Золото — металл, знакомый каждому. Ювелирные изделия из драгоценного металла популярны, особенно среди женщин. Золото — один из наиболее дорогих металлов в мире и входит в тройку лидеров по стоимости за 1 грамм. На изделиях можно увидеть разные цифры. Они означают пробу металла. Имея определенные знания, можно определить и плотность золота.
СТРУКТУРА
Кристаллическая структура золота
Кристаллизуется в кубической сингонии, в виде октаэдров, ромбододекаэдров, кубов и более сложных по форме кристаллов; нередко они искажены, сильно вытянуты, образуя “проволочки”, “волоски”, или уплощены параллельно грани октаэдра. Для самородного золота особенно низкопробного, характерно многообразие форм роста, оно обычно в виде скелетных кристаллов, дендритов, нитевидных и скрученно-нитевидных кристаллов. Широко распространены прожилковидные и неправильные комковидные, “крючковатые” выделения; на их поверхности нередко сохраняются отпечатки кристаллов других минералов, агрегаты которых включали скопления самородного золота. Травление выявляет кристаллически-зернистое строение золотых частиц.
СВОЙСТВА
Золотые слитки и самородки
Золото — очень тяжёлый металл: плотность чистого золота равна 19,32 г/см³ (шар из чистого золота диаметром 46,237 мм имеет массу 1 кг). Диамагнетик, то есть, магнитное поле в золоте ослабевает. Среди металлов по плотности занимает седьмое место после осмия, иридия, рения, платины, нептуния и плутония. Сопоставимую с золотом плотность имеет вольфрам (19,25). Высокая плотность золота облегчает его добычу, отчего даже простые технологические процессы — например, промывка на шлюзах, — могут обеспечить высокую степень извлечения золота из промываемой породы. Золото — очень мягкий металл: твёрдость по шкале Мооса ~2,5, по Бринеллю 220—250 МПа (сравнима с твёрдостью ногтя). Золото также высокопластично: оно может быть проковано в листки толщиной до ~0,1 мкм (100 нм) (сусальное золото); при такой толщине золото полупрозрачно и в отражённом свете имеет жёлтый цвет, в проходящем — окрашено в дополнительный к жёлтому синевато-зеленоватый. Золото может быть вытянуто в проволоку с линейной плотностью до 2 мг/м. Температура плавления золота 1064,18 °C (1337,33 К), кипит при 2856 °C (3129 К). Плотность жидкого золота меньше, чем твёрдого, и составляет 17 г/см3 при температуре плавления. Жидкое золото довольно летучее, и активно испаряется задолго до температуры кипения.
Полезная информация
Дело в том, что если промыть желтый металл потоком воды, то можно избавиться от минералов, которые имеют меньшую плотность (а меньшей плотностью отличаются почти все минералы, которые содержатся в земной коре). После интенсивной промывки они смываются, после чего сам металл концентрируется в тяжелой фракции, которая представляет собой песок, состоящий из минералов повышенной плотности, это называется шлихом. После чего шлих следует промыть на предмет драгоценностей, которые в нем осели.
Если говорить о современности, то способ добычи, который основан на высокой плотности металла, нашел широкое применение для экстремального туризма. Такой туризм в большинстве случаев организовывают владельцы частных приисков, которые уже разработаны и являются экономически невыгодными. За определенную плату туристов могут обучить несложной технике добычи. Конечно, не стоит рассчитывать на то, что таким способом можно добыть тройскую унцию, но восторг, несомненно, обеспечен. Кому не хочется почувствовать себя настоящим старателем! По таким причинам туризм такого вида является одним из самых популярных.
Если говорить о сравнении плотности золота и серебра, то последний металл имеет плотность 10500 кг/куб. м. А вот плотность вольфрама очень высокая, она почти сопоставима с плотностью одного из самых дорогих металлов и уступает ему не больше, чем на 1%. Именно такие показатели являются причиной того, что ценность золота и серебра очень высокая во всем мире. Конечно, серебро в этом плане значительно уступает. Состав здесь тоже бывает разным — дело в том, что в чистом виде серебро используется очень редко. Это объясняется тем, что в чистом виде оно обладает повышенной мягкостью, что создает определенные трудности. Если речь идет о серебре 925 пробы, то значит, что в его состав должно входить не больше 7,5% разного рода примесей. В серебро 925 пробы входит платина, а также может входить цинк, германий и нередко кремний. Таким образом, можно сделать серебро не только менее мягким, но и повлиять на изменение его цвета. А еще изменяются в лучшую сторону физические свойства, например, оно меньше подвержено окислению.
Именно такое серебро является одним из самых распространенных в ювелирной промышленности, поскольку имеет привлекательный внешний вид и уникальные физические свойства. Именно его использовали в Англии для чеканки монет, что является очень важным показателем.
Если проводить сравнение с 960 пробой, то, несомненно, изделия из такого металла являются весьма утонченными, но особой прочностью они не отличаются. Поэтому использовать его в повседневной носке не представляется возможным. Такие украшения можно носить только по особо торжественным случаям, и красота изделий такого типа может вызвать подлинный восторг у всех ценителей прекрасного.
ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА
Золотой самородок
Содержание золота в земной коре очень низкое — 4,3·10-10 % по массе (0,5-5 мг/т), но месторождения и участки, резко обогащённые металлом, весьма многочисленны. Золото содержится и в воде. Один литр и морской, и речной воды содержит менее 5·10−9 граммов Au, что примерно соответствует 5 килограммам золота в 1 кубическом километре воды. Золоторудные месторождения возникают преимущественно в районах развития гранитоидов, небольшое их количество ассоциирует с основными и ультраосновными породами. Для получения золота используются его основные физические и химические свойства: присутствие в природе в самородном состоянии, способность реагировать лишь с немногими веществами (ртуть, цианиды). С развитием современных технологий более популярными становятся химические способы. В 1947 году американские физики Ингрем, Гесс и Гайдн проводили эксперимент по измерению эффективного сечения поглощения нейтронов ядрами ртути. В качестве побочного эффекта эксперимента было получено около 35 мкг золота. Таким образом, была осуществлена многовековая мечта алхимиков — трансмутация ртути в золото. Однако экономического значения такое производство золота не имеет, так как обходится во много раз дороже добычи золота из самых бедных руд.
Как самостоятельно определить удельный вес золота + таблица весов по пробам
Добрый день. Сегодня я продолжу разговор о драгоценных металлах. Мы любуемся их блеском в ажурных изделиях, прицениваемся к стоимости в ювелирных магазинах, взвешиваем на руке, ощущая приятную тяжесть благородного металла.
Сегодня мой товарищ принес кольцо и просит определить материал изделия. По цвету не скажешь, золото или платина. Проба полустерта, не разобрать. Из школьного курса физики я смутно помню, что удельный вес золота очень велик. Имеет ли это какое-нибудь значение? Попробую разобраться.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ
Изделия из золота
Самородное золото – главная форма нахождения золота в природе. Оно концентрируется в гидротермальных месторождениях образуя золотые руды, неравномерно распределяясь в трещиноватом жильном кварце и в сульфидах – пирите, арсенопирите, пирротине и др. В существенно сульфидных рудах самородное золото тонкодисперсное. При окислении руд на земной поверхности мелкое самородное золото частично растворяется и переотлагается; в ряде случаев оно обогащает верхние части рудных тел. Процессы их разрушения приводят к освобождению частиц самородного золота и их накоплению в россыпях; перемещаясь водными потоками вместе с другим кластическим материалом, частицы окатываются, округляются, деформируются, частично перекристаллизовываются; в результате электрохимической коррозии на них образуется тонкая оболочка высокопробного золота, что приводит к общему повышению пробы самородного золота в россыпях.
Определение веса в каратах
Британские караты — традиционная величина, с помощью которой измеряется показатель чистоты золота и его масса в изделии. Наименьшим значением является 8 карат (К). Удельный вес золота 999 пробы составляет 24 карата. Если в сплав для изменения характеристик металла добавляются другие элементы, то каратность падает. 18-ти каратный драгметалл имеет в составе 6 частей примесей и 18 — чистого золота.
Например, высокопробное золото 917 пробы имеет массу в 22 карата. А столь популярный сплав 585 пробы — всего 14 карат.
ПРИМЕНЕНИЕ
Золотые монеты
По своей химической стойкости и механической прочности золото уступает большинству платиноидов, но незаменимо как материал для электрических контактов. Поэтому в микроэлектронике золотые проводники и гальванические покрытия золотом контактных поверхностей, разъёмов, печатных плат используются очень широко. Золото используется в качестве мишени в ядерных исследованиях, в качестве покрытия зеркал, работающих в дальнем инфракрасном диапазоне, в качестве специальной оболочки в нейтронной бомбе. Тонкий слой золота (20 нм) на внутренней поверхности оконных и витражных стекол существенно уменьшает нежелательные тепловые потери зимой, а летом предохраняет внутренние помещения зданий и транспортных средств от нагревания инфракрасными лучами. Золотые припои очень хорошо смачивают различные металлические поверхности и применяются при пайке металлов. Тонкие прокладки, изготовленные из мягких сплавов золота, используются в технике сверхвысокого вакуума. Традиционным и самым крупным потребителем золота является ювелирная промышленность. Ювелирные изделия изготавливают не из чистого золота, а из его сплавов с другими металлами, значительно превосходящими золото по механической прочности и стойкости. В настоящее время для этого служат сплавы Au-Ag-Cu, которые могут содержать добавки цинка, никеля, кобальта, палладия. Стойкость к коррозии таких сплавов определяются, в основном, содержанием в них золота, а цветовые оттенки и механические свойства — соотношением серебра и меди. Значительные количества золота потребляет стоматология: коронки и зубные протезы изготовляют из сплавов золота с серебром, медью, никелем, платиной, цинком. Такие сплавы сочетают коррозионную стойкость с высокими механическими свойствами. Соединения золота входят в состав некоторых медицинских препаратов, используемых для лечения ряда заболеваний (туберкулёза, ревматоидных артритов и т. д.). Радиоактивный изотоп 198Au (период полураспада 2,967 сут.) используется при лечении злокачественных опухолей в радиотерапии.
Золото (англ. Gold) – Au
| Молекулярный вес | 196.97 г/моль |
| Происхождение названия | Праславянское «*zolto» («золото») родственно лит. geltonas «жёлтый», латыш. zelts «золото». |
| IMA статус | действителен, описан впервые до 1959 (до IMA) |
Как отличить настоящий желтый металл от подделки
На данный момент как на российском, так и зарубежном рынках присутствует очень большой процент поддельного золота. Возникает огромный риск приобрести золотое украшение, содержащее до 5 % драгоценного металла или вообще без такового. Не почувствовать себя обманутым помогут основные правила при покупке золота.
Для начала следует хорошо осмотреть изделие. На нем должна обязательно присутствовать проба. Причем она должна состоять не из кривых цифр или смазанного клейма. В обратном случае, это первый признак контрофакта.
Образец единого государственного клейма для золотых изделий.
Следующим признаком подделки является изнанка украшения из драгметалла. Она должна быть так же хорошо выполнена, как и лицевая сторона, в противном случае — это некачественный товар. Также возможно определить качество изделия с помощью такой характеристики, как плотность золота, однако в магазине провести такой эксперимент невозможно.
Существует и такой способ определения, как проверка на прочность. Правда, не всегда получится поцарапать золотое изделие на глазах у продавца, поэтому этот способ не может быть реализован.
Проверка йодом.
Неплохими способами определения качества изделия могут послужить следующие химические приемы. Можно капнуть на украшение из желтого металла немного йода. В случае, если пятнышко будет темного цвета, то можно с уверенностью говорить о качественности предлагаемого товара. Еще может помочь столовый уксус. В случае, если после трех минут, проведенных в нем, драгоценный металл потемнел, то можно смело относить изделие на свалку.
В определении качества может отлично помочь хлорное золото. Из курса химии стала известна не только плотность золота, но и то, что оно не может вступать ни в какие химические реакции. Поэтому, если после нанесения на драгоценный металл хлорного золота оно начало портиться, то это самая настоящая подделка и место ее в мусорке.
Одним из самых хороших способов ограждения от приобретения контрафакта, является покупка изделий из драгметалла в хорошо известных специализированных магазинах.
В этом случае есть большая вероятность покупки по-настоящему качественного изделия. Пусть цена в них немного больше, чем в различных лавках и на рынках, однако качество того стоит. Иначе можно приобрести поддельный товар и очень сильно пожалеть о сэкономленных денежных средствах.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
| Цвет минерала | насыщенный желтый, тускнеющий в бело-желтый с преобладанием серебристости |
| Цвет черты | блестящий желтый |
| Прозрачность | непрозрачный |
| Блеск | металлический |
| Спайность | нет |
| Твердость (шкала Мооса) | 2,5-3 |
| Прочность | ковкий |
| Излом | зазубренный |
| Плотность (измеренная) | 15 – 19.3 г/см3 |
| Радиоактивность (GRapi) | 0 |
| Магнетизм | диамагнетик |
Плотность проб золота
| золото, серебро, медь | 11,54 | 11540 | ||
| розовый | золото, серебро, палладий, медь | 11,56 | 11560 | |
| 585 | белый | золото, серебро, никель, цинк, медь | 12,85 | 12850 |
| золото, серебро, палладий | 14,74 | 14740 | ||
| зеленый | золото, серебро, медь | 13,92 | 13920 | |
| желтый | золото, серебро, медь | 13,70 | 13700 | |
| красный | золото, серебро, медь | 13,24 | 13240 | |
| 750 | белый | золото, серебро, никель, цинк | 15,38 | 15380 |
| золото, серебро, палладий | 16,44 | 16440 | ||
| зеленый | золото, серебро | 15,96 | 15960 | |
| желтый | золото, серебро, медь | 15,45 | 15450 |
