Но наука никогда не стояла на месте, и когда золото стали добывать в приличных количествах, ученые начали экспериментировать с ним. Почти у всех была одна цель — получить золото с помощью философского камня. Однако ни одна из попыток не увенчалась успехом. Зато в процессе было создано и открыто огромное количество химических элементов.
Немного истории
Поскольку золото можно было найти практически везде в мире, оно стало необходимым элементом почти во всех человеческих культурах. Начиная с Древнего Египта, где были найдены декоративные золотые предметы, датируемые более чем 5 000 лет назад.
Красота золота ассоциировалась у древних людей с бессмертием и богатством богов, поэтому его использовали для изготовления ювелирных изделий и декоративных предметов. Оно также стало одной из первых валют, заменивших традиционный бартер.
Первые золотые монеты были отчеканены в Лидийском царстве в 550 году до нашей эры. и с тех пор этот металл остается основой денежной системы. Даже после принятия современных бумажных денег валюты оставались связанными между собой посредством Золотого стандарта — системы, введенной в 1870-х годах, которая фиксировала стоимость этих валют в определенном количестве золота.
Физические и химические свойства металла
Это один из немногих драгоценных металлов, которые встречаются в природе в чистом виде. Чистое золото очень мягкое, всего 2,5-3 по шкале твердости Мооса. Это является плюсом для его легкой обработки: один грамм можно раскатать в тонкий лист толщиной всего 230 атомов и площадью один квадратный метр. Однако мягкость золота является недостатком для долговечности изделий из него, поэтому для производства обычно используются сплавы с другими металлами (легирование).
Золото — хороший проводник тепла и электричества, оно устойчиво к окислению и коррозии. У него очень высокая температура кипения и плавления.
Температура плавления солнечного металла составляет 1065 °C, а температура кипения — 2856 °C.
Физические и химические свойства золота
По своей природе золото — очень мягкий металл. Оно легко царапается, поэтому для предотвращения этого в ювелирные изделия добавляют более прочные металлы. Например, серебро, медь или платина. Температура плавления золота превышает тысячу градусов Цельсия. Этот металл также очень пластичен, что позволяет ковать его в листы толщиной ~0,1 микрон. Такое решение известно как сусальное золото. Оно также является хорошим проводником тепла и часто используется в кабелях.
Золото бывает разных цветов: обычное желтое, желтое с красным оттенком, лимонное, белое, розовое, зеленое и даже голубое. Это зависит от состава металла. Если смешать золото, серебро и медь, то получится желтый цвет. Если добавить больше меди, сплав станет красным. Если добавить больше серебра, смесь приобретает лимонный цвет.
Почему золото трудно добывать?
Золото — это металл, который, к сожалению, почти невозможно получить, даже если он в небольших количествах находится в недрах земли. Сложность его поиска заключается в том, что оно рассыпано вокруг шахт или на дне океана. Тем не менее, это был первый металл, найденный человеком. Почти все золото находится в металлическом ядре Земли, где его чрезвычайно трудно найти. Но ничто не стоит на месте, технологии становятся все лучше и лучше, и в последние годы люди стали добывать во много раз больше этого металла. Его находят в небольших реках и даже ручьях.
Как оно оказалось на Земле?
Как золото попало на Землю, доподлинно неизвестно. Принято считать, что все тяжелые металлы, в том числе и золото, были занесены из космоса. На самом деле это пыль, образовавшаяся в результате взрывов сверхновых звезд. Со временем она сконцентрировалась в плотное тело вместе с другими продуктами распада. Таким образом, львиная доля этих металлов сосредоточена в ядре планеты. Другая часть приносится на Землю астероидами.
Золото распределено по всей планете, но неравномерно. В России, например, все месторождения сосредоточены за Уралом — на Дальнем Востоке и в Восточной Сибири.
Особенно богаты Чукотка, Амурская область и Красноярский край.
Почти всегда это породы, сформировавшиеся в докембрийский период. Этот период длился четыре миллиарда лет и закончился 539 миллионов лет назад. Золоту столько же лет, сколько и Земле.
Почти все запасы извлекаются из коренных месторождений, но и месторождения размещения не остаются без внимания.
Существует несколько методов добычи, самый простой из которых — панорамирование. Плотное золото остается на сите вместе с более тяжелыми фракциями песка (‘шлих’), а более легкие соединения вымываются. Этот метод доступен даже начинающим старателям. Он используется в открытых карьерах.
Из других металлов и руд его извлекают путем рафинирования. Для этого метода строятся целые заводы, но любители пытаются делать это в домашних условиях.
Физические и химические свойства
Аурум относится к драгоценным металлам (наряду с серебром, платиной и металлами их группы). Он назван так из-за своих химических свойств: он не ржавеет, не окисляется и не вступает в реакцию почти со всеми химическими элементами.
| Свойства атома | |
|---|---|
| Название, символ и номер | Аурум (Au), 79 |
| Атомный вес (молярная масса) | 196,966569(4)[1] а.е. (г/моль) |
| Электронная конфигурация. | [Xe] 4f14 5d10 6s1 |
| Атомный радиус | 144 пм |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | 134 пм |
| Ионный радиус | (-3e) 185 (+1e) 137 пм |
| Электроотрицательность | 2,64 (шкала Полинга) |
| Электродный потенциал | Au←Au3+ 1,50 В, Au←Au+ 1,70 В. |
| Состояния окисления | −1,1,3,5 |
| Энергия ионизации (первый электрон) | 889,3 (9,22) кДж/моль (эВ) |
| Термодинамические свойства простого вещества | |
| Плотность (при н.у.) | 19,3-19,32[2][3] г/см³ |
| Температура плавления | 1337,33 К (1064,18 °C, 1947,52 °F)[2]. |
| Температура кипения | 3129 К (2856 °C, 5173 °F)[2]. |
| Удельная теплота плавления | 12,68 кДж/моль |
| Удельная теплота парообразования | ~340 кДж/моль |
| Молярная теплоемкость | 25,39[4] Дж/(К-моль) |
| Молярный объем | 10,2 см³/моль |
| Кристаллическая решетка простого вещества | |
| структура решетки | кубическая типа Cu, группа закона Fm3m |
| параметры решетки | 4,0781 Å |
| отношение c/a | 1 |
| температура Дебая | 170,00 K |
| Другие свойства | |
| Теплопроводность | (300 K) 318 Вт/(м-K) |
| номер CAS | 7440-57-5 |
Почему ювелиры не используют чистое золото?
Добавление различных металлов к чистому золоту необходимо для прочности и долговечности готовых ювелирных изделий. Кроме того, металлы, добавленные в золото, определяют оттенок сплава, его способность отражать свет и другие характеристики.
В России количество золота в золотых сплавах контролируется государством. Среди металлов, которые входят в состав золотых сплавов, — серебро, медь, палладий, платина, кадмий и цинк. Свойства золота зависят от типа металла и его доли в сплаве.
Содержание золота
Количество чистого золота в сплаве можно определить по золотому стандарту, выгравированному на предмете. В России используется метрическая проба золота: ее значение указывает на количество граммов чистого драгоценного металла в одном килограмме сплава.
- Знак качества ‘958 содержит до 96,3% чистого золота. Сплав легирован серебром и медью. Он очень устойчив к воздействию внешней среды и сохраняет хорошую полировку, но при этом очень податлив. Золото с чистотой 958 имеет насыщенный светло-желтый цвет. Оно в основном используется для изготовления обручальных колец и подвесок.
- Проба 750 — Второй по популярности сплав золота. Он содержит до 75,5 процента драгоценного металла, остальные компоненты — серебро, платина, палладий, никель и медь. Этот сплав прочен и прекрасно полируется, поэтому изделия из золота 750 пробы долговечны и имеют красивый блеск.
- 585 проба — Золото — самый популярный сплав для ювелирных изделий. Он содержит до 59% чистого золота, а также частички серебра, палладия, никеля, меди и цинка. Золото 585 пробы обладает достаточной твердостью и прочностью и практически не подвержено потускнению. Диапазон оттенков широк: от белого, красного и желтого до различных оттенков зеленого, в зависимости от пропорции добавленных металлов.
- 500 и 375 проба практически не используются в ювелирном производстве. 375 пробу принято называть сплавом золота с серебром и медью. Такое золото довольно быстро тускнеет на воздухе, что существенно ограничивает его применение.
Несмотря на широкий спектр возможных оттенков золота, наиболее популярными остаются желтое, красное и белое золото.
Желтое золото
Его насыщенный цвет больше всего похож на цвет натурального золота, которое издавна использовалось для создания поистине королевских ювелирных изделий. Однако чистое золото непрактично: его мягкость делает его непригодным для повседневной носки.
Читайте далее:
