Золото – дай его врагу, и он лишь вернется, чтобы взять еще

Золото

— элемент побочной подгруппы первой группы, шестого периода периодической системы химических элементов, с атомным номером 79. Обозначается символом Au (лат. Aurum). Простое вещество золото (CAS-номер: 7440-57-5) — благородный металл жёлтого цвета.
Схема атома золота
Праславянское *zolto (русск. золото, укр. золото, ст.-слав. злато, польск. złoto) родственно лит. geltonas «жёлтый», латыш. zelts «золото, золотой»; с другим вокализмом: готск. gulþ, нем. Gold, англ. gold; далее санскр. hiraṇyam, авест. zaranya «золото», также санскр. hari «жёлтый, золотистый, зеленоватый», от праиндоевропейского корня *ǵʰel- «жёлтый, зелёный, яркий». Отсюда же названия цветов: жёлтый, зелёный.

Связь с корнем «солнце» (sol

, др.-греч. ἥλιος) сомнительна.

Что представляет собой золото

В чистом виде золото – это блестящий металл ярко-желтого цвета. 79-й номер таблицы Менделеева, международное обозначение – Aurum (Au). Один из самых «массивных», но мягких металлов с решеткой кубической структуры, центрированной по граням.

Название в современных языках восходит к праиндоевропейскому корню, обозначающему «желтый, зеленый, яркий». Как «желтый» переводится и латинское название, данное в честь богини утренней зари Авроры.

Кристаллы золота, выращенные методом химического транспорта

Как и где добывается

Золото распространено по планете повсеместно, но неравномерно. В России, например, все месторождения сосредоточены за Уралом – на Дальнем Востоке и в Восточной Сибири.

Особенно богаты Чукотка, Амурская область, Красноярский край.

Почти всегда это породы, формировавшиеся в докембрии. Этот период длился четыре миллиарда лет и завершился 539 млн. лет назад. Золоту столько же лет, сколько и Земле.

Почти все запасы извлекаются из коренных месторождений, но не пренебрегают и россыпями.

Добыча ведется несколькими способами, самый простой из которых – промывка. Плотное золото остается в сите с тяжелыми фракциями песка («шлих»), а более легкие соединения вымываются. Этот способ доступен даже начинающим старателям. Применяется на россыпях.

Более сложные, промышленные методы:

• амальгамация;
• цианирование
• регенерация.

Его извлекают из других металлов и руд методом аффинажа. Для этого сооружаются целые заводы, но любители пытаются проделывать процедуру в домашних условиях.

Получение

Золотой самородок
Для получения золота используются его основные физические и химические свойства: присутствие в природе в самородном состоянии, способность реагировать лишь с немногими веществами (ртуть, цианиды). C развитием современных технологий более популярными становятся химические способы.

Промывка

Метод промывки основан на высокой плотности золота, благодаря которой в потоке воды, минералы с плотностью меньше золота (а это почти все минералы земной коры) смываются и металл концентрируется в тяжёлой фракции, песка состоящего из минералов повышенной плотности, который называется шлихом. Этот процесс называется отмывкой шлиха или шлихованием. В небольших объёмах её можно проводить вручную, при помощи промывочного лотка. Этот способ используется с древнейших времён, и до сих пор для отработки маленьких россыпных месторождений старателями, но основное его применение — поиск месторождений золота, алмазов и других ценных металлов.

Промывка используется для разработки крупных россыпных месторождений, но при этом применяются специальные технические устройства: драги и промывочные устройства. Полученные шлихи, кроме золота, содержат множество других плотных минералов и металл из них извлекается, например, путём амальгамации.

Методом промывки разрабатываются все россыпные месторождения золота, ограничено он применяется на коренных месторождениях. Для этого породу дробят и затем подвергают промывке. Этот метод не может быть применён на месторождениях с рассеянным золотом, где оно так распылено в породе, что после дробления не обособляется в отдельные зёрна и смывается при промывке вместе с другими минералами. К сожалению, при промывке теряется не только мелкое золото, которое легко смывается с промывочной колоды, но и крупные самородки, гидравлическая крупность которых не позволяет им спокойно оседать в ячейках коврика. Поэтому на драгах и на промприборах обязательно следят за крупными катящимися обломками — это вполне могут оказаться самородки!

Этот метод добычи золота исторически был первым, и он очень дёшев, потому что не требует строительства дорогих заводов, и в случае речных отложений не нужно дробить породу. Экономически рентабельна отработка россыпей с содержанием золота более 0,1 г на 1 кубический метр рыхлой породы (песков, суглинков и т. д.).

Амальгамация

Метод амальгамации основан на способности ртути образовывать сплавы — амальгамы с различными металлами, в том числе и с золотом. В этом методе увлажнённая дроблёная порода смешивалась со ртутью и подвергалась дополнительному измельчению в мельницах — бегунных чашах. Амальгаму золота (и сопутствующих металлов) извлекали из получившегося шлама промывкой, после чего ртуть отгонялась из собранной амальгамы и использовалась повторно. Метод амальгамации известен с I века до н. э., наибольшие масштабы приобрёл в американских колониях Испании начиная с XVI века: это стало возможным благодаря наличию в Испании огромного ртутного месторождения — Альмаден. В более позднее время использовался метод внешней амальгамации, когда дроблёная золотоносная порода при промывке пропускалась через обогатительные шлюзы, выстланные медными листами, покрытыми тонким слоем ртути. Метод амальгамации применим только на месторождениях с высоким содержанием золота или уже при его обогащении. Сейчас он используется очень редко, главным образом старателями в Африке и Южной Америке.

Цианирование

Золото растворяется в растворах синильной кислоты и её солей, и это его свойство дало начало ряду методов извлечения путем цианирования руд.

Метод цианирования основан на реакции золота с цианидами в присутствии кислорода воздуха: измельчённая золотоносная порода обрабатывается разбавленным (0,3-0,03 %) раствором цианида натрия, золото из образующегося раствора цианоаурата натрия Na[Au(CN)2]

осаждается либо цинковой пылью, либо на специальных ионнообменых смолах.

Метод цианирования первоначально применялся на крупных заводах, где порода дробилась и цианирование проводилось в специальных чанах. Однако развитие технологии привело к появлению метода кучного выщелачивания, который заключается в следующем: готовится водонепроницаемая площадка, на неё насыпается руда и её орошают растворами цианидов, которые, просачиваясь через толщу породы, растворяют золото. После этого они поступают в специальные сорбционные колонны, в которых золото осаждается, а регенерированный раствор вновь отправляется на кучу.

Метод цианирования ограничен минеральным составом руд, он неприменим, если руда содержит большое количество сульфидов или арсенидов, так как цианиды реагируют с этими минералами. Поэтому цианированием перерабатываются малосульфидные руды или руды из зоны окисления, в которой сульфиды и арсениды окислены атмосферным кислородом.

Для извлечения золота из сульфидных руд используются сложные многоэтапные технологии. Золото, добытое из месторождений, содержит различные примеси, поэтому его подвергают специальным процессам высокой очистки, которые производятся на аффинажных заводах.

Регенерация

Осуществляется действием 10 % раствора щелочи на растворы солей золота с последующим осаждением аффинажного золота на алюминий из горячего раствора гидрооксида.

Физико-химические характеристики

Аурум классифицируют как благородный металл (наряду с серебром, платиной и металлами ее группы). Такого названия они удостоились исходя из химических свойств: не ржавеют, не окисляются, не взаимодействуют с почти всеми химическими элементами.

Растворить золото способна «царская водка» – состав из азотной и соляной кислот высокой концентрации.

Металлы-лигатуры в сплавах с золотом и их свойства

В древности часто применялось более чистое золото, однако размер монет быстро менялся при интенсивном применении (они стирались), поэтому стали использовать другую технику производства драгметалла. Добавляли лигатуры, подбирали пропорции, которые позволили бы создать материал с наиболее подходящими характеристиками: высокой ценности и прочности. Учитывались свойства добавок. Список наиболее распространенных из них:

• серебро для мягкости: главным преимуществом введения такой лигатуры является возможность повысить ковкость, пластичность, кроме того, драгметалл приобретает более светлый оттенок, при выборе правильного соотношения становится белый, но, чем больше серебра, тем ниже ценность изделия;
• медь для красного оттенка: применяется с целью сплавления с золотом, позволяет изменить показатель прочности Au (изделия лучше противостоят механическим нагрузкам), а также его цвет – драгметалл приобретает красный оттенок, в отличие от серебра, добавление малой доли меди (14-15%) сделает его красным;
• никель для твердости: отличается повышенной твердостью, стойкостью к коррозии, что позволяет применять драгметалл в стоматологии, ювелирной промышленности, недостатком является риск развития аллергии при контакте изделий с кожей;
• палладий для тугоплавкости: чтобы получить материал более высокой твердости, меняется химическая формула – добавляют палладий, вместе с тем возрастает стоимость изделий, т. к. эта лигатура тоже относится к драгоценным металлам, а также способствует изменению цвета на более светлый (белый);
• платина для белизны: используют для изменения цвета сплава, достаточно увеличить содержание платины до 8,4%, чтобы получить белый драгметалл, кроме того, добавление такой лигатуры способствует росту упругости золота, температуры плавления, что несколько усложняет работу с изделиями;
• рутений для прочности: повышает показатель температуры плавления, в результате для изменения формы изделия нужно нагревать его сильнее, золото становится прочнее, но на его оттенок рутений не оказывает влияния;
• иридий для износостойкости: не используется для получения сплава другого цвета, но применяется с целью изменения свойств драгметалла, как результат, золото становится еще более упругим, чем при соединении с иридием, изделия намного хуже поддаются обработке;
• осмий для упругости: лигатура по степени воздействия имеет много общих свойств с рутением, иридием, при введении такого металла в состав изменяется температура плавления – она повышается, работать с материалом становится сложнее, но повышается упругость, его устойчивость к деформациям, однако точечный удар не перенесет;
• кадмий для плавкости: в отличие от осмия, иридия и прочих лигатур, кадмий, наоборот, снижает температуру плавления золотой смеси, что облегчает работу с ней, драгметалл становится более пластичным, но вместе с тем и хрупким, т. к. не всегда выдерживает механические нагрузки, оказываемые при эксплуатации изделия, кроме того, золотой сплав немного меняет цвет – появляется зеленоватый оттенок, но есть другие лигатуры для получения такого тона, кадмий чаще выполняет прочие задачи;
• цинк для зеленого оттенка: по свойствам напоминает кадмий, также способствует появлению зеленого цвета, но при выборе подходящей основы (лигатуры) можно устранить такой недостаток, кроме того, цинк увеличивает твердость материала, но вместе с тем его легче повредить, т. к. возрастает степень хрупкости, при точечных ударах изделие может быть разрушено, дополнительно к тому, лигатура способствует уменьшению температуры плавления;
• алюминий для пластичности и необычных оттенков золотых сплавов: один из видов лигатур, используемых при получении разных драгметаллов, алюминий вводится в состав сплава фиолетового цвета.

Интересно: Недавно был изобретен сверхтвердый металл – на основе Au и Ti (титан).

Драгоценные металлы и примеси

Пробы золота

Аурум мягок, твердость по шкале Мооса – лишь 2,5 единицы. Для практического применения необходимы другие свойства. Чтобы повысить прочность изделий, к основному металлу подмешивают другие. Такие добавки называются лигатурами.

Сколько в сплаве золота, а сколько – примесей, показывает проба. Это важнейшая характеристика, определяющая меру чистоты сплава, а с ней стоимость.

Она наносится на изделие производителем в виде маркировки, именуемой пробирным клеймом.

Сегодня классификация ведется по двум системам – метрической и каратной:

• Метрическая система показывает, сколько миллиграммов чистого золота содержит 1 грамм сплава.
• По Британской каратной системе, масса изделия разделена на 24 части, а цифра с буквой К показывает, сколько из этих частей – золото.

Сопоставление указанных систем проб:

Первая используется Россией, другими странами СНГ, Балтии. Вторая – США, Европой, странами Британского Содружества.

Карат для золота и драгоценных камней – разные понятия и единицы. Они обозначаются соответственно: K и ct.

Система проб

Во всех странах количество золота в сплавах контролируется государством. В России общепринятыми считаются пять проб золотых ювелирных сплавов: золото 375 пробы, 500, 585, 750, 958.

• 375 проба. Основные компоненты — серебро и медь, золота — 38 %. Отрицательное свойство — тускнеет на воздухе (в основном из-за образования сульфида серебра Ag2S). Золото 375 пробы имеет цветовую гамму от жёлтого до красного.
• 500 проба. Основные компоненты — серебро и медь, золота — 50,5 %. Отрицательные свойства — низкая литейность, зависимость цвета от содержания серебра.
• 585 проба. Основные компоненты — серебро, медь, палладий, никель, золота — 58,5 %. Проба достаточно высока, этим обусловлены многочисленные положительные качества сплава: твёрдость, прочность, устойчивость на воздухе. Широко применяется для изготовления ювелирных украшений.
• 750 проба. Основные компоненты — серебро, платина, медь, палладий, никель, золота — 75,0 %. Положительные свойства: подверженность полировке, твёрдость, прочность, хорошо обрабатывается. Цветовая гамма — от зелёного через ярко-жёлтый до розового и красного. Используется в ювелирном искусстве, особенно для филигранных работ.
• 958 проба. Содержит до 96,3 % чистого золота. Редко используется, так как сплав этой пробы является весьма мягким материалом, который не держит полировку и характеризуется ненасыщенностью цвета.
• 999 проба. Чистое золото.

Все сплавы выше 750 пробы не тускнеют на воздухе.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Виды золота

Классический вариант благородного металла – солнечно-желтый.
Чтобы разнообразить ассортимент, для ювелирной отрасли создают варианты разных оттенков. С этой целью заготовку из базового металла «разбавляют» примесями. Попутно они придают сплаву прочность.

Самых распространенных видов золота несколько.

Белое

Второй по распространенности вид металла.

Состав (%):

• золото – 58,5;
• медь – 21;
• никель (марганец) – 12,6;
• цинк – 7,9.

Проблемный компонент состава – никель. Это аллерген, в современных изделиях заменяемый марганцем, платиной либо палладием.

Зеленое

Изначально зеленым золотом именовали электрум – сплав самородного золота с серебром (которое количественно превалировало). Сегодня в ювелирных изделиях лидирует золото – 73%.

Красное, розовое

Красноватый оттенок металлу придает медь.

От ее количества в золотом сплаве зависит финальный оттенок:

• 25% – розовый;
• 50% – красный.

Эти виды – самые востребованные у ювелиров, поскольку медь делает изделия прочнее и дешевле.

Экзотика

Соединение аурума с редкими или нехарактерными для промышленности металлами создает образцы необычных оттенков:

Такие изделия бывают дороже классических образцов.

Уход за изделиями

Чтобы избежать порчи изделий, необходимо:

1. Снимать украшения перед проведением уборки, мытьем посуды, посещением бани, сауны.
2. Хранить изделия в специальном футляре или тканевом мешочке.
3. В конце каждого дня снимать украшения, протирать их сухой тряпкой или салфеткой.
4. Беречь изделие от попадания косметики, парфюма.

Если нужно очистить золото от налета, затемнений, можно воспользоваться домашними способами, специализированными средствами для чистки или отнести украшение в специализированную мастерскую.

Золото — драгоценный металл, применяющийся в разных сферах деятельности. Его популярность объясняется привлекательным видом, свойствами, техническими характеристиками. При добавлении других металлов можно изменить характеристики и свойства сплава.

Где используется

Веками золотой металл был материалом для монет и ювелирных украшений. Это статусный материал, из которого изготавливали царские, императорские короны, венцы, другие атрибуты власти. Истории известны золотые троны.

Сегодня добытое сырье распределяется по следующим направлениям (%):

• ювелирные изделия – 40;
• резервы национальных Центробанков и международных финансовых организаций – 25;
• инвестиционные счета – 25;
• промышленность, медицина – по 5.

Золотые монеты были в ходу как платежное средство вплоть до Первой мировой войны (1914 год). На них обменивали любую бумажную купюру.

Ювелирные изделия

Золото – материал номер один для верхнего ценового сегмента в ювелирном деле. В ювелирных изделиях оно великолепно само по себе и как оправа драгоценных камней.

Инвестирование

Драгоценный металл – проверенный объект сохранения и приумножения капитала.

Золотой запас есть в каждой стране. У России он измеряется тысячами тонн.

Семейную «кубышку» стараются создать обычные граждане:

• Традиционно люди вкладываются в банковские слитки или инвестиционные монеты.
• В сегменте ювелирных изделий объектом инвестирования признаны экземпляры с необычным провенансом (историей) либо авторства знаменитых брендов.

Если речь о выполненном серийно колечке, колье, брошке, разумными вложениями считаются изделия простых форм. При сдаче в ломбард или продаже потери в стоимости будут минимальными. В таких ситуациях даже самое замысловатое украшение из золота оценивается как лом, идущий на переработку. Принимается на вес по так называемой «технической» цене.

Золото в слитках

Крупнейшие золотые резервы в мире (на 2018 г).

Медицина

Фармакологией соединения аурума используются при изготовлении медпрепаратов для лечения ревматоидных артритов, туберкулеза, других недугов. Радиоактивный изотоп металла задействуется онкологами.

Изменились приоритеты при использовании благородного металла в стоматологии. До середины ХХ века престижным считалось иметь золотые зубы (коронки). Но сегодня драгоценный металл вытесняют металлокерамика, другие новейшие материалы. Зато желающие выглядеть молодо «вшивают» золотые нити под кожу.

Промышленность

Золотое сырье незаменимо в промышленности. Так, для радиоэлектроники это материал пайки. Им покрывают зеркала телескопов для обеспечения дальней космической связи, используют в передовых отраслях, включая нанотехнологии.

Благородный металл нашел применение даже в кулинарии. Кондитеры декорируют им готовые изделия.

Пищевая добавка Е175 – это съедобное золото.

Ученым удалось получить аурум из ртути, выбив «лишние» атомы. Мечта алхимиков сбылась, но себестоимость конечного продукта превысила рыночную на порядки.

Применение

Свойства драгоценного металла (устойчивость к коррозии, пластичность, ковкость) нашли ему место в жизни человека:

1. Промышленность, в основном электронная. Планшеты, телефоны, компьютеры не сделать без драгоценных металлов. Этот сектор промышленности потребляет с каждым годом все больше драгметалла.
2. Стоматология. Зубные протезы, коронки до сих пор пользуются спросом. Хотя здесь потребление идет на спад, появились более современные и надежные материалы.
3. Фармакология. Препараты, содержащие золото, применят при лечении туберкулеза, красной волчанки, ревматоидных артритов. В лечении онкологии стали применять изотопы металла. Исследования показывают, что радиоактивное золото может помочь в лечении СПИДа.
4. Пищевая промышленность. Желающие попробовать кофе, пиво, шоколадку с золотыми хлопьями уже могут это сделать. Золото официально зарегистрировано в качестве пищевой добавки. Запомните, не перепутайте — это Е175.
5. Ювелирные изделия поглощают львиную долю производства желтого металла.

Золотое кольцо с ситаллом

Интересно: журнал British Medical Journal опубликовал результаты исследования останков Дианы де Пуатье, фаворитки короля Франции Генриха II. В ее 60 лет она выглядела 30-летней. Причина (по выводу исследователей) в количестве золота, содержавшемся в костях и волосах останков фаворитки. Оно превышало норму в десятки раз. Диана принимала эликсиры с драгоценным металлом, которые ей привозили из Египта.

Имитации

Подделывать статусный металл умели со времен египетских фараонов. Это было несложно: золото слишком похоже на другие металлы и руды. Например, на поделочный камень пирит. Испанские конкистадоры отбирали его у индейцев, полагая, что это золото. В эту же ловушку попали старатели времен золотой лихорадки на Аляске.

Недаром пирит стали называть «золотом дураков».

Более благородные варианты: электрон (сплав аурума с серебром) и поликсен (платина плюс другие компоненты, придающие сплаву золотистость).

Человеком созданы следующие виды «золота»:

• Французское – медь + олово + цинк.
• Абиссинское – медь + цинк + аурум (0,5%).
• Немецкое (голдин) – медь + алюминий.

Есть другие разновидности фальсификаций на основе латуни: томпак, пинчбек, прочие.

Отличить такую подделку самостоятельно невозможно. Домашние методы – воздействие йодом, проверка ляпис-карандашом – позволяют опознать происхождение лишь поверхностного слоя.

Проверка на магнетизм помогает тоже не всегда.

Поэтому золотые украшения стоит покупать у проверенных продавцов и не сразу срывать бирку с пломбой. Можно отнести изделие ювелиру или в ломбард для дополнительной проверки.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Изделия из золота

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

Стоимость

Благородный металл дорог всегда. Сегодня его стоимость определяется на бирже. Там единицы измерения элитного товара – тройская унция (обозначается как oz) и грамм (г).

Тройская унция – это 31,1 г. Примерно как золотой кубик с ребром чуть менее 1,5 см.

Цена золотого металла постоянно меняется – соответственно состоянию экономики. Если ее «штормит», он дорожает. В спокойные времена деловые люди предпочитают другие финансовые инструменты.

Однако благородный аурум – выгодная долгосрочная инвестиция. За 20 лет, с начала тысячелетия, он подорожал всемеро – с $300 до $2000 за унцию.

Драгметаллы — в монеты

Власть золота над человеком в полной мере проявилась, когда из предмета роскоши «презренный металл» стал мерой стоимости товара — деньгами. Первыми догадались делать монеты из золота лидийцы.

Последний лидийский царь Крез (помните, конечно – «богат как Крез») придумал биметаллическую (золото-серебро) систему. Идея была такой удачной, что жила и процветала многие века.

Рекомендуем: МАРГАНЕЦ — мечта сталелитейщиков

Дарий, персидский царь, начал вместо клейма чеканить на монетах собственное изображение.

Монетарным стандартом между золотом и серебром часто был 1:10. Но соотношения постоянно менялись. В Древнем Египте серебро было дороже золота.

Сколько золота в колечке

Государства жестко контролируют меры чистоты, то есть содержание драгоценных металлов, в сплавах.

Для этого разработана система проб. Это определение количество чистого металла в сплаве. Это количество (проба) называется клеймом.

Важно: в России сплавы, содержащие более 30% драгметалла, должны иметь пробу.

Существует 4 системы проб. Самые популярные — каратная и метрическая.

Метрическая система принята в странах, подписавших Конвенцию о клеймении драгметаллов. Это Россия, Франция, Германия, Израиль, Кипр и еще несколько стран.

Британскую каратную систему предпочитают в Канаде, Швейцарии, США. Ирландцы мудро ставят на изделии обе пробы — каратную и метрическую. А Великобритания ставит метрическую пробу, но в описании товара указывает и каратную.

Познавательно: хотите пересчитать караты в метрическую пробу — умножьте число карат на 125 и разделите на 3. То есть, 18 каратное изделие будет соответствовать пробе 750 (18х125:3).

Пересчитаем метрическую пробу в караты — метрическую пробу умножаем на 24 и делим на 1000. То есть, изделие с пробой 750 будет соответствовать 18 каратам.