Золото

ЗОЛОТО

Золото (лат. Aurum), Au, химический элемент 1 группы периодической

системы Менделеева; атомный номер 79, атомная масса 196,9665; тяжёлый

металл жёлтого  цвета. Состоит из одного устойчивого  изотопа 197Au.

Историческая справка. З. было первым металлом, известным человеку.

Изделия из З. найдены  в культурных слоях эпохи неолита (5-4-е тыс. до н. э.).

В древних государствах - Египте, Месопотамии, Индии, Китае  добыча З.,

изготовление украшений  и др. предметов из него существовали за 3-2 тыс. до

н. э. З. часто упоминается в Библии, "Илиаде", "Одиссее" и др. памятниках

древней литературы. Алхимики называли З. "царём металлов" и обозначали

его символом Солнца; открытие способов превращения неблагородных

металлов в З. было главной целью алхимии.

Распространённость в природе. Среднее содержание З. в литосфере

составляет 4,3·10-7% по массе. В магме и магматических  породах З. рассеяно,

но из горячих вод  в земной коре образуются гидротермальные  месторождения

З., имеющие важное промышленное значение (кварцевые золотоносные жилы

и др.). В рудах З. в основном находится в свободном (самородном) состоянии

и лишь очень редко  образует минералы с селеном, теллуром, сурьмой,

висмутом. Пирит и  др. сульфиды часто содержат примесь  З., которое

извлекают при переработке  медных, полиметаллических и др. руд.

В биосфере З. мигрирует  в комплексе с органическими  соединениями и

механическим путём  в речных взвесях. 1 л морской и  речной воды содержит

около 4·10-9 г З. На участках золоторудных месторождений подземные воды

содержат З. приблизительно 10-6 г/л. Оно мигрирует в почвах и оттуда

попадает в растения; некоторые из них концентрируют  З., например хвощи,

кукуруза. Разрушение эндогенных месторождений З. приводит к образованию

россыпей З., имеющих  промышленное значение. З. добывается в 41 стране;

его основные запасы сосредоточены в России, ЮАР и  Канаде.

Физические и химические свойства. З. - мягкий, очень пластичный, тягучий

металл (может быть проковано в листки толщиной до 8·10-5 мм, протянуто в

проволоку, 2 км которой весят 1 г),хорошо проводит тепло и электричество,

весьма стойко против химических воздействий. Кристаллическая  решётка З.

гранецентрированная кубическая, а = 4,704 A. Атомный радиус 1,44 A, ионный

радиус Au1+ 1,37 A. Плотность (при 20°C) 19,32 г/см3, tпл 1064,43°C, tkип 2947°C;

термический коэффициент  линейного расширения 14,2·10-6 (0-100°C);

удельная теплопроводность 311,48 вт/(м·К) [0,744 кал/см (сек·°C]; удельная

теплоёмкость 132,3 дж/(кг·К) [0,0316кал/г·°C] (при 0?-100°C); удельное

электросопротивление 2,25·10-8ом (м (2,25·10-6 ом (см) (при 20°C);

температурный коэффициент  электросопротивления 0,00396 (0-100°C).

Модуль упругости 79·103Мн/м2 (79·102кгс/мм2),для отожжённого З. предел

прочности при растяжении 100-140 Мн/м2 (10-14 кгс/мм2), относительное

удлинение 30-50%, сужение площади поперечного сечения 90%. После

пластической деформации на холоду предел прочности повышается до 270-

340 Мн/м2 (27-34 кгс/мм2). Твёрдость по Бринеллю 180 Мн/м2 (18 кгс/мм2) (для

З. отожжённого около 400 °C).

Конфигурация внешних  электронов атома З. 5d10 6s1. В соединениях З. имеет

валентности 1 и 3 (известны комплексные соединения, в которых  З. 2-

валентно). С неметаллами (кроме галогенов) З. не взаимодействует. С

галогенами З. образует галогениды, например 2Au + 3Cl2 =2AuC13. В смеси

соляной и азотной кислот З. растворяется, образуя

золотохлористоводородную  кислоту H [AuCl4]. В растворах цианида  натрия

NaCN (или калия KCN) при одновременном доступе кислорода  З.

превращается в  цианоаурат (I) натрия 2Na [Au (CN)2]. Эта реакция, открытая в

1843 П. Р. Багратионом, получила практическое применение только в конце

19 в. Для З. характерна  лёгкая восстановимость его из  соединений до

металла и способность  к комплексообразованию. Существование  закиси З., т.

е. оксида З. (I) Au2O, сомнительно. Хлорид З. (I) AuCl получается при

нагревании хлорида  З. (III): AuC13 = AuCl + C12.

Хлорид З. (III) AuC13 получается действием хлора на порошок или  тонкие

листочки З. при 200 °C. Красные иглы AuC13 дают с водой  коричнево-красный

раствор комплексной  кислоты: AuC13 +Н2О=Н2[AuOC13].

При осаждении раствора AuC13 едкой щёлочью выпадает амфотерная жёлто-

коричневая гидроокись З.(III) Au (OH)3 c преобладанием кислотных  свойств;

поэтому её называют золотой кислотой, а её соли - ауратами (III). При

нагревании гидроокись З. (III) превращается в окись З. Au2O3, которая выше

220? разлагается по  реакции:

2Au2O3 = 4Au + 3O2.

При восстановлении солей  З. хлоридом олова (II) 2AuC13 + 3SnCl2 = 3SnCl4 +

2Au

образуется весьма стойкий пурпуровый коллоидный раствор  З. (кассиев

пурпур); это используется в анализе для обнаружения З. Количественное

определение З. основано на его осаждении из водных растворов

восстановителями (FeSO4, H2SO3, H2C2O4 и др.) или на применении

пробирного  анализа.

Получение З. и его  аффинаж. Из россыпных месторождений  З. можно извлечь

отмучиванием, основанным на большой разности плотностей З. и  пустой

породы. Этот способ, применявшийся уже в глубокой древности, сопряжён с

большими потерями. Он уступил место амальгамации (известной уже в 1 в.

до н. э. и применявшейся  в Америке начиная с 16 в.) и цианированию,

получившему широкое  распространение в Америке, Африке и Австралии в

1890-х гг. В конце  19 - начале 20 вв. основным источником  З. стали коренные

месторождения. Золотоносную породу сначала подвергают дроблению  и

обогащению. Из полученного концентрата извлекают З. раствором цианида

калия или натрия. Из раствора комплексного цианида осаждают З. цинком;

при этом выпадают и  примеси. Для очистки (аффинажа) З. электролизом

(способ Э. Вольвилла, 1896) аноды, отлитые из нечистого З., подвешивают в

ванне, содержащей солянокислый раствор AuC13, катодом служит лист

чистого З. При прохождении  тока примеси выпадают в осадок (анодный  ил,

шлам), а на катоде отлагается З. чистотой не менее 99,99%.

Применение. З. в условиях товарного производства выполняет функцию

денег (см. раздел Экономическое значение). В технике З. применяют в виде

сплавов с др. металлами__________, что повышает прочность и твёрдость З. и позволяет

экономить его.Содержание З. в сплавах, применяемых для  изготовления

ювелирных изделий, монет, медалей, полуфабрикатов зубопротезного

производства и  т.д., выражают пробой; обычно добавкой служит медь (т. н.

лигатура). В сплаве с платиной З. используется в производстве химически

стойкой аппаратуры, в сплаве с платиной и серебром - в электротехнике.

Соединения З. используют в фотографии (тонирование).

С. А. Погодин.

З. в искусстве. З. применяется с древнейших времён в ювелирном искусстве

(украшения, культовая  и дворцовая утварь и т.д.), а  также для золочения.

Благодаря своей мягкости, ковкости, способности тянуться З. поддаётся особо

тонкой обработке  чеканкой, литьём, гравировкой. З. используют для создания

разнообразных декоративных эффектов (от глади жёлтой полированной

поверхности с плавными переливами световых бликов до сложных фактурных

сопоставлений с богатой  светотеневой игрой), а также для  выполнения

тончайшей филиграни. З., часто окрашенное примесями др. металлов в

различные цвета, применяется  в сочетании с драгоценными и

поделочными камнями, жемчугом, эмалью, чернью.

В медицине препараты З. используют в виде взвеси в масле (отечественный

препарат кризанил, зарубежный - миокризин) или водорастворимых

препаратов (зарубежные - санкризин и солганал) для инъекций при лечении

хронических ревматических  артритов, эритематозной красной волчанки, часто

в сочетании с гормональными  и др. препаратами. Препараты З. нередко

вызывают побочные явления (повышение температуры  тела, раздражение

кишечника, почек и  др.). Противопоказания к применению препаратов З.:

тяжёлые формы туберкулёза, сахарный диабет, заболевания сердечно-

сосудистой системы, печени, почек, крови.

Радиоактивное З. (чаще 198Au) вводят в ткани в виде штифтов, гранул и т.п. -

для гамма-терапии и в виде коллоидных растворов - для бета-терапии. Его

применяют при лечении  опухолей, обычно в сочетании с хирургическим и

медикаментозным лечением, а также с диагностическими целями - в виде

коллоидных растворов  при исследовании ретикуло-эндотелиальной системы,

печени, селезёнки  и др. органов.

Лит.: Плаксин И. Н., Золото, в кн.: Краткая химическая энциклопедия, т. 2, М.,

1966; Реми Г., Курс  неорганической химии, пер. с  нем., т. 2, М., 1966, с. 439-

451; Ullmanns Enzykiopadie dertechnischen Chemie, 3 Aufl., Bd 8, Munch. - B.,

1957, S. 253-307; Магакьян  И. Г., Рудные месторождения, 2 изд., Ер., 1961;

Русское золотое и  серебряное дело 15-20 веков, М., 1967 (библ. с. 289-93);

Rosenberg М., Geschichte der Goldschmiedekunst auf technischer Grundlage,