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.
| |||||||||||||
| 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 | |||||||||||||
| |||||||||||||
Здабыча золата рэдагаваць
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:[1]
| Краіна | 2007 г | 2008 г | 2016 г[2] | 2019 г[3] |
|---|---|---|---|---|
| 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 рэдагаваць
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 рэдагаваць
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 рэдагаваць
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 рэдагаваць
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 рэдагаваць
Ажыцьцяўляецца дзеяньнем 10% раствору лугу на растворы соляў золата з наступным асаджэньнем афінажнага золата на алюмін з гарачага раствору гідраксыду.
Прымяненьне рэдагаваць
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 рэдагаваць
Крыніцы рэдагаваць
- ^ MINERAL COMMODITY SUMMARIES 2009
- ^ Gold Commodity Summary 2017
- ^ GOLD (анг.) Mineral Commodity Summaries. U.S. Geological Survey. Праверана 31 жніўня 2020 г.
Літаратура рэдагаваць
- 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 рэдагаваць
- 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.)