Odkud se na Zemi vzalo zlato? Jaké vlastnosti má chemický prvek zlato? Zpráva o chemii slitin zlata.
Zlato je lidstvu známé již od starověku. Ale ve starověku byl ceněn pouze pro svůj vzhled: šperky třpytící se jako slunce byly symbolem bohatství. Teprve s rozvojem chemie lidé pochopili skutečnou hodnotu tohoto měkkého kovu a tak dále tento moment Je široce používán v průmyslových odvětvích, jako jsou:
- kosmický průmysl;
- stavba letadel a lodí;
- lék;
- Počítačové technologie;
- a další.
Tato odvětví mají velmi vysoké požadavky na vlastnosti materiálu, který se v nich používá. Význam a prestiž těchto oblastí umožňuje, aby cena zlata nejen zůstala na stejné úrovni, ale také pozvolna stoupala. Důvodem těchto vlastností je elektronický vzorec zlata, který stejně jako u jiných prvků určuje jeho parametry a schopnosti.
Co lze rozlišit? V duchovním dítěti ruského génia zaujímá drahý kov číslo 79 a je označen jako Au. Au je zkratka pro jeho latinský název Aurum, který se překládá jako „zářící“. Je v 6. třetině 11. skupiny, v 9. řadě.
Elektronický vzorec zlata, který je důvodem cenností, je 4f14 5d10 6s1, to vše naznačuje, že atomy zlata mají významnou molární hmotnost, velkou hmotnost a samy jsou inertní. Pouze 5d106s1 patří k vnějším elektronům takové struktury.
A právě netečnost zlata je jeho nejcennější vlastností. Zlato díky němu velmi dobře odolává kyselinám, téměř nikdy neoxiduje a jako oxidační činidlo působí neuvěřitelně zřídka.
Proto se odkazuje na tzv. „ušlechtilých“ kovů. "Ušlechtilé" kovy a plyny se v chemii nazývají prvky, které za normálních podmínek téměř s ničím nereagují.
Zlato lze bezpečně nazvat nejušlechtilejším kovem, protože stojí napravo od všech svých protějšků v řadě napětí.
Chemické vlastnosti zlata a jeho interakce s kyselinami
Za prvé, nejčastěji se rozkládají sloučeniny zlata s čímkoli jiným než rtutí. Rtuť, která je v tomto případě výjimkou, tvoří se zlatem amalgám, který se dříve používal k výrobě zrcadel.
V ostatních případech jsou spojení krátkodobá. Inertnost zlata ve středověku přiměla alchymisty myslet si, že tento kov je v jakési „dokonalé rovnováze“, věřili, že neinteraguje absolutně s ničím.
V 17. století byla tato myšlenka zničena, protože se zjistilo, že aqua regia, směs kyseliny chlorovodíkové a dusičné, může korodovat zlato. Seznam kyselin interagujících se zlatem je následující:
- (směs 30-35% HCl a 65-70% HNO3), za vzniku kyseliny chlorozlatité H[AuCl4].
- Kyselina selenová(H2SeO4) při 200 stupních.
- Kyselina chloristá(HClO4) při pokojové teplotě, za vzniku nestabilních oxidů chloru a chloristanu zlatého III.
Navíc zlato interaguje s halogeny. Nejjednodušší způsob je provést reakci s fluorem a chlorem. Existuje HAuCl4 3H2O - kyselina chlorozlatitá, která se získává odpařením roztoku zlata v kyselině chloristé po průchodu par chloru.
Kromě toho se zlato rozpouští v chlórové a bromové vodě a také v alkoholovém roztoku jódu. Dosud se neví, zda zlato oxiduje vlivem kyslíku, protože existence oxidů zlata nebyla dosud prokázána.
Oxidační stavy zlata, jeho vztah k halogenům a jeho účast ve sloučeninách
Standardní oxidační stavy zlata jsou 1, 3, 5. Mnohem méně časté je -1, jedná se o auridy - obvykle sloučeniny s aktivními kovy. Například aurid sodný NaAu nebo aurid cesný CsAu, což je polovodič. Jsou velmi rozmanité ve složení. Existují rubidium aurid Rb3Au, tetramethylamonium (CH3)4NAu a auridy o složení M3OAu, kde M je kov.
Je obzvláště snadné je získat pomocí sloučenin, kde zlato hraje roli aniontu, a při zahřívání s alkalickými kovy. Největší potenciál elektronových vazeb tohoto prvku se projevuje při reakcích s halogeny. Obecně platí, že s výjimkou halogenů je zlato chemický prvek, má extrémně rozmanité, ale vzácné souvislosti.
Nejstabilnější oxidační stav je +3, v tomto oxidačním stavu tvoří zlato nejsilnější vazbu s aniontem, navíc tohoto oxidačního stavu lze velmi snadno dosáhnout použitím jednoduše nabitých aniontů, jako jsou:
- a tak dále.
Musíte pochopit, že čím aktivnější je v tomto případě anion, tím snazší bude spojení se zlatem. Kromě toho existují stabilní čtvercové-planární komplexy - což jsou oxidační činidla. Lineární komplexy obsahující zlato Au X2, které jsou méně stabilní, jsou také okysličovadla a zlato v nich má oxidační stav +1.
Dlouho se chemici domnívali, že nejvyšší oxidační stav zlata je +3, ale pomocí kryptondifluoridu byl relativně nedávno v laboratorních podmínkách získán fluorid zlatý. Toto velmi silné oxidační činidlo obsahuje zlato v oxidačním stavu +5 a jeho molekulární vzorec vypadá jako AuF6-.
Současně bylo zjištěno, že sloučeniny zlata +5 jsou stabilní pouze s fluorem. Shrneme-li výše uvedené, můžeme s jistotou upozornit na zajímavý trend přitahování ušlechtilých kovů k halogenům:
- zlato +1 je skvělé v mnoha sloučeninách;
- zlato +3 lze také získat řadou reakcí, z nichž většina nějakým způsobem zahrnuje halogeny;
- +5 zlato je nestabilní, pokud se s ním nekombinuje nejagresivnější halogen, fluor.
Navíc vazba mezi zlatem a fluorem umožňuje dosáhnout velmi neočekávaných výsledků: pentafluorid zlatý při interakci s volným atomárním fluorem vede k tvorbě extrémně nestabilního AuF VI a VII, tedy molekuly sestávající z atomu zlata. a šest nebo dokonce sedm oxidačních atomů.
Pro kov, který byl kdysi považován za extrémně inertní, je to velmi netypický výsledek. AuF6 dismutuje za vzniku AuF5 a AuF7.
K vyvolání reakce halogenů se zlatem se doporučuje používat zlatý prášek a xenonové dihalogenidy v podmínkách vysoké vlhkosti. Kromě toho chemici doporučují vyhýbat se kontaktu zlata s jódem a rtutí v každodenním životě.
Při redukci z oxidovaného stavu má tendenci vytvářet koloidní roztoky, jejichž barva se mění v závislosti na procentuálním obsahu určitých prvků.
Zlato hraje důležitou roli v proteinových organismech, a proto se nachází v organických sloučeninách. Příklady jsou ethyldibromid zlata a aurotyloglukóza. První sloučeninou je molekula zlata oxidovaná společným úsilím obyčejného ethylalkoholu a bromu a ve druhém případě se zlato podílí na struktuře jednoho z druhů cukru.
Kromě toho se krinazol a auranofin, které ve svých molekulách také obsahují zlato, používají při léčbě autoimunitních onemocnění. Mnoho sloučenin zlata je toxických a pokud se hromadí v určitých orgánech, mohou vést k patologiím.
Jak chemické vlastnosti zlata určují jeho fyzikální vlastnosti?
Vysoká molární hmotnost dělá z brilantního kovu jeden z nejtěžších prvků. Hmotnostně jej předčí pouze plutonium, platina, iridium, osmium, rhenium a několik dalších radioaktivních prvků. Ale radioaktivní prvky ve hmotě jsou obecně zvláštní - jejich atomy jsou ve srovnání s atomy běžných prvků gigantické a velmi těžké.
Velký poloměr, schopnost tvořit až 5 kovalentních vazeb a umístění elektronů na posledních osách elektronové struktury poskytují následující vlastnosti kovu:
Plastičnost a tvárnost – vazby atomů tohoto kovu se na molekulární úrovni snadno lámou, ale zároveň se pomalu obnovují. To znamená, že atomy se pohybují s lámáním vazeb na jednom místě a objevují se na jiném. Díky tomu lze vyrobit zlatý drát enormní délky, a proto existuje plátkové zlato.
Ukazuje se, že ten či onen prvek stále předbíhá zlato v jedné ze svých užitečných vlastností. Zlato se ale drží právě proto, že má kombinaci důležitých atributů.
Vztah mezi chemickými vlastnostmi zlata a jeho vzácností a charakteristikami těžby
Tento prvek se v přírodě téměř vždy vyskytuje ve dvou formách: nugety nebo téměř mikroskopická zrna v rudě jiného kovu. Přitom by se mělo zapomenout na zažité klišé, že nuget se leskne a obecně alespoň nějak vypadá jako slitek. Existuje několik typů nugetů: elektrum, palladium zlato, měď, vizmut.
A ve všech případech je zde značné procento nečistot, ať už jde o stříbro, měď, vizmut nebo palladium. Ložiska se zrny se nazývají volné. Získávání zlata je složitý technický a chemický proces, jehož podstatou je oddělení drahého kovu od rudy, rudy nebo horniny amalgamací nebo použitím řady činidel.
Zároveň se vztahuje k rozptýleným prvkům, tedy těm, které se nenacházejí ve zvlášť velkých ložiscích a nenacházejí se ve velkých kusech čistého prvku. Je to důsledek jeho nízké aktivity a stability některých sloučenin s ním.
Pravdivý, empirický nebo hrubý vzorec: Au
Molekulová hmotnost: 196,967
Zlato- prvek skupiny 11 (podle zastaralé klasifikace - vedlejší podskupina první skupiny), šestá perioda periodického systému chemických prvků D. I. Mendělejeva, s atomovým číslem 79. Označuje se symbolem Au (lat. Aurum). Jednoduchá hmota zlato je ušlechtilý kov žluté barvy.
Příběh
původ jména
Praslovanské „*zolto“ („zlato“) souvisí s lit. geltonas "žlutý", lotyšský. zelts "zlato"; s jiným vokalismem: goth. gulþ, německy zlatá, inž. zlato; dále Skt. हिरण्य (híraṇya IAST), Avest. zaranya, Osset. zærījnæ "zlato", také Skt. हरि (hari IAST) „žlutý, zlatý, nazelenalý“, z protoindoevropského kořene *ǵʰel – „žlutý, zelený, jasný“. Odtud názvy barev: „žlutá“, „zelená“. Latinské aurum znamená „žlutá“ a souvisí s „Aurora“ (Aurora) – ranní svítání.
Fyzikální vlastnosti
Ryzí zlato je měkký žlutý kov. Načervenalý odstín některých zlatých výrobků, jako jsou mince, je dán nečistotami jiných kovů, zejména mědi. V tenkých filmech se zlato jeví jako zelené. Zlato má vysokou tepelnou vodivost a nízký elektrický odpor. Zlato je velmi těžký kov: hustota ryzího zlata je 19,32 g/cm³ (kulička z ryzího zlata o průměru 46,237 mm má hmotnost 1 kg). Mezi kovy je na sedmém místě v hustotě po osmiu, iridiu, platině, rheniu, neptuniu a plutoniu. Wolfram má hustotu srovnatelnou se zlatem (19,25). Vysoká hustota zlata usnadňuje jeho těžbu, a proto je dokonce jednoduchá technologických postupů- například splachování u zámků, - může zajistit vysoký stupeň získávání zlata z vymyté horniny. Zlato je velmi měkký kov: tvrdost podle Mohse ~2,5, Brinell 220-250 MPa (srovnatelné s tvrdostí hřebíku). Zlato je také vysoce tvárné: může být vykováno do plátů až ~0,1 µm (100 nm) tlustých (zlatý lístek); při takové tloušťce je zlato průsvitné a v odraženém světle má žlutou barvu, v procházejícím světle je kromě žluté zbarveno do modrozelena. Zlato lze táhnout do drátu s lineární hustotou až 2 mg/m. Teplota tání zlata je 1064,18 °C (1337,33 K), vře při 2856 °C (3129 K). Hustota tekutého zlata je menší než hustota zlata pevného a při bodu tání je 17 g/cm3. Tekuté zlato je dosti těkavé, aktivně se odpařuje dlouho před bodem varu. Lineární koeficient tepelné roztažnosti - 14,2 10-6 K−1 (při 25 °C). Tepelná vodivost - 320 W / m K, měrná tepelná kapacita - 129 J / (kg K), elektrický odpor - 0,023 Ohm mm 2 /m. Paulingova elektronegativita je 2,4. Energie elektronové afinity je 2,8 eV; atomový poloměr 0,144 nm, iontové poloměry: Au + 0,151 nm (koordinační číslo 6), Au 3+ 0,082 nm (4), 0,099 nm (6) Důvodem, proč se barva zlata liší od barvy většiny kovů, je malost energetické mezery mezi zpola vyplněným 6s orbitalem a vyplněným 5d orbitalem. Výsledkem je, že zlato absorbuje fotony v modré, krátkovlnné části viditelného spektra, počínaje asi 500 nm, ale odráží fotony s delší vlnovou délkou s nižší energií, které nejsou schopny přenést 5d elektron na volné místo za 6s. orbitální (viz obr.). To je důvod, proč zlato vypadá žlutě, když je osvětleno bílým světlem. Zmenšení mezery mezi 6s- a 5d-úrovněmi je způsobeno relativistickými efekty - v silném Coulombově poli poblíž zlatého jádra se obíhající elektrony pohybují rychlostmi, které tvoří znatelnou část rychlosti světla, a na s- elektrony, u kterých je maximum orbitální hustoty umístěno ve středu atomu, relativistický efekt komprese orbitalu ovlivňuje více než p-, d-, f-elektrony, jejichž hustota elektronového mraku v okolí jádra má sklony na nulu. Navíc relativistická kontrakce s-orbitalů zvyšuje stínění jádra a oslabuje přitahování elektronů s vyšší orbitální hybností k jádru (nepřímý relativistický efekt). Obecně platí, že úroveň 6s klesá a úroveň 5d stoupá.
Chemické vlastnosti
Zlato je jedním z nejvíce inertních kovů, stojí v řadě napětí napravo od všech ostatních kovů. Za normálních podmínek neinteraguje s většinou a netvoří oxidy, proto je klasifikován jako ušlechtilý kov, na rozdíl od běžných kovů, které se ničí působením a. Ve XIV století byla objevena schopnost aqua regia rozpouštět zlato, což vyvrátilo názor o jeho chemické inertnosti. Existují sloučeniny zlata s oxidačním stavem -1 nazývané auridy. Například CsAu (aurid cesný), Na 3 Au (aurid sodný). Z čistých kyselin se zlato rozpouští pouze v koncentrované kyselině selenové při 200 °C:
2Au + 6H 2 SeO 4 → Au 2 (SeO 4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O
Koncentrovaný HClO 4 reaguje se zlatem i při pokojové teplotě a tvoří tak různé nestabilní oxidy chloru. Žlutý roztok ve vodě rozpustného chloristanu zlatého (III).
2Au + 8HClO 4 → Cl 2 + 2Au (ClO 4) 3 + 2O 2 + 4H 2 O
Reakce je způsobena silnou oxidační silou Cl 2 O 7 .
Zlato poměrně snadno reaguje s kyslíkem a dalšími oxidačními činidly za účasti komplexotvorných činidel. Takže ve vodných roztocích kyanidů se s přístupem kyslíku rozpouští zlato a tvoří kyanoauráty:
4Au + 8CN - + 2H20 + O2 → 4 - + 4OH -
Kyanoauráty se snadno redukují na čisté zlato:
2Na + Zn → Na 2 + 2Au
V případě reakce s chlórem průběh reakce značně usnadňuje i možnost komplexace: pokud zlato reaguje se suchým chlorem při ~200 °C za vzniku chloridu zlatitého, pak se zlato rozpustí v koncentrovaném vodném roztoku kyseliny chlorovodíkové a dusičné („aqua regia“) s tvorbou chloraurátu již při pokojové teplotě:
2Au + 3Cl 2 + 2Cl - → 2 -
Navíc se zlato rozpouští v chlórové vodě. Zlato snadno reaguje s kapalným bromem a jeho roztoky ve vodě a organických za vzniku tribromidu AuBr 3 .
Zlato reaguje s fluorem v teplotním rozmezí 300–400 °C, při nižších teplotách k reakci nedochází a při vyšších se rozkládají fluoridy zlata. Zlato se také rozpouští ve rtuti a vytváří tavnou slitinu (amalgám) obsahující intermetalické látky zlato-rtuť. Známé jsou organické sloučeniny zlata, například ethyldibromid zlata nebo aurothioglukóza.
Fyziologický dopad
Některé sloučeniny zlata jsou toxické, hromadí se v ledvinách, játrech, slezině a hypotalamu, což může vést k organickým onemocněním a dermatitidě, stomatitidě, trombocytopenii. Organické sloučeniny zlata (léčiva krizanol a auranofin) se používají v lékařství při léčbě autoimunitních onemocnění, zejména revmatoidní artritidy.
Původ
Nábojové číslo 79 zlata z něj dělá jeden z prvků s nejvyšším protonovým číslem nalezených v přírodě. Dříve se předpokládalo, že zlato vzniklo během nukleosyntézy supernov, ale nová teorie naznačuje, že zlato a další prvky těžší než železo vznikly v důsledku ničení neutronových hvězd. Satelitní spektrometry jsou schopny detekovat vytvořené zlato pouze nepřímo, "nemáme žádný přímý spektroskopický důkaz, že takové prvky skutečně vznikají." Podle této teorie je v důsledku exploze neutronové hvězdy prach obsahující kov (včetně těžkých kovů, jako je zlato) vymrštěn do vesmíru, ve kterém následně kondenzuje, jak se to stalo ve sluneční soustavě a na Zemi. . Protože Země byla bezprostředně po svém vzniku v roztaveném stavu, téměř všechno zlato, které se v současnosti na Zemi nachází, je v jádře. Většina zlata přítomného dnes v zemské kůře a plášti byla přivezena na Zemi asteroidy během pozdního těžkého bombardování. Na Zemi se zlato nachází v rudách v horninách vytvořených od prekambrického období.
Geochemie
Obsah zlata v zemské kůře je velmi nízký - 4,3 10 -10% hmotnosti (0,5-5 mg / t), ale ložiska a oblasti, které jsou ostře obohaceny kovem, jsou velmi četné. Zlato se také nachází ve vodě. Jeden litr mořské i říční vody obsahuje méně než 5·10 -9 gramů Au, což zhruba odpovídá 5 kilogramům zlata na 1 kubický kilometr vody. Ložiska zlatých rud se vyskytují především v oblastech vývoje granitoidů, malá část z nich je vázána na bazické a ultrabazické horniny. Zlato tvoří průmyslové koncentrace v postmagmatických, především hydrotermálních, ložiskách. V exogenních podmínkách je zlato velmi stabilním prvkem a snadno se hromadí v sypačích. Submikroskopické zlato, které je součástí sulfidů, však získává schopnost migrovat v oxidační zóně během oxidace sulfidů. V důsledku toho se zlato někdy hromadí v sekundární zóně obohacování sulfidů, ale jeho maximální koncentrace jsou spojeny s akumulací v oxidační zóně, kde se spojuje s hydroxidy železa a manganu. Migrace zlata v zóně oxidace sulfidických ložisek probíhá ve formě sloučenin bromidu a jódu v iontové formě. Někteří vědci umožňují rozpouštění a přenos zlata pomocí síranu oxidu železitého nebo ve formě suspenze. V přírodě je známo 15 zlatonosných minerálů: nativní zlato s příměsemi stříbra, mědi aj., elektrum Au a 25 - 45 % Ag; porpesit AuPd; měděné zlato, bismuthoaurit (Au, Bi); rhodium zlato, duhové zlato, platinové zlato. Vyskytuje se také společně s osmózním iridiem (aurosmirid) Zbývajícími minerály jsou teluridy zlata: calaverit AuTe 2, krennerit AuTe 2, sylvanit AuAgTe 4, petzit Ag 3 AuTe 2, mutmanit (Ag, Au)Te, montbreuit, nagia 2 Te 3 Pb 5 AuSbTe 3 S 6 . Zlato má nativní formu. Z jeho dalších forem stojí za zmínku elektrum, slitina zlata a stříbra, která má nazelenalý odstín a poměrně snadno se ničí přenosem vody. V skály zlato je obvykle rozptýleno na atomové úrovni. V ložiskách je často uzavřen v sulfidech a arsenidech. Existují sekundární ložiska zlata - sypače, do kterých upadá v důsledku ničení primárních rudných ložisek, a ložiska s komplexními rudami - ve kterých se zlato těží jako přidružená složka.
Hornictví
Lidé těžili zlato od nepaměti. Se zlatem se lidstvo setkalo již v 5. tisíciletí před naším letopočtem. E. v období neolitu kvůli jeho rozšíření v jeho původním stavu. Počátek systematické těžby byl podle archeologů položen na Blízkém východě, odkud byly zlaté šperky dodávány zejména do Egypta. Právě v Egyptě v hrobce královny Zer a jedné z královen Pu-abi Ur v sumerské civilizaci byly nalezeny první zlaté šperky pocházející z 3. tisíciletí před naším letopočtem. E. Před alžbětinskými časy se v Rusku netěžilo žádné zlato. Bylo dováženo ze zahraničí výměnou za zboží a vybíráno formou dovozních cel. K prvnímu nálezu zlatých rezerv došlo v roce 1732 v provincii Archangelsk, kde byl poblíž vesnice objeven zlatý důl. Začal se vyvíjet v roce 1745. Důl fungoval s přestávkami až do roku 1794 a produkoval jen asi 65 kg zlata. Za počátek těžby zlata v Rusku je považován 21. květen (1. červen 1745), kdy Yerofey Markov, který nalezl zlato na Uralu, oznámil svůj objev na Úřadu hlavní rady továren v Jekatěrinburgu.
Za celou historii lidstvo vytěžilo asi 161 tisíc tun zlata, jehož tržní hodnota je 8-9 bilionů dolarů (odhad z roku 2011). Tyto rezervy jsou rozděleny následovně (odhad z roku 2003):
- státní centrální banky a mezinárodní finanční organizace - asi 30 tisíc tun;
- ve špercích - 79 tisíc tun;
- výrobky elektronického průmyslu a stomatologie - 17 tisíc tun;
- investiční úspory - 24 tisíc tun.
V Rusku hrají rýžoviště důležitou roli mezi nalezišti zlata a v produkci rýžovacího zlata je Rusko na 1. místě na světě. Většina se těží v 7 regionech: Amurská oblast, Transbajkalské území, Irkutská oblast, Magadanská oblast, Republika Sakha (Jakutsko), Chabarovské území, Čukotský autonomní okruh.
V roce 2011 bylo ve světě vytěženo 2809,5 tun zlata, z toho 185,3 tun v Rusku (6,6 % světové produkce).
V roce 2012 bylo v Rusku vytěženo 226 tun zlata, o 15 tun (7 %) více než v roce 2011.
V roce 2013 bylo v Rusku vytěženo 248,8 tuny zlata, což je o 22,8 tuny (9 %) více než v roce 2012. Rusko se v těžbě zlata umístilo na třetím místě s ukazatelem 248,8 tuny. První místo obsadila Čína, kde objem produkce zlata činil 403 tun. Na druhém místě se umístila Austrálie s 268,1 tunami zlata.
V roce 2014 se v Rusku vytěžilo 272 tun zlata, což je o 23,2 tuny (9 %) více než v roce 2013. Rusko se umístilo na druhém místě v produkci zlata. První místo v žebříčku obsadila Čína, kde se objem produkce drahého kovu meziročně zvýšil o 6 % oproti roku 2013 a činil 465,7 tun. Třetí místo zaujímá Austrálie s produkcí zlata 269,7 tun, což je o 1 % více než v roce 2013.
Objem produkce zlata ve světě v roce 2014 vzrostl o 2 % – až na 3,109 tisíce tun zlata. Globální nabídka na trhu se přitom prakticky nezměnila a činila 4,273 tis. tun. Produkce primárního zlata vzrostla o 2 % na 3 109 tis. tun, zpracování sekundárního zlata pokleslo o 11,1 % na 1 122 tis. tun. Poptávka po zlatě ve světě klesla o 18,7 % – až na 4,041 tisíce tun.
Účtenka
K získání zlata se využívá jeho hlavních fyzikálních a chemických vlastností: přítomnost v přírodě v přirozeném stavu, schopnost reagovat jen s málo látkami (rtuť, kyanidy). S vývojem moderní technologie chemické metody jsou stále populárnější. V roce 1947 provedli američtí fyzici Ingram, Hess a Haydn experiment na měření efektivního průřezu pro absorpci neutronů jádry rtuti. Tak jako vedlejší účinek experimentu bylo získáno asi 35 μg zlata. Tak byl uskutečněn staletý sen alchymistů – přeměna rtuti na zlato. Taková produkce zlata však nemá žádný ekonomický význam, protože stojí mnohonásobně více než těžba zlata z nejchudších rud.
aplikace
Zlato, které je v současnosti ve světě dostupné, je rozděleno následovně: asi 10 % - v průmyslových výrobcích, zbytek je rozdělen přibližně rovným dílem mezi centralizované zásoby (hlavně ve formě standardních slitků chemicky čistého zlata), soukromé vlastnictví ve formě slitků a šperky.
Zásoby
V Rusku
Zásoby zlata ve státních rezervách Ruska v prosinci 2008 činily 495,9 tun (2,2 % všech zemí světa). Podíl zlata na celkovém objemu zlatých a devizových rezerv Ruska v březnu 2006 činil 3,8 %. Od začátku roku 2011 je Rusko na 8. místě na světě, pokud jde o množství zlata drženého ve státní rezervě. V srpnu 2013 Rusko navýšilo své zlaté rezervy na 1 015 t. V letech 2014 a 2016 Rusko pokračovalo ve zvyšování zásob drahých kovů, které v polovině roku 2016 činily 1 444,5 tuny.
Vzorový systém
Ve všech zemích je množství zlata ve slitinách kontrolováno státem. V Rusku je obecně přijímáno pět vzorků slitin zlatých šperků: zlato 375, 500, 585, 750, 958.
- 375 vzorek. Hlavními složkami jsou stříbro a měď, zlato - 38%. Negativní vlastnost - na vzduchu zakaluje (především v důsledku tvorby sulfidu stříbrného Ag 2 S). Zlato 375 má barevný rozsah od žluté po červenou.
- test 500. Hlavními složkami jsou stříbro a měď, zlato - 50,5%. Negativní vlastnosti - nízká slévatelnost, barevná závislost na obsahu stříbra.
- 585 vzorek. Hlavními složkami jsou stříbro, měď, palladium, nikl, zlato - 59%. Vzorek je poměrně vysoký, je to kvůli četným pozitivním vlastnostem slitiny: tvrdost, pevnost, stabilita na vzduchu. Široce používané pro výrobu šperků.
- 750 vzorek. Hlavní složky jsou stříbro, platina, měď, palladium, nikl, zlato – 75,5 %. Pozitivní vlastnosti: náchylnost k leštění, tvrdost, pevnost, dobře opracované. Barevná škála - od zelené přes jasně žlutou až po růžovou a červenou. Používá se ve šperkařském umění, zejména pro filigránskou práci.
- test 958. Obsahuje až 96,3 % čistého zlata. Tato slitina se používá zřídka, protože je to velmi měkký materiál, který nedrží lesk a vyznačuje se nedostatkem sytosti barev.
- 999 důkaz.Čisté zlato.
Dnes je zlato ceněno po celém světě. Není jediná dívka, která by nesnila o zlatých špercích. Drahý kov si získal obrovskou popularitu po dlouhou dobu. Už ve starověku se z něj vyráběly šperky, amulety a nádobí. Dnes není koupě zlata nijak složitá. Četné klenotnictví nabídnout obrovský sortiment.
Trocha historie
Málokdo ví, že zlato je první kov, který lidstvo našlo. Od neolitu začíná historie objevu chemického prvku. Zlato bylo několik tisíciletí před naším letopočtem široce používáno Starověký Egypt, Čína, Řím, Indie. Zmínku o drahém kovu lze nalézt v Odyssey, Bibli a dalších památkách antické literatury. Starověcí alchymisté nazývali zlato „králem kovů“. A byl označen symbolem slunce.
V těch místech, kde se zrodily první civilizace, začala těžba zlata ve velkém. Toto je východní Středomoří, údolí Indu, severní Afrika. Zlato dává přednost samotě. Nejčastěji se vyskytuje v nativní formě. V dávných dobách se kov sbíral ručně. Aby člověk nasbíral jeden gram zlata, musel pracovat celé dny.
Historie chemického prvku je úzce spjata s různými geografickými objevy. Zlato bylo možné na nové zemi nalézt téměř okamžitě.
Zlato v přírodě
Chemický prvek Zlato je v přírodě široce rozšířen. V průměru obsahuje litosféra asi 4,3 10 - 7 %, vztaženo na hmotnost. Cena kovu je vysoká kvůli obtížnosti jeho těžby. Zlato se také nachází ve vyvřelých horninách. Tady je to rozptýlené. V zemské kůře se tvoří hydrotermální ložiska zlata, které hraje obrovskou roli v průmyslu. V původním stavu se tento kov nejčastěji těží v rudách. Jen ojediněle se minerály tvoří s bismutem, antimonem, selenem atd.
Chemický prvek Zlato se také nachází v biosféře. Zde migruje v komplexu s různými organickými sloučeninami. Kov lze často nalézt v říčních suspenzích. Jeden litr přírodní vody může obsahovat asi 4·10 -9 % drahého kovu. V místech ložisek zlata v podzemních vodách může být zlato obsaženo hodně více. Jak dokládá historie chemického prvku, zlato bylo možné nalézt i v podobě celých ložisek drahého kovu v podzemí.
Dnes se zlato těží ve 40 zemích světa. Hlavní zásoby drahého kovu jsou soustředěny v zemích SNS, Kanadě, Jižní Africe.
Fyzikální vlastnosti drahého kovu
Zlato je poměrně tvárný kov. Snadno podléhá mechanickému namáhání. Kvalitní zlato lze vytáhnout do drátu nebo zatlouct do plochých plátů. Kov je odolný vůči různým chemickým vlivům, snadno vede elektrický proud a teplo. při pokojové teplotě je asi 19,32 g/cm3.
Chemický prvek Zlato se vyznačuje jasně žlutou barvou v nepřítomnosti nečistot. Ale čisté zlato se v přírodě téměř nikdy nevyskytuje. Ani v bankovních ingotech není kov prezentován v ideálně čisté formě. V přírodě se vyskytuje s přídavkem stříbra, mědi atd.
Zlato se poměrně snadno leští. Pro svou dobrou reflexní schopnost je kov velmi ceněný ve šperkařství. Kupodivu i sluneční paprsky mohou procházet tenkými pláty drahého kovu. Zároveň se sníží jejich teplota. Není náhodou, že v moderním stavebnictví se chemický prvek Zlato používá k tónování oken.
Chemické vlastnosti zlata
Jak dokazuje historie objevu chemického prvku, zlato bylo známé dlouho před objevením periodické tabulky. Ale v něm má kov čestné místo. V tabulce je zlato uvedeno pod atomovým číslem 79 a je označeno latinskými písmeny Au. Valence drahého kovu v chemických sloučeninách je nejčastěji +1 nebo +3.
Po mnoho staletí provedli chemici se zlatem obrovské množství experimentů. Bylo zjištěno, že kyslík a síra, které působí agresivně na většinu kovů, nemají na zlato absolutně žádný vliv. Jedinou výjimkou mohou být jeho atomy na povrchu.
Složení zlata určuje jeho chemické vlastnosti. Kov nereaguje s fosforem, vodíkem, dusíkem. Ale s halogeny zlato tvoří sloučeniny při zahřívání. S chlorem dochází k reakci i při pokojové teplotě. k dispozici pouze v laboratořích. Ale v každodenním životě může být roztok jodidu draselného a jódu pro kov nebezpečím.
A alkálie ve většině případů na zlato nepůsobí. Právě na této vlastnosti je založena metoda určování pravosti drahého kovu. Málokdo ví, jak se zlato nachází mezi různými šperky. Dekorace je politá kyselinou dusičnou. Zlato vystavené chemické látce nezmění svůj vzhled. Ale reagovat může i jiný kov.
Jak se zlato nachází?
Nejčastěji se zlato těží z aluviálních ložisek. V tomto případě se používá elutriační metoda. Vychází z rozdílu hustoty a zlata. Pouze skuteční profesionálové ve svém oboru mohou vědět, jak získat vysoce kvalitní zlato.
Populárními metodami jsou amalgamace a kyanidace. Koncem devatenáctého století tak v Americe a Africe začala těžba zlata. Primární ložiska jsou dnes hlavním zdrojem získávání drahého kovu. Složení zlata může záviset na horninách, které jsou poblíž. A také z klimatického prostředí.
Nejprve se zlatá hornina rozdrtí a ošetří roztokem sodíku nebo se materiál následně čistí elektrolýzou. Předem se připraví lázeň s roztokem kyseliny chlorovodíkové. Když proud prochází horninou, nečistoty se vysrážejí jako sraženina. Výsledkem je zušlechtěný drahý kov.
Kde se zlato používá?
Mnozí znají zlato ve formě šperků. Mezitím je kov široce používán v různých průmyslových odvětvích. V tomto případě může být složení zlata poněkud odlišné. Často se používají slitiny s jinými kovy. Ušetří se tak nejen drahý materiál, ale také se zvýší jeho pevnost. Drahý kov se stává odolnějším vůči různému mechanickému poškození.
O kvalitě zlata, které se používá v průmyslu, svědčí jeho členění. Tímto způsobem můžete zjistit, jak je materiál „čistý“. Nejčastěji se drahý kov ředí mědí. Slitiny stříbra lze využít v elektrotechnice. Nejdražší jsou slitiny zlata s platinou. Takový materiál se používá ve šperkařském průmyslu a také při výrobě chemicky odolných zařízení. Od počátku 20. století se sloučeniny zlata používají také ve fotografii. Tónování bylo provedeno pomocí chemického prvku.
Zlato jako prvek umění
Zlato se ve šperkařství používalo již od starověku. Dnes je tento druh průmyslu jedním z nejziskovějších. Mnoho produktů vyvinutých designéry bylo uvedeno do provozu. Ručně vyráběné šperky však zůstávají relevantní i dnes. Výroba takových výrobků je skutečným uměním, které si zaslouží velkou pozornost.
Od objevu chemického prvku lidé začali používat zlato k výrobě šperků a různých dekorací. Designéři, kteří produkty nejen vyvíjejí, ale také samostatně provádějí, mají dnes dobrý příjem. Ruční v kombinaci s drahým materiálem poskytuje vynikající výsledek. Všechny šperky jsou krásné a originální.
Zlato v ekonomice
V podmínkách zbožní výroby plní funkci univerzálního ekvivalentu zlato. Hodnota tohoto kovu se těžko přeceňuje. Materiál má svou hodnotu. V mnoha případech může drahý kov nahradit i peníze. A zlato je ceněno díky svým vlastnostem. Může fungovat jako nejlepší peněžní komodita. Zlato je dlouhodobě skladováno, není náchylné k chemickému napadení, snadno se dělí a zpracovává.
Jeden a tentýž slitek se dá využít v průmyslu a pak se z něj při malém zpracování může stát materiál pro výrobu šperků. Dá se říci, že tento drahý kov je nesmrtelný.
Bankovní
Ve starověku se zlato používalo pouze na výrobu šperků. Dále se stal vynikajícím prostředkem pro záchranu a akumulaci bohatství. Ti, kteří věděli, jak získat zlato, o tom nemuseli přemýšlet zítra. Ostatně drahý kov byl v každé době dost drahý.
Dnes se zlato hojně používá k výrobě mincí. Ale drahý kov se do peněžního oběhu nedostane. Mince nebo cihly jsou drženy ve finančních institucích jako úspory. Investování do drahých kovů je dnes na vrcholu popularity. Peníze tak můžete nejen ušetřit, ale i zvýšit.
Co znamená soud?
S rozvojem průmyslu se mnoho společností naučilo vyrábět vysoce kvalitní šperky, které se navenek prakticky neliší od skutečného zlata. Bezohledný prodejce snadno prodá „figurínu“ důvěřivému kupci. Každý by tedy měl vědět, jak si vybrat zlatý předmětže jo.
Za prvé, kvalitu tohoto drahého kovu určuje členění. I když se šperk dostane do prodeje ze zahraničí, je opatřen státní známkou. Nejběžnější jsou výrobky.Obsahují 58,5% čistého zlata. Produkty 999 vzorků se v hromadném prodeji nenacházejí. Ale na prutech, které plní státní zlatý fond, je test 990.
Co řekne barva?
Zlaté výrobky stejného vzorku se mohou barevně lišit. Vzhled hotová věc závisí na nečistotách. Platina a nikl dodávají slitině polostín. Měď a kobalt umožňují získat šperky tmavé barvy.
Dnes je taková slitina velmi oblíbená díky přidání stříbra a mědi. Zde je exkluzivní černé zlato vytvořené pomocí kobaltu a chrómu. V mnoha případech spotřebitelé přeplatí módní trendy. V tomto případě může být obsah zlata v produktu minimální. Za pouhých pár let se šperky mohou znehodnotit. Přednost by se proto stále měla dávat klasickému žlutému kovu.
Jak potvrdit kvalitu šperku?
Mnozí možná budou chtít zjistit skutečnou hodnotu šperky. Můžete se obrátit na soukromého odborníka, ale v tomto případě nebude výsledek doložen. Přesné procento zlata a příměsí ve šperku může stanovit Státní inspekce pro puncovní dozor. Po proceduře je spotřebiteli vystaven certifikát potvrzující kvalitu. Samotný výrobek se během vyšetření neznehodnocuje.
Kde koupit zlato?
Vše závisí na konečných cílech. Pokud potřebujete koupit šperk jako dárek, můžete se obrátit na kteroukoli specializovanou prodejnu. Mnohem levnější kvalitní zlaté šperky lze zakoupit online. Přednost by měla mít tradiční, která obsahuje v největším množství nejčistší drahý kov. Takový produkt může trvat dlouhou dobu a dokonce být zděděn.
Bankovní zlaté slitky jsou vhodné pro investici. Každá finanční instituce nabízí své vlastní podmínky pro nákup zlata. Nejvýnosnější investice však nutně nezaručují spolehlivost. Přednost by měly mít banky, které fungují déle než 10 let a získávají pozitivní zpětnou vazbu od stávajících zákazníků.
Zlato(lat. Aurum), Au, chemický prvek I. skupiny Mendělejevova periodického systému; atomové číslo 79, atomová hmotnost 196,9665; těžký kov žlutá barva. Skládá se z jednoho stabilního izotopu 197 Au.
Odkaz na historii
Zlato bylo prvním kovem, který člověk znal. Zlaté předměty byly nalezeny v kulturních vrstvách období neolitu (5.-4. tisíciletí př. Kr.). Ve starověkých státech - Egypt, Mezopotámie, Indie, Čína existovala těžba zlata, výroba šperků a dalších předmětů z něj 3-2 tisíciletí před naším letopočtem. E. Zlato je často zmiňováno v Bibli, Iliadě, Odyssei a dalších památkách antické literatury. Alchymisté nazývají zlato „králem kovů“ a označují jej symbolem Slunce; objev způsobů, jak přeměnit obecné kovy na zlato, bylo hlavním cílem alchymie.
Distribuce zlata v přírodě
Průměrný obsah zlata v litosféře je 4,3·10 -7 % hmotnosti. Zlato je rozptýleno v magmatu a vyvřelých horninách, ale z horkých vod v zemské kůře vznikají hydrotermální ložiska zlata, která mají velký průmyslový význam (křemenné zlatonosné žíly a další). V rudách se zlato nachází především ve volném (původním) stavu a jen velmi vzácně tvoří minerály se selenem, tellurem, antimonem a vizmutem. Pyrit a další sulfidy často obsahují příměs zlata, které se získává při zpracování měděných, polymetalických a jiných rud.
V biosféře zlato migruje v kombinaci s organickými sloučeninami a mechanicky v říčních suspenzích. Jeden litr mořské a říční vody obsahuje asi 4·10 -9 g zlata. V oblastech ložisek zlata obsahuje podzemní voda asi 10 -6 g/l zlata. Migruje v půdě a odtud se dostává do rostlin; některé z nich koncentrují Zlato, jako přeslička rolní, kukuřice. Zničení endogenních ložisek zlata vede k tvorbě rýžovišť zlata průmyslového významu. Zlato se těží ve 41 zemích; jeho hlavní zásoby jsou soustředěny v SSSR, Jižní Africe a Kanadě.
Fyzikální vlastnosti zlata
Zlato je měkký, velmi tažný, tažný kov (lze vykovat do tabulí o tloušťce 8 10 -5 mm, natáhnout na drát, z toho 2 km váží 1 g), dobře vede teplo a elektřinu, je velmi odolný proti chemické vlivy. Krystalová mřížka zlata je kubická s plošným středem, a = 4,704 Á. Atomový poloměr 1,44 Å, iontový poloměr Au 1+ 1,37 Å. Hustota (při 20 °С) 19,32 g/cm3, tpl 1064,43 °С, bp t 2947 °С; tepelný koeficient lineární roztažnosti 14,2 10 -6 (0-100 °C); tepelná vodivost 311,48 W/(m K) ; měrná tepelná kapacita 132,3 J/(kg K) (při 0°-100°C); elektrický odpor 2,25 10 -8 ohm m (2,25 10 -6 ohm cm) (při 20 °C); teplotní koeficient elektrického odporu 0,00396 (0-100 °C). Modul pružnosti 79 10 3 MN/m 2 (79 10 2 kgf/mm 2), pro žíhané Zlato pevnost v tahu 100-140 MN/m 2 (10-14 kgf/mm 2), poměrné prodloužení 30-50 %, zúžení o ploše průřezu 90 %. Po plastické deformaci za studena pevnost v tahu stoupne na 270-340 MN / m 2 (27-34 kgf / mm 2). Tvrdost podle Brinella 180 MN/m 2 (18 kgf/mm 2) (pro zlato žíhané při cca 400 °C).
Chemické vlastnosti zlata
Konfigurace vnějších elektronů atomu zlata je 5d 10 6s 1 . Ve sloučeninách má zlato valence 1 a 3 (jsou známé komplexní sloučeniny, ve kterých je zlato 2-valentní). S nekovy (kromě halogenů) zlato neinteraguje. Zlato tvoří halogenidy s halogeny, například 2Au + 3Cl 2 = 2AuCl 3. Zlato se rozpouští ve směsi kyseliny chlorovodíkové a dusičné za vzniku kyseliny chlorozlatité H[AuCl 4 ]. V roztocích kyanidu sodného NaCN (nebo KCN draselného) se zlato za současného přístupu kyslíku přeměňuje na kyanosurát sodný (I) 2Na. Tato reakce, objevená v roce 1843 P. R. Bagrationem, se praktického uplatnění dočkala až na konci 19. století (kyanidace). Zlato se vyznačuje snadnou redukovatelností ze sloučenin na kov a schopností tvořit komplexy. Existence oxidu zlata (I) Au 2 O je pochybná. Chlorid zlatý AuCl se získá zahřátím Chlorid zlatitý: АuCl 3 = AuCl + Cl 2.
Chlorid zlatý AuCl 3 se získává působením chloru na prášek nebo tenké lístky zlata při 200 °C. Červené jehličky AuCl 3 dávají s vodou hnědočervený roztok komplexní kyseliny: AuCl 3 + H 2 O \u003d H 2 [AuCl 3].
Při vysrážení roztoku AuCl 3 žíravou zásadou se vysráží amfoterní žlutohnědý hydroxid Zlato (III) Au (OH) 3 s převahou kyselých vlastností; proto se nazývá zlatá kyselina a její soli se nazývají auráty (III). Hydroxid zlata (III) se zahříváním mění na oxid zlata Au 2 O 3, který se nad 220° rozkládá podle reakce: 2Au 2 O 3 = 4Au + 3O 2 .
Při získávání solí zlata pomocí chloridu cínatého
2АuCl 3 + 3SnCl 2 = 3SnCl 4 + 2Au vzniká velmi stabilní purpurový koloidní roztok Zlata (Cassius purple); to se používá v analýze k detekci zlata. Kvantitativní stanovení zlata je založeno na jeho vysrážení z vodných roztoků redukčními činidly (FeSO 4, H 2 SO 3, H 2 C 2 O 4 a další) nebo na použití analytické analýzy.
Získávání zlata a jeho rafinace
Zlato lze těžit z aluviálních ložisek elutriací na základě velkého rozdílu v hustotách zlata a odpadní horniny. Tato metoda, která se používala již ve starověku, je spojena s velkými ztrátami. Ustoupilo amalgamaci (známé již v 1. století př. n. l. a používané v Americe od 16. století) a kyanizaci, která se v Americe, Africe a Austrálii rozšířila v 90. letech 19. století. Koncem 19. a začátkem 20. století se hlavním zdrojem zlata stala primární ložiska. Zlatonosná hornina je nejprve podrobena drcení a obohacení. Zlato se z výsledného koncentrátu extrahuje roztokem kyanidu draselného nebo sodného. Zlato se sráží z komplexního roztoku kyanidu se zinkem; přičemž odpadávají i nečistoty. Pro čištění (rafinaci) zlata elektrolýzou (metoda E. Volville, 1896) se anody odlévané z nečistého zlata suspendují v lázni obsahující roztok kyseliny chlorovodíkové AuCl 3, plát čistého zlata slouží jako katoda. Při průchodu proudu se vysrážejí nečistoty (anodový kal, kal) a na katodě se ukládá zlato o čistotě alespoň 99,99 %.
Aplikace zlata
Zlato v podmínkách zbožní výroby plní funkci peněz. V technologii se zlato používá ve formě slitin s jinými kovy, což zvyšuje pevnost a tvrdost zlata a umožňuje jeho záchranu. Obsah zlata ve slitinách používaných k výrobě šperků, mincí, medailí, polotovarů výroby zubních protéz apod. se vyjadřuje členěním; obvykle je přísadou měď (tzv. ligatura). Ve slitině s platinou se zlato používá při výrobě chemicky odolných zařízení, ve slitině s platinou a stříbrem v elektrotechnice. Sloučeniny zlata se používají ve fotografii (tónování).
Zlato v umění
Zlato se od pradávna používalo ve špercích (šperky, náboženské a palácové náčiní atd.), jakož i ke zlacení. Díky své měkkosti, kujnosti a schopnosti natahování se zlato hodí k obzvláště jemnému zpracování broušením, odléváním a rytím. Zlato se používá k vytvoření různých dekorativních efektů (od hladkého žlutého leštěného povrchu s hladkými odstíny odlesků světla až po komplexní srovnání textur s bohatou hrou světla a stínu), stejně jako k vytvoření nejjemnějšího filigránu. Zlato, často zbarvené nečistotami jiných kovů v různé barvy, používá se v kombinaci s drahými a okrasné kameny, perly, smalt, niello.
Ekonomický význam zlata
Zlato v podmínkách zbožní výroby plní funkci univerzálního ekvivalentu. Vyjadřuje-li hodnotu všech ostatních komodit, zlato jako univerzální ekvivalent získává zvláštní užitnou hodnotu, stává se penězi. Svět komodit vyčlenil zlato jako peníze, protože má nejlepší fyzikální a chemické vlastnosti pro peněžní komoditu: uniformitu, dělitelnost, skladovatelnost, přenositelnost (vysoké náklady s malým objemem a hmotností) a snadné zpracování. Významné množství zlata se používá k výrobě mincí nebo je drženo ve formě drahých kovů jako zlaté rezervy centrálních bank (států). Zlato je široce používáno pro průmyslovou spotřebu (v radioelektronice, výrobě nástrojů a dalších progresivních odvětvích), stejně jako materiál pro výrobu šperků.
Zpočátku se zlato používalo výhradně k výrobě šperků, poté začalo sloužit jako prostředek k záchraně a akumulaci bohatství a také ke směně (nejprve ve formě slitků). Zlato bylo používáno jako peníze již v roce 1500 před naším letopočtem. E. v Číně, Indii, Egyptě a státech Mezopotámie a ve starověkém Řecku - v 8.-7. století před naším letopočtem. E. V Lydii, bohaté na naleziště zlata, se v 7. století př. Kr. E. Začala ražba prvních mincí v historii. Jméno lýdského krále Kroisa (vládl kolem 560-546 př. n. l.) se stalo synonymem pro nevýslovné bohatství. Na území Arménie se zlaté mince razily v 1. století před naším letopočtem. E. Ale ve starověku a ve středověku nebylo zlato hlavním měnový kov. Spolu s tím plnily funkce peněz měď a stříbro.
Honba za zlatem, vášeň pro obohacování byly důvody četných koloniálních a obchodních válek, v éře Velkých geografických objevů byli nuceni hledat nové země. Tok drahé kovy do Evropy po objevení Ameriky byl jedním ze zdrojů primitivní akumulace kapitálu. Do poloviny 16. století se z Nového světa do Evropy dováželo především Zlato (97-100 % dováženého kovu) a od 2. třetiny 16. století po objevení nejbohatších nalezišť stříbra v Mexiku resp. Peru, hlavně stříbro (85-99 %). V Rusku se počátkem 19. století začala rozvíjet nová naleziště zlata na Uralu a Sibiři a po tři desetiletí byla země ve své produkci na prvním místě na světě. V polovině 19. století byla objevena bohatá naleziště zlata v USA (Kalifornie) a Austrálii, v 80. letech 19. století - v Transvaalu (Jižní Afrika). Rozvoj kapitalismu, expanze mezikontinentálního obchodu zvýšily poptávku po měnových kovech, a přestože těžba zlata vzrostla, ve všech zemích se spolu se zlatem i nadále hojně využívalo stříbro jako peníze. Koncem 19. století došlo k prudkému poklesu ceny stříbra v důsledku zdokonalování metod jeho získávání z polymetalických rud. Růst světové produkce zlata a zejména jeho příliv do Evropy a USA z Austrálie a Afriky urychlil odsun znehodnoceného stříbra a vytvořil podmínky pro přechod většiny zemí na monometalismus (zlato) v jeho klasické podobě standardu zlatých mincí. Velká Británie byla první, kdo přešel na zlatý monometalismus na konci 18. století. Na začátku 20. století se zlatá měna prosadila ve většině zemí světa.
Odrážejíc vztahy lidí v podmínkách zbožní výroby, síla zlata vystupuje na povrch jevů jako vztah věcí, zdá se být přirozenou vnitřní vlastností zlata a dává vznik zlatu a peněžnímu fetišismu. Vášeň pro hromadění zlatého bohatství bezmezně roste, tlačí k obludným zločinům. Síla zlata zvláště roste v kapitalismu, kdy se pracovní síla stává zbožím. Vytvoření světového trhu za kapitalismu rozšířilo sféru oběhu zlata a učinilo z něj světové peníze.
V období všeobecné krize kapitalismu je zlatý standard podkopáván. Ve vnitřním oběhu kapitalistických zemí se stávají dominantními papírové peníze a bankovky, které nelze vyměnit za zlato. Vývoz zlata a jeho prodej a nákup jsou omezeny nebo zcela zakázány. V tomto ohledu zlato přestává plnit funkce oběživa a platebního prostředku, ale ideálně působí jako měřítko hodnoty a zachovává si význam prostředku k vytváření pokladů a světových peněz a zůstává základem. měnových systémů a hlavní prostředky konečného vypořádání vzájemných peněžních nároků a závazků kapitalistických zemí. Velikost zlatých rezerv je důležitým ukazatelem stability měn a ekonomického potenciálu jednotlivých zemí. Nákup a prodej zlata pro průmyslovou spotřebu i pro soukromé hromadění (akumulaci) se provádí na speciálních trzích se zlatem. Ztráta zlata z volného mezistátního tržního oběhu způsobila snížení jeho podílu na světovém měnovém systému a především na devizových rezervách zemí (z 89 % v roce 1913 na 71 % v roce 1928, 69 % v roce 1958 a 55 % v roce 1969). Stále významnější část nově vytěženého zlata je dodávána pro hromadění a průmyslové využití (v moderním chemickém průmyslu, pro raketovou vědu, kosmické technologie).
Od 1. ledna 1961 byl obsah zlata v sovětském rublu stanoven na 0,987412 g ryzího zlata. Stejné množství zlata bylo použito jako základ pro převoditelný rubl, mezinárodní měnu členských zemí RVHP.
Existuje názor, že zlato samo o sobě je jedním z nejužitečnějších kovů. Je to tak? Erudovaný inženýr počátku 20. století. odpověděl: "Nepochybně ano." Inženýři z poloviny 70. let nejsou tak kategoričtí. Technika minulosti se obešla bez zlata nejen proto, že je příliš drahá. Nebyla potřeba zvláštní vlastnosti zlata. Tvrzení, že tyto vlastnosti nebyly vůbec využity, by však bylo nesprávné. Kopule kostelů byly pozlaceny kvůli chemické odolnosti a snadnému opracování zlata. Těchto vlastností využívá i moderní technologie.
Zlato a jeho slitiny
Zlato je velmi měkký kov, lze jej snadno zploštit, přeměnit na nejtenčí pláty a plechy. V některých případech je to velmi výhodné. Navzdory tomu je většina zlatých předmětů odlita, ačkoli bod tání zlata je 1063 °C. I mistři starověku museli dbát na to, aby nebylo možné dát zlatu odléváním všechny potřebné formy. Při výrobě například obyčejného džbánu se rukojeť musela odlévat samostatně a poté připájet.
Historici a archeologové zjistili, že pájení kovů je lidem známé již několik tisíciletí. Pouze staří lidé nepájeli cínem, ale zlatem, přesněji slitinou zlata a stříbra. Moderní technologie také někdy musí používat zlatou pájku.
Z hlediska elektrické vodivosti je zlato na třetím místě po stříbře a mědi.
Když zlato kontaktuje měď pod tlakem v redukčním prostředí nebo ve vakuu, proces difúze - pronikání molekul jednoho kovu do druhého - probíhá poměrně rychle. Části vyrobené z těchto kovů se spojují při teplotě mnohem nižší, než je teplota tání mědi, zlata nebo jakékoli jejich slitiny. Taková spojení se nazývají zlaté pečeti. Používají se při výrobě některých typů rádiových trubic, ačkoli pevnost zlatých těsnění je poněkud nižší než pevnost spojů získaných fúzí. Ze slitin zlata se stříbrem nebo mědí se vyrábí vlásky galvanometrů a dalších přesných přístrojů, stejně jako miniaturní elektrické kontakty určené k přijetí velkého množství obvodů a otvorů. Přitom, což je obzvláště důležité, tyto konstrukčně jednoduché díly musí fungovat bez lepení kontaktů, musí reagovat na každý impuls.
Ve slitinách, které poskytují nejmenší přilnavost, hraje zlato zvláštní roli. Bezchybně fungují slitiny zlata s palladiem (30 %) a platinou (10 %), palladiem (35 %) a wolframem (5 %), zirkonem (3 %), manganem (1 %). Speciální literatura popisuje slitiny s podobnými vlastnostmi, které mohou konkurovat zlatu. Jedná se např. o slitinu platiny s 18 % iridia, která je však dražší než kterákoli z uvedených slitin. Ano, a všechny nejlepší kontaktní slitiny jsou velmi drahé, ale moderní vesmírné technologie se bez nich neobejdou. Kromě toho se používají v nejdůležitějších nekosmických vozidlech, která vyžadují zvláštní spolehlivost.
Zlato a jeho slitiny se staly konstrukčním materiálem nejen pro miniaturní rádiové elektronky a kontakty, ale také pro obří urychlovače částic. Akcelerátor je zpravidla obrovská prstencová komora - trubka svinutá do volantu. Čím větší řídkost lze v takovém potrubí vytvořit, tím déle v něm mohou elementární částice žít. Trubky jsou vyrobeny z vakuově tavené nerezové oceli. Vnitřní povrch trubky je vyleštěn do zrcadlového lesku – s takovým povrchem je snazší udržet hluboké vakuum.
Tlak v urychlovači elementárních částic nepřesahuje miliardtinu atmosférického tlaku. Je zbytečné vysvětlovat, jak obtížné je udržet takový podtlak v obřím „volantu“, tím spíše, že volant má větve, rukávy, klouby.
Těsnící kroužky a podložky pro urychlovače jsou vyrobeny z měkkého tažného zlata. Spoje komory jsou pájeny zlatem.
V některých případech je plasticita zlata nepostradatelnou kvalitou, zatímco v jiných naopak vytváří potíže. Jeden z nejstarší aplikace zlato - výroba zubních protéz. Měkký kov se samozřejmě lépe tvaruje, ale zuby z ryzího zlata se poměrně rychle opotřebovávají. Zubní protézy a šperky se proto nevyrábějí z čistého zlata, ale z jeho slitin se stříbrem nebo mědí. V závislosti na obsahu stříbra mají takové slitiny nestejnou barvu: při 20-40% stříbra se získá zelenožlutý kov, při 50% - světle žlutý.
Slitiny jsou navíc tepelným zpracováním zpevněny a zlato se přitom chová velmi svérázně. Proces kalení oceli je dobře známý: kov se zahřeje na určitou teplotu a poté se rychle ochladí. Tato úprava dodává oceli její tvrdost. K odstranění vytvrzení se kov znovu zahřeje a pomalu ochladí - jedná se o žíhání. Slitiny zlata s mědí a stříbrem naopak při rychlém ochlazení získávají měkkost a tažnost a při pomalém žíhání tvrdost a křehkost.
Pozlacení
Zlato je jedním z nejtěžších kovů, hustotou jej předčí pouze osmium, iridium a platina. Kdyby byla nosítka faraonů opravdu zlatá, byla by dvaapůlkrát těžší než železná. Nosítko bylo dřevěné, potažené tou nejtenčí zlatou fólií.
Zajímavý detail: hustota wolframu se téměř shoduje s hustotou zlata. V dávných dobách nebyl wolfram znám, ale pokud předpokládáme, že zlatá koruna syrakusského krále Hierona nebyla ukována stříbrem, ale wolframem, pak velký Archimedes nemohl pomocí zákona, který odvodil, odhalit padělky a usvědčit je. mistr podvodníků.
Zlaté povlaky jsou známy již od starověku. Nejtenčí pláty zlata se lepily speciálními laky na dřevo, měď, později i na železo. Na věcech, které se neustále používají, byl takový zlatý povlak udržován asi 50 let. Pravda, tento způsob zlacení nebyl jediný. V některých případech byl výrobek pokryt vrstvou speciálního lepidla a posypán nejjemnějším zlatým práškem.
Od poloviny minulého století, poté, co ruský vědec B.S. Yakobi objevil procesy galvanického pokovování a galvanického pokovování, se staré metody zlacení téměř přestaly používat. Proces galvanického pokovování je nejen produktivnější, ale umožňuje dodat pozlacení různé odstíny. Přidání malého množství kyanidu mědi do zlatého elektrolytu dává povlaku červený odstín a v kombinaci s kyanidem stříbrným - růžový: použitím samotného kyanidu stříbrného můžete získat nazelenalý odstín zlatých povlaků.
Zlaté povlaky jsou vysoce odolné a dobře odrážejí světlo. V dnešní době jsou zlaceny části vodičů ve vysokonapěťových rádiových zařízeních, jednotlivé části rentgenových přístrojů. Reflektory jsou vyrobeny se zlatým povlakem pro sušení infračervenými paprsky. Povrch několika umělých družic Země byl zlacený: zlacení chránilo družice před korozí a přebytečným teplem.
Nejnovější metodou pozlacení je katodové naprašování. Elektrický výboj ve vybitém plynu je doprovázen destrukcí katody. V tomto případě částice katody létají velkou rychlostí a mohou se ukládat nejen na kov, ale i na jiné materiály: papír, dřevo, keramiku a plast. Tento způsob získávání nejtenčích zlatých povlaků se používá při výrobě fotobuněk, speciálních zrcadel a v některých dalších případech.
Barvy ze zlata
„Ušlechtilost“ zlata sahá jen do určitých mezí. Jinými slovy, je poměrně snadné získat jeho sloučeniny s jinými prvky. I v přírodě existují rudy, ve kterých zlato není ve volném stavu, ale v kombinaci s tellurem nebo selenem.
Průmyslový proces získávání zlata z rud - kyanidace - je založen na interakci zlata s kyanidy alkalických kovů:
4Au + 8KCN + 2H20 + O2 -> 4K + 4KOH.
Jádrem dalšího důležitého procesu - chlorace (dnes se nepoužívá ani tak pro těžbu, jako pro rafinaci zlata) - je interakce zlata s chlórem.
Některé sloučeniny zlata mají průmyslové využití. Předně se jedná o chlorid zlata AuCl 3, který vzniká při rozpuštění zlata v aqua regia. S touto sloučeninou se získává vysoce kvalitní červené sklo - zlatý rubín. Poprvé takové sklo vyrobil na konci 17. století Johann Kunkel, ale popis způsobu jeho získávání se objevil až v roce 1836. Do směsi se přidá roztok chloridu zlatého a ten se vymění. získává se sklo s různými odstíny - od světle růžové po tmavě fialovou. Nejlepší je přijmout barvu skla, která obsahuje oxid olovnatý. Je pravda, že v tomto případě je třeba do vsázky přidat ještě jednu složku - čistič, 0,3-1,0% "bílého arsenu" As 2 0 3. Barvení skla sloučeninami zlata není příliš drahé - pro rovnoměrné intenzivní vybarvení celé hmoty není potřeba více než 0,001-0,003 % AuCl 3 .
Sklo může také získat červenou barvu přidáním sloučenin mědi nebo selenu a kadmia do vsázky. Jsou jistě levnější než sloučeniny zlata, ale je mnohem obtížnější s nimi pracovat a získat s jejich pomocí vysoce kvalitní produkty. Výroba "měděného rubínu" je ztížena nestálostí barvy: odstín silně závisí na podmínkách vaření. Potíž při získávání „selenového rubínu“ je vyhoření samotného selenu a síry ze sulfidu kademnatého, který je součástí náplně. "Zlatý rubín" neztrácí barvu při vysokoteplotním zpracování. Nepopiratelnou výhodou způsobu jeho získání je, že neúspěšné vaření lze napravit následným přetavením. Jako barvivo se chloridové zlato používá také při malbě na sklo a porcelán. Kromě toho dlouho sloužil jako tónovací prostředek ve fotografii. "Swivel-fixer with gold" poskytuje fotografickým výtiskům černofialové, hnědé nebo fialovofialové odstíny. Pro stejné účely se někdy používá další sloučenina zlata - chloraurát sodný NaAuCl 4 .
Zlato v medicíně
První pokusy o přihlášku zlato pro lékařské účely pocházejí z dob alchymie, ale byly o málo úspěšnější než hledání kamene mudrců. V XVI století. Paracelsus se snažil používat zlaté preparáty k léčbě některých nemocí, zejména syfilis. „Cílem chemie by neměla být přeměna kovů na zlato, ale příprava léků,“ napsal.
Mnohem později byly sloučeniny obsahující zlato navrženy jako lék na tuberkulózu. Bylo by mylné se domnívat, že tento návrh postrádá rozumné důvody: in vitro, tedy mimo tělo, „ve zkumavce“, mají tyto soli škodlivý účinek na tuberkulózní bacil, ale pro efektivní boj onemocnění vyžaduje poměrně vysokou koncentraci těchto solí. Dnes mají soli zlata hodnotu v boji proti tuberkulóze pouze potud, pokud zvyšují odolnost vůči této nemoci.
Bylo také zjištěno, že chlorové zlato v koncentraci 1:30 000 začíná brzdit alkoholové kvašení, při zvýšení koncentrace na 1:3900 jej již výrazně brzdí a při koncentraci 1:200 zcela ustává.
Zlato a thiosíran sodný AuNaS 2 0 3 se ukázaly jako účinnější léčivý prostředek, který se úspěšně používá k léčbě neléčitelného kožního onemocnění – erytematózního lupusu. V lékařské praxi se začaly používat i organické sloučeniny zlata, především krizolgan a triphal.
Krizolgan byl svého času široce používán v Evropě v boji proti tuberkulóze a triphal, méně toxický a účinnější než zlato a thiosíran sodný, byl používán jako lék na lupus erythematodes. V Sovětském svazu byl syntetizován vysoce účinný lék - krizanol (Au-S-CH 2 -CHOH-CH 2 S0 3) 2 Ca pro léčbu lupusu, tuberkulózy a lepry.
Po objevení radioaktivních izotopů zlata jeho role v medicíně výrazně vzrostla. Koloidní částice izotopů se používají k léčbě maligních nádorů. Tyto částice jsou fyziologicky inertní, a proto není nutné je co nejdříve odstraňovat z těla. Zavedené do oddělených oblastí nádoru ozařují pouze postižené oblasti. Pomocí radioaktivního zlata je možné vyléčit některé formy rakoviny. Vznikla speciální „radioaktivní pistole“, v jejíž sponě je 15 tyčinek radioaktivního zlata s poločasem rozpadu 2,7 dne. Praxe ukázala, že léčba „radioaktivními jehlami“ umožňuje eliminovat povrchově umístěný nádor prsu již 25. den.
zlatá katalýza
Radioaktivní zlato našlo uplatnění nejen v medicíně. V minulé roky existují zprávy o možnosti jejich nahrazení platinovými katalyzátory v několika důležitých petrochemických a chemických procesech.
Zvláště zajímavé jsou vyhlídky na využití katalytických vlastností zlata v motorech vysokorychlostních letadel. Je známo, že nad 80 km obsahuje atmosféra poměrně hodně atomárního kyslíku. Spojení jednotlivých atomů kyslíku do molekuly 0 2 je doprovázeno uvolněním velkého množství tepla. Zlato tento proces katalyticky urychluje.
Je těžké si představit superrychlé letadlo operující s malým nebo žádným palivem, ale taková konstrukce je teoreticky možná. Motor bude pracovat díky energii uvolněné během reakce dimerizace atomárního kyslíku. Po vystoupání do výšky 80 km (tedy výrazně převyšující strop moderních letadel) pilot zapne kyslíkový katalytický motor, ve kterém se atmosférický kyslík dostane do kontaktu s katalyzátorem.
Samozřejmě je stále obtížné předvídat, jaké vlastnosti bude mít takový motor, ale samotná myšlenka je velmi zajímavá a zjevně ne neplodná. Na stránkách zahraničních vědeckých časopisů byly diskutovány možné návrhy katalytické komory a dokonce byla prokázána nevhodnost použití jemně rozptýleného katalyzátoru. To vše svědčí o vážnosti úmyslů. Možná se takové motory budou používat ne v letadlech, ale v raketách, nebo možná další výzkum pohřbí tuto myšlenku jako nerealizovatelnou. Ale tato skutečnost, stejně jako vše výše uvedené, ukazuje, že nadešel čas opustit zažitý pohled na zlato jako na technologicky nepoužitelný kov.
NA ZLATÉM PODKLADU. Při jaderné syntéze mendelevia byla cílem zlatá fólie, na kterou bylo elektrochemicky deponováno nevýznamné množství (jen asi miliarda atomů) einsteinia. Zlaté substráty pro jaderné cíle byly také použity při syntéze dalších transuraniových prvků.
SATELITY ZLATA. Nugety jsou zřídka čisté zlato. Obvykle obsahují poměrně hodně mědi nebo stříbra. Kromě toho nativní zlato někdy obsahuje telur.
ZLATO JE OXIDOVANÉ. Při teplotách nad 100°C se na povrchu zlata tvoří oxidový film. Nezmizí ani při ochlazení; při 20 °C je tloušťka filmu asi 30 A°.
VÍCE O ZLATÝCH BARVÁCH. Na konci minulého století se chemikům poprvé podařilo získat koloidní roztoky zlata. Barva roztoků se ukázala být fialová. A v roce 1905 působením alkoholu na slabé roztoky chloridu zlata byly získány koloidní roztoky zlata v modré a červené barvě. Barva roztoku závisí na velikosti koloidních částic.
ZLATO VE VÝROBĚ VLÁKNA. Nitě umělé a syntetické vlákno přijímat v zařízeních zvaných zvlákňovací trysky. Materiál zvlákňovací trysky musí být odolný vůči agresivnímu prostředí zvlákňovacího roztoku a dostatečně odolný. Při výrobě nitronu se používají platinové raznice, do kterých se přidává zlato. Přidáním zlata se dosáhne dvou cílů: razidla se stanou levnější (protože platina je dražší než zlato) a silnější. Oba kovy ve své čisté formě jsou měkké, ale ve slitině jsou materiálem nejen se zvýšenou pevností, ale dokonce i pružným.
ZLATÁ KULKA. Prezident republiky byl zasažen výstřelem. Vrah dostal podmíněnou odměnu od těch, kteří ho poslali. Důkazem, že to byl on, kdo provedl „rozkaz“, měla být novinová zpráva, že kulka, která prezidenta zasáhla, byla zlatá. To je zápletka slavného stejnojmenného filmu. Zdá se však, že zlaté kulky byly dříve používány v méně dramatických situacích. V první polovině minulého století cestoval obchodník Shelkovnikov z Irkutska do Jakutska. Z rozhovorů na parkovišti Krestovaya se dozvěděl, že Tunguové (Evenkové), kteří loví zvířata a ptáky, nakupují střelný prach na obchodní stanici a těží si je sami. Ukazuje se, že podél koryta řeky Tonguda můžete nasbírat spoustu "měkkých žlutých kamenů", které se snadno zaoblují, ale jsou těžké jako olovo. Obchodník si uvědomil, že jde o naplavené zlato, a brzy byly na horním toku této řeky organizovány zlaté doly.
ZLATÉ SITO. Je známo, že zlato lze srolovat do nejtenčích, téměř průhledných plátků, na světle namodralých. V tomto případě se v kovu tvoří drobné póry, které by mohly sloužit jako molekulární síto. Američané se pokusili vytvořit zařízení pro separaci izotopů uranu na zlatých molekulárních sítech, proměnili několik tun drahého kovu na nejtenčí fólii, ale dál to nešlo. Buď nebyla síta dostatečně účinná, nebo byla vyvinuta levnější technologie, nebo zlata prostě litovali – tak či onak, ale fólie se opět roztavila na ingoty.
PROTI VODÍKOVÉ KŘEHKOSTI. Když se ocel dostane do kontaktu s vodíkem, zejména v okamžiku jeho uvolňování, plyn, který se „zavádí“ do kovu, jej činí křehkým. Tento jev se nazývá vodíková křehkost. Aby se to eliminovalo, jsou detaily zařízení a někdy i celé zařízení pokryty tenkou vrstvou zlata. To je samozřejmě drahé, ale člověk musí takové opatření přijmout, protože zlato chrání ocel před vodíkem lépe než jakýkoli jiný povlak a poškození vodíkovým křehnutím je poměrně velké ...
HISTORIE S DUELISTOU. Slavný vynálezce Ernst Werner Siemens svedl v mládí souboj, za který byl několik let vězněn. Podařilo se mu získat povolení k uspořádání laboratoře ve své cele a ve vězení pokračoval v experimentech s galvanickým pokovováním. Zejména vyvinul metodu zlacení jiných než drahých kovů. Když už byl tento úkol blízko vyřešení, přišla milost. Ale místo toho, aby se vězeň radoval z konečně získané svobody, podal žádost, aby ho nechal ještě nějaký čas ve vězení - aby mohl dokončit experimenty. Úřady na žádost Siemensu nereagovaly a vykázaly ho z „obytných prostor“. Musel znovu vybavit laboratoř a už na svobodě dokončit, co začal ve vězení. Siemens získal patent na metodu zlacení, ale stalo se tak později, než mohlo.
ZLATO V BŘEZOVÉ ŠŤÁVANĚ. Zlato nepatří mezi životně důležité prvky. Jeho role ve volné přírodě je navíc velmi skromná. V roce 1977 se však v časopise „Zprávy Akademie věd SSSR“ (roč. 234, č. I) objevila zpráva, že v míze bříz rostoucích nad ložisky zlata je zvýšený obsah zlato, stejně jako zinek, pokud pod ložisky tohoto v žádném případě nejsou ušlechtilé kovy ukryty půdou.
KONTRAINDIKACE. Zdálo by se, že lékařské přípravky ze zlata, chemicky pasivního prvku, by měly být přípravky bez kontraindikací nebo téměř bez kontraindikací. Nicméně není. Zlaté přípravky často způsobují vedlejší efekty- horečka, podráždění ledvin a střev. U těžkých forem tuberkulózy cukrovka, onemocnění krve, kardiovaskulárního systému, jater a některých dalších orgánů, může užívání léků se zlatem způsobit více škody než užitku.