Institucije 

Izotopi zlata. Zlato iz nuklearnog reaktora

1935. američki fizičar Arthur Dempster uspio je provesti spektrografsko određivanje izotopa sadržanih u prirodnom uranijumu. Tokom eksperimenata, Dempster je također proučavao izotopski sastav zlata i pronašao samo jedan izotop - zlato -197. Nije bilo naznaka postojanja zlata-199. Neki su naučnici sugerirali da mora postojati težak izotop zlata, jer se zlato u to vrijeme pripisivalo relativnoj atomskoj masi od 197,2. Međutim, zlato je monoizotopski element. Stoga, oni koji žele umjetno dobiti ovaj željeni plemeniti metal, svi napori moraju biti usmjereni na sintezu jedinog stabilnog izotopa - zlata -197.

Vijesti o uspješnim eksperimentima u proizvodnji umjetnog zlata uvijek su izazivale zabrinutost u financijskim i vladinim krugovima. Tako je bilo u doba rimskih vladara, a tako je i sada. Stoga ne čudi da je suhi izvještaj o istraživanju Nacionalne laboratorije u Chicagu grupe profesora Dempstera nedavno izazvao uzbuđenje u kapitalističkom financijskom svijetu: u atomskom reaktoru možete dobiti zlato iz žive! Ovo je najnoviji i uvjerljiv slučaj alkemijske transformacije.

Počelo je davne 1940. godine, kada su u nekim laboratorijima nuklearne fizike počeli bombardirati elemente u blizini zlata - živu i platinu brzim neutronima dobivenim uz pomoć ciklotrona. Na sastanku američkih fizičara u Nashvilleu aprila 1941., A. Sherr i C. T. Bainbridge sa Univerziteta Harvard izvijestili su o uspješnim rezultatima takvih eksperimenata. Poslali su overclockane deuterone na litijumsku metu i primili tok brzih neutrona koji je korišten za bombardiranje živinih jezgri. Kao rezultat nuklearne transformacije, dobiveno je zlato!

Tri nova izotopa sa masenim brojevima 198, 199 i 200. Međutim, ti izotopi nisu bili toliko stabilni kao prirodni izotop - zlato -197. Emitirajući beta zrake, nakon nekoliko sati ili dana ponovo su se pretvorili u stabilne izotope žive sa masovnim brojevima 198, 199 i 200. Shodno tome, savremeni pristaše alhemije nisu imali razloga za radovanje. Zlato, koje se ponovo pretvara u živu, ništa ne vrijedi: zlato je varljivo. Međutim, naučnici su se radovali uspješnoj transformaciji elemenata. Uspjeli su proširiti svoje znanje o umjetnim izotopima zlata.

"Transmutacija" koju su izveli Sherr i Bainbridge temelji se na takozvanoj (n, p) -reakciji: jezgra atoma žive, upijajući neutron n, pretvara se u izotop zlata, a proton p se oslobađa.

Prirodna živa sadrži sedam izotopa u različitim količinama: 196 (0,146%), 198 (10,02%), 199 (16,84%), 200 (23,13%), 201 (13,22%), 202 (29, 80%) i 204 (6,85) %). Budući da su Sherr i Bainbridge pronašli izotope zlata s masovnim brojevima 198, 199 i 200, treba pretpostaviti da je potonji nastao od izotopa žive sa istim masenim brojevima. Na primjer: 198 Hg + n = 198 Au + p

Ova se pretpostavka čini opravdanom - na kraju krajeva, ti izotopi žive su prilično česti. Vjerojatnost bilo kakve nuklearne reakcije određena je prvenstveno takozvanim učinkovitim presjekom zahvata atomskog jezgra u odnosu na odgovarajuću bombardirajuću česticu. Stoga su suradnici profesora Dempstera, fizičari Ingram, Hess i Haydn, pokušali precizno odrediti efektivni presjek za hvatanje neutrona prirodnim izotopom žive. U ožujku 1947. uspjeli su pokazati da izotopi s masovnim brojevima 196 i 199 imaju najveći presjek zahvatanja neutrona i stoga imaju najveću vjerojatnost pretvaranja u zlato. Kao "nusprodukt" svojih eksperimentalnih istraživanja, dobili su ... zlato! Tačno 35 μg dobiveno iz 100 mg žive nakon ozračivanja umjerenim neutronima u nuklearnom reaktoru. To iznosi prinos od 0,035%, ali ako se pronađena količina zlata pripiše samo živi-196, tada će se dobiti čvrsti prinos od 24%, jer se zlato-197 formira samo od izotopa žive mase broj 196.

(N, p) -reakcije se često javljaju sa brzim neutronima, a pretežno (n, y) -konverzije sa sporim neutronima. Zlato koje su otkrili zaposlenici Dempstera formirano je na sljedeći način:

196 Hg + n = 197 Hg * + y

197 Hg * + e- = 197 Au

Nestabilna živa-197 nastala procesom (n, y) pretvara se u stabilno zlato-197 kao rezultat K-hvatanja (elektron iz K-ljuske vlastitog atoma). Tako su Ingram, Hess i Haydn sintetizirali opipljive količine umjetnog zlata u atomskom reaktoru! Uprkos tome, njihova sinteza zlata nikoga nije alarmirala, jer su za nju saznali samo naučnici koji su pažljivo pratili publikacije u Physicl Review. Izvještaj je bio kratak i vjerovatno mnogima nedovoljno zanimljiv zbog svog neupadljivog naslova: "Neutronski presjeci za izotope žive" (Efektivni presjeci za hvatanje neutrona izotopom žive). Međutim, prilika je zadovoljila činjenicu da je dvije godine kasnije, 1949., previše revan novinar pokupio ovu čisto naučnu poruku i na glasan tržišni način objavio u svjetskoj štampi o proizvodnji zlata u nuklearnom reaktoru. Nakon toga došlo je do velike zabune u Francuskoj s kotacijom zlata na burzi i počeo je kolaps. Činilo se da se događaji razvijaju upravo onako kako je zamislio Rudolph Dauman, predviđajući u svom naučnofantastičnom romanu "KRAJ ZLATA".

Međutim, umjetno zlato dobiveno u atomskom reaktoru dugo se čekalo. Nije imala namjeru preplaviti svjetska tržišta. Usput, profesor Dempster nije sumnjao u to. Postepeno se francusko tržište kapitala ponovo smirilo. Ovo nije posljednja zasluga francuskog časopisa Atoms, koji je u januarskom broju 1950. objavio članak: "La transmutation du mercure en or" (Transmutacija žive u zlato).

Iako je časopis, u načelu, prepoznao mogućnost dobivanja zlata iz žive nuklearnom reakcijom, ipak je svoje čitatelje uvjeravao u sljedeće: cijena takvog umjetnog plemenitog metala bila bi višestruko veća od prirodnog zlata koje se vadilo iz najsiromašnijih zlatne rude!

Zaposleni u Dempsteru nisu mogli sebi uskratiti zadovoljstvo da u reaktor dobiju određenu količinu takvog umjetnog zlata. Od tada je ova malena znatiželjna izložba krasila Čikaški muzej nauke i industrije. Ova rijetkost - svjedočanstvo umjetnosti "alkemičara" u atomskoj eri - mogla se diviti tokom konferencije u Ženevi u augustu 1955. godine.

Sa stajališta nuklearne fizike, moguće je nekoliko transformacija atoma u zlato. Konačno ćemo otkriti tajnu filozofskog kamena i reći vam kako možete napraviti zlato. Ovdje naglašavamo da je jedini mogući način transformacija jezgri.

Stabilno zlato, 197Au, moglo se dobiti radioaktivnim raspadom određenih izotopa susjednih elemenata. Tome nas uči takozvana nuklidna karta u kojoj su prikazani svi poznati izotopi i mogući pravci njihovog raspada. Dakle, zlato-197 nastaje od žive-197 koja emitira beta zrake, ili od takve žive pomoću K-hvatanja. Zlato bi se moglo dobiti i iz talija-201 ako bi ovaj izotop emitirao alfa zrake. Međutim, to se ne primjećuje. Kako dobiti izotop žive sa masovnim brojem 197, koji se ne nalazi u prirodi? Teoretski se može dobiti iz talija-197, a potonjeg iz olova-197. Oba nuklida spontano se sa hvatanjem elektrona pretvaraju u živu-197 i talij-197. U praksi, ovo bi bila jedina, iako samo teoretska, prilika za dobivanje zlata od olova. Međutim, olovo-197 je također samo umjetni izotop, koji se prvo mora dobiti nuklearnom reakcijom.

Izotopi platine 197Pt i žive 197Hg takođe se dobijaju samo nuklearnim transformacijama. Samo su reakcije na bazi prirodnih izotopa zaista izvedive. Samo 196 Hg, 198 Hg i 194 Pt prikladni su početni materijali za to. Ti se izotopi mogu bombardirati ubrzanim neutronima ili alfa česticama kako bi se došlo do sljedećih reakcija:

196 Hg + n = 197 Hg * + y

198 Hg + n = 197 Hg * + 2n

194 Pt + 4 He = 197 Hg * + n

S istim uspjehom, željeni izotop platine mogao se dobiti iz 194 Pt ((n, y) -konverzijom ili iz 200 Hg po (n, y) -procesu). U ovom slučaju, naravno, ne smijemo zaboraviti da se prirodno zlato i platina sastoje od mješavine izotopa, pa je u svakom slučaju potrebno uzeti u obzir konkurentske reakcije. Čisto zlato će na kraju morati biti izolirano iz mješavine različitih nuklida i nereagiranih izotopa. Ovaj proces će biti skup. Pretvorba platine u zlato morat će se potpuno napustiti iz ekonomskih razloga: kao što znate, platina je skuplja od zlata.

Druga mogućnost za sintezu zlata je direktna nuklearna transformacija prirodnih izotopa, na primjer, prema sljedećim jednadžbama:

200 Hg + p = 197 Au + 4 He

199 Hg + 2 D = 197 Au + 4 He

(Y, p) -proces (živa -198), (y, p) -proces (platina -194) ili (p, y) ili (D, n) -transformacija (platina -196). Pitanje je samo je li to praktično moguće, i ako jeste, je li uopće isplativo iz navedenih razloga. Ekonomično bi bilo samo dugotrajno bombardiranje žive neutronima, koji su u reaktoru prisutni u dovoljnoj koncentraciji. Druge čestice morale bi se proizvesti ili ubrzati u ciklotronu - ova metoda, kao što je poznato, daje samo male prinose tvari.

Ako je prirodna živa izložena u reaktoru djelovanju neutronskog toka, tada se uz stabilno zlato stvara i uglavnom radioaktivan. Ovo radioaktivno zlato (sa masenim brojevima 198, 199 i 200) ima vrlo kratak vijek trajanja i u roku od nekoliko dana se ponovo pretvara u svoje izvorne tvari uz emisiju beta zračenja:

198 Hg + n = 198 Au * + str

198 Au = 198 Hg + e- (2,7 dana)

Još nije moguće isključiti obrnutu transformaciju radioaktivnog zlata u živu, odnosno razbiti ovaj "Circulus vitiosus": zakone prirode nije tako lako zaobići. Jedini stabilan izotop zlata je 197 Au 79, što jamči njegovu pouzdanu i ekološki prihvatljivu proizvodnju. Razlog zašto se zlato prirodno ne pretvara u živu je slučajna činjenica da je jezgro 197 Au nešto stabilnije od jezgra 197 Hg - za samo 1 MeV. Da je, naprotiv, 197 Hg stabilnije, onda stabilno, prirodno zlato uopće ne bi postojalo. Lažne zlatne poluge pretvorile bi se u bazen žive.

U tim se uvjetima sintetička proizvodnja skupocjenog plemenitog metala - platine čini manje kompliciranom od alkemije. Kad bi bilo moguće usmjeriti neutronsko bombardiranje u reaktoru tako da se dogodila pretežno (n, y) -transformacija, tada bi se mogli nadati da će se iz žive dobiti značajne količine platine: svi uobičajeni izotopi žive - 198 Hg, 199 Hg, 201 Hg - pretvaraju se u stabilne izotope platine - 195 Pt, 196 Pt i 198 Pt. Naravno, i ovdje je proces odvajanja sintetičke platine vrlo kompliciran.

Frederick Soddy, daleke 1913. godine, predložio je način dobijanja zlata nuklearnom transformacijom talija, žive ili olova. Međutim, u to vrijeme naučnici nisu znali ništa o izotopskom sastavu ovih elemenata. Da se može izvesti proces eliminacije alfa i beta čestica koje je predložio Soddy, morali bi se krenuti od izotopa 201 Tl, 201 Hg, 205 Pb. Od toga u prirodi postoji samo izotop 201 Hg, pomiješan s drugim izotopima ovog elementa i kemijski nerazdvojiv. Zbog toga Soddyjev recept nije bio izvediv.

Pisac Dauman, u svojoj knjizi "KRAJ ZLATA", objavljenoj 1938. godine, rekao nam je recept za pretvaranje bizmuta u zlato: odvajanjem dvije alfa čestice iz jezgra bizmuta pomoću visokoenergetskih rendgenskih zraka. Takva (y, 2a) -reakcija do danas nije poznata. Osim toga, hipotetička transformacija 205 Bi + y = 197 Au + 2a ne može se nastaviti iz drugog razloga: ne postoji stabilan izotop 205 Bi. Bizmut je monoizotopski element! Jedini prirodni izotop bizmuta s masenim brojem 209 može dati po principu Daumanove reakcije-samo radioaktivno zlato-201, koje se s poluživotom od 26 minuta ponovno pretvara u živu. Kao što vidite, junak Daumanovog romana, naučnik Bargengrond, nije mogao doći do zlata!

Sada znamo kako zapravo doći do zlata. Naoružani znanjem nuklearne fizike, krenimo u misaoni eksperiment: 50 kg. pretvorit ćemo živu u atomskom reaktoru u punopravno zlato-u zlato-197. Pravo zlato se pravi od žive-196. Nažalost, živa sadrži samo 0,148% ovog izotopa. Dakle, u 50 kg. postoji samo 74 g žive-196, a samo ovu količinu možemo pretvoriti u pravo zlato.

Budimo optimistični i pretpostavimo da se ovih 74 g žive-196 može pretvoriti u istu količinu zlata-197 ako se živa bombardira neutronima u modernom reaktoru kapaciteta 10 15 neutrona / (cm 2 s). Zamislimo 50 kg. žive, odnosno 3,7 litara, u obliku loptice smještene u reaktor, tada će mlaz od 1,16 djelovati na površinu žive jednake 1157 cm 2 svake sekunde. 10 18 neutrona. Od toga, 74 g izotopa-196 je pod utjecajem 0,148%ili 1,69. 10 15 neutrona. Radi jednostavnosti, pretpostavimo dalje da svaki neutron uzrokuje transformaciju 196 Hg u 197 Hg *, od čega se 197 Au formira hvatanjem elektrona.

Dakle, na raspolaganju imamo 1,69. 10 15 neutrona u sekundi kako bi transformirali atome žive-196. Koliko zapravo ima atoma? Jedan mol elementa, to jest 197 g zlata, 238 g uranijuma, 4 g helijuma, sadrži 6.022. 10 23 atoma. Približnu predodžbu o ovom gigantskom broju možemo dobiti samo na temelju vizualne usporedbe. Na primjer, ovo: zamislimo da je cijelo stanovništvo svijeta 1990. godine - oko 6 milijardi ljudi - počelo brojati ovaj broj atoma. Svaki broji jedan atom u sekundi. U prvoj sekundi bi izbrojali 6. 10 9 atoma, za dvije sekunde - 12. 10 9 atoma itd. Koliko će čovječanstvu 1990. trebati da prebroji sve atome u jednom molu? Odgovor je zapanjujući: oko 3.200.000 godina!

74 g žive-196 sadrži 2,27. 10 23 atoma. Možemo transformirati 1,69 u sekundi s datim neutronskim tokom. 10 15 atoma žive. Koliko je potrebno da se konvertuje sav živa-196? Evo odgovora: Bit će potrebno intenzivno bombardiranje neutrona iz reaktora s visokim protokom četiri i pol godine! Moramo napraviti ove ogromne troškove kako bismo konačno dobili samo 74 g zlata od 50 kg žive, a takvo sintetičko zlato se ipak mora odvojiti od radioaktivnih izotopa zlata, žive itd.

Da, jeste, u doba atoma možete napraviti zlato. Međutim, postupak je preskup. Zlato dobiveno umjetno u reaktoru je neprocjenjivo. Bilo bi lakše prodati mješavinu njegovih radioaktivnih izotopa kao "zlato". Možda će pisce naučne fantastike zavesti izumi koji uključuju ovo "jeftino" (pod navodnicima) zlato?

"Mare tingerem, si mercuris esset" (Pretvorio bih more u zlato da se sastoji od žive). Ova izreka pripisana je alhemičaru Raimundusu Lullusu. Pretpostavimo da smo uz pomoć moderne znanosti ne more, već veliku količinu žive pretvorili u 100 kg. zlato u nuklearnom reaktoru. Spolja se ne razlikuje od prirodnog, ovo radioaktivno zlato nalazi se ispred nas u obliku sjajnih ingota. S gledišta hemije, ovo je također čisto zlato.

Neka vrlo bogata osoba kupuje ove barove po vjerovatno sličnoj cijeni. On ni ne sumnja da u stvarnosti govorimo o mješavini radioaktivnih izotopa 198 Au i 199 Au, čiji je period poluraspada od 65 do 75 sati. Možete zamisliti ovog mrzovoljca koji je vidio da njegovo zlatno blago doslovno klizi kroz prste.

Svaka tri dana njegova se imovina prepolovljuje i on to ne može spriječiti; nedeljno od 100 kg. samo 20 kg zlata će ostati, nakon deset poluraspada (30 dana) - praktično ništa (teoretski je to još 80 g). U riznici će ostati samo veliki bazen žive.


Plutonijum je prvi element koji je stvorio čovjek i koji se može vidjeti ljudskim okom
"Pakao" i "ludilo"
Zlato dobiveno u atomskom reaktoru
Tajna zlatnog medaljona

Radioaktivno zlato je vrijednije od prirodnog zlata

Raspravljajući o mogućnosti umjetne proizvodnje zlata od žive, vidjeli smo da obrnuta konverzija zlata u živu nije tako nemoguća. U suštini, samo kroz ćud prirode zlato postoji kao prirodni element. Razlog zašto se zlato prirodno ne pretvara u živu je taj što je jezgro 197 Au nešto stabilnije od 197 Hg - za samo 1 MeV. Da je, naprotiv, 197 Hg stabilnije, onda prirodno zlato uopće ne bi postojalo. Lažne zlatne poluge pretvorile bi se u bazen žive.

Vijest da pokušavaju pretvoriti zlato u drugi element, na primjer, živu, u naučne svrhe, zasigurno bi dovela do zbunjenosti tajnih pristaša alkemije. Koji su razlozi za ovu "obrnutu alhemiju"?

Nekad je izotop žive sa masovnim brojem 198 dobio posebnu važnost u mjernoj tehnologiji, koji je bio potreban u vrlo čistom obliku. Ili ga nije bilo moguće izolirati od prirodne žive, ili je to bilo nemoguće zbog ogromnih troškova. Postojao je samo jedan način. Bilo je potrebno umjetno dobiti živu-198, a za to je bilo potrebno zlato. Zašto se, za nauku, svjetlost poput klina konvergira na ovu živu?

Metar je jedan četrdesetmilijunti dio Zemljinog ekvatorijalnog opsega. Ovako su ih učili u školi.
Od 1889. u Parizu se čuva standard mjerača - štap izrađen od legure platine s iridijem. Međutim, ovaj standard je umjetna mjera koja se može promijeniti.
Tražim stalan, prirodan standard dužine uskoro je pronašao drugu jedinicu: jedan metar odgovara 1553164.1 talasne dužine crvene spektralne linije kadmijuma, što je jednako 6438 angstrema (1 Â = 10 -10 m). Uz pomoć takvog standarda postignuta je prilično visoka preciznost, dovoljna za mnoge svrhe. Tokom Drugog svjetskog rata, britanski dizajneri instrumenata za vazdušnu i pomorsku navigaciju koristili su samo vrijednosti crvene linije kadmijuma u svrhu tajnosti.

Međutim, nova mjera dužine još uvijek nije ispunila najviše zahtjeve. Kadmij- mješoviti element, a svaki njegov izotop daje crvenu spektralnu liniju, čija se valna duljina malo razlikuje od ostalih. Stoga su 1940. godine američki fizičari Vines i Alvarez predložili da se zelenoj liniji dodeli spektar žive-198 s valnom duljinom 5461 A. Ova linija je oštro ograničena i apsolutno jednobojna. Vines i Alvarez bombardiranjem zlata neutronima u ciklotronu mjesec dana dobili su živu-198 u količinama potrebnim za spektralnu analizu.

Rezultirajući izotop žive odvojen je užarenjem. Njegove se pare kondenziraju u sićušnim kapilarama.

Nakon Drugog svjetskog rata, prve Mercury-198 lampe su se prodale u Sjedinjenim Državama. Sadržavali su 1 mg žive-198, koja je dobijena iz zlata u atomskom reaktoru. I druge države su uskoro počele oslobađati potreban izotop žive. Od 1966. godine prima se u DDR -u, u Centralnom institutu za nuklearna istraživanja u Rossendorfu. U lokalnom nuklearnom reaktoru kemičari su dobili 100 mg žive-198 sa izotopskom čistoćom 99% iz 95 g čistog zlata kao rezultat 1000-satnog neutronskog bombardiranja:

197 Au + n= 198 Au * + γ
198 Au * = 198 Hg + e -

Na osnovu ovog novog standarda za dužinu, mjerač je ponovo "ponovo izmjeren". To je 1.831.249,21 talasnih dužina zelene linije izotopa 198 Hg. Trenutno je živa -198 ponovno zamijenjena izotopom kriptona plemenitog plina - 86 Kr, čija se narančasta linija dugačka 6058 A može reproducirati.

Jedan metar odgovara 1.650.763,73 talasne dužine zračenja atoma kriptona-86 u vakuumu.

Međuproizvod sinteze žive -198 - radioaktivno zlato -198 - takođe je našao primenu. Ovaj izotop emitira beta zrake i raspada se s poluživotom od 65 sati do stabilnog izotopa 198 Hg. Trenutno se koristi kao lijek - u fino raspršenom stanju u obliku zlatnog sola. Koristi se za dobijanje radiograma organa ljudskog tijela i za liječenje tumora raka. U tu se svrhu ubrizgava u odgovarajuće tkivo. Svaki atom zlata djeluje poput male rendgenske cijevi i ubija stanice raka u vrlo ograničenom području.

Takva je terapija mnogo svrsishodnija od ozračivanja velikih površina. Radioaktivno zlato je znatno manje štetno od rendgenskih zraka. Slučajevi ozdravljenja u liječenju leukemija, bolnog povećanja broja bijelih krvnih zrnaca, također su vrlo ilustrativni. U borbi protiv pošasti raka, umjetno radioaktivno zlato već je pružilo neprocjenjive usluge čovječanstvu.

Savremena nauka će bez ikakve sumnje reći: transformacija elemenata - da, transformacija u zlato - ne! Za što? Danas se zlato bez oklijevanja baca na sintezu drugih elemenata od interesa za nauku. Zlato se koristi za umjetno dobivanje izotopa Francuske i astatina, elemenata koji se, kao što znate, ne mogu dobiti iz prirodnih izvora. I ovdje je alhemija okrenuta naglavačke. Francij se dobiva iz zlata koje se u modernim akceleratorima bombardira kisikom ili neonskim ionima:

197 Au + 22 Ne = 212 Fr + 4 He + 3 n

Astatin nastaje pretvaranjem zlata pri bombardiranju raspršenim jezgrama ugljika:

197 Au + 12 C = 205 At + 4 n

Ovako je zlato postalo "skupo" za modernu znanost: ne nastoji ga umjetno dobiti, već ga koristi kao "sirovinu" za sintezu drugih elemenata.

Zlato se dugo etabliralo kao element globalnog finansijskog sistema. Rezerve ovog metala su male, zbog čega se tijekom povijesti zlato praktički nije gubilo, bez obzira na sve kataklizme koje je ljudsko društvo moralo izdržati: žuti metal se topio i nakupljao. Proizvodi od zlata i ingota danas djeluju kao najvažniji objekti za ulaganje sredstava. Upotreba zlata nije ograničena na ulaganja. Metal se koristi u proizvodnji nakita, u implementaciji savremenih tehnologija u različitim industrijama, kao i u medicini.

Industrijska vrijednost zlata

Vrijednost žutog metala za industrijsku proizvodnju posljedica je njegovih posebnih svojstava: savitljivosti i duktilnosti. Zahvaljujući ovim kvalitetima, mikronska žica ili ultra tanka folija mogu se napraviti od sirovina.

Zlato se odlikuje visokim stepenom otpornosti na agresivna okruženja. Ovo svojstvo omogućuje da se metal koristi u kemijskoj industriji i elektronici, čak i unatoč nižoj toplinskoj i električnoj vodljivosti u usporedbi s istim bakrom.

Upotreba zlata u modernoj industriji najčešće se nalazi u:

  • Transportna industrija;
  • Kemija i petrokemijska proizvodnja;
  • Energija;
  • Proizvodnja elektronike i mjernih instrumenata;
  • Telekomunikacije;
  • Nanotehnologija;
  • Vazduhoplovstvo i svemirska industrija.

Metal je postao široko rasprostranjen kao materijal za zavarivanje u proizvodnji uzoraka najnovije tehnologije, proizvodnji termoparova i dijelova za galvanometre. U pogledu svoje kemijske i mehaničke otpornosti, zlato zaostaje za većinom platinoida, ali je nezamjenjivo kao sirovina za električne kontakte. U području mikroelektronike naširoko se koriste i zlatni vodiči i galvansko pozlaćivanje pojedinačnih površina, ploča i konektora.

Gdje se još zlato koristi u industriji? Metal se koristi za lemljenje pri lemljenju metala jer dobro kvasi radne površine. Zlato je također nezamjenjivo u odbrambenoj industriji: od njega se prave mete za nuklearna istraživanja, koriste se kao premazi za ogledala dizajnirana za rad u dalekom infracrvenom dometu i koriste se za granatu neutronske bombe. Galvansko pozlaćivanje metala eliminira procese korozije, a tanke ploče izrađene od legura mekog zlata važne su u području istraživanja ultra visokog vakuuma.

Zbog sposobnosti zlata da reflektira infracrvene zrake, čovjek je pronašao drugu upotrebu za metal: industriju stakla. Metalizacija građevinskih prozora sastoji se od umetka od tankog zlatnog filma. Takve mjere omogućuju osiguravanje da se većina zraka reflektira i izbjegavaju zagrijavanje zgrade. Ako kroz takvo staklo prođe električna struja, ona će dobiti svojstva protiv zamagljivanja, koja su neophodna za proizvodnju stakala za velika vozila - avione, električne lokomotive, morske brodove.

Upotreba zlata u zrakoplovnoj i svemirskoj industriji može izgledati pomalo čudno, jer je težina metala prilično velika. Zlato se koristi tamo gdje se korozija ne može spriječiti na bilo koji način: to je spajanje dijelova avionskih motora, mjesta na kojima su lemljeni električni kontakti i prekrivanje prozora šatlova zlatnom folijom.

Industrija nakita

Proizvodnja nakita uvijek je bila i ostala najveći potrošač žutog metala. Zlatni nakit postoji već mnogo stoljeća, barem se netko može sjetiti drevnih egipatskih faraona i ukrasa njihovih grobnica. Nošenje zlatnih predmeta nekada je imalo nešto drugačije značenje: bili su amajlije protiv bolesti, napada, vještičarstva. U modernom svijetu nakit od žutog metala personificira status njihovog vlasnika u društvu, a nosi i estetsku ljepotu.

Moda za ovaj metal vjerojatno neće proći s vremenom, pa se na pitanje gdje osoba još uvijek koristi zlato može sigurno odgovoriti - u nakitu. Asortiman zlatnog nakita je prilično velik; prstenje, naušnice, lanci, manžetne, prsti i drugi proizvodi izrađeni su od metala. Zlatari svoja remek djela ne prave od čistog zlata, već od njegovih legura. To se objašnjava činjenicom da je čisti metal vrlo mekan i nema potrebnu čvrstoću u odnosu na mehanička naprezanja.

Kako bi postigli željene karakteristike, u proizvodnji prvo izrađuju leguru metala s drugim aditivima, od kojih su glavni srebro i bakar. Ostale komponente legure uključuju paladij, cink, kobalt i nikal. Odnos komponenata određuje finoću legure. Zlato pruža otpornost na korozijske procese, ali mehanička svojstva legure i njena nijansa boje ovise o sadržaju drugih metala. Ovisno o omjeru metala u leguri, zlatni nakit ima jednu od nijansi trobojne palete: razlikuju se žuto, bijelo i crveno zlato.

Prsten od "crvenog" zlata.

Upotreba zlata u bojenju nakita čini oko polovine ukupne količine metala koju ljudi koriste.

Druga značajna stavka potrošnje rezervi plemenitih metala - oko 10% - su lijekovi.

Zlato u medicini

Zbog dobre savitljivosti i sposobnosti da ne oksidira, zlato se od davnina naširoko koristilo u stomatologiji. Za proteze i krunice potrebno je, kao i za nakit, ne čisto zlato, već njegove legure. Sve isto srebro, bakar, cink, platina koriste se kao dodatne komponente. Rezultat je proizvod dobre duktilnosti, odlične otpornosti na koroziju i visokih mehaničkih svojstava - sve što je potrebno za zubnu protetiku.

Gdje se još zlato koristi u medicinske svrhe? Farmakologija ostaje jedno od najvažnijih područja upotrebe plemenitih metala. Metalni spojevi sastavni su dio nekih lijekova koji se koriste u liječenju artritisa, malignih tumora i tuberkuloze. Primjeri upotrebe zlata u medicini uključuju pripravke topive u vodi koji sadrže plemenite metale, koji se daju kao injekcije pacijentu s kroničnim artritisom, zlatni tiosulfat koji se daje pacijentima s eritematoznim lupusom, spojeve organskih metala koji se koriste u tuberkulozi.

Radioaktivno zlato, koje se koristi u onkologiji za dijagnosticiranje i liječenje zloćudnih tumora, zlatne niti u estetskoj kozmetologiji, preparati za njegu kože koji sadrže zlato, koji zahvaljujući antimikrobnom djelovanju metala pomažu u otklanjanju kožnih problema i njihovom pomlađivanju.

Napredak znanosti koji je čovječanstvu predstavio pripravke koji sadrže zlato, omogućio je postizanje velikih rezultata u liječenju mnogih bolesti, posebno u onkologiji, gdje se koristi radioaktivno zlato, točnije koloidne čestice njegovih izotopa. Osim toga, jednostavno nošenje zlatnog nakita pomaže u suočavanju s nekim bolestima. Teza o blagotvornim učincima zlata na ljudsko tijelo aktivno se koristi u receptima alternativne medicine:

  • Poboljšava pamćenje, sprječava razvoj ateroskleroze;
  • Jača srce i cijeli krvožilni sistem;
  • Pomaže kod prehlade;
  • Dodaje živost i energiju.

Korisna svojstva zlata ne moraju uvijek biti korisna za određenu osobu. Prije liječenja zlatom preporučuje se konsultacija s ljekarom. Čak i jednostavno nošenje proizvoda od plemenitih metala može izazvati negativnu reakciju u tijelu: groznicu, bol u crijevima, probleme s bubrezima, gubitak kose, pa čak i depresiju. Takvi se fenomeni događaju kod nekih ljudi koji su bili u stalnom kontaktu sa zlatom.

Upotreba zlata kao industrijskog i ljekovitog metala u životu ljudi prilično je opsežna. Njegove primjene uključuju motore svemirskih letjelica, zlatne prstene na prstima modernih modnih žena i proteze u stomatološkoj ordinaciji. Zlato kao plemeniti metal zadržalo je svoje investicione, industrijske, nakitne i medicinske svrhe nekoliko milenijuma. Ovaj trend vjerojatno neće biti prekinut u budućnosti, naučnici će uvijek koristiti svojstva žutog metala, proširujući granice njegove moderne primjene.

198 Au se koristi u obliku koloidnih otopina za radioizotopsku dijagnostiku i u terapiji zračenjem.


1. Mala medicinska enciklopedija. - M.: Medicinska enciklopedija. 1991-96 2. Prva pomoć. - M.: Velika ruska enciklopedija. 1994 3. Enciklopedijski rečnik medicinskih izraza. - M.: Sovjetska enciklopedija. - 1982-1984.

Pogledajte šta je "radioaktivno zlato" u drugim rječnicima:

    Grupa radioaktivnih izotopa zlata sa masovnim brojevima od 187 do 203 i vremenom poluraspada od 2 sekunde. do 31.016 godina; Izotop 198Au koristi se u obliku koloidnih otopina za radioizotopsku dijagnostiku i u radioterapiji ... Opsežni medicinski rječnik

    Au (lat. Aurum * a. Zlato; n. Zlato; f. Or; i. Oro), kem. element grupe I periodičan. Mendeljejev sistem; at. n. 79, u. m. 196.967. Prirodno zlato sastoji se od stabilnog izotopa 197Au. 13 radioaktivnih izotopa sa masenim brojevima ... ... Geološka enciklopedija

    Ovaj pojam ima druga značenja, pogledajte Zlato (višeznačna odrednica). 79 Platinum ← Zlato → Merkur ... Wikipedia

    - (lat. Aurum) Au, hemijski element grupe 1 periodičnog sistema Mendeljejeva; atomski broj 79, atomska masa 196,9665; teški žuti metal. Sastoji se od jednog stabilnog izotopa 197Au. Historijska referenca. Z. je bio ... ...

    Zlato, srebro, platina i metali platinske grupe (iridij, osmij, paladij, rodij, rutenij), koji su dobili ime uglavnom zbog visoke kemijske otpornosti i lijepog izgleda proizvoda. Osim toga, zlato, ... ... Velika sovjetska enciklopedija

    Plemeniti metali- (Plemeniti metali) Plemeniti metali su rijetki metali koji se odlikuju sjajem, ljepotom i otpornošću na koroziju. Povijest vađenja plemenitih metala, sorte, svojstva, primjene, distribucija u prirodi, legure ... ... Enciklopedija za investitore

    Zlato / Aurum (Au) Atomski broj 79 Izgled jednostavne tvari Meko kovan žuti metal Svojstva atoma Atomska masa (molarna masa) 196,96654 a. jedinice (g / mol) Polumjer atoma ... Wikipedia

    Plemeniti metali Metali koji nisu podložni koroziji i oksidaciji, što ih razlikuje od većine prostih metala. Svi su oni također plemeniti metali zbog svoje rijetkosti. Glavni plemeniti metali su zlato, srebro i ... ... Wikipedia

    Plemeniti metali Metali koji nisu podložni koroziji i oksidaciji, što ih razlikuje od većine prostih metala. Svi su oni također plemeniti metali zbog svoje rijetkosti. Glavni plemeniti metali su zlato, srebro i ... ... Wikipedia

Zlato je žuti vrlo opasan i otrovan metal.
savremene precizne digitalne i kablovske tehnologije
Otrovno i otrovno kamenje i minerali

Gold(Au). Od najstarijih vremena zlato bila poznata narodima naše planete. Postoji verzija da je zlato praktično prvi metal koji je osoba prvi put srela (nakon pirita - željezni pirit, "zlatna mješavina"). Postoje dokazi da se u Egiptu, u drevnim rudnicima zlata Jevreja ("Ibriim" - "vanzemaljci"), zlato vadilo i koristilo u proizvodnji raznih proizvoda u IV milenijumu prije nove ere, a u Indokini i Indiji - u drugom milenijuma pre nove ere. Tamo je zlato služilo kao materijal za izradu novca, nakita, umjetničkih i kultnih predmeta.

Prije uvođenja elektroničkog novca, zlato je bilo element financijskog sustava, ovaj metal nije bio podložan koroziji (s izuzetkom živinog amalgama, imitacije olova, pocinčavanja srebra i drugih prijevara 20. stoljeća), ima atraktivnog izgleda, a njegove rezerve su velike (posebno u morskoj vodi - "prokletstvu" moderne staklarske industrije, kvarc sa nečistoćama zlata se topi u loncu s crvenim cinoberom - živin sulfid i zlato se troše iz kvarca za potrebe galvanizacija).

Još u antici zlato se koristilo kao materijal za zarađivanje novca (lopovi prožeti amalgamom žive na periferiji Almadena u Španiji, zapadno od kontinentalne Evrope, "srebro za novac"). Do sada su zlatnici ostali spomenik antike. Razdoblje od 1817. do 1914. naziva se čak i "zlatnim dobom". Do kraja Prvog svjetskog rata zlato je i dalje bilo mjera novčića koji su postojali u to vrijeme (do početka XXI stoljeća). Papirne bilješke su u to vrijeme služile kao dokumenti koji potvrđuju vlasništvo nad dijelom zlata, novčanice su zamijenjene za zlato (prijevara - pirit, željezni sulfid, "zlato budale", u kombinaciji sa "srebrnim ludama" - arsen -željezni sulfid arsenopirit, Zlatna groznica na Aljasci, SAD).

U skladu sa pogrešno tradicija (ukinuta pod Petrom I u Rusiji), čistoća zlata se rijetko mjeri ne-metrički karati... Jedan takav karat jednak je dvadeset četvrtom dijelu legure zlata (alkemija je amalgam, legura zlata sa živom kako bi se prevarili običaji i zlatna legura predstavila kao srebro s naknadnim isparavanjem žive, nezakonit "posao s nakitom" Jermena s kraja 19. - početka 20. stoljeća).

Zlato sa oznakom "24K" navodno je apsolutno čisto, tj. nema apsolutno nikakvih nečistoća (rat Grimizne i Bijele ruže između Britanije i Francuske, bez Španije - zlatni amalgam). Nečistoće zlata stvaraju se u različite svrhe, prije svega kako bi se obmanuli potrošači, stoga je nemetrijski sistem zlata zabranjen u Ukrajini. Ako legura neće imati metriku (" Britanski") oznakom" 18K ", to će značiti da ova legura navodno sadrži 18 dijelova zlata i 6 dijelova različitih nečistoća (" posebno "ili" armensko "" zlato ").

U zemljama ZND-a metrika (španjolska, tzv. tona") mjerni sistem. Čistoća zlata mjeri se tzv. hiljaditi dio). Vrijednost uzorka se kreće od nule do hiljadu, vrijednost uzorka prikazuje sadržaj zlata u leguri u tisućinkama. Na primjer, gore opisana lažna "oznaka" "18K" može se ponovno izračunati, uslijed čega dobivamo 750. uzorak, "24K", tj. čisto zlato za nakit, odgovara 996. standardu i smatra se "praktički čistim", koristi se u proizvodnji nakita. Zlato veće čistoće je rijetko, za njegovu proizvodnju su potrebni troškovi, takvo zlato se koristi u hemiji, računarskoj tehnologiji i preciznoj elektronici.

Zlato je meki metal žute boje (slično piritu - željezni sulfid). Nečistoće drugih metala daju crvenkastu nijansu zlatnim legurama, na primjer, kovanice i nakit, posebno često postoji nečistoća bakra ("jermenska prevara" u Španiji u srednjem vijeku, za vrijeme Ivana Groznog bila je uzrok masovna pogubljenja i neredi u Rusiji, tzv. borba protiv "amalgamskih džida") - oponašaju prisustvo crvenog cinovera u Španiji (Almaden, zapadna kontinentalna Evropa) u proizvodnji zlatnog amalgama "za srebro".

Prilikom izrade tankih (poput papira) zlatnih listića - mikronskih zlatnih filmova, metal počinje svijetliti zeleno (poput mora). Zlato, kao metal, ima visoku toplinsku vodljivost, a ima nizak električni otpor (aktivno ga napadaju proizvođači računara).


Kristali zlata iz Kalifornije. Fotografija: V. Levitsky.

Biološka svojstva

Istražuje se mehanizam biološkog učinka zlata, nedavno je postalo poznato da je zlato dio metaloproteida, u interakciji je s bakrom i proteazama koje hidroliziraju kolagen, kao i s elastazama i drugim aktivnim komponentama vezivnog tkiva. Zlato je uključeno u procese vezivanja hormona u tkivima.

Element u tragovima zlato može pojačati baktericidni učinak srebra. Ima antiseptičko djelovanje na viruse i bakterije. Ponekad zlato može sudjelovati u poboljšanju imunoloških procesa u tijelu.

Ljudsko tijelo sadrži oko 10 mg zlata, otprilike polovica ove količine nalazi se u kostima (zametni centri rasta kristala kalcija, nose ga mladi ljudi). Raspodjela zlata po tijelu ovisi o topljivosti metalnih spojeva (u zonama rasta kostiju itd.). Koloidni spojevi zlata nakupljaju se u jetri, a rastvorljivi - u bubrezima.

Ne zna se ništa konkretno o biološkoj ulozi zlata, o dnevnim potrebama za metalom. Zlato je prisutno u zrnu, stabljikama i lišću kukuruza ("kukuruz" se uzgaja i jede). Voda okeana sadrži ogromnu količinu zlata (od ~ 0 do 65 mg / t) i znatno je zelene debljine. Smrtonosne i otrovne doze za ljude nisu određene (često se zlato uzima s morskom vodom za vrijeme oluje, tsunamija i nepismenosti).

Metalno zlato je otrovno, a organski derivati ​​koji se koriste kao lijekovi su aktivni. Određeni organski spojevi zlata mogu se akumulirati u jetri, bubrezima, hipotalamusu i slezeni, što može dovesti do dermatitisa i organskih bolesti, trombocitopenije i stomatitisa.

Određivanje sadržaja zlata u tijelu provodi se na osnovu proučavanja biosubstrata (biopsije i krvi). Kod trovanja zlatom povećava se sadržaj koproporfirina u urinu. Zlato pripada potencijalno otrovnim elementima.

Metalno zlato se ne apsorbira, dok soli zlata mogu imati visok toksični učinak, sličan onom žive (imitacija takozvane "španjolske gripe" - bolesti pri radu sa živom i cinoberom).

Unatoč činjenici da je zlato relativno inertan metal, nositelji zlatnog nakita mogu razviti kontaktni dermatitis. U nekim slučajevima zlato uzrokuje senzibilizaciju tijela, to se potvrđuje u stomatološkoj praksi, plastičnoj kirurgiji i nizu drugih slučajeva (koristi se cirkonij).

Trovanje zlatom. Negativan učinak viška zlata uklanja se uvođenjem 2,3-dimerkaptopropranola, u kojem SH grupa oduzima zlato od proteina koji sadrže SH i vraća im normalna svojstva (ali postoji netolerancija prema ovom tretmanu i hormonima, u ovom slučaju u slučaju da daju crvenu medicinsku cinober) ...

Prekomjerne manifestacije zlata: slinjenje, metalni okus u ustima; povraćanje, grčevi, izlučivanje proteina urinom; pojava bolnih mrlja na koži; bol duž živaca (neuritis); pancitopenija (leukopenija, trombocitopenija); stanje uzbuđenja; kožni osip. dijareja; simptomi depresije centralnog nervnog sistema; povećano znojenje; kolike i bolovi u crijevima, bolovi u kostima, zglobovima, mišićima; oticanje nogu (prati trovanje uranijumom); gubitak težine, aplastična hipoplazija koštane srži; konjunktivitis; svrbež, upala kože, groznica, malaksalost; bolovi u kostima i zglobovima; generalizovani ekcem; upala sluznice jezika i usta; bol u grlu, aplastična anemija; nefrotski sindrom, glomerulonefritis; povraćanje, proliv.

Identificirani su kemijski elementi koji su antagonisti i sinergisti zlata - živa i cinobar. Kao pomoćni lijekovi moguće je koristiti antitimocitne globuline, androgene, kortikosteroide. U nekim slučajevima indicirana je upotreba hematopoetskih stimulansa, transplantacija koštane srži.

Sredinom 20. stoljeća zlato se koristilo u liječenju tuberkuloze, lepre, sifilisa, epilepsije, očnih bolesti i zloćudnih tumora u Španiji (umjesto cinobera). Danas se pripravci na bazi soli zlata koriste u liječenju reumatoidnog i psorijatičnog artritisa, Feltyjevog sindroma i lupusa eritematozusa. To uključuje hrizanol, auranofin i druge (s tolerancijom na hormone).

Zanimljivosti

Za vrijeme vladavine faraona Tutmosija III, zlato se posebno aktivno kralo u VAK -u (od kemičara). Sadržaj zlata na površini Sunca je za red veličine veći nego u zemljinoj kori.

Do kraja XIX veka. u Irkutskoj oblasti Ruske Federacije pronađen je grumen težak 22,6 kg. Veliki za velike grumena pronađen je na Uralu. Najveći grumen - "Veliki trokut" dimenzija 39 × 33 × 25,4 cm i mase 36,157 kg pronađen je na Južnom Uralu 1842. Najveći grumen na svijetu, Holtermanova ploča, bio je veličine 140 × 66 × 10 cm i težak 285,76 kg, a sastojao se od zlata i kvarca. Iz njega je istopljeno 93,3 kg zlata.

Na jednoj izložbi prikazana je mala, polirana zlatna kocka, čija je veličina nešto veća od 5 cm, a u najavi je stajalo da će je osoba koja može podići kocku s dva prsta ruke moći ponijeti sa sobom .

Ako je prostorija površine 20 kvadratnih metara i visine 2,85 m ispunjena zlatnim polugama, masa zlata bit će 1150 tona, što je jednako težini natovarenog voza (što znači radni voz u Almadenu , Španija, zapadna Evropa - napuštanje rudnika sa cinoberom).

U sintezi atoma Mendeleviuma korištena je zlatna folija kao meta, a zanemariva količina (samo 1.000.000.000 atoma) Einsteiniuma elektrokemijski je nanesena na nju. Takve zlatne podloge za nuklearne ciljeve ponekad su se koristile u sintezi drugih elemenata.

Zlatni grumenčići nikada nisu zlatni. Obično sadrže puno bakra ili srebra. Domaće zlato sadrži telurij (katalizator rasta kristala i zlatnih grumena, posebno u kalderama).

U traci. kat. XIX vek. trgovac Shelkovnikov otišao je iz Irkutska u Jakutsk. Na parkiralištu Krestovaya naučio je: Evenci (Tungusi), koji love ptice i životinje, kupuju barut na trgovačkom mjestu, a svinje (u Donjeckoj oblasti u Ukrajini) same se "dokopavaju" (meso goveđeg mesa) se krade - odbjegli lopovi i tražitelji mineralnih lijekova za crvenu boju za manastire Ruske Federacije pobjegli su iz grada Almadena u Španiji, zapadnoj Evropi - nisu stigli na jugoistok Donjecke regije. kristali slični biljci fizalis, naletjeli su na vojne patrole).

Ispostavilo se da se hrpa "mekog žutog kamenja" može prikupiti uz korito rijeke Tonguda, da se može lako "zaokružiti" - najvjerojatnije govorimo o piritu ("budale zlato"). Ubrzo su u gornjem toku rijeke organizirani rudnici zlata (pirit je zlatni satelit, znak kaldere).

Na kraju. XIIIV vek. hemičari su uspeli da izvuku koloidne rastvore zlata. Ali ta su rješenja bila ljubičaste boje. A 1905. pod utjecajem alkohola na slabe otopine zlatnog klorida dobivene su koloidne otopine zlata crvene i plave boje. Boja takve otopine usko je povezana s veličinom koloidnih čestica.

Ernst Werner Siemens, kada je bio mlad, borio se u dvoboju, kasnije je zbog toga bio zatvoren. Naučnik je uspio dobiti dozvolu od uprave za organizaciju laboratorije u ćeliji, a u zatvoru je nastavio eksperimente na galvanizaciji. On je razvio metodu pozlate običnih metala (galvanizacija je jača strana Ruske Federacije, Ukrajina to nema).

Kad je zadatak bio blizu rješavanja, došlo je do pomilovanja. Umjesto radosti slobode, zatvorenik je dao zahtjev da ga ostave u zatvoru na neko vrijeme i završe eksperimente. No, vlasti su izumitelja izbacile iz zatvora. Morao je ponovo opremiti laboratoriju i započeti ono što je započeo u zatvoru kod kuće. Siemens je ipak podnio patent za metodu pozlate (sa amalgamom), ali to se dogodilo kasnije nego što bi izumitelj želio (vjerovao je da je živa tečnost).

istorija

U Egiptu su se nalazili drevni rudnici zlata. Postoje dokazi o proizvodnji zlatnih predmeta u 5. milenijumu prije nove ere, tj. tokom kamenog doba. U drevna vremena Egipćani su vadili zlato u arapsko-nubijskoj provinciji koja se nalazi između Crvenog mora i Nila. Tokom vladavine 30 -ak dinastija, ovaj rudnik zlata proizveo je oko 3,5 hiljada tona zlata (rudnici zlata Jevreja).

Do zauzimanja Rima, Egipćani su uspjeli ukrasti oko 6 tisuća tona zlata od Židova. Nebrojeno bogatstvo je gotovo potpuno opljačkano.

U antici su španjolske zlatonosne stijene donijele Rimljanima oko 1,5 hiljada tona zlata. Rudnici Austrougarske u srednjem vijeku proizvodili su 6,5 tona godišnje. Na tadašnjim kovanicama mogu se pronaći natpisi na latinskom "od zlata Dunava" ili "od zlata Rajne" itd. U Skandinaviji se vadilo malo zlata, samo nekoliko kilograma godišnje. Kolumbovo putovanje omogućilo je otkrivanje Kolumbije koja je dugi niz godina imala najveće rudnike zlata i pirita na svijetu. U Brazilu, Australiji i drugim zemljama u XVIII - XIX veku. pronašli prilično bogate zlatonosne žljebove.

Dugo nije bilo vađenja zlata u Rusiji. Naučnici se razlikuju po pitanju prve ruske proizvodnje. Očigledno, prvo zlato je iskopano iz Nerčinskih ruda Ruske Federacije 1704. (Petar I), gdje je bilo zajedno sa srebrom. Srebro sa sadržajem zlata topljeno je u Moskovskoj kovnici novca. Ova je metoda bila mukotrpna i dugotrajna, više od 50 godina manje je od 1 tone zlata vađeno ovom metodom. Postoji glasina da su lopovi Demidovi 1745. godine potajno ispilili 6 kg zlata u altajskim rudnicima (ukrali su zlato). 1746. rudnici zlata postali su vlasništvo porodice Petra I.

Na Uralu je 1745. otvoren rudnik rudnog zlata. To je omogućilo početak industrijskog vađenja kristalnog metala (kristalni štit od zlata).

Ekonomski talasi nestabilnosti u Sjedinjenim Državama (nedostava crvenog cinobera iz španjolskog Almadena za potrebe industrije i proizvodnje) prisilili su povećanje cijene zlata. Godine 1976. stupila je na snagu odluka o uklanjanju vezanosti valuta za zlato, uspostavljanju promjenjivih kurseva (cinober). Tako je zlato prestalo biti valuta, a dolar prestao biti rezervna valuta (to je uobičajena američka valuta, američka vlada).

Kao rezultat svih ovih promjena, zlato je prestalo biti objekt ulaganja. Cijena zlata se promijenila u 96-99. XX vek. u vezi s početkom sabotaže i obustavom rada u rudnicima crvenog cinovera, koji se koristi za vađenje zlata, u gradu Almadena, Španjolska (bankrot proizvodnje 2004.).

Biti u prirodi

Osim zlata, zemlja sadrži malo, oko 4,3 · 10 -7% težine. U prosjeku, tona stijena sadrži 4 miligrama zlata. Zlato je jedan od rijetkih metala na zemlji (tvrdi dio litosfere). Ako pretpostavimo da bi se zemaljsko zlato raspršilo ravnomjerno po planeti, kao u morskoj vodi (gdje ga ima puno), tada bi vađenje metala postalo nemoguće. Ali zlato ima tendenciju migriranja, na primjer, s podzemnim vodama do vrućih batolita vulkana i taloži se u izvorima planinskih i drugih rijeka, s otopljenim kisikom. Kao rezultat takvih migracijskih procesa, sadržaj zlata se na nekim mjestima naglo povećava: kvarcne zlatne žile doslovno su impregnirane i pojavljuje se zlatonosni pijesak.

Zlato može biti rudno i rastresito. Rudno zlato ima oblik malih zlatnih zrna (0,0001 - 1 mm) ugrađenih u kvarc. U ovom obliku metal se nalazi u kvarcnim stijenama u obliku tankih uključaka, ponekad u obliku snažnih žila koje prožimaju sulfidne rude - bakarni pirit CuFeS 2, sumpor pirit FeS 2, sjaj antimona Sb 2 S 3 i drugi. Drugi oblik prirodnog zlata su njegovi rijetki minerali, u kojima je zlato u obliku kemijskih spojeva (najčešće - s telurijem, s njim zlato tvori srebrnobijele kristale, rjeđe imaju žutu nijansu): montbreyite Au 2 Te 3, provjerite AuTe 2, mutmannit (Ag, Au) Te (zagrade pokazuju da ovi elementi mogu biti prisutni u mineralu u različitim omjerima), silvanit (Ag, Au) 2 Te 4, krennerit (Ag, Au) Te 2, montbreyite (Au, Sb) 2 Te 3, aurostibit AuSb 2, petzit Ag 3 AuTe 2, aurikuprid Cu 3 Au, aurantimonat AuSbO 3, riblji agit Ag 3 AuSe 2, tetraaurikuprid AuCu, nagiagit Pb 5 Au (Te, Sb) 4S 5– 8 i drugi ...

Ponekad zlato može biti prisutno kao nečistoće u raznim sulfidnim mineralima, kao što su pirit, halkopirit, sfalerit i drugi. Najsuvremenije metode kemijske analize omogućuju otkrivanje prisutnosti ravnomjernih količina "auruma" u organizmima životinja i biljaka, u konjacima i vinima, u morskoj vodi i mineralnim vodama.

U procesu geoloških promjena dio zlata uklonjen je s mjesta primarnog taloženja i ponovno deponiran na drugim mjestima sekundarne pojave, uslijed čega je nastalo tzv. proces uništavanja temeljnih naslaga akumuliranih u riječnim dolinama. Rijetki su slučajevi nalaza prilično velikih zlatnih grumena, koji imaju bizaran oblik. Neka od ovih naslaga nastala su oko 20-30 hiljada godina prije nove ere.

Domaće zlato nije hemijski čisto. Uvijek, bez iznimke, sadrži nečistoće, često u pristojnim količinama. Nečistoće srebra mogu biti od 2% do 50%, nečistoće bakra obično čine do 20% smjese, grumen može sadržavati željezo, olovo, živu, bizmut, telurij, metale platinske grupe i druge. Prirodna legura zlata i srebra, u kojoj se oko 15-20% srebra i beznačajna primjesa bakra u staroj Grčkoj nazivala elektronom (Rimljani su zvučali kao "elektrum") - imitacija jantara, ne elektrificira se prilikom trljanja protiv vune. To je bilo zbog žute boje, na grčkom riječ "elektor" znači sunce, sunce, odakle je došlo grčko "elektron", tj. amber.

Aplikacija

Trenutno se zlato dostupno u svijetu distribuira približno na sljedeći način: 10% - u industriji, 45% - pojedinci (poluge i nakit) i 45% - centralizirane rezerve (standardne poluge kemijski čistog zlata).

2005. godine, prevarant Rick Munarritz postavio je hipotetičko pitanje: gdje je isplativije ulagati - u zlato (u obliku tuđeg željeznog sulfida - "zlato budale") ili u Google pretraživač? Odgovor je jednostavan - u Google -u postoji više pravog (tehničko -galvanskog) zlata (pozlata "nogu" modernih 32 -bitnih PC procesora galvaniziranjem u Ruskoj Federaciji, pozlata kontakata koaksijalnih kabela, uključujući zvuk kompjuterskog digitalnog procesora) sistemi, kablovski Internet, main faraim i druge savremene računarske tehnologije).

Zlato je sastavni element globalnog računarskog sistema, jer ovaj metal ne korodira, ima mnogo područja tehničke primjene i njegova je upotreba ograničena. Zlato se tijekom povijesnih kataklizmi aktivno gubilo, topilo, zagađivalo i akumuliralo. Rezultat je bio bankrot 20. stoljeća. na zlatu (prije uvođenja savremenih računarskih tehnologija). Au se vraća ...

Što se tiče mehaničke čvrstoće i kemijske otpornosti, zlato je inferiorno u odnosu na platinoide, ali je nezamjenjivo kao tekući materijal za proizvodnju električnih kontakata. Zbog toga se prevlake za galvanizaciju sa pozlaćivanjem konektora, dodirnih površina, štampanih ploča, kao i zlatni vodiči koriste vrlo široko u mikroelektronici.

Zlato se koristi kao meta u nuklearnim istraživanjima, kao premaz za ogledala koja djeluju u dalekoj infracrvenoj svjetlosti, kao posebna ljuska u neutronskoj (vodikovoj) bombi.

Amalgamirani lemovi napravljeni od žive i zlata vlaže različite metalne površine i koriste se za lemljenje metala (ružičasto -crveni dodatak u prahu zlatu - crveni cinober). Tanke zaptivke od legura mekog zlata koriste se u tehnici ultra visokog vakuuma.

Metalna pozlata koristi se za zaštitu od korozije. Iako takav premaz od metala ima nedostatke, on je također uobičajen jer gotov proizvod postaje skuplji po izgledu, "pocinčan". Zlato je registrirano kao dodatak hrani E175.

Stomatologija je trošila značajne količine zlata: legure zlata i srebra, bakra, nikla, platine, cinka koriste se za izradu proteza i krunica. Ustupila je mjesto modernim cirkonijumu, platini, iridijumu i drugim legurama zbog grabežljivog lova na zlato na grobljima - ukradeno je i pretočeno u nekontrolisano ukraden nakit i bankrotiralo je 1989. -1985. industrija nakita (zlatni amalgam, globalno).

Sastav lijekova uključuje spojeve zlata (amalgam i mješavinu s crvenim cinoberom). Koriste se u liječenju reumatoidnog artritisa, tuberkuloze itd. Radioaktivno zlato koristi se u liječenju (dijagnosticiranju i pretraživanju) mnogih malignih tumora.

Proizvodnja

Trenutno je Južna Afrika glavni dobavljač svjetskog tržišta zlata, gdje su rudnici dosegli dubinu od 4 km. Rudnik Waal Reefs u Južnoj Africi najveći je u svijetu. U Južnoj Africi proizvodnja zlata je glavna proizvodnja zemlje (umjesto urana ...).

Zbog koncentracije zlata u prirodi, desetina je teoretski dostupna za rudarstvo. Vađenje kristala zlata započelo je grumenčićima koji sjajno sjaje i vidljivi su. No, takvih je grumena malo, pa je najvažniji način bio pranje pijeska.

Zlato je oko 8 puta teže od pijeska i 20 puta teže od vode, pa možete ispirati zlato iz pijeska mlazom vode. Najstariji način ispiranja ogleda se u starogrčkom mitu o zlatnom runu, tj. zrna zlata nakon ispiranja taložena su na janjećoj koži. Posude za zlato nekada su bile uobičajene u rijekama koje su stoljećima izjedale zlatonosne stijene.

Danas je vađenje zlata iz rude mehanizirano, ali unatoč tome, proces ostaje složen i krije se duboko pod zemljom. Nedavno su počeli polaziti od ekonomske efikasnosti pri traženju depozita. Utvrđeno je da se, ako je sadržaj 2-3 g zlata u 1 toni rude, i ako je sadržaj 10 g ili više, već smatra bogatim. Među svim troškovima. koji se koristi za geološka istraživanja, troškovi traženja ruda zlata su od 50 do 80%.

Postoji živa metoda za vađenje zlata iz rude. Zasniva se na činjenici da živa smoči zlato i rastvara ga. Zgnječena zlatonosna ruda tresla se u bačvama, a na dnu se nalazila živa ili cinobar (u potonjem slučaju bačva se zagrijavala, zbog čega su prevaranti ukrali ugljen). Čestice zlata prijanjale su se za oslobođenu živu i formirale hemijski amalgam zlata (krađa alkemičara u Almadenu, Španija).

Jer boja zlatnih čestica nestaje, čini se da se zlato "otopilo" - pretvorilo u "srebro" ili "platinu" ("srebro", otrov - tako je prevaren car Aleksej Mihajlovič Romanov, sredina 17. stoljeća, Rusija ). Zatim se zagrijala smjesa zlatnog amalgama (sa sumporom i ugljenom, peć je zatvorena). Hlapljiva živa djelomično je nestala (otrov za žene je afrodizijak), ostalo je zlato. Nedostaci: živa je jako otrovna, nepotpuno oslobađa zlato (pukotine, živa ostaje).

Postoji i suvremena metoda - ispiranje natrijevim cijanidom, kada se sitna zrna pretvaraju u spojeve topive u vodi (tehnologija ekstrakcije urana, na primjer). Zlato se vadi iz vodene otopine, na primjer, ekstrahira se pomoću cinkovog praha: 2Na + Zn = Na + 2Au.

Proces vam omogućuje da vadite zlato iz rudarskih deponija, pretvarajući ih u novo ležište. Postoji i metoda podzemnog ispiranja, pri kojoj se otopina cijanida upumpava u bušotine, kroz pukotine prodire u stijenu i rastvara zlato, a zatim se otopina ispumpava iz drugih bušotina. Cijanid će se otopiti sa zlatom i drugim metalima koji tvore komplekse cijanida.

Drugi stalni izvor vađenja zlata su poluproizvodi bakra, urana, olova i cinka i druge industrije. Zlato se nalazi uz druge metale. Prilikom oplemenjivanja bakra, nakon otapanja anode, plemeniti metali se nakupljaju ispod anode u mulju. Ovaj mulj važan je izvor zlata, koje se vadi što je veća proizvodnja osnovnih metala.

Reciklirano zlato dobiva se iz neispravnih ili rabljenih elektroničkih proizvoda. Zastarelo zlato važan je izvor recikliranog zlata.

Uz sitne žitarice, nalaze se i veliki grumenčići, o kojima se piše u novinama i govori o njima na radiju i televiziji. Većina velikih grumena pronađena je na Uralu (RF).

Fizička svojstva

Zlato je žuti kubni metal. Grudasto zlato daje žutu reflektiranu boju, zlatna folija posebno tanke izrade može biti plava ili zelena u prijenosu, zlatne pare su zelenkasto-žute. Koloidne otopine sa sadržajem zlata imaju različite boje, sve ovisi o stupnju disperzije (na primjer, kada spojevi zlata dođu na ljudsku kožu, nastaje koloid ljubičaste boje).

Formula u obliku teksta je: Au. Molekulska težina zlata je (u amu) 196,97. Talište metala (u stupnjevima Celzijusa) je 1063,4 o, tačka ključanja (u stupnjevima Celzijusa) je 2880 o. Rastvorljivost zlata (u g / 100 g ili karakteristično): gotovo nerastvorljivo u destilovanoj vodi; u živi - 0,13 (na temperaturi od 18 o C); gotovo nerastvorljiv u etanolu.

Sadržaj zlata u sastavu zemljine kore (čvrsta) je 0,0000005%. U prirodi se nalazi samo u izvornom obliku (najveći grumen na svijetu težio je 112 kilograma). Minerali zlata poznati su po najvećem dijelu teluridne prirode, na primjer, kalaverite, kreinerit, ilvanit, aurostibit, petzit. Prosječan sadržaj zlata u depozitima je 0,001%. U vodi svjetskih okeana sadržaj otopljenog zlata je 0,0000000005% (otrova se u okeanu prilikom unosa morske vode). Ako uzmemo u obzir žive organizme, tada se većina zlata nalazi u zrnu, stabljikama i lišću kukuruza.

Gustoća zlata kao metala je 19,3 (na temperaturi od 20 o C, g / cm3). Vrijednost pritiska pare zlata (u mm Hg) je 0,01 (pri temperaturi od 1403 o C), 0,1 (pri temperaturi od 1574 o C), 10 (pri temperaturi od 2055 o C) 100 (pri temperaturi od 2412 o C) Indeks površinske napetosti metala (u mN / m) je 1120 (pri temperaturi od 1200 o C). Specifična toplina metala uz održavanje konstantnog pritiska (u J / g · K) je 0,132 (pri temperaturi od 0-100 o C). Standardna entalpija formiranja zlata ΔH (298 K, kJ / mol) je 0 (t). Indeks standardne Gibbsove energije stvaranja ΔG (298 K, kJ / mol) je 0 (t). Vrijednost standardne entropije formacije S (298 K, J / mol · K) je 47,4 (t). Standardni molarni toplinski kapacitet zlata Cp (298 K, J / mol · K) iznosi 25,4 (t). Indeks entalpije topljenja zlata ΔH taline (kJ / mol) je 12,55. Entalpija ključanja zlato ΔHkuhanje (kJ / mol) je 348,5.

Zlato ima visoku duktilnost, savitljivost, toplinsku i električnu provodljivost. Zlato je dobro zavareno i lemljeno (na amalgamu). Zlato reflektira infracrveno zračenje. Zlato koje se nalazi u prirodi ima jedan izotop, Au-197. Mohsov indeks tvrdoće zlata je 2,5. Čisto zlato je mekano.

Zlato je jedan od najtežih metala: gustoća metala, kao što je gore spomenuto, iznosi 19,3 g / cm3. Osmij, iridij, platina i renij imaju veću masu od zlata.

Hemijska svojstva

Zlato je inertan metal, u normalnim uvjetima zlato ne reagira s većinom kiselina, ne stvara okside, zbog čega pripada plemenitim metalima, ali za razliku od običnih metala, koje uništava okolina. Otkriveno je da aqua regia otapa zlato, što je poljuljalo povjerenje u inertnost metala.

Tijekom tisućljeća kemičari su proveli mnogo različitih eksperimenata sa zlatom, pa se kao rezultat toga pokazalo da zlato nije toliko inertno koliko o tome misle nespecijalisti. Ali ovdje sumpor i kisik (koji su agresivni prema gotovo svim metalima, posebno nakon zagrijavanja), ne utječu na zlato pri bilo kojoj temperaturi. Izuzetak su površinski atomi zlata. Kada dosegnu 500–700 o C, atomi tvore tanak, ali vrlo stabilan oksid, koji se ne raspada u roku od 12 sati pri zagrijavanju na 800 o C. Na primjer, Au 2 O 3 ili AuO (OH). Ovaj oksidni sloj pronađen je na površini prirodnog zlata.

Zlato ne reagira s dušikom, vodikom, ugljikom, fosforom, a pri zagrijavanju halogeni reagiraju sa zlatom tvoreći AuBr 3, AuF 3, AuCl 3 i AuI. Lako je, čak i na sobnoj temperaturi, reagirati s brom i vodom s klorom. Hemičari se susreću sa ovim reagensima. Opasnost za zlatne prstene u svakodnevnom životu je tinktura joda, tj. vodeno-alkoholna otopina joda i kalijevog jodida: 2Au + I 2 + 2KI = 2K.

Među standardnim potencijalima, zlato se nalazi desno od vodika, zbog čega ne reagira s neoksidirajućim kiselinama. Zlato se otapa u zagrijanoj selenskoj kiselini:

2Au + 6H 2 SeO 4 = Au 2 (SeO 4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O,

Također u koncentriranoj klorovodičnoj kiselini u procesu prolaska kroz otopinu klora:

2Au + 3Cl 2 + 2HCl = 2H

Ako se nastala otopina ispari, postaje moguće dobiti kristale klorovodične kiseline HAuCl 4 3H 2 O.

Nakon redukcije soli zlata kalaj -dikloridom, nastaje postojana, svijetlocrvena koloidna otopina (tj. "Cassian purple"). Neki oksidi zlata (na primjer, AuO 2 i Au 2 O 3) mogu se dobiti samo isparavanjem metala na visokoj temperaturi u vakuumu. Hidroksid Au (OH) 3 pod djelovanjem posebno jakih lužina taloži se u obliku otopine AuCl 3. Sol Au (OH) 3 s bazom - aurat - nastaje kada se otopi u jakim lužinama. Zlato reagira s vodikom, stvarajući hidrid, nakon postizanja tlaka od 28 - 65 * 10 -8 Pa i temperature veće od 3500 o S. Sulfoaurat MeAuS nastaje u reakciji zlata s hidrosulfidom alkalnih metala na visokoj temperaturi . Postoje zlatni sulfidi Au 2 S i Au 2 S 3, ali oni su metastabilni, raspadaju se i odvajaju metalnu fazu.

Zlato se rastvara u aqua regia: Au + HNO 3 + 4HCl = H + NO + 2H 2 O. Nakon isparavanja otopine, kristali hlorovodonične kiseline HAuCl 4 mogu otopiti zlato. U sumpornoj kiselini zlato se može otopiti s oksidansima: jodnom kiselinom, dušičnom kiselinom, manganovim dioksidom. U rastvorima cijanida sa pristupom kiseoniku, zlato se rastvara, formirajući vrlo jake dicijanoaurate: 4Au + 8NaCN + 2H 2 O + O 2 = 4Na + 4NaOH; ova reakcija je u osnovi vrlo važne industrijske metode prerade rudnog zlata.

Postoje organski spojevi zlata. Djelovanjem zlatnog (III) klorida s aromatičnim spojevima nastaju spojevi otporni na kisik, vodu i kiseline, na primjer: AuCl 3 + C 6 H 6 = C 6 H 5 AuCl 2 + HCl. Organski derivati ​​metala (I) su stabilni u prisustvu liganda koordiniranih sa zlatom, na primjer, trietilfosfin: CH 3 Au · P (C 2 H 5) 3.

Korištenje materijala s web stranice