ЗОЛОТО КАК ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

Статья обновлена 31.08.2023 года.

Золото (Au), химический элемент, плотный блестящий желтый драгоценный металл группы 11, периодической таблицы. Оно обладает рядом качеств, которые сделали его исключительно ценным на протяжении всей истории. Он привлекателен по цвету и яркости, долговечен до такой степени, что практически не уничтожим, очень податлив и обычно встречается в природе в сравнительно чистой форме.

ИСТОРИЯ

Золото было известно и высоко ценилось в доисторические времена. Оно известно не менее 5500 лет. Оно иногда встречается в природе одно, но обычно его можно найти в сочетании с серебром, кварцем (SiO 2), кальцитом (CaCO 3), свинцом, теллуром, цинком или медью. В каждой тонне морской воды растворяется примерно 1 миллиграмм золота, хотя добыча его в настоящее время стоит дороже золота. Подсчитано, что все золото, которое в настоящее время добывается, может быть помещено в куб размером 20 метров по стороне.

Золотые артефакты впервые появились в самом начале додинастического периода в Египте, в конце пятого тысячелетия до нашей эры и в начале четвертого, и плавка была развита в течение четвертого тысячелетия. Золотые артефакты на Балканах появляются с 4-го тысячелетия до нашей эры, такие как найденные в некрополе около озера Варна в Болгарии. По мнению одного из источников, это самая ранняя «датированная» находка золотых артефактов. Начиная с 1990 года, золотые артефакты, найденные на пещерном кладбище Нахаль-Кана в 4-м тысячелетии до нашей эры на Западном берегу (оккупированные палестинские территории), были самыми ранними из Леванта. Золотые артефакты, такие как золотые шляпы и диск Небра, появились в Центральной Европе со 2-го тысячелетия до нашей эры.

Самая старая известная карта золотого прииска была нарисована в 19-й династии Древнего Египта (1320–1200 гг. до н.э.), тогда как первая письменная ссылка на золото была зарегистрирована в 12-й династии около 1900 г. до н.э. Египетские иероглифы, датируемые еще 2600 г. до н.э., описывают золото, которое, как утверждал царь Титратта из Митанни, было «более обильным, чем грязь» в Египте. Египет и особенно Нубия имели ресурсы, чтобы сделать их основными золотодобывающими районами на протяжении большей части истории. Одна из самых ранних известных карт, известная как Туринская папирусная карта, показывает план золотого рудника в Нубии вместе с указанием местной геологии.

В римской металлургии новые методы добычи золота в больших масштабах были разработаны путем введения методов гидравлической добычи, особенно в Испании с 25 г. до н.э. и в Дакии с 106 г. н.э. Одна из их крупнейших шахт находилась в Лас-Медуласе в Леоне, где семь длинных акведуков позволили им затопить большую часть крупного аллювиального месторождения. Рудники в Рошии-Монтане в Трансильвании также были очень крупными и до недавнего времени все еще добывались открытым способом. Они также эксплуатировали небольшие залежи в Британии, такие как россыпные и тяжелые породы в Долаукоти. Различные методы, которые они использовали, хорошо описаны Плинием Старшим в его энциклопедии Naturalis Historia, написанной в конце первого века нашей эры.

Европейское исследование Северной и Южной Америки подпитывалось в немалой степени сообщениями о золотых украшениях, которые были широко представлены коренными американцами, особенно в Мезо Америке, Перу, Эквадоре и Колумбии. Ацтеки считали золото произведением богов, называя его буквально «божественными экскрементами», и после того, как Монтесума II был убит, большая часть этого золота была отправлена в Испанию. Однако, для коренных народов Северной Америки золото считалось бесполезным, и они видели гораздо большую ценность в других полезных ископаемых, таких как обсидиан, кремень и сланец.

Одна из главных целей алхимиков состояла в том, чтобы добывать металл из других веществ, таких как свинец, — предположительно, путем взаимодействия с мифическим веществом, называемым философским камнем. Хотя они никогда не преуспевали в этой попытке, алхимики действительно поощряли интерес к систематическому выяснению того, что можно сделать с веществами, и это заложило основу современной химии.

Россия стала ведущим мировым производителем золота в 1823 году, и в течение 14 лет она обеспечивала основную часть мирового предложения. Во время второй эры расширения производства в мире было произведено больше золота, чем за все годы с 1492 года, главным образом из-за открытий в Калифорнии и Австралии. Третье заметное увеличение (1890–1915 гг.) связано с открытиями на Аляске, на территории Юкона (ныне Юкон) и в Южной Африке. Основным фактором увеличения мировых поставок золота стало введение в 1890 году цианидного процесса для извлечения золота из низкосортных руд и руд, содержащих мельчайшие частицы золота. Производство золота продолжало расти в течение всего 20-го века, частично из-за улучшения методов извлечения и частично из-за постоянного роста и расширения золотодобывающих операций в Южной Африке.

ЗОЛОТО В ПРИРОДЕ

Золото в низких концентрациях широко распространено во всех магматических породах. Его содержание в земной коре оценивается примерно в 0,005 части на миллион. Единственным природным изотопом элемента является золото-197. Известны два типа месторождений, содержащих значительные количества золота: гидротермальные жилы, где он связан с кварцем и пиритом; и россыпные месторождения, как консолидированные, так и неконсолидированные, полученные в результате выветривания золотоносных пород.

Золото является одним из немногих элементов в естественном состоянии. Оно содержится в жилах и аллювиальных отложениях. Около 1500 тонн золота добывается каждый год. Около двух третей этого объема поступает из Южной Африки, а большая часть — из России.

Морская вода содержит около 4 граммов золота в 1000000 тонн воды. В целом, это огромное количество золота, хранящегося в океанах, но попытки добыть это золото всегда терпели неудачу.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Физические свойства золота — это характеристики, которые можно наблюдать, используя наши ощущения, такие как цвет, блеск, температура замерзания, температура кипения, температура плавления, плотность, твердость и запах.

1. Цвет: ярко-желтый.
2. Блеск: имеет блеск или сияние.
3. Тягучесть: оно может быть сформированным или согнутым.
4. Проводимость: хороший электрический проводник.
5. Твердость: относительно мягкий металл, он обычно упрочняется путем легирования медью, серебром или другими
6. металлами.
7. Плотность: плотный металл.
8. Температура плавления: тает при 1065°C.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Химические свойства золота — это характеристики, которые определяют, как он будет реагировать с другими веществами или переходить от одного вещества к другому. Чем лучше мы знаем природу вещества, тем лучше мы можем изучить его. Химические свойства наблюдаются только во время химической реакции. Реакции на вещества могут быть вызваны изменениями, например горением, ржавчиной, нагреванием, взрывом, потускнением и т. д.

1. Химическая формула: Au.
2. Активность: химически неактивно, чрезвычайно устойчиво к химическому воздействию.
3. Соединения: ауры хлорид и хлорная кислота являются его наиболее распространенными соединениями.
4. Реакционная способность с кислотами: царская водка, смесь азотной и соляной кислот обладают способностью растворять этот металл.
5. Изотопы: имеет один стабильный изотоп 197 Au.
6. Реакционная способность с неметаллами: не реагирует с неметаллами, за исключением галогенов, с которыми оно образует галогениды.
7. Сплавы: серебро и платина.

ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ЗОЛОТА

Добыча руды — это только один этап в долгом и сложном процессе добычи золота. Задолго до того, как можно будет добывать металл, необходимо провести значительную разведку и разработку, чтобы как можно точнее определить размер месторождения, а также как эффективно, безопасно и ответственно добывать и перерабатывать руду. В среднем требуется 10-20 лет, прежде чем золотой рудник будет готов производить материал, который можно переработать.

Разведка золотого рудника требует значительного времени, финансовых ресурсов и опыта во многих дисциплинах — например, география, геология, химия и инженерия. Вероятность открытия, ведущего к разработке шахты, очень мала — менее 0,1% разведанных участков приведет к продуктивной шахте. И только 10% мировых месторождений золота содержат достаточно золота, чтобы оправдать дальнейшую разработку. Как только основные факты о местной геологии и потенциально жизнеспособном месторождении установлены, может быть смоделирована и оценена дальнейшая работа по добыче золота.

Этап добычи золота представляет собой продуктивный срок службы рудника, в течение которого руда добывается и перерабатывается в золото. Обработка включает в себя превращение породы и руды в металлический сплав значительной чистоты — известный как доре — обычно содержащий от 60 до 90% золота.

Золотодобывающие компании берут на себя ответственность за управление площадкой в ​​течение длительного времени после закрытия шахты и ее демонтажа — как правило, на срок от пяти до десяти лет или более. За это время земля будет реабилитирована — очищена и восстановлена ​​- и горнодобывающая компания будет работать над тем, чтобы восстановление рудника и возвращение к долгосрочной экологической стабильности были успешными.

Золото использовалось для изготовления декоративных предметов и украшений на протяжении тысячелетий. Золотые самородки очень просты в работе и, вероятно, были одним из первых металлов, используемых людьми. Сегодня около 78% золота, потребляемого каждый год, используется для изготовления ювелирных изделий.

Особые свойства золота делают его идеальным для изготовления ювелирных изделий. К ним относятся: очень высокий блеск; желательный желтый цвет; стойкость к потускнению; способность вытягиваться в проволоку, вбиваться в листы или отливаться в формы. Другим чрезвычайно важным фактором, который требует использования золота в качестве ювелирного металла, является традиция. Мы привыкли, что важные предметы будут сделаны из золота.

Чистое золото слишком мягкое, чтобы выдерживать особые нагрузки. Мастера узнали, что легирование золота другими металлами, такими как медь, серебро и платина, увеличит его долговечность. С тех пор большинство золота, используемого для изготовления ювелирных изделий, представляет собой сплав золота с одним или несколькими другими металлами.

Легирование золота другими металлами меняет цвет готовых изделий. Сплав из 75% золота, 16% серебра и 9% меди дает желтое золото. Белое представляет собой сплав из 75% золота, 4% серебра, 4% меди и 17% палладия. Другие сплавы дают розовый, зеленый, персиковый и даже черный цвет металлов.

Поскольку золото высоко ценится и в очень ограниченном количестве, оно давно используется и в качестве средства обмена или денег. Первое известное использование золота в сделках датируется более 6000 лет. Ранние сделки были совершены с использованием кусочков золота или серебра. Редкость, полезность и желательность золота делают его веществом долгосрочной ценности.

Когда-то Соединенные Штаты использовали «золотой стандарт» и хранили запасы золота, чтобы поддерживать каждый доллар в обращении. Согласно этому стандарту, любой человек мог представить правительству бумажные деньги и потребовать взамен равную стоимость золота. Золотой стандарт когда-то использовался многими нациями, но в конце концов он стал слишком громоздким и больше не использовался.

Металл, используемый в качестве финансовой поддержки валюты, чаще всего держался в форме золотых слитков. Их использование позволило свести к минимуму производственные затраты и обеспечить удобную обработку и хранение. Сегодня многие правительства, частные лица и учреждения проводят инвестиции в золото в удобной форме слитков.

Первые золотые монеты были отчеканены по приказу короля Лидии Креза (регион современной Турции) примерно в 560 году до нашей эры. Золотые монеты обычно использовались в транзакциях вплоть до начала 1900-х годов, когда бумажные деньги стали более распространенной формой обмена. Золотые монеты были выпущены в двух типах единиц. Некоторые были выражены в денежных единицах, таких как доллары, в то время как другие были выпущены в стандартных весах, таких как унции или граммы.

Сегодня золотые монеты больше не используются для финансовых операций. Тем не менее, золотые монеты, выпущенные с определенным весом, являются популярным способом покупки и приобретения небольшого количества золота для инвестиций. Золотые монеты также выпускаются как «памятные» предметы. Многим людям нравятся эти памятные монеты, потому что они имеют как коллекционную ценность, так и ценность драгоценного металла.

P. S. Внимание! По вопросам сотрудничества, предложения, вопросы и связь с администрацией сайта www.zzzoloto.ru по электронной почте: zzzolotoru@gmail.com