Немного о золоте.Наука, золото, химический элемент.

Золото, наука, химический элемент.

золото (Au), химический элемент, плотный блестящий желтый драгоценный металл группы 11 (Ib), периода 6 периодической таблицы элементов. Золото обладает несколькими качествами, которые делали его исключительно ценным на протяжении всей истории. Он привлекателен по цвету и яркости, прочен практически до неразрушимости, очень пластичен и обычно встречается в природе в сравнительно чистом виде. История золота не имеет себе равных в истории любого другого металла из-за его воспринимаемой ценности с самых ранних времен.

Поскольку золото визуально приятно и пригодно для обработки, не тускнеет и не подвергается коррозии, оно было одним из первых металлов, привлекших внимание человека. Образцы искусной обработки золота, многие из которых почти в идеальном состоянии, сохранились от древних египетских, минойских, ассирийских и этрусских мастеров, а золото по-прежнему остается излюбленным материалом для изготовления украшений и других декоративных предметов. (см. изделия из металла; изделия из золота.)

Из-за своих уникальных качеств золото было единственным материалом, повсеместно принимаемым в обмен на товары и услуги. В форме монет или слитков золото иногда играло важную роль в качестве валюты с высоким номиналом, хотя серебро обычно было стандартным платежным средством в мировых торговых системах. Золото стало обеспечивать бумажно-денежные системы, когда они получили широкое распространение в 19 веке, а с 1870-х годов до Первой мировой войны золотой стандарт был основой мировых валют. Хотя официальная роль золота в международной валютной системе подошла к концу к 1970-м годам, этот металл остается высоко ценимым резервным активом, и примерно 45 процентов всего мирового золота удерживается правительствами и центральными банками для этой цели. Золото по-прежнему принимается всеми странами в качестве средства международных платежей.

Золото широко распространено в малых концентрациях во всех изверженных породах. Его содержание в земной коре оценивается примерно в 0,005 части на миллион. Он встречается в основном в самородном состоянии, оставаясь химически несвязанным, за исключением теллура, селена и висмута. Единственный встречающийся в природе изотоп этого элемента — золото-197. Золото часто встречается вместе с месторождениями меди и свинца, и, хотя присутствующее количество часто очень мало, оно легко извлекается как побочный продукт при рафинировании этих неблагородных металлов. Большие массивы золотосодержащих пород, достаточно богатых, чтобы их можно было назвать рудами, необычны. Известны два типа месторождений, содержащих значительные количества золота: гидротермальные жилы, где оно связано с кварцем и пиритом (золото дураков); и россыпные месторождения, как консолидированные, так и рыхлые, образовавшиеся в результате выветривания золотосодержащих пород.

Жилы, обогащенные золотом, образуются, когда золото выносится с больших глубин вместе с другими минералами в водном растворе, а затем выпадает в осадок. Золото в породах обычно встречается в виде невидимых вкрапленных зерен, реже в виде достаточно крупных чешуек, которые можно увидеть, и еще реже в виде масс или прожилков. Кристаллы диаметром около 2,5 см (1 дюйм) и более были обнаружены в Калифорнии. Массы, некоторые из которых составляют порядка 90 кг (200 фунтов), были зарегистрированы в Австралии.

Аллювиальные месторождения золота, обнаруженные в ручьях или вдоль них, были основными источниками металла для Древнего Египта и Месопотамии. Другие месторождения были обнаружены в Лидии (ныне в Турции) и землях Эгейского моря и в Персии (Иран), Индии, Китае и других землях. В Средние века главными источниками золота в Европе были рудники Саксонии и Австрии. Эпоха добычи золота, наступившая после открытия испанцами Америки в 1490-х годах, была, вероятно, величайшей из всех, когда-либо существовавших в мире. Эксплуатация рудников рабским трудом и разграбление дворцов, храмов и могил в Центральной и Южной Америке привели к беспрецедентному притоку золота, который буквально разбалансировал экономическую структуру Европы. С момента открытия Христофором Колумбом Нового Света в 1492 году по 1600 год более 225 000 кг (8 000 000 унций) золота, или 35 процентов мирового производства, было получено из Южной Америки. Шахты Нового Света, особенно в Колумбии, в 17 и 18 веках продолжали составлять 61 и 80 процентов мирового производства соответственно; 1 350 000 кг (48 000 000 унций) было добыто в 18 веке.

Россия стала ведущим производителем золота в мире в 1823 году и в течение 14 лет обеспечивала основную часть мировых поставок. Во вторую эпоху расширения производства (1850–1875 гг.) в мире было добыто больше золота, чем за все годы, начиная с 1492 г., прежде всего благодаря открытиям в Калифорнии и Австралии. Третье заметное увеличение (1890–1915) связано с открытиями на Аляске, территории Юкон (ныне Юкон) и Южной Африке. Основным фактором увеличения мировых запасов золота стало введение в 1890 году цианидного процесса для извлечения золота из руд с низким содержанием золота и руд, содержащих мельчайшие частицы золота. Добыча золота продолжала расти на протяжении 20-го века, отчасти из-за совершенствования методов извлечения, а отчасти из-за постоянного роста и расширения операций по добыче золота в Южной Африке.

В конце 20 века на четыре страны — Южную Африку, Россию, США и Австралию — приходилось две трети ежегодно производимого в мире золота. В начале 21 века Китай был мировым лидером по добыче золота. В этот период Австралия, США, Россия, Канада и Южная Африка также продолжали поставлять большие объемы драгоценного металла.

Поскольку чистое золото слишком мягкое, чтобы сопротивляться длительному обращению, его обычно сплавляют с другими металлами, чтобы увеличить его твердость для использования в ювелирных изделиях, золотых изделиях или чеканке монет. Большая часть золота, используемого в ювелирных изделиях, сплавляется с серебром, медью и небольшим количеством цинка для получения различных оттенков желтого золота или с никелем, медью и цинком для получения белого золота. Цвет этих золотых сплавов изменяется от желтого до белого по мере увеличения в них доли серебра; более 70 процентов серебра дают сплавы белого цвета. Сплавы золота с серебром или медью используются для изготовления золотых монет и золотых изделий, а сплавы с платиной или палладием также используются в ювелирных изделиях. Содержание золотых сплавов выражается в 24-х долях, называемых каратами; 12-каратный золотой сплав на 50 процентов состоит из золота, а 24-каратное золото — это золото с чистотой более 99 процентов.

Из-за его высокой электропроводности (на 71 % больше, чем у меди) и инертности золото в наибольшей степени используется в электротехнической и электронной промышленности для покрытия контактов, клемм, печатных схем и полупроводниковых систем. Тонкие пленки золота, отражающие до 98 процентов падающего инфракрасного излучения, использовались на спутниках для контроля температуры и на щитках скафандров для обеспечения защиты. Используемый аналогичным образом на окнах больших офисных зданий, золото снижает потребность в кондиционировании воздуха и добавляет красоты. Золото также долгое время использовалось для пломбирования и другого ремонта зубов.

Золото — один из самых благородных, то есть наименее химически активных переходных элементов. Он не подвергается воздействию кислорода или серы, хотя легко реагирует с галогенами или растворами, содержащими или образующими хлор, такими как царская водка. Он также растворяется в растворах цианидов в присутствии воздуха или перекиси водорода. Растворение в цианидных растворах связано с образованием очень стабильного иона дицианоаурата,

Характерные степени окисления золота +1 (золотосодержащие соединения) и +3 (золотосодержащие соединения). Состояние +1 обычно довольно нестабильно, и большая часть химии золота связана с состоянием +3. Золото легче вытесняется из раствора восстановлением, чем любой другой металл. Даже платина восстанавливает ионы Au3+ до металлического золота.

Среди относительно немногочисленных соединений золота, имеющих практическое значение, можно назвать хлорид золота (I), AuCl; хлорид золота(III), AuCl3; и хлорно-золотая кислота, HAuCl4. В первом соединении золото находится в степени окисления +1, а в двух последних — в степени +3. Все три соединения участвуют в электролитическом рафинировании золота. Цианоаурат калия, K