образом:
Карат
Эта система используется в США и европейских странах. Каратная шкала показывает, сколько частей чистого золота содержится в 24 частях сплава. Чтобы перевести число карат в число карат, умножьте метрическое число на 0,024.
Метрическая
Самая популярная система. Используется в большинстве стран мира, включая Россию с 1927 года. Показывает, сколько золота содержится в 1 000 единиц сплава.
Золотниковая
Система шпульного прессования использовалась в Российской империи, затем в Советском Союзе до 1927 года. Сегодня она не используется. В качестве основы измерения используется фунт, состоящий из 96 единиц золота. Соответственно, золотой стандарт показывает, сколько единиц золота содержит сплав из 96 единиц.
Партия
Эта система аттестации также уходит корнями в прошлое. Она использовалась в средние века западноевропейскими народами — кельтами, германцами и скандинавами. Исторически вес драгоценного металла подсчитывался в марках, которые состояли из 16 партий. Этот тест показывает, сколько лотов золота содержится в одной марке сплава.
Аналитическая химия в пробирке
Зная, что в результате реакции с золотом могут образовываться совершенно разные материалы, стало возможным искусственно создавать этот драгоценный металл. Однако в том виде, в котором она обычно содержится в руде, ее получают чрезвычайно сложным способом. Для этого необходим ядерный реактор, в котором многие элементы превращаются в другие элементы.
Этот метод уже использовался ранее, когда определенный драгоценный металл был получен искусственным путем. Для этого потребовалось всего 100 мг ртути.
Однако процесс создания драгоценного металла довольно дорогостоящий. Кроме того, большинство соединений не являются стабильными. Поэтому стоимость такого материала многократно возрастет. Рассматриваются и другие виды искусственного золота:
- сульфид олова (сусальное золото, т.е. частицы мягких хлопьев), которое темнеет и разлагается при высоких температурах;
- титановая позолота: это не настоящий драгоценный металл, но выглядит так же (на нем нет клейма).
Интересные факты о золоте в химии
Не все знают, что химическая формула драгоценного металла использовалась на протяжении веков, даже для развития предшествующих ему наук. Свойства этого материала когда-то пригодились и для производства стекла с необычными свойствами. Несколько веков назад М. В. Ломоносов возродил искусство смальтовой мозаики и начал производство стеклянных бус. Именно тогда появилось стекло ‘золотой рубин’. Главной его особенностью был насыщенный красный цвет, придаваемый соединениями золота.
Читайте далее:Сегодня его назначение — заменить натуральные драгоценные камни.
