Доклад на тему металл золото

Обновлено: 05.07.2024

Золото (Au, от латинского Aurum) — химический элемент, который находится в I группе Таблицы Менделеева, входит в группу благородных металлов. К этой группе, помимо золота, относятся также серебро, платина, рутений, родий, палладий, осмий, иридий и иногда рений. Это название вышеперечисленные металлы получили благодаря высокой химической стойкости. Золото очень ценится во всем мире ещё с самых древних времен. О его особой ценности говорит тот факт, что любой средневековый алхимик считал целью своей жизни получить золото из других веществ, чаще всего в качестве исходного использовалась ртуть. Существуют легенды, что некоторым, таким как Николя Фламель, это даже удалось.

Золото и его история

Невероятно, но золото — самый первый металл который узнало человечество! Его открытие датируется эпохой неолита, т.е. примерно 11000 лет назад! Золото широко использовалось во всех древнейших цивилизациях, его называли «царем металлов» и обозначали тем же иероглифом, что и солнце. Существуют археологические находки золотых украшений, которые были изготовлены в третьем тысячелетии до н. э. Вся история человечества находится в тесной связи с золотом. Подавляющее большинство войн до начала применения нефти велось именно из-за этого благородного металла. Как метко подметил Гёте в своем «Фаусте»: «Люди гибнут за металл!». Золото явилось одной из предпосылок Великих географических открытий, т.е. периода в истории, во время которого европейцы открывали новые материки и морские маршруты в Африку, Америку, Азию и Океанию. В XV веке из-за кризиса экономики и постоянных войн имела место острая нехватка драгоценных металлов для изготовления денег, поэтому королевские дворы искали новые торговые рынки, а, главное, места, где много дешевого золота. Именно так мы узнали о существовании Америки и Австралии!

Золотая маска (Таиланд)

Первоначально человечество использовало золото только для изготовления украшений и предметов роскоши, но постепенно стало служить средством обмена, т.е. начало выполнять функцию денег. В таком качестве золото применялось еще за 1500 лет до н. э. в Китае и Египте. В государстве Лидия (территория современной Турции), которое обладало огромными месторождениями золота, впервые начали чеканить золотые монеты. Количество золота в этом государстве превосходило все имевшиеся на тот момент запасы этого металла в других государствах настолько, что имя лидийского царя Креза вошло в поговорку и стало синонимом несметного богатства. Говорят «Богат, как Крез». В Средние века и позднее основным источником золота была Южная Америка. Но вначале XIX века были открыты большие месторождения золота на Урале и в Сибири, поэтому в течение нескольких десятилетий Россия занимала первое место по его добыче. Позже были открыты богатые месторождения в Австралии и ЮАР. Таким образом произошло резкое увеличение добычи золота. До этого времени наряду с золотом из драгоценных металлов для производства монет использовалось серебро. Но прилив золота из вышеупомянутых стран обеспечил вытеснение серебра. Поэтому уже к началу XX века золото утвердилось в качестве стандарта. Само по себе золото редко используется в качестве материала для монет, т.к. оно очень мягкое и пластичное (1 грамм золота можно растянуть на 1 км), а поэтому быстро истиралось, в основном его используют в виде сплавов, повышающих твердость материала. Но поначалу монеты чеканились из чистого золота и одним из способов проверки монеты было попробовать её «на зубок», монету зажимали зубами, если оставался приличный след, считалось, что монета не фальшивая.

Золотые монеты мира

Как открыли золото?

Золото – пожалуй, самое древнейшее вещество, которое добывается еще с незапамятных времен. Возможно, это даже самый первый металл, с которым познакомилось наше человечество. Его первые упоминания в Индии приходятся еще на 2000-1500 до н.э., там из него изготавливали различного рода украшения и произведения искусства. В самородном же состоянии с ним столкнулись в V веке до н.э.
Учеными было предположено, что история распространения началась с территории Ближнего Востока. Отсюда металл поставляли в Египет, там он стал символом богатства и роскоши. Так во время раскопок гробницы был найден головной убор, который принадлежал королеве Шумерского народа еще 3000 до н.э. На стене, в месте захоронения, было изображения как ремесленник добывает золото. Также усыпальница всем известного фараона Тутанхамона была украшена множественными украшениями из золота.

В те времена считалось, что этот такие предметы, как знак власти, сопровождает умерших царей в иной мир. Все золото, изготовленное до VI века до н.э. было «грязное» с примесями меди, серебра и прочее, в дальнейшем в Египте научились добывать наичистейший металл на месторождениях в Нубии. От сюда и пошло древнее название золота – нуб. С санскрита слово золото переводится как желтый, а латинское название – аурум – относят к слову Аврора, что в переводе означает Утренняя Заря.

На территории России рудники были обнаружены достаточно позднее, так как все золото сюда ввозили в виде денег и пошлины. Только к XVII веку стали добывать металл в губернии Архангельска. Началом же открытия принято считать уже XVIII век, когда раскольник Марков Ерофей нашел неприметный камень и доложил о нем Канцелярии Правлении заводов г. Екатеринбург. На этом месте был заложен рудник «Первоначальный». За первое десятилетие на нем было добыто почти 6000 кг, работа была очень тяжелой и впоследствии стала считаться каторжной.

Содержания золота в природе крайне мало, доказано что оно так же содержится и в воде. Так, к примеру, на 1 км 3 приходится до 5 кг металла. Некоторые обсерватории, исследующие космическое пространство, в состоянии обнаружить и образование золота, которое, по новой теории, образуется в результате распада звезд нейтрона. Суть теории такова – пыль, образующаяся в результате распада, попадая в космос, накапливается там. На Землю же оно попадает благодаря астероидам.

Золотые самородки достаточно часто встречаются в природе в виде руды, химические соединения золота наоборот же крайне редки. В основном это теллуриды, так же золото может присутствовать в минералах сульфидов. Чистоту этого металла определяют в каратах и в пробах. Чистейшее золото соответствует 24 каратам (24 части сплава равно 24 частям золота). Проба же 575 принято читать так, сплав в 1000 частей содержит 575 золота. Слитки, которые изготавливают специальными методами очистки для различных финансовых учреждений и прочих важных структур, имеют пробу 999,9

Золото считается основным металлом, из-за которого были начаты не один десяток воин. Доподлинно известны такие «золотые бои» как – завоевание Вавилона персидским царем, битва Александра Македонского за Персию, разорительные набеги Цезаря на Египет и Галию. На сегодняшний день золото так и осталось валютным металлом, а его добыча все также постоянна растет.

Распространение золота в природе

Золото не очень сильно распространено на нашей планете, но и не является редкостью, содержание его в литосфере около 4,3·10-7%, а в одном литре морской воды его содержится около 4·10-9 г. Некоторое количество золота находится в почве, оттуда его получают растения. Кукуруза является отличным источником природного золота для питания человека, это растение имеет способность концентрировать его в себе. Добыча золота крайне сложное занятие, именно за счет этого оно и имеет такую высокую цену. Как говорят геологи, «золото любит одиночество», т.к. чаще всего его находят в виде самородков, т.е. оно находится в руде в чистом виде. Лишь в крайне редких случаях встречаются соединения золота с висмутом и селеном. Очень небольшое его количество имеется в магматических горных породах, в застывшей лаве. Но из них добыть золото стоит еще большего труда, а содержание его очень низкое. Поэтому способ добычи из магматических пород не находит применения ввиду своей нерентабельности. Основные запасы золота сосредоточены в России, ЮАР и Канаде.

Золотая лихорадка

На данное время мировой запас этого драгоценного металла составляет немного больше 160 000 тонн. Большой вклад в этот запас внесли добытчики во времена золотой лихорадки. Первая лихорадка возникла в 17 веке в Бразилии. Около миллиона человек заразились болезнью по добычи золота. На местах добычи было огромное количество людей, среди них были не только обычные люди, которые хотели разбогатеть, но и преступники, занимающиеся обычным воровством. На площадках сбыта находиться было особенно опасно, ведь можно было не только продать свою драгоценную добычу, но и лишиться за это жизни.

Погоня за богатствами в виде золота захватывала многие страны, не обошла лихорадка и нашу страну. В начале 19 века добытчики обнаружили месторождения золота в Сибири, куда и потянулся народ за солнечным металлом, рискуя своими жизнями.

Химические свойства золота

Чаще всего золото имеет валентность равную +1 или +3. Это очень стойкий к агрессивному воздействию металл. Золото совершенно не подвержено окислению, т.е. кислород при нормальных условиях не оказывает на него никакого влияния. Однако, если нагреть золото выше 100° C на его поверхности образуется очень тонкая окисная пленка, которая не исчезает даже при охлаждении. При температуре 20 °C толщина пленки равна примерно 0,000001 мм. Сера, фосфор, водород и азот не реагируют с золотом. Золото не подвержено действию кислот. Но только в том случае если они действуют на него по отдельности. Единственной чистой кислотой, в которой можно растворить золото, является горячая концентрированная селеновая кислота H2SeO4. При комнатной температуре благородный металл растворяется в так называемой «царской водке», т.е. смеси «азотная кислота + соляная кислота». Также при нормальных условиях золото очень подвержено воздействию растворов иодида калия и йода.

Элемент таблицы — золото

Aurum — золото — является одним из элементов знаменитой таблицы химических элементов, входящий в группу металлов. Оно является очень стойким к различным агрессивным воздействиям. Кислород абсолютно не влияет на этот солнечный металл, поэтому оно не окисляется. Данный металл не подвергается воздействию различных кислот, если воздействие происходит по одному виду. При температуре +25℃ металл способен растворится в смеси азотной и серной кислоты. Еще золото достаточно сильно подвержено действию йода и калиевой соли.

В промышленности

Особые свойства металла дали особое значение его в промышленности. Его используют:

• в транспортной промышленности;
• в энергетической;
• в химической промышленности;
• в телекоммуникациях;
• в нанотехнологиях;
• авиации;
• в космической отрасли.

В медицинских целях золото так же имеет огромное значение. Его используют для стоматологических работ, для омоложения и для лечения некоторых заболеваний, таких как:

• простудные;
• сердечные болезни;
• заболевания нервной системы;
• развитие атеросклероза.

Ювелирная промышленность

Ювелирные изделия из золота делают уже более 5 тысяч лет. История золота и ювелирные украшения из золота шагают всё время вместе.

Украшения до сих пор имеют определённую ценность. Со временем поменялись методы изготовления и немного видоизменились украшения из того металла.

Современные украшения стали более эстетичными, но также являются олицетворением достатка и определённого статуса. Ассортимент украшений на сегодняшний день очень большой, практически любой может выбрать ту вещь, которая ему по душе. Только вот ювелиры уже не делают их из чистейшего материала, современные золотые украшения состоят из сплавов.

Биржи

Золото на данный момент может приносить немалые деньги. Многие делают состояния на разнице от покупки и продажи драгоценного металла. В современном мире это можно сделать даже не держа его в руках. Онлайн-биржи дают возможность любому брокеру заниматься скупкой-продажей этого металла удалённо. На графиках долгосрочного периода можно изучить какая история цены золота была в то или иное время. И мы увидим, что в долгосрочной перспективе инвестировать в золото всегда было выгодно. Подробней об инвестициях в золото в этом разделе.

Золото является одним из немногих драгоценных металлов. Человечество использовало золото ещё задолго до нашей эры. Но использовалось она не как элемент роскоши. Древние люди применяли золото как оружие. С помощью золота они охотились на зверей. В основном из золота делались наконечники на копья и стрелы потому что метал было сложно найти.

Сейчас же золото чаще используется как элемент роскоши. Из золота очень много производят различные украшения, кольца, серьги и ещё много различенных ювелирных изделий.

Несмотря на то что золото один из самых мягких металлов температура его плавление превышает тысячу градусов. В то время как другие более жёсткие металлы имеют температуру плавления, которая ниже в два раза. Так же золото являться очень хорошим электро и тепло проводником. Несмотря на то по какой, то причине золото не используют как радиатор. Но очень широко применяют в кабелях.

Так же золото имеет достаточно высокую пластичность. Чтобы объяснить на примере из одной унции золота можно получить целых 80 километров золотой нити толщиной меньше чем человеческий волос. Кстати из золотых нитей получаются очень качественные и прочные нити.

Золото — это металл который крайне тяжело добыть. Но это не значит, что на нашей планете его мало. Существует предположение что золото есть даже в атмосфере, но она невидимо нашему глазу. Золото является первым металлом которое было найдено человеком. Основная концентрация золота находится в металлическом ядре земли. Именно поэтому его так тяжело добывать. За последние пять лет человечество сделала огромный скачок в добыче золота. Золото так же добывают в различных ручьях и реках. Так был найден самый крупный самородок весом в 72 килограмма. Был он всего в пяти сантиметрах под землёй.

Самая крупная добыча золота по сей день идёт в Южно-Африканской республике. В год в ЮАР могут добыть более пятисот тонн золота. Но сделать это не так и легко. Чтобы вытащить это золото на поверхность приходится дробит семьсот тонн других пород. Используются тонны воды для промывки золотой руды. Тратится большое количество топлива и различных химикатов. Золото это добывается в шахте глубинной три с половинной километра.

Сейчас же обычный человек может легко приобрести какое-либо золотое украшение за достаточно крупную сумму. Ведь золото так сложно и затратно добывать. Но чего не сделаешь ради такой красоты.

Золото – это драгоценный металл хорошо выраженного золотистого цвета, с отблеском. В таблице Менделеева занимает 79 место. Народ начал искать золото еще очень много лет назад. Этот металл без всяких примесей очень мягкий и эластичный, из-за этого он легко может поменять свою форму. Для того что бы он стал прочнее добавляют медь, серебро, платину.

Этот металл имеет высокую плотность, он легко добывается. Он очень тяжелый сам по себе. Пластичный, прекрасно проводит электричество, и теплоту. Золото выдерживает все, оно не окисляется. Может только растворится в растворе Na или K. Золото можно определить по цвету, цвет зависит от того что там добавлено. Ели рассматривать золото без примесей то оно ярко песочного цвета , если же с оттенком красного, значит там присутствует много меди. Если же золото ярко желтое с оттенком цвета лимона, то там явно присутствует много серебра. Оно может быть и серебристо светлого цвета, если туда добавить платину, никель, или же палладий.

Бывает золото также зеленное, черное, синее, и фиолетовое . Каждое золото имеет свою пробу, она зависит от лигатуры. У золота есть свои исследования, и шкала проб. Оно самый редкий металл. Его начали добывать очень давно в одно время с медью. Ученые предполагают, что за всю жизнь на земле люди добыли золота 165т тонн. Если слить в один слиток это все золото, то можно увидеть куб шириной 20 метров. Самые хорошие залежи золота это в Китае, Австралии, США И В ЮАР. Но есть и в России такие места это Чукотка, Красноярский край, и Амурская область.

Для добычи золота существуют разные методы. Какой именно метод будет использован зависит от вида залежей. Что бы добыть самородок применяют промывочный метод. Там где рассеянное золото используют метод растворения во ртути. Если в руде содержится золото, присутствует огромное содержание примесей, то тогда добывают путем регенерации. Но при этом используют высокие технологии. Как показывает статистика что 90% золота, которое добыли, хранится в банке, или же у частных лиц в виде всевозможных ювелирных изделиях. Остальные 10% употребляют в промышленности.

Добывать золото очень тяжелая работа. Ведь его очень мало. И на огромный участок земли золота там можно добыть очень мало. Допустим в океане этого метала большое количество, но его найти почти невозможно, потому что оно раскидано по дну. Так же и на суше. Но конечно есть и богатые месторождения. Это один вид металлов, который покорил планету и стал благородным и номером один на земле.

Популярные сегодня темы

Шиншилла - небольшой зверёк из семейства грызунов. Его отличительной особенностью является мягкая теплая шкурка, которая защищает животное от низких температур.

Великая китайская стена-сооружение, которое удивляет цивилизацию с древних времён. До сих пор у исследователей много вопросов по отношению к ней. Это один из самых главных памятников древност

Можно сказать, что материнская плата (она также называется системной) является сердцем компьютера. Она также содержит дочерние платы и платы расширений, съемные и несъемные части.

Рождество – один из самых светлых и домашних праздников. Этот праздник празднуется параллельно с новым годом. Но дело в том, что в России больше внимания уделяется новому году

На сегодняшний день такой страны как Византия не существует. Таков ход истории: империи появляются и исчезают и нередко одни являются преемницами других.

Солнце дает жизнь, поэтому оно всегда было главным объектом почитания людей. В культурах разных народов глубоко преклонялись перед богами, олицетворяющими солнце. Их воспевали, устраивали в и

Золото – описание, свойства, добыча и значение полезного ископаемого

Золото – древний, один из самых редких, благородный металл желтого цвета, который люди стали добывать в эпоху неолита. Человечество начало использовать золото еще до нашей эры. Но если сейчас первая ассоциация с золотом у нас – роскошь, украшения, то раньше это было далеко не так. В первую очередь золото применялось как приспособление для охоты на зверей. Из него создавались наконечники на копья.

В наше время золото это один из главных металлов, который используется в сфере украшений.

Физические и химические свойства золота

Само золото по своей природе очень мягкий металл. Его очень легко поцарапать, а во избежание этого в момент изготовления ювелирных изделий в состав добавляются металлы попрочнее. Например, серебро, медь или платина. Но при этом температура плавления золота больше тысячи градусов. Также этот металл очень пластичный, что позволяет проковывать его в листы толщиной всего в ~0,1 мкм. Это называется сусальное золото. Еще оно хорошо проводит тепло и часто используется в кабелях.

Золото бывает разных цветов: просто желтое, желтое с красным оттенков, лимонно-желтое, белое, розовое, зеленое и даже голубое. Это зависит от состава металла. Если смешать золото, серебро и медь – получится желтый цвет. При большем количестве меди сплав даст красный оттенок. А если добавить больше серебра, смесь станет лимонного цвета.

Почему золото сложно добыть?

Иллюстрация добычи золота путем промывки золотосодержащего песка

Золото – это металл, который добыть, к сожалению, почти невозможно, даже при не малом его количестве в недрах земли. Сложность его поиска заключается в том, что оно раскидано по шахте или же дну океана. Но при этом оно стало первым металлом, который нашел человек. Почти все золото находится в металлическом ядре земли, где его крайне тяжело достать. Но ничто не стоит на месте, совершенствуются технологии, и за последние несколько лет люди стали добывать в разы больше этого металла. Он был обнаружен в небольших реках и даже ручьях.

Где добывают золото?

Больше всего сейчас занимаются добычей золота в Южно-Африканской республике. За один год специалисты могут найти более пятисот тонн золота. Для такого космического результата им приходится прокапывать более семисот тонн других различных пород. Также тратится невероятное количество воды, чтобы промыть золотую руду.

Еще добычей золота занимаются в Китае, США, Австралии и Перу. В России тоже есть золотой металл, но не так много. Под его добычу специализированы Чукотка, Красноярский край и Амурская область.

Способы добычи золота

Существуют несколько разных способов, чтобы добыть золото. Какой именно метод будет использоваться, зависит от вида залежей. Самородки добываются очень просто – промывкой. Таким методом был найден самородок, считающийся одним из самых крупных. Его вес составил 72 килограмма. А нашли его всего лишь на глубине равной пяти сантиметрам. Рассеянное золото добывается методом растворения во ртути. Способ регенерации используется, когда в руде, которая содержит золото, присутствует огромное количество иных примесей. Но это очень тяжелый способ, требующий внедрения высоких технологий.

Где находится добытое золото?

Хранилище золотого запаса

По статистике, почти все найденное золото, а конкретно 90%, находится в банке. Также оно может храниться у частных лиц под видом ювелирных украшений. Для промышленности остается всего лишь 10% всего добытого металла.

В мировом списке по объему золота, которое находится в резерве государства, лидером является США. По состоянию на 2021 год, золотой резерв США составляет более 8,1 тыс. тонн. Россия с запасам золота около 2,3 тыс. тонн, находится на 5 месте в этом рейтинге.

Роль золота в мировой истории

В мировой истории и культуре, начиная с веков до нашей эры, а заканчивая нашим временем, золото играло очень значимую роль. Раньше золото сравнивалось с солнечным блеском. А на тот момент солнце обожествлялось. Также по этой причине кожа богов считалась золотой.

Несмотря на то, что самое первое применение золото было в качестве оружейных приспособлений, совсем скоро античные люди увидели в нем красоту, и стали придумывать, как им использовать этот металл в направлении, отличным от оружейного. Так и стали появляться первые ювелирные украшения. Позже стали его стали добавлять в обычные предметы домашнего обихода. Так золото с давних времен стало почти главным символом красоты, некой эстетики, богатства и даже власти. Ведь изначально любой золотой элемент мог себе позволить лишь знатный и влиятельный человек. Золото даже считается “металлом царей”.

К сожалению те, кто не мог себе позволить какую-либо вещь с элементом золота, не стали с этим мириться. Из-за этого металла пролилось очень много крови. Его воровали, из-за него убивали, совершали набеги, собирались огромными толпами. Все хотели его заполучить, так как тогда это была огромная, непозволительная обычному человеку роскошь. В общей сумме из-за золота потеряли жизни несколько десятков миллионов людей.

Но наука никогда не стояла на месте, и когда золото стало добываться в приличных объемах, ученые стали экспериментировать с ним. Почти у всех была одна единственная цель – с помощью философского камня получить золото. Но ни одна попытка не увенчалась успехом. Зато в процессе были созданы и обнаружены огромное количество химических элементов.

Часто возникали золотые лихорадки, благодаря которым люди быстро осваивали все новые и новые территории.

Про золото было рассказано огромное количество сказок, былин, преданий. Все знают различные легенды и мифы про сокровища фараона, про золотое руно, про фригийского царя Мидаса, который обладал способностью одним прикосновением руки превращать все в золото.

Золото

Золото — минерал, являющийся природным твёрдым раствором серебра (следы, до 43%) в золоте; обычны примеси (следы, до 0,9%) меди, железа, свинца, реже – висмута, ртути, платины, марганца и др. Известны разновидности с повышенным содержанием меди – до 20% (медистое золото, купроаурит), висмута – до 4% (висмутистое золото, висмутаурит), платиноидов (платинистое и иридистое золото; порпецит – Au, Pd, родит – Au, Rh), природные амальгамы (Au, Hg).

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.

СВОЙСТВА

Золотые слитки и самородки

Золото — очень тяжёлый металл: плотность чистого золота равна 19,32 г/см³ (шар из чистого золота диаметром 46,237 мм имеет массу 1 кг). Диамагнетик, то есть, магнитное поле в золоте ослабевает. Среди металлов по плотности занимает седьмое место после осмия, иридия, рения, платины, нептуния и плутония. Сопоставимую с золотом плотность имеет вольфрам (19,25). Высокая плотность золота облегчает его добычу, отчего даже простые технологические процессы — например, промывка на шлюзах, — могут обеспечить высокую степень извлечения золота из промываемой породы.
Золото — очень мягкий металл: твёрдость по шкале Мооса ~2,5, по Бринеллю 220—250 МПа (сравнима с твёрдостью ногтя).
Золото также высокопластично: оно может быть проковано в листки толщиной до ~0,1 мкм (100 нм) (сусальное золото); при такой толщине золото полупрозрачно и в отражённом свете имеет жёлтый цвет, в проходящем — окрашено в дополнительный к жёлтому синевато-зеленоватый. Золото может быть вытянуто в проволоку с линейной плотностью до 2 мг/м.
Температура плавления золота 1064,18 °C (1337,33 К), кипит при 2856 °C (3129 К). Плотность жидкого золота меньше, чем твёрдого, и составляет 17 г/см 3 при температуре плавления. Жидкое золото довольно летучее, и активно испаряется задолго до температуры кипения.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Содержание золота в земной коре очень низкое — 4,3·10 -10 % по массе (0,5-5 мг/т), но месторождения и участки, резко обогащённые металлом, весьма многочисленны. Золото содержится и в воде. Один литр и морской, и речной воды содержит менее 5·10 −9 граммов Au, что примерно соответствует 5 килограммам золота в 1 кубическом километре воды.
Золоторудные месторождения возникают преимущественно в районах развития гранитоидов, небольшое их количество ассоциирует с основными и ультраосновными породами.
Для получения золота используются его основные физические и химические свойства: присутствие в природе в самородном состоянии, способность реагировать лишь с немногими веществами (ртуть, цианиды). С развитием современных технологий более популярными становятся химические способы.
В 1947 году американские физики Ингрем, Гесс и Гайдн проводили эксперимент по измерению эффективного сечения поглощения нейтронов ядрами ртути. В качестве побочного эффекта эксперимента было получено около 35 мкг золота. Таким образом, была осуществлена многовековая мечта алхимиков — трансмутация ртути в золото. Однако экономического значения такое производство золота не имеет, так как обходится во много раз дороже добычи золота из самых бедных руд.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Изделия из золота

Самородное золото – главная форма нахождения золота в природе. Оно концентрируется в гидротермальных месторождениях образуя золотые руды, неравномерно распределяясь в трещиноватом жильном кварце и в сульфидах – пирите, арсенопирите, пирротине и др. В существенно сульфидных рудах самородное золото тонкодисперсное. При окислении руд на земной поверхности мелкое самородное золото частично растворяется и переотлагается; в ряде случаев оно обогащает верхние части рудных тел. Процессы их разрушения приводят к освобождению частиц самородного золота и их накоплению в россыпях; перемещаясь водными потоками вместе с другим кластическим материалом, частицы окатываются, округляются, деформируются, частично перекристаллизовываются; в результате электрохимической коррозии на них образуется тонкая оболочка высокопробного золота, что приводит к общему повышению пробы самородного золота в россыпях.

ПРИМЕНЕНИЕ

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 198 Au (период полураспада 2,967 сут.) используется при лечении злокачественных опухолей в радиотерапии.

Реферат на тему: Золото

Золото является элементом побочной подгруппы первой группы, шестого периода периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 79, и обозначено символом Au (лат. Aurum). Простое вещество золото (номер по каталогу CAS: 7440-57-5) - драгоценный металл желтого цвета.

История

Происхождение названия

Праславянское *золото (рус. золото, ст.-слав. золото, польск. злото) относится к лит. гельтонам "желтый", лат. зельц "золото, золото"; с другим вокалом: гоцк. гюльц, нэм. золото, англ. золото; затем Sanskr. hiraṇyam, Avesta. zaranya, oset. zærījnæ "gold", также Sanskr. hari "yellow, golden, greenish", от пра-индоевропейского корня *ǵʰel- "yellow, green, light". Отсюда и названия цветов: желтый, зеленый.

Физические свойства

Чистое золото - это мягкий желтый металл. Некоторые золотые изделия, например, монеты, имеют красноватый оттенок примесей из других металлов, особенно меди. Тонкими слоями золото переливается зеленым. Золото обладает чрезвычайно высокой теплопроводностью и низким электрическим сопротивлением.

Золото - очень тяжелый металл: плотность чистого золота составляет 19 621 кг/м³ (шар из чистого золота диаметром 46 мм имеет массу 1 кг). Среди металлов он занимает шестое место по плотности: после осмия, иридия, рения, платины и плутония. Высокая плотность золота облегчает добычу. Самые простые технологические процессы, такие как промывка замков, могут обеспечить очень высокую степень извлечения золота из промытой породы.

Золото - очень мягкий металл: твердость по шкале Мооса ~2,5 (сравнимо с твердостью ногтей), Бринелл 220-250 МПа.

Золото также очень пластично: его можно проколоть в листьях толщиной до ~0.1 микрона (сусальное золото); при этой толщине золото является полупрозрачным и имеет желтый цвет в отраженном от прохода свете - помимо желтого окрашивается в синевато-зеленоватый цвет. Золото можно растягивать, образуя проволоку с линейной плотностью до 500 м/г.

Химические свойства

Золото - самый инертный металл, стоит в серии напряжений с правой стороны всех остальных металлов, при нормальных условиях оно не реагирует с большинством кислот и не образует оксидов, поэтому на драгоценных металлах оно, в отличие от металлов обычных, легко разрушается под воздействием окружающей среды. Затем была обнаружена способность царской водки растворять золото, что потрясло уверенность в ее инерции.

Наиболее стабильное состояние окисления золота в соединениях +3, в этом состоянии окисления оно легко образует стабильные плоские квадратные комплексы [AuX4] - с однозаряженными анионами (F − , Cl − . CN − ). Относительно стабильны также соединения с состоянием окисления +1, образующие линейные комплексы [AuX4] − . Долгое время предполагалось, что +3 - это максимально возможное состояние окисления золота, но с помощью дифторида криптона удалось получить соединения Au+5 (фторид AuF₅, соли комплекса [AuF₆] − ). Соединения золота (V) стабильны только с фтором и являются сильнейшими окислителями.

Степень окисления +2 для золота нехарактерна: в веществах, где она формально равна 2, половина золота обычно окисляется до +1, а половина - до +3, например, правильная ионная формула для сульфата золота (II) AuSO4 не является Au2 + (SO4)2- и Au1 + Au3 + (SO4)2-2. Недавно открытые комплексы, в которых золото все еще имеет степень окисления +2.

Существуют соединения золота с состоянием окисления -1, например, CsAu (ауред цезия) Na3Au (ауред натрия). Эти соединения называются ауридами.

Из чистых кислот золото растворяется только в горячей концентрированной селеновой кислоте:

Золото относительно легко вступает в реакцию с кислородом и другими окислителями посредством комплексообразующих веществ. В водных растворах цианидов золото растворяется в присутствии кислорода, образуя цианараты:

Цианоаураты легко извлекаются в чистое золото:

В случае реакции с хлором, реакция также значительно облегчается возможностью сложного образования: при реакции золота с сухим хлором при ~200 °С с образованием хлористого золота (III) золото растворяется в концентрированном водном растворе соляной и азотной кислоты (царская водка) при комнатной температуре с образованием ионов хлор-уровневой кислоты:

Золото легко вступает в реакцию с жидким бромом и его растворами в воде и органических растворителях, образуя трибромид AuBr₃ [4] .

Золото вступает в реакцию с фтором в температурном диапазоне 300-400 °C, при более низких температурах реакции не происходят, при более высоких фторидах золото разлагается.

Золото также растворяется в ртути, образуя легкоплавкий сплав (амальгаму), содержащий интерметаллические соединения.

Существуют хлорорганические соединения золота (например, диэтилсолит бромид).

Физиологические эффекты

Некоторые золотые соединения токсичны и накапливаются в почках, печени, селезенке и гипоталамусе, что может привести к органическим заболеваниям и дерматиту, стоматиту, тромбоцитопению. Соединения органического золота (кризанол и препараты ауранофина) используются в медицине для лечения аутоиммунных заболеваний, особенно ревматоидного артрита.

Геохимия золота

Содержание золота в земной коре очень низкое - 0.5÷5 мкг/кг, но имеются многочисленные месторождения и участки, сильно обогащенные металлом. Золото также содержится в воде. 1 л морской и речной воды несет около 4×10-9 г золота, что эквивалентно 4 кг золота на 1 куб. км воды.

Залежи золота встречаются в основном в районах разработки гранитоидов, небольшое количество которых связано с породами подстилающих и ультраосновных пород. Золото образует промышленные концентрации в постмагматических, в основном гидротермальных, месторождениях. В экзогенных условиях видимое золото является очень стабильным элементом и легко накапливается в россыпях.

Однако субмикроскопическое золото, входящее в состав сульфидов, мигрирует во время окисления сульфидов в зоне окисления. В результате золото иногда накапливается во вторичной зоне обогащения сульфидами, но его максимальные концентрации связаны с накоплением в зоне окисления, где оно связано с гидроксидами железа и марганца. Миграция золота в зоне окисления сульфидных месторождений происходит в виде бромистых и йодидных соединений в ионной форме. Некоторые ученые допускают растворение и перенос золота сульфатом окиси железа или в виде суспензионной суспензии.

В природе известны 15 золотоносных минералов: нативное золото с примесями серебра, меди и т.д., электротрума Au и 25-45% Ag; порезит AuPd; медное золото, висмутоаурит (Au, Bi); березовое золото, иридиевое золото, платиновое золото. Другие минералы - теллуридное золото: кальворит AuTe2, краннерит AuTe₂, сильванит Ag₃AuTe₂, петцит Ag3AuTe2, мутманит (Ag, Au)Te, ширина мантии Au₂Te₃, нагиагит Pb₅AuSbTe₃S₆.

Золото характеризуется своей оригинальной формой. Среди других форм стоит отметить электротрум - сплав золота и серебра, который имеет зеленоватый оттенок и относительно легко ломается при ношении с водой. В горных породах золото обычно разбрасывается на атомном уровне. В месторождениях он часто инкапсулируется в сульфиды и арсениды.

Различают первичные месторождения золота, россыпи, в которые оно попадает в результате разрушения рудных месторождений, и месторождения сложных руд, в которых золото добывается как побочный компонент.

Добыча золота

Люди добывают золото с незапамятных времен. Человечество уже столкнулось с золотом в V тыс. до н.э. в эпоху неолита, благодаря его распространению в аборигенном государстве.

По предположению археологов, начало добычи системы было положено на Ближнем Востоке, откуда доставлялись золотые украшения, особенно в Египет. В Египте, в гробнице царицы лордов и одной из цариц Пу-аби Ур в шумерской цивилизации, были найдены первые золотые украшения III тыс. до н. э.

Началом золотодобычи в России считается 21 мая (1 июня) 1745 года, когда нашедший золото на Урале Ерофей Марков объявил о его открытии в офисе Генерального совета заводов в Екатеринбурге.

За всю историю человечества было добыто около 140 тысяч тонн золота (если расплавить все это золото вместе, то получится куб со стороной около 19 метров).

В России насчитывается около 16 золотодобывающих компаний. Лидером по добыче золота в России является "Полюс Золото", на долю которого приходится около 20% рынка. Наибольшее количество золота добывается в Чукотском автономном округе, Красноярской и Амурской областях.

Доказанные мировые запасы золота оцениваются в 100 тыс. тонн.

В 2009 году ЮАР покинула тройку крупнейших золотодобывающих компаний. На первом месте Китай (314 тонн), затем Австралия (227 тонн) и США (216 тонн). В 2009 году в России было добыто 183 тонны золота.

Получение

Золото производится с использованием его основных физико-химических свойств: Наличие в природе в родном состоянии, способность реагировать лишь с несколькими веществами (ртуть, цианиды). С развитием современных технологий все большую популярность приобретают химические методы.

Промывка

Метод промывки основан на высокой плотности золота, которое вымывает в потоке воды минералы, менее плотные, чем золото (а это почти все минералы в земной коре), а металл концентрируется в тяжелой фракции, песке, который состоит из минералов высокой плотности, называемых шлихом. Этот процесс называется промывкой слизи или похудением. В небольших количествах это можно сделать вручную с помощью промывочной чаши. Этот метод используется с древних времен и до сих пор используется шахтерами для извлечения небольших месторождений мыла, но его основное применение - поиск месторождений золота, алмазов и других драгоценных металлов.

Промывка используется для разработки крупных месторождений мыльной воды, но используется специальное техническое оборудование: экскаваторы и моечное оборудование. За исключением золота, полученные шламы содержат ряд других плотных минералов, из которых извлекается металл, например, путем плавления.

Все месторождения россыпного золота разрабатываются методом промывки, и их использование ограничено коренными месторождениями. Для этого камень измельчают, а затем промывают. Этот метод не может применяться в залежах с рассеянным золотом, где оно распределяется в породе таким образом, что после дробления не разделяется на отдельные зерна и во время промывки промывается вместе с другими минералами. К сожалению, во время стирки теряется не только мелкое золото, которое легко смывается с моечной палубы, но и большие самородки, которые из-за своей гидравлической крупности не могут спокойно уместиться в ячейках ковра. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы на экскаваторах и промышленном оборудовании не оставалось крупного катящегося мусора - это могут быть самородки.

Слияние

Метод амальгамации основан на способности ртути образовывать сплавы - амальгамы с различными металлами, в том числе с золотом. В этом методе увлажненную, измельченную породу смешивали с ртутью и дополнительно измельчали в мельницах - бегущих чашах. Золотую амальгаму (и связанные с ней металлы) извлекали из образовавшегося шлама путем промывки, после чего из собранной амальгамы дистиллировали ртуть и повторно использовали.

Известно, что наибольшее количество ртути было приобретено в американских колониях Испании начиная с XVI века до нашей эры: Это стало возможным благодаря наличию в Испании огромного месторождения ртути - Альмадена. В более поздние времена использовался метод внешнего слияния, при котором измельченная золотоносная порода проходила при промывке через обогатительные шлюзы, облицованные медными листами, покрытыми тонким слоем ртути. Способ слияния применим только к месторождениям с высоким содержанием золота или уже в момент его обогащения. В настоящее время он используется очень редко, в основном шахтерами в Африке и Южной Америке.

Цианирование

Золото растворяется в растворах синильной кислоты и ее солей, и это свойство привело к ряду методов добычи путем цианирования руд.

Способ цианирования основан на реакции золота с цианидами в присутствии атмосферного кислорода: измельченную золотоносную породу обрабатывают разбавленным (0.3-0.03 %) раствором цианида натрия, золото из полученного раствора цианида натрия Na[Au(CN)₂] осаждают либо цинковой пылью, либо специальными ионообменными смолами.

Метод цианирования первоначально применялся на крупных предприятиях, где горная порода дробилась, а цианирование осуществлялось в специальных чанах. Однако развитие технологии привело к методу кучного выщелачивания, который заключается в подготовке водонепроницаемого участка, выливании на него руды и орошении ее цианидными растворами, которые, просачиваясь сквозь толщу породы, растворяют золото. Затем они идут в специальные сорбционные колонны, где кладут золото, а восстановленный раствор отправляют обратно в кучу.

Способ цианирования ограничивается минеральным составом руд, он неприменим, если руда содержит большое количество сульфидов или арсенидов, так как цианиды вступают в реакцию с этими минералами. Поэтому цианирование подразумевает переработку низкосернистых руд или руд из зоны окисления, в которой сульфиды и арсениды окисляются атмосферным кислородом.

Для извлечения золота из сульфидных руд используются сложные многоступенчатые технологии. Добываемое из месторождений золото содержит различные примеси, поэтому оно подвергается специальным процессам высокой степени очистки, которые проводятся на аффинажных заводах.

В 2005 году Рик Мунаррис задался вопросом, выгоднее ли инвестировать в Google, который владеет одноименной поисковой системой, или в золото. В то время цена 1 акции Google и 1 унции золота на бирже была одинаковой. В конце 2008 года Google закрылся на 307 долларов за акцию, а золото - на 866 долларов за унцию.

Золото является важнейшим элементом мировой финансовой системы, поскольку оно не подвержено коррозии, имеет множество технических применений, а его запасы низки. Золото практически никогда не теряется в исторических катастрофах, а только накапливается и плавится. В настоящее время золотые запасы Всемирного банка оцениваются в 32 тысячи тонн золота (если расплавить все это золото вместе, то получится куб со стороной всего 12 метров).

Золото долгое время использовалось как деньги многими народами. Золотые монеты являются наиболее хорошо сохранившимся памятником древнего мира. Однако золотые монеты закрепились в качестве монопольных денег лишь в XIX веке. До Первой мировой войны все мировые валюты основывались на золотом стандарте (период 1870-1914 гг. называется "Золотой Век"). Бумажные купюры в это время служили золотыми сертификатами. Их свободно обменяли на золото.

Имеющееся в настоящее время в мире золото распределяется следующим образом: около 10% - в промышленной продукции, остальное делится примерно поровну между централизованными резервами (в основном в виде стандартных слитков химически чистого золота), слитками из частной собственности и ювелирными изделиями.

В промышленности

По своей химической стойкости и механической прочности золото уступает большинству платиноидов, но является незаменимым материалом для электрических контактов. По этой причине в микроэлектронике очень часто используются золотые проводники и гальванические покрытия золотых контактных поверхностей, разъемов, печатных плат.

Золото используется как мишень в ядерных исследованиях, как покрытие для зеркал, работающих в дальнем инфракрасном диапазоне, как специальная оболочка в нейтронной бомбе.

Золотой припой очень хорошо подходит для смачивания различных металлических поверхностей и используется при пайке металлов. Тонкие уплотнения из сплавов мягкого золота используются в технологии сверхвысокого вакуума.

В качестве метода защиты от коррозии широко используется металлическое золочение (в древности - исключительно амальгамный метод, сегодня - преимущественно гальванический). Хотя такое покрытие цветных металлов имеет существенные недостатки (мягкое покрытие, высокий потенциал точечной коррозии), оно также распространено, так как конечный продукт имеет форму очень дорогого "золота".

Система проб

Во всех странах количество золота в сплавах контролируется государством. Пять образцов золотых ювелирных сплавов являются общепринятыми в России: Золото из 375 образцов, 500, 585, 750 и 958.

• 375 проба. Основными компонентами являются серебро, медь и золото - 38%. Отрицательное свойство - выцветает на воздухе (в основном за счет образования сульфида серебра Ag2S). 375 образцов золота имеют цветовую гамму от желтого до красного.
• 500 проба. Основные компоненты - серебро и медь, золото - 50,5%. Отрицательные свойства - низкое литье, цветовая зависимость от содержания серебра.
• 585 проба. Основные компоненты - серебро, медь, палладий, никель, золото - 59%. Образец достаточно высок, это обусловлено многочисленными положительными свойствами сплавов: твердостью, прочностью, стабильностью на воздухе. Широко используется в ювелирном производстве.
• 750 проба. Основные компоненты - серебро, платина, медь, палладий, никель, золото - 75,5%. Положительные свойства: полируемость, твердость, прочность, хорошо обработанная. Цветовая гамма - от зеленого до ярко-желтого, розового и красного. Используется в ювелирном искусстве, особенно для филигранных работ.
• 958 проба. Содержит до 96.3% чистого золота. Редко используется, потому что это очень мягкий материал, который не может быть отполирован и характеризуется ненасыщенным цветом.
• 999 проба. Чистое золото.

Все сплавы выше 750 не тускнеют в воздухе.

Литература

1. Брук Лармер, Цена Золота: National Geographic Россия, Февраль 2008, с. 85-105.
2. Определение в компонентах водных экосистем золота и других элементов методом нейтронно­активационного анализа // Вода: технология и экология. 2008. № 2. с. 62 — 68.

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.

Читайте также:

  
• Фрезерный станок по металлу 6в75
  
• Титан металл в медицине
  
• Металлическая бочка для канализации
  
• Металлические барабаны для кабеля гост
  
• Станок который гнет металл