Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

ЗО́ЛОТО

  • рубрика

    Рубрика: Химия

  • родственные статьи
  • image description

    Электронная версия

    2015 год

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: Ю. М. Киселёв, Л. И. Авилова, С. В. Кузьминых, В. А. Попов

ЗО́ЛОТО (лат. Aurum), Аu, хи­мич. эле­мент I груп­пы ко­рот­кой фор­мы (11-й груп­пы длин­ной фор­мы) пе­рио­дич. сис­те­мы, от­но­сит­ся к бла­го­род­ным ме­тал­лам; ат. н. 79, ат. м. 196,96655. В при­ро­де су­ще­ст­ву­ет один ста­биль­ный изо­топ $\ce{^197Au}$; ис­кус­ст­вен­но по­лу­че­ны ра­дио­актив­ные изо­то­пы с мас­со­вы­ми чис­ла­ми 171–205. З. от­но­сит­ся к рас­се­ян­ным эле­мен­там. Со­дер­жа­ние З. в зем­ной ко­ре 4,3·10–7% по мас­се, в мор­ской во­де 5·10–6 мг/дм3. В при­ро­де З. на­хо­дит­ся в осн. в сво­бод­ном со­стоя­нии в ви­де твёр­дых рас­тво­ров с се­реб­ром, а так­же ме­дью, вис­му­том, ро­ди­ем, ири­ди­ем, пла­ти­ной (см. Зо­ло­то са­мо­род­ное); очень ред­ко об­ра­зу­ет хи­мич. со­еди­не­ния, гл. обр. тел­лу­ри­ды – ми­не­ра­лы ка­ла­ве­рит $\ce{AuTe2}$, крен­не­рит $\ce{(Au, Ag)Te2}$, силь­ва­нит $\ce{AuAgTe4}$, пет­цит $\ce{Ag3AuTe2}$. В са­мо­род­ном ви­де З. встре­ча­ет­ся в ви­де вкра­п­ле­ний в квар­це и др. ми­не­ра­лах, яв­ля­ет­ся при­ме­сью в по­ли­ме­тал­лич. ру­дах (см. Зо­ло­тые ру­ды).

Свойства

Кон­фи­гу­ра­ция внеш­них элек­трон­ных обо­ло­чек ато­ма золота $4f^{14}5d^{10}6s^1 $; в со­еди­не­ни­ях обыч­но про­яв­ля­ет сте­пе­ни окис­ле­ния +1 и +3, ред­ко +2 и +5; энер­гии ио­ни­за­ции $\ce{Au^0→ Au+→ Au^2+→ Au^3+}$ со­от­вет­ст­вен­но рав­ны 9,22, 20,52, 30,47 эВ; элек­тро­от­ри­ца­тель­ность по По­лин­гу 2,54; атом­ный ра­ди­ус 135 пм, ра­ди­ус ио­нов $\ce{Au+}$ 151 пм (ко­ор­ди­нац. чис­ло 6), $\ce{Au^3+}$ 99 пм (ко­ор­ди­нац. чис­ло 6). З. — жёл­тый мяг­кий ков­кий и пла­стич­ный ме­талл; кри­стал­лич. ре­шёт­ка гра­не­цен­три­ро­ван­ная ку­би­че­ская; $t_\text{пл}$ 1064,18 °С, $t_\text{кип}$ 2856 °C; плот­ность 19 300 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. З. мо­жет быть про­ка­та­но в фоль­гу тол­щи­ной до 0,1 мкм.

З. ус­той­чи­во на воз­ду­хе и в во­де; с $\ce{O2, H2, N2, P, Sb}$ и С не­по­сред­ст­вен­но не взаи­мо­дей­ст­ву­ет. З. не­рас­тво­ри­мо в ще­ло­чах и боль­шин­ст­ве ки­слот, рас­творя­ет­ся в го­ря­чей се­ле­но­вой ки­сло­те $\ce{H2SeO4}$, сме­сях сер­ной ки­сло­ты $\ce{H2SO4}$ с азот­ной $\ce{HNO3}$ или мар­ган­цо­вой $\ce{HMnO4}$. В осн. З. пе­ре­во­дят в рас­твор пу­тём об­ра­бот­ки цар­ской вод­кой: $\ce{Au + HNO3 + 4HCl = H[AuCl4] + NO + 2H2O}$; по­сле ос­то­рож­но­го упа­ри­ва­ния из рас­тво­ра вы­де­ля­ют­ся жёл­тые кри­стал­лы зо­ло­то­хло­ри­сто­во­до­род­ной ки­сло­ты $\ce{HAuCl4·3H2O}$. В вод­ных рас­тво­рах циа­ни­дов $\ce{K}$ и $\ce{Na}$ при дос­ту­пе $\ce{O2}$ или др. окис­ли­те­лей З. рас­тво­ря­ет­ся с об­ра­зо­ва­ни­ем ди­циа­но­ау­рат-ио­на: $\ce{4Au + 8CN– + 2H2O + O2 = 4[Au (CN)2]^{–} + 4OH^{–}}$; эта ре­ак­ция ле­жит в ос­но­ве важ­ней­ше­го пром. спо­со­ба из­вле­че­ния З. из зо­ло­то­нос­ных руд пу­тём се­лек­тив­но­го вы­ще­ла­чи­ва­ния – циа­ни­ро­ва­ния. С га­ло­ге­на­ми при от­сут­ст­вии вла­ги З. без на­гре­ва­ния не взаи­мо­дей­ст­ву­ет, при на­гре­ва­нии в за­ви­си­мо­сти от ус­ло­вий про­ве­де­ния ре­ак­ции об­ра­зуют­ся мо­но­га­ло­ге­ни­ды (напр., хло­рид $\ce{AuCl}$) или три­га­ло­ге­ни­ды (напр., три­бро­мид $\ce{AuBr3}$). Со мно­ги­ми ме­тал­ла­ми З. об­ра­зу­ет спла­вы; один из ста­рей­ших ме­то­дов из­вле­че­ния З. из гор­ных по­род (амаль­га­ма­ция) ос­но­ван на об­ра­зо­ва­нии амаль­га­мы З. Со­еди­не­ния З. лег­ко вос­ста­нав­ли­ва­ют­ся до ме­тал­ла. Для З. ха­рак­тер­на спо­соб­ность к ком­плек­со­об­ра­зо­ва­нию, об­ра­зо­ва­нию твёр­дых рас­тво­ров и ме­тал­лич. со­еди­не­ний со мно­ги­ми бо­лее элек­тро­от­ри­ца­тель­ны­ми эле­мен­та­ми.

Получение

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

Применение

З. и его спла­вы ис­поль­зу­ют для де­ко­ра­тив­ных це­лей, из­го­тов­ле­ния юве­лир­ных из­де­лий, ча­сов, мо­нет, ме­да­лей, зуб­ных про­те­зов (со­дер­жа­ние З. в та­ких спла­вах ха­рак­те­ри­зу­ет­ся про­бой; см. в ст. Юве­лир­ные спла­вы), в тех­ни­ке – для из­го­тов­ле­ния де­та­лей хи­мич. ап­па­ра­ту­ры, элек­трич. кон­так­тов и про­во­дов, из­де­лий мик­ро­элек­тро­ни­ки, ок­ра­ши­ва­ния стё­кол, на­не­се­ния по­кры­тий на ме­тал­лич. по­верх­но­сти (в са­мо­лё­то­строе­нии, кос­мич. тех­ни­ке и др.), в произ-ве при­по­ев, ка­та­ли­за­то­ров и др.; см. так­же Зо­ло­че­ние. Ра­дио­ак­тив­ный изо­топ $\ce{^198Au}$ ($T$½ 2,694 сут) ис­поль­зу­ют для ле­че­ния опу­хо­лей в лу­че­вой те­ра­пии. З.  ва­лют­ный ме­талл (все­общий эк­ви­ва­лент де­нег); см. так­же Зо­ло­то­ва­лют­ные ре­зер­вы.

Историческая справка

Золотые украшения из Варненского могильника. 5-е тыс. до н. э. Археологический музей (Варна).

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 Юж. Месопотамии). Массовое производство золотых украшений, знаков власти и др. изделий в энеолите начинается на севере Балканского п-ова, в культурах, входивших в Балкано-Карпатскую металлургическую провинцию (5-е – начало 4-го тыс. до н. э.) вместе с масштабным производством медных изделий. 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 Египте Древнем. Это украшения из могильников протодинастического периода Древнего Египта, захоронений на территории поселения на тепе Гавра (Сев. Месопотамия), курганного могильника Си-Гирдан (Сев.-Зап. Иран), курганов майкопской культуры на Сев. 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.

Золотая «шляпа» из Авантона (Франция). Поздний бронзовый век. Музей национальной археологии (Сен-Жермен-ан-Ле).

Расцвет производства изделий из З. наступает во 2-й 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 обществ. элиты: гробницы Древнего царства (Египет); «Царский некрополь» в Уре (Юж. Месопотамия); клады из Трои II (Сев.-Зап. Анатолия); «царские» погребения в Аладжа-Хююке и Хороз-Тепе, клад Эскияпар (Центр. Анатолия); захоронения и клады в Гиссаре III (Сев.-Зап. Иран). Отмечена работа профессиональных ювелиров, применявших пайку, зернь, филигрань. Известны стандартные слитки и заготовки из золота (Троя II).

В позднем бронзовом веке (2-е – нач. 1-го тыс. до н. э.) З. 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 (полей погребений культуры, культура Вилланова, лужицкая культура и др.) осн. 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 воен. 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 др. 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 обществ. элиты воинственных обществ евразийской степи, связанных со «скифо-сибирским миром». Многие детали оружия, одежды, конского снаряжения и упряжи, сосудов и др. изделия выполнены в скифо-сибирском зверином стиле и мастерами соседних цивилизаций (гл. обр. античной, передне- и центральноазиатских). В более западных регионах Европы многие изделия из З. происходят, помимо погребений обществ. 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 гл. обр. золотые или украшенные золотом предметы, правителей, обществ. элиты, храмов древних государств были разграблены в ходе многочисл. войн. Даже выдающиеся находки, такие как Телля-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 З., но и с др. 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 (напр., Сипан в Перу) дают представление лишь о малой части существовавших богатств, как и искусстве мастеров, работавших с золотом.

В доколониальной Тропич. Африке З. 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 З. доставлялось из Зап. и Центр. Судана через Сахару и внутр. Вост. 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-Вост. 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 в 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.

З. имело наибольшую дарообменную ценность (см. в ст. Дарообмен) и в дальнейшем стало одним из наиболее распространённых материалов для изготовления денег. В Африке денежным эквивалентом был золотой песок (см. в ст. Деньги примитивные), в который превращались также золотые слитки. Для его взвешивания была создана особая система весовых единиц, обозначавшихся значками на спец. бронзовых гирьках (особенно у ашанти). Первые монеты из З. появились не позднее 7 в. до н. э. в Лидии и греч. центрах в Эгейском м., но в широкое обращение впервые поступили в гос-ве Ахеменидов (дарик).

Роль З. 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 исп. конкистадорами в Новом Свете и др.

Лит.: Бу­сев А. И., Ива­нов В. М. Ана­ли­ти­че­ская хи­мия зо­ло­та. М., 1973; Ма­лы­шев В. М., Ру­мян­цев Д. В. Зо­ло­то. М., 1979; Пад­де­фет Р. Хи­мия зо­ло­та. М., 1982; Бла­го­род­ные ме­тал­лы. Спра­воч­ник / Под ред. Е. М. Са­виц­ко­го. М., 1984; Мар­фу­нин А. С. Ис­то­рия зо­ло­та. М., 1987.

Лит.: Марфунин А. С. История золота. М., 1987; Черных Е. Н. Древнейшее золото в циркуппонтийском ареале (V–III тыс. до н. э.) // Материалы конференции «Археология и социальный прогресс». Вып. 2. М., 1991; Его же. Пути и модели развития археометаллургии (Старый и Новый Свет) // Российская археология. 2005. № 4; Сокровища Трои из раскопок Генриха Шлимана. М., 1996; Зайков В. В., Таиров А. Д., Зайкова Е. В., Яблонский А. Д., Котляров В. А. Благородные металлы в рудах и древних золотых изделиях Южного Урала. Екатеринбург, 2012; Moorey P. R. S. Ancient Mesopotamian materials and industries. The archaeological evidence. Oxf., 1994; Woolley C. L. Ur excavations. The royal cemetery. Vol. II. L., 1934.

  • ЗО́ЛОТО Аu, химич. элемент I группы короткой формы периодич. системы (2008)
Вернуться к началу