Изделия из золота. Какими свойствами обладает химический элемент золото

В этой статье:

Прежде чем говорить о свойствах любого драгоценного металла, нужно понять и определить его химический состав, а также разобраться с физическими свойствами. Поэтому ответ на вопрос «из чего состоит золото» следует искать прежде всего на школьных уроках химии или в интернете, а уже потом можно судить о соответствующей цене уникального по свойствам металла. Ведь высокая стоимость этого вещества появилась не просто так.

Состав драгметалла в природе

Все дело в том, что причины и процессы появления золота на Земле неизвестны науке. Есть отдельные предположения о попадании частиц драгметалла вследствие действия метеоритов и ядерных реакций во время нейтронных взрывов, но это лишь гипотезы. Фактом остается то, что золота на Земле совсем немного, каждый день люди добывают такое количество железа, которое приравнивается ко всему добытому золоту за время существования цивилизации.

Золотые самородки

Поэтому у ученых и алхимиков возникал вопрос о структуре этого металла, а также интересовала . Если знать точную структуру, можно выдвинуть предположения о появлении золота, а уже потом попытаться провести эксперимент и получить золото в лабораторных условиях.

Итак, в природе этот элемент встречается в виде золотых частиц. По подсчетам ученых в литосфере содержится около 5% золота. А вот в ядре Земли по гипотезам его намного больше. Золото можно обнаружить в составе магматических пород, а также на местах разлома тектонических плит или в старых горных хребтах.

Такое месторасположение практически не объясняют геологи, а астрофизики считают это явление следствием наибольших метеоритных атак именно на определенные участки земли. Но, благодаря температурным перепадам, золото из более глубоких шаров выходит на поверхность. И тогда обнаружить его можно в составе железных руд.

В рудах золото присутствует вкраплениями или жилками размерами 0,1-1000 мкм. Редко можно встретить весом в несколько килограммов. А извлечь драгметалл можно из таких видов руд:

• золотые руды, которые встречаются очень редко;
• железные руды, в которых наиболее низкое в сравнении с остальными рудниками;
• медные руды;
• свинцово-цинковые руды;
• урановые рудники.

Интересно то, что вместе с золотом можно найти примеси таких элементов, как:

• висмут;
• сурьма;
• селен.

А вот серебро никогда не встречается рядом с залежами золота. Иногда залежи находят даже под обычной землей на разных материках.

Физические и химические возможности элемента

С точки зрения химиков, золото - это один из элементов таблицы Менделеева. Химическая формула состоит из сокращения Au от слова aurum. Вся суть заключается в том, что этот драгметалл состоит из изотопов одного вещества и формулы в привычном понимании просто нет. Атомная масса золота 196,9 г/ммоль. К группе благородных металлов его зачислили после проверки взаимодействия с другими элементами, а также с обычным кислородом.

Выяснилось, что золото абсолютно не реагирует ни на серу, ни на кислород, как и на большинство других элементов. Даже если и золото вступает в реакцию, это означает, что только внешний слой металла будет поврежден, но не все вещество.

Кроме того, золото имеет привлекательный внешний вид, а еще оно пластичное, что позволяет изготавливать из золота разные украшения и хорошо проводит ток. Даже минеральные кислоты не могут изменить внешний вид и состав золота. Благодаря этому определяют подлинность металла.

Свидетельствуют о том, что по составу - это уникальный элемент в таблице Менделеева. Чтоб посмотреть на частицы золота, которые входят в состав украшения, нужно выпарить изделие в царской водке. Именно таким образом проводится аффинирование, то есть процесс извлечения золота из примесей.

Физические характеристики золота

Из самого металла нельзя ничего извлечь, золото - это целостный элемент. А вот у производителей возникает вопрос о том, как в промышленных масштабах извлечь золото из руды и очистить его от примесей. Решение этого вопроса можно найти, используя такие процессы, как:

• обогатительная флотация, гравитация;
• выщелачивание;
• сорбция;
• цианирование;
• амальгамирование.

Все эти процессы проводятся поэтапно и сейчас они механизированны. Еще несколько столетий назад добыча золота происходила вручную без малейшего намека на автоматизацию процесса. Это было возможно из-за еще одной особенности золота - его высокой плотности. Поэтому на смывах с рек золото оседало на самое дно, где его можно было разглядеть. Также следует помнить, что соединения золота с другими металлами или элементами неустойчивы, поэтому драгметалл можно извлечь химическим путем. Последние этапы заключаются в растворении получившегося золота в царской водке и последующем осаждении драгметалла.

Присутствие драгметалла в составе изделия обнаруживают с помощью образования окрашенных осадков и растворов. Для этого используют соединения золота с разными веществами, а также такие процессы, как электрофорез, хроматография, люминесценция. Чтоб определить количество золота в составе какого-то вещества используют методы титрирования, фотометрии, гравиметрии.

В само золото также иногда добавляют примеси. Делается это для того, чтоб удешевить изделие, а также придать ему необходимую форму. Все дело в том, что золото является мягким металлом. Это не критично при изготовлении слитков, которые за счет своей формы не сильно деформируются со временем. А вот золотые украшения вполне могут прогнуться под собственным весом или поменять дизайн в худшую сторону.

Поэтому для того чтоб серьги или цепь оставалась в неизменном виде, в состав добавляют другие металлы, которые называют лигатурой. Лигатура - это примесь к золоту, поэтому от ее свойств будет зависеть не только стоимость изделия, но еще и его характеристики. Например, от вида металла меняется оттенок украшения. Если золото в чистом виде имеет ярко-желтый цвет, то с добавлением меди изделие приобретет красный оттенок. Золото так и называется: красным, желтым, белым, розовым. В качестве лигатур чаще всего используют:

• Медь. Она добавляет прочность составу украшения.
• Серебро. Драгметалл приобретает благородный оттенок.
• Платина - еще более дорогой металл, чем золото.
• Никель. Повышает литейные качества изделия, но для изготовления украшений сплав с никелем не подходит.
• Цинк понижает температуру плавления, но добавляет хрупкость сплаву.
• Кадмий и палладий на практике редко добавляют в сплавы с золотом.

Такое золото с примесями других металлов в составе имеет пробу или каратность. Зная пробу изделия, можно определить содержания чистого золота в нем. Это несложно, поскольку сертифицированные и изготовленные по правилам золотые вещи должны иметь клеймо, на котором и будет указана проба. Составы проб определяются по ГОСТу. Все пропорции должны строго соблюдаться, ведь от этого зависит стоимость изделия.

По стандартам ГОСТ существует около 40 сплавов разных проб. Процентное содержание золота зависит от цели использования драгметалла. Разумеется, что для изготовления украшений берут высокопробное золото, которое выглядит презентабельно. А вот в промышленности можно применять и низкопробные сплавы, которые обладают необходимыми физическими свойствами.

Формулу золота никто не может разгадать по сей день, но многие восхищаются этим металлом и продолжают делать из него культ своей жизни. Но формула драгметалла, а значит и его истинный состав, до сих пор остается одним из вопросов, на который пока нет точного ответа у человечества.

Золото – символ богатства и солнечного света, самый древний из металлов, известных человеку. Украшения из золота начали изготавливать задолго до того, как древние люди познакомились с более практичными бронзой и железом. Созданием этого металла тщетно занимались алхимики, и человечество пролило немало крови за сияющие манящим светом кусочки желтого металла. Но что он представляет собой по существу?

Общие сведения о золоте

Чистое золото представляет собой тяжелый металл, который в виде слитков обладает свойствами высокой пластичности и тягучести. Физические свойства золота позволяют создать проволоку протяженностью 2 км всего из одного грамма вещества. Применение золота весьма обширно за счет того, что этот металл хорошо проводит тепло, электричество, но при этом не окисляется и практически не вступает в реакции с другими веществами.

Молекулы золота распространяются в воздухе и воде, накапливаются в почве и в некоторых растениях в следовых количествах (в частности, в кукурузе). Этот металл редко образует минералы с другими химическими элементами, главным образом находясь в почве в виде самородков или золотого песка. Россыпи золота, имеющие промышленное значение, на данный момент обнаружены в 41 стране, а самые крупные месторождения золота расположены в ЮАР, Канаде и на территории стран СНГ.

Золотодобыча производится главным образом из россыпей методом амальгамации.

Для того, чтобы получить чистое золото из породы, необходимо сначала подвергнуть ее дроблению и обогащению, а затем обработать солевым раствором (обычно используются цианид натрия или цианид калия). После этого золото осаждают раствором цинка и впоследствии получают чистое золото методом электролиза.

Ранее золото имело огромное экономическое значение ввиду его платежеспособности и концепции золотого стандарта – т.е. мера ценности любого товара зависела от золота. Отказ от золотого стандарта стал важнейшим шагом для мировой экономики ввиду того, что, как уже упоминалось, золото – очень мягкий металл, который подвержен деформации и стиранию в ходе эксплуатации. На сегодняшний день золото является предметом инвестиций ввиду небольших запасов этого металла и широкого технического применения.

В промышленности золото используется чаще всего в качестве проводников и электрических контактов. Помимо этого, известно применение золота в ядерной промышленности, в строительстве (в качестве покрытия оконных стекол), в металлургии, косметологии и даже в пищевой промышленности. Кроме того, радиоактивные изотопы золота используются для лечения онкологических заболеваний. Но самое популярное использование золота, конечно, приходится на ювелирную промышленность.

Понятие о пробах золота

Проба золота – это показатель, который отражает количество чистого золота в образце. На данный момент используются метрическая и каратная системы обозначения проб. Метрическая система берет за основу расчет количества золота на 1000 единиц вещества, а каратная – на 24 единицы. Существовала также золотниковая система проб, которая в данный момент устарела. Она использовала систему измерения чистого вещества из расчета на 96 единиц.

Кажется, будто чистое золото непременно самое ценное и именно за него нужно бороться, выбирая ювелирное украшение. Однако, плотность золота 24 карата слишком мала, чтобы служить декоративным целям. В чистом виде этот металл слишком мягок, и его невозможно было бы носить – он моментально деформировался бы. Такие образцы используют в технических целях – для получения электродов, сырья для фармацевтической или иной промышленности, в качестве эталонных слитков и т.д.

Отличным показателем высокой пластичности золота является знаковый жест «пробы на зуб». В древности, когда золотые монеты отливали от самородков золота относительно высокой пробы, прикусывание монет позволяло отличить чистый металл от сплава с медью – на настоящей монете оставался след от зубов, тогда как сплавленные с медью монеты было практически невозможно повредить таким образом.

В ювелирных украшениях чаще всего используют золото 56 пробы по устаревшей системе, или в 14 карат по современной. Для этого делают сплавы с различными цветными металлами, в зависимости от выбора которых конечный сплав имеет различные твердость, плавкость, цвет, блеск и другие характеристики.

К примеру, белое золото получают путем добавления примесей никеля, цинка, палладия, серебра или меди в различных соотношениях. Розовый цвет золоту придает смесь из серебра, палладия и меди. Примеси меди и серебра создают эффектный красный оттенок. Кроме того, осветление и холодный цвет металлу придает родиевое покрытие, используемое также в целях повышения прочности изделия.

Плотность золота равна 19,32 г/см³. Это делает золото очень тяжелым металлом, что также нежелательно для его использования в декоративных целях в чистом виде. Однако такая высокая плотность золота заметно облегчает задачу по его добыче, т.к. уже при промывке оно отделяется от более легких металлов, породы и минералов. Удельный вес золота составляет приблизительно 197 г/моль. Химический состав золота – чистые молекулы металла, связанные кубической кристаллической решеткой.

Как определить подлинность золота?

Неудивительно, что такое ценное и полезное ископаемое, как золото, подвергается использованию в мошеннических схемах разного рода. Однако свойства золота в большинстве случаев позволяют отличить благородный металл от подделки несколькими простейшими манипуляциями. Однако, следует сразу оговориться, что речь пойдет об определении чистого золота среди, например, сплавов, так что этими способами можно будет определять разве что подлинность слитков. Процент золота в ювелирных украшениях выявить не получится.

Прежде всего, следует помнить, что элемент Au не обладает магнитной активностью. Поэтому при проверке магнитом чистое золото не должно к нему притягиваться. Если магнита нет под рукой, можно протестировать золото химическим взаимодействием. Выберите наименее заметный участок изделия и оставьте на нем небольшую каплю йода на несколько минут, затем сотрите. На чистом золоте останется темный след.

Можно проверить золото и уксусом. Погрузите часть металлического изделия в уксус на несколько минут. Если золото начнет темнеть, то это – сплав с другим металлом, т.к. чистое золото не реагирует с уксусной кислотой.

Для того, чтобы определить пробу золота, необходимо отправиться к ювелиру. Тест проводится различными методами, самым популярным из которых является использование золотых игл.

Проверка заключается в том, чтобы сравнить плотность золота образца (иглы) с тестируемым материалом. Если содержание золота в игле больше, то она не оставит следа на поверхности изделия, т.к. плотность золота невелика по сравнению со сплавами.

Кроме того, в ювелирных мастерских проводят анализ пробы золота и без всяких царапин. Существует аппаратная проверка пробы при помощи растворов и их последующего анализа в приборе, или же при помощи рентгеновских лучей, применение которых возможно лишь в относительно крупных лабораториях. Рентген необходим для того, чтобы убедиться в отсутствии сердцевины из другого металла в золотых слитках.

Найденные самородки и другие крупные образцы проверяют методом пробирного анализа. Для мелких предметов этот способ не подойдет, т.к. он требует определенных жертв – кусочек образца необходимо расплавить, а затем слить со свинцом и серебром. После этого производится расчет массы и объема, из которого и вычисляется доля чистого золота.

Современные мошенники делают сплавы золота и с инактивными примесями, так что такие методы обнаружения подделки работают скорее на старых образцах золота. Кроме того, домашние опыты могут повредить украшение, не дав достоверного результата, поэтому предпочтительнее при необходимости определить чистоту металла обращаться к профессионалам, которые быстро и безопасно смогут подтвердить подлинность образца.

Знаете ли вы, что существует более одного типа золота, из которого могут быть сделаны ваши ювелирные изделия? Некоторые из этих сортов не похожи на желтый металл, который люди обычно ассоциируют со словом «золото».

Эти различные виды - просто сплавы, изготовленные путем смешивания чистого золотого металла с различными добавками. Давайте посмотрим, какие типы существуют и как они создаются.

Желтое.

Оно является наиболее распространенным типом, который используется в ювелирном деле. Следует отметить, что хотя желтый является естественным цветом золота, само желтое золото не является чистым.

Так как этот металл очень мягкий, он не подходит для изготовления драгоценностей, если к нему не добавлены другие металлы, которые делают его прочнее.

Желтые золотые украшения, которые вы видите в магазинах, имеют различные степени чистоты в зависимости от того, сколько чистого золотого металла они содержат, что измеряется его каратом.

Чем ниже процент содержания золота в изделии, тем ниже его число карата.

В целом, золотые драгоценности низкого карата имеют желтый окрас, который менее интенсивен, чем у изделий с более высоким каратом. Низкокаратные изделия также тверже и долговечнее, чем золотые украшения, которые чище.

Цветное.

Так как желтый - оригинальный цвет золота, любой сплав из этого металла, который имеет другой оттенок, считают цветным.

Цвет золотого сплава зависит от того, какие другие элементы включены в его состав. Вот наиболее распространенные варианты:

Белое: Это - наиболее популярный золотой сплав, используемый в драгоценностях. Для достижения белого цвета золото смешивается с такими металлами, как палладий или никель.

Однако, добавления белых металлов недостаточно, чтобы получить совершенный белый цвет, и получающийся сплав все еще выглядит немного желтоватым. Именно поэтому он покрывается родием, который на самом деле дает украшениям их цвет и блеск.

Розовое: Этот тип обязан своим цветом меди, которая добавляется к сплаву. Чем больше меди, тем выраженнее становится розовый оттенок.

Сплавы с высоким содержанием меди имеют интенсивный красноватый оттенок и поэтому также известны как «красное золото».

У розовых сортов, которые содержат меньше меди, более слабый окрас; по этой причине их называют «розовым золотом».

Черное: Золотой сплав может быть превращен в черный при помощи нескольких методов. Один из них состоит в том, чтобы просто покрыть поверхность изделия черным составом (таким как черный родий).

Другой вариант заключается в обработке поверхности изделия определенными химическими веществами так, что оно меняет цвет. Кроме того, можно изменить окрас золотого сплава, содержащего кобальт, медь, титан или железо, заставляя его поверхность окислиться с помощью тепла.

Зеленое: Этот тип изготовляется путем смешивания золота с серебром (и реже, кадмием). Зеленый цвет, как правило, не очень интенсивен, и само зеленое золотое украшение больше похоже на желтое с зеленоватым оттенком.

Серое: Серый цвет этого типа достигается путем добавления меди, серебра и марганца.

Фиолетовое: Фиолетовый окрас достигается за счет смешивания алюминия и чистого золота вместе. Фиолетовое золотое украшение, однако, не очень прочное и может легко сломаться, потому что состав относительно хрупкий.

Синее: Один из способов получения голубого цвета состоит в том, чтобы смешать индий с чистым золотом. Как и фиолетовый, получающийся синий золотой состав является хрупким.

Альтернативный способ получить синий оттенок - смешать золотой металл с железом или родием и обработать полученный состав высокой температурой, так чтобы смесь окислилась и образовался синий слой.

Розовое золото — тип цветного золота, имеющий характерный розоватый оттенок. Этот металл стал популярным выбором для изготовления изысканных драгоценностей. Фактически — это сплав чистого золота и меди.

Обычно, чем больше будет содержание меди, тем более насыщенным будет его цвет — от розового до красного.

Это разные цветовые варианты. Красные изделия содержат более высокий процент меди, а значит, сплав будет иметь именно красный цвет.

Розовое же содержит меньше медной примеси, что делает его оттенок более нежным.

Состав считают так же, как и состав обычного желтого.

В независимости от цвета сплава, термин «карат» имеет одно и то же значение: количество золота в изделии в пропорции с другими металлами.

Например, у 14-каратного желтого золотого изделия и 14-каратного розового — одинаковая чистота, т.е. оба они содержат чистого золотого металла на 58,3% (14 частей из 24).

В целом, чем ниже цифра карат в изделии, тем больше меди оно содержит. В результате, изделия из розового золота низкой чистоты будут выглядеть практически красными, тогда как при наличии других металлов в сплаве такого цвета не будет. У розового золота с более высокой чистотой будет более нежный, розовый (или даже слегка розоватый) цвет.

Наименования, вышедшие из обихода.

Русское золото — название, которое было дано, когда этот сплав получил популярность в России (19 век).

В наше время это название не имеет широкого использования, однако если вы услышали термин «русское золото», это значит, что под ним подразумевается обычный сплав меди и золота в разных пропорциях.

22-каратное розовое золото иногда называют «золотом короны». Оно содержит 91,7% чистого, а раньше использовалось для изготовления монет в Англии.

22 карата — самая высокая чистота розового золотого сплава. Следующий уровень — 24 карата, это классификация чистого золота, не содержащего никаких примесей для окраски.

Некоторые люди используют термин «чистое розовое золото». Однако в действительности, оно не может быть чистым, так как изначально представляет собой состав, содержащий другие металлы.

Фактически, чем выше в сплаве процент содержания золота, тем менее ярким будет его цвет, потому что содержание меди в нем будет, соответственно, более низким.

Что нужно знать перед приобретением розового золота?

При выборе драгоценностей из розового золота необходимо обращать внимание на пробу.

Как уже говорилось, чем она выше, тем больше в сплаве содержание золота, а значит, выше цена изделия с этой точки зрения.

Однако изделия, содержащие более высокий процент драгоценного металла, являются более мягкими. Поэтому розовое золото с меньшей пробой более твердое и более надежное.

Напротив, изделия нежно-розового цвета, а значит, с более высоким содержанием карата, рекомендуется носить не слишком часто.

Вот уже много лет и десятилетий подряд покупка золота является одним из самых распространенных капиталовложений среди потребителей. По сути, каждый, кто вкладывает свои деньги в золотые украшения, является инвестором. Это связано с тем, что цена на этот драгоценный металл с годами постоянно растет. Однако последние три года цена на золото непрерывно падает, поэтому люди все чаще отказываются от такого рода инвестиций.

Возникает своего рода кризис для золотодобывающей отрасли, как видно с графика, приведенного ниже:

Соответственно возникает вопрос: от чего зависят цены на золото? Стоит ли вкладывать деньги в золото? Почему цена на золото растет? Именно на эти вопросы я постараюсь сейчас ответить.

Постоянное повышение и уменьшение цены на золото связанно с такими аспектами, как:

1. Выход на рынок новых финансовых предприятий, таких как банк. Например, когда они (банки) начинают скупать золото, цена на него растет.
2. Спекуляция золотом в широких масштабах – на международном уровне: цену на золото завышают, тогда и денежные операции проводят по более высокому уровню.
3. Потребность в производстве растет. Необходимость использовать драгоценный металл в области медицины, электроники возрастает, а соответственно и цена меняется.
4. Увеличение популярности драгоценностей из золота. С каждым годом спрос на золотые украшения растет в среднем на 25%

Чтобы выяснить: из чего состоит цена на золото, нужно знать несколько основных критериев ценообразования.

Золото – это точно такой же товар, как и тысячи других, сделанных руками человека. Ведь для того, чтобы получить в результате золотое украшение или слиток золота 999 пробы, необходимо потратить силы рабочих, добывающих драгоценный металл и его обработку. Поэтому, данный пункт является самым главным формирующим фактором цены на золото.

1. Месторождение. Золото могут добывать как в богатых месторождениях, так и в бедных. Понятно, что, чем богаче месторождение, тем производительность выше, а значит и цена будет меньше. А вот если участок, на котором происходит добыча золота, беден, то и цена, соответственно, возрастает до небес!

2. Не менее важным фактором является рынок . Рыночная цена зависит от количества покупателей и продавцов. Ведь за последние годы количество желающих приобрести «золотой» актив растет. Даже во время кризиса банки и крупные корпорации стараются пополнить свои золотые запасы как можно большим количеством этого металла, что значительно повышает курс золота.

3. Важным показателем цены на золото также считается курс доллара . Потому что именно в долларовой валюте устанавливается цена за унцию (31,104 грамма). То есть чем выше доллар, тем выше цена за золото, и наоборот.

Основная форма, в которой хранят золото – это золотые слитки. Под золотыми слитками подразумевают золотые брикеты 999, 995, 959 пробы. Масса таких слитков от 1 грамма до 1 килограмма. Но следует запомнить важную вещь: слитки должны оставаться в банке, и снимать защитную упаковку запрещено! Это связано с тем, что «испорченные» слитки назад не примут.

Золотые монеты – не менее распространенная форма инвестиции денег. Наравне с монетами люди активно вкладывают деньги в золотые украшения.

Цена украшений в ювелирных магазинах создается таким образом: ювелирная фабрика приобретает золото по закупочной цене, она, как правило, относительно невысокая.

Сверху добавляется цена за изготовление золотого изделия. При этом, чем знаменитее автор украшения, тем выше цена. И уже в ювелирном магазине «накручивается» торговая цена.

К сожалению, угадать, когда цена на золото снизится, почти нереально.

Однако шанс купить изделие из золота дешевле, чем обычно – есть! Как правило, чтобы сэкономить деньги при покупке золотых украшений, необходимо совершать приобретения подарков перед праздниками. Такими, как 8 Марта и Новый Год. Именно тогда ювелирные магазины устраивают разнообразные скидки, при которых цена будет гораздо меньше той, которая была изначально.

К сожалению, ведущие мировые банки предупреждают о том, что цена за унцию золота продолжит снижаться.

Так что не стоит совершать крупные капиталовложения. Стоит помнить один интересный факт: чем выше спрос – тем выше цена за золото, и наоборот – чем выше цена, тем выше спрос.