Золото
Золото — самый первый металл, который повлек внимание человека и властно удерживает его на протяжении тысячелетий. Человека поразили цвет и блеск самородка - свойства, которые и сегодня не утратили своего значения.
В чистом виде золото имеет соломенно-желтый цвет, однако в породе оно никогда не встречается без прессе, придающих благородному металлу широкую гамму цветов и оттенков от зеленоватого до желто-красного, а примесь палладия совсем обесцвечивает золото.
На заре цивилизации очень важным, определяющим дальнейшую судьбу желтого металла, стало такое его свойство, как мягкость. В обычной практике она определяется простейшим способом - один минерал царапают другим. В качестве эталонов избрано 10 минералов, представляющих собой шкалу твердости: 1 — тальк, 2 — гипс, 3 — известковый шпат (кальцит), 4 — плавиковый шпат, 5 — апатит, 6 — ортоклаз, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — алмаз. Самородное золото в этой шкале находится между гипсом и кальцитом. Его и с трудом царапает ноготь и очень легко — стекло. Точно определяет твердость-мягкость минералов склерометр, выявивший еще одну особенность золота. В чистом виде его твердость 20 кг/мм2 а добавление к нему серебра, имеющего твердость 26 кг/мм2, порождает сплав с твердостью более 30 кг/мм2, еще более наглядно эта особенность проявляется при добавлении меди, твердость которой 53 кг/мм2, в сплава - более 100 кг/мм2.
Па твердость золота влияют и условия, в которых происходило его накопление в природе. Золото глубинных месторождений тверже, чем поверхностных. Будучи в числе самых мягких минералов, которые разрушаются быстро, золото не разделяет их судьбу, поскольку обладает исключительным свойством приспосабливаться к изменяющимся условиям. По пластичности упругости оно не имеет себе равных - из 1 г металла можно вытянуть нить более 3 км, а при прокатке получается фольга толщиной в десятитысячную долю миллиметра. Один грамм такой фольги покроет садового родны участок площадью 5 соток.
Как это часто бывает, положительное в одних обстоятельствах оборачивается недостатком в других. Из чистого золота легко сделать ювелирное украшение - мягкость позволяет, но именно мягкость обусловит практическую непригодность изделия. Оно быстро поцарапается, потеряет блеск и привлекательность. Спасают серебро, медь, некоторые другие металлы, резко повышающие твердость золота в сплавах.
Болото легко истирается в тончайшую пыль и поэтому так широко распространено в природе. Известны случаи, когда предприимчивые люди умудрялись собирать золотую пыль вокруг тех мест, где драгоценные металл обрабатывался, и накопили приличные состояния. Едва ли не первыми это свойство золота "оценили" менялы. Каждую золотую монету, попадавшую в их руки, они терли о специальную подушечку, затем подушечка сжигалась - в куче пепла оставалось золото.
Со школьных лет известно, что в периодической системе элементов Д. И. Менделеева золото расположено под 79-м номером в побочной подгруппе шестого периода рядом с серебром и платиной. С ними золото образует семейство благородных металлов, которые отличаются наиболее плотной упаковкой атомов в кристаллической решетке, малыми ионными радиусами и значительной силой связи ядра с внешней 18-электронной орбитой. Это определяет очень высокую плотность вещества. Удельный вес золота 196,9, плотность 19,32 кг/см2. Кусок золото Размером со спичечный коробок весит полкилограмма. Литровая бутыль, заполненная золотые песком, потянет на пуд! Тяжесть золота подсказала способ его добычи - промывку на шлюзах, что обеспечивает очень высокую степень извлечения золота из породы. Золото - очень хороший проводник тепла и электрического тока. Температура плавления - 1063°С, при этом золото обладает летучестью, которая при повышении температуры возрастает.
Модуль упругости золота равен 79-103 Па, а предел прочности в зависимости от способа обработка находится в зависимости от способа обработки в пределах 100-140 Па. Наиболее прочная на разрыв проволока, протянутая в холодном состоянии.
В природе золото чаще всего встречается в самородном виде, реже - в составе минералов. Известно более 20 минералов золота - это соединения с теллуром, висмутом, свинцом, серебром, платиной, медью и многими другими элементами. Некоторые из них ни' чем не напоминают золото. Например, теллуриды, которые в наши дни используются в качестве руды, серого цвета.
Распространение этих минералов в природе ничтожно и долгое время они оставались незамеченными. Признавался лишь один минерал - самородное золото. Веками охотились лишь за ним, беспокоясь как бы не просмотреть его. А причин для беспокойства было достаточно. Самородное золото не отличается единообразием. Желтый металл один, но это становится очевидным только после очистки его от примесей и переплавки. В приводе оно бывает тускло, закрыто "рубашкой" железистых окислов, заковано в броню кварца. Кроме того, в природе часто встречаются минералы, очень схожие с золотом по цвету и блеску. Назовем для примера широко распространенные колчеданы - пирит и халькоперит. Часто за золото принимают золотистую слюду - флогопит.
Золото печали плавить в глубоком древности, и тогда обнаружилось, что "подделками" занимается сама природа. При температуре 961°С из золота вытекало серебро. С ростом возможностей анализа приходило убеждение, что чистого золота в природе нет. Сегодня самым чистым (99,7%) является золото отдельных месторождений Австралии, обычное же его содержание колеблется от 50 до 90%.
Серебро в составе самородного золота занимает особое место. Оно является составной частью минерала, а не примесью. Поэтому некоторые исследователи выдвигали предложение переименовать самородное золото в аргаурит (от начальных слов латинских названий серебра и золота - аргентум). Золото и серебро обладают совершенным изоморфизмом и образуют твердый раствор. Наиболее бедное серебром золото ярко-желтое с красноватым оттенком.
С ростом содержания серебра золото бледнеет. Когда содержание серебра превышает 30%, золото приобретает серебристый цвет с зеленоватым отливом и считается уже особым минералом, получившим название электрум. Вместе с тем с цветом меняется и вес - он снижается, так что и по весу отличить золото совсем не просто.
Сплавы золота с серебром, платиной, палладием, медью и другими металлами не являются химическими соединениями. Атомы сплавленных металлов не обмениваются электронами, что и является свидетельством отсутствия между ними химического взаимодействия. Способность образовывать сплавы с золотом объясняется близостью атомных радиусов. Любопытно, что все металлы в сплаве с золотом плавятся при более низкой температуре, чем в чистом виде.
При температуре ниже точки плавления золото может свариваться только распыленные частицы золота при нагревании спекаются, т.е. агломерируются в более крупные частицы. При сжатии золотая пыль может свариваться и при более низкой температуре.
Уже упоминалось, что серебро и медь повышают твердость золота. По-другому меняют механические свойства золота мышьяк, платина, свинец, кадмий, висмут - они придают хрупкость. В этом отношении показателен свинец. Всего лишь одна сотая процента свинца в сплаве полностью парализует пластичность чистого золота. Если содержание свинца поднять до 1%, пластинка из такого сплава при ударе разлетится на куски, как оконное стекло.
Золото хорошо поглощает рентгеновские лучи.
Будучи благородным металлом, золото только выборочно вступает в химические соединения. Оно взаимодействует с хлором, бромом, йодом, ртутью, теллуром и цианидами. Все соединения, кроме соединений с ртутью и теллуром, получены искусственным путем. Золото растворяется в "царской водке" - смеси азотной (одна часть) и соляной (три части) кислот, в цианидах, а также в воде содержащей хлор, серную кислоту или гумусовые кислоты. Растворимость золота в цианидах используется при его извлечении из руд.
Как видно, цвет, состав и удельный вес самородного золота весьма переменчивы. Если говорить о морфологии - формах обособления золота, то их многообразие рекордно. Встречаются ювелирно ограненные кристаллы октаэдрической формы; искаженные кристаллы - вытянутые, сплющенные, волосовидные и пластинчатые, а также мелкозернистые сростки, которые приспособились к пустотам, в которых происходил рост кристаллов. При остывании после плавки кристаллы выглядят неправильными многоугольниками. Чем медленнее охлаждается металл, тем крупнее кристаллы.
