Свойства на злато. Физични и химични свойства на златото

Златото е най-популярният благороден метал в света. Всеки харесва яркостта и блясъка си. На практика всяко семейство има поне декорация на този метал. Формулата на златото раздвижва умовете на много алхимици и учени. Той посвети стотици научни статии. Освен това не всички хора знаят какви свойства на златото са помогнали да станат толкова популярни за него. Всеки ден цената на метала расте. И така, днес цената на грам от 999 злато в Сбербанк на Русия е 2,536 рубли.

Обща информация

Въпреки че златото е метал, който е познат на целия свят от хиляди години, не всеки е наясно с факта, че в природата се среща в различни форми и на различни места. Размерът на частиците му може да бъде от микрона до десетки сантиметри. Благодарение на различни примеси, този благороден метал не винаги има традиционен жълт цвят. Добивът на злато е много печеливш бизнес, основан на различните свойства на този естествен материал. Именно познаването на метала, натрупан през вековете, може да задоволи нуждата от него.

В химията златото (lat. Aurum) се обозначава със символа Au. Преведено на руски Aurum означава "жълто". Този елемент принадлежи към първата група на периодичната система. Атомният й номер е 79. Формулата за златото зависи от компонентите в сплавта. Съставът на естественото вещество е наличен изотоп 197 Au. Металът е с кубичен лицево-центриран кристална решетка тип Cu.

В природата има 15 минерала, които съдържат този химичен елемент. Те включват: местно злато с примеси от мед или сребро, порпезит, електрум, осмичен иридий (aurosmirid), калавертин, креннерит, лецит, силванит, мутманите, нагиагит, монбреит и т.н. Има и други съединения, съдържащи този метал. Той е платинист, родистое, иридисто, медно злато. В скалите това вещество най-често се разпръсква на атомно ниво. Златото в находищата често е затворено в сулфиди и арсениди.

Преди това се смяташе, че този елемент е много инертен, но многобройни експерименти с него доказват, че това не е така. Такава заблуда се основава на факта, че златото изобщо не се променя, когато е изложено на такива агресивни агенти като кислород и сяра. Той също не реагира с такива химични елементи като азот, водород, фосфор, въглерод. Не се влияе от повечето минерални киселини и основи.

Валентността на този химичен елемент в различни съединения обикновено е +1 или +3. При нагряване халогените образуват следните съединения със злато: AuCl3, AuF3, AuI, AuBr3. При стайна температура той реагира лесно с бромна или хлорна вода. Химичните свойства на златото позволяват да се определи неговата автентичност у дома. Така че, водно-алкохолен разтвор на йод и калиев йодид тъмните петна, които трудно се отстраняват, се оставят върху метални 583 и 585 от пробата. Само злато над 750 проби с чиста висококачествена лигатура не реагира с тези вещества.

Металът не е магнит и няма мирис. Използвайки тези свойства, можете да определите и автентичността на бижутата.

Химически методи за добив на злато

Основата на индустриалния метод за извличане на метал от руди, наречен цианидиране, е способността на златото да се разтвори в концентрирана сярна киселина. В същото време в химичната реакция трябва да присъстват окислители като азотна и йодна киселина, както и манганов диоксид.

Преди това способността му да се разтваря в живак се използва за извличане на злато от скали. В резултат на тази реакция е получена амалгама - нископлавката сплав. Тази смес от химикали лесно се отделя от отпадъчната скала и след това се нагрява силно. Изпареният живак се изпарява и златото остава на дъното на резервоара. Вярно е, че този древен метод все още се използва в някои страни от третия свят, въпреки цялата му вредност. Тази възможност за добив се счита за неефективна днес, защото не позволява напълно да се разграничи благородният метал от скалата.

Как да разпознаем фалшификат

В природата има минерали, които много приличат на злато. Така, едно от най-сходните естествени субстанции към него е железен сулфид, наречен пирит. Той е много забележителен по своите свойства: когато парчетата от това вещество се сблъскат, се срязват искри. Според последните учени става ясно защо пиритът е толкова сходен със златото. Оказва се, че той не само има външна прилика с този благороден метал, но и съдържа част от него. Този минерал от руда също се различава от златото в кубични кристали - те имат други характеристики. Златото е пластичен метал. Когато се удари в нея, тя ще се изравни, за разлика от пирита, който просто се разпада на малки парченца.

Златото понякога се бърка с мусковит и вермикулит. Те са особено сходни под формата на включвания в различни минерали. Физикохимичните свойства на златото ще помогнат да се разграничи истинският благороден метал от близнаците.

Физически характеристики

Практически всеки знае, че цветът на този благороден метал е ярко жълт. В действителност, той получава такъв цвят след пречистване от примеси. Жълто злато може да се намери само в банкови барове и бижута. Освен това, в зависимост от количеството на примесите варира и сянка. Така че в златото, използвано за изработване на бижута, има примеси от сребро, мед и други вещества. С други думи, тя е сплав от няколко метала.

Цветът на естественото злато зависи от размера на частиците му. Много малки включвания в скалите могат да имат сиво-зелен оттенък. Понякога само опитен геолог може да разпознае злато в минерали. На 20 мин. Има само едно, където се открива жълтото вещество.

Важна физическа характеристика на металите е тяхната твърдост. Според този показател златото не е на първо място. На 10-точкова Mohs скала, която характеризира твърдостта на веществото, този благороден метал има само 2,5-3 точки. Какво означава това? Физическите свойства на златото, най-важната от които е мекотата, позволяват да се използва за създаване на изящни бижута. В същото време този метал може лесно да се надраска. Много хора знаят, че в древността автентичността на златните монети е била проверявана за зъб. В същото време трябваше да са имали вдлъбнатини.

Физични и химични свойства на златото

Този метал има доста висока температура на плота. Той е 1063 ^º C. Металът кипи при 2947 ^º C. Когато се стопи, златото се превръща в бледо зелен цвят. Всички метали, които са сплави с него, понижават нейната температура на топене. Златните двойки имат зелено-жълт оттенък. Когато този метал и неговите сплави се нагреят над 1063 ^° С, те започват да се изпаряват. И колкото по-висока е температурата, толкова по-висока е волатилността.

Удивително е как различните примеси засягат златните сплави. Така, неговата летливост се увеличава значително в присъствието на цинк, арсен, телур, антимон и живак. Сребро или мед в сплав с благороден метал значително увеличават неговата твърдост. В същото време свойствата като еластичност и пластичност са малко загубени.

Един от най-важните показатели за златото е неговата плътност. При температура от 20 ^° С е 19,3 g / cm ³ . Златните частици са 2,5 пъти по-тежки от сребърните частици. Плътността на естествените късове е малко по-висока от тази на сплавите. Така сребърните или медните примеси го намаляват до 18-18.5 g / cm 3. За яснота, можете да си представите 1 кг от този благороден метал във формата:

• куб, чийто ръб е 37.3 mm;
• топка с диаметър 46,2 mm;
• половин чаша златен пясък.

Всички горепосочени свойства на този метал са се научили да използват за свои собствени цели. Индустриалното извличане на злато от скали стана възможно именно поради високата му плътност.

сплави

Този благороден метал има способността да се комбинира добре с други химически елементи. В този случай крайният продукт ще има различни физически показатели. Бижутата от жълто злато най-често са сплав от няколко метала, в която съдържанието на разглежданото вещество е по-малко от 40%. Освен това, различни примеси и тяхното специфично тегло в състава му пряко влияят на сянката на крайния продукт. Така че, в продажба можете да намерите няколко вида златни бижута:

• Бял - с паладий, никел и платина. Най-често се използва за създаване на продукти със скъпоценни камъни.
• Жълто - с мед, сребро, никел. В него делът на примесите може да варира от 4 до 50%.
• Червено - с мед, сребро. Делът на примесите в такива сплави достига 62.5%.
• Пинк - с паладий, мед, сребро. В него примесите надвишават 60%.

  

Качеството и цената на един грам злато напълно зависи от неговата чистота и наличието на някои примеси.

Примерна система

Качеството на златото и неговото количество в сплавите се контролира от държавата. В страните от ОНД системата за бижутерска сплав, която съществува в СССР, е общоприета. Така че в продажба най-често има продукти с такива тестове:

• 375 - делът на златото в сплавта е 38%. Тя включва мед и сребро. Златото на тази проба избледнява във въздуха. Има жълт или червеникав оттенък.
• 500 - съдържание на злато е 50.5%. Съставът на сплавта съдържа мед и сребро. Има ниска леярна.
• 585 (583) - делът на златото е 59%. Сплавта включва метали като паладий, сребро, мед, никел. Тя е издръжлива, твърда, устойчива на въздух.
• 750 - в сплав от 75.5% злато. Състои се от паладий, никел, платина, сребро, мед. Продуктите от това злато са добре полирани, издръжливи и твърди. Те са лесни за обработка. Цветовата схема е много широка. Сплавта може да бъде зелена, ярко жълта, розова, червена.
• 958 - съдържа 96% чисто злато. Тази сплав рядко се използва, тъй като е слабо полирана и няма необходимата наситеност на цвета.
• 999 - чисто злато, което най-често е представено от банкови кюлчета.

Отразяващи елементи

Златото, чиито свойства и употреба се дължат на химическия му състав, лесно се полира. Той има значителна отразяваща способност. Много тънки златни листове могат да предават слънчева светлина. Удивително е, че в същото време те абсолютно няма да се нагреят, тъй като тяхната термична (инфрачервена) част ще бъде отразена от такива плочи. Благодарение на този имот златото намира приложение в строителството. Използва се за тониране на стъкло в страни с горещ климат. Благодарение на това решение енергията, необходима за климатизация на помещенията, е значително запазена. Отразителните свойства на златото се използват дори в космонавтиката. Прилага се за каски и други повърхности на космическото оборудване, за да отблъсне значителен поток. инфрачервени лъчи в пространството.

Способността да се пръска

Къде другаде използват злато? Свойствата на метала да дават частици, които са съизмерими с дължината на светлинната вълна, са в основата на неговата способност за пръскане. Водата на реките съдържа най-малкия златен прах, който не може да се види с просто око. Способността на този метал да се разпръсква позволява да се разпръсне чрез мебелни, стенни, полу-златни лаборатории. Според статистиката, поради абразия на златните монети в годишния тираж, преди това са загубили до 0,1% от теглото си.

Еластичност (еластичност)

Това е една от най-важните функции, които златото има. Свойствата на метала позволяват да се смачка, стиска, огъва, компресира. Благодарение на пластичността, златото може да приема различни форми без прегъвания. От 1 г можете да изтеглите най-тънката жица (нишка), чиято дължина ще бъде 2610 м. Диаметърът му ще бъде само 2 * 10-6 мм, което ви позволява да използвате конеца в съвременната електронна индустрия с микрочипове. Якостта на опън на отгрятото злато е 100-140 МРа.

отстъпчивост

Трудно е да се каже кои основни свойства на златото са от най-голямо значение за нас, но недвусмислено може да се каже, че ковкостта е една от основните. Благодарение на него този метал може да се превърне в тънък лист. Така че, от 1 г злато можете да получите плоча от тънко фолио, чиято площ ще бъде 1 квадрат. м. Тя ви позволява да го използвате в различни области на човешката дейност. Златото е метал, който може да бъде направен прозрачен и много тънък, но в същото време няма да загуби своята красота и блясък. Благодарение на това свойство стана възможно да се получи тънколистна (листова) материя, която покрива куполите на църквите, подрязва интериора на помещенията.

Електрическа проводимост

Използването на това свойство от злато позволява използването му в електронната индустрия. Този метал има висока електрическа проводимост. Въпреки това, той е устойчив на окисление. Проводимостта на златото спрямо медта е 75%. Съпротивление при 0 ^° C - 2.065 * 10-8 Ohm. Това основно свойство на златото позволява да се използва в производството на такива сложни електронни устройства като мобилни телефони, телевизори, компютри, калкулатори, компютри. Специфичната топлопроводимост на благородния метал при 0 ^° С е 311, 48 W / (mK).