기관 

금의 동위원소. 원자로에서 나온 금

1935년 미국 물리학자 Arthur Dempster는 천연 우라늄에 포함된 동위원소의 질량 분광학적 측정을 수행하는 데 성공했습니다. 실험 동안 Dempster는 또한 금의 동위원소 구성을 연구했고 단 하나의 동위원소인 금-197을 발견했습니다. 금-199의 존재에 대한 징후는 없었다. 일부 과학자들은 금의 무거운 동위원소가 있어야 한다고 제안했는데, 그 당시 금은 197.2의 상대적 원자 질량에 기인했기 때문입니다. 그러나 금은 단일 동위원소 원소입니다. 따라서이 탐내는 귀금속을 인위적으로 얻으려는 사람들은 유일한 안정 동위 원소 인 금-197의 합성에 모든 노력을 기울여야합니다.

인공 금 제조의 성공적인 실험에 대한 소식은 항상 금융 및 정부 분야에서 우려를 불러일으켰습니다. 로마 통치자 시대에도 그랬고 지금도 마찬가지입니다. 따라서 Dempster 교수 그룹의 시카고 국립 연구소 연구에 대한 무미건조한 보고서가 최근 자본주의 금융 세계에 흥분을 일으킨 것은 놀라운 일이 아닙니다. 원자로에서 수은에서 금을 얻을 수 있습니다! 이것은 연금술적 변형의 가장 최근의 설득력 있는 사례이다.

그것은 1940년에 시작되었습니다. 일부 핵 물리학 실험실에서 사이클로트론의 도움으로 얻은 고속 중성자로 금-수은 및 백금에 인접한 원소를 폭격하기 시작했습니다. 1941년 4월 내슈빌에서 열린 미국 물리학자 모임에서 Harvard University의 A. Sherr와 C. T. Bainbridge는 이러한 실험의 성공적인 결과를 보고했습니다. 그들은 리튬 표적에 오버클럭된 중수소를 보내고 수은 핵을 폭격하는 데 사용되는 고속 중성자의 흐름을 받았습니다. 핵변환의 결과 금을 얻었다!

질량 번호가 198, 199 및 200인 3개의 새로운 동위원소. 그러나 이러한 동위원소는 천연 동위원소인 금-197만큼 안정적이지 않았습니다. 베타선을 방출한 후 몇 시간 또는 며칠 후에 다시 질량수 198, 199 및 200인 안정한 수은 동위원소로 변했습니다. 결과적으로 현대의 연금술 지지자들은 기뻐할 이유가 없었습니다. 다시 수은으로 변하는 금은 무가치합니다. 그것은 기만적인 금입니다. 그러나 과학자들은 요소의 성공적인 변형에 기뻐했습니다. 그들은 인공 금의 동위원소에 대한 지식을 확장할 수 있었습니다.

Sherr와 Bainbridge가 수행한 "변환"은 소위 (n, p) 반응을 기반으로 합니다. 중성자 n을 흡수하는 수은 원자의 핵이 금 동위원소로 변하고 양성자 p가 방출됩니다.

천연 수은은 196(0.146%), 198(10.02%), 199(16.84%), 200(23.13%), 201(13.22%), 202(29, 80%), 202(29, 80%) 및 850 등 다양한 양의 7가지 동위원소를 포함합니다. %). Sherr와 Bainbridge는 질량수가 198, 199, 200인 금의 동위원소를 발견했기 때문에 후자는 같은 질량수를 가진 수은의 동위원소에서 유래했다고 가정해야 합니다. 예: 198 Hg + n = 198 Au + p

이 가정은 정당한 것 같습니다. 결국 이러한 수은의 동위원소는 매우 일반적입니다. 어떤 핵 반응이 일어날 확률은 대응하는 충돌 입자와 관련하여 원자핵의 소위 유효 포획 단면에 의해 주로 결정됩니다. 따라서 Dempster 교수, 물리학자 Ingram, Hess 및 Haydn의 공동 연구자들은 수은의 천연 동위원소에 의한 중성자 포획을 위한 효과적인 단면적을 정확하게 결정하기 위해 노력했습니다. 1947년 3월에 그들은 질량 번호가 196과 199인 동위 원소가 가장 큰 중성자 포획 단면을 가지며 따라서 금으로 전환될 확률이 가장 높다는 것을 보여줄 수 있었습니다. 실험 연구의 "부산물"로 그들은 ... 금을 받았습니다! 원자로에서 중간 중성자로 조사한 후 100mg의 수은에서 정확히 35μg을 얻었습니다. 이는 0.035%의 수율에 해당하지만 금의 발견량이 수은-196에만 기인한다면 금-197은 번호 196.

(N, p) -반응은 종종 빠른 중성자와 함께 발생하고 주로 (n, y) -전환이 느린 중성자와 함께 발생합니다. Dempster의 직원들이 발견한 금은 다음과 같이 형성되었습니다.

196 Hg + n = 197 Hg * + y

197Hg * + e- = 197금

(n,y)-과정에 의해 형성된 불안정한 수은-197은 K-포획(자신의 원자의 K-껍질에서 나온 전자)의 결과로 안정한 금-197로 변합니다. 따라서 Ingram, Hess 및 Haydn은 원자로에서 상당한 양의 인공 금을 합성했습니다! 그럼에도 불구하고 Physicl Review의 출판물을 주의 깊게 관찰한 과학자들만이 그것에 대해 배웠기 때문에 그들의 금 합성은 누구에게도 놀라지 않았습니다. 보고서는 "수은 동위 원소에 대한 중성자 단면"이라는 눈에 띄지 않는 제목 때문에 짧고 많은 사람들에게 충분히 흥미롭지 않았을 것입니다. (수은 동위원소에 의한 중성자 포획을 위한 효과적인 단면).그러나 이 행사는 2년 후인 1949년에 지나치게 열성적인 저널리스트가 이 순전히 과학적인 메시지를 포착하여 시끄러운 시장 방식으로 원자로에서 금 생산에 대해 세계 언론에 발표한 것을 기쁘게 생각합니다. 이에 따라 프랑스에서는 증권 거래소의 금 시세에 큰 혼란이 일어나 붕괴가 시작됐다. 루돌프 다우만이 그의 공상과학 소설 "THE END OF GOLD"에서 예측한 대로 정확히 사건이 전개되고 있는 것 같았습니다.

그러나 원자로에서 얻은 인공 금은 머지 않았습니다. 그것은 세계 시장을 범람시킬 의도가 없었습니다. 그건 그렇고, 뎀스터 교수는 그것에 대해 의심의 여지가 없었습니다. 점차적으로, 프랑스 자본 시장은 다시 진정되었습니다. 이것은 1950년 1월호에 "La transmutation du mercure en or"라는 기사를 실은 프랑스 잡지 Atoms의 마지막 장점이 아닙니다. (수은을 금으로 변환).

이 잡지는 원칙적으로 핵 반응에 의해 수은에서 금을 얻을 수 있는 가능성을 인정했지만 독자들에게 다음과 같이 확신했습니다. 그러한 인공 귀금속의 가격은 가장 가난한 곳에서 채굴된 천연 금보다 몇 배나 더 높을 것입니다. 금광석!

Dempster의 직원들은 원자로에서 그러한 인공 금을 일정량 얻는 기쁨을 부정할 수 없었습니다. 그 이후로 이 작고 기이한 전시물은 시카고 과학 산업 박물관을 장식했습니다. 원자 시대의 "연금술사"의 기술에 대한 증거인 이 희귀성은 1955년 8월 제네바 회의에서 감탄할 수 있었습니다.

핵 물리학의 관점에서 볼 때 원자를 금으로 바꾸는 몇 가지가 가능합니다. 드디어 철학자의 돌의 비밀을 밝히고 어떻게 금을 만들 수 있는지 알려드리겠습니다. 여기서 우리는 가능한 유일한 방법은 핵의 변형임을 강조합니다.

안정한 금인 197Au는 인접 원소의 특정 동위원소가 방사성 붕괴하여 얻을 수 있습니다. 이것이 소위 핵종 지도가 우리에게 가르치는 것입니다. 알려진 모든 동위원소와 가능한 붕괴 방향이 제시되어 있습니다. 따라서 금-197은 베타선을 방출하는 수은-197로부터 형성되거나 K-포착에 의해 그러한 수은으로부터 형성된다. 이 동위원소가 알파선을 방출한다면 탈륨-201에서도 금을 얻을 수 있습니다. 그러나 이것은 관찰되지 않습니다. 자연에서 발견되지 않는 질량수 197의 수은 동위원소를 얻는 방법은 무엇입니까? 이론적으로 탈륨-197에서 얻을 수 있고 후자는 납-197에서 얻을 수 있습니다. 두 핵종은 전자 포획으로 각각 수은-197과 탈륨-197로 자발적으로 변형됩니다. 실제로 이것은 납으로 금을 만들 수 있는 유일한 이론적 기회가 될 것입니다. 그러나 납-197 역시 인공 동위원소일 뿐이며, 이는 먼저 핵반응을 통해 얻어야 합니다.

백금 197Pt와 수은 197Hg의 동위 원소도 핵 변환을 통해서만 얻을 수 있습니다. 천연 동위원소를 기반으로 한 반응만이 실제로 가능합니다. 196Hg, 198Hg 및 194Pt만이 이에 적합한 출발 물질입니다. 이러한 동위원소는 다음 반응에 도달하기 위해 가속 중성자 또는 알파 입자와 충돌할 수 있습니다.

196 Hg + n = 197 Hg * + y

198Hg + n = 197Hg * + 2n

194 Pt + 4 He = 197 Hg * + n

동일한 성공으로 원하는 백금 동위 원소는 (n, y) -변환에 의해 194 Pt에서 또는 (n, y) - 프로세스에 의해 200 Hg에서 얻을 수 있습니다. 물론 이 경우에 우리는 천연 금과 백금이 동위원소의 혼합물로 구성되어 있다는 사실을 잊어서는 안 되며, 따라서 각 경우에 경쟁 반응을 고려해야 합니다. 순금은 결국 다양한 핵종과 미반응 동위원소의 혼합물에서 분리되어야 합니다. 이 과정은 비용이 많이 듭니다. 플래티넘을 금으로 바꾸는 것은 경제적인 이유로 완전히 포기해야 합니다. 아시다시피 플래티넘은 금보다 비쌉니다.

금 합성을 위한 또 다른 옵션은 예를 들어 다음 방정식에 따라 천연 동위원소를 직접 핵 변환하는 것입니다.

200 Hg + p = 197 Au + 4 He

199 Hg + 2 D = 197 Au + 4 He

(Y, p) -공정(수은-198), (y, p) -공정(백금-194) 또는 (p, y) 또는 (D, n) -변환(백금-196). 유일한 질문은 그것이 실제로 가능한지, 그리고 만약 그렇다면 언급한 이유로 비용 효율적입니까? 원자로에 충분한 농도로 존재하는 중성자로 수은을 장기간 폭격하는 것만으로도 경제적입니다. 다른 입자는 사이클로트론에서 생성되거나 가속되어야 합니다. 이 방법은 알려진 바와 같이 아주 작은 수율의 물질만 제공합니다.

원자로에서 중성자 플럭스의 작용에 천연 수은이 노출되면 안정적인 금 외에도 주로 방사성이 형성됩니다. 이 방사성 금(질량 번호 198, 199 및 200)은 수명이 매우 짧고 며칠 안에 베타 방사선을 방출하면서 원래의 물질로 돌아갑니다.

198Hg + n = 198금 * + p

198 Au = 198 Hg + e-(2.7일)

방사성 금의 수은으로의 역변환, 즉 이 "생체순환"을 깨는 것은 아직 불가능합니다. 자연의 법칙은 우회하기가 쉽지 않습니다. 금의 유일한 안정 동위 원소는 197 Au 79이며 이는 안정적이고 환경 친화적인 생산을 보장합니다. 금이 자연적으로 수은으로 전환되지 않는 이유는 197 Au 핵이 197 Hg 핵보다 1 MeV만큼 약간 더 안정적이라는 우연한 사실 때문입니다. 반대로 197Hg가 더 안정적이라면 안정적인 천연 금은 전혀 존재하지 않을 것입니다. 가짜 금괴는 수은 웅덩이로 변할 것입니다.

이러한 조건에서 값비싼 귀금속인 백금의 합성 생산은 연금술보다 덜 복잡해 보입니다. 원자로에서 중성자 충격을 유도하여 주로 (n, y) -변환이 발생하도록 할 수 있다면 수은에서 상당한 양의 백금을 얻을 수 있을 것입니다. Hg는 백금의 안정한 동위원소인 195 Pt, 196 Pt 및 198 Pt로 변환됩니다. 물론 여기에서도 합성백금을 분리하는 과정은 매우 복잡하다.

1913년에 Frederick Soddy는 탈륨, 수은 또는 납의 핵 변환을 통해 금을 얻는 방법을 제안했습니다. 그러나 그 당시 과학자들은 이러한 원소의 동위원소 구성에 대해 아무 것도 알지 못했습니다. Soddy가 제안한 알파 및 베타 입자의 제거 과정이 수행될 수 있다면 동위 원소 201 Tl, 201 Hg, 205 Pb에서 진행해야 합니다. 이 중 201Hg 동위 원소만이 자연에 존재하며 이 원소의 다른 동위 원소와 혼합되어 화학적으로 분리할 수 없습니다. 결과적으로 Soddy의 레시피는 실현 가능하지 않았습니다.

작가 Dauman은 1938년에 출판된 그의 책 "THE END OF GOLD"에서 비스무트를 금으로 바꾸는 방법을 설명했습니다. 고에너지 X선을 사용하여 비스무트 핵에서 두 개의 알파 입자를 분리하는 것입니다. 이러한 (y, 2a) -반응은 현재까지 알려져 있지 않습니다. 또한 가상 변환 205 Bi + y = 197 Au + 2a는 안정 동위 원소 205 Bi가 없는 다른 이유로 진행할 수 없습니다. 비스무트는 단일 동위원소 원소입니다! 질량 번호가 209인 비스무트의 유일한 천연 동위 원소는 Dauman 반응의 원리에 따라 반감기가 26분이고 다시 수은으로 변하는 방사성 금-201만 제공할 수 있습니다. 보시다시피 Dauman 소설의 주인공 과학자 Bargengrond는 금을 얻지 못했습니다!

이제 실제로 금을 얻는 방법을 알았습니다. 핵물리학에 대한 지식으로 무장하고 50kg이라는 사고 실험에 도전해 봅시다. 우리는 원자로의 수은을 본격적인 금-금-197로 바꿀 것입니다. 진짜 금은 수은-196으로 만들어집니다. 불행히도 수은에는 이 동위원소가 0.148%만 포함되어 있습니다. 따라서 50kg에서. mercury-196은 74g에 불과하며 이 양만 진정한 금으로 변환할 수 있습니다.

처음에는 낙관적으로 가정하고 수은이 10 15 중성자/(cm 2초). 50kg을 상상해보자. 수은, 즉 3.7 리터가 원자로에 배치된 볼 형태의 경우 1.16의 흐름이 매초 1157 cm 2 에 해당하는 수은 표면에 작용합니다. 10 18 중성자. 이 중 74g의 동위원소-196은 0.148%(1.69)의 영향을 받습니다. 10 15 중성자. 단순화를 위해 각 중성자가 196Hg를 197Hg*로 변환하고 전자 포획에 의해 197Au가 형성된다고 가정합시다.

따라서 1.69를 사용할 수 있습니다. 수은-196 원자를 변환하기 위해 초당 10 15개의 중성자. 그들은 실제로 몇 개의 원자입니까? 원소 1몰, 즉 금 197g, 우라늄 238g, 헬륨 4g에는 6.022가 들어 있습니다. 10 23 원자. 우리는 시각적 비교를 통해서만이 거대한 수에 대한 대략적인 아이디어를 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 다음과 같습니다. 1990년에 전 세계 인구(약 60억 명)가 이 수의 원자를 세기 시작했다고 상상해 봅시다. 각각은 초당 하나의 원자를 계산합니다. 처음 1초에는 6을 세었을 것입니다. 10 9 원자, 2초 안에 - 12. 10 9 원자 등등. 1990년 인류가 1몰에 들어 있는 모든 원자를 세는 데 얼마나 걸릴까요? 그 대답은 놀랍습니다. 약 3,200,000년입니다!

mercury-196 74g에는 2.27이 들어 있습니다. 10 23 원자. 주어진 중성자 플럭스로 초당 1.69를 변환할 수 있습니다. 10 15 수은 원자. 모든 mercury-196을 변환하는 데 얼마나 걸립니까? 답은 다음과 같습니다. 4년 반 동안 고유속 원자로에서 강력한 중성자 폭격이 필요합니다! 우리는 50kg의 수은에서 겨우 74g의 금을 얻기 위해 이 엄청난 비용을 지출해야 하며, 그러한 합성 금은 여전히 ​​금, 수은 등의 방사성 동위원소와 분리되어야 합니다.

그렇습니다. 원자 시대에는 금을 만들 수 있습니다. 그러나 프로세스가 너무 비쌉니다. 원자로에서 인위적으로 얻은 금은 값을 매길 수 없습니다. 방사성 동위원소 혼합물을 "금"으로 판매하는 것이 더 쉬울 것입니다. 아마도 공상 과학 작가들은 이 "싼"(따옴표로 묶인) 금과 관련된 발명품에 매료될 것입니까?

"마레 팅게렘, 시 머큐리스 에셋" (바다가 수은으로 이루어져 있다면 나는 바다를 금으로 만들 것이다.)이 말은 연금술사 라이문두스 룰루스(Raimundus Lullus)가 한 말입니다. 현대 과학의 도움으로 우리가 바다가 아니라 많은 양의 수은을 100kg으로 변환했다고 가정합니다. 원자로의 금. 외관상 천연과 구별할 수 없는 이 방사성 금은 반짝이는 주괴의 형태로 우리 앞에 놓여 있습니다. 화학의 관점에서 이것은 또한 순금입니다.

어떤 아주 부유한 사람은 비슷한 가격에 이 막대를 구입합니다. 그는 실제로 우리가 방사성 동위 원소 198 Au와 199 Au의 혼합물에 대해 이야기하고 있다는 것을 의심하지 않습니다. 반감기는 65에서 75 시간입니다. 자신의 황금 보물이 문자 그대로 미끄러지는 것을 본이 curmudgeon을 상상할 수 있습니다 그의 손가락을 통해.

3일마다 그의 재산이 절반으로 줄어들고 그는 그것을 막을 수 없습니다. 100kg에서 일주일에. 10번의 반감기(30일) 후에 20kg의 금만 남게 됩니다. 엄청난 양의 수은만이 금고에 남게 됩니다.


플루토늄은 인간의 눈으로 볼 수 있는 최초의 인공 원소
"지옥"과 "광기"
원자로에서 얻은 금
금메달의 비밀

방사성 금은 천연 금보다 더 가치가 있습니다.

수은에서 인공적으로 금을 생산할 가능성에 대해 논의하면서 우리는 금을 수은으로 역변환하는 것이 그렇게 불가능하지 않다는 것을 알았습니다. 본질적으로 금이 자연적인 요소로 존재하는 것은 자연의 변덕을 통해서만 가능합니다. 금이 자연적으로 수은으로 변환되지 않는 이유는 197 Au 핵이 197 Hg보다 1 MeV만큼 다소 안정적이기 때문입니다. 반대로 197Hg가 더 안정적이라면 천연 금은 전혀 존재하지 않을 것입니다. 가짜 금괴는 수은 웅덩이로 변할 것입니다.

그들이 과학적 목적을 위해 금을 다른 원소, 예를 들어 수은으로 변형시키려 한다는 소식은 확실히 연금술의 비밀 지지자들을 당혹스럽게 만들었을 것입니다. 이 "역 연금술"의 이유는 무엇입니까?

한때 질량수가 198인 수은의 동위 원소는 측정 기술에서 특별한 중요성을 얻었으며 이 동위 원소는 매우 순수한 형태로 필요했습니다. 천연 수은에서 분리하는 것이 불가능하거나 막대한 비용 때문에 불가능했습니다. 갈 길은 하나뿐이었다. 인위적으로 수은-198을 얻을 필요가 있었고, 이를 위해서는 금이 필요했습니다. 왜 과학에서 빛은 이 수은에 쐐기처럼 수렴합니까?

1미터는 지구의 적도 둘레의 4천만분의 1입니다. 이것은 그들이 학교에서 가르치는 방식이었습니다.
1889년 이래로 미터의 표준은 이리듐과 백금의 합금으로 만들어진 막대인 파리에서 유지되었습니다. 그러나 이 기준은 변경될 수 있는 인위적인 조치입니다.
찾고있는 일정하고 자연스러운 길이 표준곧 다른 단위를 발견했습니다. 1미터는 6438옹스트롬(1 × 10-10m)과 동일한 카드뮴의 적색 스펙트럼 선의 1553164.1 파장에 해당합니다. 이러한 표준의 도움으로 많은 목적에 충분한 상당히 높은 정확도가 달성되었습니다. 제2차 세계 대전 중 영국 항공 및 해상 항법 기기 설계자는 기밀을 위해 카드뮴 레드 라인 값만 사용했습니다.

그러나 새로운 길이 측정은 여전히 ​​가장 높은 요구 사항을 충족하지 못했습니다. 카드뮴- 혼합 요소 및 각 동위 원소는 파장이 다른 것과 약간 다른 빨간색 스펙트럼 선을 제공합니다. 따라서 1940년에 미국 물리학자 Vines와 Alvarez는 파장이 5461A인 수은-198 스펙트럼의 녹색 선에 할당할 것을 제안했습니다. 이 선은 급격히 제한되고 절대적으로 단색입니다. Vines와 Alvarez는 한 달 동안 사이클로트론에서 중성자와 금을 충돌시켜 스펙트럼 분석에 필요한 양의 수은-198을 얻었습니다.

생성된 수은 동위원소는 백열에 의해 분리되었습니다. 그 증기는 작은 모세관에서 응축됩니다.

제2차 세계 대전 후 최초의 Mercury-198 램프가 미국에서 판매되었습니다. 그들은 원자로에서 금으로부터 얻은 1mg의 수은-198을 함유하고 있었습니다. 다른 주에서도 곧 필요한 수은 동위원소를 공개하기 시작했습니다. 1966년부터 로센도르프에 있는 중앙 원자력 연구소의 동독에서 접수되었습니다. 지역 원자로에서 화학자들은 1000시간 동안 중성자 충격을 가한 결과 순금 95g에서 동위원소 순도 99%의 수은-198 약 100mg을 얻었습니다.

197금 + N= 198금 * + γ
198금 * = 198Hg + 이자형 -

길이에 대한 이 새로운 표준을 기반으로 미터는 다시 "재측정"되었습니다. 198Hg 동위원소 녹색선의 1,831,249.21파장이다. 현재 mercury-198은 다시 비활성 기체 크립톤의 동위원소인 86Kr로 대체되었으며 주황색 선의 길이는 6058A인 것이 더 재현 가능합니다.

1미터는 진공 상태에서 크립톤-86 원자에서 방출되는 1,650,763.73 파장의 방사선에 해당합니다.

수은-198 합성의 중간 생성물인 방사성 금-198도 응용 분야를 찾았습니다. 이 동위원소는 베타선을 방출하고 안정 동위원소 198Hg까지 반감기가 65시간으로 붕괴됩니다. 현재는 황금색 졸 형태로 미세하게 분산된 상태로 의약품으로 사용됩니다. 인체 장기의 방사선 사진을 얻고 암 종양을 치료하는 데 사용됩니다. 이를 위해 각 조직에 주입합니다. 각각의 금 원자는 작은 X선관처럼 작용하여 매우 제한된 영역에서 암세포를 죽입니다.

이러한 치료는 넓은 표면을 조사하는 것보다 훨씬 더 편리합니다. 방사성 금은 X선보다 훨씬 덜 해롭습니다. 백혈병 치료에서 치유된 사례, 즉 백혈구 수의 고통스러운 증가도 매우 예시적입니다. 암의 재앙과의 싸움에서 인공 방사성 금은 이미 인류에게 귀중한 서비스를 제공했습니다.

현대 과학은 의심의 여지없이 다음과 같이 말할 것입니다. 요소의 변형 - 예, 금으로의 변형 - 아니오! 무엇을 위해? 오늘날 금은 과학에 대한 다른 관심 요소를 합성하는 데 주저 없이 낭비됩니다. 금은 자연에서 얻을 수 없는 프랑스와 아스타틴의 동위원소를 인위적으로 얻는 데 사용됩니다. 여기에서도 연금술이 뒤집혀 있습니다. 프랑슘은 현대 가속기에서 산소 또는 네온 이온으로 충격을 받는 금에서 얻습니다.

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

아스타틴은 분산된 탄소 핵과 충돌할 때 금을 변환하여 형성됩니다.

197 Au + 12 C = 205 At + 4 N

이것이 현대 과학에서 "비싼" 금이 된 방법입니다. 인위적으로 금을 얻으려고 하지 않고 오히려 다른 요소의 합성을 위한 "원료"로 사용합니다.

금은 오랫동안 글로벌 금융 시스템의 한 요소로 자리 잡았습니다. 이 금속의 매장량은 적기 때문에 인류 사회가 견뎌야 했던 어떤 대격변에도 불구하고 역사가 흐르면서 금은 실질적으로 손실되지 않았습니다. 노란색 금속은 녹고 축적되었습니다. 오늘날 금과 잉곳으로 만들어진 제품은 자금 투자의 가장 중요한 대상으로 작용합니다. 금의 사용은 투자에만 국한되지 않습니다. 금속은 보석 생산, 다양한 산업 분야의 현대 기술 구현 및 의학에 사용됩니다.

금의 산업적 가치

산업 생산을 위한 노란색 금속의 가치는 가단성과 연성과 같은 특수 특성 때문입니다. 이러한 특성 덕분에 미크론 와이어 또는 극박 호일 시트를 원료로 만들 수 있습니다.

금은 공격적인 환경에 대한 높은 저항성이 특징입니다. 이 특성으로 인해 동일한 구리에 비해 열 및 전기 전도성이 낮음에도 불구하고 금속을 화학 산업 및 전자 제품에 사용할 수 있습니다.

현대 산업에서 금의 사용은 다음에서 가장 자주 발견됩니다.

  • 운송 산업;
  • 화학 및 석유화학 생산;
  • 에너지;
  • 전자 및 측정 기기 제조;
  • 통신;
  • 나노기술;
  • 항공 및 우주 산업.

금속은 최신 기술 샘플 생산, 열전대 생산, 검류계 부품 생산에서 용접 재료로 널리 보급되었습니다. 화학적, 기계적 저항성 측면에서 금은 대부분의 백금에 뒤처지지만 전기 접점의 원료로는 대체할 수 없습니다. 마이크로일렉트로닉스 분야에서는 개별 표면, 기판 및 커넥터의 금 도체와 갈바니 금 도금이 널리 사용됩니다.

산업에서 금은 또 어디에 사용됩니까? 금속은 작업 표면을 잘 젖기 때문에 금속을 납땜할 때 땜납으로 사용됩니다. 금은 방위 산업에서도 대체할 수 없습니다. 핵 연구의 대상이 금은 원적외선 범위에서 작동하도록 설계된 거울 코팅으로 사용되며 중성자 폭탄 껍질에 사용됩니다. 금속의 갈바니 금 도금은 부식 과정을 제거하고 부드러운 금 합금으로 만든 박판은 초고진공 연구 분야에서 중요합니다.

적외선을 반사하는 금의 능력으로 인해 인간은 금속의 또 다른 용도인 유리 산업을 발견했습니다. 건물 창문의 금속화는 얇은 금 필름의 인서트로 구성됩니다. 이러한 조치를 통해 대부분의 광선이 반사되고 건물이 가열되는 것을 방지할 수 있습니다. 이러한 유리에 전류가 흐르면 비행기, 전기 기관차, 선박과 같은 대형 차량용 유리 제조에 필수적인 김서림 방지 특성을 얻게 됩니다.

항공 및 우주 산업에서 금을 사용하는 것은 금속의 무게가 상당히 크기 때문에 다소 이상하게 보일 수 있습니다. 금은 어떤 식으로든 부식을 방지할 수 없는 경우에 사용됩니다. 항공기 엔진 부품의 연결과 전기 접점이 납땜되는 곳, 셔틀 창을 금 필름으로 덮는 곳입니다.

보석 산업

보석 생산은 항상 황색 금속의 가장 큰 소비자였으며 여전히 남아 있습니다. 금 보석은 수세기 동안 존재해 왔으며 적어도 고대 이집트 파라오와 무덤 장식을 기억할 수 있습니다. 약간 다른 의미를 지닌 금 아이템을 착용하는 것은 질병, 공격, 요술에 대한 부적이었습니다. 현대 세계에서 노란색 금속으로 만든 보석은 사회에서 소유자의 지위를 의인화하고 미적 아름다움을 전달합니다.

이 금속의 유행은 시간이 지남에 따라 지나갈 것 같지 않으므로 금이 여전히 사람에 의해 사용되는 위치에 대한 질문은 보석에서 안전하게 대답할 수 있습니다. 금 보석의 구색은 매우 광범위하며 반지, 귀걸이, 사슬, 커프스 단추, 손가락 및 기타 제품은 금속으로 만들어집니다. 보석상들은 순금이 아니라 그 합금으로 걸작을 만듭니다. 이것은 순수한 금속이 매우 부드럽고 기계적 응력과 관련하여 필요한 강도를 갖지 않는다는 사실에 의해 설명됩니다.

원하는 특성을 달성하기 위해 생산 시 먼저 은과 구리가 주성분인 다른 첨가제와 금속의 합금을 만듭니다. 합금의 다른 구성 요소에는 팔라듐, 아연, 코발트 및 니켈이 포함됩니다. 구성 요소의 비율은 합금의 미세도를 결정합니다. 금은 부식 과정에 대한 내성을 제공하지만 합금의 기계적 특성과 색조는 다른 금속의 함량에 따라 다릅니다. 합금의 금속 비율에 따라 금 보석에는 3색 팔레트의 음영 중 하나가 있습니다. 노란색, 흰색 및 빨간색 금이 구별됩니다.

"레드"골드로 만든 반지.

보석 염색에 금을 사용하는 것은 인간이 사용하는 금속 총량의 약 절반을 차지합니다.

귀금속 매장량의 또 다른 중요한 지출 항목(약 10%)은 의약품입니다.

의학의 금

금은 우수한 가단성과 산화되지 않는 능력으로 인해 고대부터 치과에서 널리 사용되었습니다. 틀니와 크라운의 경우 보석과 마찬가지로 순금이 아니라 그 합금이 필요합니다. 모든 동일한은, 구리, 아연, 백금이 추가 구성 요소로 사용됩니다. 그 결과 치과 보철에 필요한 우수한 연성, 우수한 내식성 및 높은 기계적 특성을 갖춘 제품이 탄생했습니다.

금이 의약 목적으로 사용되는 또 다른 곳은 어디입니까? 약리학은 귀금속 사용의 가장 중요한 분야 중 하나로 남아 있습니다. 금속 화합물은 관절염, 악성 종양 및 결핵 치료에 사용되는 일부 약물의 구성 요소입니다. 의학에서 금을 사용하는 예에는 귀금속을 함유한 수용성 제제가 포함되며, 이는 만성 관절염 환자에게 주사제로 투여되며, 홍반성 루푸스 환자에게 투여되는 금 티오황산염, 결핵에 사용되는 유기 금속 화합물입니다.

악성 종양의 진단 및 치료를 위해 종양학에서 사용되는 방사성 금, 미용 미용의 금 실, 금속의 항균 효과 덕분에 피부 문제를 제거하고 젊어지게 하는 금 함유 피부 관리 제제.

인류에게 금 함유 제제를 제시한 과학의 발전은 많은 질병, 특히 방사성 금이 사용되는 종양학, 또는 오히려 동위원소의 콜로이드 입자의 치료에서 큰 결과를 달성하는 것을 가능하게 했습니다. 또한 금 장신구를 간단하게 착용하면 일부 질병에 대처하는 데 도움이 됩니다. 인체에 대한 금의 유익한 효과에 대한 논문은 대체 의학 요리법에서 적극적으로 사용됩니다.

  • 기억력을 향상시키고 동맥 경화증의 발병을 예방합니다.
  • 심장과 전체 순환계를 강화합니다.
  • 감기에 대처하는 데 도움이됩니다.
  • 활력과 에너지를 더합니다.

금의 유익한 특성이 항상 특정 사람에게 유익한 것은 아닙니다. 금으로 치료하기 전에 의사와 상담하는 것이 좋습니다. 귀금속 제품을 단순히 착용해도 발열, 장의 통증, 신장 문제, 탈모, 우울증 등 신체에 부정적인 반응을 일으킬 수 있습니다. 이러한 현상은 금과 지속적으로 접촉하는 일부 사람들에게서 발생합니다.

사람들의 삶에서 산업 및 의약 금속으로 금을 사용하는 것은 상당히 광범위합니다. 그 응용 분야에는 우주선 엔진, 현대 패션계 여성의 손가락에 끼는 금반지, 치과 진료실의 틀니 등이 있습니다. 귀금속으로서의 금은 수천 년 동안 투자, 산업, 보석 및 의료 목적을 유지해 왔습니다. 이 추세는 미래에 중단되지 않을 것이며 노란색 금속의 특성은 과학자들이 항상 사용하여 현대 응용 프로그램의 경계를 확장합니다.

198 Au는 방사성 동위원소 진단 및 방사선 치료를 위한 콜로이드 용액 형태로 사용됩니다.


1. 작은 의학 백과사전. - M .: 의료 백과 사전. 1991-96 2. 응급처치. - M .: 위대한 러시아 백과사전. 1994 3. 의학 용어의 백과사전. - M .: 소비에트 백과 사전. - 1982-1984.

다른 사전에 "방사성 금"이 무엇인지 확인하십시오.

    질량수가 187에서 203 사이이고 반감기가 2초인 금의 방사성 동위원소 그룹입니다. 최대 31,016세; 198Au 동위 원소는 방사성 동위 원소 진단 및 방사선 치료를 위한 콜로이드 용액의 형태로 사용됩니다 ... 종합 의학 사전

    Au(lat.Aurum * a. Gold, n. Gold, f. Or, and Oro), chem. 그룹 I 주기적인 요소. 멘델레예프 시스템; 에. N. 79, 에. 196.967. 천연 금은 안정 동위 원소 197Au로 구성됩니다. 질량수를 가진 13개의 방사성 동위원소 ... ... 지질 백과사전

    이 용어는 다른 의미를 갖습니다. 금 (동음이의) 문서를 참조하십시오. 79 백금 ← 금 → 수은 ... Wikipedia

    - (lat. Aurum) Au, Mendeleev 주기 시스템의 1족 화학 원소; 원자 번호 79, 원자 질량 196.9665; 무거운 노란색 금속. 하나의 안정 동위 원소 197Au로 구성됩니다. 역사적 참조. Z.이었다 ... ...

    금, 은, 백금 및 백금족 금속(이리듐, 오스뮴, 팔라듐, 로듐, 루테늄)은 주로 제품의 높은 내화학성과 아름다운 외관으로 인해 이름을 얻었습니다. 또한, 골드, ... ... 위대한 소비에트 백과사전

    귀금속- (귀금속) 귀금속은 광채, 아름다움, 내식성으로 구별되는 희소금속입니다. 귀금속 추출의 역사, 품종, 특성, 용도, 자연 분포, 합금 ... ... 투자자 백과사전

    금/금(Au) 원자번호 79 단체의 외관 연한 황색 금속 원자의 성질 원자량(몰질량) 196.96654 a. 단위 (g / mol) 원자의 반지름 ... Wikipedia

    귀금속 대부분의 비금속과 구별되는 부식 및 산화의 영향을 받지 않는 금속입니다. 그들 모두는 희소성 때문에 귀금속이기도 합니다. 주요 귀금속은 금,은 및 또한 ... ... Wikipedia

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금은 노란색의 매우 위험하고 유독한 금속입니다.
현대 정밀 디지털 및 케이블 기술
유독하고 유독 한 돌 및 광물

금(오). 초창기부터 금우리 행성의 사람들에게 알려졌습니다. 금은 실제로 사람이 처음 만난 첫 번째 금속이라는 버전이 있습니다(황철광-철 황철광, "금 블렌드"). 이집트에서는 고대 유대인의 금광("Ibriim"- "외계인")에서 기원전 4천년, 인도차이나와 인도에서 금이 채굴되어 다양한 제품 제조에 사용되었다는 증거가 있습니다. 기원전 천년기. 그곳에서 금은 동전, 보석, 예술품 및 컬트 품목 제조를 위한 재료로 사용되었습니다.

전자 화폐가 도입되기 전에 금은 금융 시스템의 요소였으며 이 금속은 부식되지 않았으며(수은 아말감, 납으로 모방, 은 아연 도금 및 20세기의 기타 사기 제외) 매력적인 외관과 그 매장량은 큽니다 (특히 바닷물에서 - 현대 유리 산업의 "저주", 금의 불순물이 포함 된 석영은 붉은 진사와 함께 도가니에서 녹습니다 - 수은 ​​황화물과 금은 석영에서 필요에 따라 슬래그에서 슬래그 전기도금).

고대에도 금은 돈을 버는 재료로 사용되었습니다(스페인 알마덴 외곽, 유럽 대륙 서쪽 "돈 은"에 수은 아말감 주입한 도둑). 지금까지 금화는 고대의 기념물로 남아 있습니다. 1817년부터 1914년까지의 기간을 "황금기"라고도 합니다. 1 차 세계 대전이 끝날 때까지 금은 그 당시 (XXI 세기 초까지) 존재하는 화폐 동전의 척도였습니다. 그 당시 종이 지폐는 금의 일부에 대한 소유권을 증명하는 문서로 사용되었으며, 지폐는 금으로 교환되었습니다(사기 - 황철석, 황화철, "바보의 금", "바보의 은"-비소 황화비소 비소, 미국 알래스카 골드러시)

에 따라 잘못된전통(러시아의 표트르 1세 때 폐지), 금의 순도는 거의 측정되지 않습니다. 비 미터법 캐럿... 이러한 1캐럿은 금 합금의 24분의 1에 해당합니다(연금술은 세관을 속이고 금 합금을 은으로 표시하고 이후에 수은이 증발하여 금과 수은의 합금인 아말감이며, 불법적인 "보석 사업"입니다. 19세기 말 - 20세기 초의 아르메니아인).

"24K" 표시가 있는 금은 절대적으로 순수한 것으로 간주됩니다. 불순물이 전혀 없습니다 (스페인이없는 영국과 프랑스 간의 스칼렛과 화이트 로즈 전쟁 - 금 아말감). 금 불순물은 주로 소비자를 속이기 위해 다양한 목적으로 생성되므로 우크라이나에서는 비 미터법 금 시스템이 금지됩니다. 합금에 비 미터법(" 영국인") 표시" 18K ", 이것은 이 합금에 18개의 금과 6개의 다양한 불순물(" 특수 "또는" 아르메니아 "" 금 ")이 포함되어 있음을 의미합니다.

CIS 국가에서는 미터법(스페인어, 소위 " 톤") 측정 시스템. 금의 순도는 소위 고장 ( 천분의 일). 샘플 값의 범위는 0에서 1,000까지이며 샘플 값은 합금의 금 함량을 1000분의 1 단위로 표시합니다. 예를 들어, 위에서 설명한 가짜 "마크" "18K"를 다시 계산할 수 있으며 그 결과 750번째 샘플인 "24K", 즉 순수한 보석 금은 996 번째 표준에 해당하며 "실제로 순수한" 것으로 간주되어 보석 제조에 사용됩니다. 더 높은 순도의 금은 드물고 생산에는 비용이 필요하며 이러한 금은 화학, 컴퓨터 기술 및 정밀 전자 제품에 사용됩니다.

금은 노란색의 부드러운 금속입니다(황철광 - 황화철과 유사). 다른 금속의 불순물은 금 합금, 예를 들어 동전 및 보석에 붉은 색조를 주며, 특히 구리의 불순물이 있는 경우가 많습니다(중세 스페인의 "아르메니아 사기", Ivan Terrible에서 러시아의 대량 처형 및 폭동, 소위 "아말감 지드"와의 싸움) - "은을 위한" 금 아말감 제조에서 스페인의 붉은 진사(알마덴, 서부 유럽)의 존재를 모방합니다.

얇은(종이와 같은) 금박 - 미크론 금 필름을 만들 때 금속이 (바다와 같이) 녹색으로 빛나기 시작합니다. 금은 금속으로서 열전도율이 높지만 전기 저항은 낮습니다(컴퓨터 제조업체에서 적극적으로 공격함).


캘리포니아에서 온 골드 크리스탈. 사진: V. Levitsky.

생물학적 특성

금의 생물학적 효과의 메커니즘이 조사되고 있으며, 최근에 금은 금속단백질의 일부이며, 콜라겐을 가수분해하는 구리 및 프로테아제뿐만 아니라 결합 조직의 엘라스타제 및 기타 활성 성분과 상호 작용하는 것으로 알려졌습니다. 금은 조직에서 호르몬을 결합하는 과정에 관여합니다.

미량 원소 금은 은의 살균 효과를 향상시킬 수 있습니다. 바이러스와 박테리아에 살균 효과가 있습니다. 때때로 금은 신체의 면역 과정을 개선하는 데 참여할 수 있습니다.

인체에는 약 10mg의 금이 포함되어 있으며, 이 양의 약 절반은 뼈에 있습니다(칼슘 결정 성장의 발아 센터, 젊은 사람들이 착용합니다). 몸 전체의 금 분포는 금속 화합물의 용해도(골 성장 영역 등)에 따라 달라집니다. 콜로이드성 금 화합물은 간에 축적되고 용해성 화합물은 신장에 축적됩니다.

금의 생물학적 역할, 금속의 일일 요구량에 대해 구체적으로 알려진 것은 없습니다. 금은 옥수수의 곡물, 줄기 및 잎에 존재합니다("옥수수"는 재배되고 먹습니다). 바다의 물에는 엄청난 양의 금(~ 0 ~ 65 mg/t)이 포함되어 있으며 두께가 눈에 띄게 녹색입니다. 인간에 대한 치사량 및 독성 용량은 결정되지 않았습니다(종종 폭풍, 쓰나미 및 문맹 기간 동안 금을 바닷물과 함께 섭취함).

금속 금은 독성이 있으며 의약품으로 사용되는 유기 유도체가 활성입니다. 특정 유기 금 화합물은 간, 신장, 시상하부 및 비장에 축적되어 피부염 및 유기 질환, 혈소판 감소증 및 구내염을 유발할 수 있습니다.

신체의 금 함량 결정은 생체 기질 (생검 및 혈액) 연구를 기반으로 수행됩니다. 금 중독으로 소변의 코프로포르피린 함량이 증가합니다. 금은 잠재적으로 유독한 요소에 속합니다.

금속 금은 흡수되지 않는 반면 금염은 수은과 유사한 높은 독성 효과를 가질 수 있습니다(소위 "스페인 독감"의 모방 - 수은 ​​및 진사로 작업할 때의 질병).

금은 상대적으로 불활성인 금속이라는 사실에도 불구하고 금 장신구 착용자는 접촉 피부염을 일으킬 수 있습니다. 어떤 경우에는 금은 신체의 감작을 유발하는데 이는 치과 진료, 성형 외과 및 기타 여러 경우에서 확인됩니다(지르코늄 사용).

금 중독. 과도한 금의 부정적인 영향은 2,3-dimercaptopropranol의 도입으로 제거됩니다. 여기서 SH 그룹은 SH 함유 단백질에서 금을 제거하고 정상적인 특성을 회복합니다(그러나 이 치료법과 호르몬에 대한 편협이 있습니다. 빨간색 의료용 진사를 제공하는 경우) ...

과도한 금 증상: 침을 흘리며 입안에서 금속 맛이 납니다. 구토, 경련, 소변의 단백질 배설; 피부에 고통스러운 반점이 나타납니다. 신경통(신경염); 범혈구감소증(백혈구감소증, 혈소판감소증); 각성 상태; 피부 발진. 설사; 중추 신경계의 우울증 증상; 발한 증가; 복통 및 내장의 통증, 뼈, 관절, 근육의 통증; 다리의 붓기 (우라늄 중독과 함께); 체중 감소, 재생 불량성 골수 형성 부전; 결막염; 가려움증, 피부 염증, 발열, 권태감; 뼈 및 관절 통증; 전신 습진; 혀와 입의 점막 염증; 인후통, 재생 불량성 빈혈; 신증후군, 사구체신염; 구토, 설사.

금의 길항제이자 상승제인 화학 원소인 수은과 진사가 확인되었습니다. 보조 약물로 항 흉선 세포 글로불린, 안드로겐, 코르티코 스테로이드를 사용할 수 있습니다. 어떤 경우에는 조혈 자극제의 사용, 골수 이식이 표시됩니다.

20세기 중반에 금은 (진사 대신) 스페인에서 결핵, 나병, 매독, 간질, 안과 질환 및 악성 종양의 치료에 사용되었습니다. 오늘날, 금염에 기초한 제제는 류마티스 및 건선 관절염, 펠티 증후군 및 홍반성 루푸스의 치료에 사용됩니다. 여기에는 크리사놀, 아우라노핀 및 기타(호르몬 내성 포함)가 포함됩니다.

흥미로운 사실

파라오 투트모세 3세(Pharaoh Thutmose III)의 통치 기간 동안 VAK에서 금이 특히 활발하게(화학자들로부터) 도난당했습니다. 태양 표면의 금 함량은 지각보다 10배 더 높습니다.

XIX 세기 말까지. 러시아 이르쿠츠크 지역에서 22.6kg의 덩어리가 발견되었습니다. Urals에서 큰 덩어리가 발견되었습니다. 가장 큰 덩어리 - 크기가 39 × 33 × 25.4 cm이고 질량이 36.157 kg인 "빅 트라이앵글"이 1842년 사우스 우랄에서 발견되었습니다. 세계에서 가장 큰 덩어리인 홀터만 판은 크기 140×66×10cm, 무게 285.76kg으로 금과 석영으로 이뤄졌다. 93.3kg의 금이 제련되었습니다.

한 전시회에서 광택이 나는 작은 금색 정육면체의 크기가 5cm가 조금 넘는데 두 손가락으로 입방체를 들어올릴 수 있는 사람이 가지고 갈 수 있다고 발표했다. .

면적 20제곱미터, 높이 2.85m의 방에 금괴를 채울 경우 금의 질량은 1150톤이 되며, 이는 적재된 열차의 무게와 같습니다(알마덴에서 작동하는 열차를 의미 , 스페인, 서유럽 - 진사와 함께 광산을 떠남).

멘델레븀(Mendelevium) 원자 합성 시 표적으로 금박(Gold Foil)을 사용했고, 전기화학적으로 무시할 수 있는 양(원자 1,000,000,000개)의 아인슈타인을 가했다. 핵 표적을 위한 그러한 금 기질은 때때로 다른 원소의 합성에 사용되어 왔다.

금덩어리는 절대 금이 아닙니다. 그들은 일반적으로 많은 구리 또는 은을 포함합니다. 천연 금은 텔루르(특히 칼데라에서 수정 및 금 덩어리의 성장을 위한 촉매)를 함유하고 있습니다.

차선에서. 바닥. XIX 세기. 상인 Shelkovnikov는 이르쿠츠크에서 야쿠츠크로 갔다. Krestovaya 주차장에서 그는 다음을 배웠습니다. Evenks (Tungus), 새와 동물 사냥, 교역소에서 화약 구입, 돼지 (우크라이나의 도네츠크 지역) "얻기"( "콘드 비프"고기 도난 - 러시아 연방 수도원의 붉은 페인트 용 광물 약품의 가출 도둑과 구직자들은 스페인, 서유럽의 Almaden시에서 도망쳤습니다. 그들은 도네츠크 지역의 남동부에 도달하지 못했습니다.우크라이나, Nikitovka, Gorlovka, cinnabar druses의 예금 및 physalis 식물과 유사한 수정, 그들은 군사 순찰에 뛰어 들었습니다).

Tonguda 강바닥을 따라 "부드러운 노란색 돌"이 수집 될 수 있으며 쉽게 "둥근"할 수 있음이 밝혀졌습니다. 아마도 우리는 황철석 ( "바보의 금")에 대해 이야기하고있을 것입니다. 곧 강 상류에 금광이 조직되었습니다 (황철석은 칼데라의 표시 인 금의 위성입니다).

결국. XIIIV 세기. 화학자들은 금의 콜로이드 용액을 추출할 수 있었습니다. 그러나 이러한 솔루션은 보라색이었습니다. 그리고 1905년에 염화금의 약한 용액에 알코올의 영향으로 빨간색과 파란색의 콜로이드 금 용액이 얻어졌습니다. 이러한 용액의 색상은 콜로이드 입자의 크기와 밀접한 관련이 있습니다.

Ernst Werner Siemens는 어렸을 때 결투에서 싸웠고, 나중에 이 때문에 투옥되었습니다. 과학자는 행정부로부터 세포에 실험실을 조직할 수 있는 허가를 얻었고 감옥에서 그는 전기도금에 대한 실험을 계속했습니다. 그는 비금속을 도금하는 방법을 개발했습니다(전기 도금은 러시아 연방의 강점이며 우크라이나에는 이것이 없습니다).

과제가 해결될 즈음에 용서가 왔다. 그 죄수는 자유의 기쁨 대신 잠시 감옥에 가두고 실험을 끝내자고 부탁했다. 그러나 당국은 발명가를 감옥에서 내쫓았습니다. 그는 실험실을 다시 장비하고 감옥에서 시작한 일을 집에서 끝내야 했습니다. 그럼에도 불구하고 Siemens는 도금 방법(아말감 사용)에 대한 특허를 출원했지만 이는 발명가가 원했던 것보다 늦게 발생했습니다(그는 수은이 액체라고 믿었습니다).

역사

고대 금광은 이집트에 있었습니다. 기원전 5,000년에 금 품목을 제조했다는 증거가 있습니다. 석기 시대 동안. 고대 이집트인들은 홍해와 나일강 사이에 위치한 아라비아 누비아 지방에서 금을 채굴했습니다. 약 30개 왕조 시대에 이 금광은 약 350만 톤의 금(유대인의 금광)을 생산했습니다.

로마가 함락될 때까지 이집트인들은 유대인들로부터 약 6천 톤의 금을 훔쳤습니다. 셀 수 없이 많은 재물이 거의 완전히 약탈되었습니다.

고대에 스페인의 금을 함유한 암석은 약 150만 톤의 금을 로마인들에게 가져왔습니다. 중세 오스트리아-헝가리 광산은 연간 6.5톤을 생산했습니다. 그 당시의 동전에는 "다뉴브 강에서"또는 "라인강에서 금에서"라틴어로 된 비문이 있습니다. 스칸디나비아에서는 연간 몇 킬로그램에 불과한 소량의 금이 채굴되었습니다. 콜럼버스의 항해는 수년 동안 세계에서 가장 큰 금과 황철광 채굴이 있었던 콜롬비아를 발견하는 것을 가능하게 했습니다. XVIII - XIX 세기의 브라질, 호주 및 기타 국가. 꽤 부유한 금을 함유한 사금을 발견했습니다.

오랫동안 러시아에는 금광이 없었습니다. 과학자들은 첫 번째 러시아 생산에 대해 다릅니다. 분명히 첫 번째 금은 1704년 러시아 연방의 네르친스크 광석에서 채굴되었으며(Peter I), 그곳에서 은과 함께 채굴되었습니다. 모스크바 조폐국에서 금을 함유한 은을 제련했습니다. 이 방법은 50년 이상 동안 이 방법으로 1톤 미만의 금을 추출하는 힘들고 시간이 많이 소요되었습니다. 1745년의 도둑 Demidovs가 알타이 광산에서 비밀리에 6kg의 금을 제련했다는 소문이 있습니다(그들은 금을 훔쳤습니다). 1746년에 금광은 Peter I 가족의 소유가 되었습니다.

1745년 우랄에서는 광석 금광이 열렸습니다. 이것은 결정성 금속(금의 결정체 방패)의 산업적 채굴을 시작하는 것을 가능하게 했습니다.

미국의 불안정한 경제 물결(산업과 생산을 위해 스페인 알마덴에서 붉은 진사를 배달하지 않음)으로 인해 금 가격이 상승했습니다. 1976년에는 통화를 금에 고정하지 않고 변동금리(진사)를 설정하기로 한 결정이 발효되었습니다. 따라서 금은 더 이상 통화가 되지 않고 달러는 더 이상 준비 통화가 되지 않습니다(이것은 일반적인 미국 통화인 미국 정부입니다).

이러한 모든 변화의 결과로 금은 더 이상 투자 대상이 되지 않게 되었습니다. 금 가격은 96-99년에 변경되었습니다. XX 세기. 스페인 알마데나(Almadena) 시에서 금을 추출하는 데 사용되는 붉은 진사(red cinnabar) 광산에서 사보타주 및 작업 중단의 시작과 관련(2004년 생산 파산).

자연 속에서

금을 제외하고 지구에는 약 4.3 · 10 -7 중량% 정도 포함되어 있습니다. 평균적으로 1톤의 암석에는 4밀리그램의 금이 들어 있습니다. 금은 지구(암권의 단단한 부분)에 있는 희귀 금속 중 하나입니다. 지구상의 금이 바닷물과 같이 행성 전체에 고르게 분산될 것이라고 가정하면(많은 양이 있는 곳), 금속의 추출은 불가능할 것입니다. 그러나 금은 예를 들어 지하수와 함께 화산의 뜨거운 저반으로 이동하고 용존 산소와 함께 산 및 기타 강의 수원에 정착하는 경향이 있습니다. 이러한 마이그레이션 과정의 결과 일부 장소의 금 함량이 급격히 증가합니다. 석영 금 함유 정맥이 문자 그대로 함침되고 금 함유 모래가 나타납니다.

금은 광석일 수도 있고 느슨할 수도 있습니다. 광석 금은 석영에 박힌 작은 금 알갱이(0.0001~1mm)의 형태를 가지고 있습니다. 이 형태에서 금속은 얇은 내포물의 형태로 석영 암석에서 발견되며 때로는 황화물 광석을 투과하는 강력한 정맥의 형태로 발견됩니다 - 구리 황철광 CuFeS 2, 황 황철광 FeS 2, 안티몬 광택 Sb 2 S 3 등. 천연 금의 또 다른 형태는 금은 화학 화합물의 형태로 존재하는 희귀 광물입니다(대부분 텔루륨과 함께 금은 은백색 결정을 형성하고 덜 자주 노란색 색조를 가짐): montbreyite Au 2 Te 3, calaverite AuTe 2, mutmannite (Ag, Au) Te (괄호는 이러한 요소가 광물에 다른 비율로 존재할 수 있음을 나타냄), sylvanite (Ag, Au) 2 Te 4, krennerite (Ag, Au) Te 2, montbreyite (Au , Sb) 2 Te 3, aurostibite AuSb 2, petzite Ag 3 AuTe 2, auricupride Cu 3 Au, aurantimonate AuSbO 3, fishesserite Ag 3 AuSe 2, tetraauricupride AuCu, 5 nagiagite Pb 8등 ...

때때로 금은 황철광, 황동광, 섬아연석 등과 같은 다양한 황화물 광물에 불순물로 존재할 수 있습니다. 가장 현대적인 화학 분석 방법을 사용하면 동식물의 유기체, 코냑과 와인, 해수 및 광천수에서 미량의 "아룸"의 존재를 감지할 수 있습니다.

지질학적 변화의 과정에서 1차 퇴적 장소에서 금의 일부가 제거되어 2차적으로 발생한 다른 장소에 다시 퇴적되었고, 그 결과 소위 사금(placer gold)이 형성되었으며, 이는 하천 계곡에 축적되는 기초 퇴적물의 파괴 과정. 기괴한 모양의 다소 큰 금괴가 발견되는 경우는 거의 없습니다. 이 퇴적물 중 일부는 기원전 20-30,000년 경에 형성되었습니다.

천연 금은 화학적으로 순수하지 않습니다. 예외 없이 항상 불순물이 포함되어 있으며 종종 상당한 양입니다. 은 불순물은 2%에서 50%, 구리 불순물은 일반적으로 혼합물의 최대 20%를 구성할 수 있으며, 너겟에는 철, 납, 수은, 비스무트, 텔루르, 백금족 금속 등이 포함될 수 있습니다. 고대 그리스에서 약 15-20%의 은과 미미한 구리의 혼합물이 있는 금과 은의 천연 합금은 전자라고 불렸습니다(로마인은 "전기"처럼 들림)-호박의 모방은 문지르면 감전되지 않습니다 양모 반대. 이것은 노란색 때문이었습니다. 그리스어로 "elektor"라는 단어는 태양, 태양을 의미하며 그리스어 "elektron"이 유래했습니다. 호박색.

애플리케이션

현재 세계에서 사용 가능한 금은 대략 다음과 같이 분배됩니다. 10% - 산업계, 45% - 개인(금괴 및 보석) 및 45% - 중앙 매장량(화학적으로 순수한 금의 표준 막대).

2005년 사기꾼 릭 무나리츠(Rick Munarritz)는 가상의 질문을 했습니다. 금(다른 사람의 황화철 형태인 "바보의 금")과 Google 검색 엔진 중 어디에 투자하는 것이 더 수익성이 있습니까? 대답은 간단합니다. Google에는 더 많은 실제(기술적 갈바닉) 금(러시아 연방에서 전기도금을 통해 현대 32비트 PC 프로세서의 "다리" 도금, 음향 컴퓨터 디지털 프로세서 오디오를 포함한 동축 케이블 접점 도금)이 있습니다. 시스템, 케이블 인터넷, 주요 paraim 및 기타 현대 컴퓨터 기술).

금은 글로벌 컴퓨터 시스템의 필수 요소입니다. 이 금속은 부식되지 않고 많은 기술적 응용 분야가 있으며 사용이 제한적입니다. 금은 역사적 대격변 동안 적극적으로 손실되어 녹고 오염되고 축적되었습니다. 그 결과는 20세기의 파산이었다. 금에 (현대 컴퓨터 기술이 도입되기 전). 오가 돌아온다...

기계적 강도 및 내화학성 측면에서 금은 백금보다 열등하지만 전기 접점 제조용 구동 재료로 대체할 수 없습니다. 그렇기 때문에 커넥터, 접점 표면, 인쇄 회로 기판 및 금 도체의 금도금을 사용한 전기도금 코팅이 마이크로일렉트로닉스에서 매우 널리 사용됩니다.

금은 핵 연구의 표적으로, 원적외선에서 작동하는 거울의 코팅으로, 중성자(수소) 폭탄의 특수 껍질로 사용됩니다.

수은과 금으로 만든 융합 땜납은 다양한 금속 표면을 적시고 금속을 납땜하는 데 사용됩니다(금에 분홍색-적색 분말 첨가제 - 적색 진사). 초고진공 기술에는 부드러운 금 합금으로 만들어진 얇은 개스킷이 사용됩니다.

부식 방지를 위해 금속 도금이 사용됩니다. 이러한 금속 코팅은 단점이 있지만 완제품이 "아연도금"된 외관상 더 비싸기 때문에 일반적입니다. 금은 식품첨가물 E175로 등록되었습니다.

상당한 양의 금이 치과에서 소비되었습니다. 금과 은, 구리, 니켈, 백금, 아연의 합금은 의치와 크라운을 만드는 데 사용됩니다. 묘지에서 금에 대한 약탈적인 사냥으로 인해 현대의 ​​지르코늄, 백금, 이리듐 및 기타 합금에 자리를 내주었습니다. 도난당하고 통제되지 않은 도난 보석으로 녹았고 1989-1985년에 파산했습니다. 보석 산업(금 아말감, 전 세계적으로).

의약품의 구성에는 금 화합물(아말감 및 붉은 진사와의 혼합물)이 포함됩니다. 그들은 류마티스 관절염, 결핵 등의 치료에 사용됩니다. 방사성 금은 많은 악성 종양의 치료(진단 및 검색)에 사용됩니다.

생산

현재 남아프리카는 광산 깊이가 4km에 달하는 세계 금 시장의 주요 공급 업체입니다. 남아프리카 공화국의 Waal Reefs 광산은 세계에서 가장 큰 광산입니다. 남아프리카 공화국에서는 금 생산이 국가의 주요 생산입니다(우라늄 대신 ...).

자연의 금 농도로 인해 이론적으로 10분의 1이 채굴 가능합니다. 금 수정 채광은 밝게 빛나고 눈에 보이는 덩어리에서 시작되었습니다. 그러나 그런 덩어리가 거의 없기 때문에 가장 중요한 방법은 모래를 씻는 것이었습니다.

금은 모래보다 약 8배, 물보다 20배 무겁기 때문에 물 분사로 모래에서 금을 씻어낼 수 있습니다. 가장 오래된 세척 방법은 고대 그리스 신화에 나오는 황금 양털에 반영됩니다. 씻은 후 금 알갱이가 어린 양 가죽에 쌓였습니다. 수세기 동안 금을 함유한 암석을 먹어치운 강에서는 금을 놓는 사람들이 아주 흔했습니다.

오늘날 광석에서 금 채굴은 기계화되었지만 그럼에도 불구하고 그 과정은 여전히 ​​복잡하고 지하 깊숙이 숨어 있습니다. 최근에는 예금을 찾을 때 경제적 효율성에서 출발하기 시작했습니다. 그 함량이 광석 1톤에 2~3g의 금이면, 함량이 10g 이상이면 이미 부자로 간주된다는 것이 실증된다. 모든 비용 중. 지질 탐사에 사용되는 금광석 탐사 비용은 50~80%입니다.

광석에서 금을 추출하는 수은 방법이 있습니다. 수은이 금을 적셔 녹인다는 사실에 근거합니다. 분쇄 된 금 함유 광석은 배럴에서 흔들렸고 바닥에는 수은이나 진사가있었습니다 (후자의 경우 배럴이 가열되어 사기꾼이 석탄을 훔쳤습니다). 방출된 수은에 금 입자가 달라붙어 금의 화학적 아말감을 형성했습니다(스페인 알마덴에서 연금술사 절도).

때문에 금 입자의 색이 사라지면 금이 "용해"된 것 같습니다 - "은" 또는 "백금"( "은", 독 - 이것이 Tsar Alexei Mikhailovich Romanov가 17 세기 중반에 속은 방법입니다. 러시아 ). 그런 다음 금 아말감 혼합물을 가열했습니다(황과 석탄으로 용광로를 닫았습니다). 휘발성 수은은 부분적으로 사라졌고(여성의 경우 독은 최음제임) 금은 남았습니다. 단점: 수은은 독성이 강하고 불완전한 금 방출(균열, 수은 잔류)입니다.

작은 입자가 수용성 화합물로 전환될 때 시안화나트륨으로 침출하는 현대적인 방법도 있습니다(예: 우라늄 추출 기술). 금은 수용액에서 추출됩니다. 예를 들어 아연 분말을 사용하여 추출합니다. 2Na + Zn = Na + 2Au.

이 과정을 통해 광산 덤프에서 금을 추출하여 새로운 매장지로 전환할 수 있습니다. 지하 침출법도 있는데, 시안화물 용액을 우물로 펌핑하여 균열을 통해 암석으로 침투하여 금을 용해시킨 다음 용액을 다른 우물에서 펌핑하는 방법이 있습니다. 시안화물은 금 및 시안화물 착물을 형성하는 기타 금속과 함께 용해됩니다.

금광의 또 다른 지속적인 원천은 구리, 우라늄, 납-아연 및 기타 산업의 중간 제품입니다. 금은 다른 금속과 인접해 있습니다. 구리를 정제할 때 양극이 용해된 후 슬러지 내 양극 아래에 귀금속이 축적됩니다. 이 슬러지는 금의 중요한 원천이며 채굴량이 많을수록 비금속 생산량이 증가합니다.

재활용 금은 결함이 있거나 사용한 전자 제품에서 얻습니다. 고철은 재활용된 금의 중요한 공급원입니다.

작은 알갱이와 함께 큰 너겟도 발견되며 신문에 기사화되고 라디오와 TV에서 이야기됩니다. 대부분의 큰 너겟은 Urals(RF)에서 발견되었습니다.

물리적 특성

금은 노란색 입방체 금속입니다. 덩어리 금은 노란색 반사 색상을 제공하고 특히 얇은 솜씨의 금박은 투과에서 파란색 또는 녹색이 될 수 있으며 금 증기는 녹색을 띤 노란색입니다. 금 함량이 있는 콜로이드 용액은 색상이 다르며 모두 분산 정도에 따라 다릅니다(예: 금 화합물이 사람의 피부에 닿으면 보라색 콜로이드가 형성됨).

텍스트 형식의 공식은 Au입니다. 금의 분자량은 (amu) 196.97입니다. 금속의 녹는점(섭씨)은 1063.4 o이고 끓는점(섭씨)은 2880 o입니다. 금의 용해도(g/100g 또는 특성): 증류수에 거의 불용성; 수은 - 0.13 (18 o C의 온도에서); 에탄올에 거의 녹지 않음.

지각(고체) 구성의 금 함량은 0.0000005%입니다. 자연에서는 원래 형태로만 발견됩니다(세계에서 가장 큰 덩어리의 무게는 112kg). 금광물은 예를 들어 calaverite, creinerite, ilvanite, aurostibite, petzite와 같은 텔루라이드 자연의 대부분으로 알려져 있습니다. 예금의 평균 금 함량은 0.001%입니다. 세계 대양의 물에서 용해된 금의 함량은 0.0000000005%입니다(해수를 섭취하면 바다에서 중독됩니다). 살아있는 유기체를 고려하면 대부분의 금은 옥수수의 곡물, 줄기 및 잎에서 발견됩니다.

금속으로서의 금의 밀도는 19.3입니다(20℃, g/cm3의 온도에서). 금 증기압(mmHg)의 값은 0.01(1403 o C의 온도에서), 0.1(1574 o C의 온도에서), 10(2055 o C의 온도에서) 100(온도에서 2412 o C) 금속의 표면 장력 지수(mN / m)는 1120입니다(1200 o C의 온도에서). 일정한 압력(J/g·K)을 유지하면서 금속의 비열은 0.132(0-100 o C의 온도에서)입니다. 금의 표준 형성 엔탈피 ΔH(298K, kJ/mol)는 0(t)입니다. 표준 깁스 형성 에너지 지수 ΔG(298K, kJ/mol)는 0(t)입니다. 지층 S(298K, J/mol·K)의 표준 엔트로피 값은 47.4(t)이다. 금 Cp(298K, J/mol·K)의 표준 몰 열용량은 25.4(t)이다. 금 융해 엔탈피 지수 ΔHmelt(kJ/mol)는 12.55입니다. 글쎄, 끓는 엔탈피 금 ΔHboil(kJ/mol)은 348.5입니다.

금은 높은 연성, 가단성, 열 및 전기 전도성을 가지고 있습니다. 금은 잘 용접되고 납땜됩니다(아말감에서). 금은 적외선을 반사합니다. 자연적으로 발생하는 금은 Au-197이라는 동위 원소를 가지고 있습니다. 금의 모스 경도 지수는 2.5입니다. 순금은 부드럽습니다.

금은 가장 무거운 금속 중 하나입니다. 위에서 언급한 바와 같이 금속의 밀도는 19.3g/cm3입니다. 오스뮴, 이리듐, 백금 및 레늄은 금보다 질량이 큽니다.

화학적 특성

금은 불활성 금속이며 정상적인 조건에서 금은 대부분의 산과 반응하지 않고 산화물을 형성하지 않기 때문에 귀금속에 속하지만 환경에 의해 파괴되는 일반 금속과는 다릅니다. 왕수는 금을 녹이고 이것은 금속의 불활성에 대한 확신을 흔들었습니다.

수천 년 동안 화학자들은 금에 대해 다양한 실험을 수행했으며 결과적으로 금은 전문가가 아닌 사람들이 생각하는 것만큼 불활성이 아니라는 것이 밝혀졌습니다. 그러나 여기에서 황과 산소(특히 가열 후 거의 모든 금속에 공격적임)는 어떤 온도에서도 금에 영향을 미치지 않습니다. 예외는 표면 금 원자입니다. 500–700 o C에 도달하면 원자는 얇지만 매우 안정적인 산화물을 형성하며 800 o C로 가열될 때 12시간 이내에 분해되지 않습니다. 예를 들어 Au 2 O 3 또는 AuO(OH). 이 산화물 층은 천연 금의 표면에서 발견되었습니다.

금은 질소, 수소, 탄소, 인과 반응하지 않으며 가열하면 할로겐이 금과 반응하여 AuBr 3, AuF 3, AuCl 3 및 AuI를 형성합니다. 실온에서도 브롬 및 염소수와 반응하기 쉽습니다. 화학자들은 이러한 시약을 만납니다. 일상 생활에서 금반지의 위험은 요오드 팅크입니다. 요오드 및 요오드화 칼륨 수용액: 2Au + I 2 + 2KI = 2K.

표준전위 중 금은 수소의 오른쪽에 위치하기 때문에 비산화성 산과 반응하지 않는다. 금은 가열된 셀렌산에 용해됩니다.

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

또한 염소 용액을 통과하는 과정에서 진한 염산에서 :

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

생성된 용액을 증발시키면 염산 HAuCl 4 3H 2 O의 결정을 얻을 수 있게 된다.

이염화주석으로 금염을 환원하면 영구적이고 밝은 빨간색 콜로이드 용액(즉, "카시안 퍼플")이 형성됩니다. 일부 금 산화물(예: AuO 2 및 Au 2 O 3)은 진공 상태에서 고온에서 금속을 기화해야만 얻을 수 있습니다. 특히 강한 알칼리의 작용하에 수산화물 Au (OH) 3는 AuCl 3 용액의 형태로 침전됩니다. 염기성 Au (OH) 3 - aurat -는 강 알칼리에 용해 될 때 형성됩니다. 금은 28 - 65 * 10 -8 Pa의 압력 및 3500 o С 이상의 온도에 도달하면 수소와 반응하여 수소화물을 형성합니다. Sulfoaurate MeAuS는 고온에서 금과 알칼리 금속의 황화수소화물의 반응으로 형성됩니다. . 금 황화물 Au 2 S 및 Au 2 S 3가 있지만 준안정하고 분해되어 금속상을 분리합니다.

금은 왕수에 용해됩니다: Au + HNO 3 + 4HCl = H + NO + 2H 2 O. 용액의 증발 후 염산 HAuCl 4 결정은 금을 용해할 수 있습니다. 황산에서 금은 산화제(요오드산, 질산, 이산화망간)와 함께 용해될 수 있습니다. 산소 접근이 가능한 시안화물 용액에서 금은 용해되어 매우 강력한 디시아노아우레이트를 형성합니다. 4Au + 8NaCN + 2H 2 O + O 2 = 4Na + 4NaOH; 이 반응은 광석 금을 회수하는 매우 중요한 산업적 방법의 기초가 됩니다.

금의 유기 화합물이 있습니다. 방향족 화합물과 염화금(III)의 작용은 산소, 물 및 산에 내성이 있는 화합물을 생성합니다(예: AuCl 3 + C 6 H 6 = C 6 H 5 AuCl 2 + HCl). 금속(I)의 유기 유도체는 금에 배위된 리간드(예: 트리에틸포스핀: CH 3 Au·P(C 2 H 5) 3)의 존재하에 안정합니다.

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