Золото

Периодическая система хим. элементов Менделеева

Золото (лат. Aurum), Au, химический элемент 1 группы периодической системы Менделеева; атомный номер 79, атомная масса 196,9665; тяжёлый металл жёлтого цвета. Состоит из одного устойчивого изотопа ¹⁹⁷Au.

Историческая справка. З. было первым металлом, известным человеку. Изделия из З. найдены в культурных слоях эпохи неолита (5-4-е тыс. до н. э.). В древних государствах - Египте, Месопотамии, Индии, Китае добыча З., изготовление украшений и др. предметов из него существовали за 3-2 тыс. до н. э. З. часто упоминается в Библии, "Илиаде", "Одиссее" и др. памятниках древней литературы. Алхимики называли З. "царём металлов" и обозначали его символом Солнца ; открытие способов превращения неблагородных металлов в З. было главной целью алхимии.

О развитии добычи З. см. Золотодобывающая промышленность, Благородные металлы.

Распространённость в природе. Среднее содержание З. в литосфере составляет 4,3·10^-7% по массе. В магме и магматических породах З. рассеяно, но из горячих вод в земной коре образуются гидротермальные месторождения З., имеющие важное промышленное значение (кварцевые золотоносные жилы и др.). В рудах З. в основном находится в свободном (самородном) состоянии (см. Золото самородное) и лишь очень редко образует минералы с селеном, теллуром, сурьмой, висмутом. Пирит и др. сульфиды часто содержат примесь З., которое извлекают при переработке медных, полиметаллических и др. руд.

В биосфере З. мигрирует в комплексе с органическими соединениями и механическим путём в речных взвесях. 1 л морской и речной воды содержит около 4·10^-9 г З. На участках золоторудных месторождений подземные воды содержат З. приблизительно 10^-6 г/л. Оно мигрирует в почвах и оттуда попадает в растения; некоторые из них концентрируют З., например хвощи, кукуруза. Разрушение эндогенных месторождений З. приводит к образованию россыпей З., имеющих промышленное значение. З. добывается в 41 стране; его основные запасы сосредоточены в СССР, ЮАР и Канаде.

Физические и химические свойства. З. - мягкий, очень пластичный, тягучий металл (может быть проковано в листки толщиной до 8·10^-5 мм, протянуто в проволоку, 2 км которой весят 1 г),хорошо проводит тепло и электричество, весьма стойко против химических воздействий. Кристаллическая решётка З. гранецентрированная кубическая, а = 4,704 A. Атомный радиус 1,44 A, ионный радиус Au¹⁺ 1,37 A. Плотность (при 20°C) 19,32 г/см³, t_пл 1064,43°C, t_kип 2947°C; термический коэффициент линейного расширения 14,2·10^-6 (0-100°C); удельная теплопроводность 311,48 вт/(м·К) [0,744 кал/см (сек·°C]; удельная теплоёмкость 132,3 дж/(кг·К) [0,0316кал/г·°C] (при 0?-100°C); удельное электросопротивление 2,25·10^-8ом (м (2,25·10^-6 ом (см) (при 20°C); температурный коэффициент электросопротивления 0,00396 (0-100°C). Модуль упругости 79·103Мн/м² (79·10²кгс/мм²),для отожжённого З. предел прочности при растяжении 100-140 Мн/м² (10-14 кгс/мм²), относительное удлинение 30-50%, сужение площади поперечного сечения 90%. После пластической деформации на холоду предел прочности повышается до 270-340 Мн/м² (27-34 кгс/мм²). Твёрдость по Бринеллю 180 Мн/м² (18 кгс/мм²) (для З. отожжённого около 400 °C).

Конфигурация внешних электронов атома З. 5d¹⁰ 6s¹. В соединениях З. имеет валентности 1 и 3 (известны комплексные соединения, в которых З. 2-валентно). С неметаллами (кроме галогенов) З. не взаимодействует. С галогенами З. образует галогениды, например 2Au + 3Cl₂ =2AuC13. В смеси соляной и азотной кислот З. растворяется, образуя золотохлористоводородную кислоту H [AuCl₄]. В растворах цианида натрия NaCN (или калия KCN) при одновременном доступе кислорода З. превращается в цианоаурат (I) натрия 2Na [Au (CN)₂]. Эта реакция, открытая в 1843 П. Р. Багратионом, получила практическое применение только в конце 19 в. (см. Цианирование). Для З. характерна лёгкая восстановимость его из соединений до металла и способность к комплексообразованию. Существование закиси З., т. е. оксида З. (I) Au₂O, сомнительно. Хлорид З. (I) AuCl получается при нагревании хлорида З. (III): AuC1₃ = AuCl + C1₂.

Хлорид З. (III) AuC1₃ получается действием хлора на порошок или тонкие листочки З. при 200 °C. Красные иглы AuC1₃ дают с водой коричнево-красный раствор комплексной кислоты: AuC1₃ +Н₂О=Н₂[AuOC13].

При осаждении раствора AuC1₃ едкой щёлочью выпадает амфотерная жёлто-коричневая гидроокись З.(III) Au (OH)₃ c преобладанием кислотных свойств; поэтому её называют золотой кислотой, а её соли - ауратами (III). При нагревании гидроокись З. (III) превращается в окись З. Au₂O₃, которая выше 220? разлагается по реакции:

2Au₂O₃ = 4Au + 3O₂.

При восстановлении солей З. хлоридом олова (II) 2AuC1₃ + 3SnCl₂ = 3SnCl₄ + 2Au

образуется весьма стойкий пурпуровый коллоидный раствор З. (кассиев пурпур); это используется в анализе для обнаружения З. Количественное определение З. основано на его осаждении из водных растворов восстановителями (FeSO₄, H₂SO₃, H₂C₂O₄ и др.) или на применении пробирного анализа.

Получение З. и его аффинаж. Из россыпных месторождений З. можно извлечь отмучиванием, основанным на большой разности плотностей З. и пустой породы. Этот способ, применявшийся уже в глубокой древности, сопряжён с большими потерями. Он уступил место амальгамации (известной уже в 1 в. до н. э. и применявшейся в Америке начиная с 16 в.) и цианированию, получившему широкое распространение в Америке, Африке и Австралии в 1890-х гг. В конце 19 - начале 20 вв. основным источником З. стали коренные месторождения. Золотоносную породу сначала подвергают дроблению и обогащению. Из полученного концентрата извлекают З. раствором цианида калия или натрия. Из раствора комплексного цианида осаждают З. цинком; при этом выпадают и примеси. Для очистки (аффинажа) З. электролизом (способ Э. Вольвилла, 1896) аноды, отлитые из нечистого З., подвешивают в ванне, содержащей солянокислый раствор AuC1₃, катодом служит лист чистого З. При прохождении тока примеси выпадают в осадок (анодный ил, шлам), а на катоде отлагается З. чистотой не менее 99,99%.

Применение. З. в условиях товарного производства выполняет функцию денег (см. раздел Экономическое значение). В технике З. применяют в виде сплавов с др. металлами, что повышает прочность и твёрдость З. и позволяет экономить его (см. Золотые сплавы).Содержание З. в сплавах, применяемых для изготовления ювелирных изделий, монет, медалей, полуфабрикатов зубопротезного производства и т.д., выражают пробой (см. Проба благородных металлов, Ювелирные сплавы); обычно добавкой служит медь (т. н. лигатура). В сплаве с платиной З. используется в производстве химически стойкой аппаратуры, в сплаве с платиной и серебром - в электротехнике. Соединения З. используют в фотографии (тонирование).

? С. А. Погодин.

З. в искусстве. З. применяется с древнейших времён в ювелирном искусстве (украшения, культовая и дворцовая утварь и т.д.), а также для золочения. Благодаря своей мягкости, ковкости, способности тянуться З. поддаётся особо тонкой обработке чеканкой, литьём, гравировкой. З. используют для создания разнообразных декоративных эффектов (от глади жёлтой полированной поверхности с плавными переливами световых бликов до сложных фактурных сопоставлений с богатой светотеневой игрой), а также для выполнения тончайшей филиграни. З., часто окрашенное примесями др. металлов в различные цвета, применяется в сочетании с драгоценными и поделочными камнями, жемчугом, эмалью, чернью.

В медицине препараты З. используют в виде взвеси в масле (отечественный препарат кризанил, зарубежный - миокризин) или водорастворимых препаратов (зарубежные - санкризин и солганал) для инъекций при лечении хронических ревматических артритов, эритематозной красной волчанки, часто в сочетании с гормональными и др. препаратами. Препараты З. нередко вызывают побочные явления (повышение температуры тела, раздражение кишечника, почек и др.). Противопоказания к применению препаратов З.: тяжёлые формы туберкулёза, сахарный диабет, заболевания сердечно-сосудистой системы, печени, почек, крови.

Радиоактивное З. (чаще ¹⁹⁸Au) вводят в ткани в виде штифтов, гранул и т.п. - для гамма-терапии и в виде коллоидных растворов - для бета-терапии. Его применяют при лечении опухолей, обычно в сочетании с хирургическим и медикаментозным лечением, а также с диагностическими целями - в виде коллоидных растворов при исследовании ретикуло-эндотелиальной системы, печени, селезёнки и др. органов.

Лит.: Плаксин И. Н., Золото, в кн.: Краткая химическая энциклопедия, т. 2, М., 1966; Реми Г., Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 2, М., 1966, с. 439-451; Ullmanns Enzykiopadie dertechnischen Chemie, 3 Aufl., Bd 8, Munch. - B., 1957, S. 253-307; Магакьян И. Г., Рудные месторождения, 2 изд., Ер., 1961; Русское золотое и серебряное дело 15-20 веков, М., 1967 (библ. с. 289-93); Rosenberg М., Geschichte der Goldschmiedekunst auf technischer Grundlage, Fr./M., 1918.

Экономическое значение. З. в условиях товарного производства выполняет функцию всеобщего эквивалента. "Первая функция золота состоит в том, чтобы доставить товарному миру материал для выражения стоимости, т. е. для того, чтобы выразить стоимости товаров как одноименные величины, качественно одинаковые и количественно сравнимые" (Маркс К., в кн.: Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 23, с. 104). Выражая стоимость всех др. товаров, З. в качестве всеобщего эквивалента приобретает особую потребительную стоимость, становится деньгами. "Золото и серебро по природе своей не деньги, но деньги по своей природе - золото и серебро" (Маркс К., там же, т. 13, с. 137). Товарный мир выделил З. в качестве денег потому, что оно обладает наилучшими для денежного товара физическими и химическими свойствами: однородностью, делимостью, сохраняемостью, портативностью (большой стоимостью при небольших объёме и весе), легко поддаётся обработке. Значительное количество З. применяется для изготовления монет или в форме слитков хранится в качестве золотого запаса центральных банков (государства). З. широко используется для промышленного потребления (в радиоэлектронике, приборостроении и др. прогрессивных отраслях), а также как материал для изготовления ювелирных изделий.

Первоначально З. употреблялось исключительно для выделки украшений, затем оно стало служить средством сбережения и накопления богатств, а также обмена (сначала в форме слитков). В качестве денег З. использовалось ещё за 1500 лет до н. э. в Китае, Индии, Египте и государствах Месопотамии, а в Древней Греции - в 8-7 вв. до н. э. В Лидии, богатой месторождениями З., в 7 в. до н. э. началась чеканка первых в истории монет. Имя лидийского царя Креза (правил около 560-546 до н. э.) стало синонимом несметного богатства. На территории СССР (в Армении) монеты из З. Чеканились в 1 в. до н. э. Но в древности и в средние века З. не являлось основным валютным металлом. Наряду с ним функции денег выполняли медь и серебро.

Погоня за З., страсть к обогащению были причинами многочисленных колониальных и торговых войн, в эпоху Великих географических открытий толкали на поиски новых земель. Поток драгоценных металлов в Европу после открытия Америки явился одним из источников первоначального накопления капитала. До середины 16 в. из Нового Света в Европу ввозилось преимущественно З. (97-100% ввозимого металла), а со 2-й трети 16 в., после открытия богатейших месторождений серебра в Мексике и Перу - преимущественно серебро (85-99%). В России в начале 19 в. стали разрабатываться новые месторождения З. на Урале и в Сибири, и в течение трёх десятилетий страна занимала первое место в мире по его добыче. В середине 19 в. были открыты богатые месторождения З. в США (Калифорния) и Австралии, в 1880-х гг. - в Трансваале (Южная Африка). Развитие капитализма, расширение межконтинентальной торговли усилили спрос на денежные металлы, и, хотя добыча З. возросла, во всех странах наряду с З. в качестве денег ещё продолжало широко использоваться серебро. В конце 19 в. произошло резкое снижение стоимости серебра вследствие совершенствования способов его добычи из полиметаллических руд. Рост мировой добычи З. и особенно прилив его в Европу и США из Австралии и Африки ускорили вытеснение обесценившегося серебра и создали условия для перехода большинства стран к монометаллизму (золотому) в его классической форме золотомонетного стандарта (см. Золотой стандарт). Первой к золотому монометаллизму перешла в конце 18 в. Великобритания. К начальник 20 в. золотая валюта утвердилась в большинстве стран мира.

Отражая отношения людей в условиях стихийного товарного производства, власть З. выступает на поверхности явлений как отношение вещей, кажется натуральным внутренним свойством З. и порождает золотой и денежный фетишизм (см. Деньги, Товарный фетишизм). Страсть к накоплению золотых богатств растет безгранично, толкает на чудовищные преступления. Особенно возрастает власть З. при капитализме, когда товаром становится рабочая сила. Образование при капитализме мирового рынка расширило сферу обращения З. и сделало его мировыми деньгами.

В период общего кризиса капитализма подрывается золотой стандарт. Во внутреннем обращении капиталистических стран господствующими становятся бумажные деньги и неразменные на З. банкноты. Ограничиваются или вовсе запрещаются вывоз З. и его купля-продажа. В связи с этим З. перестаёт выполнять функции средства обращения и средства платежа, но, выступая идеально как мера стоимости, а также сохраняя значение средства образования сокровищ и мировых денег, остаётся базой денежных систем и главным средством окончательного урегулирования взаимных денежных требований и обязательств капиталистических стран. Размеры запасов З. - важный показатель устойчивости капиталистических валют и экономического потенциала отдельных стран (см. также Золотой запас, Золотовалютные резервы). Купля-продажа З. для промышленного потребления, а также и для частной тезаврации (накопления) осуществляется на специальных рынках золота (см. Рынки золота). Выпадение З. из свободного межгосударственного рыночного оборота вызвало сокращение его доли в валютной системе капиталистического мира и, прежде всего, в валютных резервах капиталистических стран (с 89% в 1913 до 71% в 1928, 69% в 1958 и 55% в 1969). Всё более значительная часть вновь добываемого З. поступает для тезаврации и промышленного использования (в современной химической промышленности, для ракетостроения, космической техники). Так, за 1960-70 частная тезаврация З. возросла в 3,3 раза, его промышленное и ювелирное использование почти в 2,3 раза, золотые запасы капиталистических стран сохранились практически на одном уровне (41 млрд. долл.). (О добыче З. в капиталистических странах см. в ст. Золотодобывающая промышленность.)

В условиях социалистической экономики З. также является всеобщим эквивалентом, выступая мерой стоимости и масштабом цен. С 1 января 1961 золотое содержание советского рубля установлено в 0,987412 г чистого З. Это же количество З. Положено в основу переводного рубля - международной социалистической валюты стран - членов СЭВ. На мировом социалистическом рынке З. выполняет функцию мировых денег.

Лит.: Михалевский Ф. И., Золото в период мировых войн, [М.], 1945; его же, Золото в системе капитализма после второй мировой войны, М., 1952; Борисов С. М., Золото в экономике современного капитализма, М., 1968.