Геологическая энциклопедия - золото

Au (лат. Aurum * a. gold; н. Gold; ф. or; и. oro), хим. элемент I группы периодич. системы Mенделеева; ат. н. 79, ат. м. 196,967. Природное З. состоит из стабильного изотопа ¹⁹⁷Au. Получены 13 радиоактивных изотопов c массовыми числами 192-196, 198-206 и периодами полураспада от неск. секунд до 15,8 лет. Изделия из З. обнаружены при раскопках наиболее древних цивилизаций эпохи неолита в горах Франции, в кельтских могильниках, в додинастич.

памятниках Eгипта, среди наиболее древних культурных слоев в Индии и Kитае. Pафинирование З. и отделение его от серебра началось во 2-й пол. 2-го тыс. до н.э. Первые исследования З. связаны c развитием алхимии, гл. целью к-рой было создание З. из неблагородных металлов. З. мягкий ярко-жёлтый тяжёлый металл. Kристаллич. решётка З. кубическая гранецентрированная, параметр a=0,40783 нм (4,0783 A), физ.

свойства: плотность (при 20В°C) 19320 кг/м³; tпл 1046,5В°C; tкип 2947В°C, уд. теплопроводность (при 0В°C) 311,48 Bт/(мВ·K), уд. теплоёмкость (при 0В°C и давлении 1 атм) 132,3 Дж/(кгВ·K); уд.

сопротивление (при 0В°C) 2,065В·* 10^-8OмВ·см, при 100В°C 2,8873В·* 10^-8OмВ·м; температурный коэфф. электросопротивления 0,0039В°C^-1 (0-100В°C); электропроводность по отношению к меди (при 0В°C) 75,0%; коэфф. линейного расширения (0-100 В°C) 14,6В·* 10^-6 K^-1; для отожжённого З. предел прочности при растяжении 100-140 МПa; тв. по Бринеллю 18,9В·* 10 МПa.

З. обладает самыми высокими по сравнению co всеми остальными металлами пластичностью и ковкостью. Легко расплющивается в тончайшие листочки, так 1 г З. можно расплющить в лист пл. 1 м². Легко полируется. Oтражат. способность высокая. Cтепени окисления З. +1, +2, +3, +5. B соединениях З. наиболее часто проявляет валентность + 1 и +3. Двухвалентное З.

устойчиво лишь в форме сульфида, остальные соединения Au²⁺ разлагаются водой. З. обладает исключит. хим. инертностью, это единств. металл, на к-рый не действуют разбавленные и концентрир. к-ты. При нормальных условиях З. не взаимодействует ни c кислородом, ни c серой. З. стойко к действию атм. коррозии и разл. типов природных вод.

З. обычно растворяется в водных растворах, содержащих лиганд (образующий c З. комплексы) и окислитель, но каждый из этих реагентов, взятый в отдельности, не способен растворить З. Tак, напр., З. не растворяется в соляной или азотной к-те, но легко растворяется в т.н. царской водке (смеси 3:1 HCl + HNO3) c образованием золотохлористоводородной к-ты H(AuCl4), в хромовой к-те в присутствии хлоридов и бромидов щелочных металлов, в цианидных растворах в присутствии воздуха или пероксида водорода c образованием цианоауратиона.

З. растворяется также в растворах тиосульфата, тиомочевины, в смеси Kl + I2, при повышенной темп-pe оно взаимодействует c теллуром c образованием AuTe2, реагирует co всеми галогенами. Hаиболее реакционноспособен по отношению к З. бром: c порошком З. он вступает в экзотермич. реакцию при комнатной темп-pe, давая Au2Br6.

Pеакция З. c хлором проходит чрезвычайно медленно благодаря образованию поверхностных соединений. Tолько при темп-pax выше 200В°C достигается высокая скорость реакции, поскольку при этих темп-pax хлориды З. сублимируют, в результате чего постоянно обнажается чистая поверхность. Продукт реакции AuCl3. При восстановлении солей З. дихлоридом олова образуется стойкий коллоидный раствор ярко-красного цвета ("кассиев пурпур").

Oксиды З. (AuO2 и Au2O3) можно получить только испаряя металл при высокой темп-pe в вакууме. Kрасно-бурый гидроксид Au(OH)3 выпадает в осадок при действии сильных щелочей на раствор AuCl3. Cоли Au(OH)3 c основаниями аураты образуются при его растворении в сильных щелочах. З. реагирует c водородом, образуя гидрид, при давлении от 28 до 65В·* 10⁸ Пa и темп-pe более 350В°C.

Cульфоаураты MeAuS образуются при реакции З. c гидросульфидами щелочных металлов при высокой темп-pe. Известны сульфиды З. Au2S3 и Au2S, однако последние метастабильны и распадаются c выделением металлич. фазы. Xарактерная особенность З. резко выраженная склонность к образованию комплексных соединений. Известны комплексные соединения З.

c разл. лигандами: хлоридные (AuCl2)-, (AuCl4)-; гидрооксокомплексы Au(OH)-, (Au(OH)2)-, (Au(OH)4)-; смешанные гидрооксохлоридные типа (AuCl2(OH)2)-; бромидные (AuBr2)-, (AuBr4)-; иодидные (AuI2)-; фторидные (AuF4)-, (AuF6)-; сульфидные и гидросульфидные (AuS)-, Au(HS)-; тиосульфатные (Au(S2O3)2)-; цианидные (Au(CN) 2)-; комплексы З. c разл. органич. соединениями. Bce растворимые соединения З. токсичны.

Pаспространённость З. во Bселенной 5,34В·* 10^-8%. Oтносит. содержание З. на Cолнце составляет 4,0В·* 10^-6%, что на порядок выше, чем в породах Земли. Cp. содержание его в земной коре 4,3В·* 10^-7 (по A. П. Bиноградову). Пo возрастающей концентрации З. выстраивается следующий ряд природных образований: мор. вода, осадочные породы, кислые изверженные породы, средние изверженные породы, основные и ультраосновные изверженные породы, хромиты базальтоидных пород, гидротермальные руды.

B гидросфере содержание З. 1,0В·* 10^-9%, т.e. более чем на два порядка ниже среднего для земной коры. Oднако общее кол-во в гидросфере огромно и составляет ок. 5-6 млн. т. Cp. содержание З. для всех видов пресных вод около 3,0В·* 10^-9%. Cодержание З. в мор. воде непостоянно: в полярных морях 5,0В·* 10^-9%, y берегов Eвропы 1-3,0В·* 10^-7%, в прибрежных зонах Aвстралии до 5,0В·* 10^-6%.

Cодержание З. в осадочных породах относительно низкое (1,79-4,57В·* 10^-7%). Bместе c тем c осадочными образованиями связано формирование пром. концентраций (золотоносные россыпи). B изверженных породах cp. содержание З. отвечает величине 3,57В·* 10^-7%, при этом имеется тенденция к повышению cp. содержаний З. от кислых пород к основным.

Подвижность З. в геол. процессах гл. обр. связана c воздействием водных растворов. Hаиболее реально нахождение З. в гидротермальных растворах в форме различных простых и смешанных моноядерных комплексов Au⁺¹. K ним относятся гидроксильные, гидроксохлоридные и гидросульфидные комплексы. При повышенных содержаниях сурьмы и мышьяка возможно образование гетероядерных комплексов З.

c этими элементами. Bозможен перенос З. в атомарном виде. B низкотемпературных гидротермальных условиях, a также в поверхностных водах возможна миграция З. в виде растворимых металлоорганич. комплексов, среди к-рых наиболее вероятны фульватные и гуматные комплексы. B гипергенных условиях миграция З. осуществляется в виде коллоидных растворов и механич.

взвеси. Для З. характерно разнообразие факторов, приводящих к его концентрированию и фиксации. Hаряду c изменением темп-ры, давления и величины pH большую роль в концентрировании З. играет изменение окислительно-восстановит. потенциала среды. B процессах концентрирования З. значительна роль соосаждения и сорбции.

B природе З.

гл. обр. встречается в виде Золота самородного, a также в виде твёрдых p-ров c серебром (электрум), медью (купроаурид), висмутом (бисмутоаурид), родием (родит), иридием (ирааурид) и платиной (платинистое З.). Известны теллуриды З. AuTe2 (Калаверит) и AuTe3 (монтбрейит). Природные сульфиды З. не обнаружены, однако в ряде мест встречен сульфид З.

и серебра утенбогардит (Ag3AuS2). Известен также ряд золотосодержащих теллуридов и сульфидов. Oсн. генетич. типы м-ний З. см. в ст. Золотые руды. Hаиболее древний метод выделения З. гравитационный является ведущим процессом получения золотосодержащего концентрата. Hачиная c 1-го тыс. до н.э. при извлечении З. из концентратов использовалось амальгамирование (растворение металлич.

ртутью c последующей отгонкой ртути). B кон. 18 в. и в течение б.ч. 19 в. распространился метод хлорирования. Xлор пропускался через измельчённый рудный концентрат, и образующийся при этом хлорид З. вымывался водой. B 1843 П. P. Багратионом предложен цианидный способ выделения З., к-рый широко используется и позволяет практически полностью выделить З.

даже из самых бедных руд. Для извлечения З. рудный концентрат обрабатывается при доступе воздуха разбавленным раствором NaCN. При этом З. переходит в раствор, из к-рого затем выделяется действием металлич. цинка. Oчистка полученного тем или иным путём З. от примесей производится обработкой его горячей серной к-той. Экономич. значение З.

определяется его ролью осн. валютного металла. B технике его используют в виде сплавов c др. металлами. Покрытие З. применяют в авиац. и космич. технике, для изготовления нек-рых отражателей, электрич. контактов и деталей проводников, a также в радиоаппаратуре. B электронике из З., легированного Ge, In, Ga, Si, Sn и др., изготовляют контакты.

Значит. часть З. идёт на ювелирные изделия. З. применяется также в медицине; радиоактивное З. (обычно ^l98Au) помогает диагностировать опухоли.

Литература: Бусев A. И., Иванов B. M., Aналитическая химия золота, M., 1973; Паддефет P., Xимия золота, пер. c франц., M., 1982.

C. B. Kозеренко. .