Svojstva zlata. Fizikalna i kemijska svojstva zlata

Zlato je najpopularniji plemeniti metal na svijetu. Svatko voli svoju svjetlinu i sjaj. Gotovo svaka obitelj ima barem neki ukras ovog metala. Formula zlata potakla je umove mnogih alkemičara i znanstvenika. Posveo je stotine znanstvenih radova. Štoviše, nisu svi ljudi znali koja su im svojstva zlata pomogla da postanu toliko popularna za njega. Svakog dana cijena metala samo raste. Dakle, danas je cijena od 999 zlata u Sberbank Rusije je 2.536 rubalja.

Opće informacije

Unatoč činjenici da je zlato metal koji je cijelom svijetu poznat tisućama godina, nisu svi svjesni činjenice da se u prirodi nalazi u različitim oblicima i na različitim mjestima. Veličina čestica može biti od mikrona do nekoliko desetaka centimetara. Zbog raznih nečistoća ovaj plemeniti metal nema uvijek tradicionalnu žutu boju. Rudarstvo zlata je vrlo profitabilno poslovanje, temeljeno na različitim svojstvima ovog prirodnog materijala. Znanje o metalu nakupljeno tijekom stoljeća može zadovoljiti potrebu za tim.

U kemiji, zlato (lat. Aurum) označeno je simbolom Au. Prevedeno na ruski Aurum znači "žuto". Ovaj element pripada 1. skupini periodičkog sustava. Njegov atomski broj je 79. Formula za zlato ovisi o komponentama u leguri. Sastav prirodne tvari prisutan je u izotopu 197 Au. Metal ima kubični licem-centriran kristalna rešetka tip Cu.

U prirodi postoji 15 minerala koji sadrže taj kemijski element. One uključuju: izvorno zlato s primjesama bakra ili srebra, porpesit, elektrum, osmski iridij (aurosmirid), kalavertin, crennerit, letcit, silvanit, mutmanit, nagiagit, montbreyite i tako dalje. Postoje i drugi spojevi koji sadrže ovaj metal. To je platinistička, rodistoe, iridistoe, bakreno zlato. U stijenama je ova tvar najčešće raspršena na atomskoj razini. Zlato u naslagama često je zatvoreno u sulfide i arsenide.

Ranije se smatralo da je ovaj element vrlo inertan, ali brojni eksperimenti s njom pokazali su da to nije baš tako. Takva zabluda bila je zasnovana na činjenici da se zlato uopće ne mijenja kada je izloženo agresivnim sredstvima kao što su kisik i sumpor. Također ne reagira s takvim kemijskim elementima kao što su dušik, vodik, fosfor, ugljik. Ne utječe na većinu mineralnih kiselina i lužina.

Valencija ovog kemijskog elementa u različitim spojevima je obično +1 ili +3. Halogeni, kada se zagriju, formiraju sljedeće spojeve sa zlatom: AuCl3, AuF3, AuI, AuBr3. Na sobnoj temperaturi lako reagira s bromom ili klorom. Kemijska svojstva zlata omogućuju da se utvrdi njihova autentičnost kod kuće. Dakle, vodeno-alkoholna otopina joda i kalijev jodid tamne mrlje koje je teško ukloniti ostaju na metalu 583 i 585 uzorka. Samo zlato iznad 750 uzoraka s čistim visokokvalitetnim ligatom ne reagira s tim tvarima.

Metala ne magnet i nema miris. Korištenjem ovih svojstava možete odrediti i autentičnost nakita.

Metode kemijskog vađenja zlata

Temelj industrijske metode vađenja metala iz ruda, nazvanog cijanidacija, je sposobnost zlata da se otopi u koncentriranom sumporna kiselina. U isto vrijeme u kemijskoj reakciji trebaju biti prisutni oksidacijski agensi kao što su dušična i jodna kiselina, kao i manganov dioksid.

Ranije se njegova sposobnost otapanja u živu koristila za vađenje zlata iz stijene. Kao rezultat ove reakcije, dobiven je amalgam - legura koja se slabo topi. Ta se mješavina kemikalija lako odvaja od otpadne stijene, a zatim se jako zagrijava. Hlapljiva živa je isparila i zlato je ostalo na dnu spremnika. Istina, ova drevna metoda se još uvijek koristi u nekim zemljama trećeg svijeta, unatoč svojoj štetnosti. Ova mogućnost rudarstva danas se smatra neučinkovitom, jer ne dopušta potpuno razlikovanje plemenitog metala od stijene.

Kako prepoznati varanje

U prirodi postoje minerali koji jako sliče zlatu. Dakle, jedna od najsličnijih prirodnih tvari za nju je željezni sulfid, nazvan pirit. Vrlo je značajan po svojim svojstvima: kada se komadići ove tvari sudaraju, iskre se izrežu. Prema najnovijim znanstvenicima postalo je jasno zašto je pirit sličan zlatu. Ispostavlja se da ne samo da ima vanjsku sličnost s ovim plemenitim metalom, već sadrži i neke od njih. Ovaj rudni mineral također se razlikuje od zlata u kubnim kristalima - oni imaju druga obilježja. Zlato je duktilni metal. Kada ga pogodimo, ona će se izravnati, za razliku od pirita, koji se jednostavno raspada na male komadiće.

Zlato se ponekad miješa s muskovitom i vermikulitom. Posebno su slični u obliku inkluzija u raznim mineralima. Fizičko-kemijska svojstva zlata pomoći će razlikovati pravi plemeniti metal od blizanaca.

Fizičke značajke

Gotovo svi znaju da je boja ovog plemenitog metala jarko žuta. Zapravo, nakon pročišćavanja od nečistoća dobiva takvu nijansu. Žuto zlato može se naći samo u barovima i nakitu. Štoviše, ovisno o količini nečistoća varira i zasjeniti. Dakle, u zlatu za izradu nakita postoje nečistoće srebra, bakra i drugih tvari. Drugim riječima, to je legura nekoliko metala.

Boja prirodnog zlata ovisi o veličini čestica. Vrlo male inkluzije u stijenama mogu imati sivozelenu nijansu. Ponekad samo iskusni geolog može prepoznati zlato u mineralima. Na 20 mina postoji samo jedna žuta supstanca.

Važna fizikalna svojstva metala je njihova tvrdoća. Prema ovom pokazatelju, zlato nije na prvom mjestu. Na Mohsovoj ljestvici od 10 točaka, koja karakterizira tvrdoću tvari, ovaj plemeniti metal ima samo 2,5-3 točke. Što to znači? Fizička svojstva zlata, od kojih je najvažnija mekoća, omogućuju da se njime stvore izvrsni nakit. Istodobno se ovaj metal lako može izgrebati. Mnogi ljudi znaju da je u stara vremena provjerena autentičnost zlatnika za zub. U isto vrijeme trebali su imati udubljenja.

Fizikalna i kemijska svojstva zlata

Ovaj metal ima vrlo visoku temperaturu ploče. To je 1063 ^º C. Metal kipi na 2947 ^º C. Kada se otopi, zlato postaje blijedo zelena boja. Svi metali koji su s njim legure, snizuju temperaturu taljenja. Zlatni parovi imaju zelenkasto-žutu boju. Kada se taj metal i njegove legure zagriju iznad 1063 ^° C, počinju isparavati. I što je temperatura viša, to je veća volatilnost.

Nevjerojatno je kako različite nečistoće utječu na legure zlata. Tako se njegova volatilnost značajno povećava u prisutnosti cinka, arsena, telurija, antimona i žive. Srebro ili bakar u leguri s plemenitim metalom značajno povećavaju njegovu tvrdoću. Istovremeno, svojstva kao što su duktilnost i savitljivost su nešto izgubljena.

Jedan od najvažnijih pokazatelja zlata je njegova gustoća. Na temperaturi od 20 ^° C iznosi 19,3 g / cm3. Zlatne čestice su 2,5 puta teže od čestica srebra. Gustoća prirodnih grumena malo je veća od legura. Dakle, nečistoće srebra ili bakra smanjuju ga na 18-18,5 g / cm3. Za jasnoću, možete zamisliti 1 kg ovog plemenitog metala u obliku:

• kocka, čiji je rub 37,3 mm;
• kugla promjera 46,2 mm;
• pola čaše zlatnog pijeska.

Sve gore navedene osobine ovog metala naučile su se koristiti u vlastite svrhe. Industrijsko vađenje zlata iz stijene omogućeno je upravo zbog njegove visoke gustoće.

legure

Ovaj plemeniti metal ima sposobnost da se dobro kombinira s drugim kemijskim elementima. U tom slučaju konačni proizvod će imati različite fizičke pokazatelje. Nakit žuto zlato je najčešće legura nekoliko metala, u kojoj je sadržaj ispitivane tvari ponekad manji od 40%. Štoviše, različite nečistoće i njihova specifična težina u sastavu izravno utječu na boju konačnog proizvoda. Dakle, u prodaji možete pronaći nekoliko vrsta zlatnog nakita:

• Bijela - s paladijem, niklom i platinom. Najčešće se koristi za izradu proizvoda s dragim kamenjem.
• Žuta - s bakrom, srebrom, niklom. U njemu udio nečistoća može varirati od 4 do 50%.
• Crveno - s bakrom, srebrom. Udio nečistoća u takvim legurama doseže 62,5%.
• Ružičasta - s paladijem, bakrom, srebrom. U njemu nečistoće prelaze 60%.

  

Kvaliteta i cijena grama zlata u potpunosti ovisi o njegovoj čistoći i prisutnosti određenih nečistoća.

Uzorak sustava

Kvaliteta zlata i njegova količina u slitinama kontrolira država. U zemljama ZND-a sustav uzoraka legure nakita koji je postojao u SSSR-u općenito je prihvaćen. Dakle, na prodaju najčešće se nalaze proizvodi s takvim testovima:

• 375 - udio zlata u leguri iznosi 38%. Uključuje bakar i srebro. Zlato ovog uzorka blijedi u zraku. Ima žutu ili crvenkastu nijansu.
• Sadržaj 500 zlata je 50,5%. Sastav legure sadrži bakar i srebro. Ima nisku ljevaonicu.
• 585 (583) - udio zlata iznosi 59%. Legura uključuje metale kao što su paladij, srebro, bakar, nikal. Izdržljiv je, tvrd, otporan na zrak.
• 750 - u leguri od 75,5% zlata. Sastoji se od paladija, nikla, platine, srebra, bakra. Proizvodi iz ovog zlata su dobro polirani, izdržljivi i tvrdi. Lako ih je obraditi. Shema boja je vrlo široka. Legura može biti zelena, svijetlo žuta, ružičasta, crvena.
• 958 - sadrži 96% čistog zlata. Ova se legura rijetko koristi jer je slabo polirana i nema potrebnu zasićenost boje.
• 999 - čisto zlato, koje je najčešće zastupljeno bankovnim polugama.

Reflektirajuće značajke

Zlato, čija su svojstva i upotreba zbog kemijskog sastava, lako se polira. Ima značajnu refleksivnost. Vrlo tanki zlatni listovi mogu prenijeti sunčevu svjetlost. Nevjerojatno je da se u isto vrijeme neće apsolutno zagrijati, jer će se njihov termalni (infracrveni) dio reflektirati od takvih ploča. Zbog te imovine, zlato je našlo primjenu u građevinarstvu. Koristi se za nijansiranje stakla u zemljama s vrućim klimama. Zahvaljujući ovom rješenju, energija potrebna za klimatizaciju prostora znatno se štedi. Refleksivna svojstva zlata koriste se iu astronautici. Primjenjuje se na kacige i druge površine svemirske opreme za odbijanje značajnog protoka. infracrvene zrake u prostoru.

Sposobnost da se raspršuje

Gdje drugdje koriste zlato? Svojstva metala da daju čestice koje su razmjerne s duljinom svjetlosnog vala, podupiru njegovu sposobnost raspršivanja. U rijekama se nalazi najmanji zlatni prah koji se ne može vidjeti golim okom. Sposobnost ovog metala da se raspršuje omogućuje mu da se rasprši kroz namještaj, zidove, polu-zlatne laboratorije. Prema statistikama, zbog abrazije zlatnika u godišnjem prometu, prethodno su izgubili na 0,1% svoje težine.

Duktilnost (duktilnost)

To je jedna od najvažnijih značajki koje zlato ima. Svojstva metala omogućuju mu da zgnječi, istisne, savije, komprimira. Zbog plastičnosti, zlato može poprimiti različite oblike bez prevrtanja. Od 1 g možete izvući najtanju žicu (konac), čija će duljina biti 2610 m. Promjer će biti samo 2 * 10-6 mm, što vam omogućuje da koristite nit u modernoj elektronskoj industriji s mikročipovima. Vlačna čvrstoća žarenog zlata je 100-140 MPa.

poslušnost

Teško je reći koje je osnovno svojstvo zlata od najveće važnosti za nas, ali se može nedvosmisleno reći da je kovanost jedna od glavnih. Zahvaljujući njemu, ovaj se metal može pretvoriti u tanku ploču. Dakle, od 1 g zlata možete dobiti ploču od tanke folije, čija će površina biti 1 kvadratni. m. To vam omogućuje da ga koristite u različitim područjima ljudske aktivnosti. Zlato je metal koji može biti proziran i vrlo tanak, ali u isto vrijeme neće izgubiti svoju ljepotu i sjaj. Zahvaljujući toj imovini, postalo je moguće dobiti tanko-listni materijal, koji pokriva kupole crkava, podrezujući unutrašnjost prostora.

Električna vodljivost

Korištenje ovog svojstva zlata omogućuje njegovu uporabu u elektroničkoj industriji. Taj metal ima visoku električnu vodljivost. Međutim, otporan je na oksidaciju. Provodljivost zlata u odnosu na bakar je 75%. Otpor na 0 ^° C - 2.065 * 10-8 Ohm. Ovo osnovno svojstvo zlata omogućuje njegovo korištenje u proizvodnji tako složenih elektroničkih uređaja kao što su mobilni telefoni, televizori, računala, kalkulatori, računala. Specifična toplinska vodljivost plemenitog metala na 0 ^° C je 311, 48 W / (mK).