Золото

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Золото (Au)
Атомний номер 79
Зовнішній вигляд
простої речовини
М'який, в'язкий, ковкий, жовтий метал
Властивості атома
Атомна маса
(молярна маса)
196,96654 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 146 пм
Енергія іонізації
(перший електрон)
889,3(9,22) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Xe] 5p6 5d10 6s1
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 134 пм
Радіус іона (+3e) 85 (+1e) 137 пм
Електронегативність
(за Полінгом)
2,54
Електродний потенціал Au←Au3+ 1,50В
Au←Au + 1,70В
Ступені окиснення 3, 1
Термодинамічні властивості
Густина 19,3 г/см³
Питома теплоємність 0,129 Дж/(K моль)
Теплопровідність 318 Вт/(м К)
Температура плавлення 1337,58 K
Теплота плавлення 12,68 кДж/моль
Температура кипіння 3080 K
Теплота випаровування ~340 кДж/моль
Молярний об'єм 10,2 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки кубічна
гранецентрована
Період ґратки 4,080 Å
Відношення c/a n/a
Температура Дебая 170,00 K
Періодична система елементів
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Аурум (Au) — хімічний елемент з атомним номером 79, проста речовина якого — жовтий інертний пластичний метал золото. У старослов'янській і староукраїнській мовах метал мав назву злото, що на сьогодні застаріла і трапляється переважно у фольклорі або зі стилістичною метою використовується в поезії. Назва ж хімічного елемента Аурум походить від латинського слова aurum, що в перекладі буквально означає золото.

Загальна інформація[ред.ред. код]

Золото самородне
Синтетичні кристали золота

Золото має атомну масу 196,9665. Воно належить до благородних металів. Це м'який яскраво-жовтий важкий метал. Кристалічна ґратка золота кубічна ґранецентрована.

Фізичні властивості[ред.ред. код]

Густина золота (при 20 °C) 19320 кг/м³; tпл = 1046,5 °C; теплопровідність (при 0 °C) 311,48 Вт/(м·К), питома теплоємність (при 0 °C і тиску 1 атм) 132,3 Дж/(кг·К); питомий опір (при 0 °C) 2,065·10−8 Ом·см, електропровідність по відношенню до міді (при 0 °C) 75,0 %; коефіцієнт лінійного розширення (0-100 °C) 14,6·10−6 К−1; для випаленого золота межа міцності при розтягненні 100–140 МПа; твердість за Брінеллем 18,9·10 МПа. 3олото має найвищі в порівнянні з усіма іншими металами пластичність і ковкість. Воно легко розплющується на найтонші листочки — сусальне золото. Так, 1 г золота можна розплющити в лист площею 1 м². Золото легко полірується.

Хімічні властивості[ред.ред. код]

3олото має виняткову хімічну інертність, це метал, на який не діють розбавлені і концентровані кислоти. За нормальних умов золото не взаємодіє ні з киснем, ні з сіркою. 3олото стійке до дії атмосферної корозії і різних типів природних вод. Воно звичайно розчиняється у водних розчинах, що містять ліганд (що створює із золотом комплекси) і окиснювач, але кожний з цих реагентів, взятий нарізно, не здатний розчинити золото. Так, наприклад, золото не розчиняється в соляній або азотній кислоті, але легко розчиняється в так званій «царській горілці» (суміші 3:1 HCl+HNO3), у хромовій кислоті за наявності хлоридів і бромідів лужних металів, в ціанідних розчинах за наявності повітря або пероксиду водню з утворенням ціаноаурутіону. Золото розчиняється також в розчинах тіосульфату, тіосечовини.

Золото в історії[ред.ред. код]

Золоті вироби, виявлені під час розкопок найдавніших людських поселень епохи неоліту в горах Франції, в кельтських могильниках, в давніх похованнях на території України, додинастичних пам'ятниках Єгипту, серед найдавніших культурних шарів в Індії і Китаї. Рафінування золота і відокремлення його від срібла почалося у 2-й половині ІІ-го тисячоліття до н. е.

Сучасні дані пов'язують початок використання золота з VI тисячоліттям до н. е. Краса й рідкісність цього металу сприяли створенню дорогоцінних виробів мистецтва, що стали знаковими символами багатства давніх володарів країн Месопотамії, Кавказу, Єгипту. Уже в стародавньому світі золото виконувало функцію скарбу (накопичення й збереження вартості праці), причому з кінця IV тисячоліття до н. е. в Єгипті його використовують як платіжний засіб. За царювання фараона першої династії Менеса виникла практика таврування зливків, що давало гарантію ваги й проби.

Де й коли з'явилися перші монети, до кінця не з'ясовано наукою й зараз. Геродот у своїй «Історії» приписує винахід монет лідійцям, народу, що мешкав на заході Малої Азії: «Першими з людей вони, наскільки нам відомо, почали карбувати золоту й срібну монету та вперше зайнялися дрібною торгівлею. Самі лідійці стверджують, що й ігри (олімпійські — авт.), які нині в ходу в них та в еллінів, — їх винахід». Початок карбування монет у Лідії відносять до VII ст. до н. е., а протягом наступних ста років монети поширюються на всю грецьку цивілізацію в Середземному морі. Велика кількість золота останнього царя Лідії Креза увійшла в прислів'я як синонім багатства й стала причиною перської агресії.

У IV ст. до н. е «все золото світу» було накопичено вже в скарбницях володарів Персії, що, зокрема, спричинило західну експансію під проводом Олександра Македонського. Після розпаду його імперії шляхом малих воєн величезні запаси золота розтеклися по всій Ойкумені й знову були сконцентровані вже в Римі, особливо після завоювання Іспанії, Галії та Єгипту (I ст. до н. е.). Таким чином, сформований зв'язок «війна — золото» (і навпаки) назавжди увійшов в історію народів.

Починаючи з міфів про нібелунгів та аргонавтів, сюжети яких відбуваються навколо золота та його злої сили, фольклор та художня література усіх часів зберегли безліч спостережень та думок про роль золота в житті людей. Г. Агрікола (1494–1555 рр.) в першій книзі своєї енциклопедичної праці «Про гірництво та металургію» подає змістовний обмін думок античних мислителів щодо гірництва, який стосується здебільшого золота. Саме в ньому деякі філософи вбачали причини воєн, людської нерівності, численних злочинів та розпусти. З цього випливав висновок, що гірництво створило умови для появи й поширення зла, гірнича справа є згубною й небезпечною для людства. «Люди гинуть за метал…» — звучить арія Мефістофеля в опері Гуно «Фауст». Опоненти цих поглядів (у тому числі й Агрікола) показали, яку користь має гірництво й здобутки його, а причини зла бачили в жадобі й ганебних рисах окремих людей, а також в устрою суспільних відносин.

Завдяки своїм фізичним властивостям золото не іржавіє, як залізо, не вкривається зеленим окисом, як мідь, не темніє, як срібло. Воно м'яке й ковке. Висока вартість золота сприяє тому, що, будучи раз видобуте, воно не зникає з обігу, лише перевтілюється в різні речі. Не виключено, що каблучка на пальці читача зроблена з золота, видобутого чотири тисячі років тому в Давньому Єгипті, і перебувала раніше у вигляді зливка, чаші, монети, годинника тощо.

За оцінками експертів, втрати золота (обіг монет, скарби, затонулі кораблі) склали не більше 10-11 %, що робить надзвичайно важливим питання про загальну кількість золота, видобутого людством.

Численні наукові розвідки свідчать, що з VI тис. до н. е. до кінця ІІ тис. н. е. видобуто приблизно 100 тис. т золота. Уся його кількість може розміститися в кубі з ребром приблизно 17 м (висота п'ятиповерхового будинку). Цікаво, що до відкриття Америки було видобуто не більше 13 тис. т і вартість золота була дуже високою (ціна звичайної ювелірної прикраси в середньовічній Європі дорівнювала вартості невеличкого села з мешканцями й худобою).

Стара українська і старослов'янська назва — злото.

Поширеність[ред.ред. код]

Виробництво (видобуток) золота у світі у відсотках для кожної окремо взятої країни в 2005 році порівняно з лідером ПАР (100 % = 294 тони).

Поширеність золота у Всесвіті 5,34·10−8%, відносний вміст на Сонці становить 4,0·10−6%, що на порядок вище, ніж у породах Землі. Середній вміст його в земній корі 4,3·10−7%. За зростанням концентрації золота вибудовується такий ряд природних утворень: морська вода, осадові породи, кислі вивержені породи, середні вивержені породи, основні і ультраосновні вивержені породи, хроміти базальтоїдних порід, гідротермальні руди. У гідросфері вміст 3. 1,0·10−9%, тобто більш ніж на два порядки нижче від середнього для земної кори. Однак загальна кількість золота в гідросфері величезна і становить близько 5-6 млн т. Середній вміст золота для всіх видів прісних вод — біля 3,0·10−9%, вміст золота в морській воді неоднорідний: у полярних морях 5,0·10−9%, біля берегів Європи (1-3,0)·10−7%, в прибережних зонах Австралії до 5,0·10−6%. Вміст золота в осадових породах відносно низький. Найпоширенішим є золото в гідротермальних розчинах у формі різних простих і змішаних моноядерних комплексів Au. До них належать гідроксильні, гідроксохлоридні і гідросульфідні комплекси. Для золота характерна різноманітність чинників, що призводять до його концентрування та фіксації. У природі золото, головним чином, трапляється у вигляді золота самородного, а також у вигляді твердих розчинів зі сріблом (електрум), міддю (купроаурид), бісмутом (бісмутоаурид), родієм (родит), іридієм (ірааурид) і платиною (платинисте золото). Відомі телуриди золота AuTe2 (калаверит) і AuTe3 (монтбреїт).

Видобуток золота[ред.ред. код]

У 2007 році було видобуто 2,38 тис. т золота, а в 2008 — 2,33 тис. т. Лідерами видобутку золота стали[1]:

Розвідані світові запаси золота оцінюються в 100 тис. т.

У 2009 р. ПАР покинула трійку лідерів з видобутку золота. Перше місце посідає Китай (314 т), потім ідуть Австралія (227 т), США (216 т).

Отримання[ред.ред. код]

Найбільш древні методи виділення золота — гравітаційний — основний процес отримання золотоносного концентрату, та адгезійний. Починаючи з І-го тис. до н. е. при вилученні золота з концентратів використовувалося амальгамування — розчинення золота ртуттю з подальшим вилученням (перегонкою) ртуті. У кінці XVIII ст. і протягом XIX ст. поширився метод хлорування. Хлор пропускався через подрібнений рудний концентрат, і хлорид золота, що утворюється при цьому, вимивався водою. У 1843 П. Р. Багратіоном запропонований ціанідний спосіб виділення золота, який широко використовується і дає змогу практично повністю виділити золото навіть з найбідніших руд. Для вилучення золота рудний концентрат обробляється при доступі повітря розбавленим розчином NaCN. При цьому золото переходить у розчин, з якого потім виділяється дією металічного цинку. Очищення отриманого тим або іншим шляхом золота від домішок здійснюється оброблюванням його гарячою сірчаною кислотою. В Україні розроблені оригінальні сучасні методи вилучення золота — грануляційне адгезійне збагачення та біометоди, зокрема: а) бактеріальне вилуговування (переведення золота в розчин); б) біосорбція (селективне вилучення золота з розчинів); в) біофлотація (використання флотореагентів-мікробів).

Застосування[ред.ред. код]

Троянда з золота

Наявне в наш час[Коли?] у світі золото розподілено так: близько 10 % — у промислових виробах, решта ділиться приблизно порівну між централізованими запасами (в основному, у вигляді стандартних зливків хімічно чистого золота), власністю приватних осіб у вигляді злитків і ювелірними виробами.

Як об'єкт інвестування[ред.ред. код]

Золото є найважливішим елементом світової фінансової системи, оскільки даний метал не схильний до корозії, має багато сфер технічного застосування, а запаси його невеликі. Золото практично не втрачалося в процесі історичних катаклізмів, а лише накопичувалося і переплавлялось. У наш час[Коли?] світові банківські резерви золота оцінюються в 32 тис. тонн (якщо сплавити все це золото воєдино, вийде куб зі стороною лише 12 м).

Золото здавна використовувалося багатьма народами як гроші. Золоті монети — найдобріше зберігається пам'ятник старовини. Однак як монопольний грошовий товар золоті монети утвердилися лише до XIX століття. Аж до Першої світової війни всі світові валюти були засновані на золотому стандарті (період 1870–1914 називають «золотим століттям»). Паперові купюри в цей час виконували роль посвідчень про наявність золота. Вони вільно обмінювалися на золото.

У промисловості[ред.ред. код]

За своєю хімічною стійкістю і механічною міцністю золото поступається більшості платиноїдів, але незамінне як матеріал для електричних контактів. Тому в мікроелектроніці золоті провідники і гальванічні покриття золотом контактних поверхонь, роз'ємів, друкованих плат використовуються дуже широко.

Золото використовується в ролі мішені в ядерних дослідженнях, як покриття дзеркал, що працюють в дальньому інфрачервоному діапазоні, і як спеціальна оболонка в нейтронній бомбі.

Золоті припої дуже добре змочують різні металеві поверхні і застосовуються при паянні металів. Тонкі прокладки, виготовлені з м'яких сплавів золота, використовуються в техніці надвисокого вакууму.

Золочення металів (в давнину — виключно Амальгамний метод, в даний час — переважно гальванічне) широко використовують як метод захисту від корозії. Хоча таке покриття неблагородних металів має істотні недоліки (м'якість покриття, високий потенціал при точковій корозії), воно поширене також через те, що готовий виріб набуває вигляд дуже дорогого, «золотого».

Золото зареєстровано як харчова добавка Е175.

У ювелірних виробах[ред.ред. код]

Традиційним і найбільшим споживачем золота є ювелірна промисловість. Ювелірні вироби виготовляють не з чистого золота, а з його сплавів з іншими металами, значно переважаючими золото з механічної міцності та стійкості. В наш час[Коли?] для цього служать сплави Au-Ag-Cu, які можуть містити добавки цинку, нікелю, кобальту, паладію. Стійкість до корозії таких сплавів визначаються, в основному, вмісту в них золота, а колірні відтінки і механічні властивості — співвідношенням срібла і міді.

Найважливішою характеристикою ювелірних виробів є їх проба, що характеризує вміст у них золота.

У стоматології[ред.ред. код]

Значні кількості золота споживає стоматологія: коронки та зубні протези виготовляють із сплавів золота з сріблом, міддю, нікелем, платиною, цинком. Такі сплави поєднують корозійну стійкість з високими механічними властивостями.

У фармакології[ред.ред. код]

Сполуки золота входять до складу деяких медичних препаратів, які використовуються для лікування ряду захворювань (туберкульозу, ревматоїдних артритів і т. д.). Радіоактивне золото використовують при лікуванні злоякісних пухлин.

Як туристичний хід[ред.ред. код]

У Чехії щороку проходить традиційний чемпіонат із намивки золота. Свято відбувається у місті Злати Гори, район Йесенік. Змагання, де беруть участь команди з трьох осіб, проходять у трьох категоріях: чоловіки, жінки і діти. Кожен учасник повинен за 20 хвилин знайти золото у відрі з піском, причому всі частинки золота в піску, наперед перелічені.[2]

Біологічна роль[ред.ред. код]


Золото в економіці[ред.ред. код]

Золото — найважливіший елемент світової фінансової системи, оскільки цей метал не піддається корозії, зовні привабливий і запаси його невеликі. Світові банківські резерви золота оцінюються в 32 тис. тонн (якщо сплавити все це золото докупи, вийде куб зі стороною лише 12 м).

Золото здавна використовувалося багатьма народами як гроші. Однак як монопольний грошовий товар воно затвердилося тільки у XIX столітті. Аж до Першої світової війни золото було мірилом усіх світових валют (період 18701914 років називають «золотим століттям»). Паперові купюри в цей час виконували роль посвідчень про наявність золота. Вони вільно обмінювалися на золото.

Коливання ціни на золото в доларах США за 1960–2011 роки

1792 року в США було встановлено, що 1 унція золота коштує 19,3 дол. У 1834 р. за унцію давали вже 20,67 дол., оскільки США не мали достатнього золотого запасу, щоб забезпечити весь обсяг випущених грошей, і курс валюти доводилося знижувати.

Після Першої світової війни девальвація тривала. 1934 року за 1 унцію золота давали 35 дол. Попри економічну кризу, США намагалися зберегти фіксовану прив'язку долара до золота, заради цього підвищувалася дисконтна ставка, та це не допомогло. Однак через війни золото зі Старого Світу стало переміщатися до Нового, що відновило на певний час прив'язку долара до золота.

1944 року було ухвалено Бреттон-Вудську угоду. Був запроваджений золотодевізний стандарт, заснований на золоті й двох валютах — доларі США та фунті стерлінгів Великобританії, що поклало кінець монополії золотого стандарту. За новими правилами долар став єдиною валютою, безпосередньо прив'язаною до золота. Казначейство США зобов'язувалося обмінювати долари на золото іноземним урядовим закладам і центральним банкам у співвідношенні 35 дол. за унцію. Фактично золото перетворилося з основної в резервну валюту.

Наприкінці 1960-х років висока інфляція в США знову унеможливила збереження золотої прив'язки на колишньому рівні, ситуацію ускладнював і зовнішньоторговельний дефіцит США. Ринкова ціна золота стала відчутно перевищувати офіційно встановлену. 1971 року вміст золота в доларі було знижено до 38 дол. за унцію, а 1973 — до 42,22 дол. 1971 року президент США Річард Ніксон скасував прив'язку долара до золота, хоча офіційно цей крок був підтверджений лише 1976 року, коли була створена так звана ямайська валютна система курсів, що плавають. Це означало, що золото перестало бути валютою взагалі, а долар став резервною валютою.

Після цього золото перетворилося в особливий інвестиційний товар. Інвестори протягом багатьох років довіряли винятково золоту. До кінця 1974 року ціни на золото підскочили до 195 дол. за унцію, а до 1978 р. — до 200 дол. за унцію. На початок 1980 року ціна на золото досягла рекордної позначки 850 дол. за унцію, після чого почала поступово спадати. Наприкінці 1987 вона становила близько 500 дол. за унцію. Найшвидше падіння відбулося в 19961999 роках, коли ціна на золото знизилася з 420 до 260 дол. за унцію. Серед аналітиків немає єдиної думки з приводу причин настільки швидкого зниження ціни на золото: одні пояснюють це об'єктивними економічними факторами, інші говорять про глобальну змову найбільших країн на чолі зі США.

Зростання ціни на золото знову почалося у зв'язку з угодою провідних центральних банків про обмеження продажів золота 1999 року. На кінець 2004 ціна на золото знову сягла 450 дол, а в 2007 вже перевищила 700 доларів. Аналітики прогнозують, що через нестабільність економіки США та світового фінансового клімату загалом, постійне знецінення валют, скорочення пропозиції золота на ринку та дедалі більший інтерес інвесторів ціна на нього стрімко зрастатиме й далі[3]. На початку вересня 2011 р. ціна досягла рекордної позначки — 1920 дол. за унцію, але згодом опустилася. На початку лютого 2012 р. унцію золота купували за 1750 дол[4]. В другій половині серпня 2012 року, після оголошення Федеральною резервною системою США про нове вливання ліквідності в економіку США, золото додало в ціні ще майже два відсотки та перевищило 1666 дол. за унцію. Прогнози 1800-1900 доларів у кінці 2012 року та $2000–2100 в кінці 2013 року залишаються в силі.[5]

Великі правочини з золотом[ред.ред. код]

В жовтні 2009 Міжнародний валютний фонд продав Резервному банку Індії 200 тонн золота за 6,7 млрд дол. США. Угода за обсягом еквівалентна 8% світового щорічного видобутку. Золото продавали за ринковими цінами. Середня ціна за тройську унцію становила 1045 дол.[6], що становило приблизно 33,5 дол. за грам.

Міри чистоти золота[ред.ред. код]

Британська каратна система[ред.ред. код]

Традиційно чистота золота вимірюється в британських каратах. 1 британський карат дорівнює одній двадцять четвертої частини маси сплаву. 24-каратне золото (24K) є чистим, без будь-яких домішок.

Щоб змінити якісні характеристики золота, для різних цілей (наприклад, збільшити твердість) виготовляють сплави з різними домішками. Наприклад, 18-каратне золото (18K) означає вміст у сплаві 18 частин золота і 6 частин домішок.

Пострадянська система проб[ред.ред. код]

У пострадянських країнах чистота золота вимірюється пробами.

Проба варіюється від 0 до 1000 і показує вміст золота в тисячних частках (проміле). Так, 18-каратне золото відповідає 750-ій пробі. Золото 999,99-ї проби вважається «практично чистим», саме такої проби воно і буває в злитках. Золото 999,99 проби вкрай дороге в отриманні і вживається лише у хімії. У вітчизняній ювелірній промисловості виготовляються ювелірні вироби з золота 375, 500, 585, 750, 900, 916 і 958 проби. На прохання фізичної особи пробірна інспекція може поставити 583 пробу, хоча в багатьох країнах колишнього СРСР відмовилися від 583 проби і залишили 585, наприклад, в Латвії.

Система проб[ред.ред. код]

У всіх країнах кількість золота в сплавах контролюється державою. В Україні загальноприйнятими вважається п'ять проб золотих ювелірних сплавів: золото 375 проби, 500, 585, 750, 958.

  • 375 проба. Основні компоненти — срібло і мідь, золота — 38 %. Негативна властивість — тьмяніє на повітрі (в основному через утворення сульфіду срібла Ag2S). золото 375 проби має колірну гаму від жовтого до червоного.
  • 500 проба. Основні компоненти — срібло і мідь, золота — 50,5 %. Негативні властивості — низька ливарність, залежність кольору від вмісту срібла.
  • 585 проба. Основні компоненти — срібло, мідь, паладій, нікель, золота — 59 %. Проба досить висока, це обумовлено численними позитивними якостями сплавів: твердість, міцність, стійкість на повітрі. Широко застосовується для виготовлення ювелірних прикрас.
  • 750 проба. Основні компоненти — срібло, платина, мідь, паладій, нікель, золота — 75,5 %. Позитивні властивості: схильність до полірування, твердість, міцність, добре обробляється. Колірна гама — від зеленого через яскраво-жовтий до рожевого і червоного. Використовується в ювелірному мистецтві, особливо для філігранних робіт.
  • 958 проба. Містить до 96,3 % чистого золота. Рідко використовується, адже є досить м'яким матеріалом, що не піддається поліруванню. Характеризується ненасиченістю кольору.
  • 999 проба. Чисте золото.

Всі сплави вище 750 проби не тьмяніють на повітрі.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

У мережі[ред.ред. код]