Повідомлення про золото коротко. Золото: властивості і отримання

Золото - благородний метал насиченого жовтого кольору з характерним блиском. У періодичній таблиці Менделєєва займає 79 місце. У хімії позначається як Au (Aurum). Про всіх мовах світу назву "золото" перекладається як "жовтий". Латинське ж слово aurum відносить нас до богині ранкової зорі Аврорі.

Люди добувають золото з незапам'ятних часів. Назва цього металу неодноразово зустрічається в Біблії, в тому числі і в перерахуванні дарів, принесених волхвами. Перша монета із золота з'явилася в Стародавній Лідії в 560 році до н.е.

Характеристики та види золота

Золото в чистому вигляді - дуже м'який метал. Його легко можна подряпати нігтем, тому для додання міцності при виготовленні прикрас, монет в золото додають срібло, мідь і платину.

У золота високий коефіцієнт щільності. Саме тому його легковидобувних. За своєю тяжкістю золото коштує на 6 місці, поступаючись лише платині, осмію, іридію, ренію і плутонію.

Золото - дуже пластично. Можна прокувати цей метал в листи, товщиною всього в ~ 0,1 мкм - так зване "сусальне золото".

Золото прекрасно проводить електрику і тепло. Цей метал не окислюється при нормальних умовах, не боїться кислоти. Розчиняється тільки в "царській горілці" і розчинах ціанистого калію або натрію.

Найпоширеніша класифікація золота - за кольором. Причому колір золота залежить від лігатури (доданих металів).

Традиційно жовте золото в ювелірних прикрасах - це сплав золота і срібла або міді. Якщо жовтий колір металу з червонуватим відтінком, значить, додали більше міді. Лимонно-жовте золото, характерне для прикрас з Європи, містить більше срібла.

Біле золото отримує при сплаві цього металу з платиною, нікелем або паладієм. Причому наявність нікелю в сплаві робить золото сильним алергеном.

Червоне золото здавна відомо на Русі. Його отримують шляхом сплаву з міддю. А для блиску додають трохи срібла.

Існує також синє, зелене, фіолетове і навіть чорне золото.

Залежно від складу лігатури визначають пробу золота. У Росії існує своя шкала проб:

. 375 проба - 38% золота плюс мідь і срібло. Таке золото швидко тьмяніє, але його легко полірувати.

. 500 проба - 50,5% золота плюс мідь і срібло. Це золото погано плавиться, з часом втрачає блиск.

. 585 проба - 59% золота плюс мідь, нікель, паладій і срібло. Відсотки доданих металів можуть відрізнятися.

. 750 проба - 75,5% золота плюс ті ж інгредієнти, що в золоті 585 проби. Це золото прекрасно зберігає блиск, має багату кольорову палітру.

. 999 проба - чисте золото, без домішок. Вироби з золота 999 проби - найдорожчі.

В інших країнах існує дещо інша шкала визначення лігатури.

Родовища і видобуток

Золото - найдавніший метал. Люди стали добувати золото практично одночасно з міддю, ще в епоху неоліту. Але при цьому, золото - досить рідкісний метал. Так, за приблизними підрахунками за всю історію людства було видобуто 165 тисяч тонн золота (станом на 2009 рік). Якщо відлити все це золото в один злиток, вийде куб зі стороною в 20 метрів. Для порівняння, такий же обсяг заліза в світі видобувається за 45 хвилин.

Найбагатші поклади золота - в ПАР. Далі йде Китай, США, Австралія і Перу. Росія в цьому списку тільки на 6 місці. Це обумовлено і тим, що свого часу Росія продала Аляску Америці. Ціна (в перерахунку на нинішні тарифи) склала 100 млн. Доларів. А через кілька років на Алясці виявили багатющі розсипи золота. Почалася "золота лихоманка", що збагатила економіку Америки на мільярди доларів.

Найбагатші поклади золота в Россі виявлені на Чукотці, в Красноярському краї і в Амурській області.

Метод видобутку золота залежить від видів покладів. Для видобутку самородків використовують метод промивання. На родовищах з розсіяним золотом застосовують метод амальгамування. Якщо в руді, що містить золото, міститься велика кількість домішок, то золото добувають методом ціанування або регенерації. При цьому використовують багатоетапні складні технології. Цю роботу проводять на афінажних заводах.

застосування золота

Статистика стверджує, що 90 відсотків видобутого золота зберігається або в банках як золотий запас країни, або у приватних осіб у вигляді ювелірних прикрас, монет та інших предметах. У промисловості використовують лише 10% видобутого золота.

В електротехніці золотом покривають поверхню контактів, роз'ємів, а також в якості припою.

Золочення металів застосовують для захисту їх від корозії.

Золото міститься в оболонці нейтронної бомби.

У харчовій промисловості золото зареєстровано як харчова добавка Е175.

Золото використовують для лиття скла. Тонка золота плівка в склі захищає від інфрачервоного випромінювання. А пропущений через таку прошарок ток надає склу протитуманні властивості. Так виготовляють скла для судів, кораблів, паровозів, літаків.

У медицині для виготовлення коронок і зубних протезів, для виготовлення ліків.

У косметології - для омолодження шкіри.

Але найбільше золото використовують для виготовлення ювелірних прикрас.

Ще це дуже гарний, і досить загадковий метал благородного жовтого кольору. Він має як матеріальну, так і історичну цінність.

«Золота» історія

Дана історія починається ще з давніх часів, адже саме цей матеріал дав початок новій ері - ері металів. Люди тоді звеличували його за незвичайний «сонячний» колір. Вважалося, що володіти цим металом можуть тільки благородних кровей люди. Це було престижно, адже золото завжди відігравало важливу матеріальну роль. Його можна було обміняти на що завгодно, а жінки прикрашали їм своє волосся і одяг. Крім плюсів були і мінуси. Золото - це багатство, а багатство часто призводило до хвилювань і війнам. Бажання володіти незалежністю було сильніше гуманності, і гинули люди. Дуже багато людей.

властивості золота

Золото, незважаючи на свою елегантність і красу, дуже важкий метал. Він не піддається практично ніяким хімічних впливів, чим і заслужив звання «благородний метал». Він дуже м'який і пластичний, тому кількість різних видів виробів із золота постійно зростає, але зайва крихкість не дозволяє використовувати його в чистому вигляді - тільки з додаванням срібла або міді. До речі кажучи, від процентного кількості цих матеріалів у виробі безпосередньо залежить їх колір. Хороша теплопровідність дозволяє також використовувати золото в виготовленні різного виду приладів.

Здобич

Видобуток золота - справа непроста, адже незалежно від того, що це найпопулярніший метал, він ще і низькоконцентрованого. Тобто, на великий простір доводиться мізерно маленьке його кількість. Наприклад, в Світовому океані дуже багато цієї породи, але вона настільки сильно розкидана по океанському дну, що добути його практично неможливо. Те ж саме стосується і земної кори. Але трапляються і багаті родовища. Головне, потрібно знати, де шукати. Види видобутого золота також безпосередньо залежать від місця видобутку. В землі шматочки золота крісталлообразном, а ті, що ближче до води - округлі.

У всі часи золотодобування була дуже прибутковою справою, але, насправді його не так вже й багато.

Цей метал, який підкорив землю і став одним з найголовніших металів, ніколи не втратить свою цінність. Люди приручили його. Навчилися змішувати і змінювати, робити красиві речі і обмінювати на корисні. Він завжди залишиться багатим металом і благородним.

Якщо це повідомлення тобі знадобилося, буда рада бачити тебе

Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Вступ

1. Історія відкриття елемента

2. Властивості золота

2.1 Фізичні властивості

2.2 Хімічні властивості

3. Проба золота

4. Знаходження золота в природі, його родовища

5. Способи отримання

5.1 Отримання золота з руди

5.2 Отримання злитків

6. Цікаві факти

висновок

Список літератури

Вступ

Дорогоцінними (благородними) називають вісім металів, виділених в окрему групу. До них відносяться золото, срібло, платина і метали платинової групи: паладій, родій, рутеній, осмій і іридій. У природі метали платинової групи супроводжують один одного і мають спільні властивості.

Основу для використання в ювелірній справі становлять Au, Ag, Pt. Провідне місце займають срібло і золото; найбільша кількість золотих сплавів, що володіють широкою гамою кольорів, використовуються самостійно. Золоті вироби також можуть бути виготовлені в поєднанні з сріблом і платиною.

Володіючи унікальними властивостями: красивим кольором, пластичністю, здатністю естетично гармонійно поєднуватися з емалями і дорогоцінним камінням, Стійкістю до тривалого впливу довкілля і т.п., благородні метали і сплави широко використовуються для виготовлення найрізноманітніших ювелірних виробів.

Всі благородні метали знаходять також різноманітне технічне застосування, головним чином, в електронній промисловості, приладобудуванні, космічній техніці. Володіючи виключно високу кислотостійкість, високою температурою плавлення, але в той же час підвищеною твердістю і крихкістю, метали платинової групи в ювелірній справі практично не застосовуються, але широко використовуються для виготовлення хімічного посуду, в точному приладобудуванні, медицині (рутеній), в якості еталонних зразків (сплав осмію з іридію), термоелектричних приладів (сплави платини з родієм) і т. п.

1. Історія відкриття елемента

Історія золота - це історія цивілізації. Перші крупиці цього металу потрапили в руки людей кілька тисячоліть тому, і тоді ж він був зведений людиною в ранг дорогоцінного.

Найбагатшою країною стародавнього світу вважався Єгипет. Не випадково під час розкопок поховань єгипетської знаті археологи знаходять багато прикрас та інших золотих предметів.

"Відблиски золота спалахнули скрізь, як тільки бризнув перший промінь ... Золото на підлозі, золото на стінах, золото там, в найвіддаленішому кутку, де поруч зі стіною стоїть труна, золото яскраве і світле, неначе б воно щойно вийшло зовсім нове з рук золотих справ майстри ... ", - писав один з учасників першого проникнення в могилу невідомого фараона, знайдену в 1907 році в Долині царів поблизу Фів, на лівому березі Нілу.

Через 15 років англійський археолог Говард Картер виявив там же гробницю фараона Тутанхамона, правив в XIV столітті до нашої ери. Тисячоліття зберегли тут безцінні твори стародавнього мистецтва, багато з яких зроблені з чистого золота. Мумія юного фараона лежала в золотій труні, весівшем 110 кг. надзвичайно красива маска Тутанхамона, виконана із золота і різнокольорових каменів виробів.

Приблизно два з половиною тисячоліття тому з'явилися перші золоті монети. Батьківщиною їх стала Лідія - могутнє рабовласницька держава, яке розташовувалося в західній частині Малої Азії. Лідія вела велику торгівлю з Грецією і своїми східними сусідами. Для зручності розрахунків при торгових угодах лідійці ввели в обіг золоту чеканну монету - статер.

Після завоювання Лідії перським царем Киром золоті монети почали карбувати і в інших країнах Близького і Середнього Сходу.

Перші російські золоті монети - гривенники і п'ятаки - з'явилися на початку XVII століття, випущені в обіг Василем Шуйський. При імператриці Єлизавети Петрівни з'явилася велика золота монета номіналом в 10 рублів, що отримала назву "імперіал".

Форма самородного золота різноманітна. Листочки, зерна, сфероїди, октаедри, палички і т. Д. Поверхня частинок самородного золота покрита плівками інших речовин, головним чином гідроксиду заліза, що ускладнюють вилучення золота при промисловому видобутку.

Самородне золото майже завжди містить срібло (в масовій частці від 5 до 30%) і майже завжди - мідь (в масовій частці до 20%), зрідка - метали платинової групи.

З напівкустарного промислу видобуток золота перетворилася в одну з найбільш сучасної галузей промисловості. Старательський лоток можна зустріти в наші дні тільки в музеї.

За всю історію людство добуло не більше 1000000 тонн золота. Якщо ця кількість золота уявити в ідеї куба, то висота його виявиться рівною всього 17 метрам. Тільки в земній корі, на думку геологів, укладено приблизно 100 мільярдів тонн золота.

Практично невичерпні запаси цього металу розчинені у водах річок, морів і океанів нашої планети (0,01-0,05мг / т). багато закордонних фірм ведуть зараз дослідження в цій області, може бути, в найближчі роки океан стане невичерпним золотим копалень.

Ученими також встановлено, що золото є в крові і тканинах живих організмів (0,1 - 0,4мг / кг).

На початку XVI століття іспанські та португальські завойовники знайшли більш прибутковий спосіб видобутку золота: вони піддали варварському грабежу стародавні держави Америки, відкритої в 1492 році Христофором Колумбом.

Накопичене за багато століть ацтеками, інками, майя та іншими народами Нового Світу, золото широким потоком хлинуло в Європу. У древніх народів, що населяли Латинську Америку, золото вважалося священним металом, металом бога Сонця.

Золото - один з найбільш важких металів. Саме це властивість дозволило Архімеда викрити в шахрайстві ювелірів сиракузского царя Герона, які виготовили на його замовлення золоту корону.

Чисте золото - дуже м'який і пластичний метал. Шматочок його з сірникову головку можна витягнути в дріт довжиною в кілька кілометрів або розкачати в прозорий блакитно-зелений лист площею 50 м 2.

Якщо дряпнути нігтем по чистому золоту, на ньому залишиться слід. Тому золото, що йде на ювелірні прикраси, зазвичай містить лігатури - добавки міді, срібла, нікелю, кадмію, паладію та інших металів, які надають золоту міцність.

Одне з найважливіших властивостей золота - його виключно висока хімічна стійкість. На нього не діють кислоти і луги. Лише "царська горілка" (суміш азотної і соляної кислот) здатна розчинити золото.

В даний час порівняно велика частка видобутого золота йде на виготовлення ювелірних виробів, прикрас, сувенірів і зубних протезів, попит на які продиктований насамперед модою і ціною на золото.

Використання золота в таких галузях промисловості, як електроніка, зв'язок, космічна техніка, хімія менше залежить від коливань цін на золото.

Безсумнівно, що якби не специфічні монетарні функції золота, цей метал набагато більш широко застосовувався б в техніці вже в даний час.

2. Властивості золота

2.1 Фізичні властивості

Колір золота яскраво-жовтий, якщо в ньому відсутні домішки. Але чисте золото (і то не зовсім) буває майже виключно в банківських злитках. У природному золоті і ювелірних виробах завжди є домішки срібла, міді та ін., Тобто фактично ми завжди маємо справу з сплавами золота з іншими металами. Колір природного золота може залежати від розміру часток. Наприклад, золото Балейского родовища Читинської області описано наступним чином: «Золото знаходиться в жилах зазвичай у вигляді дрібних частинок. Ці частинки іноді скупчуються, даючи пухкі сростки і скупчення, видимі неозброєним оком. Зовнішній вигляд цих скупчень такий, що вперше бачить їх спостерігач не дізнається в них золота. Це сіро-зелені плями досить непривабливого вигляду з тьмяним блиском або зовсім без блиску. Такого роду золото носить назву «зеленого» золота. Набагато рідше зустрічається так зване «жовте» золото, кілька відрізняється по виду і складу від «зеленого». Відношення кількості «зеленого» до «жовтої» приблизно становить 20: 1.

У ювелірній справі золотом іноді називають сплави, в яких власне золота менше 40%. Сплав, відомий як «біле золото», - це сплав золота з паладієм. Десята частина паладію надає зливка біло-сталевий відтінок. Платина забарвлює золото в білий колір навіть інтенсивніше паладію. Нікель теж дозволяє отримати золоті сплави білого кольору з ледь помітним жовтим відтінком. З білого золота виготовляють ювелірні прикраси з діамантами. Така оправа прекрасно відображає блиск каменів і ніби додатково їх висвітлює. У порівнянні з жовтим біле золото стійкіше до впливу атмосфери. Таким чином, колір сплавів залежить від кількості і складу домішок.

Табл.1. Колір золота в залежності від кількості і складу домішок

Частка золота,%	Частка домішок,%	Основний склад домішок	колір сплаву
		мідь, срібло, нікель; мідь, срібло
		нікель, цинк, мідь; паладій, срібло, мідь
		мідь, срібло
		срібло, мідь
		срібло, мідь
		мідь, срібло
		срібло, паладій, мідь

Золото - дуже м'який метал, його твердість 2,5-3,0 за 10-бальною шкалою твердості (шкалою Мооса). У польових умовах твердість перевіряють, перш за все, за допомогою ножа. Його вістрям проводять по поверхні досліджуваного мінералу. Якщо ніж залишає подряпину, значить твердість менше 5. Золото, має твердість 2,5-3,0, не тільки легко дряпається, але і при значному зусиллі ріжеться ножем. На ньому можна залишити слід навіть сильно прикусивши зубами. «На зуб» раніше пробували золоті монети. На підроблених монетах з міді зробити позначку зубами неможливо, а на золотій монеті маючи міцні зуби позначку поставити можна. Перевірка на твердість - це важливий тест для відмінності золота від схожих за кольором металів або мінералів. Золото легко полірується і володіє високою відбивною здатністю. Через дуже тонкі аркуші золота відмінно можуть проходити сонячні промені, При цьому теплова їх частина буде відображатися. З цієї причини, тонкі шари золота використовуються для тонованого скла сучасних хмарочосів в жаркому кліматі. Це дозволяє економити енергію, необхідну на те, щоб утримувати інтер'єр таких будівель в прохолодності протягом всіх гарячих літніх місяців. Подібні тонкі шари золота використовуються також в захисному шоломі космонавтів, щоб відображати великий потік інфрачервоних променів у відкритому космосі.

Золото має виняткову здатність розпорошуватися, давати частки, співмірні з довжиною світлової хвилі, нестися тоннами у вигляді дрібного пилу в річках, розсіюватися по підлозі, стінах і меблів золотосплавочних лабораторій і зникати з банківського обміну за рахунок стирання монет. При золотому обігу щорічно губилося від 0,01 до 0,1% ваги монети.

Золото має надзвичайно високу пластичність (тягучість) і гнучкість (розковується до товщини 8 10 -5 мм), тобто з одного грама золота можна отримати лист фольги площею до 1 м 2. Завдяки високій пластичності, золото може бути подрібнене, викривлене, здавлене, стисло, золоту можна додати різну форму, не ламаючи на частини. Фактично, жовтий метал може бути стовчені до напівпрозорості, може бути тонким, як аркуш паперу, і залишатися таким же гарним і блискучим. Виробництво тонколистового (сусального) золота дозволяє покривати їм куполи церков, обробляти палацові зали. З одного грама золота можна витягнути дріт довжиною 2610 м. Отримана нитка дуже тонка (діаметром 2 10 -6 мм), що необхідно сьогоднішньої електронної індустрії, де потрібно створювати електричні ланцюги в чіпах дуже маленьких розмірів. Через високу електричної провідності і стійкості до окислення, золото має великий попит в електронній промисловості. Зараз не дивно знайти золото в таких пристроях як телевізор, мобільний телефон, Калькулятор, не кажучи вже про більш складної електроніці. Висока гнучкість золота ще одна ознака, що дозволяє відрізнити золото від схожих мінералів. Наприклад, якщо покласти частку золота на твердий камінь і вдарити по ній молотком, то вона розплющило, а шматочок жовтого піриту розсиплеться на дрібні частинки.

Температура плавлення золота становити 1063? С, кипіння 2947? С. Розплавлене золото має блідо-зелений колір. Пари золота зеленувато-жовтого кольору. Всі метали, що входять до складу сплаву з золотом, знижують температуру його плавлення. При нагріванні золота і його сплавів вище температури плавлення золото починає випаровуватися, і летючість його тим вище, чим вище температура. Летючість золота в значній мірі зростає також в тому випадку, коли в сплаві присутні інші метали, що володіють летючими властивостями, наприклад, цинк, миш'як, сурма, телур, ртуть і ін. Сплави по своїх властивостях не схожі на ті метали, з яких вони утворилися . Так, наприклад, сплав золота з сріблом володіє значно більшою твердістю, ніж золото і срібло, але зате не має їх ковкості і тягучість. Те ж саме дає і домішка міді.

Золото має ще одне відмітна якість - це щільність золота. Його щільність - 19,3 г / см3 - означає, що воно важить в 19,3 рази більше, ніж рівний обсяг чистої води. Більш високу щільність мають тільки деякі метали платинової групи (індій - 22,6 г / см3). Частка золота в 2,5 рази важче, ніж така ж за розміром частка срібла, і приблизно в 8 разів важче шматка кварцу, який зазвичай знаходиться поруч із золотом. 1 кг золота можна представити у вигляді куба з ребром 37,3 мм або кулі діаметром 46,2 мм. Півсклянки золотого піску, добутого з розсипного родовища, також важить близько кілограма. Висока щільність золота - це властивість, яке найчастіше використовується для його вилучення з породи.

Щільність самородного золота трохи нижче, ніж хімічно чистого, і, в залежності від домішок в ньому срібла і міді, коливається в межах 18--18,5.

Табл. 2. Найважливіші фізичні властивості і діагностичні ознаки золота

властивості	значення
Колір риси (на неглазированной порцелянової платівці)
	металевий
Твердість за шкалою Мооса
Щільність при температурі 20єC
Температура, плавлення, ° С кипіння
Питома теплопровідність при температурі 0єC, Вт / (м К)
Опір при температурі 0?, Ом
Електропровідність по відношенню до міді,%
Межа міцності відпаленого золота при розтягуванні, МПа

2.2 Хімічні властивості золота

Золото (Au, від латинського Aurum) - хімічний елемент 1-ї групи періодичної системи таблиці Менделєєва, атомний номер 79, атомна маса 196,9665. Майже всі природне золото складається з ізотопу 197 Au. Валентність золота в хімічних сполуках зазвичай +1, +3. Сірка і кисень на золото не діють ні при якій температурі. Виняток - атоми золота на поверхні. При 500-700 ° С вони утворюють надзвичайно тонкий, але дуже стійкий оксид, що не розкладається протягом 12 годин при нагріванні до 800 ° С. Це може бути Au 2 O 3 або AuO (OH). Такий оксидний шар знайдений на поверхні крупинок самородного золота.

Не реагує золото з воднем, азотом, фосфором, вуглецем, а галогени з золотом при нагріванні утворюють сполуки: AuF3, AuCl3, AuBr3 і AuI. Особливо легко, вже при кімнатній температурі, йде реакція з хлорним і бромної водою. У побуті небезпеку для золотих кілець представляє йодна настоянка - водно-спиртовий розчин йоду і йодиду калію:

2Au + I2 + 2KI\u003e 2K

Луги і більшість мінеральних кислот на золото не діють. На цьому заснований один із способів визначення автентичності золота. Весь стовчений метал пересипається в порцелянову чашку, куди наливається азотна кислота в кількості, достатній для покриття всього металу. Чашку з кислотою і металом, при безперервному помішуванні скляною паличкою, підігрівають на примусі до кипіння. Якщо при цьому не відбувається розчинення металу і виділення бульбашок газу, то метал є золотом. Суміш концентрованих азотної і соляної кислот ( «царська горілка») легко розчиняє золото:

Au + HNO3 + 4HCl\u003e H + NO + 2H2O

Після обережного випарювання розчину виділяються жовті кристали комплексної золотохлорістоводородной кислоти HAuCl4 · 3H2O. Царську горілку, здатну розчиняти золото, знав ще арабський алхімік Гебер, що жив в 9-10 столітті. Менш відомо, що золото розчиняється в гарячій концентрованої селеновой кислоті:

2Au + 6H2SeO4\u003e Au2 (SeO4) 3 + 3H2SeO3 + 3H2O

У концентрованої сірчаної кислоти золото розчиняється в присутності окислювачів: йодної кислоти, азотної кислоти, діоксиду марганцю. У водних розчинах ціанідів при доступі кисню золото розчиняється з утворенням дуже міцних діціаноауратов:

4Au + 8NaCN + 2H2O + O2\u003e 4Na + 4NaOH

ця реакція лежить в основі найважливішого промислового способу добування золота з руд - ціанування.

Діють на золото і розплави з суміші лугів і нітратів лужних металів:

2Au + 2NaOH + 3NaNO3\u003e 2Na + 2Na2O,

пероксиди натрію барію:

2Au + 3BaO2\u003e Ba2 + 3BaO

водні або ефірні розчини вищих хлоридів марганцю, кобальту та нікелю:

3Au + 3MnCl4\u003e 2AuCl3 + 3MnCl2

тіонілхлорид:

2Au + 4SOCl2\u003e 2AuCl3 + 2SO2 + S2Cl2,

деякі інші реагенти.

Цікаві властивості мелкораздробленного золота. При відновленні золота з сильно розбавлених розчинів воно не випадає в осад, а утворює інтенсивно забарвлені колоїдні розчини - гідрозолі, які можуть бути пурпурно-червоними, синіми, фіолетовими, коричневими і навіть чорними. Так, при додаванні до 0,0075% -му розчину H відновника (наприклад, 0,005% -го розчину солянокислого гідразину) утворюється прозорий блакитний золь золота, а якщо до 0,0025% -му розчину H додати 0,005% -й розчин карбонату калію , а потім по краплях при нагріванні додати розчин таніну, то утворюється червоний прозорий золь. Таким чином, в залежності від ступеня дисперсності забарвлення золота змінюється від блакитний до червоної.

При розмірі часток золю 40 нм максимум його оптичного поглинання припадає на 510-520 нм (розчин червоний), а при збільшенні розміру частинок до 86 нм максимум зсувається до 620-630 нм (розчин блакитний). Реакція відновлення з утворенням колоїдних частинок використовується в аналітичній хімії для виявлення малих кількостей золота.

При відновленні з'єднань золота хлоридом олова в слабокислих розчинах утворюється інтенсивно забарвлений в темно-пурпурний розчин так званого кассіевого золотого пурпура (він названий так по імені Андреаса Касія, скловар з Гамбурга, що жив в 17 ст.). Кассиев пурпур, введений в розплавлену скляну масу, дає чудово забарвлене рубінове скло, кількість витрачається при цьому золота мізерно. Кассиев пурпур застосовується і для живопису по склу та фарфору, даючи при прожарювання різні відтінки - від слаборозовим до яскраво-червоного.

У геологічних процесах рухливість золота пов'язана з водними розчинами, що мають високу температуру (сотні градусів) і перебувають під високим тиском. Золото при цьому може знаходитися в формі різних простих і змішаних комплексів: гідроксильних, гідроксохлорідних, гідросульфідні. У низькотемпературних гідротермальних умовах, а також в біосфері, міграція золота можлива у вигляді розчинних металоорганічних комплексів.

У нормальних природних умовах золото стійко до різних типів мінеральних вод та атмосферної корозії. Частинки золота практично не змінюються з плином часу. Вироби з золота зроблені тисячі років тому зберігаються практично незмінними в землі і морській воді. Згодом вони не тільки не втрачають своєї цінності, але стають дорожчими. Така стійкість дає підставу відносити золото до групи благородних металів.

3. Проба золота

Кількісний вміст хімічно чистого золота (по масі) в природному твердому розчині або сплаві (виробі) виражається пробою. У міжнародній практиці застосовуються метрична (в більшості країн, в тому числі і в Росії) і каратная системи проб.

При метричній системі вміст металу визначається числом його одиниць в 1000 одиницях лігатурної маси розчину (сплаву), при каратной в 24 одиницях. До 1927 року в СРСР, а також в дореволюційної Росії, Діяла золотникова система проб, при якій вміст золота визначалося кількістю золотників в фунті лігатурної маси (1 російський фунт \u003d 409,5 г \u003d 96 золотникам; 1 золотник \u003d 4,27 г \u003d 96 часток; 1 частка \u003d 44,4 мг).

У метричній системі хімічно чистого золота відповідає 1000-я проба, а твердий розчин (сплав), наприклад, 750-ї проби, містить 750 частин хімічно чистого золота і 250 частин домішок, або ж 75,0% золота і 25,0% домішок .

Розрахунком встановлюється взаємне відношення і переклад різних систем проб. Наприклад, 450-я метрична проба вироби (сплаву) відповідає:

450/1000 ґ 96 \u003d 43,2 золотникової

і 550/1000 ґ 24 \u003d 10,8 каратной пробам.

Самородне золото володіє різною пробою (найбільш часто 940-900, 890-740, 680-600-й і вкрай рідко 550-й). Для виробництва ювелірно-побутових виробів зазвичай використовуються золоті сплави різної проби, так як золото в чистому вигляді занадто м'яке і легко стирається.

Ювелірним сплавів за рахунок додавання лігатурних кольорових металів (міді, срібла, рідше нікелю, паладію, цинку, кадмію та ін.) Надаються необхідні для механічної обробки властивості і бажаний колір. У таблиці 3 вказані найбільш часто використовувані для виробництва ювелірних прикрас сплави і співвідношення різних систем позначення їх проби, поширені в колишньому СРСР і Росії.

золото хімічний проба ювелірний

Табл.3. Проби і основний склад лігатури ювелірних золотих сплавів, прийнятих в колишньому СРСР і Російської Федерації

Система позначення проб
метрична	золотникова	каратная
* Проби Російської Федерації

4. Золото в природі

Золото в невеликих кількостях міститься в багатьох гірських породах. Середнє його вміст в літосфері (Кларк) становить 4,3 мг / т.

Золото міститься в організмах і в рослинах. Є припущення, що золото має певне значення для організму тварин. У золі рослин золото вперше виявлено французьким хіміком Клодом Луї Бертолле в XVIII столітті. За сучасними даними вміст золота в деяких гумусових ґрунтах досягає 0,5 г / т. Рослини, які ростуть на таких ділянках, поглинають золото, зосереджуючи його в кореневій системі, стеблах, стовбурах і в гілках. В даний час розроблені методи пошуку родовищ (біогеохімічні), засновані на виявленні ореолів з підвищеним вмістом золота в золі рослин.

Величезна кількість золота міститься в гідросфері. У всіх видах прісних вод його середній вміст становить близько 3 10-9% (0,03 мг / т), але іноді багато разів вище, наприклад, в підземних водах золоторудних родовищ вміст золота досягає близько 1 мг / т. На зміну змісту золота в підземних водах заснований один з методів пошуку золоторудних родовищ (гідрохімічний метод).

У морських водах вміст золота також коливається: в полярних морях - 0,05 мг / т, біля берегів Європи - 1-3 мг / т. Найбільш висока концентрація золота відзначається в прибережній зоні США - до 16 мг / т., В водах Карибського моря - 15-18 мг / т., В водах Мертвого моря - до 50 мг / т.

Океани насичуються золотом внаслідок принесення його грунтовими, підземний та поверхневими водами, за рахунок розпилення метеоритів, викидів вулканічних речовин і ряду інших природних джерел. Французькими дослідниками було з'ясовано, що сицилійський вулкан Етна кожен день викидає у вигляді дрібних частинок більше 2,5 кг і велика частина цього йде в океан. За підрахунками щороку в атмосфері Землі розпорошується приблизно 3,5 тис. Метеоритного речовини, що містять приблизно 18 кг золота, що становить за мільйон років десь 18 тис.т. Надходження золота в океани відбувається також з річковими і морськими взвесями, а також у вигляді розчинних металоорганічних комплексів. Чутки, які на золотоносних площах поверхневі і підземні водотоки містять, як правило, золото, яке перебуває в підвішеному стані, або розчинена золото, яке може досягти океану. Особливо великий перенесення золота річковими системами. Фахівці порахували, що тільки Амур в своїх водах за рік виносить в океан близько 8,5 т золота.

Загальна кількість золота в водах Світового океану оцінюється в 25-27 млн.т. Це надзвичайно багато. Людством за весь час видобуто близько 150 тис.т. Ведуться пошуки технологій вилучення золота з води океанів, запатентовані технічні рішення, Але прийнятних економічних показників видобутку золота з води поки не досягнуто.

У земній корі золото може перебувати в суцільних гірських масах - рудах або в зруйнованих гірських породах - розсипах. У першому випадку воно називається рудним, а в другому - розсипних золотом. Розсипи звичайно зустрічаються в долинах річок, потічків або сухих балок і утворюють більш-менш потужні пласти, прикриті шаром порожньої породи, так званими торфами. Золото знаходиться в розсипах у вигляді шматочків, лусочок, зерен і пилу.

Золото в рудних і розсипних родовищах зустрічається головним чином в сплавах з сріблом, міддю, залізом і іншими металами. Крім цих природних сплавів золота відомі також платіністое і родістое золото, до складу яких відповідно входять платина і родій. Найчастіше до складу самородної золота входить від 5 до 30% срібла. Відносно рідко, але все ж зустрічається в природі сплав золота з 30-40% срібла, який називається електрумом. Досить поширене в природі самородне МЕДІСТІМ золото, що складається з 74--80% золота, 2--16% срібла, 9--20% міді.

Найбільше в природі частинок золота розміром від частки мікрона до десятків мікронів. Такі частинки називаються дисперсними. Умовно вони діляться на Грубодисперсні і тонкодисперсні (високодисперсні). У грубодисперсних системах частинки мають розміри від 1 мкм і вище, в тонкодисперсних - від 1 нм до 1 мкм (0,001 мм).

Дисперсні частинки золота є в породах, у воді і в рослинах. Такі частинки видно тільки в електронний мікроскоп, їх не вдасться зважити на кращих мікроаналітичних вагах. Розрахункова маса частинки розміром 0,001 мм складає всього 0,00000001 мг, а межа зважування кращих мікроаналітичних ваг - 0,0001 мг. Кількість дрібних частинок золота незліченна. У кожному грамі золота укладено більше 100 мільярдів таких частинок. При величезній кількості дисперсних частинок їх вилучення представляє найбільшу складність і обходиться найдорожче.

Надзвичайно багато в природі також золотин розміром близько 0,01 мм. Найбільша Золотина цього класу (0,01 мм) має масу близько 0,00001 мг і її також неможливо зважити на мікроаналітичних вагах. У кожному грамі золота кількість таких частинок перевищує 100 мільйонів. Незважаючи на те, що золота дрібніше 0,01 мм в природі більше, ніж будь-якого іншого, воно знаходиться переважно в розсіяному стані. Іноді воно концентруються у вигляді включень в деякі мінерали (пірит, арсенопірит і т.п.), але якщо вільне золото розміром 0,01-0,1 мм потрапляє в річковий потік, то воно переважно розсіюється. Дрібні легкі золотинки вільно переносяться в підвішеному стані навіть при невеликій швидкості течії.

Золото крупніше 0,1 мм відноситься до «гравітаційному», тобто до такого, яке осідає у воді під дією сили тяжіння і утворює скупчення, вигідні для відпрацювання - розсипних родовищ. Витягнуте з розсипів золото часто називають «золотий пісок». Фактично так воно і є, частинки золота легко пересипаються і їх можна насипати в шкіряний мішечок (раніше так носили в кишені або сумці), золотий пісок можна зсипати в пляшку (в ній зручно ховати золото) або в будь-яку ємність.

Золотини розміром 8 мм і більше зазвичай мають масу понад 1 г і називаються самородками. Розрізняють самородки дрібні (1-10 г), середні (10-100 г), великі (100-1000 г), досить великі (1-10 кг) і гігантські (більше 10 кг). Однак іноді самородками називають також золотини «різко виділяються за розмірами серед інших частинок металу», і нижню межу маси самородка приймають 0,1 грама.

Найбільший самородок золота знайдений в Австралії - "Плита Холтермана" (285 кг разом з кварцом, чистого золота 83,3 кг); на Уралі знайдено самородок золота "Великий трикутник" (36,2 кг). Більшість великих самородків мають свої імена (Табл.4).

В останні десятиліття самородки почали шукати за допомогою металодетекторів (різновид міношукачів). Найбільший самородок знайдений металодетектором важить 27,2 кг. Його знайшов в Австралії в штаті Вікторія Кевін Хіллер (Kevin Hillier) 26 вересня 1980 року. Самородок названий «Рука Долі». Його розміри: 47 см в довжину, 20 см в ширину і 9 см завтовшки, проба 926. Кевін продав свій самородок в 1981 році за 1 000 000 доларів в казино «Золотий Самородок» в Лас-Вегасі.

Табл. 4. Найбільші самородки світу

рік знахідки	Місце знахідки	маса, кг	присвоєння назв	джерело відомостей
	Росія, Урал		«Великий трикутник»	В.В.Данілевскій
	Австралія, шт.Новий Південний Уельс		«Хандреуейт»	Дж.Салмон
	Австралія, Кінгоуер		«Блискучий Барклі»	Дж.Салмон
	Австралія, шт.Вікторія		«Доннолі»	В.І.Соболевскій
	Австралія, Балларат		«Бажаний»	В.І.Соболевскій
	Австралія, Балларат		«Канадець 1-й»	Дж.Салмон
	Австралія, шт.Вікторія			Дж.Салмон
	Каліфорнія			Дж.Салмон
	Австралія, район Сіднея		«Плита Холтермана»	В.І.Соболевскій
	Каліфорнія			Дж.Салмон
	Західна Австралія			Дж.Салмон
	Японія, о.Хоккайдо		«Японець»	В.І.Соболевскій
	Австралія		"Золотий орел"
	США, Калаверас			Дж.Салмон
	Каліфорнія		«Олівер Мартін»	Дж.Салмон
	Бразилія, шт.Пара
	Каліфорнія			Дж.Салмон
	Австралія			Д.С.Ньюбері
	Австралія, шт.Вікторія		«Леді Хотем»	Дж.Салмон
	західний Китай			Дж.Салмон
	Австралія, шт.Вікторія		«Канадець 2-й»	В.І.Соболевскій
	Каліфорнія		«Посейдон 2-й»	В.І.Соболевскій

Важко назвати інший метал, який в історії людства зіграв би більшу роль, ніж золото. У всі часи люди намагалися заволодіти золотом хоча б шляхом злочинів, насильств і воєн. Починаючи з первісної людини, що прикрашав себе золотими блискітками, намитими в пісках річок, і закінчуючи сучасним промисловцем, що володіє величезним виробництвом, людина у впертій боротьбі заволодів частиною природного багатства. Але ця частина золота незначна в порівнянні з кількістю розпорошеного в природі металу і з потребами і бажаннями самого людства. Сьогодні пошуки золота і його родовищ йдуть все посилюється темпом, з видобутку золота в усьому світі працює не менше п'яти мільйонів чоловік, а видобувається його близько трьох тисяч тонн щорічно. Природа дуже дбайливо зберігає свої скарби і вперто не віддає людині цей метал. В наші дні створена велика кількість золотодобувної, самої сучасної техніки, Але найбільший ефект на видобутку золота дають всі зростаючі знання людини про властивості золота.

5. Способи отримання

5.1 Отримання золота з руди

Витяг золота з руд і пісків розсипних родовищ проводиться гравітаційним і флотаційним обогащеніем.В разі видобутку з руд їх попередньо піддають дробленню і подрібнення. Золото з подрібненого матеріалу витягають або безпосередньо, або після його збагачення.

Одним з методів хімічного добування золота є амальгамація, відома з початку промислового видобутку дорогоцінних металів, але в даний час практично не використовується. по даному способу подрібнену руду обробляють ртуттю, яка вибірково змочує золото, утворюючи амальгаму, або ж витягають золото внаслідок тільки поверхневого амальгамирования його частинок. Амальгамування іноді поєднують з подрібненням. Очищену і промиту амальгаму віджимають для видалення надлишку ртуті; її рідку частину повертають на витяг Au, а віджату піддають відпарки - отгонке ртуті шляхом нагрівання. В результаті отримують чорнове золото, яке відправляють на переплавку.

Найбільш широко поширеним способом отримання золота є розчинення його в водному розчині ціаніду натрію або калію (після механічного вилучення великих часток) в присутності кисню. Оскільки вилучення золота різко зростає при підвищенні концентрації розчиненого кисню, частіше використовують чистий кисень, а не повітря. Добутий комплекс потім розкладають цинковим пилом або стружкою згідно реакції:

2NaAu (CN) 2 + Zn \u003d NaZn (CN) 4 + Auv.

Утворився шлам золота в суміші з надлишком цинкового пилу обробляють потім сірчаною кислотою, промивають, фільтрують і плавлять з добавкою флюсів. Отримане таким чином золото містить багато домішок, для очищення від яких його піддають афінаж.

Витяг золота з пісків розсипних родовищ зводиться до попереднього розпушення з наступним промиванням на шлюзі, що представляє собою похилий жолоб, покритий перфорованими сталевими листами, дерев'яними трафаретами або прядив'яними килимами, на яких затримуються частинки золота при промиванні водою золотоносних пісків.

Більш досконалими методами є: відсадження, вироблена за допомогою отсадочних машин, і видобуток за допомогою драг - складних агрегатів, в яких поєднується видобуток і вилучення золота.

Золото в даний час добувають за допомогою драг, що досягають висоти чотириповерхового будинку, оснащених автоматичними пристроями, приладами дистанційного керування, промисловими телевізійними установками. Потужна драга, яку обслуговують лише кілька операторів, замінює праця 12 тисяч старателів.

5.2 Отримання злитків

При виробництві напівфабрикатів (смуги, дріт та ін.) З чистого золота використовують злитки, що випускаються афінажних заводом.

найбільш ефективним способом отримання злитків із сплавів золота, що забезпечує високу продуктивність праці, якість металу і рентабельність виробництва, є метод безперервного лиття в водоохолоджувані кристалізатори або бесслітковой прокатка - суміщений метод безперервного лиття з наступною деформацією.

Вибір технологічного процесу і устаткування підприємств металургійної промисловості для нього визначається властивостями сплаву, номенклатурою і сортаментом напівфабрикатів. Одним з вирішальних факторів є ливарні властивості сплавів, визначальну роль в яких відіграють схильність до зональної ліквації, температурний інтервал кристалізації і властивості міцності в інтервалі температур затвердіння злитка.

Значна зворотна ізоляція здатна привести до шлюбу по хімічним складом, До нерівномірності властивостей в готових напівфабрикатах і спостерігається в сплавах, схильних до утворення широких двофазних областей в процесі кристалізації злитка.

Експериментальні дослідження і досвід промислового використання методу безперервного лиття дозволяють розділити сплави золота на три групи відповідно до їх ливарні властивості.

1. малолегованих сплави золота і сплави з вузькими температурними і концентраційними інтервалами кристалізації, при затвердінні яких не утворюються або утворюються незначні по ширині двофазні області. У цих сплавах практично відсутня схильність до ліквації. До цієї групи належать сплави таких складів,%: 75Au + 25Ag; 72,7Au + 27,3Ag; 60Au + 40Ag; 58,3Au _ 41,7Ag; 98Au + 2Cu; 91,6Au + 8,4Ag; 58,3Au + 41,7Ag; 37,5Au + 62,5Ag; Au-Pt з вмістом платини 15,7, 10 і 25%; сплави Au-Pd c 2-40% Pd; Au-Ni c 2-20% Ni; 98Au + 2Co; Au + 0,2Pd і ін.

2. сплави із середнім температурним і концентраційним інтервалами кристалізації, затвердевающие з утворенням двофазних областей і мають відносно невелику схильність до зональної ліквації. До другої групи сплавів відноситься більшість трикомпонентних ювелірних сплавів системи Au-Ag-Cu типу ЗлСрМ 75-12,5; ЗлСрМ 58,3 - 8,0; ЗлСрМ 33,5 - 33,5 і ін.

3. сплави з широким температурним і концентраційним інтервалами кристалізації, затвердевающие з утворенням значних двофазних областей, що володіють високою схильністю до зональної ліквації і широким діапазоном міцності в інтервалі температур затвердіння. До цієї групи належать золоті припої (58,3Au + 19Ag + 18Cu + 3Cd + 2Zn; 60Au + 10Ag + 20Cu + 10Cd) і ряд багатокомпонентних сплавів типу Au-Ag-Pd-Cu.

Кожній групі сплавів повинна відповідати найбільш раціональна технологічна схема напівбезперервного лиття.

Аналіз сучасних методів лиття злитків дозволяє виділити три основні напрями, за якими будуть розвиватися способи безперервного лиття:

1) Напівбезперервне або безперервне лиття на вертикальних, що не залежать від плавильних печей установках з водоохолоджуваними кристалізаторами ковзання;

2) бесслітковой прокатка (безперервне лиття з суміщенням процесу прокатки);

3) безперервне лиття заготовки і готових напівфабрикатів на установках з вертикально або горизонтально вмонтованими в плавильну піч кристалізаторами.

Для сплавів золота всіх перерахованих груп найвищі техніко-економічні показники в поєднанні з високою якістю металу дає метод напівбезперервного лиття на вертикальних установках.

Цей метод призначений для лиття злитків, що деформуються в гарячому і холодному станах. Завдяки його застосуванню повністю вирішується проблема масового виробництва високоякісних напівфабрикатів із сплавів золота.

Плавку золота і його сплавів виробляють в графітно-шамотних тиглях на високоякісних індукційних установках різної потужності. Сплави золота з високим вмістом платини або паладію плавлять в алундові тиглях, так як обидва металу схильні поглинати вуглець з матеріалу тигля.

Захисні флюси і захисно-рафінувальні флюси для сплавів золота - це прожарений березовий вугілля, борнокіслий натрій, одержуваний при нагріванні до плавлення бури (Ba 2 B 4 O 7 5H 2 O). При плавленні бура повністю втрачає кристалізаційну воду. Застосовують також безводний вуглекислий натрій (Na 2 CO 3) в суміші з борнокіслим натрієм, кальциновану соду, CaO, CaCl 2, NaCl 2, BaCl 2 або суміші зазначених солей з прожареним березовим вугіллям в залежності від компонентів сплаву.

При підготовці шихтових матеріалів для плавки сплавів золота необхідно звертати особливу увагу на чистоту матеріалів від шкідливих домішок. Однієї з найбільш шкідливих домішок у всіх ювелірних сплавах (системи Au-Ag-Cu) є свинець: він не розчиняється в золоті в рідкому стані, Не утворює інтерметалліді Au 2 Pd і AuPd 2. допустима кількість Pd обмежують, тому 0,005%. При більш високому вмісті свинцю пластичність сплавів різко падає, а при більш 0,06% Pd золото стає крихким. Таке ж шкідливий вплив і за таким же механізмом (виділення тендітних интерметаллидов по межах зерен) надає телур, його зміст в сплавах не повинно перевищувати 0,01%. Різко пластичність золота знижує вісмут; хоча його гранична розчинність в золоті в межах декількох відсотків, допустимий вміст 0,01%.

6. Цікаві факти

· Щоб отримати одну-єдину унцію золота - приблизно стільки міститься в звичайному обручці, - потрібно виробити більше 250 тонн грунту і руди.

· Наукою доведено, що в крові кожної людини міститься золото. І хоча концентрація його в організмі надзвичайно мала, але лікарі-гомеопати стверджують, що і в таких кількостях цей метал фізіологічно активний.

· Для збереження молодості золото застосовується в пластичної хірургії. Для цього найтонші нитки з цього металу товщиною всього кілька мікронів за допомогою спеціального провідника вводяться під шкіру. Через кілька тижнів навколо кожної з них формується еластична колагенова тканина, яка стає «каркасом» для шкіри.

· У медицині широке застосування отримали препарати, що містять сполуки сонячного металу, для лікування ревматоїдного артриту та поліартриту.

висновок

Золото - метал красивого жовтого кольору з сильним блиском, в'язкий, м'який, ковкий, тягучий (з одного грама золота можна витягнути дріт довжиною 3,5 км); хімічно дуже стійкий - розчиняється в "царській горілці" (суміші соляної та азотної кислот), а також в ртуті, розчинах ціаністих лугів, хлорного і бромної воді. Рідко в чистому вигляді, частіше у вигляді сплаву з іншими металами золото застосовується для виготовлення всіх без винятку ювелірних прикрас і як матеріал декоративного покриття при золоченні недорогоцінних металів. У ювелірній справі (за рахунок введення в сплави спеціальних легуючих добавок) широко використовується золото білого, жовтого, червоного, зеленого, рожевого і навіть чорного і блакитного кольору, причому така багатобарвність нерідко властива одному виробу. Ювеліри охоче застосовують золото в поєднанні з платиною, сріблом, корозійностійкої сталлю, титаном, чорним деревом.

Список літератури

1.Журнал «National Geographic Росія», лютий 2009 рік

2. Меретуков М.А, Золото: хімія, мінералогія, металлургія- Москва, Видавничий дім «Руда і метали», 2008 - 528с.

3. http://zolotodb.ru/

Розміщено на Allbest.ru

подібні документи

Дослідження хімічних сполук золота в природі. Вивчення його фізичних і хімічних властивостей. Використання золота в промисловості, стоматології і фармакології. Аналіз ціанідний способу добування золота з руд. Очищення і осадження з розчину.

презентація, доданий 10.03.2015


Комплексне вивчення елементів періодичної системи Менделєєва, історії відкриття і форм знаходження золота в природі. Дослідження корінних родовищ, фізичних і хімічних властивостей золота і його сполук, способів отримання і областей застосування.

курсова робота, доданий 17.11.2011


Ознайомлення з атомним вагою, температурою плавлення і щільністю золота - металу жовтого кольору з яскраво вираженим блиском. Ухвалення законодавства Російської Федерації переліку проб золотих сплавів. Методи отримання білого, рожевого і червоного золота.

презентація, доданий 28.08.2014


Поняття сплавів, їх типи і класифікація. Опис фізико-хімічних, механічних, технологічних і ливарних властивостей металів і сплавів. Процес отримання чавуну і сталі. Хімічні елементи, що застосовуються для легування. Різновиди сплавів золота.

реферат, доданий 09.05.2012


Сутність циклічних процесів перетворення і переміщення з'єднань і окремих хімічних елементів. Різноманітність хімічних форм знаходження золота в природних умовах. Малий, великий і пов'язаний з людською життєдіяльністю кругообіг золота.

реферат, доданий 17.10.2010


Поширеність золота в природі: мінерал (твердий розчин срібла в золоті), природний амальгам і хімічні сполуки - соленіди і теллуріди. Класифікація родовищ золота: корінні і розсипні. Хімічні і фізико-механічні властивості золота.

реферат, доданий 21.04.2009


Історія відкриття кисню. Знаходження елемента в таблиці Менделєєва, його входження до складу інших речовин і живих організмів, поширеність в природі. Фізичні та хімічні властивості кисню. Способи отримання і області застосування елемента.

презентація, доданий 07.02.2012


Історія і походження назви міді, її знаходження в природі. Фізичні та хімічні властивості елемента, його основні з'єднання. Застосування в промисловості, біологічні властивості. Знаходження срібла в природі і його властивості. Відомості про золото.

курсова робота, доданий 08.06.2011


Електронна будова і ступеня окислення олова. Знаходження елемента в природі і спосіб отримання. Хімічні та фізичні властивості металу і його з'єднань. Олов'яні кислоти. Вплив олова на здоров'я людини. Область застосування металу і його сплавів.

курсова робота, доданий 24.05.2015


Полі-3,4-етілендіоксітіофен: синтез і електрохімічні властивості. Структура і електрохімічні властивості композитних плівок з включеннями частинок золота. Отримання композитних матеріалів на основі плівок PEDOT з включеннями частинок дисперсного золота.

Рутеній, родій, паладій, осмій, іридій і іноді реній. Ця назва перераховані вище метали отримали завдяки високій хімічній стійкості. Золото дуже цінується у всьому світі ще з найдавніших часів. Про його особливої \u200b\u200bцінності говорить той факт, що будь-який середньовічний алхімік вважав метою свого життя отримати золото з інших речовин, найчастіше в якості вихідного використовувалася. Існують легенди, що деяким, таким як Ніколя Фламель, це навіть вдалося.

Золото і його історія

Неймовірно, але золото - найперший метал який дізналося людство! Його відкриття датується епохою неоліту, тобто приблизно 11000 років тому! Золото широко використовувалося в усіх найдавніших цивілізаціях, його називали «царем металів» і позначали тим же ієрогліфом, що і сонце. Існують археологічні знахідки золотих прикрас, які були виготовлені в третьому тисячолітті до н. е.
Вся історія людства знаходиться в тісному зв'язку з золотом. Переважна більшість воєн до початку застосування нафти велося саме через це благородного металу. Як влучно підмітив Гете в своєму «Фаусті»: «Люди гинуть за метал!». Золото стало однією з передумов Великих географічних відкриттів, тобто періоду в історії, під час якого європейці відкривали нові материки і морські маршрути в Африку, Америку, Азію і Океанію. У XV столітті через кризу економіки і постійних воєн мала місце гостра нестача дорогоцінних металів для виготовлення грошей, тому королівські двори шукали нові торгові ринки, а, головне, місця, де багато дешевого золота. Саме так ми дізналися про існування Америки і Австралії!

Золота маска (Таїланд)

Спочатку людство використало золото тільки для виготовлення прикрас і предметів розкоші, але поступово стало служити засобом обміну, тобто початок виконувати функцію грошей. У такій якості золото застосовувалося ще за 1500 років до н. е. в Китаї і Єгипті. В державі Лідія (територія сучасної Туреччини), яке володіло величезними родовищами золота, вперше почали карбувати золоті монети. Кількість золота в цій державі перевершувало всі наявні на той момент запаси цього металу в інших державах настільки, що ім'я лидийского царя Креза увійшло в приказку і стало синонімом незліченної багатства. Кажуть «Багатий, як Крез».
В середні віки і пізніше основним джерелом золота була Південна Америка. але в початку XIX століття були відкриті великі родовища золота на Уралі і в Сибіру, \u200b\u200bтому протягом кількох десятиліть Росія займала перше місце по його видобутку. Пізніше були відкриті багаті родовища в Австралії і ПАР. Таким чином відбулося різке збільшення видобутку золота. До цього часу поряд з золотом з дорогоцінних металів для виробництва монет використовувалося срібло. Але приплив золота з вищезазначених країн забезпечив витіснення срібла. Тому вже до початку XX століття золото утвердилося в якості стандарту. Саме по собі золото рідко використовується в якості матеріалу для монет, тому що воно дуже м'яке і пластичне (1 грам золота можна розтягнути на 1 км), а тому швидко стирається, в основному його використовують у вигляді сплавів, що підвищують твердість матеріалу. Але спочатку монети чеканилися з чистого золота і одним із способів перевірки монети було спробувати її «на зубок», монету затискали зубами, якщо залишався пристойний слід, вважалося, що монета не фальшива.

Золоті монети світу

Поширення золота в природі

Золото не дуже сильно поширене на нашій планеті, але і не є рідкістю, зміст його в літосфері близько 4,3 · 10 -7%, а в одному літрі морської води його міститься близько 4 · 10 -9 м Деяка кількість золота знаходиться в грунті, звідти його отримують рослини. Кукурудза є відмінним джерелом природного золота для харчування людини, ця рослина має здатність концентрувати його в собі. Видобуток золота вкрай складне заняття, саме за рахунок цього воно і має таку високу ціну. Як кажуть геологи, «золото любить самотність», тому що найчастіше його знаходять у вигляді самородків, тобто воно знаходиться в руді в чистому вигляді. Лише у вкрай рідкісних випадках зустрічаються сполуки золота з вісмутом і селеном. Дуже невелика його кількість є в магматичних гірських породах, в застиглій лаві. Але з них добути золото коштує ще більшого праці, а зміст його дуже низька. Тому спосіб видобутку з магматичних порід не знаходить застосування через свою нерентабельність.
Основні запаси золота зосереджені в Росії, ПАР і Канаді.

Хімічні властивості золота

Найчастіше золото має валентність рівну +1 або +3. Це дуже стійкий до агресивного впливу метал. Золото зовсім не схильне до окислення, тобто кисень при нормальних умовах не робить на нього ніякого впливу. Однак, якщо нагріти золото вище 100 ° C на його поверхні утворюється дуже тонка окісна плівка, яка не зникає навіть при охолодженні. При температурі 20 ° C товщина плівки дорівнює приблизно 0,000001 мм. Сірка, фосфор, водень і азот не реагують з золотом.
Золото не схильне до дії кислот. Але тільки в тому випадку якщо вони діють на нього окремо. Єдиною чистої кислотою, в якій можна розчинити золото, є гаряча концентрована селеновая кислота H 2 SeO 4. При кімнатній температурі благородний метал розчиняється в так званій «царській горілці», тобто суміші «азотна кислота + соляна кислота». Також при нормальних умовах золото дуже піддається впливу розчинів йодиду калію і йоду.

застосування золота

З найдавніших часів золото використовується в ювелірному мистецтві, в якості предметів розкоші і влади. Завдяки своїй винятковій пластичності і ковкості ювеліри можуть створювати з цього металу справжні витвори мистецтва. У промисловості золото використовується у вигляді сплавів з іншими металами. По-перше, це підвищує міцність сплаву, а по-друге, здешевлює виробництво. Вміст золота в сплаві називають «пробою», яка виражається якимось цілим стандартним числом. Наприклад, в кілограмі сплаву 750 проби міститься 750 грамів золота. Решта 250 - це інші домішки. Отже, чим вища проба, тим вищий вміст золота в сплаві. Існує стандарт на це зміст: використовуються 375, 500, 585, 750, 900, 916, 958 проби.

Чи знаєте ви, що?

Для того щоб виготовити одне золоте кільце, потрібно переробити тонну золотовмісної руди!

Золотий годинник - ознака багатства

В інших галузях промисловості золото застосовується для різних цілей в хімічному і нафтохімічному виробництвах, в енергетиці та електроніці, в авіації і космічній техніці. Цей благородний метал використовується всюди, де ні в якому разі небажана поява корозії. Також воно широко застосовується в медицині з незапам'ятних часів через стійкості до окислення. У єгипетських гробницях були знайдені мумії із золотими коронками зубів. В даний час для зубних протезів та коронок використовуються золоті сплави підвищеної міцності. Крім цього золото використовується у фармакології. Тут використовують різні сполуки дорогоцінного металу, які входять як до складу препаратів, так і застосовуються окремо. Золоті нитки використовують у косметології, тут вони допомагають омолодженню шкіри.

Чи знаєте ви, що?

У японському місті Сува працює завод, на якому з попелу, що залишився після спалювання промислових відходів добувають золото! Причому в цьому попелі його зміст більше, ніж в будь-який золотоносної шахти. Цей факт пояснюється тим, що в місті дуже багато заводів виробляють електроніку, в якій широко застосовується цей благородний метал.

Підведемо підсумок. Золото зберігає своє інвестиційне, промислове, ювелірне і медичне призначення протягом вже декількох тисячоліть і подібна тенденція навряд чи перерветься в доступному для огляду майбутньому. Золото завжди буде уособленням розкоші і багатства!

Виконав: студент групи СП - 00 - Д1 Іванов Сергій Тихонович

Перевірив: Єгоров С.Н.

Волгодонськ

У зв'язку з швидкими темпами розвитку техніки зв'язку, електронної, авіаційної, космічної та інших галузей промисловості значно виріс інтерес до золота. В даний час розроблено велику кількість нових сплавів золота, а так само технологічні процеси нанесення покриття золотом і отримання багатошарових матеріалів.

Поширеність золота в природі

У земній корі міститься золота в 20 разів менше, ніж срібла, і в 200 разів менше, ніж ртуті. Нерівномірний розподіл золота в різних частинах земної кори ускладнює вивчення його геохімічних особливостей. У морях і океанах міститься близько 10 млрд. Т золота. Приблизно стільки ж міститься золота в річкових і підземних водах.

Підвищений вміст золота виявляють у водах джерел і річок, що протікають в золотоносних районах. У природі золото знаходиться головним чином в самородному вигляді і є мінерал, який є твердим розчином срібла в золоті, що містить до 43% Ag, з домішками міді, заліза, свинцю, рідше вісмуту, ртуті, платини, марганцю та інших елементів. Крім того золото зустрічається у вигляді природних амальгам, а також хімічних сполук - соленідов і теллуридов. За розміром частинок самородне золото ділиться на тонкодисперсное (1 - 5 мкм), пиловидне (5 - 50 мкм), дрібне (0,05 - 2 мм) і велике (більше 2 мм). Частинки масою більше 5 г відносяться до самородка. Найбільші самородки - "" Плита Холтермана "" (285 кг) і "" Бажаний Незнайомець "" (71 кг) знайдені в Австралії. Знахідки самородків відомі в багатьох районах Уралу, Сибіру, \u200b\u200bЯкутії і Колими. Самородне золото концентрується в гідротермальних родовищах.

Родовища золота діляться на корінні і розсипні. Родовища золота формувалися в різні геологічні епохи на різних глибинах - від десятків метрів до 4 - 5 км від поверхні землі. Корінні родовища представлені жилами, системами жив, покладами і зонами прожилково - вкраплених руд протяжністю від десятків до тисяч метрів. Протягом тривалого періоду історії землі гори руйнувалися і вода забирала все, що не розчинялося в річках. Одночасно відділялися важкі мінерали від легких і накопичувалися в місцях, де швидкість течії мала. Так утворилися розсипних родовищ з концентрацією щодо великого золота. Як правило, промислові розсипи утворюються відносно недалеко від корінних родовищ. Певна частина мікроскопічних часток золота залишається в розсипах, однак внаслідок неможливості його вилучення воно практичного значення не має. Частина мікроскопічних і колоїдних частинок золота несеться водними джерелами в моря, океани і озера, де воно неуважно у вигляді найтонших суспензій або перебуває в мулистих опадах. Таким чином в результаті дії ерозійних процесів велика частина золота безповоротно втрачається.

Хімічні властивості

Незважаючи на те що золото в періодичної системі Д. І. Менделєєва знаходиться в одній групі з сріблом і міддю, його хімічні властивості набагато ближче до хімічними властивостями металів платинової групи. Електродний потенціал пари Au - Au (111) дорівнює - 1,5 В. Внаслідок такого високого значення на золото не діють розбавлені і концентровані HCI, HNO, HSO. Однак в HCI воно розчиняється в присутності таких окислювачів, як двоокис магнію, хлористе залізо і мідь, а також під великим тиском і при високій температурі в присутності кисню. Золото легко розчиняється також в суміші HCI і HNO (царська горілка). У хімічному відношенні золото - малоактивний метал. На повітрі воно не змінюється, навіть при сильному нагріванні. Золото легко розчиняється в хлорним воді і в аерованих розчинах ціанідів лужних металів. Ртуть також розчиняє золото, утворюючи амальгаму, яка при вмісті більш 15% золота стає твердою. Відомі два ряди сполук золота, відповідальні ступенів окислення +1 та +3. Так, золото утворює два оксиду - оксид золота (1), або закис золота, AuO і оксид золота (111), або окис золота, AuO. Більш стійкі сполуки, в яких золото має ступінь окислення +3. З'єднання золота легко відновлюються до металу. Восстановителями можуть бути водень під великим тиском, багато метали, що стоять у ряді напруг до золота, перекис водню, двох хлористе олово, сірчанокисле залізо, треххлорістий титан, окис свинцю, двоокис марганцю, перекису лужних і лужноземельних металів. Для відновлення золота використовують також різні органічні речовини: мурашину і щавлеву кислоти, гідрохінон, гідразин, метол, ацетилен і ін. Для золота характерна здатність до утворення комплексів з киснем і серосодержащими лигандами, аміаком і амінами внаслідок високої енергії освіти відповідних іонів. Найчастіше зустрічаються сполуки одновалентного і тривалентного золота. Часто їх розглядають як складні молекули, що складаються з рівного числа атомів Au (1) і Au (3). Трехвалентное золото - дуже сильний окислювач, воно утворює багато стійких з'єднань. Золото з'єднується з хлором, фтором, йодом, киснем, сіркою, телуром і селеном.

Фізико-механічні властивості

Золото давно є об'єктом наукових досліджень і відноситься до числа металів, чиї властивості вивчені досить глибоко. Атомний номер золота 79, атомна маса 197.967, атомний об'єм 10.2см / моль. Природне золото моноізотопному і в нормальних умовах інертно по відношенню до більшості органічних і неорганічних речовин. Золото має гранецентрированную кубічну решітку і не зазнає аллотропических перетворень. Постійна решітки а становить 4.07855 А при 25 С, що відповідає значенню 4.0724 А при 20 С. Вплив тиску на щільність золота показано на малюнку:

0 100 200 300 400

Великі розбіжності існують в результаті вимірювання температури плавлення золота - від 1062.7 до 1067.4 С. Як правило, температурою плавлення золота вважають +1063 С. Теплота сублімації золота при 25 С дорівнює 87.94 ккал. Поверхневий натяг розплавленого золота становить 1.134 Дж / м. Теплопровідність золота l при 20 С становить 0.743 кал і мало змінюється з підвищенням температури. При низьких температурах спостерігається максимум теплопровідності при 10 К. Температурний коефіцієнт електроопору при 0 - 100 С дорівнює 0.004 С. Опромінення, наклеп і гарт золота призводять в результаті утворення дефектів решітки до невеликих змін параметра решітки та обсягу металу. Однак ці зміни дуже незначні, лінійні розміри змінюються лише на кілька сотих відсотків. У процесі відпалу відбувається термічний повернення властивостей, зміна яких було викликано дефектами решітки. Для чистого золота характерні низьке значення межі міцності s - близько 13 - 13.3 кгс / мм - і високе значення відносного подовження - порядку 50% - в відпаленого стані. Межа плинності s також дуже низький, він дорівнює 0.35 кгс / мм. Зміцнення в процесі пластичної деформації вельми не значно внаслідок схильності золота до рекристалізації в процесі деформування.

Застосування золота в науці і техніці

Тисячоліттями золото використовувалося для виробництва ювелірних прикрас і монет, а застосування золота для зубопротезування ще стародавнім єгиптянам. Застосування золота в скляної промисловості відомо з кінця XVII ст. Золоту фольгу, а пізніше гальванопокриття золотом широко застосовували для золочення куполів церковних храмів. Лише останні 40 - 45 років можна віднести до періоду чисто технічного застосування золота. Золото має унікальний комплексом властивостей, якого не має жодної інший метал. Воно має найвищу стійкістю до дії агресивних середовищ, з електро - і теплопровідності поступається лише сріблу і міді, ядро \u200b\u200bзолота має велике перетин захоплення нейтронів, здатність золота до відбиття інфрачервоних променів близька до 100%, в сплавах воно володіє каталітичними властивостями. Золото дуже технологічно, з нього легко виготовляють надтонку фольгу і микронную дріт. Покриття золотом легко наносять на метали і кераміку. Золото добре паяется і зварюється під тиском. така сукупність корисних властивостей послужила причиною широкого використання золота в найважливіших сучасних галузях техніки: електроніці, техніці зв'язку, космічної та авіаційної техніки, хімії.

Слід зазначити, що в електроніці на 90% золото використовують у вигляді покриттів. Електроніка та пов'язані з нею галузі машинобудування є основними споживачами золота в техніці. У цій області золото широко використовують для з'єднання інтегральних схем зварюванням тиском або ультразвукової зварюванням, контактів штепсельних роз'ємів, як тонких дротяних провідників, для пайки елементів транзисторів і інших цілей. В останньому випадку особливо важливо те, що золото утворює легкоплавкіевтектики з індієм, галієм, кремнієм і іншими елементами, які володіють провідністю певного типу. Крім технологічних удосконалень в електроніці, для ряду деталей і вузлів замість золота стали використовувати паладій, покриття оловом, сплавами олова зі свинцем і сплавом 65% Sn + 35% Ni з золотим подслоем. Сплав олова з нікелем має високу зносостійкість, корозійну стійкість, прийнятною величиною контактного опору і електропровідністю. Незважаючи на те що в даний час витрата золота в електроніці безперервно зростає, вважається, що він міг бути на 30% вище, якби не заходи, спрямовані на економію золота.

У мікроелектроніці широко застосовують пасти на основі на основі золота з різним електроопору. широке використання золота і його сплавів для контактів слаботочной апаратури обумовлено його високими електричними і корозійні властивості. Срібло, платина і їхні сплави при використанні в якості контактів, комутуючих мікроструми при мікронапруги, дають набагато гірші результати. Срібло швидко тьмяніє в атмосфері, забрудненій сірководнем, а платина полімеризують органічні сполуки. Золото вільно від цих недоліків, і контакти з його сплавів забезпечують високу надійність і тривалий термін служби. Золоті припої з низьким тиском пари використовують для пайки вакуумноплотних швів деталей електронних ламп, а також для пайки вузлів в аерокосмічній промисловості.

У вимірювальної техніки для контролю температури і особливо для вимірювань низьких температур використовують сплави золота з кобальтом або хромом. У хімічній промисловості золото головним чином використовують для плакування сталевих труб, призначених для транспортування агресивних речовин.

Золоті сплави застосовують у виробництві годинних корпусів і пір'я для авторучок. В медицині використовують не тільки зубопротезні золоті сплави, але й медичні препарати, що містять солі золота, для різних цілей, наприклад при лікуванні туберкульозу. Радіоактивне золото використовують при лікуванні злоякісних пухлин. У наукових дослідженнях золото використовують для захоплення повільних нейтронів. За допомогою радіоактивних ізотопів золота вивчають дифузійні процеси в металах і сплавах.

Золото застосовують для металізації шибок будівель. У спекотні літні місяці через шибки будинків проходить значна кількість інфрачервоного випромінювання. За цих обставин тонка плівка (0.13 мкм) відбиває інфрачервоне випромінювання і в приміщенні стає значно прохолодніше. Якщо через таке скло пропустити струм, то воно матиме протитуманні властивості. Покриті золотом оглядові скла судів, електровозів і т.д. ефективні в будь-який час року.

Валютно - фінансове значення золота

До появи монет засобами платежу служили злитки або кільця з золота, срібла або міді, що вило до великих незручностей в торгових розрахунках. Злитки доводилося зважувати, ділити на більш дрібні. Це послужило вирішальною передумовою для переходу до карбування монет.

Більшість дослідників вважають, що перша золота монета була викарбувана в VII ст. до н.е. в Лідії зі сплаву, що містить 73% Au і 27% Ag. Трохи пізніше стали карбувати золоті монети і в стародавньої Греції. У країнах Середземномор'я і на Близькому Сході нарівні з золотими були в обігу срібні монети, що вказує на раннє походження біметалізму. Співвідношення цінності між золотом і сріблом було різним в залежності від епохи і наявності запасів цих металів. За свідченням Плінія, першу золоту монету римляни вибили в III в. до н.е. Саме слово "" монета "" походить від назви римського храму Юнона - Монета, де був організований перший римський монетний двір.

На початку XIX ст. намічається перехід до золотого стандарту у Великобританії, законодавчо - в кінці XVIII ст., фактично - в 1823 р У Франції, Німеччині, Росії, Японії та США перехід до монометаллической грошовій системі завершився в останній чверті XIX ст. Вищою формою золотого стандарту був золотомонетний стандарт, який характеризується вільною циркуляцією у внутрішньому обігу золотих монет і їх вільної чеканкою, необмеженим розміном на паперові гроші по твердим паритетах, вільним ввозом і вивозом золота за кордон.

Вільна циркуляція золота в найбільшою мірою відповідала вимогам системи вільного підприємництва, служила розвитку міжнародних грошових зв'язків, поступово оформились у валютну систему.

Громіздкість золотих монет і пов'язані з цим незручності та витрати при транспортуванні, поступове стирання монет, витрати в зверненні з'явилися об'єктивними причинами переходу на паперові гроші.

Високі ціни на золото стимулюють розробку його замінників, але абсолютно очевидно, що універсального замінника золоту знайти не вдається. Можна тільки говорити про заміну золота більш дешевим матеріалом в окремих пристроях, де умови роботи дозволяють це зробити. Якщо взяти до уваги зростання космічних програм, То можна очікувати значного зростання технічного застосування золота. Безсумнівно, що якби не специфічні монетарні функції золота, цей метал набагато більш широко застосовувався б в техніці вже в даний час.