Злато: свойства, употреба, добив и значение

Научете всичко за златото — свойства, употреба в бижута и електроника, методи на добив и историческото му значение. Практичен и изчерпателен гид.

Златото е мек, плътен, жълт метал. То е химичен елемент с химическия символ Au и атомен номер 79. Златото е известен от хилядолетия и като благороден метал то се използва от хората за бижута и като пари. То е важно, защото е рядко срещано, но и сравнително лесно за обработване в сравнение с други редки метали. Златото се използва и за поправка и подмяна на зъби, както и в електронното оборудване, например компютрите. Цветът на този метал също се нарича злато.

Физични и химични свойства: златото има висока плътност (~19.32 g/cm³), точка на топене около 1064 °C и точка на кипене около 2856 °C. То е изключително ковко и пластично — един грам злато може да бъде разтеглен в тънък проводник с дължина няколко километра или да се изтъни до златен лист (златно фолио) с дебелина няколко микрометра. Златото е отличен проводник на електричество и топлина и не корозира лесно: не ръждясва и не се окислява на въздух при нормални условия. Въпреки това химически реагира с някои силни реагенти — например се разтваря в царска вода (смес от концентрирана солна и азотна киселина) и образува комплексни йони (често в станиформи с валентности +1 и +3).

Употреба и приложения

• Бижута и украшения: заради цвета, блясъка и устойчивостта към потъмняване. Чистото злато е меко, затова често се сплавя с други метали (мед, сребро, паладий, никел) — например 24 карата е чисто злато, 18 карата = 75% злато, 14 карата ≈ 58.3% и т.н.
• Монети и инвестиции: златни кюлчета и монети се използват като вложение и резерв при икономическа несигурност; големите банки и държави държат част от резервите си в злато.
• Електроника и електротехника: тънко златно покритие се използва за контакти и конектори заради отличната проводимост и устойчивост на корозия.
• Медицина и стоматология: в стоматологията златните сплави се използват за коронки и мостове; в медицината и нанотехнологиите златните наночастици имат приложение в диагностика, доставка на лекарства и биосензори.
• Индустриални приложения: в оптиката, при отражатели, както и в космическата техника за защита от радиация и термална изолация.

Добив и методи

Методите за добив на злато са сходни с тези при други метали, но имат и специфични техники за отделяне на металния елемент. Златото е толкова ценно, че откриването на ново място за добив често предизвиква златна треска. Много от най-дълбоките минни рудници в света се намират в Южна Африка (напр. рудници като Mponeng), където миньорите работят на няколко километра дълбочина.

Често златото се открива като местен метал — това означава, че то не е част от руда и не се нуждае от топене. Местното (native) злато може да образува зърна, жилки или кюлчета, но по-често е смесено с други минерали и почва и трябва да се отдели чрез физични и химични методи.

Основни методи за извличане:

• Плацерни техники — паниране, шлюзоване, драгиране, използвани в речни наноси и алувиални отложения.
• Подземни и открити рудници — добив на скални (твърди) залежи и преработка чрез трошене, флотация и печене.
• Цианидна екстракция (ледени/хелене) — разпространен промишлен метод за извличане от бедни руди чрез разтваряне на златото в разтвор на цианид и последващо осаждане или електролитично отделяне.
• Хидрометалургични и пирометалургични методи — включително флотация, хидрометалургично концентриране и рафиниране чрез електролиза или химическо пречистване.

Произход и разпространение

По-голямата част от златото на Земята се намира дълбоко в земното ядро, тъй като металът е плътен и при формирането на планетата се концентрирал във вътрешните слоеве. Значителна част от златото на повърхността вероятно е била доставена от метеорити и метеоритни удари в по-късни етапи на развитието на планетата. Откритото на повърхността или близо до нея злато е резултат от геоложки процеси и разнасяне чрез ерозия.

Икономическо и екологично значение

Златото има голямо икономическо значение като форма на богатство и средство за съхранение на стойност. Цената му на световните пазари се използва като индикатор за пазарната несигурност. Търговията с злато и производството на бижута са важни за икономиките на много страни.

В същото време добивът на злато може да има сериозни екологични и социални последици: обезлесяване, ерозия, замърсяване на води с цианиди и живак (във дребномащабния артезански добив), разрушаване на хабитати и опасности за здравето на работниците. Затова в последните десетилетия се полагат усилия за по-екологични технологии, повторно използване и сертификация на „отговорно добито“ злато.

Чистота, сплави и цветове

Чистотата на златото се измерва в карати (или в проценти/промили). 24 карата означава почти чисто злато. Поради мекотата на чистото злато, за ежедневни предмети и бижута често се използват сплави:

• Розово злато — сплав със значително съдържание мед, дава розов оттенък.
• Бяло злато — сплав с никел или паладий и понякога покритие от родий за по-бял вид.
• Жълто злато — класическа сплав със сребро и мед, запазва традиционния жълт цвят.

Интересни факти

• Златото почти не се разгражда; археологически предмети от злато запазват своя вид хиляди години.
• Тънкият златен лист се използва както за декоративни цели, така и в изкуството и архитектурата.
• Златните наночастици имат уникални оптични свойства и се използват в модерни биомедицински изследвания и технологии.

В обобщение, златото е материал с изключителни физични и химични качества, дълга човешка история и широка гама приложения — от бижута и резерви до високотехнологични и медицински приложения. Важно е добивът и употребата му да се балансират с опазване на околната среда и социална отговорност.

Свойства

В химията златото е химичен елемент 79, преходен метал от група 11. Атомното му тегло е 199,966 a.m.u. Символът му е Au, от латинската дума за злато - aurum. Той е "благороден метал", което означава, че има ниска химическа реактивност.

Златото е много меко. То е податливо на податливост, което означава, че златарят може да го изковава в тънки метални листове. То е и пластично, което означава, че може да се изтегля на тел. Когато се използва в пари или в бижута, то често се легира със сребро или друг метал, за да стане по-твърдо.

Повечето метали са сиви на цвят. Златото е жълто заради начина, по който се държат електроните му. Единственият друг метал, който се използва често и няма сив цвят, е медта. Цезият също има златист цвят, но не се използва често като метал, защото реагира с вода.

Златото е сравнително добър електрически проводник, но не толкова добър, колкото медта или среброто. Медните и месинговите електрически съединители, особено тези, които се използват с компютърно и аудио/видео оборудване, често се покриват със злато за устойчивост на корозия.

Нанси Джонсън и нейният златен олимпийски медал

Въпроси и отговори

Въпрос: Какво е злато?

В: Какъв е химическият символ на златото?

В: Защо златото е важно?

В: Какви са методите за добив на злато?

В: Къде се намира по-голямата част от златото на Земята?

В: Какво е местен метал?

Въпрос: Къде са най-дълбоките работни места за миньори в света?

Търсене по буква