Existuje názor, že samotné zlato je jedným z najmenej užitočných kovov. Je to tak? Erudovaný inžinier začiatku 20. storočia. by odpovedal: "Nepochybne áno." Inžinieri z polovice 70. rokov neboli takí kategorickí. Technológia minulosti sa bez zlata zaobišla nielen preto, že bola príliš drahá. Neexistovala žiadna zvláštna potreba vlastností jedinečných pre zlato. Tvrdenie, že tieto vlastnosti neboli vôbec využívané, by však bolo nesprávne. Kopule kostolov boli pozlátené kvôli chemickej odolnosti a ľahkému mechanickému spracovaniu zlata. Tieto vlastnosti využíva aj moderná technika.
Zlato a jeho zliatiny
Zlato je veľmi mäkký kov, dá sa ľahko sploštiť a premeniť na najtenšie platne a plechy. V niektorých prípadoch je to veľmi výhodné. Napriek tomu sa väčšina zlatých výrobkov odlieva, hoci teplota topenia zlata je 1063° C. Aj majstri staroveku sa museli postarať o to, aby odlievaním nebolo možné dať zlatu všetky potrebné tvary. Pri výrobe napríklad obyčajného džbánu bolo treba rúčku odliať samostatne a následne prispájkovať.
Historici a archeológovia zistili, že spájkovanie kovov je ľuďom známe už niekoľko tisícročí. Len starí ľudia nespájali cínom, ale zlatom, presnejšie zliatinou zlata a striebra. Moderná technológia tiež niekedy musí použiť zlatú spájku.
Z hľadiska elektrickej vodivosti je zlato na treťom mieste po striebre a medi.
Pri kontakte zlata s meďou pod tlakom v redukčnom prostredí alebo vo vákuu dochádza pomerne rýchlo k procesu difúzie - prenikania molekúl jedného kovu do druhého. Časti vyrobené z týchto kovov sú navzájom spojené pri teplote výrazne nižšej ako je bod tavenia medi, zlata alebo akejkoľvek ich zliatiny. Takéto spojenia sa nazývajú zlaté pečate. Používajú sa pri výrobe niektorých typov rádiových trubíc, hoci pevnosť zlatých pečatí je o niečo nižšia ako pevnosť zlúčenín získaných legovaním. Zliatiny zlata so striebrom alebo meďou sa používajú na výrobu chĺpkov galvanometrov a iných presných prístrojov, ako aj miniatúrnych elektrických kontaktov určených na prijímanie veľkého množstva skratov a otvorených obvodov. Okrem toho je obzvlášť dôležité, že tieto konštrukčne jednoduché časti musia fungovať bez lepiacich kontaktov a musia reagovať na každý impulz.
V zliatinách, ktoré poskytujú najmenšiu priľnavosť, hrá zlato zvláštnu úlohu. Bezchybne fungujú zliatiny zlata s paládiom (30 %) a platinou (10 %), paládiom (35 %) a volfrámom (5 %), zirkónom (3 %), mangánom (1 %). Špeciálna literatúra popisuje zliatiny s podobnými vlastnosťami, ktoré môžu konkurovať zlatu. Ide napríklad o zliatinu platiny s 18 % irídia, ktorá je však drahšia ako ktorákoľvek z uvedených zliatin. A všetky najlepšie kontaktné zliatiny sú veľmi drahé, ale moderné vesmírne technológie sa bez nich nezaobídu. Okrem toho sa používajú v najdôležitejších nekozmických lodiach, ktoré vyžadujú špeciálnu spoľahlivosť.
Zlato a jeho zliatiny sa stali konštrukčným materiálom nielen pre miniatúrne rádiové elektrónky a kontakty, ale aj pre obrie urýchľovače častíc. Urýchľovač je spravidla obrovská prstencová komora - rúrka zvinutá do bagela. Čím väčšie vákuum môže byť v takomto potrubí vytvorené, tým dlhšie v ňom môžu elementárne častice žiť. Rúry sú vyrobené z nehrdzavejúcej ocele roztavenej vo vákuu. Vnútorný povrch fajky je vyleštený do zrkadlového lesku – s takýmto povrchom je jednoduchšie udržiavať hlboké vákuum.
Tlak v urýchľovači častíc nepresahuje miliardtiny atmosférického tlaku. Nie je potrebné vysvetľovať, aké ťažké je udržať taký podtlak v obrovskom volante, najmä preto, že volant má ohyby, rukávy a kĺby.
O-krúžky a podložky pre urýchľovače sú vyrobené z mäkkého, tvárneho zlata. Spoje fotoaparátu sú spájkované zlatom.
V niektorých prípadoch sa plasticita zlata ukazuje ako nenahraditeľná vlastnosť, v iných naopak spôsobuje ťažkosti. Jedno z najstarších použití zlata je v zubných protézach. Samozrejme, mäkký kov je ľahšie dať požadovaný tvar, ale zuby vyrobené z čistého zlata sa opotrebúvajú pomerne rýchlo. Preto sa zubné protézy a šperky nevyrábajú z čistého zlata, ale z jeho zliatin so striebrom alebo meďou. V závislosti od obsahu striebra majú takéto zliatiny rôzne farby: s 20-40% striebra je kov zelenožltý, s 50% je svetložltý.
Zliatiny sú ďalej spevnené tepelným spracovaním a zároveň sa zlato správa veľmi unikátnym spôsobom. Proces kalenia ocele je dobre známy: kov sa zahreje na určitú teplotu a potom sa rýchlo ochladí. Toto spracovanie dodáva oceli tvrdosť. Na odstránenie kalenia sa kov pomaly zahrieva a ochladzuje - to je žíhanie. Zliatiny zlata s meďou a striebrom naopak získavajú mäkkosť a ťažnosť rýchlym ochladzovaním a pomalým žíhaním tvrdosť a krehkosť.
Pozlátenie
Zlato je jedným z najťažších kovov, hustotou ho prevyšuje len osmium, irídium a platina. Ak by boli nosidlá faraónov skutočne zlaté, boli by dva a pol krát ťažšie ako tie železné. Nosidlá boli vyrobené z dreva, potiahnuté najjemnejšou zlatou fóliou.
Zaujímavý detail: hustota volfrámu je takmer rovnaká ako hustota zlata. V staroveku nebol volfrám známy, ale ak predpokladáme, že zlatá koruna syrakuského kráľa Hierona by bola falšovaná nie striebrom, ale volfrámom, potom by veľký Archimedes podľa zákona, ktorý odvodil, nebol schopný odhaliť falzifikáty a usvedčiť podvodného pána.
Zlaté povlaky sú známe už od staroveku. Najtenšie pláty zlata sa lepili špeciálnymi lakmi na drevo, meď, neskôr na železo. Na predmetoch, ktoré sa neustále používajú, takéto pozlátenie vydržalo asi 50 rokov. Pravda, tento spôsob pozlátenia nebol jediný. V niektorých prípadoch bol výrobok pokrytý vrstvou špeciálneho lepidla a posypaný najjemnejším zlatým práškom.
Od polovice minulého storočia, po tom, čo ruský vedec B. S. Jacobi objavil procesy galvanického pokovovania a pokovovania, staré spôsoby pozlátenia takmer vypadli. Proces galvanického pokovovania je nielen produktívnejší, ale umožňuje vám dať pozláteniu rôzne odtiene. Pridanie malého množstva kyanidu meďnatého do zlatého elektrolytu dáva povlaku červený odtieň a v kombinácii s kyanidom strieborným dodáva ružový odtieň: použitím samotného kyanidu strieborného môžete získať zelenkavý odtieň zlatých povlakov.
Zlaté povlaky sú vysoko odolné a dobre odrážajú svetlo. V súčasnosti sa pozláteniu podrobujú časti vodičov vo vysokonapäťových rádiových zariadeniach a jednotlivé časti röntgenových prístrojov. Reflektory sú vyrobené so zlatým povlakom pre sušenie infračervenými lúčmi. Povrch niekoľkých umelých satelitov Zeme bol pozlátený: pozlátenie chránilo satelity pred koróziou a nadmerným teplom.
Najnovšou metódou nanášania zlatých povlakov je katoidné naprašovanie. Elektrický výboj vo vybitom plyne je sprevádzaný deštrukciou katódy. V tomto prípade častice katódy letia obrovskou rýchlosťou a môžu sa ukladať nielen na kov, ale aj na iné materiály: papier, drevo, keramiku, plast. Tento spôsob získavania najtenších zlatých povlakov sa používa pri výrobe solárnych článkov, špeciálnych zrkadiel av niektorých ďalších prípadoch.
Farby zo zlata
„Vznešenosť“ zlata siaha len do určitých hraníc. Inými slovami, jeho zlúčeniny s inými prvkami sa dajú získať pomerne jednoducho. Aj v prírode existujú rudy, v ktorých sa zlato nenachádza vo voľnom stave, ale v kombinácii s telúrom alebo selénom.
Priemyselný proces získavania zlata z rúd - kyanidácia - je založený na interakcii zlata s kyanidmi alkalických kovov:
4Au + 8KCN + 2H20 + O2 -> 4K + 4KON.
Ďalší dôležitý proces - chlorácia (teraz sa nepoužíva ani tak na ťažbu, ako na rafináciu zlata) - je založený na interakcii zlata s chlórom.
Niektoré zlúčeniny zlata majú priemyselné využitie. V prvom rade je to chlorid zlata AuCl 3, ktorý vzniká pri rozpustení zlata v Aqua regia. Pomocou tejto zlúčeniny sa získa vysoko kvalitné červené sklo - zlatý rubín. Takéto sklo prvýkrát vyrobil na konci 17. storočia Johann Kunkel, no popis spôsobu jeho výroby sa objavil až v roku 1836. Do vsádzky sa pridáva roztok chloridu zlatého a jeho výmenou sklo s rôznymi sa získajú odtiene - od jemnej ružovej po tmavo fialovú. Najlepšie farby na sklo sú tie, ktoré obsahujú oxid olovnatý. Je pravda, že v tomto prípade musí byť do vsádzky vložená ešte jedna zložka - čistič, 0,3-1,0% „bieleho arzénu“ As 2 0 3. Farbenie skla zlúčeninami zlata nie je veľmi drahé - na rovnomerné, intenzívne zafarbenie celej hmoty nie je potrebné viac ako 0,001-0,003% AuCl 3.
Môžete tiež dať sklu červenú farbu zavedením zlúčenín medi alebo selénu a kadmia do náplne. Sú samozrejme lacnejšie ako zlúčeniny zlata, no práca s nimi a získanie kvalitných produktov s ich pomocou je oveľa náročnejšie. Výrobu „medeného rubínu“ komplikuje variabilita farby: odtieň do značnej miery závisí od podmienok varenia. Problémom pri získavaní „selénového rubínu“ je spaľovanie selénu a síry zo sulfidu kademnatého, ktorý je súčasťou náplne. „Zlatý rubín“ nestráca farbu, keď je ošetrený pri vysokých teplotách. Nepopierateľnou výhodou spôsobu jeho výroby je, že neúspešné varenie môže byť opravené následným pretavením. Ako farbivo sa chlorid zlatý používa aj pri maľovaní na sklo a porcelán. Okrem toho sa už dlho používa ako tónovacie činidlo vo fotografii. „Gold Fixer“ poskytuje fotografickým výtlačkom čiernofialové, hnedé alebo fialovofialové odtiene. Na rovnaké účely sa niekedy používa iná zlúčenina zlata - chlóraurát sodný NaAuCl 4.
Zlato v medicíne
Prvé pokusy o použitie zlato na lekárske účely sa datujú do čias alchýmie, ale boli o niečo úspešnejšie ako hľadanie kameňa mudrcov. V 16. storočí Paracelsus sa pokúšal použiť zlaté prípravky na liečbu niektorých chorôb, najmä syfilisu. „Cieľom chémie by nemala byť premena kovov na zlato, ale príprava liekov,“ napísal.
Oveľa neskôr boli zlúčeniny obsahujúce zlato navrhnuté ako liek proti tuberkulóze. Bolo by nesprávne domnievať sa, že tento návrh nemá rozumné dôvody: in vitro, teda mimo tela, „v skúmavke“, majú tieto soli škodlivý účinok na bacila tuberkulózy, ale na účinný boj proti tejto chorobe, je potrebná pomerne vysoká koncentrácia týchto solí. V súčasnosti sú soli zlata dôležité pre boj proti tuberkulóze len do tej miery, do akej zvyšujú odolnosť voči chorobe.
Tiež sa zistilo, že chlorid zlatý v koncentrácii 1:30 000 začína brzdiť alkoholové kvasenie, so zvýšením koncentrácie na 1:3900 ho výrazne brzdí a pri koncentrácii 1:200 sa úplne zastaví.
Účinnejším liečivým prostriedkom sa ukázalo byť zlato a tiosíran sodný AuNaS 2 0 3, ktorý sa úspešne používa na liečbu neriešiteľného kožného ochorenia - erytematózneho lupusu. V lekárskej praxi sa začali používať aj organické zlúčeniny zlata, predovšetkým crizolgan a triphal.
Crizolgan bol svojho času široko používaný v Európe na boj proti tuberkulóze a triphal, menej toxický a účinnejší ako zlato a tiosíran sodný, sa používal ako liek na erytematózny lupus. V Sovietskom zväze bol syntetizovaný vysoko účinný liek - crizanol (Au-S-CH 2 -CHOH-CH 2 S0 3) 2 Ca na liečbu lupusu, tuberkulózy a lepry.
Po objavení rádioaktívnych izotopov zlata sa jeho úloha v medicíne výrazne zvýšila. Koloidné izotopové častice sa používajú na liečbu malígnych nádorov. Tieto častice sú fyziologicky inertné, a preto ich nie je potrebné čo najrýchlejšie odstraňovať z tela. Injikované do špecifických oblastí nádoru ožarujú iba postihnuté oblasti. Rádioaktívne zlato dokáže vyliečiť niektoré formy rakoviny. Bola vytvorená špeciálna „rádioaktívna pištoľ“, ktorej svorka obsahuje 15 tyčiniek rádioaktívneho zlata s polčasom rozpadu 2,7 dňa. Prax ukázala, že liečba „rádioaktívnymi ihlami“ umožňuje eliminovať povrchový nádor prsníka už na 25. deň.
Zlatá katalýza
Rádioaktívne zlato našlo uplatnenie nielen v medicíne. V posledných rokoch sa objavili správy o možnosti nahradenia platinových katalyzátorov v niekoľkých dôležitých petrochemických a chemických procesoch.
Obzvlášť zaujímavé sú vyhliadky na využitie katalytických vlastností zlata v motoroch vysokorýchlostných lietadiel. Je známe, že nad 80 km atmosféra obsahuje pomerne veľa atómového kyslíka. Spojenie jednotlivých atómov kyslíka do molekuly 0 2 je sprevádzané uvoľňovaním veľkého množstva tepla. Zlato tento proces katalyticky urýchľuje.
Je ťažké si predstaviť superrýchle lietadlo fungujúce prakticky bez paliva, no takáto konštrukcia je teoreticky možná. Motor bude pracovať s využitím energie uvoľnenej počas dimerizačnej reakcie atómového kyslíka. Po vystúpení do výšky 80 km (t. j. výrazne presahujúcej strop moderných lietadiel) pilot zapne kyslíkovo-katalytický motor, v ktorom sa atmosférický kyslík dostane do kontaktu s katalyzátorom.
Samozrejme, stále je ťažké predpovedať, aké vlastnosti bude mať takýto motor, ale samotná myšlienka je veľmi zaujímavá a zjavne nie neplodná. Na stránkach zahraničných vedeckých časopisov sa diskutovalo o možných návrhoch katalytickej komory, dokonca sa dokázala aj nevhodnosť použitia jemne rozptýleného katalyzátora. To všetko svedčí o vážnosti úmyslov. Možno sa takéto motory nebudú používať v lietadlách, ale v raketách, alebo možno ďalší výskum túto myšlienku pochová ako neuskutočniteľnú. Ale táto skutočnosť, rovnako ako všetko, čo bolo diskutované vyššie, ukazuje, že nastal čas opustiť zaužívaný pohľad na zlato ako kov nepotrebný pre technológiu.
NA ZLATOM PODKLADE. Pri jadrovej fúzii mendelevia bola cieľom zlatá fólia, na ktorú sa elektrochemicky uložilo zanedbateľné množstvo (iba asi miliarda atómov) einsteinia. Zlaté substráty pre jadrové terče sa používali aj pri syntéze iných transuránových prvkov.
SATELITY ZLATA. Nugety sú zriedka čisté zlato. Zvyčajne obsahujú pomerne veľa medi alebo striebra. Okrem toho prírodné zlato niekedy obsahuje telúr.
ZLATO OXIDUJE. Pri teplotách nad 100°C sa na povrchu zlata vytvára oxidový film. Po ochladení nezmizne; pri 20°C je hrúbka filmu približne 30 A°.
VIAC O ZLATÉ FARBE. Koncom minulého storočia sa chemikom prvýkrát podarilo získať koloidné roztoky zlata. Farba roztokov sa ukázala byť fialová. A v roku 1905 spracovaním slabých roztokov chloridu zlata s alkoholom získali koloidné roztoky modrého a červeného zlata. Farba roztoku závisí od veľkosti koloidných častíc.
ZLATO VO VÝROBE VLÁKN. Nite z umelých a syntetických vlákien sa vyrábajú v zariadeniach nazývaných zvlákňovacie dýzy. Materiál zvlákňovacích dýz musí byť odolný voči agresívnemu prostrediu zvlákňovacieho roztoku a dostatočne odolný. Pri výrobe nitrónu sa používajú raznice z platiny, do ktorej sa pridáva zlato. Pridaním zlata sa dosahujú dva ciele: raznice sú lacnejšie (keďže platina je drahšia ako zlato) a silnejšie. Oba kovy vo svojej čistej forme sú mäkké, ale v zliatine sú nielen materiálom so zvýšenou pevnosťou, ale dokonca aj pružným.
ZLATÁ GUĽA. Prezidenta republiky zastrelili. Vrah dostal stanovenú odmenu od tých, ktorí ho poslali. Dôkazom toho, že „úlohu“ bol on, mala byť správa v novinách, že guľka, ktorá zabila prezidenta, bola zlatá. Toto je dej slávneho rovnomenného filmu. Zdá sa však, že zlaté guľky sa používali skôr v menej dramatických situáciách. V prvej polovici minulého storočia cestoval obchodník Shelkovnikov z Irkutska do Jakutska. Z rozhovorov na parkovisku Krestovaja sa dozvedel, že Tungusovia (Evenkovia), ktorí lovia zvieratá a vtáky, nakupujú pušný prach na obchodnej stanici a ťažia sa sami. Ukazuje sa, že pozdĺž koryta rieky Tonguda môžete nazbierať veľa „mäkkých žltých kameňov“, ktoré sa dajú ľahko zaobliť, no sú také ťažké ako olovo. Obchodník si uvedomil, že hovoríme o ryžovacom zlate a čoskoro boli na hornom toku tejto rieky zorganizované zlaté bane.
ZLATÉ SITE. Je známe, že zlato sa dá zvinúť do najtenších, takmer priehľadných plátov, ktoré sú na svetle modrasté. V tomto prípade sa v kove vytvárajú drobné póry, ktoré by mohli slúžiť ako molekulové sito. Američania sa pokúsili vytvoriť zariadenie na oddeľovanie izotopov uránu na zlatých molekulárnych sitách, pričom premenili niekoľko ton vzácneho kovu na najtenšiu fóliu, ale ďalej to nešlo. Buď sa sitká ukázali ako nedostatočne účinné, alebo sa vyvinula lacnejšia technológia, alebo zlato jednoducho oľutovali – tak či onak, no fólia sa opäť roztavila na ingoty.
PROTI VODÍKOVEJ KREMIČKE. Keď sa oceľ dostane do kontaktu s vodíkom, najmä v momente, keď sa vodík uvoľní, plyn sa „vnesie“ do kovu, čím sa stane krehkým. Tento jav sa nazýva vodíkové skrehnutie. Na jej odstránenie sú časti zariadení a niekedy aj celé zariadenie pokryté tenkou vrstvou zlata. To je, samozrejme, drahé, ale musíme prijať také opatrenie, pretože zlato chráni oceľ pred vodíkom lepšie ako akýkoľvek iný povlak a poškodenie vodíkovým skrehnutím je dosť veľké...
PRÍBEH S DUELISTOM. Slávny vynálezca Ernst Werner Siemens bojoval v mladosti v súboji, za ktorý bol niekoľko rokov väznený. Podarilo sa mu získať povolenie na zriadenie laboratória vo svojej cele a vo väzení pokračoval v experimentoch s technológiou galvanizácie. Vyvinul najmä metódu pozlátenia drahých kovov. Keď už bola táto úloha blízko k vyriešeniu, prišla milosť. Ale namiesto toho, aby sa tešil zo slobody, ktorú nakoniec dostal, väzeň požiadal, aby zostal vo väzení ešte nejaký čas - aby mohol dokončiť experimenty. Úrady na žiadosť Siemensu nereagovali a vyhodili ho z „obývateľných priestorov“. Musel znovu vybaviť laboratórium a dokončiť to, čo začal vo väzení, keď bol na slobode. Siemens síce získal patent na metódu pozlátenia, no stalo sa tak neskôr, ako by sa mohlo stať.
ZLATO V BREZOVEJ ŠŤAVE. Zlato nepatrí medzi životne dôležité prvky. Navyše, jeho úloha v živej prírode je veľmi skromná. V roku 1977 sa však v časopise „Správy Akadémie vied ZSSR“ (roč. 234, č. I) objavila správa, že v šťave brezových stromov rastúcich nad ložiskami zlata je zvýšený obsah zlato, ako aj zinok, ak pod Pôda ukrýva ložiská tohto v žiadnom prípade ušľachtilého kovu.
KONTRAINDIKÁCIE. Zdalo by sa, že medicínske prípravky zo zlata, chemicky pasívneho prvku, by mali byť lieky bez kontraindikácií alebo takmer bez kontraindikácií. Avšak nie je. Prípravky zlata často spôsobujú vedľajšie účinky - horúčku, podráždenie obličiek a čriev. Pri ťažkých formách tuberkulózy, diabetes mellitus, ochoreniach krvi, kardiovaskulárneho systému, pečene a niektorých ďalších orgánov môže užívanie liekov so zlatom spôsobiť viac škody ako úžitku.
V tomto článku:
Základné vlastnosti
Chemické a iné vlastnosti kovu naznačujú, že prvok neinteraguje s nasledujúcimi činidlami:
- kyseliny;
- alkálie.
Zlato nemôže interagovať s týmito prvkami, výnimkou v jeho chemických vlastnostiach je zlúčenina ortuti a zlata, ktorú chemici nazývajú amalgám.
Reakcia s kyselinou alebo zásadou sa nevyskytuje ani pri zahrievaní: zvýšenie teploty žiadnym spôsobom neovplyvňuje stav prvku. To odlišuje zlato a platinu od iných kovov, ktoré nemajú status „ušľachtilého“.
Veľké rydlo zlaté
Ak neponoríte čisté zlato do kyseliny alebo zásady, ale zliatinu z predzliatiny, môže dôjsť k reakcii, ktorá bude prebiehať pomalšie. Stane sa to preto, lebo zliatina obsahuje okrem zlata aj iné prvky.
S čím interaguje zlato? Reaguje s nasledujúcimi látkami:
- ortuť;
- kráľovská vodka;
- kvapalný bróm;
- vodný roztok kyanidu;
- jodid draselný.
Amalgám je tuhá alebo tekutá kombinácia ortuti a iných kovov vrátane medi a striebra. Ale železo nereaguje s ortuťou, z tohto dôvodu sa môže prepravovať v olovených nádržiach.
Rozpúšťa sa v aqua regia, ktorej vzorec zahŕňa kyselinu dusičnú a chlorovodíkovú, ale iba v koncentrovanej forme. Reakcia prebieha rýchlejšie, ak sa roztok zahreje na určitú teplotu. Ak študujete historické dokumenty, môžete nájsť zaujímavý obrázok: lev, ktorý prehltne slnečný kotúč - takto znázornili podobnú reakciu alchymisti.
Zlato sa rozpúšťa v aqua regia Ak zmiešate bróm alebo kyanid s vodou, môžete získať roztok, v ktorom. Kov bude reagovať s látkami, ale iba vtedy, ak je na reakciu dostatok kyslíka (bez neho sa nespustí). Ak sa roztok zahreje, reakcia bude prebiehať rýchlejšie.
Podobná reakcia sa spustí, ak sa zlato ponorí do roztoku jódu alebo jodidu draselného.
Za charakteristický znak kovu možno považovať aj to, že na kyseliny začína reagovať až vtedy, keď teplota stúpa. Napríklad reakcia zlata s kyselinou selénovou začína až vtedy, keď sa zvýši teplota roztoku. Kyselina musí mať tiež vysokú koncentráciu.
Ďalšou charakteristickou črtou prvku je jeho schopnosť redukovať sa na čistý kov. V prípade amalgámu ho teda stačí zohriať na 800 stupňov.
Ak hodnotíme podmienky ďaleko od laboratórnych, stojí za zmienku, že zlato nemôže reagovať s bezpečnými činidlami. Ale väčšina šperkov nie je vyrobená z čistého kovu, ale zo zliatiny. Ligatúra sa zriedi striebrom, meďou, niklom alebo inými prvkami. Z tohto dôvodu by mali byť šperky chránené a vyhýbať sa ich kontaktu s chemikáliami a vodou.
Zlato má množstvo ďalších vlastností, ktoré nie sú klasifikované ako chemické, ale fyzikálne, ako napríklad:
- Hustota je 19,32 g/cm3.
- Tvrdosť na Mohsovej stupnici je maximálne tri body.
- Heavy metal.
- Kujné a plastové.
- Má žltú farbu.
Hustota je jednou z hlavných charakteristík prvku, považuje sa za orientačnú. Pri hľadaní kovu sa usadzuje na stavidlách a ľahké kusy skál sú odplavené prúdom vody. Kov má vďaka svojej hustote veľmi slušnú hmotnosť. Hustotu kovu možno porovnať iba s dvoma prvkami z periodickej tabuľky - volfrámom a uránom.
Pri hodnotení hustoty kovu na 10-bodovej stupnici sa udáva iba tri. Preto je zlato ľahko ovplyvnené a mení tvar. Zliatok z čistého kovu je možné na želanie prerezať nožom a mincu vyrobenú zo zlata bez prímesí iných prvkov možno poškodiť pokusom do nej zahryznúť.
Zlato je ťažký kov, ak naplníte pol pohára zlatým pieskom, bude vážiť asi 1 kg, olovo má približne rovnakú hmotnosť.
Kujnosť a ťažnosť zlata sú vlastnosti, ktoré sú žiadané nielen v klenotníctve. Kúsok kovu ľahko zlomíte na tenký plát. Preto sa používa ako obklad kostolných kupol, čím ich chráni pred agresívnymi faktormi prostredia.
Žltá je farba Slnka, znak bohatstva a blahobytu, preto sa zlato spája s blahobytom a šperky vyrobené z tohto kovu sú navrhnuté tak, aby zdôrazňovali postavenie majiteľa a jeho materiálny stav.
Zlato je prvok 11. skupiny periodickej tabuľky, označený symbolom Au, Aurum je latinský názov. V periodickej tabuľke má kov číslo 79.
Ďalšie informácie
Dmitrij Mendelejev sa ešte nerozhodol, pod akým číslom v jeho tabuľke bude zlato a akým symbolom bude označené. Ale kov bol už obľúbený medzi panovníkmi a šľachticmi. Jeho farba a vlastnosti prekvapili vtedajších vedcov az tohto dôvodu bol prvok obdarený magickými vlastnosťami.
Alchymisti verili, že zlato pomôže:
- liečiť srdcové choroby;
- odstrániť problémy s kĺbmi;
- zmierniť zápal;
- zlepšiť duševný stav človeka;
- mozog funguje rýchlejšie a lepšie;
- byť človekom, ktorý je odolný a silný.
Moderní astrológovia tvrdia, že tieto znamenia zverokruhu by mali nosiť zlato:
- Strelec.
- Leoš.
- Baran.
- Škorpióni.
- Ryby.
- Rakovina.
Prvé tri znamenia zverokruhu sú klasifikované ako ohnivé. To znamená, že Slnko a jeho energia sú pre nich priaznivé. Z tohto dôvodu môžu ľudia narodení v týchto znameniach zverokruhu neustále nosiť šperky z drahých kovov.
Nasledujúce tri znamenia zverokruhu môžu nosiť zlaté šperky často, ale nie stále. Produkty môžete odstrániť v noci.
Ostatné znamenia zverokruhu musia nosiť zlato v obmedzenom rozsahu, pretože kov môže poškodiť ich telo. Pri obliekaní šperkov však nezabúdajte, že kontakt so zlatom môže viesť k alergickej reakcii.
Ide o alergiu, ak sa pri nosení šperkov objaví nasledovné:
- svrbenie a pálenie kože;
- bolesť hlavy;
- malátnosť a zlý zdravotný stav.
Stojí za to vyhnúť sa kontaktu so zlatom, pretože existuje individuálna neznášanlivosť kovu, ktorá sa prejavuje iba pri priamom kontakte s prvkom Au.
Napriek tomu, že zlato je ľudstvu známe už veľmi dlho, jeho jedinečné vlastnosti boli študované a aktívne sa využívajú v rôznych priemyselných odvetviach, štúdium tohto kovu a jeho vlastností sa dodnes nezastavilo. Niektorí vedci tvrdia, že prvok prišiel na Zem z vesmíru a preto je necitlivý na kyseliny a zásady a pri kontakte s vodou a vzduchom neoxiduje. Možno majú vedci pravdu a zlato má naozaj kozmický pôvod, ale tak či onak, potenciál kovu ešte nebol úplne odhalený a na Zemi ho už veľa nezostalo.
Jedinečné chemické vlastnosti zlata mu dali špeciálne miesto medzi kovmi používanými na Zemi. Zlato je ľudstvu známe už od staroveku. Od pradávna sa používal ako šperk, alchymisti sa snažili vzácny kov extrahovať z iných menej ušľachtilých látok. V súčasnosti dopyt po ňom len rastie. Používa sa v priemysle, medicíne a technike. Okrem toho ho získavajú štáty aj súkromné osoby, pričom ho využívajú ako investičný kov.
Chemické vlastnosti „kráľa kovov“
Symbol Au sa používa na označenie zlata. Ide o skratku latinského názvu kovu – Aurum. V periodickej tabuľke Mendelejeva je to číslo 79 a nachádza sa v skupine 11. Na pohľad je to žltý kov. Zlato je v rovnakej skupine s meďou, striebrom a roentgeniom, ale jeho chemické vlastnosti sú bližšie k kovom zo skupiny platiny.
Inertnosť je kľúčovou vlastnosťou tohto chemického prvku, čo je možné vďaka vysokej hodnote elektródového potenciálu. Za štandardných podmienok zlato nereaguje s ničím okrem ortuti. S ním tento chemický prvok tvorí amalgám, ktorý sa pri zahriatí na iba 750 stupňov Celzia ľahko rozpadá.
Chemické vlastnosti prvku sú také, že ostatné zlúčeniny s ním sú tiež krátkodobé. Táto vlastnosť sa aktívne využíva pri ťažbe drahých kovov. Reaktivita zlata sa výrazne zvyšuje až pri intenzívnom zahrievaní. Napríklad sa môže rozpustiť v chlórovej alebo brómovej vode, alkoholovom roztoku jódu a samozrejme v aqua regia - zmesi kyseliny chlorovodíkovej a dusičnej v určitom pomere. Chemický vzorec pre reakciu takejto zlúčeniny je: 4HCl + HNO 3 + Au = H (AuCl 4) + NO + 2H 2.
Chémia zlata je taká, že pri zahriatí môže reagovať s halogénmi. Aby sa vytvorili soli zlata, tento chemický prvok sa musí redukovať z kyslého roztoku. V tomto prípade sa soli nevyzrážajú, ale rozpustia sa do kvapaliny a vytvoria koloidné roztoky rôznych farieb.
Napriek tomu, že zlato nevstupuje do aktívnych chemických reakcií s látkami, v každodennom živote by ste nemali dovoliť, aby výrobky vyrobené z neho interagovali s ortuťou, chlórom a jódom. Rôzne domáce chemikálie tiež nie sú najlepším spoločníkom výrobkov z drahých kovov.
Faktom je, že šperky používajú zliatinu zlata s inými kovmi a rôzne látky, ktoré interagujú s týmito nečistotami, môžu spôsobiť nenapraviteľné poškodenie krásy produktu. Ak zlato zahrejete nad 100 stupňov Celzia, na jeho povrchu sa objaví oxidový film s hrúbkou jednej milióntiny milimetra.
Ďalšie vlastnosti drahého kovu
Zlato je jedným z najťažších známych kovov. Jeho hustota je 19,3 g/cm3. Zliatok s hmotnosťou 1 kilogram má veľmi malé rozmery, 8x4x1,8 centimetra. Ide o štandardnú veľkosť bankového zlatého prútu tejto hmotnosti. Je porovnateľná s veľkosťou bežnej kreditnej karty, aj keď je lišta o niečo hrubšia.
Len niekoľko prvkov je ťažších ako zlato: plutónium, osmium, irídium, platina a rénium. Ale ich obsah v zemskej kôre, dokonca aj spolu, je oveľa menší ako tento vzácny kov. Navyše, plutónium (chemický symbol Pu, nezamieňať s Pt - to je symbol platiny) je rádioaktívny prvok.
Chemické zloženie zlata poskytuje jeho fyzikálne vlastnosti. Medzi hlavné vlastnosti tohto kovu, ktoré ho robia jedinečným, patria:
- Kujnosť, plasticita, ťažnosť. Je veľmi ľahké sploštiť alebo roztiahnuť. Takže z jedného gramu zlata môžete získať drôt dlhý 3 kilometre a plocha tenkých plechov získaných z 1 kilogramu bude 530 metrov štvorcových. Ultratenké pláty zlatej fólie sa nazývajú „zlaté listy“. Pokrývajú napríklad kupoly kostolov a vnútornú výzdobu palácov. Vďaka svojej plasticite dokáže malé množstvo žltého kovu pokryť gigantické plochy.
- Mäkkosť. Ušľachtilé zlato je také mäkké, že sa dá ľahko poškriabať aj nechtom. To je dôvod, prečo sa prúty v pohároch predávajú v zapečatených plastových obaloch. Ak si na ňom všimnete čo i len jeden malý škrabanec, bude sa považovať za chybný. Aby bolo zlato odolnejšie, pri výrobe produktov sa doň pridávajú ďalšie kovy. Táto vlastnosť zabezpečila vysokú obľubu kráľa kovov v klenotníctve.
- Vysoká elektrická vodivosť. Vďaka tejto chemickej vlastnosti je zlato vysoko cenené v elektrotechnike a priemysle. Len striebro a meď vedú elektrinu lepšie ako ona. Zároveň sa zlato takmer nezohrieva: z hľadiska tepelnej vodivosti sú diamant, striebro a meď vyššie. Spolu s vlastnosťou odolnosti voči oxidácii je zlato ideálnou látkou na výrobu polovodičov.
- Odraz infračerveného svetla. Najtenší povlak aplikovaný na sklo neprepúšťa infračervené žiarenie a ponecháva viditeľnú časť spektra. Táto vlastnosť sa aktívne využíva v kozmonautike, keď je potrebné chrániť oči astronautov pred škodlivými účinkami slnka. Striekanie sa často používa v zrkadlovom systéme výškových budov, aby sa znížili náklady na chladenie miestností.
- Odolný voči korózii a oxidácii. Ingoty, ktoré sú skladované v súlade s pravidlami, prakticky nepodliehajú žiadnemu chemickému vplyvu, ani keď sú vystavené vzduchu. Takže väčšia zachovalosť zlata zabezpečila jeho vysokú popularitu.
Metóda ťažby zlata
Zlato je na Zemi pomerne vzácny prvok. Jeho obsah v zemskej kôre je nízky. Vyskytuje sa najmä vo forme sypačov v prirodzenom stave alebo vo forme rudy a príležitostne sa vyskytuje vo forme minerálov. Niekedy sa zlato ťaží ako vedľajší produkt pri vývoji medených alebo polymetalických rúd.
Ľudstvo pozná mnoho spôsobov, ako získať tento ušľachtilý kov. Najjednoduchšie je vymývanie, to znamená oddelenie zlatej rudy od odpadovej horniny pomocou špeciálneho technického procesu. Táto metóda však zahŕňa veľké straty, pretože technológia nie je ani zďaleka dokonalá. Mechanický spôsob ťažby zlatej rudy nahradila chémia. Alchymisti a po nich chemici dostali mnoho metód na izoláciu požadovaného kovu zo skaly, medzi nimi najbežnejšie:
- amalgamácia;
- kyanizácia;
- elektrolýza.
Elektrolýza, ktorú objavil v roku 1896 E. Wohlwill, sa v priemysle rozšírila. Jeho podstata spočíva v tom, že anódy pozostávajúce z látky obsahujúcej zlato sú umiestnené v kúpeli s roztokom kyseliny chlorovodíkovej. Ako katóda sa používa plát čistého zlata. Počas procesu elektrolýzy (prechod prúdu cez katódu a anódu) sa požadovaná látka usadí na katóde a všetky nečistoty sa vyzrážajú. Chemické vlastnosti drahého kovu teda pomáhajú získať ho v priemyselnom meradle prakticky bez strát.
Zliatiny s inými kovmi
Zliatiny ušľachtilých kovov sa vyrábajú na dva účely:
- Zmeniť mechanické vlastnosti zlata, urobiť ho pevnejším alebo naopak krehkejším a tvárnejším.
- Ušetrite zásoby drahých kovov.
Rôzne prísady do zlata sa nazývajú zliatiny. Farba a vlastnosti zliatiny závisia od chemického vzorca jej zložiek. Striebro a meď teda výrazne zvyšujú tvrdosť zliatiny, čo umožňuje jej použitie na výrobu šperkov. Ale olovo, platina, kadmium, bizmut a niektoré ďalšie chemické prvky spôsobujú, že zliatina je krehkejšia. Napriek tomu sa často používajú na výrobu najdrahších šperkov, pretože výrazne menia farbu produktu. Najbežnejšie zliatiny: 
- zelené zlato - zliatina 75% zlata, 20% striebra a 5% india;
- biele zlato je zliatina zlata a platiny (v pomere 47:1) alebo zlata, paládia a striebra v pomere 15:4:1.
- červené zlato - zliatina zlata (78%) a hliníka (22%);
- v pomere 3:1 (zaujímavé je, že zliatina v akomkoľvek inom pomere bude biela a tieto zliatiny sa nazývajú všeobecným termínom „elektrón“).
V závislosti od množstva zlata v zliatine sa určuje jeho vzorka. Meria sa v ppm a označuje sa trojciferným číslom. Množstvo požadovaného kovu v každej zliatine je prísne regulované štátom. V Rusku je oficiálne akceptovaných iba 5 vzoriek: 375, 500, 585, 750, 958, 999. Čísla vzoriek znamenajú, že presne toľko mier zlata je na 1000 mier zliatiny.
Inými slovami, 585-karátová tehlička alebo produkt obsahuje 58,5 % zlata. Zlato najvyššieho štandardu, 999, sa považuje za čisté. Pre svoje potreby ho využíva len chémia, keďže tento kov je príliš krehký a mäkký. Štandard 750 je najpopulárnejší v klenotníckom priemysle. Jeho hlavnými zložkami sú striebro, meď, platina. Výrobok musí mať označenie – digitálny znak označujúci vzorku.
Zlato je vďaka svojim vlastnostiam veľmi obľúbené medzi klenotníkmi a podnikateľmi v mnohých krajinách. Dopyt po vzácnom kove bol vysoký už pred niekoľkými storočiami, keď sa z neho vyrábali šperky, príbory a dokončovali sa odevy a topánky. Mnohí budú mať záujem dozvedieť sa o vlastnostiach a mieste zlata v periodickej tabuľke.
Prvý kov, ktorý primitívny človek našiel, bola hrudka zlata. Stalo sa to ešte v období neolitu, keď sa riad a iné domáce potreby začali vyrábať z drahých kovov. Použitá látka vo veľa krajinách:
- Staroveký Egypt;
- India;
- Čína;
- Rímska ríša.
Mnohé literárne diela obsahujú opisy drahých kovov. Jeho vlastnosti skúmali špeciálni vedci – alchymisti.
Zlato nazývali kráľom všetkých kovov. Veriace spoločnosti ho porovnávali so slnkom a verili, že látka je obdarená špeciálnymi magickými a liečivými vlastnosťami.
Chemický prvok sa ťažil vo veľkých množstvách na tých miestach, kde mali prvé civilizácie lokality a obydlia – Severná Afrika, Stredná Európa, Južná Amerika. Fosília sa v prírode vyskytuje vo forme nugetov rôznych veľkostí. Nachádzajú sa samostatne aj ako súčasť rôznych látok.
V tých časoch neexistovali žiadne špeciálne technológie, takže zlato sa ťažilo ručne. Niekoľko gramov čistého materiálu bolo možné získať len za 2-3 dni. Špecialisti na ťažbu vykonávali práce v blízkosti riek, kde premývali pobrežný piesok pomocou jemného sita.
Ako chemický prvok v periodickej tabuľke sa zlato spája s mnohými historickými udalosťami a geografickými objavmi. Človek objavil nové neobývané územia a okamžite začal hľadať nerasty. Ak boli vzácne zrná prirodzene zapustené do skaly, našli sa niekoľko dní po osídlení. Au je zlato označené v periodickej tabuľke. Jeho názov pochádza z latinského jazyka.
Povaha kovu
V prírode sa prvok Mendelejevovej periodickej tabuľky – zlato – vyskytuje pomerne často. Podľa geografov tvorí 5 % zemskej litosféry práve táto látka. Dokonca aj špeciálne vybavenie neumožňuje zjednodušiť postup jeho extrakcie, takže náklady na kov sú vysoké. Väčšina vyvrelých hornín obsahuje vzácny materiál, ale vyzerá ako zlatý prach.
V zemskej kôre sa hmota ukladá v dôsledku teplotných zmien a mnohých chemických procesov. Vzorec týchto zŕn sa líši od tých, ktoré sa nachádzajú na povrchu hornín. Baníci nachádzajú nugety v železných a minerálnych rudách, v ojedinelých prípadoch je v zmesi prítomné zlato s látkami ako:
- antimón;
- selén;
- bizmut.
Prírodný prvok možno nájsť aj v štruktúre biosféry. Nachádza sa v zlúčeninách živých organizmov a baktérií.
Malé množstvá zlata možno vyťažiť aj z obyčajnej tečúcej vody. Na samom začiatku geologických vykopávok sa pod vrstvami zeme nachádzali obrovské ložiská kovu.
Ťažbou látky sa zaoberá asi štyridsať krajín sveta. Väčšina sa nachádza v krajinách SNŠ, Kanade a na afrických územiach. Lídri na výrobu zlata:
- Čína;
- Austrália;
- Ruská federácia;
- Peru;
- Juhoafrická republika;
- Kanada;
- USA.
Vzácny kov sa nachádza aj v Ghane, Indonézii a Mexiku. Tieto štáty zabezpečujú prísun zlata na svetový trh s kovmi.
Fyzikálne vlastnosti
Vzorec látky sa vyznačuje plasticitou a pružnosťou, takže kov je považovaný za najjemnejší spomedzi všetkých látok na svete. Ľahko sa spracováva a mechanicky poškodzuje, preto sa výrobky z neho ľahko poškodia a ohýbajú. Klenotníci a nožiari nepoužívajú čisté zlato, ale kvôli pevnosti pridávajú iné zliatiny.
Vysokokvalitný kov je vhodný na výrobu dlhých drôtov a tenkých dosiek. Takéto diely sú potrebné v elektronike a priemysle. Hlavnou výhodou látky je, že je vysoko odolná voči chemickým procesom a reakciám. Zlato sa považuje za dobrý vodič, rýchlo prenáša elektrický prúd a tepelnú energiu.
Absolútne čistý kov bez nečistôt má charakteristickú žiarivo žltú farbu. Ale v obchodoch je ťažké nájsť takúto látku. Dokonca aj prúty, ktoré sa používajú na investície a hospodárske rezervy, obsahujú stopové množstvá nečistôt. V prírode sa nugety skladajú zo striebra, niklu, medi a platiny. Na zlepšenie farby môžu klenotníci pridať do zlata oxid železa a mangán.
Kov sa dá ľahko leštiť, potom odráža svetlo a vytvára jemný lesk. Ak z hmoty vyrobíte veľmi tenký plát, bude prepúšťať slnečné svetlo. Zároveň teplota materiálu skôr klesá ako stúpa, čo umožňuje jeho použitie na kvalitné tónovanie okien. Označenie vzorky udáva obsah určitého množstva materiálu vo výrobku.
Chémia hmoty
Látka bola nájdená oveľa skôr, ako sa zlato objavilo v periodickom systéme. Ale v tabuľke má kov veľký význam. Chemici sa vždy pokúšali vykonávať experimenty s materiálom a pokúšali sa premeniť iné fosílie na vzácne zrná. Síra a kyslík majú zlý vplyv na ostatné prvky z periodickej sústavy, ale zlato je voči ich účinkom odolné. Len atómy na povrchu kovu vykazujú menšiu reakciu.
Obsah materiálu určuje jeho vlastnosti a vlastnosti. Pri niektorých látkach dochádza k reakciám už pri izbovej teplote, iné sa chemickým vplyvom pri zahrievaní alebo rozklade na atómy nemenia. Zlato nie je ovplyvnené minerálnymi kyselinami, týmto spôsobom sa určuje kvalita kovu. V školskom kurze chémie sa zaoberajú tým, čo sa nazýva zlato podľa periodickej tabuľky. Volá sa Aurum, prvok je v šiestej perióde na 79. mieste. Jeho atómová hmotnosť je 196,67, teplota topenia je 1064,43 stupňov.
Klenotníci používajú kyselinu dusičnú na overenie pravosti produktov. Predmet sa spustí do nádoby s kvapalinou a nechá sa 5-10 minút. Ak látka nezmenila svoju farbu, potom je skutočná. Falošné zlato bude chemicky reagovať s kyselinou a zmení svoju farbu na zelenú.
Ekonomické informácie
Zlato zohráva v ekonomike úlohu národného ekvivalentu. S jeho pomocou sa vyjadruje hodnota všetkých tovarov, v niektorých prípadoch sa stáva plnohodnotnými peniazmi alebo prostriedkom výmeny. Existuje niekoľko fyzikálnych a chemických vlastností, ktoré umožňujú izoláciu zlata vo svete komodít:
- deliteľnosť;
- jednotnosť;
- plasticita a tvárnosť;
- prenosnosť - značné náklady s nízkou hmotnosťou;
- ľahké spracovanie.
V mnohých krajinách sa drahý kov používa na razenie mincí a jeho prúty sú uložené v bankových inštitúciách.
Používa sa nielen v klenotníckom priemysle, pre ktorý sa pôvodne ťažil, ale aj na výrobu niektorých častí elektroniky, priemyselných a domácich spotrebičov. Najprv sa látka používala len na konečnú úpravu šperkov a odevov, no v roku 1500 pred Kristom v Číne, Mezopotámii, Egypte a Indii začala hrať úlohu peňazí. Spolu so zlatom tieto funkcie vykonávalo striebro a meď.
Túžba zbohatnúť dotlačila baníkov k hľadaniu nových ložísk. Takto bolo objavených a kolonizovaných mnoho území. Zdroje minerálu sa našli v Európe, Ázii, Afrike, Južnej a Severnej Amerike a Austrálii. Aktívne sa vyvážal do vyspelých krajín – Anglicka, Španielska, Francúzska, Nemecka. Veľká Británia sa stala prvým štátom, ktorý prešiel na monometalickú politiku a vylúčil používanie strieborných mincí. V 20. storočí bola táto mena schválená vo väčšine krajín sveta.
Po tomto nastáva kríza kapitalizmu, štáty začínajú používať papierové peniaze, ktoré sa nedajú vymeniť za zlato. Na niektorých územiach je vývoz a dovoz kovu obmedzený a zakázaný a na prácu s ním sa pripravujú špeciálne trhy. Dnes mnohí podnikatelia a ekonómovia investujú do tohto materiálu a získavajú dobré zisky z operácií s ním.
Význam v umení
Zlato sa od samého začiatku ťažby používalo na výrobu šperkov, ozdôb, náboženského a palácového náčinia, riadu a príborov. Mäkkosť a tvárnosť kovu umožňuje jeho razenie do mincí, rytie do predmetov, odlievanie a drôtovanie. Hmota sa používa na vytváranie filigránových a leštených povrchov, ktoré sa po úprave budú trblietať odleskami svetla s bohatou hrou svetla a tieňa. Zlato vyzerá krásne v kombinácii s inými materiálmi – striebrom, platinou, perlami, drahými kameňmi, smaltom a nieellom.
Kov obsahuje v medicíne v domácich a dovážaných liekoch: olejové suspenzie, krizanil, myokrisín, ako aj vo vode rozpustné lieky používané na prípravu roztokov. Lieky môžu spôsobiť niektoré vedľajšie účinky, vrátane problémov s obličkami, horúčky a podráždenia čriev. Výrobky s obsahom zrniek zlata nemôžete predpisovať tým, ktorí trpia ťažkými formami tuberkulózy, zlyhaním obličiek a pečene, chorobami cievneho systému a cukrovkou.
Beta a gama terapia zahŕňa zavedenie zlatých granúl a špendlíkov do mäkkého tkaniva. Je nevyhnutný pri liečbe nádorov, ale len v kombinácii s chirurgickou a medikamentóznou terapiou. Vykonáva sa predbežná diagnostika vnútorných orgánov tela.
Zlato hrá v živote ľudstva veľkú úlohu. Používa sa v mnohých oblastiach: ekonomické, klenotnícke, lekárske, priemyselné. Drahý kov má vysokú hodnotu vďaka svojim fyzikálnym a chemickým vlastnostiam.
Pravdivý, empirický alebo hrubý vzorec: Au
Molekulová hmotnosť: 196,967
Zlato- prvok skupiny 11 (podľa zastaranej klasifikácie - sekundárna podskupina prvej skupiny), šiesta perióda periodického systému chemických prvkov D.I.Mendelejeva, s atómovým číslom 79. Označuje sa symbolom Au (lat. Aurum). Jednoduchá látka zlato je ušľachtilý kov žltej farby.
Príbeh
pôvod mena
Praslovanské „*zolto“ („zlato“) súvisí s lit. geltonas "žltý", lotyšský. zelts "zlato"; s odlišným vokalizmom: goth. gulþ, nemčina zlato, angl zlato; ďalej Skt. हिरण्य (híraṇya IAST), Avest. zaranya, Osset. zærījnæ "zlato", tiež Skt. हरि (hari IAST) „žltý, zlatý, zelenkastý“, z protoindoeurópskeho koreňa *ǵʰel- „žltý, zelený, svetlý“. Preto názvy farieb: „žltá“, „zelená“. Latinské aurum znamená „žltá“ a súvisí s „Aurorou“ – ranným úsvitom.
Fyzikálne vlastnosti
Čisté zlato je mäkký žltý kov. Červenkastý odtieň niektorých zlatých výrobkov, ako sú mince, je daný nečistotami iných kovov, najmä medi. V tenkých filmoch zlato presvitá cez zelenú. Zlato má vysokú tepelnú vodivosť a nízky elektrický odpor. Zlato je veľmi ťažký kov: hustota čistého zlata je 19,32 g/cm³ (gulička z čistého zlata s priemerom 46,237 mm má hmotnosť 1 kg). Medzi kovmi je na siedmom mieste v hustote po osmiu, irídiu, platine, réniu, neptúniu a plutóniu. Volfrám má hustotu porovnateľnú so zlatom (19,25). Vysoká hustota zlata uľahčuje ťažbu, a preto aj jednoduché technologické procesy - napríklad pranie na stavidlách - môžu poskytnúť vysoký stupeň výťažnosti zlata z vymývanej horniny. Zlato je veľmi mäkký kov: tvrdosť na Mohsovej stupnici je ~2,5, na Brinellovej stupnici 220-250 MPa (porovnateľné s tvrdosťou klinca). Zlato je tiež vysoko ťažné: môže byť kované do plechov s hrúbkou až ~0,1 µm (100 nm) (zlato); pri takejto hrúbke je zlato priesvitné a v odrazenom svetle má žltú farbu, v prechádzajúcom svetle je sfarbené do modrozelenkastej farby doplnkovej k žltej. Zlato je možné ťahať do drôtu s lineárnou hustotou až 2 mg/m. Teplota topenia zlata je 1064,18 °C (1337,33 K), vrie pri 2856 °C (3129 K). Hustota tekutého zlata je nižšia ako hustota zlata a pri teplote topenia je 17 g/cm 3 . Tekuté zlato je dosť prchavé, aktívne sa vyparuje dlho pred bodom varu. Lineárny koeficient tepelnej rozťažnosti - 14,2·10-6 K−1 (pri 25 °C). Tepelná vodivosť - 320 W/m K, merná tepelná kapacita - 129 J/(kg K), elektrický odpor - 0,023 Ohm mm 2 /m. Elektronegativita podľa Paulinga je 2,4. Energia elektrónovej afinity je 2,8 eV; atómový polomer 0,144 nm, iónové polomery: Au + 0,151 nm (koordinačné číslo 6), Au 3+ 0,082 nm (4), 0,099 nm (6).Dôvodom, že farba zlata sa líši od farby väčšiny kovov, je drobnosť energetickej medzery medzi polovyplnenými 6s orbitálmi a vyplnenými 5d orbitálmi. Výsledkom je, že zlato absorbuje fotóny v modrej, krátkovlnovej časti viditeľného spektra, počnúc asi 500 nm, ale odráža fotóny s nižšou energiou a dlhšími vlnovými dĺžkami, ktoré nie sú schopné preniesť 5d elektrón na voľné miesto v 6. orbitálne (pozri obrázok). To je dôvod, prečo sa zlato javí ako žlté, keď je osvetlené bielym svetlom. Zúženie medzery medzi 6s- a 5d-úrovňami je spôsobené relativistickými efektmi - v silnom Coulombovom poli v blízkosti jadra zlata sa orbitálne elektróny pohybujú rýchlosťou, ktorá tvorí výraznú časť rýchlosti svetla a na s- elektróny, u ktorých sa maximálna hustota orbitálu nachádza v strede atómu, pôsobí relativistický efekt stlačenie orbitálu silnejšie ako u p-, d-, f-elektrónov, ktorých hustota elektrónového oblaku v blízkosti jadro má tendenciu k nule. Okrem toho relativistická kontrakcia s-orbitálov zvyšuje tienenie jadra a oslabuje príťažlivosť elektrónov s vyšším orbitálnym momentom hybnosti k jadru (nepriamy relativistický efekt). Vo všeobecnosti sa úrovne 6s znižujú a úrovne 5d sa zvyšujú.
Chemické vlastnosti
Zlato je jedným z najinertnejších kovov, ktorý stojí napravo od všetkých ostatných kovov v stresovej sérii. Za normálnych podmienok neinteraguje s väčšinou a netvorí oxidy, preto je klasifikovaný ako ušľachtilý kov, na rozdiel od bežných kovov, ktoré sa ničia vplyvom a. V 14. storočí bola objavená schopnosť aqua regia rozpúšťať zlato, čo vyvrátilo názor, že je chemicky inertný. Existujú zlúčeniny zlata s oxidačným stavom -1, nazývané auridy. Napríklad CsAu (aurid cézny), Na3Au (aurid sodný). Z čistých kyselín sa zlato rozpúšťa len v koncentrovanej kyseline selénovej pri 200 °C:
2Au + 6H2Se04 → Au2(Se04)3 + 3H2Se03 + 3H20
Koncentrovaný HClO 4 pri izbovej teplote reaguje so zlatom a vytvára rôzne nestabilné oxidy chlóru. Žltý roztok vo vode rozpustného chloristanu zlatého (III).
2Au + 8HClO4 → Cl2 + 2Au(ClO4)3 + 202 + 4H20
Reakcia je spôsobená silnou oxidačnou schopnosťou Cl207.
Zlato pomerne ľahko reaguje s kyslíkom a inými oxidačnými činidlami za účasti komplexotvorných činidiel. Vo vodných roztokoch kyanidov s prístupom ku kyslíku sa teda zlato rozpúšťa a vytvára kyanoauráty:
4Au + 8CN - + 2H20 + O2 → 4 - + 4OH -
Kyanoauráty sa ľahko redukujú na čisté zlato:
2Na + Zn → Na2 + 2Au
V prípade reakcie s chlórom priebeh reakcie výrazne uľahčuje aj možnosť tvorby komplexu: ak zlato reaguje so suchým chlórom pri ~200 °C za vzniku chloridu zlatitého, potom v koncentrovanom vodnom roztoku chlorovodíka a kyseliny dusičnej (“aqua regia”) zlato sa rozpúšťa za vzniku chloraurátu už pri izbovej teplote:
2Au + 3Cl 2 + 2Cl - → 2 -
Okrem toho sa zlato rozpúšťa v chlórovej vode. Zlato ľahko reaguje s kvapalným brómom a jeho roztokmi vo vode a organických látkach za vzniku tribromidu AuBr 3 .
Zlato reaguje s fluórom v rozmedzí teplôt 300–400 °C, pri nižších teplotách k reakcii nedochádza a pri vyšších sa fluoridy zlata rozkladajú. Zlato sa tiež rozpúšťa v ortuti a vytvára zliatinu s nízkou teplotou topenia (amalgám) obsahujúcu intermetalické zlúčeniny zlato-ortuť. Známe sú organické zlúčeniny zlata – napríklad etyldibromid zlata alebo aurotioglukóza.
Fyziologické účinky
Niektoré zlúčeniny zlata sú toxické a hromadia sa v obličkách, pečeni, slezine a hypotalame, čo môže viesť k organickým ochoreniam a dermatitíde, stomatitíde, trombocytopénii. Organické zlúčeniny zlata (prípravky crizanol a auranofín) sa v medicíne využívajú pri liečbe autoimunitných ochorení, najmä reumatoidnej artritídy.
Pôvod
Číslo náboja zlata 79 z neho robí jeden z najvyšších protónových prvkov nájdených v prírode. Predtým sa predpokladalo, že zlato vzniklo počas nukleosyntézy supernov, no nová teória naznačuje, že zlato a ďalšie prvky ťažšie ako železo vznikli v dôsledku zničenia neutrónových hviezd. Satelitné spektrometre sú schopné detekovať vznikajúce zlato len nepriamo, „nemáme žiadny priamy spektroskopický dôkaz, že takéto prvky skutočne vznikajú“. Podľa tejto teórie je v dôsledku výbuchu neutrónovej hviezdy prach obsahujúci kov (vrátane ťažkých kovov, ako je zlato) vyvrhnutý do vesmíru, v ktorom následne kondenzuje, ako sa to stalo v slnečnej sústave a na Zemi. . Keďže Zem bola bezprostredne po svojom vzniku v roztavenom stave, takmer všetko zlato na Zemi je dnes v jadre. Väčšinu zlata prítomného v zemskej kôre a plášti dnes priniesli na Zem asteroidy počas neskorého ťažkého bombardovania. Na Zemi sa zlato nachádza v rudách v horninách vytvorených od prekambrického obdobia.
Geochémia
Obsah zlata v zemskej kôre je veľmi nízky - 4,3·10 -10% hmotnosti (0,5-5 mg/t), ale ložiská a oblasti ostro obohatené o kov sú veľmi početné. Zlato sa nachádza aj vo vode. Jeden liter morskej aj riečnej vody obsahuje menej ako 5·10 -9 gramov Au, čo približne zodpovedá 5 kilogramom zlata v 1 kubickom kilometri vody. Ložiská zlata sa vyskytujú prevažne v oblastiach vývoja granitoidov, malý počet z nich súvisí s bázickými a ultrabázickými horninami. Zlato tvorí priemyselné koncentrácie v postmagmatických, najmä hydrotermálnych ložiskách. V exogénnych podmienkach je zlato veľmi stabilným prvkom a ľahko sa hromadí v sypačoch. Submikroskopické zlato, ktoré je súčasťou sulfidov, však pri oxidácii získava schopnosť migrovať v oxidačnej zóne. V dôsledku toho sa zlato niekedy hromadí v zóne sekundárneho obohatenia sulfidmi, ale jeho maximálne koncentrácie sú spojené s akumuláciou v oxidačnej zóne, kde sa spája s hydroxidmi železa a mangánu. Migrácia zlata v oxidačnej zóne sulfidových ložísk prebieha vo forme bromidových a jodidových zlúčenín v iónovej forme. Niektorí vedci umožňujú rozpustenie a prenos zlata pomocou síranu oxidu železitého alebo vo forme suspenzie. V prírode je známych 15 minerálov obsahujúcich zlato: prírodné zlato s prímesami striebra, medi atď., elektrum Au a 25 - 45 % Ag; porpezit AuPd; mednaté zlato, bizmutaurit (Au, Bi); natívne zlato, dúhové zlato, platinové zlato. Vyskytuje sa aj spolu s osmicovým irídiom (aurosmirid), zo zvyšných minerálov sú teluridy zlata: calaverit AuTe 2, krennerit AuTe 2, sylvanit AuAgTe 4, petzit Ag 3 AuTe 2, mutmanit (Ag, Au)Te, montbreuit Au2 Te 3, nagiagit Pb 5 AuSbTe 3 S 6 . Zlato je charakteristické svojou prirodzenou formou. Z jeho ďalších foriem stojí za zmienku elektrum, zliatina zlata a striebra, ktorá má zelenkastý odtieň a pri prenose vodou sa pomerne ľahko ničí. V horninách je zlato zvyčajne rozptýlené na atómovej úrovni. V ložiskách je často uzavretý v sulfidoch a arzenidoch. Existujú sekundárne ložiská zlata - sypače, do ktorých padá v dôsledku zničenia primárnych rudných ložísk, a ložiská s komplexnými rudami - v ktorých sa zlato ťaží ako pridružená zložka.
Výroba
Ľudia ťažili zlato od nepamäti. So zlatom sa ľudstvo stretlo už v 5. tisícročí pred Kristom. e. v období neolitu kvôli jeho rozšíreniu v pôvodnom stave. Podľa archeológov sa systematická ťažba začala na Blízkom východe, odkiaľ sa zlaté šperky dodávali najmä do Egypta. Práve v Egypte, v hrobke kráľovnej Zer a jednej z kráľovien Pu-abi Ur v sumerskej civilizácii, boli nájdené prvé zlaté šperky pochádzajúce z 3. tisícročia pred Kristom. e. Zlato sa v Rusku ťažilo až za alžbetínskych čias. Dovážalo sa zo zahraničia výmenou za tovar a vyberalo sa formou dovozných ciel. Prvý objav zlatých zásob sa uskutočnil v roku 1732 v provincii Archangeľsk, kde bola pri dedine objavená zlatá baňa. Začal sa rozvíjať v roku 1745. Baňa fungovala s prestávkami až do roku 1794 a produkovala len asi 65 kg zlata. Za začiatok ťažby zlata v Rusku sa považuje 21. máj (1. jún) 1745, keď Erofej Markov, ktorý našiel zlato na Urale, oznámil svoj objav v Úrade hlavného predstavenstva tovární v Jekaterinburgu.
Počas histórie ľudstvo vyprodukovalo asi 161 tisíc ton zlata, ktorého trhová hodnota je 8-9 biliónov dolárov (odhad z roku 2011). Tieto rezervy sú rozdelené nasledovne (odhad z roku 2003):
- štátne centrálne banky a medzinárodné finančné organizácie - asi 30 tisíc ton;
- v šperkoch - 79 tisíc ton;
- elektronika a stomatologické výrobky - 17 tisíc ton;
- investičné úspory - 24 tisíc ton.
V Rusku hrajú ryže dôležitú úlohu medzi ložiskami zlata a Rusko je na 1. mieste na svete v produkcii ryžovacieho zlata. Väčšina sa ťaží v 7 regiónoch: Amurská oblasť, Transbajkalské územie, Irkutská oblasť, Magadanská oblasť, Republika Sacha (Jakutsko), územie Chabarovsk, autonómny okruh Čukotka.
V roku 2011 sa vo svete vyťažilo 2809,5 ton zlata, z toho 185,3 ton bolo vyrobených v Rusku (6,6 % svetovej produkcie).
V roku 2012 sa v Rusku vyťažilo 226 ton zlata, o 15 ton (7 %) viac ako v roku 2011.
V roku 2013 sa v Rusku vyťažilo 248,8 ton zlata, čo je o 22,8 tony (9 %) viac ako v roku 2012. Rusko sa v objeme vyťaženého zlata umiestnilo na treťom mieste s ukazovateľom 248,8 tony. Prvé miesto obsadila Čína, kde produkcia zlata predstavovala 403 ton. Austrália obsadila druhé miesto a vyprodukovala 268,1 ton zlata.
V roku 2014 sa v Rusku vyťažilo 272 ton zlata, čo je o 23,2 tony (9 %) viac ako v roku 2013. Rusko obsadilo druhé miesto v produkcii zlata. Na prvom mieste v zozname sa umiestnila Čína, kde objem produkcie drahého kovu vzrástol medziročne o 6 % v porovnaní s rokom 2013 a dosiahol 465,7 tony. Austrália je na treťom mieste s produkciou zlata 269,7 tony, čo je o 1 % viac ako v roku 2013.
Objem produkcie zlata vo svete v roku 2014 vzrástol o 2 % – na 3,109 tisíc ton zlata. Globálna ponuka na trhu sa zároveň prakticky nezmenila a predstavovala 4 273 tisíc ton. Primárna produkcia zlata vzrástla o 2 % - na 3 109 tis. ton, sekundárne spracovanie zlata kleslo o 11,1 % - na 1 122 tis. ton. Dopyt po zlate vo svete klesol o 18,7 % – na 4,041 tisíc ton.
Potvrdenie
Na získanie zlata sa využívajú jeho základné fyzikálne a chemické vlastnosti: prítomnosť v prírode v prirodzenom stave, schopnosť reagovať len s niekoľkými látkami (ortuť, kyanid). S rozvojom moderných technológií sú chemické metódy čoraz populárnejšie. V roku 1947 americkí fyzici Ingram, Hess a Haydn uskutočnili experiment na meranie efektívneho prierezu pre absorpciu neutrónov ortuťovými jadrami. Ako vedľajší účinok experimentu sa získalo asi 35 mikrogramov zlata. Tak sa zrealizoval stáročný sen alchymistov – premena ortuti na zlato. Takáto produkcia zlata však nemá ekonomický význam, pretože stojí mnohonásobne viac ako ťažba zlata z najchudobnejších rúd.
Aplikácia
Zlato, ktoré je v súčasnosti vo svete dostupné, je rozdelené nasledovne: asi 10 % je v priemyselných výrobkoch, zvyšok je rozdelený približne rovnomerne medzi centralizované rezervy (hlavne vo forme štandardných tehličiek chemicky čistého zlata), súkromné vlastníctvo vo forme tehličiek a šperkov.
Rezervy
V Rusku
Zásoby zlata v ruskej štátnej rezerve v decembri 2008 dosiahli 495,9 ton (2,2 % všetkých krajín sveta). Podiel zlata na celkovom objeme zlatých a devízových rezerv Ruska v marci 2006 predstavoval 3,8 %. Od začiatku roku 2011 je Rusko na 8. mieste na svete, pokiaľ ide o objem zlata držaného v štátnych rezervách. V auguste 2013 Rusko zvýšilo svoje zlaté rezervy na 1015 ton.V rokoch 2014 a 2016 Rusko pokračovalo vo zvyšovaní svojich zásob drahého kovu, ktoré k polovici roku 2016 predstavovali 1444,5 ton.
Vzorový systém
Vo všetkých krajinách je množstvo zlata v zliatinách kontrolované štátom. V Rusku sa všeobecne akceptuje päť štandardov zliatin zlatých šperkov: zlato 375, 500, 585, 750, 958.
- 375 vzorka. Hlavnými zložkami sú striebro a meď, zlato - 38%. Negatívna vlastnosť - na vzduchu bledne (hlavne v dôsledku tvorby sulfidu strieborného Ag 2 S). Zlato 375 má farebný rozsah od žltej po červenú.
- 500 vzorka. Hlavnými zložkami sú striebro a meď, zlato - 50,5%. Negatívne vlastnosti - nízka zlievateľnosť, farebná závislosť od obsahu striebra.
- 585 vzorka. Hlavné zložky sú striebro, meď, paládium, nikel, zlato - 59%. Štandard je pomerne vysoký, je to kvôli početným pozitívnym vlastnostiam zliatiny: tvrdosť, pevnosť, stabilita na vzduchu. Široko používaný na výrobu šperkov.
- 750 vzorka. Hlavné zložky sú striebro, platina, meď, paládium, nikel, zlato – 75,5 %. Pozitívne vlastnosti: náchylnosť na leštenie, tvrdosť, pevnosť, ľahká spracovateľnosť. Farebná škála siaha od zelenej cez žiarivo žltú až po ružovú a červenú. Používa sa v šperkoch, najmä pri filigránskych prácach.
- 958 vzorka. Obsahuje až 96,3% čistého zlata. Málo používaný, keďže zliatina tejto vzorky je veľmi mäkký materiál, ktorý nedrží lesk a vyznačuje sa nenasýtenou farbou.
- 999 vzorka.Čisté zlato.
