ทองในสัญลักษณ์เคมี ทองทำปฏิกิริยากับสารอะไร? คุณสมบัติทางกายภาพของโลหะมีค่า

คุณสมบัติทางเคมีอันเป็นเอกลักษณ์ของทองคำทำให้ทองคำมีความพิเศษในหมู่โลหะที่ใช้บนโลก ทองคำเป็นที่รู้จักของมนุษยชาติมาตั้งแต่สมัยโบราณ ตั้งแต่สมัยโบราณมีการใช้เป็นเครื่องประดับนักเล่นแร่แปรธาตุพยายามแยกโลหะมีค่าออกจากสารที่มีเกียรติน้อยกว่าอื่น ๆ ปัจจุบันความต้องการมันเพิ่มขึ้นเท่านั้น ใช้ในอุตสาหกรรม ยา และเทคโนโลยี นอกจากนี้ ยังถูกซื้อโดยทั้งรัฐและเอกชน โดยใช้เป็นโลหะเพื่อการลงทุน

คุณสมบัติทางเคมีของ “ราชาแห่งโลหะ”

สัญลักษณ์ Au ใช้เพื่อแสดงถึงทองคำ นี่คือคำย่อของชื่อละตินของโลหะ - Aurum ในตารางธาตุของเมนเดเลเยฟ มีเลข 79 และอยู่ในหมู่ 11 ลักษณะเป็นโลหะสีเหลือง ทองคำอยู่ในกลุ่มเดียวกันกับทองแดง เงิน และเรินต์เกเนียม แต่คุณสมบัติทางเคมีของมันใกล้เคียงกับโลหะในกลุ่มแพลตตินัมมากกว่า

ความเฉื่อยเป็นคุณสมบัติสำคัญขององค์ประกอบทางเคมีนี้ ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากค่าศักย์ของอิเล็กโทรดมีค่าสูง ภายใต้สภาวะมาตรฐาน ทองคำจะไม่ทำปฏิกิริยากับสิ่งใดเลยนอกจากปรอท ด้วยเหตุนี้ องค์ประกอบทางเคมีจึงก่อตัวเป็นอะมัลกัม ซึ่งสลายตัวได้ง่ายเมื่อถูกความร้อนถึงเพียง 750 องศาเซลเซียส

คุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบนั้นทำให้สารประกอบอื่นมีอายุสั้นเช่นกัน คุณสมบัตินี้ถูกใช้อย่างแข็งขันในการสกัดโลหะมีค่า ปฏิกิริยาของทองคำจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อมีความร้อนสูงเท่านั้น ตัวอย่างเช่นสามารถละลายในน้ำคลอรีนหรือโบรมีนสารละลายแอลกอฮอล์ของไอโอดีนและแน่นอนในน้ำกัดทองซึ่งเป็นส่วนผสมของกรดไฮโดรคลอริกและกรดไนตริกในสัดส่วนที่แน่นอน สูตรทางเคมีสำหรับปฏิกิริยาของสารประกอบดังกล่าวคือ: 4HCl + HNO 3 + Au = H (AuCl 4) + NO + 2H 2

เคมีของทองคำเป็นเช่นนั้นเมื่อถูกความร้อนก็สามารถทำปฏิกิริยากับฮาโลเจนได้ ในการสร้างเกลือทองคำ องค์ประกอบทางเคมีนี้จะต้องลดลงจากสารละลายที่เป็นกรด ในกรณีนี้เกลือจะไม่ตกตะกอน แต่จะละลายเป็นของเหลวทำให้เกิดสารละลายคอลลอยด์ที่มีสีต่างกัน

แม้ว่าทองคำจะไม่เกิดปฏิกิริยาเคมีกับสารต่างๆ แต่ในชีวิตประจำวันคุณไม่ควรปล่อยให้ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากทองคำทำปฏิกิริยากับปรอท คลอรีน และไอโอดีน สารเคมีในครัวเรือนหลายชนิดก็ไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับผลิตภัณฑ์โลหะมีค่า

ความจริงก็คือเครื่องประดับใช้โลหะผสมทองกับโลหะอื่น ๆ และสารต่าง ๆ ที่ทำปฏิกิริยากับสิ่งสกปรกเหล่านี้อาจทำให้เกิดความเสียหายต่อความงามของผลิตภัณฑ์อย่างไม่อาจแก้ไขได้ หากคุณให้ความร้อนแก่ทองคำที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 องศาเซลเซียส ฟิล์มออกไซด์จะมีความหนาหนึ่งในล้านมิลลิเมตรจะปรากฏขึ้นบนพื้นผิว

คุณสมบัติอื่นๆ ของโลหะมีค่า

ทองคำเป็นหนึ่งในโลหะที่หนักที่สุดที่รู้จัก ความหนาแน่นของมันคือ 19.3 g/cm3 ลิ่มน้ำหนัก 1 กิโลกรัมมีขนาดเล็กมาก 8x4x1.8 เซนติเมตร นี่คือขนาดมาตรฐานของทองคำแท่งของธนาคารที่มีน้ำหนักเท่านี้ เทียบได้กับขนาดของบัตรเครดิตทั่วไปถึงแม้แถบจะหนากว่าเล็กน้อยก็ตาม

มีธาตุเพียงไม่กี่ชนิดที่หนักกว่าทองคำ ได้แก่ พลูโทเนียม ออสเมียม อิริเดียม แพลทินัม และรีเนียมแต่เนื้อหาในเปลือกโลกแม้จะนำมารวมกันก็ยังน้อยกว่าโลหะมีค่านี้มาก นอกจากนี้ พลูโตเนียม (สัญลักษณ์ทางเคมี Pu อย่าสับสนกับ Pt - นี่คือสัญลักษณ์ของแพลตตินัม) ยังเป็นองค์ประกอบกัมมันตภาพรังสี

องค์ประกอบทางเคมีของทองคำมีคุณสมบัติทางกายภาพ ดังนั้นคุณสมบัติหลักของโลหะที่ทำให้มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ได้แก่ :

1. ความอ่อนตัว, ความเป็นพลาสติก, ความเหนียว มันง่ายมากที่จะแบนหรือยืด ดังนั้นจากทองคำเพียง 1 กรัมคุณจะได้ลวดยาว 3 กิโลเมตร และพื้นที่แผ่นบางที่ได้จาก 1 กิโลกรัมจะเท่ากับ 530 ตารางเมตร แผ่นฟอยล์สีทองบางเฉียบเรียกว่า "แผ่นทองคำเปลว" ครอบคลุมถึงโดมโบสถ์และการตกแต่งภายในพระราชวัง เนื่องจากความเป็นพลาสติก ทำให้โลหะสีเหลืองจำนวนเล็กน้อยสามารถครอบคลุมพื้นที่ขนาดยักษ์ได้
2. ความนุ่มนวล ทองเกรดสูงมีความนุ่มมากจนสามารถเกิดรอยขีดข่วนได้ง่ายแม้จะใช้เล็บมือก็ตาม นี่คือเหตุผลว่าทำไมทองคำแท่งในขวดจึงขายในบรรจุภัณฑ์พลาสติกปิดผนึก หากสังเกตเห็นรอยขีดข่วนเล็ก ๆ แม้แต่จุดเดียวก็ถือว่ามีข้อบกพร่อง เพื่อให้ทองคำมีความคงทนมากขึ้น จึงมีการเติมโลหะอื่น ๆ เข้าไปเมื่อสร้างผลิตภัณฑ์ สถานที่แห่งนี้ทำให้ราชาแห่งโลหะได้รับความนิยมอย่างสูงในอุตสาหกรรมอัญมณี
3. การนำไฟฟ้าสูง เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีนี้ ทองคำจึงมีมูลค่าสูงในด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและอุตสาหกรรม มีเพียงเงินและทองแดงเท่านั้นที่นำไฟฟ้าได้ดีกว่ามัน ในเวลาเดียวกันทองคำแทบจะไม่ร้อนขึ้น: ในแง่ของการนำความร้อน เพชร เงิน และทองแดงจะสูงกว่ามัน เมื่อรวมกับคุณสมบัติต้านทานการเกิดออกซิเดชันแล้ว ทองคำจึงเป็นสารในอุดมคติสำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์
4. การสะท้อนของแสงอินฟราเรด การเคลือบที่บางที่สุดบนกระจกจะไม่ส่งผ่านรังสีอินฟราเรด ทำให้ส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมหายไป คุณสมบัตินี้ถูกใช้อย่างแข็งขันในอวกาศเมื่อจำเป็นเพื่อปกป้องดวงตาของนักบินอวกาศจากอันตรายของดวงอาทิตย์ การฉีดพ่นมักใช้ในระบบกระจกของอาคารสูงเพื่อลดต้นทุนของห้องทำความเย็น
5. ทนต่อการกัดกร่อนและออกซิเดชั่น แท่งโลหะที่เก็บไว้ตามกฎจะไม่ได้รับอิทธิพลทางเคมีใด ๆ แม้ว่าจะสัมผัสกับอากาศก็ตาม ดังนั้นการเก็บรักษาทองคำไว้มากขึ้นจึงทำให้ได้รับความนิยมอย่างสูง

วิธีการขุดทอง

ทองคำเป็นองค์ประกอบที่ค่อนข้างหายากบนโลก เนื้อหาในเปลือกโลกอยู่ในระดับต่ำ ส่วนใหญ่พบในรูปแบบของ placers ในสภาพพื้นเมืองหรือในรูปของแร่และบางครั้งก็เกิดขึ้นในรูปของแร่ธาตุ บางครั้งทองคำจะถูกขุดขึ้นมาเป็นผลพลอยได้ในการพัฒนาแร่ทองแดงหรือแร่โพลีเมทัลลิก

มนุษยชาติรู้หลายวิธีในการสกัดโลหะมีตระกูลนี้ วิธีที่ง่ายที่สุดคือการชะล้างนั่นคือการแยกแร่ทองคำออกจากหินเสียโดยใช้กระบวนการทางเทคนิคพิเศษอย่างไรก็ตาม วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการสูญเสียจำนวนมาก เนื่องจากเทคโนโลยีนี้ยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบ วิธีการสกัดแร่ทองคำเชิงกลถูกแทนที่ด้วยเคมี นักเล่นแร่แปรธาตุและหลังจากนั้นนักเคมีได้รับวิธีการมากมายในการแยกโลหะที่ต้องการออกจากหินซึ่งเป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุด:

• การควบรวมกิจการ;
• ไซยาไนด์;
• กระแสไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้าซึ่งค้นพบในปี พ.ศ. 2439 โดย E. Wohlwill แพร่หลายในอุตสาหกรรม สาระสำคัญอยู่ที่ความจริงที่ว่าแอโนดที่ประกอบด้วยสารที่ประกอบด้วยทองคำจะถูกวางในอ่างที่มีสารละลายกรดไฮโดรคลอริก แผ่นทองคำบริสุทธิ์ถูกใช้เป็นแคโทด ในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส (ผ่านกระแสผ่านแคโทดและแอโนด) สารที่ต้องการจะถูกสะสมบนแคโทดและสิ่งสกปรกทั้งหมดจะตกตะกอน ดังนั้นคุณสมบัติทางเคมีของโลหะมีค่าจึงช่วยให้ได้โลหะมีค่าในระดับอุตสาหกรรมโดยไม่มีการสูญเสียใดๆ

โลหะผสมกับโลหะอื่น ๆ

โลหะผสมมีตระกูลถูกสร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์สองประการ:

1. เปลี่ยนคุณสมบัติทางกลของทองคำ ทำให้มีความแข็งแกร่งขึ้น หรือในทางกลับกัน เปราะและอ่อนตัวได้มากขึ้น
2. ประหยัดปริมาณสำรองโลหะมีค่า

การเติมทองคำหลายอย่างเรียกว่าโลหะผสม สีและคุณสมบัติของโลหะผสมขึ้นอยู่กับสูตรทางเคมีของส่วนประกอบ ดังนั้นเงินและทองแดงจึงเพิ่มความแข็งของโลหะผสมได้อย่างมากซึ่งทำให้สามารถใช้ทำเครื่องประดับได้ แต่ตะกั่ว แพลทินัม แคดเมียม บิสมัท และองค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ จะทำให้โลหะผสมเปราะมากขึ้น อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ มักใช้ในการผลิตเครื่องประดับที่มีราคาแพงที่สุด เนื่องจากสีของผลิตภัณฑ์เปลี่ยนไปอย่างมาก โลหะผสมที่พบมากที่สุด:

• ทองคำเขียว - โลหะผสมของทองคำ 75% เงิน 20% และอินเดียม 5%
• ทองคำขาวคือโลหะผสมของทองคำและแพลทินัม (ในอัตราส่วน 47:1) หรือทองคำ แพลเลเดียม และเงินในอัตราส่วน 15:4:1
• ทองคำแดง - โลหะผสมของทองคำ (78%) และอลูมิเนียม (22%);
• ในอัตราส่วน 3:1 (ที่น่าสนใจคือโลหะผสมในสัดส่วนอื่น ๆ จะกลายเป็นสีขาว และโลหะผสมเหล่านี้เรียกตามคำทั่วไปว่า "อิเล็กตรอน")

กำหนดตัวอย่างขึ้นอยู่กับปริมาณทองคำในโลหะผสม มีหน่วยเป็น ppm และระบุด้วยตัวเลขสามหลัก ปริมาณของโลหะที่ต้องการในโลหะผสมแต่ละชนิดได้รับการควบคุมโดยรัฐอย่างเข้มงวด ในรัสเซียยอมรับอย่างเป็นทางการเพียง 5 ตัวอย่างเท่านั้น: 375, 500, 585, 750, 958, 999 ตัวเลขตัวอย่างหมายความว่านี่คือจำนวนทองคำที่มีอยู่ในการวัดต่อโลหะผสม 1,000 การวัด

กล่าวอีกนัยหนึ่ง แท่งหรือผลิตภัณฑ์ 585 กะรัตประกอบด้วยทองคำ 58.5% ทองคำมาตรฐานสูงสุด 999 ถือว่าบริสุทธิ์ เคมีเท่านั้นที่ใช้ตามความต้องการเนื่องจากโลหะนี้เปราะบางและอ่อนเกินไป มาตรฐาน 750 เป็นที่นิยมที่สุดในอุตสาหกรรมจิวเวลรี่ ส่วนประกอบหลักคือเงิน ทองแดง แพลทินัม สินค้าต้องมีเครื่องหมาย - ป้ายดิจิตอลระบุตัวอย่าง

ทอง (องค์ประกอบทางเคมี) ทอง (องค์ประกอบทางเคมี)

GOLD (lat. ออรั่ม ) , Au (ออกเสียงว่า "ออรัม") องค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอม 79 มวลอะตอม 196.9665 รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ มีไอโซโทปเสถียรในธรรมชาติ 197 Au โครงร่างของเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกและชั้นนอกชั้นนอก 5 ส 2 พี 6 ง 10 6ส 1. ตั้งอยู่ในหมู่ IB และคาบที่ 6 ของตารางธาตุ จัดอยู่ในกลุ่มโลหะมีตระกูล สถานะออกซิเดชัน 0, +1, +3, +5 (วาเลนต์ตั้งแต่ I, III, V)
รัศมีโลหะของอะตอมทองคำคือ 0.137 นาโนเมตร รัศมีของ Au + ไอออนคือ 0.151 นาโนเมตรสำหรับพิกัดหมายเลข 6 ไอออน Au 3+ คือ 0.084 นาโนเมตร และ 0.099 นาโนเมตรสำหรับหมายเลขพิกัด 4 และ 6 พลังงานไอออไนเซชัน Au 0 - Au + - Au 2+ - Au 3 + มีค่าเท่ากับ 9.23, 20.5 และ 30.47 eV ตามลำดับ อิเลคโตรเนกาติวีตี้ตามแนวคิดของพอลลิง (ซม.พอลลิ่ง ลินัส) 2,4.
อยู่ในธรรมชาติ
ปริมาณในเปลือกโลกอยู่ที่ 4.3·10–7% โดยมวล ในน้ำทะเลและมหาสมุทรจะมีน้อยกว่า 5·10–6% มก./ลิตร หมายถึงองค์ประกอบที่กระจัดกระจาย รู้จักแร่ธาตุมากกว่า 20 ชนิด โดยแร่ธาตุหลักคือทองคำพื้นเมือง (อิเล็กตรัม, ถ้วยรัส, แพลเลเดียม, ทองคำบิสมัท) นักเก็ตขนาดใหญ่นั้นหายากมากและตามกฎแล้วจะมีชื่อส่วนตัว สารประกอบทางเคมีของทองคำนั้นหาได้ยากในธรรมชาติ โดยส่วนใหญ่เป็นเทลลูไรด์ - แคลเวอร์ไรต์ AuTe 2, krennerite (Au,Ag)Te 2 และอื่นๆ ทองคำอาจมีอยู่เป็นสิ่งเจือปนในแร่ธาตุซัลไฟด์หลายชนิด: ไพไรต์ (ซม.ไพไรต์), chalcopyrite (ซม.ชาลโคไพไรต์), สฟาเลอไรต์ (ซม.สฟาเลไรต์)และคนอื่น ๆ.
วิธีการวิเคราะห์ทางเคมีสมัยใหม่ทำให้สามารถตรวจจับการมีอยู่ของ Au ในปริมาณเล็กน้อยในสิ่งมีชีวิตในพืชและสัตว์ ในไวน์และคอนญัก ในน้ำแร่ และในน้ำทะเล
ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ
ทองคำเป็นที่รู้จักของมนุษยชาติมาตั้งแต่สมัยโบราณ บางทีนี่อาจเป็นโลหะชิ้นแรกที่มนุษย์คุ้นเคย มีหลักฐานการทำเหมืองทองคำและการผลิตผลิตภัณฑ์จากทองคำในอียิปต์โบราณ (4100-3900 ปีก่อนคริสตกาล) อินเดียและอินโดจีน (2000-1500 ปีก่อนคริสตกาล) ซึ่งใช้เพื่อสร้างรายได้ เครื่องประดับราคาแพง และงานศิลปะ . ลัทธิและศิลปะ
ใบเสร็จ
แหล่งที่มาของทองคำสำหรับการผลิตทางอุตสาหกรรมคือแร่และทรายของตัววางและแหล่งสะสมของทองคำปฐมภูมิ ซึ่งมีปริมาณทองคำอยู่ที่ 5-15 กรัมต่อตันของวัสดุต้นทาง ตลอดจนผลิตภัณฑ์ขั้นกลาง (0.5-3 กรัม/ตัน) ของตะกั่ว สังกะสี ทองแดง ยูเรเนียม และอุตสาหกรรมอื่นๆ
กระบวนการรับทองคำจากตัววางนั้นขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความหนาแน่นของทองคำและทราย ด้วยการใช้กระแสน้ำอันทรงพลัง หินที่มีทองคำที่ถูกบดขยี้จะถูกถ่ายโอนไปยังสถานะที่ลอยอยู่ในน้ำ เยื่อกระดาษที่ได้จะไหลลงมาตามระนาบเอียงในเครื่องขุด ในกรณีนี้ อนุภาคทองคำที่หนักจะเกาะตัว และเม็ดทรายจะถูกน้ำพัดพาไป
อีกวิธีหนึ่ง ทองคำถูกสกัดจากแร่โดยการบำบัดด้วยปรอทเหลว และได้โลหะผสมเหลว - อะมัลกัม จากนั้น อะมัลกัมจะถูกทำให้ร้อน ปรอทจะระเหย และทองคำก็จะยังคงอยู่ นอกจากนี้ยังใช้วิธีการไซยาไนด์ในการสกัดทองคำจากแร่อีกด้วย ในกรณีนี้ แร่ทองคำจะได้รับการบำบัดด้วยสารละลายโซเดียมไซยาไนด์ NaCN เมื่อมีออกซิเจนในบรรยากาศ ทองคำจะเข้าสู่สารละลาย:
4Au + O 2 + 8NaCN + 2H 2 O = 4Na + 4NaOH
ถัดไปสารละลายผลลัพธ์ของคอมเพล็กซ์ทองคำจะถูกบำบัดด้วยฝุ่นสังกะสี:
2Na + Zn = นา 2 + NO +H 2 O
ตามด้วยการเลือกตกตะกอนของทองคำจากสารละลาย เช่น การใช้ FeSO 4
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
ทองคำเป็นโลหะสีเหลืองที่มีโครงตาข่ายลูกบาศก์ตรงกลางหน้า ( ก= 0.40786 นาโนเมตร) จุดหลอมเหลว 1064.4 °C จุดเดือด 2880 °C ความหนาแน่น 19.32 กก./ลูกบาศก์เมตร มีความเหนียวเป็นพิเศษ การนำความร้อน และการนำไฟฟ้า ลูกบอลทองคำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 มม. สามารถแบนเป็นแผ่นที่บางที่สุดโปร่งแสงเป็นสีเขียวอมฟ้าโดยมีพื้นที่ 50 ตร.ม. ความหนาของแผ่นทองคำที่บางที่สุดคือ 0.1 ไมครอน ด้ายที่ดีที่สุดสามารถดึงออกมาจากทองคำได้
ทองคำมีความคงตัวในอากาศและน้ำ ด้วยออกซิเจน (ซม.ออกซิเจน),ไนโตรเจน (ซม.ไนโตรเจน),ไฮโดรเจน (ซม.ไฮโดรเจน),ฟอสฟอรัส (ซม.ฟอสฟอรัส)พลวง (ซม.พลวง)และคาร์บอน (ซม.คาร์บอน)ไม่โต้ตอบโดยตรง Antimonide AuSb 2 และทองคำฟอสไฟด์ Au 2 P 3 ได้รับทางอ้อม
ในชุดค่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐาน ทองคำจะอยู่ทางด้านขวาของไฮโดรเจน ดังนั้นจึงไม่ทำปฏิกิริยากับกรดที่ไม่ออกซิไดซ์ ละลายในกรดเซลินิกร้อน:
2Au + 6H 2 SeO 4 = Au 2 (SeO 4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O,
ในกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นเมื่อผ่านสารละลายคลอรีน:
2Au + 3Cl2 + 2HCl = 2H
โดยการระเหยสารละลายที่เกิดขึ้นอย่างระมัดระวังจะได้ผลึกสีเหลืองของกรดคลอลอริก HAuCl 4 · 3H 2 O
ด้วยฮาโลเจน (ซม.ฮาโลเจน)หากไม่มีความร้อนและไม่มีความชื้น ทองคำจะไม่ทำปฏิกิริยา เมื่อผงทองคำถูกให้ความร้อนด้วยฮาโลเจนหรือซีนอนดิฟลูออไรด์ จะเกิดเฮไลด์ทองคำ:
2Au + 3Cl 2 = 2AuCl 3,
2Au + 3XeF 2 = 2AuF 3 + 3Xe
มีเพียง AuCl 3 และ AuBr 3 ที่ประกอบด้วยโมเลกุลไดเมอริกเท่านั้นที่สามารถละลายได้ในน้ำ:
การสลายตัวเนื่องจากความร้อนของเฮกซาฟลูออโรออเรต (V) เช่น O 2 + – ทำให้เกิดฟลูออไรด์ทองคำ AuF 5 และ AuF 7 นอกจากนี้ยังสามารถได้รับโดยการออกซิไดซ์ทองคำหรือไตรฟลูออไรด์ด้วย KrF 2 และ XeF 6
โมโนฮาไลด์สีทอง AuCl, AuBr และ AuI เกิดขึ้นจากการให้ความร้อนกับเฮไลด์ที่สูงขึ้นที่สอดคล้องกันในสุญญากาศ เมื่อถูกความร้อนพวกมันจะสลายตัว:
2AuCl = 2Au + Cl2
หรือไม่สมส่วน:
3AuBr = AuBr 3 + 2Au
สารประกอบทองคำไม่เสถียรและไฮโดรไลซ์ในสารละลายที่เป็นน้ำ ทำให้กลายเป็นโลหะได้ง่าย
ทองคำ (III) ไฮดรอกไซด์ Au(OH) 3 เกิดขึ้นจากการเติมด่างหรือ Mg(OH) 2 ลงในสารละลายของ H:
H + 2Mg(OH) 2 = Au(OH) 3 Ї + 2MgCl 2 + H 2 O
เมื่อถูกความร้อน Au(OH) 3 จะขาดน้ำได้ง่าย เกิดเป็นทองคำ (III) ออกไซด์:
2Au(OH) 3 = ออ 2 O 3 + 3H 2 O
โกลด์ (III) ไฮดรอกไซด์แสดงคุณสมบัติแอมโฟเทอริกเมื่อทำปฏิกิริยากับสารละลายของกรดและด่าง:
ออ(OH) 3 + 4HCl = H + 3H 2 O,
Au(OH)3 + NaOH = นา
สารประกอบออกซิเจนอื่นๆ ของทองคำไม่เสถียรและก่อให้เกิดสารผสมที่ระเบิดได้ง่าย สารประกอบของทองคำ (III) ออกไซด์กับแอมโมเนีย Au 2 O 3 ·4NH 3 ถือเป็น “ทองคำระเบิด” และจะระเบิดเมื่อถูกความร้อน
เมื่อทองคำถูกรีดิวซ์จากสารละลายเจือจางของเกลือ เช่นเดียวกับเมื่อทองคำถูกสปัตเตอร์ด้วยไฟฟ้าในน้ำ จะเกิดสารละลายทองคำคอลลอยด์ที่เสถียร:
2AuCl 3 + 3SnCl 2 = 3SnCl 4 +2Au
สีของสารละลายคอลลอยด์ของทองคำขึ้นอยู่กับระดับการกระจายตัวของอนุภาคทองคำ และความเข้มขึ้นอยู่กับความเข้มข้น อนุภาคทองคำในสารละลายจะมีประจุลบเสมอ
แอปพลิเคชัน
ทองคำและโลหะผสมใช้ในการผลิตเครื่องประดับ เหรียญ เหรียญรางวัล ฟันปลอม ชิ้นส่วนของอุปกรณ์เคมี หน้าสัมผัสและสายไฟทางไฟฟ้า ผลิตภัณฑ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ สำหรับหุ้มท่อในอุตสาหกรรมเคมี ในการผลิตบัดกรี ตัวเร่งปฏิกิริยา นาฬิกา สำหรับ กระจกระบายสี การทำขนนกสำหรับปากกาหมึกซึม การเคลือบพื้นผิวโลหะ โดยทั่วไปแล้ว ทองคำจะถูกใช้ในโลหะผสมกับเงินหรือแพลเลเดียม (ทองคำขาว หรือเรียกอีกอย่างว่าโลหะผสมของทองคำกับแพลตตินัมและโลหะอื่นๆ) ปริมาณทองคำในโลหะผสมถูกกำหนดโดยเครื่องหมายสถานะ ทอง 14k เป็นโลหะผสมที่มีทอง 58.3% โดยน้ำหนัก ดูเพิ่มเติมที่ทองคำ (ในด้านเศรษฐศาสตร์) (ซม. GOLD (ในด้านเศรษฐศาสตร์)).
การกระทำทางสรีรวิทยา
สารประกอบทองคำบางชนิดเป็นพิษและสะสมในไต ตับ ม้าม และไฮโปทาลามัส ซึ่งอาจนำไปสู่โรคอินทรีย์และผิวหนังอักเสบ เปื่อย ภาวะเกล็ดเลือดต่ำ

พจนานุกรมสารานุกรม. 2009 .

ดูว่า "GOLD (องค์ประกอบทางเคมี)" คืออะไรในพจนานุกรมอื่น:

ทอง - รับคูปองใช้งานได้เพื่อรับส่วนลด Mebelon จาก Academician หรือซื้อทองคำแบบมีกำไรพร้อมจัดส่งฟรีที่ Mebelon

องค์ประกอบทางเคมีคือกลุ่มของอะตอมที่มีประจุนิวเคลียร์เท่ากันและจำนวนโปรตอนที่ตรงกับเลขลำดับ (อะตอม) ในตารางธาตุ องค์ประกอบทางเคมีแต่ละองค์ประกอบมีชื่อและสัญลักษณ์เป็นของตัวเอง ซึ่งมีอยู่ใน... ... Wikipedia

PALLADIUM (lat. Palladium ตามชื่อของหนึ่งในดาวเคราะห์น้อยที่ใหญ่ที่สุด Pallas), Pd (อ่านว่า "palladium") องค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอม 46 มวลอะตอม 106.42 แพลเลเดียมธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทปเสถียรหกชนิด 102Pd (1.00%), 104Pd... ... พจนานุกรมสารานุกรม

- (เฟรนช์คลอร์, คลอร์เยอรมัน, คลอรีนอังกฤษ) ธาตุจากกลุ่มฮาโลเจน สัญลักษณ์ของมันคือ Cl; น้ำหนักอะตอม 35.451 [ตามการคำนวณข้อมูล Stas ของคลาร์ก] ที่ O = 16; อนุภาค Cl 2 ซึ่งเข้ากันได้ดีกับความหนาแน่นที่ Bunsen และ Regnault พบโดยสัมพันธ์กับ... ...

- (สารเคมี; ฟอสฟอรัสฝรั่งเศส, ฟอสฟอรัสเยอรมัน, ฟอสฟอรัสอังกฤษ และ Lat. โดยที่ชื่อ P บางครั้ง Ph; น้ำหนักอะตอม 31 [ในยุคปัจจุบัน น้ำหนักอะตอมของ Ph. (van der Plaats) อยู่ที่: 30.93 โดย การบูรณะด้วยน้ำหนัก F.metal ที่กำหนด... ... พจนานุกรมสารานุกรม F.A. บร็อคเฮาส์ และ ไอ.เอ. เอฟรอน

- (อาร์เจนทัม, เงิน, ซิลเบอร์), เคมีภัณฑ์ เครื่องหมายเอจี S. เป็นหนึ่งในโลหะที่มนุษย์รู้จักมาตั้งแต่สมัยโบราณ ในธรรมชาติพบได้ทั้งในสภาพดั้งเดิมและในรูปของสารประกอบกับวัตถุอื่น ๆ (ที่มีกำมะถัน เช่น Ag 2S... ... พจนานุกรมสารานุกรม F.A. บร็อคเฮาส์ และ ไอ.เอ. เอฟรอน

- (อาร์เจนทัม, เงิน, ซิลเบอร์), เคมีภัณฑ์ เครื่องหมายเอจี S. เป็นหนึ่งในโลหะที่มนุษย์รู้จักมาตั้งแต่สมัยโบราณ ในธรรมชาติพบได้ทั้งในสภาพดั้งเดิมและในรูปของสารประกอบกับวัตถุอื่น ๆ (ที่มีกำมะถันเช่น Ag2S เงิน ... พจนานุกรมสารานุกรม F.A. บร็อคเฮาส์ และ ไอ.เอ. เอฟรอน

ทองคำได้สะกดจิตผู้คนมาหลายศตวรรษ บังคับให้ผู้คนใช้เวลาส่วนใหญ่ของชีวิตเพื่อค้นหามัน เข้าสู่สงคราม มีส่วนร่วมในการหลอกลวงและการทรยศ บนโลกของเรามีโลหะและสารเคมีอื่นๆ มากมายที่มีการกำหนดช่วงเวลามานานแล้ว ในหมู่พวกเขามีสิ่งที่มีค่ามากกว่าและมีราคาไม่แพงนักและใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม ความแตกต่างระหว่างประเภทมูลค่าของโลหะเกิดขึ้นเมื่อนานมาแล้ว เพื่อให้เข้าใจว่าทำไมประเทศ ตลาดแลกเปลี่ยน บริษัทที่ใหญ่ที่สุด และคนที่ร่ำรวยที่สุดยังคงมุ่งมั่นที่จะเป็นเจ้าของทองคำ คุณควรทำความรู้จักให้มากขึ้น สูตรทองคำถูกนำมาใช้ตั้งแต่สมัยโบราณโดยนักวิทยาศาสตร์ในสาขาวิทยาศาสตร์ก่อนเคมี

ใบรับรองเคมี

ทองคำถูกกำหนดไว้ในเคมีว่า Aurum หรือเรียกโดยย่อว่า Au ในรูปแบบอิเล็กทรอนิกส์: KLMNO6s1, Eion(Me=>Me++e)=9.22 eV ในตารางธาตุ ทองคำมีเลขอะตอม 79 อยู่ในหมู่ 11 ของคาบที่ 6 Gold ยังมีหมายเลขทะเบียน CAS สากล: 7440-57-5 มวลอะตอมของธาตุคือ 196.9665 กรัม/โมล ทองคำเป็นสารธรรมดาเนื่องจากประกอบด้วยไอโซโทปของโลหะชนิดเดียว

คุณสมบัติของทองคำมีเอกลักษณ์เฉพาะตัวและสามารถนำไปใช้ในด้านอิเล็กทรอนิกส์ ยา และในการผลิตอุปกรณ์สำหรับห้องปฏิบัติการเคมีได้ มีการนำความร้อนและไฟฟ้าเพิ่มขึ้น นี่คือเหตุผลว่าทำไมการชุบทองบางโดยการชุบสังกะสีจึงยังสามารถใช้ในการผลิตไฟฟ้าได้ ทองคำเดือดเพียง 2,880 องศา ความหนาแน่น 19.32 g/cm3 และจุดหลอมเหลวคือ 1,064.43°C ทองคำค่อนข้างเฉื่อยแม้ที่อุณหภูมิสูงก็ไม่ทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ

ประวัติความเป็นมาของทองคำ

ทองได้ชื่อมาจากสีเหลือง ในหลายภาษา ชื่อของมันฟังดูแตกต่างออกไป แต่ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งชื่อของมันมีความเกี่ยวข้องกับการกำหนดสีเหลือง สีทอง หรือสีเขียว ทองคำมีปัจจัยสำคัญหลายประการ นี่เป็นโลหะมีตระกูลเนื่องจากไม่เกิดการกัดกร่อนและไม่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นภายใต้อิทธิพลของสภาพแวดล้อมภายนอก ด้วยเหตุนี้จึงใช้ในทางทันตกรรมได้สำเร็จ ทองคำมีความหนาแน่นสูงและนี่คือสิ่งที่ระบบสกัดสร้างขึ้นจากการล้างตะกอน ทราย และน้ำในแม่น้ำ นอกจากนี้ทองคำยังอ่อนและเหนียวมาก แม้จะมีคุณสมบัติของโลหะ แต่ก็สามารถเกิดรอยขีดข่วนได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ

ทองคำอาจเป็นโลหะชนิดแรกที่มนุษย์ค้นพบ มีการกล่าวถึงสิ่งนี้ในแหล่งโบราณวัตถุที่ยังมีชีวิตรอดทั้งหมดซึ่งได้รับการยกย่องอย่างสูงและมีราคาค่อนข้างแพง ไม่ต้องสงสัยเลยว่าความสนใจในทองคำไม่เคยลดลง มันมีคุณค่าในด้านความสวยงามและคุณสมบัติพิเศษ แต่ต่อมาก็ตระหนักถึงคุณค่าของคุณสมบัติทางกายภาพของมัน แม้กระทั่งก่อนที่จะทราบสูตรทางเคมีของสาร การซื้อทองคำก็ถือเป็นการลงทุนที่ยอดเยี่ยม

ทองคำธรรมชาติ

โดยธรรมชาติแล้ว ทองคำจะอยู่ในรูปของนักเก็ตฟอสซิลหรือที่วาง หากเราไม่ได้พูดถึงธัญพืชที่กระจัดกระจายอยู่ในแร่หรือล้างด้วยน้ำ สิ่งเหล่านี้คือนักเก็ตที่สามารถจำแนกได้เป็นชนิดย่อยต่างๆ: อิเล็กตรัม, ทองคำแพลเลเดียม, ถ้วยรัส, บิสมัท ในกรณีนี้องค์ประกอบทางเคมีของทองคำจะรวมถึงสิ่งเจือปนด้วยซึ่งอาจแปรผันเป็นเปอร์เซ็นต์

อิเล็กตรัมเป็นโลหะผสมกับเงินที่รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ จริงๆ แล้ว นี่เป็นโลหะผสมชนิดแรกที่มนุษย์ต้องเผชิญ นี่คือแร่ธาตุที่อนุภาคเงินประมาณครึ่งหนึ่งครอบครอง ชื่อของมันมาจากคำว่า "อำพัน" ซึ่งหมายถึงรูปลักษณ์ของแร่ โลหะผสมแพลเลเดียมเป็นสารประกอบที่มีเงิน ทองแดง โครเมียม นิกเกิล และสารอื่นๆ ทองคำบิสมัทมีโลหะสีเงินอมชมพูมากถึง 4% ทองคำแบบ Cuprous มีทองแดงมากถึง 20% ซึ่งทำให้มีโทนสีแดง การก่อตัวของแร่ทองคำด้วยเหล็ก ปรอท และอิริเดียมก็เป็นไปได้เช่นกัน Placer gold เรียกว่า schlich gold และประกอบด้วยตะกอนโลหะหนักซึ่งมีเมล็ดทองคำอยู่ด้วย

ได้ทองคำบริสุทธิ์

ทองคำแทบไม่เคยพบในธรรมชาติในรูปแบบบริสุทธิ์เลย หลังจากหลายศตวรรษของการล้างทรายและแร่ที่มีทองคำเป็นองค์ประกอบ มนุษยชาติได้ค้นพบวิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการแยกเมล็ดทองคำ - การควบรวมกิจการ วิธีการนี้ต้องใช้ธาตุที่สามารถทำปฏิกิริยากับทองคำได้ และธาตุนี้คือปรอท มันถูกเติมลงในแร่รวมกับทองคำ จากนั้นจึงนำออกและนำไปใช้งานต่อไป การชุบไซยาไนด์ก็ใช้งานได้เช่นกัน ทองคำถูกตกตะกอนจากสารละลายที่เกิดขึ้นโดยใช้สังกะสี การสร้างใหม่สามารถทำได้โดยใช้สารละลายอัลคาไล

เพื่อให้ได้แท่งโลหะหรือโลหะผสมบริสุทธิ์ที่มีปริมาณและองค์ประกอบของสิ่งเจือปนที่ควบคุมได้ จะต้องดำเนินการหลายขั้นตอน ชุดของมาตรการดังกล่าวเรียกว่าการกลั่น - การทำให้แร่, เศษเหล็ก, โลหะผสมบริสุทธิ์เพื่อให้ได้ทองคำบริสุทธิ์ อนุภาคของทองคำสามารถใช้เป็นวัสดุในการทำงานได้ - ชิ้นส่วนของอิเล็กโทรด, องค์ประกอบของอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ, เครื่องประดับ มีหลายวิธีที่ถือว่าประสบความสำเร็จมากที่สุด เคมีของทองคำขึ้นอยู่กับวิธีการเหล่านี้ เนื่องจากมีการสูญเสียอนุภาคทองคำน้อยที่สุดและใช้เงินน้อยลงในการซื้อวัสดุเสริม

การกลั่นสารเคมีคือการแยกองค์ประกอบทางเคมีออกจากแร่ เศษธรรมชาติที่มีทองคำเป็นองค์ประกอบ หรือเศษของผลิตภัณฑ์ที่ใช้แล้ว เป็นการทดลองหลายขั้นตอนและมีการทดลองจำนวนหนึ่งที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อระบุองค์ประกอบที่มีคุณค่า ประการแรกเหล็กจะถูกแยกออกจากองค์ประกอบเนื่องจากไม่อนุญาตให้มีการดำเนินการที่จำเป็น สามารถกำจัดออกได้โดยใช้แม่เหล็ก หรือใช้กรดซัลฟิวริกหรือกรดไฮโดรคลอริก ซึ่งจะละลายอนุภาคของมัน ขั้นต่อไปต้องใช้กรดไนตริกซึ่งละลายสิ่งสกปรกหลายชนิดที่เกี่ยวข้องกับทองคำ - ทองแดง, เงิน, สังกะสี, ดีบุก ทองคำยังคงอยู่ในตะกอน และใช้เกลือแกงในการทำปฏิกิริยา จากนั้นตะกอนที่มีทองคำและเงินจะถูกบำบัดด้วยกรดไนตริกและกรดไฮโดรคลอริก หลังจากการผสมที่จำเป็นแล้วจะมีการให้ความร้อนและการระบายน้ำหลายชุดจะได้ตะกอนสีน้ำตาลซึ่งจะถูกล้างให้สะอาด หลังจากขั้นตอนสุดท้ายของการทำให้บริสุทธิ์ จะได้ฝุ่นทองคำซึ่งถูกหลอมเป็นแท่งโลหะ ความบริสุทธิ์ของทองคำดังกล่าวอาจมีตั้งแต่ 99.95%

การผลิตใช้วิธีการทำความสะอาดด้วยเคมีไฟฟ้า ในกรณีนี้ ต้องใช้วัตถุดิบบริสุทธิ์ อย่างน้อย 900 มาตรฐาน ซึ่งเป็นทองคำบริสุทธิ์ที่สุดสำหรับขั้นตอน เช่นเดียวกับกรด นอกจากนี้ยังมีวิธีมิลเลอร์ซึ่งใช้การระเหยของสิ่งเจือปนด้วยก๊าซโดยใช้คลอรีนระเหย วิธีนี้อาจเป็นอันตรายได้เนื่องจากก๊าซพิษสามารถถูกปล่อยออกสู่อากาศได้

ตอนนี้ไม่มีใครตั้งคำถามถึงองค์ประกอบของทองคำ แต่ครั้งหนึ่งเคยได้รับการพิจารณาไม่เพียงแต่เป็นองค์ประกอบของแร่ธาตุและโลหะมีตระกูลในรูปแบบบริสุทธิ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงสิ่งที่สามารถรับได้จากสารอื่นด้วย เรากำลังพูดถึงการเล่นแร่แปรธาตุ วิทยาศาสตร์ที่ปรากฏก่อนเคมีมานานและกลายเป็นบรรพบุรุษของมัน นักเล่นแร่แปรธาตุถือเป็นพ่อมดและคนหลอกลวง พวกเขาไม่ไว้วางใจและหวาดกลัว แต่ไม่มีหลักฐานใดที่จะช่วยให้เราพูดได้อย่างมั่นใจว่านี่คือวิทยาศาสตร์เทียมหรือนิยาย มีหนังสือเกี่ยวกับการเล่นแร่แปรธาตุ เรื่องราวของผู้เห็นเหตุการณ์ เรื่องราวที่เขียนลงในพงศาวดาร แน่นอนว่าทองคำเป็นมูลค่าที่ยิ่งใหญ่ที่สุดมาโดยตลอด และความคิดในการได้รับมันจากการทดลองก็กลายเป็น "แนวคิดที่แก้ไข" สำหรับนักวิทยาศาสตร์หลายรุ่น

นักเล่นแร่แปรธาตุมีวิสัยทัศน์พิเศษเกี่ยวกับโลก พวกเขาเชื่อว่าในธรรมชาติทุกสิ่งเป็นหนึ่งเดียวและทุกสิ่งมีวิวัฒนาการ สิ่งนี้ใช้ได้กับจิตวิญญาณมนุษย์และแร่ธาตุและสารต่างๆ ตะกั่วถือเป็นโลหะที่ต่ำที่สุด มันไม่สมบูรณ์ ทองถือเป็นโลหะที่สูงที่สุดเนื่องจากมีคุณสมบัติพิเศษ หลักฐานมากมายบ่งชี้ว่านักเล่นแร่แปรธาตุพบสารประกอบลับที่เปลี่ยนดีบุกและปรอทให้กลายเป็นทองคำบริสุทธิ์ที่สุด นั่นก็คือศิลาของนักปราชญ์ ยังไม่ทราบองค์ประกอบและคุณสมบัติของหินนี้ เนื่องจากผู้ที่ประดิษฐ์มันนำความลับไปที่หลุมศพ และพยานสามารถพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการเปลี่ยนดีบุกผสมกับผงหรือหินให้เป็นทองคำเท่านั้น ทองคำจากการเล่นแร่แปรธาตุยังคงสร้างความตื่นเต้นให้กับจิตใจจนถึงทุกวันนี้ สูตรยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แม้ว่าเทคโนโลยีของเราจะได้รับการพัฒนาไปมากก็ตาม หลักฐานเดียวที่สนับสนุนความน่าเชื่อถือของการทดลองเหล่านี้สามารถเรียกได้ว่าเป็นการทดลองกับยูเรเนียมเมื่อภายใต้อิทธิพลพิเศษทำให้เกิดสารใหม่ที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ประวัติศาสตร์จำเป็นต้องมีทัศนคติที่ให้ความเคารพ และการจดจำโครงสร้างอันยิ่งใหญ่ที่สร้างขึ้นก่อนยุคของเรา การเดินทางอันยาวนานและนักประดิษฐ์ที่เก่งกาจ สิ่งเดียวที่ทำได้คือยักไหล่ โดยบอกเป็นนัยว่านักเล่นแร่แปรธาตุในสมัยโบราณมีความรู้เกี่ยวกับโลหะมากกว่าเรามาก

ทองคำในเคมีเป็นเพียงองค์ประกอบหนึ่งที่มีคุณสมบัติพิเศษ แต่ชื่อของมันในชีวิตของผู้คนทำให้เกิดความสัมพันธ์ที่แตกต่างไปจากโลหะชนิดอื่นอย่างสิ้นเชิง เป็นตัวชี้วัดความมั่งคั่งและความสำเร็จ ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของอำนาจและอิทธิพล แน่นอนว่าในช่วงเริ่มต้นของการรู้จักโลหะนี้คน ๆ หนึ่งก็ถูกดึงดูดด้วยความงามของมัน สีทองชวนให้นึกถึงดวงอาทิตย์ซึ่งหลาย ๆ คนนับถือมานานหลายศตวรรษ ทองคำกลายเป็นวัสดุสำหรับอาคารทางศาสนาและการตกแต่ง ต่อมามีการออกเหรียญแรกออกมา และแนวคิดเรื่องเงินก็ถูกนำมาใช้ ในสมัยจักรวรรดิและอาณาจักรต่างๆ มีการใช้ทองคำในการตกแต่งเครื่องใช้และสถานที่ต่างๆ ในโบสถ์มักใช้ทำกรอบ คลุม ตกแต่ง ทองคำเปลวแพร่หลายและโดมของโบสถ์ถูกคลุมด้วยผ้าปูที่นอน ปัจจุบันทองคำถูกนำมาใช้ทั้งเพื่อความสวยงามและเพื่อวิทยาศาสตร์

ก่อนที่จะพูดถึงคุณสมบัติของโลหะมีค่าใดๆ คุณต้องเข้าใจและพิจารณาองค์ประกอบทางเคมีของโลหะนั้นก่อน รวมทั้งเข้าใจคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะนั้นด้วย ดังนั้นคำตอบสำหรับคำถามที่ว่า "ทองคำทำมาจากอะไร" ควรหาคำตอบเป็นอันดับแรกในบทเรียนเคมีของโรงเรียนหรือบนอินเทอร์เน็ต จากนั้นจึงมีเพียงผู้เดียวเท่านั้นที่สามารถตัดสินราคาที่สอดคล้องกันของโลหะที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัวได้ ท้ายที่สุดแล้วต้นทุนที่สูงของสารนี้ก็ปรากฏขึ้นด้วยเหตุผล

องค์ประกอบของโลหะมีค่าในธรรมชาติ

ประเด็นก็คือเหตุผลและกระบวนการในการปรากฏตัวของทองคำบนโลกนั้นไม่เป็นที่รู้จักในทางวิทยาศาสตร์ มีข้อสันนิษฐานบางประการเกี่ยวกับการเข้าไปของอนุภาคโลหะมีค่าเนื่องจากการกระทำของอุกกาบาตและปฏิกิริยานิวเคลียร์ระหว่างการระเบิดของนิวตรอน แต่นี่เป็นเพียงสมมติฐานเท่านั้น ความจริงยังคงอยู่ที่บนโลกมีทองคำน้อยมาก ทุกๆ วันผู้คนขุดแร่เหล็กในปริมาณที่เท่ากับทองคำทั้งหมดที่ขุดได้ในช่วงที่อารยธรรมดำรงอยู่

นักเก็ตทองคำ

ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์และนักเล่นแร่แปรธาตุจึงมีคำถามเกี่ยวกับโครงสร้างของโลหะนี้และสนใจเช่นกัน หากคุณรู้โครงสร้างที่แน่นอน คุณสามารถตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับรูปลักษณ์ของทองคำได้ จากนั้นจึงลองทำการทดลองและรับทองคำในห้องปฏิบัติการ

ดังนั้นโดยธรรมชาติแล้วองค์ประกอบนี้จึงเกิดขึ้นในรูปของอนุภาคทองคำ ตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าเปลือกโลกมีทองคำประมาณ 5% แต่ตามสมมติฐานแล้ว ยังมีอีกมากในแกนกลางของโลก ทองคำสามารถพบได้ในหินอัคนี เช่นเดียวกับแผ่นเปลือกโลกที่แตกหักหรือในเทือกเขาเก่าแก่

นักธรณีวิทยาไม่สามารถอธิบายตำแหน่งนี้ได้ และนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์พิจารณาว่าปรากฏการณ์นี้เป็นผลมาจากการโจมตีอุกกาบาตครั้งใหญ่ที่สุดในบางพื้นที่ของโลก แต่เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ทองคำจากลูกบอลที่ลึกกว่าจึงขึ้นมาสู่พื้นผิว แล้วมันก็สามารถพบได้ในแร่เหล็ก

ในสินแร่ มีทองคำอยู่ในสิ่งเจือปนหรือเส้นเลือดที่มีขนาด 0.1-1,000 ไมครอน หายากที่มีน้ำหนักหลายกิโลกรัม และโลหะมีค่าสามารถสกัดได้จากแร่ประเภทต่อไปนี้:

• แร่ทองคำซึ่งหายากมาก
• แร่เหล็กซึ่งต่ำที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับเหมืองอื่น
• แร่ทองแดง
• แร่ตะกั่วสังกะสี
• เหมืองยูเรเนียม

เป็นที่น่าสนใจว่าเมื่อรวมกับทองคำแล้วคุณยังสามารถค้นหาสิ่งสกปรกขององค์ประกอบต่างๆเช่น:

• บิสมัท;
• พลวง;
• ซีลีเนียม.

แต่เงินไม่เคยพบถัดจากเงินฝากทองคำ บางครั้งอาจพบตะกอนได้แม้อยู่ใต้ดินธรรมดาในทวีปต่างๆ

ความสามารถทางกายภาพและเคมีขององค์ประกอบ

จากมุมมองของนักเคมี ทองคำเป็นหนึ่งในองค์ประกอบของตารางธาตุ สูตรทางเคมีประกอบด้วยตัวย่อ Au มาจากคำว่า aurum ประเด็นทั้งหมดก็คือโลหะมีค่านี้ประกอบด้วยไอโซโทปของสารชนิดเดียว และไม่มีสูตรตามความหมายปกติ มวลอะตอมของทองคำคือ 196.9 กรัม/มิลลิโมล มันรวมอยู่ในกลุ่มโลหะมีตระกูลหลังจากตรวจสอบปฏิกิริยาของมันกับองค์ประกอบอื่น ๆ รวมถึงกับออกซิเจนธรรมดา

ปรากฎว่าทองคำไม่ทำปฏิกิริยากับกำมะถันหรือออกซิเจนเลย เช่นเดียวกับธาตุอื่นๆ ส่วนใหญ่ แม้ว่าทองคำจะทำปฏิกิริยา นั่นหมายความว่าเฉพาะชั้นนอกของโลหะเท่านั้นที่จะเสียหาย แต่ไม่ใช่สสารทั้งหมด

นอกจากนี้ทองคำยังมีรูปลักษณ์ที่น่าดึงดูดและยังมีความเหนียวซึ่งทำให้สามารถทำเครื่องประดับต่าง ๆ จากทองคำและนำกระแสได้ดี แม้แต่กรดแร่ก็ไม่สามารถเปลี่ยนรูปลักษณ์และองค์ประกอบของทองคำได้ ด้วยเหตุนี้จึงกำหนดความถูกต้องของโลหะได้

พวกเขาระบุว่าในแง่ขององค์ประกอบ มันเป็นองค์ประกอบเฉพาะในตารางธาตุ หากต้องการดูอนุภาคของทองคำที่เป็นส่วนหนึ่งของเครื่องประดับ คุณจำเป็นต้องระเหยผลิตภัณฑ์ในน้ำกัดทอง นี่คือวิธีการกลั่น นั่นคือกระบวนการแยกทองคำออกจากสิ่งเจือปน

ลักษณะทางกายภาพของทองคำ

ไม่มีอะไรสามารถดึงออกมาจากตัวโลหะได้ ทองคำเป็นองค์ประกอบที่สำคัญ แต่ผู้ผลิตมีคำถามเกี่ยวกับวิธีการสกัดทองคำจากแร่ในระดับอุตสาหกรรมและทำให้บริสุทธิ์จากสิ่งเจือปน วิธีแก้ไขปัญหานี้สามารถพบได้โดยใช้กระบวนการเช่น:

• การลอยตัวของความเข้มข้น, แรงโน้มถ่วง;
• การชะล้าง;
• การดูดซึม;
• ไซยาไนด์;
• การควบรวมกิจการ

กระบวนการทั้งหมดนี้ดำเนินการเป็นขั้นตอนและขณะนี้มีการใช้เครื่องจักรแล้ว ไม่กี่ศตวรรษที่ผ่านมา การขุดทองทำได้ด้วยตนเองโดยไม่ได้คำนึงถึงกระบวนการอัตโนมัติแม้แต่น้อย สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากคุณสมบัติอื่นของทองคำนั่นคือมีความหนาแน่นสูง ฉะนั้น เมื่อถูกน้ำพัดออกจากแม่น้ำ ทองคำก็ตกอยู่ที่ก้นแม่น้ำจนมองเห็นได้ ควรจำไว้ว่าสารประกอบของทองคำกับโลหะหรือองค์ประกอบอื่น ๆ นั้นไม่เสถียร ดังนั้นโลหะมีค่าจึงสามารถสกัดได้ทางเคมี ขั้นตอนสุดท้ายเกี่ยวข้องกับการละลายทองคำที่เกิดขึ้นในกรดกัดทองและการตกตะกอนของโลหะมีค่าในภายหลัง

การมีอยู่ของโลหะมีค่าในองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์จะถูกตรวจพบโดยการก่อตัวของตะกอนสีและสารละลาย ในการทำเช่นนี้ พวกเขาใช้สารประกอบทองคำกับสารต่างๆ รวมถึงกระบวนการต่างๆ เช่น อิเล็กโตรโฟรีซิส โครมาโตกราฟี และการเรืองแสง ในการระบุปริมาณทองคำในสสาร จะใช้วิธีการไตเตรท โฟโตเมทรี และกราวิเมทรี

บางครั้งสิ่งเจือปนก็ถูกเติมเข้าไปในทองคำด้วย ทำเพื่อลดต้นทุนของผลิตภัณฑ์รวมทั้งให้รูปร่างที่จำเป็น ประเด็นก็คือทองคำเป็นโลหะอ่อน สิ่งนี้ไม่สำคัญเมื่อผลิตแท่งโลหะ ซึ่งเนื่องจากรูปร่างของแท่งโลหะ จึงไม่เสียรูปอย่างมากเมื่อเวลาผ่านไป แต่เครื่องประดับทองอาจโค้งงอตามน้ำหนักของมันเองหรือเปลี่ยนการออกแบบให้แย่ลงได้

ดังนั้น เพื่อให้ต่างหูหรือโซ่ไม่เปลี่ยนแปลง โลหะอื่นๆ จะถูกเพิ่มเข้าไปในองค์ประกอบซึ่งเรียกว่าโลหะผสม การมัดเป็นส่วนผสมของทองคำ ดังนั้นไม่เพียงแต่ราคาของผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของทองคำด้วย เช่น ประเภทของโลหะจะเปลี่ยนสีของเครื่องประดับ หากทองคำในรูปแบบบริสุทธิ์มีสีเหลืองสดใส เมื่อเติมทองแดงแล้วผลิตภัณฑ์จะได้โทนสีแดง สีทองเรียกว่า: แดง, เหลือง, ขาว, ชมพู มัดที่ใช้กันมากที่สุดคือ:

• ทองแดง. ช่วยเพิ่มความแข็งแรงให้กับองค์ประกอบของการตกแต่ง
• เงิน. โลหะมีค่าจะได้สีอันสูงส่ง
• แพลตตินัมเป็นโลหะที่มีราคาแพงกว่าทองคำด้วยซ้ำ
• นิกเกิล. จะช่วยปรับปรุงคุณภาพการหล่อของผลิตภัณฑ์ แต่โลหะผสมกับนิกเกิลไม่เหมาะสำหรับการทำเครื่องประดับ
• สังกะสีช่วยลดจุดหลอมเหลว แต่เพิ่มความเปราะบางให้กับโลหะผสม
• แคดเมียมและแพลเลเดียมมักไม่ค่อยถูกเติมลงในโลหะผสมทองคำในทางปฏิบัติ

ทองคำที่มีส่วนผสมของโลหะอื่น ๆ ในองค์ประกอบนั้นมีความละเอียดหรือกะรัต เมื่อทราบตัวอย่างผลิตภัณฑ์แล้ว คุณสามารถกำหนดปริมาณทองคำบริสุทธิ์ที่อยู่ในนั้นได้ ซึ่งไม่ใช่เรื่องยาก เนื่องจากรายการทองคำที่ผ่านการรับรองและผลิตตามกฎจะต้องมีเครื่องหมายระบุความบริสุทธิ์ องค์ประกอบตัวอย่างถูกกำหนดตาม GOST ต้องปฏิบัติตามสัดส่วนทั้งหมดอย่างเคร่งครัดเนื่องจากต้นทุนของผลิตภัณฑ์ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้

ตามมาตรฐาน GOST มีโลหะผสมประมาณ 40 ตัวอย่างที่แตกต่างกัน เปอร์เซ็นต์ของทองคำขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการใช้โลหะมีค่า แน่นอนว่ามีการใช้ทองคำคุณภาพสูงมาทำเครื่องประดับซึ่งดูเรียบร้อย แต่ในอุตสาหกรรม สามารถใช้โลหะผสมเกรดต่ำที่มีคุณสมบัติทางกายภาพที่จำเป็นได้

ไม่มีใครสามารถคลี่คลายสูตรของทองคำได้จนถึงทุกวันนี้ แต่หลายคนชื่นชมโลหะนี้และยังคงสร้างลัทธิแห่งชีวิตของพวกเขาออกมาจากมัน แต่สูตรของโลหะมีค่าและองค์ประกอบที่แท้จริงของมัน ยังคงเป็นคำถามหนึ่งที่มนุษยชาติยังไม่มีคำตอบที่แน่นอน

สูตรจริง สูตรเชิงประจักษ์ หรือสูตรรวม: ออสเตรเลีย

น้ำหนักโมเลกุล: 196.967

ทอง- องค์ประกอบของกลุ่ม 11 (ตามการจำแนกที่ล้าสมัย - กลุ่มย่อยรองของกลุ่มแรก) ช่วงเวลาที่หกของระบบธาตุขององค์ประกอบทางเคมีของ D.I. Mendeleev โดยมีเลขอะตอม 79 แสดงด้วยสัญลักษณ์ Au (Latin Aurum) ทองคำที่เป็นสารธรรมดานั้นเป็นโลหะมีตระกูลที่มีสีเหลือง

เรื่องราว

ที่มาของชื่อ

ภาษาสลาวิกดั้งเดิม “*zolto” (“ทองคำ”) เกี่ยวข้องกับภาษา Lit. geltonas "สีเหลือง", ลัตเวีย เซลต์ "ทอง"; ด้วยเสียงร้องที่แตกต่าง: ชาวเยอรมัน กูลู, เยอรมัน ทอง, อังกฤษ ทอง; ต่อไป हिरण्य (หิรัญยา IAST), อาเวสท์. ซารานยา, ออสเซต. zærījnæ "ทอง" หรือ Skt. हरि (หริ IAST) “สีเหลือง ทอง สีเขียว” มาจากรากศัพท์ภาษาอินโด-ยูโรเปียนดั้งเดิม *ǵʰel- “สีเหลือง สีเขียว สดใส” ดังนั้นชื่อของสี: "สีเหลือง", "สีเขียว" ออรัมภาษาลาติน แปลว่า "สีเหลือง" และเกี่ยวข้องกับ "แสงออโรร่า" ซึ่งหมายถึงรุ่งอรุณยามเช้า

คุณสมบัติทางกายภาพ

ทองคำบริสุทธิ์เป็นโลหะสีเหลืองอ่อน สีแดงของผลิตภัณฑ์ทองคำบางชนิด เช่น เหรียญ ได้มาจากโลหะอื่นที่ไม่บริสุทธิ์ โดยเฉพาะทองแดง ในฟิล์มบาง สีทองจะแสดงผ่านสีเขียว ทองคำมีค่าการนำความร้อนสูงและความต้านทานไฟฟ้าต่ำ ทองคำเป็นโลหะหนักมาก: ความหนาแน่นของทองคำบริสุทธิ์คือ 19.32 ก./ซม.³ (ลูกบอลทองคำบริสุทธิ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 46.237 มม. มีมวล 1 กก.) ในบรรดาโลหะ มีความหนาแน่นอันดับที่ 7 รองจากออสเมียม อิริเดียม แพลตตินัม รีเนียม เนปทูเนียม และพลูโทเนียม ทังสเตนมีความหนาแน่นเทียบเท่ากับทองคำ (19.25) ทองคำที่มีความหนาแน่นสูงทำให้ง่ายต่อการสกัด ซึ่งเป็นสาเหตุที่แม้แต่กระบวนการทางเทคโนโลยีง่ายๆ เช่น การล้างที่ประตูน้ำ ก็สามารถให้ทองคำกลับคืนมาจากหินที่ถูกชะล้างได้ในระดับสูง ทองคำเป็นโลหะที่อ่อนมาก: ความแข็งตามสเกล Mohs อยู่ที่ ~2.5 บนสเกล Brinell 220-250 MPa (เทียบได้กับความแข็งของตะปู) ทองคำยังมีความเหนียวสูงอีกด้วย โดยสามารถหลอมเป็นแผ่นที่มีความหนาสูงสุด ~0.1 µm (100 นาโนเมตร) (ทองคำเปลว) ด้วยความหนาเช่นนี้ ทองคำจึงโปร่งแสง และในแสงสะท้อนจะมีสีเหลือง ในแสงที่ส่องผ่านจะมีสีเป็นสีฟ้าแกมเขียวซึ่งเสริมกับสีเหลือง ทองคำสามารถดึงเข้าไปในเส้นลวดได้โดยมีความหนาแน่นเชิงเส้นสูงถึง 2 มก./ม. จุดหลอมเหลวของทองคำคือ 1,064.18 °C (1337.33 K) เดือดที่ 2,856 °C (3129 K) ความหนาแน่นของทองคำเหลวน้อยกว่าทองคำแข็งและอยู่ที่ 17 กรัม/ซม.3 ที่จุดหลอมเหลว ทองคำเหลวมีความผันผวนค่อนข้างมาก โดยจะระเหยเป็นเวลานานก่อนที่จะถึงจุดเดือด ค่าสัมประสิทธิ์เชิงเส้นของการขยายตัวเนื่องจากความร้อน - 14.2·10-6 K−1 (ที่ 25 °C) ค่าการนำความร้อน - 320 W/m K, ความจุความร้อนจำเพาะ - 129 J/(kg K), ความต้านทานไฟฟ้า - 0.023 Ohm mm 2 /m. อิเลคโตรเนกาติวีตี้ตาม Pauling คือ 2.4 พลังงานสัมพรรคภาพของอิเล็กตรอนคือ 2.8 eV; รัศมีอะตอม 0.144 นาโนเมตร รัศมีไอออนิก: Au + 0.151 นาโนเมตร (หมายเลขพิกัด 6) Au 3+ 0.082 นาโนเมตร (4) 0.099 นาโนเมตร (6) สาเหตุที่สีทองแตกต่างจากสีของโลหะส่วนใหญ่ก็คือความเล็ก ของช่องว่างพลังงานระหว่างออร์บิทัล 6s ที่เติมเต็มครึ่งหนึ่งและออร์บิทัล 5d ที่เติมเต็ม เป็นผลให้ทองคำดูดซับโฟตอนในส่วนสีน้ำเงินความยาวคลื่นสั้นของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ เริ่มต้นที่ประมาณ 500 นาโนเมตร แต่จะสะท้อนโฟตอนที่พลังงานต่ำกว่าและมีความยาวคลื่นยาวกว่าซึ่งไม่สามารถถ่ายโอนอิเล็กตรอน 5d ไปยังตำแหน่งที่ว่างใน 6 วินาที วงโคจร (ดูรูป) ด้วยเหตุนี้สีทองจึงปรากฏเป็นสีเหลืองเมื่อส่องสว่างด้วยแสงสีขาว ช่องว่างระหว่างระดับ 6s และ 5d ที่แคบลงนั้นเกิดจากผลกระทบเชิงสัมพัทธภาพ - ในสนามคูลอมบ์ที่แข็งแกร่งใกล้กับนิวเคลียสของทองคำ อิเล็กตรอนในวงโคจรเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่ประกอบขึ้นเป็นส่วนหนึ่งที่เห็นได้ชัดเจนของความเร็วแสง และบน s- อิเล็กตรอนซึ่งมีความหนาแน่นของวงโคจรสูงสุดอยู่ที่ศูนย์กลางของอะตอม การบีบอัดเอฟเฟกต์เชิงสัมพัทธภาพของวงโคจรจะมีผลมากกว่าอิเล็กตรอน p-, d-, f-อิเล็กตรอน ซึ่งมีความหนาแน่นของเมฆอิเล็กตรอนในบริเวณใกล้เคียง นิวเคลียสมีแนวโน้มที่จะเป็นศูนย์ นอกจากนี้ การหดตัวเชิงสัมพัทธภาพของ s-ออร์บิทัลจะเพิ่มการกำบังนิวเคลียส และทำให้แรงดึงดูดของอิเล็กตรอนลดลงด้วยโมเมนตาเชิงมุมของวงโคจรที่สูงกว่านิวเคลียส (ผลกระทบเชิงสัมพัทธภาพทางอ้อม) โดยทั่วไป ระดับ 6 จะลดลง และระดับ 5d จะเพิ่มขึ้น

คุณสมบัติทางเคมี

ทองคำเป็นโลหะเฉื่อยมากที่สุดชนิดหนึ่ง โดยอยู่ทางด้านขวาของโลหะอื่นๆ ทั้งหมดในซีรีส์ความเค้น ภายใต้สภาวะปกติ มันจะไม่ทำปฏิกิริยากับส่วนใหญ่และไม่ก่อให้เกิดออกไซด์ ดังนั้นจึงจัดเป็นโลหะมีตระกูล ตรงกันข้ามกับโลหะธรรมดาที่ถูกทำลายภายใต้อิทธิพลของ และ ในศตวรรษที่ 14 มีการค้นพบความสามารถของอะควากัดทองในการละลายทองคำ ซึ่งปฏิเสธความคิดที่ว่ามันเฉื่อยทางเคมี มีสารประกอบทองคำที่มีสถานะออกซิเดชันที่ −1 เรียกว่า ออไรด์ ตัวอย่างเช่น CsAu (ซีเซียมออไรด์), Na 3 Au (โซเดียมออไรด์) ในบรรดากรดบริสุทธิ์ ทองคำจะละลายเฉพาะในกรดเซลินิกเข้มข้นที่อุณหภูมิ 200 °C:
2Au + 6H 2 SeO 4 → Au 2 (SeO 4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O
HClO 4 แบบเข้มข้นจะทำปฏิกิริยากับทองคำที่อุณหภูมิห้อง ทำให้เกิดคลอรีนออกไซด์ที่ไม่เสถียรต่างๆ สารละลายสีเหลืองของทองคำที่ละลายน้ำได้ (III) เปอร์คลอเรต
2Au + 8HClO 4 → Cl 2 + 2Au(ClO 4) 3 + 2O 2 + 4H 2 O
ปฏิกิริยานี้เกิดจากความสามารถในการออกซิไดซ์อย่างแรงของ Cl 2 O 7
ทองคำทำปฏิกิริยาค่อนข้างง่ายกับออกซิเจนและสารออกซิไดซ์อื่น ๆ โดยมีส่วนร่วมของสารก่อเชิงซ้อน ดังนั้นในสารละลายไซยาไนด์ในน้ำที่สามารถเข้าถึงออกซิเจน ทองจะละลาย กลายเป็นไซยาโนออเรต:
4Au + 8CN - + 2H 2 O + O 2 → 4 - + 4OH -
ไซยาโนออเรตสามารถลดลงเป็นทองคำบริสุทธิ์ได้อย่างง่ายดาย:
2Na + สังกะสี → นา 2 + 2Au
ในกรณีที่เกิดปฏิกิริยากับคลอรีน ความเป็นไปได้ของการเกิดที่ซับซ้อนยังช่วยอำนวยความสะดวกในการเกิดปฏิกิริยาอย่างมากอีกด้วย: หากทองทำปฏิกิริยากับคลอรีนแห้งที่อุณหภูมิ ~200 °C เพื่อเกิดเป็นทองคำ (III) คลอไรด์ จากนั้นในสารละลายไฮโดรคลอริกในน้ำเข้มข้น และกรดไนตริก (“อควากัดทอง”) ทองคำจะละลายเมื่อมีคลอโรเรตไอออนอยู่ที่อุณหภูมิห้อง:
2Au + 3Cl 2 + 2Cl - → 2 -
นอกจากนี้ทองคำยังละลายในน้ำคลอรีนอีกด้วย ทองคำทำปฏิกิริยากับโบรมีนเหลวและสารละลายในน้ำและสารอินทรีย์ได้ง่าย ทำให้เกิดไตรโบรไมด์ AuBr 3
ทองคำทำปฏิกิริยากับฟลูออรีนในช่วงอุณหภูมิ 300−400 °C ที่อุณหภูมิต่ำกว่าจะไม่เกิดปฏิกิริยา และที่อุณหภูมิสูงกว่า ฟลูออไรด์ของทองจะสลายตัว ทองคำยังละลายในปรอท ทำให้เกิดโลหะผสมที่ละลายต่ำ (อะมัลกัม) ที่มีสารประกอบระหว่างโลหะระหว่างทองกับปรอท รู้จักสารประกอบออร์กาโนโกลด์ เช่น โกลด์เอทิลไดโบรไมด์หรือออโรไทโอกลูโคส

ผลกระทบทางสรีรวิทยา

สารประกอบทองคำบางชนิดเป็นพิษและสะสมในไต ตับ ม้าม และไฮโปทาลามัส ซึ่งอาจนำไปสู่โรคอินทรีย์และผิวหนังอักเสบ เปื่อย ภาวะเกล็ดเลือดต่ำ สารประกอบทองคำอินทรีย์ (การเตรียม crizanol และ auranofin) ใช้ในการแพทย์ในการรักษาโรคภูมิต้านตนเองโดยเฉพาะโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์

ต้นทาง

ประจุของทองคำหมายเลข 79 ทำให้เป็นหนึ่งในองค์ประกอบโปรตอนที่มีจำนวนมากที่สุดที่พบในธรรมชาติ ก่อนหน้านี้สันนิษฐานว่าทองคำก่อตัวขึ้นระหว่างการสังเคราะห์นิวเคลียสของซุปเปอร์โนวา แต่ทฤษฎีใหม่เสนอว่าทองคำและองค์ประกอบอื่น ๆ ที่หนักกว่าเหล็กก่อตัวขึ้นอันเป็นผลมาจากการทำลายล้างของดาวนิวตรอน สเปกโตรมิเตอร์ดาวเทียมสามารถตรวจจับทองคำที่กำลังก่อตัวโดยทางอ้อมเท่านั้น "เราไม่มีหลักฐานทางสเปกโทรสโกปีโดยตรงที่แสดงว่าองค์ประกอบดังกล่าวก่อตัวขึ้นจริง" ตามทฤษฎีนี้ ผลจากการระเบิดของดาวนิวตรอน ฝุ่นที่มีโลหะ (รวมถึงโลหะหนัก เช่น ทองคำ) ถูกขับออกไปในอวกาศ ซึ่งต่อมาเกิดการควบแน่นดังเช่นที่เกิดขึ้นในระบบสุริยะและบนโลก . เนื่องจากโลกอยู่ในสถานะหลอมละลายทันทีหลังจากกำเนิด ทองคำเกือบทั้งหมดบนโลกในปัจจุบันจึงอยู่ในแกนกลาง ทองคำส่วนใหญ่ที่อยู่ในเปลือกโลกและเนื้อโลกในปัจจุบันถูกนำมายังโลกโดยดาวเคราะห์น้อยในระหว่างการทิ้งระเบิดอย่างหนักในช่วงปลายปี บนโลก ทองคำพบได้ในแร่ในหินที่ก่อตัวตั้งแต่สมัยพรีแคมเบรียน

ธรณีเคมี

ปริมาณทองคำในเปลือกโลกต่ำมาก - 4.3·10 -10% โดยน้ำหนัก (0.5-5 มก./ตัน) แต่มีคราบสะสมและพื้นที่เสริมสมรรถนะอย่างมากในโลหะเป็นจำนวนมาก ทองคำก็พบได้ในน้ำเช่นกัน น้ำทะเลและแม่น้ำหนึ่งลิตรมี Au น้อยกว่า 5·10 -9 กรัม ซึ่งเทียบเท่ากับทองคำ 5 กิโลกรัมในน้ำ 1 ลูกบาศก์กิโลเมตรโดยประมาณ การสะสมของทองคำเกิดขึ้นเป็นส่วนใหญ่ในพื้นที่ที่มีการพัฒนาแกรนิตอยด์ โดยส่วนน้อยนั้นเกี่ยวข้องกับหินพื้นฐานและหินอัลตราเบสิก ทองคำก่อให้เกิดความเข้มข้นทางอุตสาหกรรมในคราบหลังแม็กมาติก ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเทอร์มอล ภายใต้สภาวะภายนอก ทองคำเป็นองค์ประกอบที่มีความเสถียรมากและสะสมได้ง่าย อย่างไรก็ตาม ทองคำที่ต่ำกว่ากล้องจุลทรรศน์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของซัลไฟด์เมื่อถูกออกซิไดซ์ จะได้รับความสามารถในการโยกย้ายในเขตออกซิเดชัน เป็นผลให้บางครั้งทองคำสะสมในบริเวณที่มีการเสริมสมรรถนะซัลไฟด์ทุติยภูมิ แต่ความเข้มข้นสูงสุดนั้นสัมพันธ์กับการสะสมในเขตออกซิเดชัน ซึ่งสัมพันธ์กับไฮดรอกไซด์ของเหล็กและแมงกานีส การอพยพของทองคำในเขตออกซิเดชันของตะกอนซัลไฟด์เกิดขึ้นในรูปของสารประกอบโบรไมด์และไอโอไดด์ในรูปแบบไอออนิก นักวิทยาศาสตร์บางคนอนุญาตให้มีการละลายและถ่ายโอนทองคำด้วยเฟอร์ริกออกไซด์ซัลเฟตหรือในรูปของสารแขวนลอย มีแร่ธาตุที่ประกอบด้วยทองคำ 15 ชนิดที่รู้จักกันในธรรมชาติ ได้แก่ ทองคำพื้นเมืองที่มีส่วนผสมของเงิน ทองแดง ฯลฯ อิเล็กตรัม Au และ 25 - 45% Ag; AuPd ของพอร์เพไซต์; ทองคำถ้วย, บิสมูทอไรต์ (Au, Bi); ทองพื้นเมือง, ทองสีรุ้ง, ทองแพลทินัม นอกจากนี้ยังพบร่วมกับอิริเดียมออสมิก (ออโรสมิไรด์) แร่ธาตุที่เหลือจะแสดงด้วยเทลลูไรด์ทองคำ: แคลเวไรต์ AuTe 2, krennerite AuTe 2, ซิลวาไนต์ AuAgTe 4, petzite Ag 3 AuTe 2, mutmanite (Ag, Au)Te, montbreuite Au 2 Te 3, nagiagite Pb 5 AuSbTe 3 S 6 . ทองคำมีลักษณะเฉพาะด้วยรูปแบบดั้งเดิม ในรูปแบบอื่น ๆ เป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การสังเกตอิเล็กตรัมซึ่งเป็นโลหะผสมของทองคำและเงินซึ่งมีโทนสีเขียวและค่อนข้างจะถูกทำลายเมื่อถูกถ่ายโอนด้วยน้ำ ในหิน ทองคำมักจะกระจายตัวในระดับอะตอม ในเงินฝากมักถูกปิดล้อมด้วยซัลไฟด์และอาร์เซไนด์ มีแหล่งสะสมทองคำรอง - ที่วางซึ่งตกลงไปอันเป็นผลมาจากการทำลายแหล่งแร่หลักและแหล่งสะสมที่มีแร่เชิงซ้อน - ซึ่งทองคำถูกสกัดเป็นส่วนประกอบที่เกี่ยวข้อง

การผลิต

ผู้คนขุดทองมาตั้งแต่สมัยโบราณ มนุษยชาติพบกับทองคำแล้วในสหัสวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช จ. ในยุคหินใหม่เนื่องจากมีการกระจายตัวในสภาพดั้งเดิม ตามที่นักโบราณคดีกล่าวว่าการขุดอย่างเป็นระบบเริ่มขึ้นในตะวันออกกลาง จากแหล่งที่จำหน่ายเครื่องประดับทองคำโดยเฉพาะไปยังอียิปต์ ในอียิปต์ ในหลุมฝังศพของราชินี Zer และหนึ่งในราชินี Pu-abi Ur ในอารยธรรมสุเมเรียน มีการค้นพบเครื่องประดับทองคำชิ้นแรกที่มีอายุย้อนกลับไปถึงสหัสวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช จ. ทองคำไม่ได้ถูกขุดในรัสเซียจนกระทั่งสมัยอลิซาเบธ นำเข้าจากต่างประเทศเพื่อแลกกับสินค้าและเก็บเป็นอากรขาเข้า การค้นพบทองคำสำรองครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 1732 ในจังหวัด Arkhangelsk ซึ่งมีการค้นพบเหมืองทองคำใกล้หมู่บ้านแห่งหนึ่ง เริ่มมีการพัฒนาในปี ค.ศ. 1745 เหมืองดำเนินการเป็นระยะๆ จนถึงปี พ.ศ. 2337 และผลิตทองคำได้เพียงประมาณ 65 กิโลกรัม การเริ่มต้นการขุดทองคำในรัสเซียถือเป็นวันที่ 21 พฤษภาคม (1 มิถุนายน) พ.ศ. 2288 เมื่อ Erofei Markov ผู้ค้นพบทองคำในเทือกเขาอูราลประกาศการค้นพบของเขาในสำนักงานกระดานหลักของโรงงานในเยคาเตรินเบิร์ก
ตลอดประวัติศาสตร์ มนุษยชาติผลิตทองคำได้ประมาณ 161,000 ตัน มูลค่าตลาดอยู่ที่ 8-9 ล้านล้านดอลลาร์ (ประมาณการปี 2554) เงินสำรองเหล่านี้มีการกระจายดังนี้ (ประมาณการปี 2546):

• ธนาคารกลางของรัฐและองค์กรทางการเงินระหว่างประเทศ - ประมาณ 30,000 ตัน
• ในเครื่องประดับ - 79,000 ตัน
• ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์และทันตกรรม - 17,000 ตัน
• ประหยัดการลงทุน - 24,000 ตัน

มีบริษัทเหมืองแร่ทองคำ 37 แห่งในรัสเซีย ผู้นำด้านการขุดทองในรัสเซียคือ Polyus Gold ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนประมาณ 23% ของตลาด ทองคำประมาณ 95% ในรัสเซียขุดได้ใน 15 ภูมิภาค (ภูมิภาคอามูร์, สาธารณรัฐ Buryatia, ดินแดนทรานส์ไบคาล, ภูมิภาคอีร์คุตสค์, ดินแดนคัมชัตกา, ดินแดนครัสโนยาสค์, ภูมิภาคมากาดาน, สาธารณรัฐซาฮา (ยาคุเตีย), ภูมิภาคสแวร์ดลอฟสค์, สาธารณรัฐไทวา , ดินแดน Khabarovsk, สาธารณรัฐ Khakassia, ภูมิภาค Chelyabinsk, เขตปกครองตนเอง Chukotka) ในอีก 10 ภูมิภาค การผลิตทองคำมีน้อยกว่าหนึ่งตันและไม่เสถียร ทองคำส่วนใหญ่ขุดจากแหล่งสะสมปฐมภูมิ แต่ก็มีการพัฒนาการขุดทองในลุ่มน้ำเช่นกัน ทองคำจำนวนมากที่สุดขุดได้ใน Chukotka Autonomous Okrug, Krasnoyarsk Territory และ Amur Region
ในรัสเซีย ผู้วางมีบทบาทสำคัญในแหล่งสะสมทองคำ และรัสเซียอยู่ในอันดับที่ 1 ของโลกในด้านการผลิตทองคำสำรอง ส่วนใหญ่ขุดได้ใน 7 ภูมิภาค: ภูมิภาคอามูร์, ดินแดนทรานส์ไบคาล, ภูมิภาคอีร์คุตสค์, ภูมิภาคมากาดาน, สาธารณรัฐซาฮา (ยาคุเตีย), ดินแดนคาบารอฟสค์, เขตปกครองตนเองชูคอตกา
ในปี 2554 มีการขุดทองคำ 2,809.5 ตันในโลก โดยมีการผลิต 185.3 ตันในรัสเซีย (6.6% ของการผลิตทั่วโลก)
ในปี 2555 มีการขุดทองคำ 226 ตันในรัสเซีย ซึ่งมากกว่าปี 2554 ถึง 15 ตัน (7%)
ในปี 2013 มีการขุดทองคำ 248.8 ตันในรัสเซีย ซึ่งมากกว่าปี 2012 22.8 ตัน (9%) รัสเซียได้อันดับที่สามในแง่ของปริมาณทองคำที่ขุดได้โดยมีตัวบ่งชี้ 248.8 ตัน ประเทศจีนเป็นที่แรกซึ่งมีการผลิตทองคำจำนวน 403 ตัน ออสเตรเลียมาเป็นอันดับสองและผลิตทองคำได้ 268.1 ตัน
ในปี 2014 มีการขุดทองคำ 272 ตันในรัสเซีย ซึ่งมากกว่าปี 2013 ถึง 23.2 ตัน (9%) รัสเซียได้อันดับที่สองในแง่ของการผลิตทองคำ ประเทศจีนครองอันดับหนึ่งในรายการ โดยปริมาณการผลิตโลหะมีค่าเพิ่มขึ้น 6% ต่อปีเมื่อเทียบกับปี 2556 และมีจำนวน 465.7 ตัน ออสเตรเลียอยู่ในอันดับที่สามด้วยการผลิตทองคำ 269.7 ตัน ซึ่งสูงกว่าปี 2556 1%
ปริมาณการผลิตทองคำทั่วโลกในปี 2557 เพิ่มขึ้น 2% - เป็น 3.109 พันตันทองคำ ในเวลาเดียวกันอุปทานทั่วโลกในตลาดยังคงไม่เปลี่ยนแปลงและมีจำนวน 4,273,000 ตัน การผลิตทองคำขั้นต้นเพิ่มขึ้น 2% - เป็น 3,109,000 ตัน การประมวลผลทองคำขั้นที่สองลดลง 11.1% - เป็น 1,122,000 ตัน ความต้องการทองคำในโลกลดลง 18.7% - เหลือ 4.041 พันตัน

ใบเสร็จ

ในการรับทองคำนั้น จะใช้คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีขั้นพื้นฐาน: มีอยู่ในธรรมชาติในสภาพดั้งเดิม ความสามารถในการทำปฏิกิริยากับสารเพียงไม่กี่ชนิด (ปรอท ไซยาไนด์) ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีที่ทันสมัย ​​วิธีการทางเคมีจึงได้รับความนิยมมากขึ้น ในปี 1947 นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน Ingram, Hess และ Haydn ได้ทำการทดลองเพื่อวัดภาคตัดขวางที่มีประสิทธิผลสำหรับการดูดซับนิวตรอนโดยนิวเคลียสของปรอท จากผลข้างเคียงของการทดลอง ทำให้ได้ทองคำประมาณ 35 ไมโครกรัม ด้วยเหตุนี้ความฝันของนักเล่นแร่แปรธาตุที่มีมานานหลายศตวรรษจึงเกิดขึ้น - การเปลี่ยนสารปรอทเป็นทองคำ อย่างไรก็ตาม การผลิตทองคำดังกล่าวไม่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ เนื่องจากมีต้นทุนสูงกว่าการสกัดทองคำจากแร่ที่ยากจนที่สุดหลายเท่า

แอปพลิเคชัน

ทองคำที่มีอยู่ในโลกในปัจจุบันมีการกระจายดังนี้ ประมาณ 10% เป็นผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม ส่วนที่เหลือแบ่งเท่า ๆ กันระหว่างทุนสำรองส่วนกลาง (ส่วนใหญ่อยู่ในรูปแบบของแท่งมาตรฐานของทองคำบริสุทธิ์ทางเคมี) ทรัพย์สินส่วนบุคคลในรูปแบบของแท่ง และเครื่องประดับ

เงินสำรอง

ในประเทศรัสเซีย

ทองคำสำรองในเขตสงวนของรัฐรัสเซียในเดือนธันวาคม 2551 มีจำนวน 495.9 ตัน (2.2% ของทุกประเทศในโลก) ส่วนแบ่งทองคำในปริมาณรวมของทองคำและทุนสำรองเงินตราต่างประเทศของรัสเซียในเดือนมีนาคม 2549 อยู่ที่ 3.8% เมื่อต้นปี 2554 รัสเซียอยู่ในอันดับที่ 8 ของโลกในแง่ของปริมาณทองคำที่เก็บไว้ในทุนสำรองของรัฐ ในเดือนสิงหาคม 2013 รัสเซียเพิ่มปริมาณสำรองทองคำเป็น 1,015 ตัน ในปี 2014 และ 2016 รัสเซียยังคงเพิ่มปริมาณสำรองโลหะมีค่าอย่างต่อเนื่อง ซึ่งมีจำนวน 1,444.5 ตัน ณ กลางปี ​​2016

ระบบตัวอย่าง

ในทุกประเทศ ปริมาณทองคำในโลหะผสมจะถูกควบคุมโดยรัฐ ในรัสเซีย โดยทั่วไปยอมรับมาตรฐานโลหะผสมเครื่องประดับทองห้ามาตรฐาน: ทองคำ 375, 500, 585, 750, 958

• 375 ตัวอย่างส่วนประกอบหลักคือเงินและทองแดง ทอง - 38% คุณสมบัติเชิงลบ - มันจางหายไปในอากาศ (สาเหตุหลักมาจากการก่อตัวของซิลเวอร์ซัลไฟด์ Ag 2 S) ทองคำ 375 มีช่วงสีตั้งแต่สีเหลืองไปจนถึงสีแดง
• 500 ตัวอย่างส่วนประกอบหลักคือเงินและทองแดง ทอง - 50.5% คุณสมบัติเชิงลบ - ความสามารถในการหล่อต่ำ การพึ่งพาสีตามปริมาณเงิน
• 585 ตัวอย่างส่วนประกอบหลัก ได้แก่ เงิน, ทองแดง, แพลเลเดียม, นิกเกิล, ทอง - 59% มาตรฐานค่อนข้างสูง เนื่องจากคุณสมบัติเชิงบวกหลายประการของโลหะผสม: ความแข็ง ความแข็งแรง ความเสถียรในอากาศ ใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำเครื่องประดับ
• 750 ตัวอย่างส่วนประกอบหลัก ได้แก่ เงิน, แพลตตินัม, ทองแดง, แพลเลเดียม, นิกเกิล, ทอง - 75.5% คุณสมบัติเชิงบวก: ความไวต่อการขัดเงา ความแข็ง ความแข็งแรง ง่ายต่อการแปรรูป ช่วงสีมีตั้งแต่สีเขียวจนถึงสีเหลืองสดใสไปจนถึงสีชมพูและสีแดง ใช้ในเครื่องประดับโดยเฉพาะงานลวดลายเป็นเส้น
• 958 ตัวอย่างประกอบด้วยทองคำบริสุทธิ์ถึง 96.3% ไม่ค่อยได้ใช้ เนื่องจากโลหะผสมของตัวอย่างนี้เป็นวัสดุที่อ่อนนุ่มมากซึ่งไม่เหนียวเหนอะหนะและมีสีที่ไม่อิ่มตัว
• 999 ตัวอย่างทองคำบริสุทธิ์