Золата

Золата, Au (па-лацінску: Aurum) — хімічны элемэнт 11 групы пэрыядычнай сыстэмы (паводле старой сыстэмы — I пабочнай групы) з атамным нумарам 79. У чыстым выглядзе гэта бліскучы, зьлёгку жоўты, шчыльны, мяккі, падатлівы і пластычны мэтал. Хімічна золата ёсьць пераходным мэталам. Гэта адзін з найменш актыўных хімічных элемэнтаў і цьвёрды ў стандартных умовах. Золата часта сустракаецца ў самароднай форме ў горных пародах.

Плятына ← Золата → Ртуць Ag ↑ Au ↓ Rg 79Au Пэрыядычная сыстэма хімічных элемэнтаў
Выгляд
бліскучы жоўты мэтал Сынтэтычныя крышталі золата Самароднае золата
Агульная інфармацыя
Назва, сымбаль, атамны нумар	Золата, Au, 79
Катэгорыя элемэнту	Пераходныя мэталы
Група, пэрыяд, блёк	11, 6, d
Адносная атамная маса	196,966569 г·моль−1
Канфігурацыя электронаў	[Xe] 4f145d106s1
Электронаў у абалонцы	2 8 18 32 18 1
Фізычныя ўласьцівасьці
Фаза	Цьвёрдае цела
Шчыльнасьць (пры п. т.)	19,3 г·см−3
Тэмпэратура плаўленьня	1337,33 K, 1064,18 °C, 1947,52 °F
Тэмпэратура кіпеньня	3129 K, 2856 °C, 5173 °F
Удзельная цеплыня плаўленьня	12,5 кДж·моль−1
Удзельная цеплыня выпарваньня	330 кДж·моль−1
Структура крышталічнай краты	face-centered cubic
Магнэтызм	дыямагнэтык
Электрычны супор	2,2×10-8Ω·м
Цеплаправоднасьць	(300 K) 320 Вт·м−1·K−1
Каэф. цеплавога расшырэньня	(25 °C) 14,2 мкм·м−1·K−1
Хуткасьць гуку	1740 м/с
Модуль Юнга	78 ГПа
Модуль зруху	27 ГПа
Модуль пругкасьці	220 ГПа
Каэфіцыент Пуасона	0,44
Цьвёрдасьць Моаса	2,5
Цьвёрдасьць Вікерса	216 МПа
Цьвёрдасьць Брынэля	2450 МПа
Уласьцівасьці атама
Ступені затляненьня	+3, +1
Электраадмоўнасьць	2,54
Энэргіі іянізацыі	1-я: 890,1 кДж·моль−1
	2-я: 1980 кДж·моль−1
Кавалентны радыюс	144 пм
Іншыя характарыстыкі
Нумар CAS	7440-57-5
Найбольш стабільныя ізатопы
Асн. артыкул: ізатопы золата
іза % пэрыяд паўраспаду распад энэргія (МэВ) прадукты распаду 197Au 100% 197Au стабільнае пры 118 нэўтронах

Здабыча золата

Людзі здабываюць золата з спрадвечных часоў. З золатам чалавецтва сутыкнулася ўжо ў V тыс. да н. э. у эпоху нэаліту дзякуючы яго распаўсюджаньню ў самародным стане.

Паводле здагадак археолягаў, пачатак сыстэмнай здабычы быў пакладзены на Блізкім Усходзе, адкуль залатыя ўпрыгожаньні пастаўляліся, у прыватнасьці, у Эгіпет. Менавіта ў Эгіпце ў магільні каралевы Зэр і адной з каралеваў Пу-абі Ур у Шумэрскай цывілізацыі былі знойдзеныя першыя залатыя ўпрыгожаньні, датаваныя III тыс. да н. э.

У Расеі прынята лічыць пачаткам золатадабычы 21 траўня (1 чэрвеня) 1745 году, калі Ерафей Маркаў, які знайшоў золата на Ўрале, абвясьціў аб сваім адкрыцьці ў Канцылярыі Галоўнага кіраваньня заводаў у Екацерынбургу.

За ўсю гісторыю чалавецтвам здабыта каля 140 тыс. т. золата (калі сплавіць усё гэтае золата разам, атрымаецца куб з памерам аднаго боку прыкладна 19 м).

Здабыча золата ў сьвеце:

Краіна	2007 г	2008 г	2016 г	2019 г
Кітай	275 т	295 т	455 т	420 т
ПАР	252 т	250 т	140 т	90 т
ЗША	238 т	230 т	209 т	200 т
Аўстралія	246 т	225 т	270 т	330 т
Пэру	170 т	175 т	150 т	130 т
Расея	157 т	165 т	250 т	310 т
Канада	101 т	100 т	170 т	180 т
Інданэзія	118 т	90 т	100 т	160 т
Узбэкістан	85 т	85 т	100 т	100 т
Гана	84 т	84 т	90 т	130 т
Папуа-Новая Гвінэя	65 т	65 т	65 т	70 т
Чылі	42 т	42 т	?	?
Мэксыка	39 т	41 т	125 т	110 т
Бразылія	40 т	40 т	80 т	85 т
іншыя краіны	?	?	900 т	985 т
Агулам	2,38 тыс. т	2,33 тыс. т	3,1 тыс. т	3,3 тыс. т

Здабыцьцё

Для атрыманьня золата выкарыстоўваюцца ягоныя асноўныя фізычныя й хімічныя ўласьцівасьці: прысутнасьць у прыродзе ў самародным стане, здольнасьць рэагаваць толькі зь нешматлікімі рэчывамі (ртуць, цыяніды). З разьвіцьцём сучасных тэхналёгій больш папулярнымі становяцца хімічныя спосабы.

Прамыцьцё

Мэтад прамыцьця грунтуецца на высокай шчыльнасьці золата, дзякуючы якой у струмені вады мінэралы са шчыльнасьцю меншай за золата, а гэта амаль усе мінэралы зямной кары, змываюцца, і мэтал канцэнтруецца ў цяжкай фракцыі пяску, які складаецца зь мінэралаў падвышанай шчыльнасьці, і завецца шліхам. Гэты працэс называецца адмыўкай шліху альбо шліхаваньнем. У невялікіх аб’ёмах яе можна праводзіць уручную, пры дапамозе прамыўчага латка. Гэты спосаб выкарыстоўваецца з найстаражытных часоў, і да гэтага часу дзеля апрацоўкі маленькіх радовішчаў старацелямі, але асноўнае ягонае прымяненьне — пошук радовішчаў золата, алмазаў і іншых каштоўных мэталаў.

Прамыцьцё выкарыстоўваецца для распрацоўкі буйных рассыпных радовішчаў, але пры гэтым прымяняюцца адмысловыя тэхнічныя прылады: драгі й іншыя прамыцёвыя прылады. Атрыманыя шліхі, акрамя золата, утрымоўваюць мноства іншых шчыльных мінэралаў і мэтал зь іх здабываецца, напрыклад, шляхам амальгамацыі.

Мэтадам прамыцьця распрацоўваюцца ўсе рассыпныя радовішчы золата, абмежавана ён выкарыстоўваецца на карэнных радовішчах. Для гэтага пароду дробняць і затым падвяргаюць прамыцьцю. Гэты мэтад ня можа быць ужыты на радовішчах з расьсеяным золатам, дзе яно так распылена ў пародзе, што пасьля драбненьня не адасабляецца ў асобныя зерні й змываецца пры прамыцьці разам зь іншымі мінэраламі. На жаль, пры прамыцьці губляецца ня толькі дробнае золата, якое лёгка змываецца з прамыцьцёвай калоды, але й буйныя самародкі, гідраўлічная буйнасьць якіх не дазваляе ім спакойна асядаць у цэлях. Таму на драгах абавязкова сочаць за буйнымі камлыгамі, якія могуць апынуцца самародкам.

Амальгамацыя

Мэтад амальгамацыі заснаваны на здольнасьці ртуці ўтвараць сплавы — амальгамы з рознымі мэталамі, у тым ліку й з золатам. У гэтым мэтадзе ўвільготненую дробную пароду зьмешваюць з ртуцьцю й падвяргаюць дадатковаму драбненьню ў млынах. Амальгамы золата й спадарожных мэталаў выцягваюць з атрыманага шламу прамыцьцём, пасьля чаго ртуць адганяецца з сабранай амальгамы й можа выкарыстоўвацца паўторна. Мэтад амальгамаціі вядомы з I стагодзьдзя да н. э., найбольшыя маштабы набыў у амэрыканскіх калёніях Гішпаніі з XVI стагодзьдзя: гэта стала магчымым дзякуючы наяўнасьці ў Гішпаніі велізарнага ртутнага радовішча — Альмадэн. У больш позьні час выкарыстоўваўся мэтад зьнешняй амальгамацыі, калі драбнёную залатаносную пароду пры прамыцьці прапускалі праз абагачальныя шлюзы, высланыя меднымі лістамі, пакрытымі тонкім пластам ртуці. Мэтад амальгамацыі выкарыстоўваецца й у дачыненьні толькі на радовішчах з высокім утрыманьнем золата або ўжо пры ягоным ўзбагачэньні. Зараз ён выкарыстоўваецца вельмі рэдка, галоўным чынам старацелямі ў Афрыцы й Паўднёвай Амэрыцы.

Цыянаваньне

Згодна з гэтым мэтадам золата раствараецца ў растворах сінільнай кісьлі й ейных соляў, і гэта ягоная ўласьцівасьць дало пачатак шэрагу мэтадаў здабываньня шляхам цыянаваньню рудаў.

Мэтад цыянаваньня заснаваны на рэакцыі золата з цыянідам у прысутнасьці кіслароду ад паветра: здробненая залатаносная парода апрацоўваецца разьведзеным (0,3—0,03%) растворам цыяніду натару, золата з утворанага раствору цыянааўрата натара Na[Au(CN)₂] асаджваецца альбо цынкавым пылам, альбо на спэцыяльных іёнаабменых смолах.

Мэтад цыянаваньня першапачаткова выкарыстоўваўся на буйных заводах, дзе парода драбнілася й цыянаваньне праводзілася ў спэцыяльных чанах. Аднак разьвіцьцё тэхналёгіі прывяло да зьяўленьня мэтаду кучнага вылугаваньня, які заключаецца ў наступным: рыхтуецца воданепранікальная пляцоўка, на яе насыпаецца руда й яе абвадняюць растворамі цыянідаў, якія, прасочваючыся праз тоўшчу пароды, раствараюць золата. Пасьля гэтага яны паступаюць у спэцыяльныя сарбцыйныя калёны, у якіх золата асаджваецца, а рэгенэраваны раствор зноўку адпраўляецца на кучу. Мэтад цыянаваньня абмежаваны мінэральным складам рудаў, ён непрыстасавальны, калі руда зьмяшчае вялікую колькасьць сульфідаў або арсэнідаў, бо цыяніды рэагуюць з гэтымі мінэраламі. Таму цыянаваньнем перапрацоўваюцца маласульфідныя руды або руды з зоны акісьленьня, у якой сульфід і арсэнід акісьлены атмасфэрным кіслародам.

Для выманьня золата з сульфідных рудаў выкарыстоўваюцца складаныя шматэтапныя тэхналёгіі. Золата, здабытае з радовішчаў, утрымлівае розныя прымешкі, таму яго падвяргаюць спэцыяльным працэсам высокай ачысткі, якія вырабляюцца на афінажных заводах.

Рэгенэрацыя

Ажыцьцяўляецца дзеяньнем 10% раствору лугу на ​​растворы соляў золата з наступным асаджэньнем афінажнага золата на алюмін з гарачага раствору гідраксыду.

Прымяненьне

Выконвае функцыю грошаў (усеагульны эквівалент і сродак забесьпячэньня нацыянальнае валюты). Золата выкарыстоўвалася ў якасьці залатога стандарта міжнароднай валютнай сыстэмы. Золатавалютны запас — афіцыйны запас ў галоўным банку краіны. У спорце залаты мэдаль зьяўляецца выкарыстоўваецца ў якасьці высокай узнагароды. Выкарыстоўваецца ў мастацтве, ювэлірнай справе, мэдыцыне, сплавы золата — у тэхніцы (асабліва ў электроніцы як матэрыял для кантактаў).

Глядзіце таксама

• Залатая ліхаманка

Літаратура

• Баукова, Т. В. Золото в химии и медицине. — М.: Знание, 1991. — 31 с. — (Новое в жизни, науке, технике. Химия ; 8/1991). — ISBN 5-07-002078-1
• Фосс, Г. В. Золото : типы месторождений, история добычи, сырьевые базы. — Москва: Госгеолтехиздат, 1963. — 174 с.
• Борисов, С. М. Золото в современном мире / РАН, Ин-т мировой экономики и междунар. отношений. — Москва: Наука, 2006. — 248 с. — ISBN 5-02-034025-1

Вонкавыя спасылкі

• Gold»the essentials (анг.) [WebElements Periodic Table]
• Wolfram Alpha LLC. 2017. Wolfram|Alpha. http://www.wolframalpha.com/input/?i=Gold (access March 3, 2017). (анг.)
• Technical data for the element Gold in the Periodic Table (анг.)