403* Температура кипения золота согласно [3] и [4] составляет 2856 °C (3129 K, 5173 °F) и 2880 °C (3153,15 K, 5216 °F), соответственно.
Информационная система ‘Электронная структура атомов
Атом золота Au I находится в 6-м периоде периодической таблицы. Его электронная структура содержит 79 электронов, которые полностью заполняют 13 оболочек, причем один электрон заполняет конфигурацию 6s-оболочки 5d 10 . При возбуждении s-электрона образуются дублеты и квартеты конфигураций 5d 10 nl и 5d 9 6s6p, которые формируют спектр Au I. Оптический спектр атома Au I был впервые изучен Мак Дж., Саймонсом А., Дейли Р. (1929) и Платтом Дж., Сойером Р. (1941). Поскольку энергии связи s- и d-электронов одинаковы, при возбуждении s-электрона спектр Au I идентичен спектрам щелочных элементов. При возбуждении d-электрона появляются дополнительные члены, что усложняет спектр. На сегодняшний день спектр Au I изучен недостаточно, и существует множество неклассифицированных уровней и переходов.
Использованная литература:
Ehrhardt C., Davis S. // JOSA — 1971 — Vol. 61, № 6 — P. 1342-1349.
Ding A. et al. // J. Phys. B — 1989 — Vol. 22, № 10 — P. 1555-1561.
Civis S. et al. // J. Phys. B — 2011 — Том 44, № 10 — P. 105002; Phys. Rev. A — 2010 — Том 81 — P. 012510.
Dyubko S. et al // J. Phys. B — 2005 — Vol. 38 — P. 1107-1118.
Zheng N.-W. et al. // J. Chem. Phys. — 2000 — Vol. 113 — P. 6169-6173.
Сафронова У., Джонсон В. // Phys. Rev. A — 2004 — Vol. 69 — P. 052511.
Маслов М. и др // Phys. Rev. A — 2008 — Том 77 — P. 062711; Том 78 — P. 042713.
GŁOWACKI L., Migdalek J. // Phys. Rev. A — 2009 — Vol. 80 — P. 042505.
Месторождения и производство
По статистике, к 2014 году в мире было добыто 2809,5 тонн драгоценного металла.
Чтобы понять, где можно использовать драгоценный металл, необходимо изучить его основные свойства — химические, физические, оптические и кристаллографические.
Химические
Золото — химический элемент первой группы периодической таблицы Менделеева. Его атомный номер — 79. Его валентность в химических соединениях +1, +3. Сера и кислород не оказывают влияния на золото, но этот драгоценный металл не является инертным. При нагревании до 700°C на его поверхности образуется оксидный слой, который не разрушается при дальнейшем нагревании в течение 12 часов.
Физический
- Цвет — бело-желтый с серебристыми прожилками или темно-желтый.
- Прозрачность — непрозрачный материал.
- Глянец — присутствует.
- Плотность — до 19,3 г/см3.
- Индекс твердости по Моосу — до 3.
- Радиоактивность — 0.
Оптический
Кольца из красного и белого золота (Фото: Instagram / dreams_krsk).
Кристаллография
Физические и химические свойства золота
Этот металл имеет довольно высокую температуру затвердевания. Она составляет 1063ºC. Металл кипит при температуре 2947ºC. При плавлении золото приобретает бледно-зеленый цвет. Все металлы, которые сплавляются с ним, понижают его температуру плавления. Пары золота имеют зеленовато-желтый оттенок. При нагревании этого металла и его сплавов выше 1063ºC они начинают испаряться. Чем выше температура, тем выше летучесть.
Поразительно, насколько сильное влияние оказывают различные примеси на сплавы золота. Например, его летучесть значительно увеличивается в присутствии цинка, мышьяка, теллура, сурьмы, ртути. Серебро или медь, сплавленные с драгоценным металлом, значительно повышают его твердость. При этом несколько теряются такие свойства, как ковкость и пластичность.
Одной из важнейших характеристик золота является его плотность. При температуре 20ºC она составляет 19,3 г/см3. Частицы золота в 2,5 раза тяжелее серебра. Плотность природных самородков несколько выше, чем у сплавов. Например, примеси в серебре или меди снижают его до 18-18,5 г/см3. Для наглядности можно представить себе 1 кг этого драгоценного металла так:
Все вышеперечисленные свойства этого металла человек научился использовать в своих целях. Промышленная добыча золота из горных пород стала возможной именно благодаря его высокой плотности.
Физические свойства
Если присмотреться повнимательнее, то можно узнать, что золото обладает отличными пластическими и упругими свойствами. Этот материал считается самым мягким металлом во всем мире. По этой причине его так легко повредить или разрушить. Оно также легко поддается механическим воздействиям.
Если материал высокого качества, то из него нетрудно изготовить длинную проволоку или плоские пластины. Главным преимуществом этого элемента является его устойчивость к различным химическим реакциям и процессам. Он также является очень хорошим проводником и может легко проводить электричество или определенное количество тепла.
Если материал абсолютно чист и не содержит никаких примесей, его можно узнать по характерному светло-желтому цвету. Однако очень редко можно найти абсолютно чистый материал. Даже те слитки, которые встречаются в банках, в качестве экономических запасов или инвестиций, имеют определенное количество примесей. Чаще всего в природе встречаются самородки, содержащие серебро, медь, никель и другие элементы. Чтобы быстро определить наличие примесей, была разработана электронная формула для анализа состава золота.
Этот материал очень легко полируется. Поскольку он хорошо отражает свет и имеет привлекательный блеск, его очень широко используют в ювелирной промышленности. Тонкий слой этого драгоценного элемента может пропускать солнечный свет. Удивительно то, что во время прохождения лучей температура не повышается, а наоборот, понижается. Именно поэтому золото используется для производства высококачественной тонировки окон.
История открытия элемента
В чистом виде золото было открыто человеком лишь в 6 веке до нашей эры. Массовая разработка африканских месторождений началась раньше, около 2000 года до н.э., но методов вскрыши не было, и золотые изделия того времени имели низкую пробу.
В конце античности (начало нашей эры) по всему миру начала распространяться алхимия с ее стремлением превратить недрагоценные химические элементы в благородные. Она не увенчалась успехом, но современная цивилизация благодаря ей обладает многими чудесами — например, техникой извлечения химически чистого золота из руды.
Латинское название золота — Aurum (читается как аурум) — ‘желтый’. Он принят в качестве международного названия. Алхимики использовали символ солнца в виде круга с точкой в центре; в современной химии он обозначается аббревиатурой Au.
Меры чистоты золота
Страны контролируют обращение драгоценного металла. Еще столетие назад почти в каждой стране была своя система измерений, но сегодня большинство из них сведены к общему знаменателю.
Британская каратная система
В каратной системе (США, Канада, Швейцария) число 24 принимается за 100%. Маркировка ’18K’ говорит о том, что украшение изготовлено на 75% из драгоценного металла и на 25% из чего-то другого, например, меди или палладия.
Метрическая система
В России, СНГ и Германии число на клейме означает количество промилле (тысячных долей) золота в сплаве. 500 ‰ — это проба 500, 375 ‰ — проба 375. Только пробы 1000 не существует — вместо нее стоит 999,9. Она содержит микроскопическое количество примесей и условно считается чистой.
Золотниковая система
Золотниковая система использовалась в Российской империи, РСФСР и СССР с 1798 по 1927 год. Ее основой является русский фунт, равный 96 золотникам. Математически она похожа на каратную систему, но делит целое на 96 долей вместо 24.
Пример таблицы соответствия
Давайте рассмотрим эти три системы в сравнении. Далее существует система лотов — она в основном повторяет каратную систему, но за сотую часть принимается 16 единиц (лотов). Система лотов использовалась для оценки серебра в Европе до введения метрической системы и не имеет отношения к золоту.
| Метрическая система пробы | 999 | 958 | 916 | 900 | 750 | 585 | 500 | 375 |
| Каратная система пробы | 24 | 23 | 22 | 21,6 | 18 | 14 | 12 | 9 |
| Система золотых проб | 96 | 92 | 88 | 86,4 | 72 | 56 | 48 | 36 |
Как распознать подделку
Мошенники прибегают к хитростям, чтобы получить прибыль, выдавая неблагородный металл за ценный, например, обжигая серебро на огне или сочетая медь с цинком и оловом. Обратите внимание на:
- Клеймо — должно соответствовать стандарту.
- Цена — если она нереально низкая, это тревожный сигнал.
- Страна происхождения — еще раз проверьте, не привезено ли украшение из Турции, Китая или Объединенных Арабских Эмиратов.
Часто рекомендуется осмотреть изделие в присутствии продавца или провести химический тест, нанеся на него йод. Это эффективные способы определения подлинности высоких проб, но не всегда социально приемлемые. Если продавец вызывает у вас такие сомнения, что вы готовы укусить его товар, стоит отказаться от покупки.
Читайте далее:
