Почему золото благородный металл

Обновлено: 27.09.2024

Золото… Желтый металл, простой химический элемент с атомным номером 79. Предмет вожделения людей во все времена, мерило ценности, символ богатства и власти. Кровавый металл, порождение дьявола. Сколько человеческих жизней было погублено ради обладания этим металлом!? И сколько еще будет погублено?

В отличие от железа или, например, от алюминия, золота на Земле очень мало. За всю свою историю человечество добыло золота столько, сколько оно добывает железа за один день. Но откуда же этот металл появился на Земле?

Считается, что Солнечная система образовалась из остатков взорвавшейся когда-то в глубокой древности сверхновой. В недрах той древней звезды происходил синтез химических элементов тяжелее водорода и гелия. Но в недрах звезд не могут синтезироваться элементы тяжелее железа, и стало быть, золото не могло образоваться в результате термоядерных реакций в звездах. Так, откуда же этот металл вообще появился во Вселенной?

Похоже, астрономы теперь могут ответить на этот вопрос. Золото не может рождаться в недрах звезд. Но оно может образоваться в результате грандиозных космических катастроф, которые ученые буднично называют гамма-всплесками (ГВ).

Астрономы пристально наблюдали за одним из таких гамма-всплесков. Данные наблюдений дают достаточно серьезные основания считать, что эта мощная вспышка гамма-излучения произведена столкновением двух нейтронных звезд – мертвых ядер звезд, погибших в сверхновом взрыве. Кроме того, уникальное свечение, сохранявшееся на месте ГВ в течение нескольких дней, указывает на то, что во время этой катастрофы образовалось значительное количество тяжелых элементов, в том числе – золото.

«По нашим оценкам, количество золота, образовавшегося и выброшенного в пространство во время слияния двух нейтронных звезд, может сотавить более 10 лунных масс»,– сказал ведущий автор исследования Эдо Бергер из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра (CfA) во время пресс-конференции CfA в Кембридже, штат Массачусетс.

Гамма-всплеск (ГВ) – это вспышка гамма-излучения от чрезвычайно энергичного взрыва. Большинство ГВ обнаруживаются в очень отдаленных областях Вселенной. Бергер и его коллеги изучали объект GRB 130603B, находящийся на расстоянии 3,9 миллиардов световых лет. Это один из самых близких ГВ из замеченных до настоящего времени.

ГВ бывают двух видов – длинные и короткие, в зависимости от того, сколько длится вспышка гамма-лучей. Длительность вспышки GRB 130603B, зафиксированной спутником НАСА «Свифт», составила менее двух десятых секунды.

Хотя само гамма-излучение исчезло быстро, GRB 130603B продолжал светить в инфракрасных лучах. Яркость и поведение этого света не соответствовали типичному послесвечению, которое возникает при бомбардировке ускоренными частицами окружающего вещества. Свечение GRB 130603B вело себя так, как будто оно исходит из распадающихся радиоактивных элементов. Вещество, богатое нейтронами, выброшенное при столкновении нейтронных звезд, может превратиться в тяжелые радиоактивные элементы. Радиоактивный распад таких элементов порождает инфракрасное излучение, характерное для GRB 130603B. Именно это и наблюдали астрономы.

По вычислениям группы, во время взрыва было выброшено вещества с массой около одной сотой солнечной. И часть этого вещества была золотой. Примерно оценив количество золота, образовавшегося во время этого ГВ, и число таких взрывов, произошедших за всю историю Вселенной, астрономы пришли к предположению, что все золото во Вселенной, в том числе и на Земле, возможно, было образовано во время таких гамма-всплесков.

Вот еще одна интересная, но ужасно спорная версия:

В процессе формирования Земли расплавленное железо спускалось вниз к её центру, чтобы составить её ядро, увлекая с собой большинство драгоценных металлов планеты, таких как золото и платина. Вообще, драгметаллов в ядре хватит на то, чтобы покрыть их слоем четырёхметровой толщины всю поверхность Земли.

Перемещение золота в ядро должно было лишить внешнюю часть Земли этого сокровища. Однако распространённость благородных металлов в силикатной мантии Земли превышает расчётные величины в десятки и тысячи раз. Уже обсуждалась идея о том, что это свалившееся на голову сверхизобилие имеет своей причиной катастрофический метеоритный ливень, который настиг Землю после образования её ядра. Вся масса метеоритного золота, таким образом, вошла в мантию обособленно и не пропала глубоко внутри.

Для проверки этой теории доктор Маттиас Виллболд и профессор Тим Эллиот из Бристольской изотопной группы Школы наук о Земле подвергли анализу собранные в Гренландии профессором Оксфордского университета Стивеном Мурбатом породы, возраст которых насчитывает около 4 миллиардов лет. Эти древние камни дают уникальную картину состава нашей планеты вскоре после формирования ядра, но до предполагаемой метеоритной бомбардировки.

Будучи весьма редким элементом (на килограмм породы приходится всего около 0,1 миллиграмма вольфрама), подобно золоту и другим драгоценным металлам он должен был войти в ядро в момент его формирования. Как и большинство других элементов, вольфрам подразделяется на несколько изотопов – атомов со сходными химическими свойствами, но слегка различающимися массами. По изотопам можно с уверенностью судить о происхождении вещества, а смешивание метеоритов с Землей должно было оставить характерные следы в составе её изотопов вольфрама.

Доктор Виллболд заметил в современной породе сокращение количества изотопа вольфрама-182 на 15 миллионных долей по сравнению с гренландской.

Это небольшое, но многозначительное изменение превосходно согласуется с тем, что и требовалось доказать – что избыток доступного золота на Земле является положительным побочным эффектом метеоритной бомбардировки.

Доктор Виллболд говорит: «Извлечение вольфрама из каменных образцов и анализ с необходимой точностью его изотопного состава были крайне сложной задачей, принимая во внимание небольшое количество имеющегося в камнях вольфрама. Фактически, мы стали первой в мире лабораторией, которая успешно выполнила измерения такого уровня».

Упавшие метеориты смешались с земной мантией в ходе гигантских конвекционных процессов. Задачей-максимум на будущее является выяснение продолжительности этого перемешивания. Впоследствии геологические процессы сформировали континенты и привели к концентрации драгоценных металлов (а также вольфрама) в залежах руды, которая добывается в наши дни.

Доктор Виллболд продолжает: «Результаты нашей работы показывают, что большая часть драгоценных металлов, на которых основывается наша экономика и многие ключевые производственные процессы, была занесена на нашу планету по счастливой случайности, когда Землю накрыло где-то 20 квинтиллионами тонн астероидного вещества».

Таким образом, мы обязаны своими золотыми запасами настоящему потоку ценных элементов, которые оказались на поверхности планеты благодаря массированной астероидной «бомбардировке». Потом в ходе развития Земли в течение последних миллиардов лет золото вступило в круговорот пород, появляясь на ее поверхности и вновь скрываясь в глубинах верхней мантии.

Но теперь ему путь к ядру закрыт, и большое количество этого золота просто обречено оказаться в наших руках.

Слияние нейтронных звезд

И еще мнение другого ученого:

- Происхождение золота оставалось до конца невыясненным, поскольку, в отличие от более легких элементов, таких как углерод или железо, оно не может образовываться непосредственно внутри звезды, — признался один из исследователей центра Эдо Бергер.

Ученый пришел к этому выводу, наблюдая за гамма-всплесками — масштабными космическими выбросами радиоактивной энергии, вызванными столкновением двух нейтронных звезд. Гамма-всплеск был замечен космическим аппаратом НАСА Swift и длился всего двух десятых секунды. А после взрыва осталось свечение, которое постепенно исчезало. Свечение же при столкновении таких небесных тел свидетельствует о выбросе большого количества тяжелых элементов, утверждают специалисты. А доказательством того, что после взрыва образовались тяжёлые элементы, можно считать инфракрасный свет в их спектре.

- Дело в том, что нейтронно-богатые вещества, выброшенные при коллапсе нейтронных звезд, могут генерировать элементы, претерпевающие радиоактивный распад, при этом испуская свечение преимущественно в инфракрасном диапазоне, — объяснял Бергер. — И мы полагаем, что при гамма-всплеске выбрасывается примерно одна сотая доля материала солнечной массы, в том числе золото. Причем, количество золота, произведенного и выброшенного во время слияния двух нейтронных звезд, может быть сравнимо с массой 10 Лун. А стоимость такого количества драгоценного металла равнялась бы 10 октильонам долларов — это 100 трлн в квадрате.

Для справки, октильон — это миллион септиллионов или миллион в седьмой степени; число, равное 1042 и записываемое в десятичной системе как единица с 42 нулями.

Также сегодня учеными установлен тот факт, что практически все золото (и прочие тяжелые элементы) на Земле — космического происхождения. Золото, оказывается, попало на Землю в результате астероидной бомбардировки, которая произошла в далекие времена после застывания коры нашей планеты.

Практически все тяжелые металлов «утонули» в мантии Земли на самом раннем этапе формирования нашей планеты, именно они образовали твердое металлическое ядро в центре Земли.

Алхимики XX века

Еще в 1940 году американские физики А. Шерр и К. Т. Бэйнбридж из Гарвардского университета начали облучать нейтронами соседние с золотом элементы – ртуть и платину. И вполне ожидаемо, облучив ртуть, получили изотопы золота с массовыми числами 198, 199 и 200. Их отличие от естественного природного Au-197 в том, что изотопы неустойчивы и, испуская бета-лучи, максимум за несколько дней опять превращаются в ртуть с массовыми числами 198,199 и200.

Но все равно это было здорово: впервые человек смог самостоятельно создавать нужные элементы. Вскоре стало понятно, как вообще можно получить настоящее, стабильное золото-197. Это можно сделать, используя только изотоп ртути-196. Этот изотоп достаточно редок – его содержание в обычной ртути с массовым числом 200 составляет около 0,15%. Его надо бомбардировать нейтронами, чтобы получить малоустойчивую ртуть-197, которая, захватив электрон, и превратится в стабильное золото.

Однако расчеты показали, что если взять 50 кг природной ртути, то в ней будет всего 74 грамма ртути-196. Для трансмутации в золото реактор может дать поток нейтронов 10 в 15-й степени нейтронов на кв. см в секунду. С учетом того, что в 74 г ртути-196 содержится около 2,7 на 10 в 23-й степени атомов, для полной трансмутации ртути в золото потребовалось бы четыре с половиной года. Это синтетические золото стоит бесконечно дороже золота из земли. Но это означало, что для образования золота в космосе тоже нужны гигантские потоки нейтронов. И взрыв двух нейтронных звезд как раз все объяснял.

И еще подробности про золото:

Немецкие ученые подсчитали, что для того, чтобы на Землю был занесен присутствующий сегодня объем драгметаллов, понадобились всего 160 металлических астероидов, диаметром около 20км каждый. Специалисты отмечают, что геологический анализ различных благородных металлов показывает, что все они появились на нашей планете примерно в одно и то же время, однако на самой Земле не было и нет условий для их естественного происхождения. Именно это натолкнуло специалистов на космическую теорию появления благородных металлов на планете.

Слово «gold», по мнению лингвистов, произошло от индо-европейского термина «желтый» как отражение наиболее заметной характеристики этого металла. Этот факт находит свое подтверждение в том, что произношение слова «gold» на разных языках похоже, например Gold (по-английски), Gold (по-немецки), Guld (по-датски), Gulden (по-голландски), Gull (по-норвежски), Kulta (по-фински).

Золото в земных недрах

В ядре нашей планеты содержится в 5 раз больше золота, чем во всех остальных породах, доступных для разработки, вместе взятых. Если бы все золото ядра Земли вылилось на поверхность, то покрыло бы всю планету слоем толщиной полметра. Интересно, что в каждом литре воды всех рек, морей и океанов растворено около 0,02 миллиграмма золота.

Определено, что за все время добычи благородного металла из недр было извлечено около 145 тысяч тонн (по данным других источников – около 200 тысяч тонн). Производство золота растет из года в год, но основной рост пришелся на конец 1970-х годов.

Чистота золота определяется различными путями. Carat (в США и Германии пишется «Karat») первоначально был единицей массы на основе семян рожкового дерева «carob tree» (созвучно со словом «карат»), используемого древними торговцами Среднего Востока. Карат сегодня в основном используется при измерении веса драгоценных камней (1 карат = 0,2 грамма). Чистоту золота также можно измерить в каратах. Эта традиция восходит к древним временам, когда карат на Ближнем Востоке стал мерилом чистоты золотых сплавов. Британский карат золота – неметрическая единица оценки содержания золота в сплавах, равная 1/24 массы сплава. Чистое золото соответствует 24 каратам. Чистота золота сегодня измеряется также и понятием химической чистоты, то есть тысячных долях чистого металла в массе сплава. Так, 18 карат – это 18/24 и в пересчете на тысячные доли соответствует 750-й пробе.

Добыча золота

В результате природного концентрирования примерно лишь 0,1% всего золота, содержащегося в земной коре, доступно, хотя бы теоретически, для добычи, однако благодаря тому, что золото встречается в самородном виде, ярко блестит и легко заметно, оно стало первым металлом, с которым познакомился человек. Но природные самородки редки, поэтому самый древний способ добычи редкого металла, основанный на большой плотности золота, – промывание золотоносных песков. «Добыча промывного золота требует только механических средств, а потому немудрено, что золото известно было даже дикарям и в самые древние исторические времена» (Д.И.Менделеев).

Но богатых золотых россыпей почти не осталось, и уже в начале XX века 90% всего золота добывали из руд. Сейчас многие золотые россыпи практически исчерпаны, поэтому добывают, в основном, рудное золото, добыча которого во многом механизирована, но производство остается трудным, так как часто находится глубоко под землей. В последние десятилетия постоянно росла доля более рентабельных открытых разработок. Месторождение экономически выгодно разрабатывать, если в тонне руды содержится всего 2-3г золота, а при содержании более 10 г/т оно считается богатым. Существенно, что затраты на поиск и разведку новых золотых месторождений составляют от 50 до 80% всех затрат на геологоразведочные работы.

Сейчас крупнейшим поставщиком золота на мировой рынок является Южная Африка, где шахты достигли уже 4-километровой глубины. В ЮАР находится самый большой в мире рудник Вааль-Рифс в Клексдорпе. ЮАР – единственное государство, где золото – главный продукт производства. Там его добывают на 36 крупных рудниках, на которых трудятся сотни тысяч человек.

В России добыча золота ведется из рудных и россыпных месторождений. О начале его добычи мнения исследователей расходятся. По-видимому, первое отечественное золото было добыто в 1704 году из Нерчинских руд вместе с серебром. В последующие десятилетия на Московском монетном дворе золото выделяли из серебра, которое содержало немного золота в виде примеси (около 0,4%). Так, в 1743-1744гг. «из золота, обретающегося в серебре, выплавленном на Нерчинских заводах», было изготовлено 2820 червонцев с изображением Елизаветы Петровны.

Первую в России золотую россыпь обнаружил весной 1724 года крестьянин Ерофей Марков в районе Екатеринбурга. Ее эксплуатация началась только в 1748 года. Добыча уральского золота медленно, но неуклонно расширялась. В начале XIX века были открыты новые месторождения золота в Сибири. Открытие (в 1840-е гг.) Енисейского месторождения вывело Россию на первое место в мире по добыче золота, но еще до этого местные охотники-эвенки делали из золотых самородков пули для охоты. В концу XIX века Россия добывала в год около 40т золота, из них 93% – россыпного. Всего же в России до 1917 год было добыто, по официальным данным, 2754т золота, но по оценкам специалистов – около 3000т, причем максимум пришелся на 1913 год (49т), когда золотой запас достиг 1684т.

С открытием богатых золотоносных районов в США (Калифорния, 1848г.; Колорадо, 1858г.; Невада, 1859г.), Австралии (1851г.), Южной Африке (1884г.), Россия утратила свое первенство в добыче золота, несмотря на то, что были введены в эксплуатацию новые месторождения, главным образом в Восточной Сибири.
Добыча золота велась в России полукустарным способом, разрабатывались преимущественно россыпные месторождения. Свыше половины золотых приисков находилось в руках иностранных монополий. В настоящее время доля добычи из россыпей постепенно снижается, составляя к 2007 году немного более 50 тонн. Менее 100 тонн добывается из рудных месторождений. Окончательная переработка золота ведется на аффинажных заводах, ведущим из которых является Красноярский завод цветных металлов. На его долю приходится аффинаж (очистка от примесей, получение металла пробы 99,99%) около 50% добываемого золота и большая часть платины и палладия, добываемых в России.

Производство золота в России в среднем составляет около 170 тонн в год: 150 тонн добывается из золотых месторождений и приблизительно 20 тонн – попутное и вторичное производство. Себестоимость производства одной унции колеблется в широких пределах, сильно зависит от качества запасов, вида добычи, способа переработки и составляет ориентировочно 150-550 долл. за унцию.

А я вам напомню еще Куда девается золото ? и Как устанавливается цена на золото в мире ?. А например вы знаете Сколько золота в мире ?

masterok

А почему именно золото стало такой ценностью в нашем мире?

1. Родом из древности

Пожалуй, первыми людьми, которые возвели этот металл в ранг драгоценных, являются древние жители Египта. У них было Верховное божество – бог Солнца (Ра). Золото же по цвету, а также сиянию, чем-то похоже на Солнце. Это и стало причиной того, что население Древнего Египта стало считать его особым металлом, божественным. К тому же, по истечении времени золото сохраняет свой прежний вид, не окисляется. И это тоже сыграло свою роль в отношении к нему.

Действительно, если закопать украшение, сделанное из золота, поместить его в условия с высокой влажностью, с ним ничего не произойдет, тогда как железо попросту проржавеет и превратится в труху спустя несколько десятков лет. Золотое изделие можно достать через сотни и даже тысячи лет, и оно останется таким же прекрасным, как и сразу после его создания. Первые украшения из этого металла, созданные человеком, обнаруженные на планете, пролежали в земле приблизительно пять тысяч лет. Некоторые были найдены в Египте. Ни одно из них за все это время практически не изменилось.

Таким образом можно сделать вывод, что люди того времени были уверены, что на золото не оказывает влияние ни время, ни условия хранения, ни климат, ни что-либо еще. До того момента, пока не была изобретена царская водка, и в самом деле все было именно так. Последняя этот металл все же растворяет.

2. Другие причины

Среди уже перечисленных достоинств данный драгметалл имеет еще одно – он легко поддается обработке, так как является очень пластичным. Конечно же, для древних людей это был идеальный материал для создания различных украшений. Кроме всего прочего, золото считалось одним из редких металлов и было далеко не у всех. Некоторые люди были в курсе, где его можно найти, а другие нет, но владеть им хотели все без исключения.

Со временем золото превратилось в своеобразную меру обмена. На него начали обменивать различные товары. Позже стали изготавливать из золота монеты. Так люди согласились использовать этот драгметалл как универсальную валюту.

Золотой международный стандарт действовал до 1971 г., когда золото обеспечивало бумажные банкноты. В то время одна унция драгметалла имела стоимость 35 долларов. В наши дни его цена составляет 1 800 условных единиц!

Отвязка доллара от золота произошла в 1971 г. В результате началось «плавание» различных валют не только относительно самого доллара, но и друг друга. Именно это мы сегодня и наблюдаем. Кстати, альтернативы данному драгоценному металлу пока не нашли.

Благородные металлы: почему они так называются и сколько их

Пожалуй, в доме у каждого человека найдутся изделия из благородных металлов. Но далеко не все знают, почему представителей этой категории так назвали. Многие ошибочно полагают, что благородный — значит драгоценный. Да, действительно, все благородные металлы считаются драгоценными. Но причины, по которым они получили эти звания, абсолютно разные и один статус с другим не имеет фактической связи.

Признаки благородства и классификация элементов

Понять, какие металлы называются благородными, а какие считаются базовыми или, иначе говоря, неблагородными, весьма просто. Этот статус определяется свойствами, которыми они обладают. Вещества, которые относятся к благородным металлам, не окисляются и не подвергаются коррозийному воздействию. Эти характерные особенности разительно отличают их от других элементов — все прочие металлы не могут похвастаться такой стойкостью, поэтому считаются неблагородными.

Все без исключений представители благородной категории также обладают статусом драгоценных. Принадлежность к последним обусловлена редкостью этих веществ. В список благородных металлов входят восемь элементов:

золото;
серебро;
платина;
иридий;
осмий;
палладий;
родий;
рутений.

Вещества из первой тройки считаются основными металлами благородной группы. Пять остальных относятся к так называемым дочерним элементам платины. Платиновых представителей зачастую делят на две группы:

К первым относятся палладий, родий и рутений. К последним — иридий, осмий и сама платина.

Некоторые ученые причисляют к благородным еще девятого представителя — химический элемент технеций. Но подобную точку зрения большинство специалистов не поддерживает — этот крайне редко встречающийся в природе металл обладает изрядной радиоактивностью, поэтому официально называть его в числе благородных не принято.

Основные характеристики и особенности

Итак, восемь существующих благородных металлов объединены схожими физическими и химическими свойствами, к которым, помимо устойчивости против окислительных и коррозийных процессов, относятся:

мягкость;
высокая пластичность;
невероятная прочность;
отличная теплопроводимость;
высокая тугоплавкость (за исключением серебра и золота);
хорошая тягучесть;
прекрасная электропроводимость.

Также среди характеристик веществ благородной категории стоит особо отметить красивый внешний вид. Благодаря высочайшей химической стойкости изделия, выполненные их таких материалов, сохраняют свой привлекательный блестящий облик в течение очень долгого времени.

Для сравнения в качестве наиболее яркого противоположного примера можно привести медь. Первоначальный облик изделий из этого неблагородного металла практически не уступает драгоценностям по яркому блеску и красоте. Но привлекательный внешний вид пропадает очень быстро — при контакте с воздухом элемент вступает в реакцию и начинается процесс окисления. В результате на поверхности металла образуется своеобразная пленка или, иначе говоря, налет, из-за чего изделие становится тусклым и меняет свой изначальный оттенок.

Представители драгметаллов благородной группы составляют единую категорию элементов. Но, разумеется, каждый из них имеет и собственные индивидуальные особенности.

Золото (aurum)

По-настоящему неповторимый элемент — это единственный металл из всех существующих, который в форме чистого вещества обладает столь ярким выразительным желтым окрасом. Химическая стойкость золота заметно выше, чем у его «товарищей» по благородной категории.

На вещество не способны воздействовать даже такие общеизвестные разрушители, как:

щелочи;
соли;
кислоты;
высокие температуры;
влага.

Плотность золота составляет 19,3 г/см3. Это вещество — одно из самых плотных и тяжелых среди металлов. Температура плавления металла превышает тысячу градусов Цельсия.

Серебро (argentum)

Этот светло-серый металл выделяется среди своих «одногруппников» прекрасной отражательной способностью. По весу серебро, конечно, уступает золоту. То же касается и плотности — у него она достигает всего 10,5 г/см3. Температура плавления составляет 962 градуса Цельсия.

Существует две разновидности кислот, с которыми серебро вступает в реакцию:

Устойчив против влияния влаги. Но темнеет под воздействием содержащегося в воздухе сероводорода.

Платина (platinum) и «дочерние» представители

Достойная соперница золота за звание самого тяжелого металла. Плотность платины составляет 21,5 г/см3. Это бело-серебристое блестящее вещество плавится при температуре 1773 градуса Цельсия.

Представители платиновой группы и их индивидуальные свойства:

Палладий (palladium). В отличие от других благородных представителей при определенных условиях это вещество серебристого цвета все же окисляется. Эти условия заключаются в нагревании в температурном диапазоне 300−860 градусов. Впрочем, если превысить верхний порог, образовавшийся оксидный налет исчезнет, а сам металл еще более посветлеет. Плотность вещества равна 12 г/см3. А плавится палладий при температуре 1554 градуса Цельсия.
Родий (rhodium). Вещество голубоватого окраса почти наравне с серебром обладает хорошей отражательной способностью. Твердый, но достаточно хрупкий металл. Его плотность составляет 12,4 г/см3. Температура, необходимая для плавления родия, равняется 1962 градусам Цельсия.
Рутений (ruthenium). Внешне почти идентичен с платиной, но по своим свойствам и характеристикам близок к родию. В частности, это касается плотности. По температуре плавления среди всех металлов благородной группы уступает только осмию и иридию. У рутения она составляет 2330 градусов Цельсия.
Иридий (iridium). Серо-белое вещество по своим свойствам идентично рутению и родию. Но по плотности обходит даже платину — у иридия этот параметр составляет 22,4 г/см3. По температуре плавления этот металл входит в тройку лидеров среди элементов благородной группы (вместе в рутением и осмием). Иридий плавится при 2466 градусах Цельсия. Это вещество — самый стойкий металл. На него не оказывают воздействие ни кислоты, ни соли, ни какие-либо химические элементы.
Осмий (osmium). Белое вещество совершенно невозможно растворить в кислоте. Это абсолютный чемпион среди благородных веществ как по тяжести и плотности, так и по температуре плавления. Последняя у осмия достигает 3035 градусов Цельсия, а плотность составляет 22,5 г/см3.

История открытий

Золотые и серебряные самородки были обнаружены человечеством несколько тысяч лет назад, то есть до наступления нашей эры. Разработки их природных месторождений успешно велись на территории почти всего земного шара еще во времена древности.

Несколько примитивные приспособления и методы добычи не мешали древним людям достигать поставленных целей и проникать в недра земли. Полученные золото и серебро переплавлялись и обрабатывались. Их использовали для производства самых разных предметов. Об этом свидетельствуют исторические сведения и разнообразные изделия из этих металлов, обнаруженные при археологических раскопках древних захоронений.

Платиновое «серебришко»

В отличие от золота и серебра, третий основной благородный элемент — платина — был открыт людьми только в 16 веке. Тяжелые белые самородки, которые плохо плавились, были найдены испанскими колонизаторами в виде примеси в золотых месторождениях в Новой Гранаде. За внешнюю схожесть с серебром (по-испански — plata) первооткрыватели прозвали обнаруженный металл словом platina, что буквально на испанском языке значит «серебришко».

До находки испанцев платина, разумеется, существовала и даже была известна людям. Ее называли белым золотом и использовали для изготовления фальшивых золотых монет и драгоценностей. В результате подобных махинаций, прокатившихся по всему миру, этот металл был официально объявлен запрещенным, в результате чего его начали топить в морской пучине.

В XVI веке испанцы заново открыли драгметалл и реабилитировали его. Но, несмотря на это, первое описание платины с научной точки зрения было сделано только в XVIII веке английским ученым Уильямом Уотсоном.

Остальные представители группы

Оставшиеся представители, элементы платиновой группы, были открыты один за другим в XIX веке. Они прекрасно символизируют эпоху научных исследований и открытий.

Родий и палладий были получены в ходе химических опытов англичанином Уильямом Хайдом Уолластоном в 1803 году. Ровно через год таким же образом были открыты осмий и иридий, но уже другим английским химиком — Смитсоном Теннантом.

История открытия рутения более длинная, чем у его «родственников». Впервые он был извлечен из платиновой руды в 1808 году видным польским научным мужем Анджеем Снядецким. Полученному новому химическому элементу ученый дал название вестий.

Под таким именем металл просуществовал до 1844 года, когда профессор университета Казани, русский ученый Карл Клаус начал масштабное изучение этого элемента. По окончании всестороннего исследования Клаус переименовал вещество в рутений — в честь великой Руси.

Нахождение в природе и получение

Каждый из благородных элементов встречается в природе в двух формах — самородковой и примеси в рудах. Но стоит отметить, что в отличие от золота и серебра, платины в виде чистого вещества не существует в природе. А серебряные самородки попадаются очень редко.

Месторождений руд благородных металлов в мире осталось не так много, как хотелось бы. По этой причине их разработки ведутся под строжайшим контролем предприятий, которым принадлежат соответствующие разрешения на добычу драгоценных металлов в конкретных месторождениях.

Кроме того, благородные элементы зачастую выделяются при разработке руд неблагородных металлов. Способы, которыми могут добываться благородные металлы из руды, активно совершенствуются и обретают все больше вариаций.

Сферы и области использования

Уникальные неповторимые качества этих веществ обусловили их применение в самых разнообразных отраслях и сферах. Этому не помешала даже высокая стоимость таких материалов.

Разумеется, первое, с чем ассоциируется драгоценное сырье — это ювелирные изделия. Украшения и другие предметы, выполненные из таких металлов, пользуются огромным спросом, что вполне объяснимо. Это не только красиво, но и выгодно. Драгоценности всегда были отличным вложением денежных средств.

Не менее известно и использование благородных материалов в качестве валюты. Впрочем, в современном мире монеты из таких металлов — это объект инвестирования или коллекционирования. В области инвестиций драгметаллы неизменно пользуются популярностью и востребованностью. Особенно это касается золота.

Кроме того, эти элементы широко применяются (для изготовления изделий полностью, отдельных деталей и так далее):

в производстве различной техники и электроники, включая микротехнологии;
в авиации и космонавтике;
в машиностроении (от различных агрегатов до автомобилей);
в производстве радиоаппаратуры;
в химической отрасли, включая лабораторную сферу (от посуды до техники);
в медицине;
в производстве различных защитных покрытий для абсолютно любых поверхностей (от ракет и аппаратуры до зеркал, труб, керамики, металлов и дерева);
в кино- и фотопромышленности;
в производстве часов и часовых механизмов.

Причем в медицине благородные металлы используются не только для изготовления инструментов и медтехники, но также и в производстве лекарственных препаратов. И это далеко не все — перечислить все области и сферы применения драгоценных материалов невозможно.

Вещества, относящиеся к благородным, играют крайне значительную роль. Они встречаются каждый день в какой-либо форме и используются практически во всех отраслях. Какой станет жизнь человечества и мир вокруг, когда природные запасы этих металлов иссякнут, можно только гадать.

Какие пробы и состав бывают у жёлтого золота

Жёлтое золото — драгоценный металл, широко используемый в ювелирной промышленности. Однако наряду с его замечательными свойствами — устойчивостью к коррозии и окислению, например, — отмечается чрезвычайная мягкость вещества, и это делает невозможным его применение в украшениях в чистом виде. Поэтому необходимой прочности и износостойкости добиваются, добавляя к металлу примеси.

Физические и химические свойства

В химии жёлтое золото (aurum) — это мягкий, пластичный и очень тяжёлый металл с высокой теплопроводностью и низким электрическим сопротивлением. Одной из главных его особенностей является электронное строение атома, благодаря которому элемент поглощает фотоны в коротковолновой части видимого спектра, а отражает длинноволновые кванты с меньшей энергией. Вот почему золото жёлтое при освещении белым светом.

Благородным этот металл делает тот факт, что при нормальных условиях он химически инертен к большинству кислот. Исключением является царская водка, состоящая из концентрированных водных растворов азотной и соляной кислот в пропорции 1:3. Кроме того, реакция может произойти со ртутью и цианидами.

История добычи

В эпоху неолита элемент был достаточно распространён в самородном состоянии, поэтому люди добывают золото с незапамятных времён. Начало этому было положено на Ближнем Востоке, сейчас золотодобычей занимаются во многих странах. В России первые запасы были открыты лишь в XVIII веке, зато сейчас государство входит в тройку лидеров по мировому объёму добычи.

Плотность благородного металла высока настолько, что сопоставима с вольфрамом, поэтому его добыча является сравнительно несложной. Получение осуществляется несколькими методами:

Промывка потоком воды, в процессе которой золото концентрируется в тяжёлой фракции песка, а менее плотные минералы смываются. Недостатком являются потери мелкой фракции, а иногда и достаточно крупных самородков, увлекаемых потоком.
Амальгамация, основанная на способности ртути образовывать сплавы с золотом, которые затем извлекаются из общей массы месторождения. Метод используется достаточно редко, поскольку применим лишь при высоком содержании золота в руде.
Цианирование, заключающееся в обработке сырья соединениями цианидов, растворяющими золото. Драгоценный металл затем осаждается и сорбируется в чистом виде. Способ неприменим в рудах, содержащих сульфиды и арсениды.
Регенерация, осуществляемая воздействием на сырьё щелочного раствора и последующим осаждением золота на алюминий.

Кроме того, в XX веке была исполнена мечта алхимиков. Во время экспериментов с ядрами ртути, её часть преобразовалась в золото. Однако обогатиться таким способом никому не удалось, поскольку такое производство в несколько раз дороже, чем разработка из месторождений.

Меры чистоты

Все сплавы, содержащие более 30% благородного металла, должны быть пробированы. То есть на них должно быть нанесено клеймо, нормативно фиксирующее пропорцию драгоценного элемента. Определить её можно при помощи пробирного и спектрального анализа, наблюдения за изменением цвета под воздействием реактивов, реакции с царской водкой.

Этим занимается пробирная палата, наравне с цифровым обозначением содержания металла обязанная нанести четырёх буквенный код, по которому можно определить год изготовления изделия, оценившее его учреждение и номер изготовителя.

В основном выделяют четыре системы проб:

каратная;
метрическая;
золотниковая;
лотовая.

Две последние системы потеряли свою актуальность ещё 100−200 лет назад, другие успешно используются до сих пор.

Каратная система

Карат — ходовая единица измерения массы в США и Канаде. Она приравнивается к 200 мг. 24 карата принимается за 100% пробируемого сплава, проба драгоценного металла зависит от его пропорции относительно веса всего материала. Дискретная линейка возможных содержаний каратных проб включает в себя 9, 12, 14, 18, 21, 22, 23 и 24 карата. В последнем случае масса благородного металла превышает 0,999 от веса всего сплава, а наиболее ходовым и оптимальным считается значение в 18 карат.

Каратная проба обозначается сокращением K, kt (от слова karat) или C, ct (от carat). Ранее также использовались дольные единицы, например, ¼ или 1/16 карата, но сейчас они вышли из употребления.

Метрическая проба

Метрическая система в настоящее время является более широко используемой. Её значение, наравне с каратной пробой, обязательно проставляется на ювелирных изделиях, изготовленных в Ирландии. В большинстве остальных стран используется только метрическая проба, но её легко пересчитать из каратной. Для этого нужно разделить количество каратов на 24 и умножить на 1000.

Метрическая проба жёлтого золота — это показатель содержания чистого вещества в сплаве. Например, если на ювелирном изделии стоит клеймо с числом 585, значит, килограмм сырья, из которого оно было изготовлено, содержал 585 грамм основного драгоценного металла.

Остальную массу занимают примеси. Чаще всего в их качестве в состав жёлтого золота 585 пробы входят серебро и медь, но также там могут содержаться добавки цинка, никеля, кобальта или палладия. Их предназначение состоит в том, чтобы не допускать повреждения и деформации ювелирных украшений. Кроме того, с их помощью можно получить цветное золото. Помимо 585 золото может иметь пробу 375, 500, 583, 750, 916, 958 и 999.

Цветное золото

Добавляя разные примеси и варьируя их количество, можно получить множество оттенков благородного металла. Это могут быть как широко известные белое и красное золото, так и эксклюзивные зелёное, пурпурное, синее или чёрное. Помимо цвета, в зависимости от примесей меняются механические свойства, температура плавления, твёрдость и паяемость. А содержание основного драгоценного металла определяет устойчивость изделия к коррозии.

Белое и красное

Если добавить к чистому металлу разбеливающие примеси, получится белое золото, идеально сочетающееся с бриллиантами и чёрным жемчугом. Его подобие можно встретить и в природе в виде минералов, называемых электрумом. Они представляют собой сплав золота с 16−69% серебра.

В ювелирном производстве в качестве примесей для придания белого цвета могут применяться марганец и платина, но чаще используется сплав палладия и серебра или никеля и цинка. Итог первого варианта будет зависеть от количества серебра. Чем его больше, тем матовее получится изделие. Второй вариант обычно более твёрдый и прочный, поэтому к нему добавляется медь, увеличивающая пластичность. Она не влияет на итоговый цвет изделия, поскольку её интенсивная окраска ослабляется цинком.

Единственный недостаток сплава, в котором присутствует никель, заключается в возможных аллергических реакциях на этот металл. При длительном ношении изделия они проявляются примерно в 12,5% случаев и обычно ограничиваются незначительными высыпаниями на коже. Тем не менее многие производители отказываются от использования никеля в составе ювелирной продукции и применяют в качестве основы палладий. Чистый белый блеск итогового изделия достигается его покрытием родием при помощи гальванизации.

Также можно сделать золото розовым или красным. Для этого к металлу добавляется от 20 до 50% меди, которая также может содержать примеси серебра или цинка. Последний придаёт изделию жёлтый оттенок.

Красное золото было известно ещё в Средневековье, из-за примесей оно приобретало такой оттенок в процессе плавки. Особенно популярным оно стало в России начала XIX века, но не менее актуальными украшения этого цвета считаются и сейчас.

Зелёное, пурпурное, синее и чёрное

Может сделать золото и менее традиционных оттенков. Например, добавить к нему серебро и получить зеленовато-жёлтый металл. Такой способ был известен ещё в 860 году до нашей эры. Более светлого оттенка зелёного добиваются добавлением 23% меди и 2% кадмия вместо серебра. Если же нужен тёмно-зелёный цвет, в сплав включается 15% серебра, 6% меди и 4% кадмия. Несмотря на всю привлекательность столь необычного оттенка благородного металла, он может оказаться опасным для здоровья из-за токсичности кадмия.

Сплав золота с 15−21% алюминия делает изделие пурпурным. Однако при этом оно становится хрупким и легко разрушается резким ударом. Поэтому чаще всего его используют в роли драгоценного камня. Ковкое пурпурное или, как его ещё называют, аметистовое золото было получено лишь в конце XX века. Его можно использовать в качестве конструкции, но стоимость изделия будет достаточно высока из-за очень сложного процесса производства.

Нестандартное ни по цвету, ни по количеству карат золото можно получить, сплавив его с 53,8% индия. В итоге получится синий металл с сероватым оттенком массой 11 карат. Более красивый голубоватый оттенок и массу в 14 карат можно получить, используя в качестве примеси галлий. Однако такой сплав будет более хрупким.

Оптимальным вариантом получения синего золота считается воздушная термообработка поверхности сплава металла с железом и никелем. Толстый 3−6 мкм синий слой на золотом изделии также можно получить путём легирования рутения, родия и некоторых других элементов с последующей обработкой при температуре 1800 градусов Цельсия.

С помощью специфической обработки поверхности также можно получить и чёрное золото. Для этого используются электрохимические методы с применением родия и рутения, химическое осаждение с участием аморфного углерода, контролируемое окисление сплава с хромом или кобальтом, образование серных и кислородсодержащих плёнок. В итоге получаются коричневые и чёрные ювелирные изделия.

Природное жёлтое

Однако многие предпочитают традиционное жёлтое золото, в каком проба превышает стандартные 585 г и составляет 750 г. Оно называется огненным, имеет насыщенный оттенок и содержит увеличенное количество благородного металла. Остальная масса представлена серебром (170 г) и медью (80 г). Стоимость такого приближенного к природному материалу достаточно высока. В ломбарде его можно сдать по цене свыше 1800 рублей за 1 г, а в ювелирном магазине приобрести не менее чем за 4500 рублей за ту же массу.

Более доступной стоимостью отличается жёлтое золото, у какого проба составляет 585 г. Соответственно примеси в виде серебра и меди в нём будет гораздо больше. Такой материал называется лимонным и в виде ювелирного изделия его можно приобрести по цене от 2,5 до 3 тысяч за грамм.

Другой нестандартный материал для производства обручальных колец — золото 375-й пробы. Половину его состава занимает медь, на втором месте стоит благородный металл, а также присутствуют примеси серебра и палладия. Главный его недостаток — потускнение на воздухе из-за образования сульфида серебра.

999-я проба — чистое золото, можно встретить только в слитках. Стоимость его очень высока, что, в частности, обусловлено трудностями получения такой чистоты.

Варианты применения

Более половины всех запасов золота находится в ювелирных изделиях. Остальная часть распределена в следующие сферы:

государственные и международные финансовые организации;
инвестиционные накопления;
изделия электронной промышленности и стоматологии.

Как элемент мировой финансовой системы металл используется из-за небольших объёмов запасов (и это несмотря на то, что за всю историю оно практически не утрачивалось, а только накапливалось и переплавлялось). Высокие механические свойства и коррозионная стойкость металла делают сплавы с его включением незаменимыми для изготовления электрических контактов в промышленности и имплантатов в стоматологии.

Физические, химические и другие свойства золота

Золото неохотно вступает в реакцию с другими химическими элементами. Он сохраняет свою структуру и цвет даже под воздействием кислорода, из-за чего и получил название благородного. Благодаря этим свойствам золота его широко применяют для изготовления драгоценных ювелирных украшений и наград.

Физические свойства

Золото относится к одиннадцатой группе химических элементов в таблице Менделеева. Это самый тяжёлый металл, о котором знает человек. В природе можно добыть только один изотоп материала, хотя всего их известно 37. Этот элемент нашёл своё применение ещё в древние времена. В разные эпохи существования человечества учёные по-разному описывали кратко основные свойства золота. Это единственный металл, который с самого начала обладает красивым жёлтым цветом и мягким блеском. У чистого материала оттенок тёплый и яркий, напоминающий солнечные лучи.

Золото — это довольно плотный и прочный элемент. По этим параметрам его превосходят только платина, иридий и осмий. Если из материала создать куб с ребром длиной один метр, то его масса составит более 19 тонн. Такая же железная фигура будет весить в три раза меньше. Золото начинает плавиться при температуре 1064 градусов,а при более высокой отметке оно улетучивается. Расплавленный металл имеет другой оттенок: из жёлтого превращается в зелёный.

Чистый материал довольно мягкий, поэтому с ним легко работать. Повысить его твёрдость можно с помощью примесей из меди, серебра или палладия. Частые сцены фильмов и книг, когда герои пробовали золотые монеты на зуб, не вымышлены. Так люди определяли подлинность металла. На настоящем материале появлялись следы от укуса, монеты с примесями оставались неповреждёнными.

Некоторые другие свойства золота — пластичность и ковкость — позволяют ювелирам создавать из него украшения, посуду, статуэтки. Без предварительного нагрева металл можно расковать в тоненькие пластины. Но и в таком состоянии он сохранит все свои свойства и цвет. Благодаря тягучести из золота изготавливают проводки для микросхем электронной техники. К тому же, у материала низкое сопротивление, высокая устойчивость к окислению и хорошая теплопроводность. Драгоценный металл издавна занимает позиции лидера среди сырья для ювелирных изделий.

Химические особенности

В химии золото обозначается как Au — aurum, что в переводе с латинского языка значит «сияющая заря». Материал считается инертным: он не вступает в реакции с другими веществами. Но золото может взаимодействовать со ртутью, создавая амальгаму. Драгоценный металл не может раствориться в щёлочи и кислотах, но в качестве растворителя выступает царская водка — смесь концентрированных растворов азота и соли. А также для этих целей можно использовать раствор цианидов с бромом и водой, йодистым калием. Чем выше температуре материала, тем проще ему вступать в реакцию с другими веществами. При этом растворители должны иметь высокую концентрацию.

Непрочные соединения золота легко восстановить до чистого состояния. Достаточно нагреть смесь (к примеру, амальгаму) до 800 градусов. В домашних условиях это сделать невозможно, но стоит помнить о том, что все ювелирные украшения выполнены не из чистого металла, а с использованием примесей. Поэтому лучше исключить контакт колец, цепочек, браслетов и других изделий с веществами, которые содержат хлор, йод и ртуть. Золото активно используется человеком не только из-за своих химических и физических свойств. Его применяют также в народной и традиционной медицине, магии и гаданиях.

Золото в природе

Каждая горная порода в небольшом количестве может иметь в своём составе золото. А также оно есть в живых организмах и растениях, где имеет особенное определение. Цветы и кустарники, растущие на почвах с содержанием этого металла, поглощают его и распределяют в стебли и листья. Для выявления месторождений изучают золу растений.

Большое количество материала находится в гидросфере. В подземных водах, морях и океанах можно добыть больше золота, чем в пресных реках и ручьях. Самые известные месторождения:

берега Европы;
прибрежная территория США;
Мёртвое и Карибское море.

В океаны металл попадает с грунтовыми и подземными водами вследствие распыления метеоритов и извержения вулканов. А также золото приходит вместе с морскими и речными взвесями, растворимыми металлорганическими веществами. Только одна река Амур может принести в моря за год около 8 кг чистого металла. В мировом океане содержится около 25 млн тонн материала, хотя человечество за всю историю своего существования добыло не более 150 тысяч т. Увеличению этих показателей не помогают даже новая техника и способы добычи.

Содержится золото и в земной коре: горных породах и россыпях долин рек, сухих логов. Торфы прикрывают пласты ценных металлов в виде чешуек, пыли или крупных зёрен. Редко можно встретить в природе чистый материал, обычно он содержит соединения серебра, меди, родия или платины.

Лечебное средство

В древних трудах алхимиков и учёных золото указано как одно из самых эффективных лечебных средств. Изучением его свойств начали заниматься в эпоху Средневековья, но исследования продолжаются и сейчас. Ещё в древности в характеристике золота указывалась информация про его особенности как настоящего эликсира жизни. Предки современного человечества считали, что металл способен устранить стресс, избавить от головных болей, исключить первые симптомы простудных заболеваний.

Основные лечебные свойства золота:

снижение воспалений;
ускорение процесса обмена веществ;
устранение симптомов аллергии;
успокаивающая особенность;
улучшение зрительной и слуховой памяти, стимулирование умственной активности;
увеличение физической выносливости организма.

При лечении не требуется проводить какие-либо дополнительные процедуры, достаточно периодически надевать ювелирные украшения из золота. Важно носить изделия так, чтобы они касались голой кожи. В древности врачи убеждали своих пациентов в том, что такой способ использования золота продлит им жизнь и укрепит здоровье.

Лечебные свойства металла используются обычно в нетрадиционной медицине. Рекомендуют носить золотые украшения тем, у кого сложности с сердцем, печенью, имеются кожные заболевания, и женщинам с проблемами мочеполовой системы. Драгоценный материал убивает вирусы и микробы, поэтому его используют в осенне-весенние периоды во время обострений эпидемий гриппа и простудных заболеваний.

Народные лекари рекомендуют надевать золотые кольца и цепочки для достижения некоторых целей:

подпитки организма положительной энергией;
увеличения уверенности в своих силах;
защиты от сглаза и порчи;
быстрого восстановления активности;
сохранения жизненных сил;
продуктивного функционирования мозга и памяти.

У некоторых людей замечалось проявление аллергической реакции на золото, в этом случае его лучше не применять. При покупке массивных украшений стоит оценить их возможное воздействие на организм. В отдельных случаях полезные свойства могут обратиться против человеческого здоровья. Плохое настроение или депрессия — последствия повышенной чувствительности к металлу. Могут хуже расти волосы, повреждаться зубная эмаль, появляется сыпь на кожных покровах, ухудшается работа некоторых внутренних органов. В этом случае нужно ограничить контакт с золотыми изделиями.

Магия металла

В описании золота встречаются также его магические свойства. Металл считают мощным и очень сильным солнечным элементом. Материал оказывает влияние на волевых личностей, повышает их уверенность и укрепляет внутренние силы. Полезно носить золотые изделия тем, у кого в космограмме есть мужские знаки. Рекомендуется надевать украшения Львам, Тельцам и Овнам. Для улучшения самочувствия металл пригодится Близнецам, Стрельцам, Водолеям и Скорпионам. На остальных знаков зодиака он не оказывает никакого воздействия.

Золото привлекает богатство, оно притягивает новые деньги, наделяет человека твёрдым характером, чувством мужества, благородностью. Под его влиянием люди становятся более целеустремлёнными, добиваются значительных успехов в материальной сфере. Издавна из металла изготавливали медальоны в форме солнца или звёзды. Они служили талисманами для тех, кто работал под землёй. Украшение защищало их от обвалов и других несчастных случаев, придавало бодрости и вселяло чувство безопасности.

Медальон нужно носить в области солнечного сплетения. Это усилит все его свойства, а само изделие станет надёжной защитой от любых приворотов и воздействия всех видов магии. Но недостаточно просто надевать на себя украшение, необходимо искренне верить в его свойства. С его помощью можно заставить себя добиться тех целей, которые раньше казались недостижимыми.

Физические, лечебные и химически свойства золота обеспечивают его популярность среди ювелиров и покупателей. Хотя на рынке изделий из драгоценных материалов уже несколько десятков лет наблюдается превышение предложения над спросом, что обусловлено высокой стоимостью украшений.

Ежегодные добычи ценного материала снижаются, так как все известные месторождения практически исчерпаны. Кроме ювелирного искусства, металл применяют в сфере инвестирования и промышленного производства, электроники и схемотехники, ведь высокая тягучесть и ковкость облегчают работу мастеров.

Читайте также: