Золото общееСтатьи на тему золотоСоли золота

ЗОЛОТО (Aurum), Au — хим. элемент побочной подгруппы I группы 6 периода периодической системы  элементов;  ат.  н.   79,   ат.   м. 196,9665. Мягкий желтый металл. В  соединениях  проявляет степень окисления +3, известны соединения со степенями окисления +1 и +2. Природное золото состоит из стабильного изотопа 197Аu. Получены 13 радиоактивных изотопов с массовыми числами 192—196, 198—206 и периодами    полураспада    от   нескольких секунд до 15,8 лет.

Золото Добыча золота и изготовление из него разных предметов начались за 6—7 тыс. лет до н. э., металлургия 3. получила развитие за 3 тыс. лет до н. э. Содержание 3. в земной коре 5 · 10-8 %. В природе 3. находится в основном в свободном состоянии и редко образует минералы (напр., петцит, калаверит, кренерит) с теллуром, селеном, сурьмой и висмутом; содержится также в воде рек и океанов и в растениях. В водах Мирового океана его содержание составляет 4—10 мг/т, повышаясь в отдельных местах (в Карибском море) до 15 — 18 мг/т. Общее количество 3. в морской воде оценивается от 5—6 до 10—20 млн. т. Кристаллическая решетка   3.— гранецентрированная кубическая с периодом а = 4,704 А; плотность (т-ра 20° С) 19,32 г/см3; tпл 1063° С; tкип 2677° С; температурный коэфф. линейного расширения (т-ра 0—100° С) 14,2 · 10-6 град-1; удельная теплоемкость (т-ра 0— 100° С) 0,0316 кал/г · град; удельная теплопроводность   0,744   кал/см X X сек · град;   удельное   электрическое    сопротивление    (т-ра    20° С) 2,25 • 10 ом • см; температурный коэфф. электр. сопротивления (т-ра 0—100° С) 0,00396 град-1.

Модуль норм, упругости 7900 кгс/мм2; у отожженного 3. предел прочности на растяжение 10—14 кгс/мм2; относительное удлинение 30—50 %; сужение площади поперечного сечения 90%. 3. отличается малой твердостью (НВ = 13,6—19,0), большой ковкостью (пластичностью) и тягу-честью. Хорошо проводит тепло и электричество, стойко к внешней среде и хим. воздействию..

С неметаллами (кроме галогенов) не взаимодействует. С галогенами образует галогениды, напр. AuGl3. Не растворяется в к-тах и щелочах, хорошо растворимо в смеси соляной и азотной к-т  (т.  н.   «царской  водке»), образуя  золотохлористоводородную к-ту Н [AuCl4], а также в растворах цианидов (натрия, калия) при доступе кислорода или др. окислителей и в хлорной воде. Соединения 3. нестойки и легко восстанавливаются до металла. Для 3. характерна способность к комплексообразованию. Из неорганических соединений известны:   закись   Au20 — серо-фиолетовые кристаллы, растворимые в соляной к-те; гидрат закиси АuОН — фиолетовый порошок; окись Au203 — буро-черный порошок, растворимый в   соляной   к-те;    гидрат    окиси Аu (ОН)3 — черно-бурый , порошок, растворимый в соляной к-те.


В пром. масштабе 3. получают при разработке руд и россыпей. Содержание его в рудах, подвергаемых промышленной переработке, в зависимости от типа месторождений,  способа разработки и географо-экономического положения,  составляет от одного-двух до десятков грамм на тонну, а в россыпных месторождениях — 80—100 мг до нескольких грамм на кубометр.   3.   извлекают   из   руд, прибегая к  цианированию  золотосодержащей породы (после дробления, размола и первичного обогащения). 


Растворенное золото осаждают металлическим  цинком,   а   затем, после плавки, рафинируют электролизом в ванне, содержащей солянокислый   раствор   хлорида    АuCl3 Чистое 3. оседает на катоде из листового химически чистого 3., примеси выпадают в осадок. В рудной практике  все  шире  внедряется  метод извлечения 3., основанный на сорбции   его   ионообменными   смолами (ионообменный процесс).


Из россыпей 3. получают наиболее простым и    дешевым    способом — гравитационным обогащением золотосодержащих песков в водном потоке. 3. концентрируется на улавливающих устройствах, а пустая порода, как более легкая, сносится водой. Гравитационное обогащение применяют совместно с амальгамацией — процессом, основанным на способности зерен 3. легко обволакиваться ртутью и улавливаться ею. 3. находит широкое применение а экономике, технике и медицине. В условиях товарного произ-ва оно выполняет функцию всеобщего эквивалента денег.

В технике его используют в виде сплавов с др. металлами . Покрытие золотом (см. Золочение) применяют в авиационной и космической технике, для изготовления отражателей в аппаратах для сушки инфракрасными лучами, электр. контактов и деталей проводников, а также в радиоаппаратуре и в оборудовании для рентгено- и радиотерапии. В электронике из 3., легированного германием, индием, галлием, кремнием, оловом и селеном, изготовляют контакты. Золотоплатиновые детали применяют в произ-ве искусственного шелка для вытягивания нитей. В медицине 3. применяют для изготовления некоторых маслоэмуль-сионных и водорастворимых препаратов. 3. и его сплавы широко используют в ювелирном деле и зубоврачебной практике (см. Зубопротезные сплавы).

Золото — простое вещество , жёлтого цвета . Считается основным благородным металлом ( серебро , платина и пять металлов платиновой подгруппы ) . Обозначается знаком Au ( Gold — англ. , Aurum — лат. ) , имеет атомарную массу 196,966569 (г/моль) , плотность 19,3-19,32 г/см³ , температуру плавления 1064,18 °C . В периодической таблице химических элементов числится под номером 79 . Имеет явно выраженные благородные свойства как металл ( не ржавеет , не окисляется ) . Регистрационный номер CAS: 7440-57-5.
 
История названия .

Золото первый металл, освоенный человеком. В Южной Африке, которую называют «колыбелью человечества», и в ряде других мест планеты в эпоху неолита (позднейший период каменного века) «желтые камни» встречались по долинам рек, где обитал «Homo sapiens» «человек разумный». Эти яркие, «солнцеподобные камни» заняли важное место и магических ритуалах. Им поклонялись, верили, что сделанные из них амулеты спасают от бед. Золото являло собой и символ богатства. На это указывают захоронения, обнаруженные в новейшую эпоху. Так, например, близ озера Варна, в Болгарии, были раскопаны могилы, в которых находились золотые украшения, изготовленные около семи тысяч лет назад.

Когда только зарождался культ религий, одним из первых предметов религиозного поклонения стало золото. Для наших предков оно овеществляло Бога солнца. Именно солнце, утверждали они, породило золото, пролившееся когда-то на землю дождем. Золото подобно солнцу и поэтому его называли «лучистым». «Солнечное» название золота прослеживается в разных языках мира, В латиноязычных странах распространялось слово «аурум», оно восходит к имени Аврора так звали Богиню утренней зари. Индоевропейское название (корень ) «гол» обозначает «блестящий»,«желанный») стал за основу английского и немецкого слова «голд». В славянском названии «золото»  «метало» как и вдругих странах встречаются некоторые сходства  с некоторыми значениями обозначающими солнечный свет и солнце  . В периодической системе элементов Д. И. Менделеева золото занимает 79-ю клетку.

Химические свойства .
Так как золото расположено правее всех металлов в таблице напряжений , оно обладает уникальными свойствами при нормальных условиях не реагировать с кислородом воздуха , щелочами , а также с большинством минеральных и органических кислот . Благодаря этому его относят к благородным металлам .
Самая устойчивая степень окисления для золота в его соединениях +3, находясь в этой степени окисления оно может образовывать с другими однозарядными анионами типа ( CNˉ, Fˉ , Clˉ ) самые устойчивые комплексы  [AuX4]ˉ где х — F, Cl , CN .
 
Соединения золота со степенью окисления +1 считаются стабильными , но под воздействием некоторых факторов ( свет , внешняя среда , примеси и т.д ) приводит к медленному разложению ( переход в другое состояние ) поэтому в химии к этому соединению применяют понятие ( относительная устойчивость ) . Соединений со степенью окисления + 2 для золота не характерны , но последние исследования показали , что всё таки существую комплексы где оно имеет степень окисления + 2 .
Для степени окисления + 5 для золота , стабильны соединения только со фтором , других соединений или не существует или они в ходе реакции переходят в основном +3 . Также существуют соединения ( VI ) и ( VII ) но только в соединении с фтором , они очень неустойчивы , особенно AuF6 который сразу переходит в AuF5 или AuF7 .
Так же существуют соединения со степенью окисления -1 , а называют их ауридами , в этих соединениях они проявляют несвойственное для золота степень окисления -1 , к примеру аурид натрия Na3Au или аурид цезия CsAu .
Несокрушимость ( Царя металлов ) развенчала создание кислоты ( Царская водка ) смесь двух кислот азотной HNO3 и HCl в соотношении 1 к 3 , в результате получается смесь хлорида нитрозила и хлора находящийся в атомарном состоянии поэтому смесь приготавливают перед началом реакции :
Au + HNO3(конц.) + 4HCl(конц.) → H[AuCl4] + NO + 2H2O
Позднее была получена H2SeO4 селеновая кислота которая ещё раз опровергло о химической инертности золота :
2Au + 6H2SeO4 → Au2(SeO4) + 3H2SeO3 + 3H2O
Так же золото вступает в химическую реакцию с галогенами  :
C фтором реагирует при нагревании 300°C и 400°C :
2Au + F2 → 2AuF
С хлором при нагревании :
2 Au + 3Cl2 → 2 AuCl3
С бромом
2Au + 3Br2 → 3AuBr2

С йодом
Au + I2 → AuI2
Также золото может быть растворено в хлорной воде которая образуется при пропускании хлора через воду , на реакция протекает в очень длительный период и не применяется в производственных масштабах .
Растворение золота можно добиться в реакции с соляной кислотой и гипохлоритом натрия , преимущество перед выше написанном более высокая скорость реакции и не нуждается вывода из раствора азотной кислоты ( реакция с царской водкой ) .
Взаимодействие с солями цианидов приводит к полному растворению золота , применяется в производственных масштабах ( цианирование золота ) :
4Au + NaCN + 2H2O + O2 → [Au(CN)2] + NaOH

Химические свойства .
Так как золото расположено правее всех металлов в таблице напряжений , оно обладает уникальными свойствами при нормальных условиях не реагировать с кислородом воздуха , щелочами , а также с большинством минеральных и органических кислот . Благодаря этому его относят к благородным металлам .
 
Самая устойчивая степень окисления для золота в его соединениях +3, находясь в этой степени окисления оно может образовывать с другими однозарядными анионами типа ( CNˉ, Fˉ , Clˉ ) самые устойчивые комплексы  [AuX4]ˉ где х — F, Cl , CN .
 
Соединения золота со степенью окисления +1 считаются стабильными , но под воздействием некоторых факторов ( свет , внешняя среда , примеси и т.д ) приводит к медленному разложению ( переход в другое состояние ) поэтому в химии к этому соединению применяют понятие ( относительная устойчивость ) . Соединений со степенью окисления + 2 для золота не характерны , но последние исследования показали , что всё таки существую комплексы где оно имеет степень окисления + 2 .
Для степени окисления + 5 для золота , стабильны соединения только со фтором , других соединений или не существует или они в ходе реакции переходят в основном +3 . Также существуют соединения ( VI ) и ( VII ) но только в соединении с фтором , они очень неустойчивы , особенно AuF6 который сразу переходит в AuF5 или AuF7 .
 
Так же существуют соединения со степенью окисления -1 , а называют их ауридами , в этих соединениях они проявляют несвойственное для золота степень окисления -1 , к примеру аурид натрия Na3Au или аурид цезия CsAu .
Несокрушимость ( Царя металлов ) развенчала создание кислоты ( Царская водка ) смесь двух кислот азотной HNO3 и HCl в соотношении 1 к 3 , в результате получается смесь хлорида нитрозила и хлора находящийся в атомарном состоянии поэтому смесь приготавливают перед началом реакции :
 
Au + HNO3(конц.) + 4HCl(конц.) → H[AuCl4] + NO + 2H2O
 
Позднее была получена H2SeO4 селеновая кислота которая ещё раз опровергло о химической инертности золота :
 
2Au + 6H2SeO4 → Au2(SeO4) + 3H2SeO3 + 3H2O
 
Так же золото вступает в химическую реакцию с галогенами  :
C фтором реагирует при нагревании 300°C и 400°C :
 
2Au + F2 → 2AuF
 
С хлором при нагревании :
 
2 Au + 3Cl2 → 2 AuCl3
 
С бромом
 
2Au + 3Br2 → 3AuBr2
 
С йодом
 
Au + I2 → AuI2
 
Также золото может быть растворено в хлорной воде которая образуется при пропускании хлора через воду , на реакция протекает в очень длительный период и не применяется в производственных масштабах .
 
Растворение золота можно добиться в реакции с соляной кислотой и гипохлоритом натрия , преимущество перед выше написанном более высокая скорость реакции и не нуждается вывода из раствора азотной кислоты ( реакция с царской водкой ) .
Взаимодействие с солями цианидов приводит к полному растворению золота , применяется в производственных масштабах ( цианирование золота ) :
 
4Au + NaCN + 2H2O + O2 → [Au(CN)2] + NaOH
 
Физические свойства .
Золото — находящееся в чистом состоянии ( 99,99% ) имеет ярко жёлтый цвет , небольшие примеси других металлов делают его красноватым ( медь ) , а добавление к Au платины свыше (  8% ) обесцвечивает его . Имеет высокую теплопроводность , а также низкое электрическое сопротивление , что иногда использовалось как сверхпроводник , но из за большой стоимости не нашёл большого применения .
Из — за своей плотности , что составляет 19,32 г/см³ считается одним из самых тяжёлых металлов находящихся в свободном состоянии , уступая только осмию , иридию , рению , плутонию . Эти свойства используются в его добыче , так как золото тяжелее пустой породы и осаждается на дно , а отходы смываются водой , данный способ использовался во все времена и используется и на данный момент в некоторых странах . Плотность золота меняется в зависимости от степени нагревания и составляет в расплавленном состоянии 17 г/см³
 
Температура плавления составляет 1064,18 °C и имеет температуру кипения 2856 °C , золото известно своей летучестью которая начинается за долго до его расплава , это явление хорошо наблюдается при нагревание открытыми источниками огня , для уменьшения потерь используют другие методы расплава такие как индукционные печи или на их основе .
 
Кларк золота среднее содержание в земной коре составляет всего 4,8 миллиграмма в тонне горных пород. Золота в несколько  раз меньше, чем природного  серебра, не говоря уже о других более распространенных металлах (среднее содержание того иного элемента в земной коре принято называть кларком в честьамериканского геохимика Ф. В. Кларка). Зная кларк, можно определить количество данного элемента в определённом  объеме земной коры. К примеру , 1 км³ горной породы содержит почти 14 тонн золота, а в километровом слое земной коры почти 100 млрд тонн.
 
Золото имеет наиболее высокуюплотность вещества (его удильный вес 19,7 г/см3, кусок размером со спичечный коробок весит полкилограмма!) Температура плавления золота 1046 С, температура кипения 2447 °С. Золото обладает самыми высокими, по сравнению с другими металлами, ковкостью и пластичностью. Необыкновенные мягкость и ковкость золота при обработке были обнаружены около 10 тысяч лет назад Тончайшие листочки из него известны под названием сусального золота которое представляет собой металлические листы золотистого цвета. Они применяются преимущественно для декоративной отделки как неметаллических, так и металлических изделий.
 

Сплавы благородного металла золота с другими металлами ( благородными и неблагородными ) не только понижают температуру его плавления и кипения , но и изменяют его механические и физические свойства. К примеру, медь и серебро в значительной степени повышают твердость золота, это свойство широко используется как ювелирной промышленности , так и химической промышленности . Золото самый трудоемкий металл при добыче. Оно в десятки раз дороже серебра и почти в 250 раз дороже меди.

Для добычи одного килограмма золота при его содержании в руде в количестве 4-5 г/т (это содержание характерно для многих разрабатываемых месторождений) надо отбить, выдать на поверхность и переработать 200—250 т руды. Благодаря своей мягкости, ковкости, способности тянуться золото поддается особо тонкой обработке чеканкой, литьем, гравировкой. С его помощью создаются разнообразные декоративные эффекты (от гладкой полированной поверхности с плавными переливами световых бликов до сложных фактурных сопоставлений с богатой светотеневой игрой), а также выполняются сложнейшие филиграни. Золото, часто окрашенное примесями в различные цвета, применяется в сочетании с драгоценными, полудрагоценными и поделочными камнями, жемчугом, чернью и эмалью .

Для добычи золота из его руд с малым содержанием используют ртуть , а процесс амальгамация золота .
Все соединения со степенью окисления +3 у золота считаются самыми устойчивыми , менее устойчивы с + 1 и медленно разлагаются , все остальные или не существуют или находятся только в водных растворах , распродаются при получении . Но соединения золота ( V ) стабилен с фтором .
Для восстановления золота из его солей используют , множество восстановителей , таких как гидразин , сульфитом натрия , цинком или хлоридом олова ( II ) , последний используется как качественная реакция для определения золота в растворе ( Касcиев пурпур ) :
 

2Na[Au( CN )2] + Zn → Na2[Zn( CN )4] + 2Au↓

Сплавы золота .
 
Золото вступая в сплавы как искусственные так и природные имеет всегда определённую окраску , в зависимости от металлов цвет изменяется от белого , желтого , до синего .
 
Белое золото — изготовляют в процессе сплава с другими благородными металлами ( серебро , платина , палладий ) с добавлением никеля .
В ювелирном деле используется сплав на основе золота и 16% палладия , но стоимость данного материала высока для этого палладий заменяют менее дорогими никель , медь и цинк .
 
Красное золото — представляет сплав золото , серебро и медь . В основном применяется в ювелирном деле для производства украшений ( серёжек , цепочек , колец , колье ) . В зависимости от сплава делятся на пробы 375 , 500 , 583 , 585 , 750 , 900 — 958 , соответственно 375 проба это 37,5% содержания золота и т.д.
 
Синее золото — получают при сплаве золота с железом , применение только в ювелирной промышленности для изготовления украшений ( колец , серёжек , цепочек ) , применение в промышленности не нашло .
 
Зелёное золото — получают при сплаве золота с серебром , но из за недостаточной зеленоватости добавляют небольшой процент кадмия . Применяется только в ювелирной промышленности для изготовления украшений , в промышленности применения не нашёл .
 
Лиловое золото — получают при сплаве палладия , кобальта и алюминия , для предания светло — оливкового оттенка добавляют теллур . Применяется только в ювелирной промышленности для изготовления украшений , в промышленности применения не нашёл
 
Твёрдость золота .
 
Новые сплавы металлов создают новые возможности для дизайна. Всевозможные сочетание чёрного и белого золота с  самоцветами приводит к необычайному эффекту красоты металла и драгоценных камней .  Металлы обычно извлекаются из минералов, представляющих собой химические соединения различных элементов. Хотя золото в очень незначительных долях входит в состав некоторых минералов, очень редко встречающихся в природе, оно обычно существует в виде вкраплений в другие минералы. Золото, не вступившее в химические соединения с другими металлами, принято называть самородным. Оно не встречается в чистом виде. В нем обычно содержатся механические примеси других металлов, появившиеся в результате геологических процессов.
 
Твердость определяет способность природного сплава или минерала сопротивляться какому либо механическому воздействию . В практике для простейшего определения твёрдости используется в качестве эталона 10 минералов : тальк , гипс , известковый шпат , плавиковый шпат , апатит , ортоклаз , кварц , топаз , корунд , алмаз . Золото в самородном состоянии занимает в этой шкале место между гипсом и кальцитом . Так как его возможно с большим трудом поцарапать ногтем , но легко царапает стекло . Для более точного определения твердости минерала или природного сплава золота используют специальный прибор твердомер .
 
История золота .
Благородный металл известен с древних времён , добыча золота в Египте датируется примерно с 5500 до 3110 гг. до нашей эры и были известны несколько крупных приисков .Некоторые более поздние по длине составляли более чем два километра длиной , это связано было с тем что золотая россыпь может быть любых размеров и длиной .
И во многих источниках считается , что  Египет стал перво добытчиком золота и называлась » не тленная плоть Богов » .
На данный момент Египет претендует на первое место по добыче золота .
 
В России основная добыча золота началась с середины 17 века в Забайкалье при добыче серебряных руд , позднее на Урале были найдены залежи золота  Немного позднее там был найден ( первый уральский металл ) платина .
Своё название получило от латинского названия aurum , что в переводе означает жёлтое , английское название gold .
 
Нахождение в природе
Золото в свободном состоянии или в сп лаве с другими металломи мало распространено в земной коре , но точечные источники добычи очень многочисленны . В основном это постмагматические зоны или гидротермальные , также добыча золота ведётся в местах разрушения коренных месторождений и по его руслу .
Основные источники добычи благородного металла из его руд , в состав которого входит золото ,платина , серебро и т.д. , заключается в том , что под воздействием воды , воздуха и других факторов природные сплавы и соединения распродаются и иммигрируют из основной зоны ( коренное месторождение , гидротермальные и постмагматические ) в места где образует россыпи ( первичные месторождения золота ) или осадочную породу которая со временем также может переходить в твердое состояние ( пример пирит ).
Самородное золото : природные сплавы золота с иридием , платины золото , родий-золото , серебро-золото ( электрум ) , палладий-золото ( порпесит ) , медь-золото ( медистое золото ) .
Природные минералы золота : в основном это минералы в состав которых входит Те теллур , AuTe2(калаверит ), Ag3AuTe2 ( петцит ) , ( AgAu )Te ( мутманит ) , Au2Te3 ( монтбрейит ), Pb5AuSbTe3S6 ( нагиагит ) и другие .
 
Органические и неорганические соединения золота и человек .
Золото в виде солей и некоторых органических соединений ведёт себя как токсическое вещество , которое накапливается в жизненно важных органах и вызывает некоторые заболевания связанные с кровью и иммунной системой .
Органические лекарства на основе золота  используют для лечения аутоиммунных заболеваний и некоторых других видов также связанных с иммунной системой .
Изготовление косметических препаратов в состав которого входит золото .
 
Получение золота .
Для получения золота используется все его физико химические свойства
Нахождение в природе в самородном состоянии или в природном сплаве с другими благородными металломи .
Будучи одним из самых плотных материалов , золото добывают методом шлихования .
Основной способ добычи золота используемый в недавнем прошлом амальгамация .
Основной метод извлечения благородного металла используемый в настоящее время цианирование .
регенерация золота из его солей используя щёлочи с последующим осаждением на алюминий .
Химические способы окисления и восстановления золота из его солей .
Альтернативные виды получения золота .
Использование современных технологий с применением ядерных реакций для получения золота из других металлов .
Применение золота
Использование золота как метод получения прибыли .
В промышленности для изготовления контактов разных назначений и покрытия материалов для предотвращения нежелательной коррозии и окислению .
В стоматологии из его сплавов делают коронки , протезы .
В ювелирной промышленности как металл или в сплаве с другими металломи для изготовлении украшений , колец и медалей . А также нанесения слоя золота на другие благородные металлы как серебро и неблагородные металлы для предания украшению ювелирного вида .
Для изготовления медицинских препаратов для лечения некоторых видов заболеваний связанных с иммунной системой , а также туберкулёза .
 
Лит.: Данилевский В. В. Русское золото. Золотодобывающая промышленность капиталистических стран.
В основном с этим также ищут .
Соли, минералы.
Вы читаете, статья на тему золото