Соединения золота

Нахождение в природе

Золото в свободном состоянии или в сп лаве с другими металлами 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 .

ПРИМЕНЕНИЕ

Золотые монеты

По своей химической стойкости и механической прочности золото уступает большинству платиноидов, но незаменимо как материал для электрических контактов. Поэтому в микроэлектронике золотые проводники и гальванические покрытия золотом контактных поверхностей, разъёмов, печатных плат используются очень широко.
Золото используется в качестве мишени в ядерных исследованиях, в качестве покрытия зеркал, работающих в дальнем инфракрасном диапазоне, в качестве специальной оболочки в нейтронной бомбе. Тонкий слой золота (20 нм) на внутренней поверхности оконных и витражных стекол существенно уменьшает нежелательные тепловые потери зимой, а летом предохраняет внутренние помещения зданий и транспортных средств от нагревания инфракрасными лучами.
Золотые припои очень хорошо смачивают различные металлические поверхности и применяются при пайке металлов. Тонкие прокладки, изготовленные из мягких сплавов золота, используются в технике сверхвысокого вакуума.
Традиционным и самым крупным потребителем золота является ювелирная промышленность. Ювелирные изделия изготавливают не из чистого золота, а из его сплавов с другими металлами, значительно превосходящими золото по механической прочности и стойкости. В настоящее время для этого служат сплавы Au-Ag-Cu, которые могут содержать добавки цинка, никеля, кобальта, палладия. Стойкость к коррозии таких сплавов определяются, в основном, содержанием в них золота, а цветовые оттенки и механические свойства — соотношением серебра и меди.
Значительные количества золота потребляет стоматология: коронки и зубные протезы изготовляют из сплавов золота с серебром, медью, никелем, платиной, цинком. Такие сплавы сочетают коррозионную стойкость с высокими механическими свойствами.
Соединения золота входят в состав некоторых медицинских препаратов, используемых для лечения ряда заболеваний (туберкулёза, ревматоидных артритов и т. д.). Радиоактивный изотоп 198Au (период полураспада 2,967 сут.) используется при лечении злокачественных опухолей в радиотерапии.

Золото (англ. Gold) — Au

Сочетание с камнями

Черненный драгметалл часто сочетают с разнообразными камнями и жемчугом. Его главная особенность заключается в том, что в таких украшениях заметны любые погрешности вставки. Черный цвет контрастно выделяет царапины, асимметрию и сколы. Мастеру необходимо тщательно исследовать камень, иначе вещь потеряет презентабельный вид.

Сначала черненный драгоценный металл сочетали только с черным жемчугом и темными алмазами. Сейчас в продаже можно встретить драгоценности практически с любыми камнями и жемчугом. Ювелиры в Китае предпочитают использовать россыпи вставок разного цвета, создавая эффектные контрастные предметы роскоши.

Как определят золото

Одним самых простых и дешевых способов проверки на золото, это качественная реакция на золото, а то есть предварительно растворенный образец в царской водке или хлорной воде обрабатывают хлорным оловом, в результате чего получается коллоидный осадок имеющий цвет от коричнево красный-черный-фиолетово синий.

Но примеси сульфидов особенно мышьяка могут затруднить эту качественную реакцию.

Для этих целей в производстве используют другие методы, а именно путём распознавания в инфракрасном спектре. Существует несколько проб  бриллиантовый зеленый (БрЗ), бутилродамин С, гидрохинон и т.д.

Золото в природе

Химический элемент Золото в природе распространен достаточно широко. В среднем в литосфере содержится около 4,3·10-7 %, исходя из массы. Стоимость металла является высокой за счет сложности его добычи. Золото содержится также в магматических породах. Здесь оно рассеяно. В земной коре образуется гидротермальное месторождения золота, которое играет огромную роль в промышленности. В самородном состоянии этот металл чаще всего добывают в рудах. Лишь в редких случаях образуются минералы с висмутом, сурьмой, селеном и т. д.

Химический элемент Золото содержится также и в биосфере. Здесь он мигрирует в комплексе с различными органическими соединениями. В речных взвесях нередко можно встретить металл. Один литр природной воды может содержать около 4·10-9 % драгоценного металла. В местах золоторудных месторождений в подземных водах золото может содержаться в гораздо большем количестве. Как свидетельствует история химического элемента, золото удавалось находить даже в виде целых залежей драгоценного металла под землей.

Сегодня золото добывают в 40 странах мира. Основные запасы драгоценного металла сосредоточены в государствах СНГ, Канаде, ЮАР.

От руды до слитка

Добыча драгоценных металлов процесс трудоемкий. Запасы золота уменьшаются, многие находятся в труднодоступных местах, «на доработке». Компании, добывающие благородные металлы, постоянно совершенствуют технологию добычи.

Легких месторождений нет.

Пройдем путь от золотосодержащей породы до колечка на женском пальце.

Первичная добыча руды происходит в уже разведанных месторождениях. Разведчики-геологи проводят в экспедициях время, исследуют обнажения (выходы пород на поверхность), описывают собранные образцы, наблюдают — нет ли минералов-спутников благородных металлов. Для серебра это кераргирит (серебряная роговая обманка), аргентит, прустит.

До революции на Урале поиском золотых жил занимались «дедки-рудознатцы». И находили жилы.

Проблема уральской добычи золота — вода. Грунтовые воды просачиваются через стены, капают с потолка, пол часто залит водой.

Африканские и индийские золотые шахты мучаются от жары — там выше 40°С.

Золото — на поверхность

В местах, определенных геологами, бурят шурфы, в них опускают взрывчатку и подрывают породу. Потом специальной техникой руду доставляют наверх, везут на обогатительную фабрику.

Вытягиваем золото из руды

Глянете на золотоносную руду, и пройдете мимо. Она некрасива, не сверкают (обычно) золотинками. Займемся производством золота.

Содержание драгоценных металлов в руде диктует способ переработки.

Их несколько:

1. Цианирование.
2. Кучное выщелачивание.
3. Амальгамация.
4. Гидрометаллургия.

Получили драгоценный металл, не слишком чистый. Идем дальше.

Аффинаж

Чтоб удалить из золота оставшиеся примеси, его подвергают насыщению серой или хлором. Суть процесса в том, чтобы золото сделать жидким, потом его процедить, отделить примеси и перевести в твердое состояние.

Отливка

Куда теперь золото — в изложницы — формы из чугуна, в них заливают золото. Застывает металл быстро, вот оно сверкает в изложнице-колыбельке. Золотые слитки такой формы вы видели по ТВ.

Химические свойства «короля металлов»

Для обозначения золота используется знак Au. Это сокращение от латинского наименования металла — Aurum. В периодической системе Менделеева оно находится под номером 79 и располагается в 11 группе. По внешнему виду это металл желтого цвета. Золото находится в одной группе с медью, серебром и рентгением, но его хим свойства ближе к металлам платиновой группы.

Инертность — ключевое свойство этого химического элемента, которая возможна благодаря высокому значению электродного потенциала. При стандартных условиях золото не взаимодействует ни с чем, за исключением ртути. С ней этот химический элемент образует амальгаму, которая легко распадается при нагревании всего в 750 градусов по Цельсию.

Хим свойства элемента таковы, что остальные соединения с ним тоже недолговечны. Это свойство активно используется в добыче благородного металла. Существенно реакционность золота возрастает только при интенсивном нагревании. Например, его можно растворить в хлорной или бромной воде, спиртовом растворе йода и, конечно, в царской водке — смеси соляной и азотной кислоты в определенной пропорции. Химическая формула реакции такого соединения: 4HCl + HNO₃ + Au = H (AuCl₄) + NO + 2H_2.

Химия золота такова, что при нагревании оно может взаимодействовать с галогенами. Чтобы образовать соли золота, надо восстановить этот химический элемент из кислотного раствора. При этом соли не выпадут в осадок, а растворятся в жидкость, образуя коллоидные растворы различного цвета.

Несмотря на то что золото не вступает в активные химические реакции с веществами, в быту не стоит допускать взаимодействия изделий из него с ртутью, хлором и йодом. Различная бытовая химия тоже не лучший сосед для изделий из драгоценного металла.

Дело в том, что в ювелирных украшениях используется сплав золота с другими металлами, и различные вещества, взаимодействуя с этими примесями, могут нанести красоте изделия непоправимый ущерб. Если нагреть золото выше 100 градусов по Цельсию, то на его поверхности появится окисная пленка толщиной в одну миллионную долю миллиметра.

СТРУКТУРА

Кристаллическая структура золота

Кристаллизуется в кубической сингонии, в виде октаэдров, ромбододекаэдров, кубов и более сложных по форме кристаллов; нередко они искажены, сильно вытянуты, образуя «проволочки», «волоски», или уплощены параллельно грани октаэдра. Для самородного золота особенно низкопробного, характерно многообразие форм роста, оно обычно в виде скелетных кристаллов, дендритов, нитевидных и скрученно-нитевидных кристаллов. Широко распространены прожилковидные и неправильные комковидные, «крючковатые» выделения; на их поверхности нередко сохраняются отпечатки кристаллов других минералов, агрегаты которых включали скопления самородного золота. Травление выявляет кристаллически-зернистое строение золотых частиц.

Другие особенности драгоценного металла

Золото — один из самых тяжелых известных металлов. Его плотность равна 19,3 г/cм3. Слиток весом в 1 килограмм имеет совсем небольшие размеры, 8х4х1,8 сантиметров. Именно таков стандартный размер банковского золотого слитка этого веса. Он сопоставим с размером обычной кредитной карты, правда, слиток немного толще.

Тяжелее, чем золото, только несколько химических элементов: плутоний, осмий, иридий, платина и рений. Но их содержание в земной коре, даже вместе взятых, намного меньше, чем этого драгоценного металла. При этом плутоний (химический знак Pu, не путать с Pt — это знак платины) — радиоактивный элемент.

Химический состав золота обеспечивает его физические свойства. Так, к основным свойствам этого металла, делающим его уникальным, относится:

1. Ковкость, пластичность, тягучесть. Его очень легко расплющить или вытянуть. Так, из всего одного грамма золота можно получить проволоку длиной в 3 километра, а площадь тонких листов, полученных из 1 килограмма, составит 530 квадратных метров. Сверхтонкие листы из золотой фольги получили название «сусального золота». Им покрывают, к примеру, церковные купола и внутреннее убранство дворцов. Благодаря пластичности малым количеством желтого металла можно покрыть гигантские площади.
2. Мягкость. Золото высокой пробы мягко настолько, что его легко поцарапать даже ногтем. Именно поэтому слитки в банках продаются в герметичных пластиковых упаковках. Если на нем будет замечена хоть одна маленькая царапина, то он будет признан бракованным. Для того чтобы сделать золото более прочным, при изготовлении изделий в него добавляют другие металлы. Это свойство обеспечило высокую популярность короля металлов в ювелирной промышленности.
3. Высокая электропроводность. За счет этого хим свойства золото высоко ценится в электротехнике и промышленности. Лучше него электричество проводит только серебро и медь. При этом золото почти не нагревается: по теплопроводности выше него алмаз, серебро и медь. Вместе с таким свойством, как устойчивость к окислению, золото — идеальное вещество для изготовления полупроводников.
4. Отражение инфракрасного света. Тончайшее золотое напыление, нанесенное на стекло, не пропускает инфракрасное излучение, оставляя видимую часть спектра. Это свойство активно применяется в космонавтике, когда нужно защитить глаза космонавтов от пагубного солнечного воздействия. Зачастую напыление применяют и в зеркальной системе высотных зданий, чтобы снизить расходы на охлаждение помещений.
5. Устойчивость к коррозии и окислению. Слитки, которые хранятся в соответствии с правилами, даже при взаимодействии с воздухом практически не подвержены никакому химическому влиянию. Так что большая сохранность золота обеспечила его высокую популярность.

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 .