Lastnosti zlata. Fizikalne in kemijske lastnosti zlata

Zlato je najbolj priljubljena plemenita kovina na svetu. Vsakdo ima rad svojo svetlost in sijaj. Skoraj vsaka družina ima vsaj nekaj okraskov te kovine. Formula zlata je razburjala misli mnogih alkimistov in znanstvenikov. Posvečal je več sto znanstvenih člankov. Poleg tega vsi ljudje ne vedo, katere lastnosti zlata so mu pomagale postati tako priljubljene. Vsak dan cena kovine raste. Torej, danes je cena gramov 999 zlata v Sberbank v Rusiji je 2.536 rubljev.

Splošne informacije

Kljub temu, da je zlato kovina, ki je celemu svetu znana že tisočletja, se vsi ne zavedajo, da se v naravi najde v različnih oblikah in na različnih mestih. Velikost njegovih delcev je lahko od mikrona do deset centimetrov. Zaradi različnih nečistoč ta plemenita kovina nima vedno tradicionalne rumene barve. Pridobivanje zlata je zelo donosen posel, ki temelji na različnih lastnostih tega naravnega materiala. Znanje o kovini, ki se je kopičila skozi stoletja, lahko zadovolji potrebo po njej.

V kemiji je zlato (lat. Aurum) označeno s simbolom Au. Prevedeno v rusko Aurum pomeni "rumeno". Ta element spada v 1. skupino periodičnega sistema. Njegova atomska številka je 79. Formula za zlato je odvisna od sestavin v zlitini. Sestava naravne snovi je prisotna izotopa 197 Au. Kovina ima kubični obrazni center kristalne rešetke tip Cu.

V naravi je 15 mineralov, ki vsebujejo ta kemični element. Med njimi so: izvorno zlato z dodatki bakra ali srebra, porpesit, elektrum, osmski iridij (aurosmirid), kalevertin, krennerit, letcit, silvanit, mutmanit, nagiagit, montbreyite in tako naprej. Obstajajo tudi druge spojine, ki vsebujejo to kovino. Je platinist, rodistoe, iridistoe, bakreno zlato. V kamninah je ta snov najpogosteje razpršena na atomski ravni. Zlato v usedlinah je pogosto obdano s sulfidi in arzenidi.

Prej se je mislilo, da je ta element zelo inerten, vendar so številni poskusi z njim dokazali, da to ni ravno tako. Takšna iluzija je temeljila na dejstvu, da se zlato ne spreminja, kadar je izpostavljeno agresivnim sredstvom, kot sta kisik in žveplo. Prav tako ne reagira s kemičnimi elementi, kot so dušik, vodik, fosfor, ogljik. Ne vpliva večina mineralnih kislin in alkalij.

Valenca tega kemičnega elementa v različnih spojinah je običajno +1 ali +3. Halogeni pri segrevanju tvorijo naslednje spojine z zlatom: AuCl3, AuF3, AuI, AuBr3. Pri sobni temperaturi z lahkoto reagira z bromovo ali klorovo vodo. S kemičnimi lastnostmi zlata je mogoče ugotoviti njegovo pristnost doma. Torej, vodno-alkoholna raztopina joda in kalijevega jodida temne lise, ki jih je težko odstraniti, ostanejo na kovini 583 in 585 vzorca. Samo zlato nad 750 vzorcev s čisto visokokakovostno ligaturo ne reagira s temi snovmi.

Kovina ne magnet in nima vonja. Z uporabo teh lastnosti lahko določite tudi pristnost nakita.

Metode kemičnega pridobivanja zlata

Osnova industrijske metode pridobivanja kovine iz rud, imenovane cianidacija, je sposobnost zlata, da se raztopi v koncentrirani žveplove kisline. Hkrati v kemijski reakciji morajo biti prisotni oksidanti, kot so dušikova in jodna kislina, pa tudi manganov dioksid.

Pred tem je bila njegova sposobnost raztapljanja v živem srebru uporabljena za pridobivanje zlata iz kamnin. Rezultat te reakcije je bila pridobitev amalgama - zlitine z nizkim tališčem. Ta mešanica kemikalij se je z lahkoto ločila od odpadne kamnine in nato močno segrevala. Hlapna živo srebro je izhlapela in zlato je ostalo na dnu rezervoarja. Res je, da se ta starodavna metoda še vedno uporablja v nekaterih državah tretjega sveta, kljub svoji škodljivosti. Ta možnost rudarjenja danes velja za neučinkovito, saj ne dopušča, da bi v celoti ločili plemenito kovino od skale.

Kako prepoznati ponaredek

V naravi so minerali, ki so zelo podobni zlatu. Ena najbolj podobnih naravnih snovi je železov sulfid, imenovan pirit. Zelo je izjemen po svojih lastnostih: ko se kosi te snovi trčijo, se izrežejo iskre. Po najnovejših znanstvenikih je postalo jasno, zakaj je pirit tako podoben zlatu. Izkazalo se je, da nima le zunanje podobnosti s to plemenito kovino, ampak vsebuje tudi nekaj tega. Ta rudna mineralna snov se od zlata razlikuje tudi v kubičnih kristalih - imajo druge lastnosti. Zlato je duktilna kovina. Ko ga zadenejo, se izravnava, za razliko od pirita, ki se preprosto razpade na majhne koščke.

Zlato se včasih zamenjuje z muskovitom in vermikulitom. Še posebej so podobne v obliki vključkov v različnih mineralih. Fizikalno-kemijske lastnosti zlata bodo pomagale razlikovati pravo plemenito kovino od dvojčkov.

Fizične lastnosti

Praktično vsi vedo, da je barva te plemenite kovine svetlo rumena. Pravzaprav dobi tak odtenek po čiščenju pred nečistočami. Rumeno zlato je mogoče najti le v bančnih barih in nakitu. Poleg tega, odvisno od količine nečistoč se spreminja in senco. Torej, v zlatu, ki se uporablja za izdelavo nakita, obstajajo nečistoče srebra, bakra in drugih snovi. Z drugimi besedami, to je zlitina več kovin.

Barva naravnega zlata je odvisna od velikosti njegovih delcev. Zelo majhni vključki v kamninah imajo lahko sivo-zelen odtenek. Včasih lahko le izkušeni geolog prepozna zlato v mineralih. Pri 20 minah obstaja le ena, kjer najdemo rumeno snov.

Pomembna fizikalna lastnost kovin je njihova trdota. Po tem kazalniku zlato ni na prvem mestu. Na 10-točkovni Mohsovi lestvici, ki je značilna za trdoto snovi, ima ta plemenita kovina samo 2,5-3 točke. Kaj to pomeni? Fizične lastnosti zlata, med katerimi je najpomembnejša mehkoba, omogočajo njegovo uporabo za ustvarjanje odličnega nakita. Hkrati se ta kovina lahko enostavno opraska. Mnogi ljudje vedo, da so v starih časih preverjali pristnost zlatih kovancev za zob. Hkrati bi morali imeti vdolbine.

Fizikalne in kemijske lastnosti zlata

Ta kovina ima precej visoko temperaturo plošče. Je 1063 ^º C. Kovinski vrel pri 2947 ^º C. Ko se stopi, zlato postane svetlo zelena barva. Vse kovine, ki so z njim zlitine, znižajo temperaturo taljenja. Zlati pari imajo zelenkasto rumeno barvo. Ko se ta kovina in njene zlitine segrejejo nad 1063 ^° C, začnejo izhlapevati. In višja je temperatura, višja je volatilnost.

Neverjetno, kako različne nečistoče vplivajo na zlitine zlata. Njegova nestanovitnost se torej znatno poveča v prisotnosti cinka, arzena, telurja, antimona in živega srebra. Srebro ali baker v zlitini s plemenito kovino znatno poveča njegovo trdoto. Istočasno so lastnosti, kot sta duktilnost in prilagodljivost, nekoliko izgubljene.

Eden najpomembnejših kazalcev zlata je njegova gostota. Pri temperaturi 20 ^° C znaša 19,3 g / cm ³ . Zlati delci so 2,5-krat težji od srebrovih delcev. Gostota naravnih nuggetov je nekoliko višja od zlitin. Torej, nečistoče srebra ali bakra ga zmanjšajo na 18-18,5 g / cm 3. Za jasnost si lahko predstavljate 1 kg te plemenite kovine v obliki:

• kocka, katere rob je 37,3 mm;
• krogla s premerom 46,2 mm;
• pol kozarca zlatega peska.

Vse zgoraj navedene lastnosti teh kovin so se naučile uporabljati za lastne namene. Industrijsko pridobivanje zlata iz kamnin je bilo mogoče zaradi njegove visoke gostote.

Zlitine

Ta plemenita kovina se lahko dobro kombinira z drugimi kemijskimi elementi. V tem primeru bo končni izdelek imel različne fizične indikatorje. Nakit rumeno zlato je najpogosteje zlitina več kovin, v katerih je vsebina obravnavane snovi včasih manjša od 40%. Poleg tega različne nečistoče in njihova specifična teža v svoji sestavi neposredno vplivajo na odtenek končnega izdelka. Torej, v prodaji lahko najdete več vrst zlata nakita:

• Bela - s paladijem, nikljem in platino. Najpogosteje se uporablja za izdelavo izdelkov z dragimi kamni.
• Rumena - z bakrom, srebrom, nikljem. V njem lahko delež nečistoč variira od 4 do 50%.
• Rdeča - z bakrom, srebrom. Delež nečistoč v takih zlitinah doseže 62,5%.
• Roza - s paladijem, bakrom, srebrom. V njej nečistoče presežejo 60%.

  

Kakovost in cena grama zlata je popolnoma odvisna od njegove čistosti in prisotnosti določenih nečistoč.

Vzorec sistema

Kakovost zlata in njegovo količino v zlitinah nadzoruje država. V državah SND je sistem vzorcev nakita, ki je obstajal v ZSSR, splošno sprejet. Torej, v prodaji najpogosteje obstajajo izdelki s takšnimi testi:

• 375 - delež zlata v zlitini je 38%. Vključuje baker in srebro. Zlato tega vzorca bledi v zraku. Ima rumeno ali rdečkast odtenek.
• Vsebnost 500 - zlata je 50,5%. Sestava zlitine vsebuje baker in srebro. Ima nizko livarno.
• 585 (583) - delež zlata je 59%. Zlitina vključuje kovine, kot so paladij, srebro, baker, nikelj. Je trpežna, trda, odporna na zrak.
• 750 - v zlitini 75,5% zlata. Sestoji iz paladija, niklja, platine, srebra, bakra. Izdelki iz tega zlata so dobro polirani, trpežni in trdi. So enostavni za obdelavo. Barvna shema je zelo široka. Zlitina je lahko zelena, svetlo rumena, roza, rdeča.
• 958 - vsebuje 96% čistega zlata. Ta zlitina se redko uporablja, ker je slabo polirana in nima zahtevane barvne nasičenosti.
• 999 - čisto zlato, ki ga najpogosteje predstavljajo zlatarji.

Odsevne lastnosti

Zlato, katerega lastnosti in uporaba so posledica njegove kemične sestave, je lahko polirano. Ima znatno odbojnost. Zelo tanki zlatniki so sposobni oddajati sončno svetlobo. Presenetljivo je, da se hkrati popolnoma ne segrejejo, saj se njihov termični (infrardeči) del odbija od teh plošč. Zaradi te lastnosti je zlato našlo uporabo v gradbeništvu. Uporablja se za niansiranje stekla v državah z vročim podnebjem. Zahvaljujoč tej rešitvi je energija, potrebna za klimatizacijo prostorov, bistveno prihranjena. Odsevne lastnosti zlata se uporabljajo tudi v astronavtiki. Nanaša se na čelade in druge površine vesoljske opreme, da bi odganjala znaten pretok. infrardeče žarke v prostoru.

Sprašljivost

Kje drugje uporabljajo zlato? Lastnosti kovine, ki dajejo delce, ki so sorazmerne z dolžino svetlobnega vala, so osnova njene zmožnosti pršenja. Voda reke vsebuje najmanjši zlati prah, ki ga s prostim očesom ni mogoče videti. Sposobnost razprševanja te kovine ji omogoča, da se razprši skozi pohištvo, stene, laboratorije s pol zlato zlitino. Po statističnih podatkih, zaradi abrazije zlatih kovancev v letnem obtoku, je prej izgubil na 0,1% svoje teže.

Duktilnost (duktilnost)

To je ena najpomembnejših lastnosti, ki jih ima zlato. Lastnosti kovine omogočajo drobljenje, stiskanje, upogibanje, stiskanje. Zaradi plastičnosti lahko zlato prevzame različne oblike brez pregibov. Od 1 g lahko narišete najtanjšo žico (nit), katere dolžina bo 2610 m. Njen premer bo le 2 * 10-6 mm, kar vam omogoča uporabo niti v sodobni elektronski industriji z mikročipi. Natezna trdnost žarjenega zlata je 100-140 MPa.

Temnost

Težko je reči, katera osnovna lastnost zlata je za nas najpomembnejša, vendar pa je nedvoumno mogoče trditi, da je kondicija ena glavnih. Zahvaljujoč njemu se lahko ta kovina pretvori v tanko pločevino. Torej, od 1 g zlata lahko dobite ploščo tanke folije, katere površina bo 1 kvadratni. m. To vam omogoča uporabo na različnih področjih človekove dejavnosti. Zlato je kovina, ki je lahko prosojna in zelo tanka, hkrati pa ne bo izgubila svoje lepote in sijaja. Zaradi tega premoženja je postalo možno pridobiti tanko-listnato (listno) snov, ki pokriva kupole cerkva, obrezati notranjost prostorov.

Električna prevodnost

Uporaba tega zlata omogoča njegovo uporabo v elektronski industriji. Ta kovina ima visoko električno prevodnost. Vendar pa je odporen na oksidacijo. Prevodnost zlata v primerjavi z bakrom je 75%. Odpornost pri 0 ^° C - 2.065 * 10-8 Ohm. Ta osnovna lastnost zlata omogoča njeno uporabo pri proizvodnji tako kompleksnih elektronskih naprav, kot so mobilni telefoni, televizorji, računalniki, kalkulatorji, računalniki. Specifična toplotna prevodnost plemenite kovine pri 0 ^° C je 311, 48 W / (mK).