Зо́лото (лат. Aurum), Аu, химический элемент I группы короткой формы (11-й группы длинной формы) периодической системы, относится к благородным металлам; атомный номер 79, атомная масса 196,966569. В природе существует один стабильный изотоп ¹⁹⁷Au; искусственно получены радиоактивные изотопы с массовыми числами 171–205. Золото относится к рассеянным элементам. Содержание золота в земной коре 4,3·10^–7 % по массе, в морской воде 5·10^–6 мг/дм³. В природе золото находится в основном в свободном состоянии в виде твёрдых растворов с серебром, а также медью, висмутом, родием, иридием, платиной; очень редко образует химические соединения, главным образом теллуриды – минералы калаверит AuTe₂, креннерит (Au, Ag)Te₂, сильванит AuAgTe₄, петцит Ag₃AuTe₂. В самородном виде золото встречается в виде вкраплений в кварце и других минералах, является примесью в полиметаллических рудах.

Свойства

Конфигурация внешних электронных оболочек атома золота 4f¹⁴5d¹⁰6s¹; в соединениях обычно проявляет степени окисления +1 и +3, редко +2 и +5; энергии ионизации Au⁰→ Au⁺→ Au²⁺→ Au³⁺ соответственно равны 9,22; 20,52 и 30,47 эВ; электроотрицательность по Полингу 2,54; атомный радиус 135 пм, радиус ионов Au⁺ 151 пм (координационное число 6), Au³⁺ 99 пм (координационное число 6). Золото – жёлтый мягкий ковкий и пластичный металл; кристаллическая решётка гранецентрированная кубическая; t_пл 1064,18 °С, t_кип 2856 °C; плотность 19300 кг/м³; при 273 К теплопроводность 310 Вт/(м·К), удельное электрическое сопротивление 2,06·10^–8 Ом·м; диамагнетик; твёрдость по Бринеллю 220–250 МПа; модуль упругости 81 ГПа. Золото может быть прокатано в фольгу толщиной до 0,1 мкм.

Образец золота. Фото: Bjoern Wylezich / ShutterstockОбразец золота. Фото: Bjoern Wylezich / Shutterstock

Золото устойчиво на воздухе и в воде; с O₂, H₂, N₂, P, Sb и С непосредственно не взаимодействует. Золото нерастворимо в щелочах и большинстве кислот, растворяется в горячей селеновой кислоте H₂SeO₄, смесях серной кислоты H₂SO₄ с азотной HNO₃ или марганцовой HMnO₄. В основном золото переводят в раствор путём обработки царской водкой: $Au + HNO_{3} + 4HCl = H[AuCl_{4} ] + NO + 2H_{2} O$; после осторожного упаривания из раствора выделяются жёлтые кристаллы золотохлористоводородной кислоты HAuCl₄·3H₂O.

В водных растворах цианидов K и Na при доступе O₂ или других окислителей золото растворяется с образованием дицианоаурат-иона: $4Au + 8CN ^{-} + 2H_{2} O + O_{2} = 4[Au(CN)_{2}]^{-} + 4OH^{-}$; эта реакция лежит в основе важнейшего промышленного способа извлечения золота из золотоносных руд путём селективного выщелачивания – цианирования. С галогенами при отсутствии влаги золото без нагревания не взаимодействует, при нагревании в зависимости от условий проведения реакции образуются моногалогениды (например, хлорид AuCl) или тригалогениды (например, трибромид AuBr₃). Со многими металлами золото образует сплавы; один из старейших методов извлечения золота из горных пород (амальгамация) основан на образовании амальгамы золота. Соединения золота легко восстанавливаются до металла. Для золота характерна способность к комплексообразованию, образованию твёрдых растворов и металлических соединений со многими более электроотрицательными элементами.

Получение

Промышленные источники золота – золотоносные руды и кварцевые пески собственно золотых россыпных, коренных месторождений (содержание золота 5–15 г/т), а также промежуточные продукты (содержание золота 0,5–3 г/т) свинцово-цинкового, медного, уранового и других производств. Из россыпей золото извлекают методом гравитационного обогащения в водном потоке, используя ловушки, отсадочные машины, концентрационные смолы, шлюзы, различные промывочные приборы. Со дна рек и озёр золотоносные пески добывают и обогащают на драгах. При извлечении золота из коренных руд используют комбинированные схемы, включающие обогатительные (гравитация, флотация) и металлургические (в основном ионообменная сорбция из пульп, цианирование) операции. При использовании цианирования измельчённую руду или концентрат обрабатывают раствором NaCN; из растворов золото осаждают порошком Zn при перемешивании, выделяют с помощью ионообменных смол или активированных углей. Конечные продукты – гравитационный концентрат (т. н. золотая головка) и черновое золото. Очищают золото растворением в царской водке с последующим избирательным осаждением (например, с помощью FeSO₄), хлорированием в расплаве или растворе (хлоринация) и электролитическим рафинированием в солянокислом растворе.

Применение

Золото и его сплавы используют для декоративных целей, изготовления ювелирных изделий, часов, монет, медалей, зубных протезов (содержание золота в таких сплавах характеризуется пробой; см. в статье Ювелирные сплавы), в технике – для изготовления деталей химической аппаратуры, электрических контактов и проводов, изделий микроэлектроники, окрашивания стёкол, нанесения покрытий на металлическую поверхность (в самолётостроении, космической технике и др.), в производстве припоев, катализаторов и др.; см. также Золочение. Радиоактивный изотоп ¹⁹⁸Au (период полураспада T_½ 2,694 суток) используют для лечения опухолей в лучевой терапии. Золото – валютный металл (всеобщий эквивалент денег).

Историческая справка

Древнейшие находки золотых вещей (5-е тыс. до н. э.) в Старом Свете единичны и относятся к энеолиту. Это обрывки фольги и мелкие обломки проволоки (поселение Убейд в Южной Месопотамии). Массовое производство золотых украшений, знаков власти и других изделий в энеолите начинается на севере Балканского п-ова, в культурах, входивших в Балкано-Карпатскую металлургическую провинцию, вместе с масштабным производством медных изделий (5-е – начало 4-го тыс. до н. э.). В Варненском могильнике, на памятниках культур Караново VI, Гумельница известно несколько сотен находок из золота.

В раннем бронзовом веке известны массовые находки золотых вещей в широкой зоне Циркумпонтийской металлургической провинции, а также в Древнем Египте. Это украшения из могильников протодинастического периода Древнего Египта, захоронений на территории поселения на тепе Гавра (Северная Месопотамия), курганного могильника Си-Гирдан (Северо-Западный Иран), курганов майкопской культуры на Северном Кавказе. Изделия исчисляются сотнями, в майкопских комплексах – тысячами. Используется литьё, производство золотой фольги, сочетание золота с полудрагоценными камнями (лазурит). На территории Израиля в пустыне Негев к этому времени относится погребение Нахаль-Кана, где обнаружены 8 кольцевидных слитков золота стандартного размера и массы. Это наиболее ранняя находка слитков драгоценного металла, по крайней мере на Ближнем Востоке.

Расцвет производства изделий из золота наступает во второй трети 3-го тыс. до н. э. и связан с функционированием ранних государств в Египте, Месопотамии, Анатолии, Иране, Палестине. Число золотых находок исчисляется тысячами и значительно превышает количество бронзовых вещей. Особенно много золотых вещей из могильников общественной элиты: гробницы Древнего царства (Египет); «Царский некрополь» в Уре (Южная Месопотамия); клады из Трои II (Северо-Западная Анатолия); «царские» погребения в Аладжа-Хююке и Хороз-Тепе, клад Эскияпар (Центральная Анатолия); захоронения и клады в Гиссаре III (Северо-Западный Иран). Отмечена работа профессиональных ювелиров, применявших пайку, зернь, филигрань. Известны стандартные слитки и заготовки из золота (Троя II).

В позднем бронзовом веке (2-е – начало 1-го тыс. до н. э.) золото получает широкое распространение. Изделия из него известны на памятниках, связанных с Европейской металлургической провинцией и Евразийской степной металлургической провинцией, в ряде других регионов Старого Света. На юге, западе и в центре Европы (культура полей погребений, культура Вилланова, лужицкая культура и др.) основная часть дошедших до нас золотых украшений, чаш, высоких конических шляп («царские» головные уборы), а также слитков и лома сосредоточена в кладах (Эберсвальде и др.), как вотивных, так и связываемых с военной опасностью. На востоке Европы (срубная культура) и в азиатской степи и лесостепи (андроновская культура) литые украшения из золота являются редкостью, зато здесь получила распространение плакировка золотой фольгой бронзовых височных колец, подвесок, перстней и других изделий. Выдающиеся произведения мастеров, работавших с золотом, представлены в Древнем Египте (могила Тутанхамона и др.).

В раннем железном веке (с 10/8 вв. до н. э.) огромное количество золотых изделий сосредоточено в могилах общественной элиты воинственных обществ евразийской степи, связанных со «скифо-сибирским миром». Многие детали оружия, одежды, конского снаряжения и упряжи, сосудов и другие изделия выполнены в скифо-сибирском зверином стиле и мастерами соседних цивилизаций (главным образом античной, передне- и центральноазиатских). В более западных регионах Европы многие изделия из золота происходят, помимо погребений общественной элиты, из кладов культур Гальштата, Латена, фракийцев и др. Наряду с украшениями, в этих комплексах, как и в бронзовом веке, много золотых сосудов. Огромные богатства, включавшие главным образом золотые или украшенные золотом предметы правителей, общественной элиты, храмов древних государств, были разграблены в ходе многочисленных войн. Даже выдающиеся находки, такие как Тилля-Тепе, Амударьинский клад и т. п., дают отдалённое представление о богатстве элит, не говоря уже о царских сокровищницах. Золото было непременной частью изделий в полихромных стилях, в стиле клуазоне и др.

В Новом Свете все трёхтысячелетнее развитие древней металлургии и металлообработки, связанной не только с золотом, но и с другими металлами, в доколумбовую эпоху было нацелено только на создание разнообразных изделий (маски, пластины, скипетры, фигуры фантастических животных и др.), обслуживающих религиозные культы или подчёркивающие социальный статус владельцев. Многое было расхищено конкистадорами, и археологические раскопки (например, Сипан в Перу) дают представление лишь о малой части существовавших богатств, как и об искусстве мастеров, работавших с золотом.

В доколониальной Тропической Африке золото было важнейшим экспортным товаром. Его добывали промыванием золотоносного песка в ямах (глубиной до 3 м) или в шахтах (глубиной до 30 м). Добычей занимались большесемейные группы. Караванными путями золото доставлялось из Западного и Центрального Судана через Сахару и внутреннюю Восточную Африку к суахилийским портам Индийского океана.

Источников золота в древности было много, т. к. добывалось в основном широко распространённое аллювиальное золото. До сих пор золотоносными являются реки Джейхан и Сейхан в Киликии (Юго-Восточная Анатолия), имевшей древние связи с Месопотамией, Сирией и Финикией, а также многие реки Урала и Сибири. Добыча золота из кварцитовых жил особенно масштабной была в Аравийской (Восточной) пустыне между Нилом и Красным морем, на Иберийском полуострове, в Альпах.

Шумерские клинописные тексты 3-го тыс. до н. э. упоминают в качестве поставщиков золота страну Мелухха в южной части Персидского залива и горную страну Аратта, которую многие исследователи помещают к востоку от Месопотамии (на территории Ирана). Египетские источники сообщают об обширных поставках золота из Нубии в Хеттскую державу и Ассирию. В Библии упоминается золотоносная река Фисон, текущая из рая (Быт. II, 11,12), золотоносные страны Офир, Парваим, Сава, Раема, Уфаз. Некоторые топонимы локализованы; так, Сава располагалась на Аравийском полуострове.

Золото имело наибольшую дарообменную ценность и в дальнейшем стало одним из наиболее распространённых материалов для изготовления денег. В Африке денежным эквивалентом был золотой песок, в который превращались также золотые слитки. Для его взвешивания была создана особая система весовых единиц, обозначавшихся значками на специальных бронзовых гирьках (особенно у ашанти). Первые монеты из золота появились не позднее 7 в. до н. э. в Лидии и греческих центрах в Эгейском море, но в широкое обращение впервые поступили в государстве Ахеменидов (дарик).

Роль золота в древних культурах как универсального символа света, огня, совершенства, мудрости и мистического знания, священного достоинства, власти отражена в мифах о золотых предметах, которые должен добыть герой ценой тяжёлых испытаний (золотых яблоках, золотом руне, Жар-птице и др.), или кладе, охраняемом чудовищем (цикл Нибелунгов и т. п.). Позднее с этими представлениями связан поиск Эльдорадо испанскими конкистадорами в Новом Свете и др.