ЗОЛОТО

Au (aurum)

химический элемент IB подгруппы (Cu, Ag, Au) периодической системы элементов, благородный металл. Золото широко используется в монетном деле, чеканке, ювелирных изделиях, произведениях искусства и в условиях товарного производства выполняет функцию всеобщего стоимостного эквивалента. В природе, как правило, встречается в свободном состоянии (самородное золото). Известно человечеству с древности и применяется по крайней мере уже 6000 лет. Золото легко обрабатывается и с давних пор ценится за красоту и коррозионную стойкость. В минералах встречается только в соединениях с теллуром или селеном, которые, однако, очень редки (например, теллуриды, такие, как кренерит AuTe2 и сильванит (AuAg)Te2). Золото часто сопутствует минералам серебра, меди и изредка других металлов, золотые руды могут содержать драгоценные металлы платиновой группы. Природное золото встречается в золотоносных песках, в виде тонких прожилок в кварце, но обнаруживали его и в виде больших самородков, до 82 кг. Морская вода также содержит следы золота, но несмотря на все попытки извлечение его из морской воды коммерчески невыгодно. По оценкам, общая масса золота на Земле составляет примерно 110 000 т, что соответствует кубу с ребром ок. 20 м. Существуют два типа месторождений золота — в россыпях и в рудах. В золотоносных песках в руслах ручьев и рек легкие породы со временем вымываются, и на дне остаются зерна золота, которые легко промыть и отфильтровать. (Известны связанные с обнаружением россыпей золота периоды массового увлечения золотоискательством — т.н. золотая лихорадка, например, на Аляске в 1896.) В рудных жилах или жилах золотоносного кварца золото внедряется в другой минерал, часто залегающий глубоко под землей. Золотоносные руды добывают мощными экскаваторами, бурением, взрывными работами, а золото выделяют и рафинируют механическими или химическими методами.

ДОБЫЧА ЗОЛОТА (в тоннах)

Применение. С древности золото шло на изготовление украшений и монет. Драгоценности, кубки и другие сосуды, предметы церковной утвари делают из золота уже тысячи лет. Так как золото — мягкий металл, для увеличения твердости его обычно используют в виде сплавов с другими металлами. Состав сплава определяют пробой (количество долей золота из 1000) или в каратах (доля от 24), например, 18 карат золота составляют 18/24 массы сплава. Покрытия из золота (золочение) обычно производят при совместном осаждении с серебром или медью из цианидных растворов. Золотую фольгу (сусальное золото) изготовляют из листового золота в виде тончайших (доли мкм) полосок, которые высоко ценятся за красоту и устойчивость к атмосферному воздействию; их используют для архитектурных украшений и тиснения на книгах. Золото и его соединения применяют в живописи, керамике, фотографии, стоматологии (зубные протезы) и как лекарственные средства. Например, некоторые соединения золота эффективны в лечении ревматических артритов, а искусственный радиоактивный изотоп 198Au — при радиотерапии опухолей. Благодаря очень хорошей электрической проводимости и высокой коррозионной стойкости золото применяют для изготовления транзисторов, выпрямителей и печатных плат (см. также ТРАНЗИСТОР; ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ). Из-за отражающей способности в ИК-диапазоне золото нашло применение в аэронавтике и космической технике, а также при изготовлении отражательных стекол. Многие столетия золото широко использовалось для чеканки монет и до сих пор является основой денежных систем. С 1870 до Первой мировой войны золото было главным стандартом в торговых операциях. После войны роль золота в международной денежной системе сильно уменьшилась. Тем не менее золотой запас сохраняет значение как резервный фонд мировых денег и как средство обеспечения устойчивости валюты, особенно в период инфляции. СВОЙСТВА ЗОЛОТА

Атомный номер 79 Атомная масса 196,9666 Стабильный изотоп (единственный природный) 197 Число известных изотопов (радиоактивных, искусственных) 21 Содержание в земной коре, % (масс.) 4Ч10-7 Содержание в морской воде, мг/л <5Ч10-6 Температура плавления, ° С 1064 Температура кипения, ° С 2880 Плотность, г/см3 19,32 Электрическое сопротивление, ОмЧм 2,35Ч10-8 Степени окисления -1, 0, +1, +3, +5

Свойства. Золото стоит в конце IB подгруппы периодической системы элементов и проявляет степени окисления в основном +1, +3, редко -1, +5. Это светло-желтый металл, зеленый в проходящем свете (в очень тонком слое), один из наиболее тяжелых, мягкий и пластичный. Золото — прекрасный проводник тепла и электричества, самый благородный металл: в отличие от других металлов оно не реагирует ни с кислородом, ни с серой при любой температуре, не взаимодействует со щелочами и кислотами, растворяется только в горячей селеновой кислоте и царской водке (смесь концентрированных соляной и азотной кислот) и реагирует с растворами галогенов и цианидов. С металлами легко образует сплавы, особенно с медью, серебром и металлами платиновой группы. Сплавы окрашены в различные цвета; сплавы с медью в золотых монетах и ювелирных изделиях имеют красный или желтый цвет, сплавы с никелем, палладием, платиной, серебром и цинком, также применяемые для изготовления дорогих ювелирных украшений, имеют белый цвет. Золото легко взаимодействует со ртутью, образуя амальгамы, которые используют для выделения золота при переработке руд. Одно из отличительных свойств золота — хорошее сцепление его атомов между собой и с атомами других металлов. При восстановлении растворов соединений золота образуется коллоидное золото, при этом цвет его может меняться от красного до пурпурного в зависимости от размера частиц и присутствия других металлов.

См. также ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ.

Соединения. Золото образует в основном соединения со степенью окисления +1 и +3, например AuCl и AuCl3. При взаимодействии золота с раствором NaCN в присутствии кислорода воздуха в растворе образуется стабильное комплексное соединение Na[[Au(CN)2]]. Эту реакцию используют для извлечения золота из руд; электролизом раствора Na[[Au(CN)2]] получают также золотое гальванопокрытие. При растворении золота в царской водке образуется желтый раствор, из которого можно выделить хорошо растворимые в воде кристаллы тетрагидрата тетрахлороаурата(III) водорода (тетрахлорзолотая, или золотохлористоводородная кислота) H[[AuCl4]]*4H2O. Кислота образует соли, которые, например K[[AuCl4]], используются в фотографии, золочении, в том числе стекла и фарфора, в получении золотых покрытий и рубиновых стекол. Эти соединения реагируют с тиолами, образуя меркаптиды Au(I), применяемые как золотая краска и в медицине. При нагревании любого соединения золота выделяется элементное золото, все металлы также вытесняют золото из его соединений в растворе.

См. также

ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКИЕ;

МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ.

ЛИТЕРАТУРА

Бусеев А.И., Иванов В.М. Аналитическая химия золота. М., 1973 Паддефет Р. Химия золота. М., 1982