Pole inimest, kes ei näeks ehetes kulda. Erkkollane metall on inimestele tuttav juba mitu tuhat aastat. Looduses on kullal aga mitu palet. Selle osakeste suurus ulatub mikronitest kümnete sentimeetriteni ja värvus ei ole lisandite tõttu alati kollane. On mitmeid mineraale, mis on välimuselt kullale sarnased. On põhjust, miks on olemas ütlus "kõik, mis sädeleb, pole kuld". Kulla edukaks leidmiseks, selle väärtuses orienteerumiseks ja mitte segi ajamiseks sarnaste mineraalidega tuleb teada kulla omadusi, seda, kus ja kuidas seda looduses leidub.
Kulla füüsikalised omadused
Kulla värvus on erekollane, kui see ei sisalda lisandeid. Kuid puhast kulda (ja isegi siis mitte täielikult) leidub peaaegu eranditult panga väärismetallikangides. Looduslik kuld ja ehted sisaldavad alati hõbeda, vase jne lisandeid, see tähendab, et tegelikult on meil alati tegemist kulla ja teiste metallidega sulamitega. Loodusliku kulla värvus võib sõltuda osakeste suurusest. Näiteks Tšita oblastis asuva Baleiskoje maardla kulda kirjeldatakse järgmiselt: „Kulda leidub tavaliselt veenides tillukeste osakestena. Need osakesed kogunevad mõnikord, tekitades palja silmaga nähtavaid lahtisi agregaate ja klastreid. Nende klastrite välimus on selline, et neid esimest korda nägev vaatleja ei tunne neis kulda ära. Need on hallikasrohelised laigud, millel on väga ebameeldiv välimus, tuhmi läige või üldse mitte. Sellist kulda nimetatakse roheliseks kullaks. Palju vähem levinud on nn “kollane” kuld, mis välimuselt ja koostiselt erineb mõnevõrra “rohelisest”. “Rohelise” ja “kollase” koguse suhe on ligikaudu 20:1.
Ehetes nimetatakse kulda mõnikord sulamiteks, milles tegelik kullasisaldus on alla 40%. "Valge kullana" tuntud sulam on kulla ja pallaadiumi sulam. Kümnendik pallaadiumi annab valuplokile terasvalge tooni. Plaatina muudab kulla valgeks veelgi intensiivsemalt kui pallaadium. Nikkel võimaldab saada ka õrna kollase varjundiga valge kulla sulameid. Teemant ehted on valmistatud valgest kullast. See raam peegeldab suurepäraselt kivide sära ja näib neid täiendavalt valgustavat. Valge kuld on kollase kullaga võrreldes ilmastikukindlam. Seega oleneb sulamite värvus lisandite hulgast ja koostisest (tabel 1).
Tabel 1. Kulla värvus olenevalt lisandite hulgast ja koostisest
|
Kulla osakaal, % |
Lisandite osakaal, % |
Peamine lisandite koostis |
Sulami värv |
|
100,0 |
kollane |
||
|
96,0 |
Vask |
kollane |
|
|
Vask |
punane |
||
|
75,0 |
25,0 |
vask, hõbe, nikkel; vask, hõbe |
kollane |
|
nikkel, tsink, vask; pallaadium, hõbe, vask |
valge |
||
|
50,0 - 58,0 |
42-50 |
vask, hõbe |
punane |
|
hõbe, vask |
kollane |
||
|
hõbe, vask |
roheline |
||
|
37,5 |
62,5 |
vask, hõbe |
punane |
|
hõbe, pallaadium, vask |
roosa |
Kuld on väga pehme metall, selle kõvadus on 2,5-3,0 10-punktilisel kõvadusskaalal (Mohsi skaala). Sellel skaalal on kõige kõvem aine teemant. Selle kõvadus on 10. Kõige pehmem aine on kriit. Selle kõvadus on 1. Klaasi kõvadus on 5, hea terase kõvadus on 4,5. Põllul kontrollitakse kõvadust eelkõige noaga. Selle ots on tõmmatud piki uuritava mineraali pinda. Kui nuga jätab kriimu, siis on kõvadus alla 5. Kuld, mille kõvadus on 2,5-3,0, ei ole mitte ainult kergesti kriimustatud, vaid seda saab ka noaga lõigata märkimisväärse pingutusega. Võid sellele jälje jätta ka siis, kui hammastega kõvasti hammustad. Nad proovisid kuldmünte "hambuni". Võltsvaskmüntidele hammastega märki teha on võimatu, tugevate hammastega kuldmündile aga on võimalik märk teha. Kõvadustest on oluline test kulla eristamiseks sarnastest värvilistest metallidest või mineraalidest.
Kuld on kergesti poleeritud ja hästi peegeldav. Päikesekiired võivad kergesti läbida väga õhukesi kullalehti, samal ajal kui nende termiline osa peegeldub. Sel põhjusel kasutatakse kuuma kliimaga tänapäevastel pilvelõhkujatel toonitud klaasi jaoks õhukesi kullakihte. See säästab energiat, mis on vajalik selliste hoonete sisemuse jahedana hoidmiseks kuumadel suvekuudel. Sarnaseid õhukesi kullakihte kasutatakse ka astronautide kaitsekiivrites, et peegeldada kõrgel tasemel infrapunakiirgust avakosmoses.
Kullal on erakordne võime pihustuda, toota valguse lainepikkusega proportsionaalseid osakesi, kanduda jõgedesse tonnide kaupa väikese tolmuna, hajuda kulda legeerivate laborite põrandatele, seintele ja mööblile ning kaduda pangavahetusest. müntide hõõrdumiseni. Kulla ringluse käigus kaotati aastas 0,01–0,1% mündi kaalust.
Nendes kulla erakordsetes omadustes nägi kuulus Austria geoloog Suess küpsemas “kullanäljahäda” ja juhtis tähelepanu vajadusele hoolikalt lahendada kullaringluse kui maailmamajanduse aluse küsimus. Võib-olla olid Suessi hirmud ennatlikud, kuid nende olulisus jäi kehtima, kuigi kulla ammendumise lähenemise tempo ei realiseerunud.
Kuld on ülikõrge elastsusega (plastilisus) ja vormitavusega (sepistab paksuseks 8∙10 -5 mm), s.o. ühest grammi kullast saate kuni 1 m 2 pindalaga fooliumilehe. Tänu oma suurele elastsusele saab kulda purustada, painutada, purustada, kokku suruda ja kullast saab vormida mitmesuguseid kujundeid ilma tükkideks purunemata. Tegelikult saab kollase metalli lihvida kuni poolläbipaistvuseni, see võib olla õhuke kui paberileht ja olla sama ilus ja läikiv. Õhukese lehtkulla (leht)kulla valmistamine võimaldab katta sellega kirikukuplid ja kaunistada paleesaale.
Ühest grammi kullast saab tõmmata traadi pikkusega 2610 m Saadud niit on väga peenike (läbimõõt 2∙10 -6 mm), mis on vajalik tänapäeva elektroonikatööstusele, kus on vaja luua elektriskeeme väga väikestes. laastud. Kõrge elektrijuhtivuse ja oksüdatsioonikindluse tõttu on kulla järele elektroonikatööstuses suur nõudlus. Tänapäeval pole üllatav leida kulda sellistes seadmetes nagu teler, mobiiltelefon, kalkulaator, rääkimata keerulisemast elektroonikast.
Kulla kõrge tempermalmistavus on veel üks omadus, mis võimaldab eristada kulda sarnastest mineraalidest. Näiteks kui asetate kullaosakese kõvale kivile ja lööte seda haamriga, läheb see lamedaks ja kollase püriidi tükk mureneb väikesteks osakesteks.
Kulla sulamistemperatuur on 1063˚C, keemistemperatuur on 2947˚C. Sulakull on kahvaturohelist värvi. Kullaaurud on rohekaskollase värvusega. Kõik metallid, mis on osa kullaga sulamist, langetavad selle sulamistemperatuuri. Kui kulda ja selle sulameid kuumutada üle sulamistemperatuuri, hakkab kuld lenduma ja selle volatiilsus suureneb, mida kõrgem temperatuur. Kulla lenduvus suureneb oluliselt ka siis, kui sulam sisaldab muid lenduvate omadustega metalle, näiteks tsinki, arseeni, antimoni, telluuri, elavhõbedat jne. Sulamid ei ole oma omadustelt sarnased nende metallidega, millest need tekkisid. Näiteks kulla ja hõbeda sulamil on palju suurem kõvadus kui kullal ja hõbedal, kuid sellel puudub nende vormitavus ja elastsus. Vase segu annab sama efekti.
Kullal on veel üks eristav omadus, mis on kullaotsijale ehk kõige olulisem (peale hinna) – kulla tihedus. Selle tihedus – 19,3 g/cm 3 – tähendab, et see kaalub 19,3 korda rohkem kui võrdne kogus puhast vett. Ainult mõnel plaatinarühma metallil on suurem tihedus (indium - 22,6 g/cm3). Kullaosake on 2,5 korda raskem kui sama suur hõbedaosake ja ligikaudu 8 korda raskem kui kvartsitükk, mida tavaliselt leidub kulla kõrval. 1 kg kulda võib kujutada 37,3 mm servaga kuubiku või 46,2 mm läbimõõduga kuulina. Umbes kilogrammi kaalub ka pool klaasi loopealsest kaevandatud kuldliiva. Kulla suurt tihedust kasutatakse kõige sagedamini selle kivist eraldamiseks.
Loodusliku kulla tihedus on mõnevõrra madalam kui keemiliselt puhtal kullal ning sõltuvalt selles sisalduvatest hõbeda ja vase lisanditest jääb vahemikku 18–18,5.
Tabel 2. Kulla olulisemad füüsikalised ja diagnostilised omadused
|
Omadused |
Tähendus |
|
Värv |
kollane |
|
Joone värv (glasuurimata portselanplaadil) |
kollane |
|
Sära |
metallist |
|
Mohsi kõvadus |
2,5-3,0 |
|
Tihedus 20ºC juures |
19,32 g / cm 3 |
|
Temperatuur, sulamine, kraadid C Keetmine |
1063 2947 |
|
Erisoojusjuhtivus temperatuuril 0ºC, W/(m∙K) |
311,48 |
|
Vastupidavus temperatuuril 0º, Ohm |
2,065∙10 -8 |
|
Elektrijuhtivus vase suhtes, % |
|
|
Lõõmutatud kulla tõmbetugevus, MPa |
100-140 |
Kulla keemilised omadused.
Kuld (Au, ladina keelest Aurum) on perioodilisuse tabeli 1. rühma keemiline element, aatomnumber 79. Peaaegu kogu looduslik kuld koosneb isotoobist 197 Au. Kulla valents keemilistes ühendites on tavaliselt +1, +3. Viimaste sajandite jooksul on keemikud (ja enne neid alkeemikud) teinud kullaga tohutul hulgal erinevaid katseid ning selgus, et kuld pole sugugi nii inertne, kui mittespetsialistid arvavad. Tõsi, väävel ja hapnik, mis on enamiku metallide suhtes agressiivsed (eriti kuumutamisel), ei avalda kullale mingit mõju ühelgi temperatuuril. Erandiks on kullaaatomid pinnal. 500-700°C juures moodustavad nad üliõhukese, kuid väga stabiilse oksiidi, mis 800°C-ni kuumutamisel ei lagune 12 tunni jooksul. See võib olla Au 2 O 3 või AuO(OH). Sellist oksiidikihti leidub loodusliku kulla terade pinnal.
Kuld ei reageeri kuumutamisel vesiniku, lämmastiku, fosfori, süsiniku ja halogeenidega kullaga, moodustades ühendeid: AuF 3, AuCl 3, AuBr 3 ja AuI. Reaktsioon kloori ja broomiveega toimub eriti kergesti, juba toatemperatuuril. Nende reaktiividega puutuvad kokku ainult keemikud. Igapäevaelus on kuldsõrmustele oht joodi tinktuur - joodi ja kaaliumjodiidi alkoholi vesilahus:
2Au + I 2 + 2KI ® 2K.
Leelised ja enamik mineraalhappeid ei avalda kullale mingit mõju. See on üks kulla ehtsuse määramise viise. Kogu purustatud metall valatakse portselanist tassi, millesse valatakse lämmastikhapet koguses, mis on piisav kogu metalli katmiseks. Happe ja metalliga tassi kuumutatakse klaaspulgaga pidevalt segades primuspliidil keemiseni. Kui metall ei lahustu ja eralduvad gaasimullid, siis on metall kuld. Kontsentreeritud lämmastik- ja vesinikkloriidhappe segu (“aqua regia”) lahustab kulda kergesti:
Au + HNO 3 + 4HCl ® H + NO + 2H 2 O.
Pärast lahuse hoolikat aurustamist eralduvad 9.-10. sajandil elanud araabia alkeemik Geber, HAuCl 4 · 3H 2 O kollased kristallid, mis on võimelised kulda lahustama. Vähem teatakse, et kuld lahustub kuumas kontsentreeritud seleenhappes:
2Au + 6H 2 SeO 4 ® Au 2 (SeO4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O.
Kontsentreeritud väävelhappes lahustub kuld oksüdeerivate ainete juuresolekul: perioodiline hape, lämmastikhape, mangaandioksiid. Tsüaniidide vesilahustes, millel on juurdepääs hapnikule, lahustub kuld, moodustades väga tugevaid ditsüanoauraate:
4Au + 8NaCN + 2H20 + O2® 4Na + 4NaOH;
Selle reaktsiooni aluseks on kõige olulisem tööstuslik meetod kulla kaevandamiseks maakidest – tsüaniidimine.
Need toimivad kullale ja sulavad leeliste ja leelismetallide nitraatide segust:
2Au + 2NaOH + 3NaNO3® 2Na + 2Na2O,
naatrium- või baariumperoksiidid: 2Au + 3BaO 2 ® Ba 2 + 3BaO,
mangaani, koobalti ja nikli kõrgemate kloriidide vesi- või eeterlahused:
3Au + 3MnCl4® 2AuCl3 + 3MnCl2,
tionüülkloriid: 2Au + 4SOCl 2 ® 2AuCl 3 + 2SO 2 + S2Cl 2, mõned muud reagendid.
Huvitavad on peeneks purustatud kulla omadused. Kui kulda redutseerida väga lahjendatud lahustest, siis see ei sadestu, vaid moodustab intensiivse värvusega kolloidlahuseid – hüdrosoole, mis võivad olla lillakaspunased, sinised, violetsed, pruunid ja isegi mustad. Seega, kui 0,0075% H lahusele lisatakse redutseerija (näiteks 0,005% hüdrasiinvesinikkloriidi lahus), moodustub läbipaistev sinise kulla sool ja kui 0,005% kaaliumkarbonaadi lahust lisatakse 0,0025% lahusele. % H lahust ja seejärel kuumutades tilkhaaval lisada tanniinilahust, tekib punane läbipaistev sool. Seega, sõltuvalt dispersiooniastmest, muutub kulla värvus sinisest (jämedalt dispergeeritud sool) punaseks (peendispersne sool).
Kui sooli osakese suurus on 40 nm, tekib selle optilise neeldumise maksimum lainepikkusel 510-520 nm (punane lahus) ja kui osakeste suurus suureneb 86 nm-ni, nihkub maksimum 620-630 nm-ni (sinine lahus). Kolloidsete osakeste moodustamise redutseerimisreaktsiooni kasutatakse analüütilises keemias väikeste kullakoguste tuvastamiseks.
Kullaühendite redutseerimisel tinakloriidiga kergelt happelistes lahustes tekib intensiivse värvusega tumelilla nn Kassia kuldlilla lahus (see on oma nime saanud 17. sajandil elanud Hamburgi klaasimeistri Andreas Cassiuse järgi). Sulaklaasi massi sisse viidud Cassiani lilla annab suurepärase värviga rubiinklaasi, kulunud kulla kogus on tühine. Cassia lillat kasutatakse ka klaasile ja portselanile maalimisel, andes kuumutamisel erinevaid toone - õrnroosast kuni erkpunaseni.
Geoloogilistes protsessides seostatakse kulla liikuvust vesilahustega, millel on kõrge temperatuur (sadu kraadi) ja mis on kõrge rõhu all. Kuld võib olla mitmesuguste lihtsate ja segatud komplekside kujul: hüdroksüül, hüdroksokloriid, vesiniksulfiid. Madala temperatuuriga hüdrotermilistes tingimustes, aga ka biosfääris on kulla migratsioon lahustuvate metallorgaaniliste komplekside kujul võimalik.
Tavalistes looduslikes tingimustes on kuld vastupidav erinevat tüüpi mineraalvetele ja atmosfääri korrosioonile. Kullaosakesed aja jooksul praktiliselt ei muutu. Tuhandeid aastaid tagasi valmistatud kuldesemed jäävad pinnases ja merevees praktiliselt muutumatuks. Aja jooksul nad mitte ainult ei kaota oma väärtust, vaid muutuvad kallimaks. See stabiilsus annab aluse liigitada kuld väärismetalliks.
Kulla näidis.
Keemiliselt puhta kulla (massi järgi) kvantitatiivset sisaldust looduslikus tahkes lahuses või sulamis (tootes) väljendatakse lagunemise teel. Rahvusvahelises praktikas kasutatakse metrilisi (enamikus riikides, sealhulgas Venemaal) ja karaatide standardeid.
Meetrilise süsteemi korral määratakse metallisisaldus selle ühikute arvu järgi lahuse (sulami) sulami massi 1000 ühikus, karaatsüsteemiga - 24 ühikut. Kuni 1927. aastani kehtis NSV Liidus ja ka revolutsioonieelsel Venemaal poolide proovivõtusüsteem, kus kullasisaldus määrati poolide arvu järgi sulami naelas (1 Vene nael = 409,5 g = 96). poolid = 4,27 g = 96 aktsiat;
Meetrisüsteemis vastab keemiliselt puhas kuld 1000. standardile ning tahke lahus (sulam), näiteks 750. etalon, sisaldab 750 osa keemiliselt puhast kulda ja 250 osa lisandeid (ligatuure) ehk 75,0% kulda ja 25. 0% lisandeid.
Arvutamine loob erinevate näidissüsteemide omavahelise seose ja tõlke. Näiteks toote (sulami) 450. meetriline näidis vastab järgmisele:
450/1000 ´ 96 = 43,2 pool
ja 550/1000 ´ 24 = 10,8 karaati.
Looduslikul kullal on erinev puhtusaste (enamasti 940-900, 890-740, 680-600 ja üliharva 550). Ehete ja majapidamistarvete valmistamiseks kasutatakse tavaliselt erineva klassi kullasulameid, kuna puhas kuld on liiga pehme ja kergesti kuluv.
Juveelisulamitele antakse ligatuursete värviliste metallide (vask, hõbe, harvem nikkel, pallaadium, tsink, kaadmium jt) lisamisega mehaaniliseks töötlemiseks vajalikud omadused ja soovitud värvus. Tabelis 3 on toodud ehete valmistamisel kõige sagedamini kasutatavad sulamid ja nende näidiste tähistamise erinevate süsteemide suhe, mis on levinud endises NSV Liidus ja Venemaal.
Tabel 3. Endises NSV Liidus ja Vene Föderatsioonis vastu võetud ehete kullasulamite ligatuuride näidised ja põhikoostis
|
Näidismärgistussüsteem |
||
|
meetriline |
poolventiil |
karaat |
|
1000 |
||
|
750* |
||
|
583/585* |
||
|
500* |
||
|
375* |
||
|
*Vene Föderatsiooni näidised |
||
Kuld looduses.
Kulda leidub väikestes kogustes paljudes kivimites. Selle keskmine sisaldus litosfääris (Clark) on 4,3 mg/t.
Kulda leidub organismides ja taimedes. On oletatud, et kullal on loomakeha jaoks teatud tähendus. Esimest korda avastas kulla taimetuhast 18. sajandil prantsuse keemik Claude Louis Berthollet. Kaasaegsetel andmetel ulatub kullasisaldus mõnel huumusmuldadel 0,5 g/t. Sellistel aladel kasvavad taimed neelavad kulda, koondades selle juurestikusse, vartesse, tüvedesse ja okstesse. Praegu on välja töötatud meetodid maardlate otsimiseks (biogeokeemilised), mis põhinevad kõrge kullasisaldusega halode tuvastamisel taimetuhas.
Hüdrosfääris on tohutul hulgal kulda. Kõigis mageveeliikides on selle keskmine sisaldus umbes 3∙10-9% (0,03 mg/t), kuid mõnikord ka kordades kõrgem, näiteks kullamaardlate põhjavees ulatub kullasisaldus umbes 1 mg/t. . Üks kullamaardlate otsimise meetodeid (hüdrokeemiline meetod) põhineb põhjavee kullasisalduse muutumisel.
Merevetes kõigub ka kullasisaldus: polaarmeres - 0,05 mg/t, Euroopa ranniku lähedal - 1-3∙mg/t. Suurimat kulla kontsentratsiooni täheldatakse Ameerika Ühendriikide rannikuvööndis - kuni 16 mg/t, Kariibi mere vetes - 15-18 mg/t, Surnumere vetes - kuni 50 mg/t. /t.
Ookeanid on kullaga küllastunud, kuna see on sattunud põhja-, põhja- ja pinnaveega, meteoriitide pihustamise, vulkaaniliste ainete heidete ja mitmete muude looduslike allikate tõttu. Prantsuse teadlased leidsid, et Sitsiilia vulkaan Etna paiskab iga päev väikeste osakestena välja rohkem kui 2,5 kg ja suurem osa sellest läheb ookeani. Hinnanguliselt pihustatakse Maa atmosfääri igal aastal ligikaudu 3,5 tuhat meteoriitainet, mis sisaldavad ligikaudu 18 kg kulda, mis teeb miljoni aasta jooksul ligikaudu 18 tuhat tonni. Kuld satub ookeanidesse ka jõe- ja meresuspensioonidega, samuti lahustuvate metallorgaaniliste komplekside kujul. Kulda kandvatel aladel ringlevad pinna- ja maa-alused veekogud sisaldavad tavaliselt hõljuvat kulda või lahustunud kulda, mis võib jõuda ookeani. Eriti suur on kulla transport jõgede kaudu. Eksperdid on välja arvutanud, et ainuüksi Amur kannab oma vetes aastas ookeani umbes 8,5 tonni kulda.
Maailma ookeani vetes olevat kulla koguhulka hinnatakse 25-27 miljonile tonnile. See on äärmiselt kõrge. Kogu aja jooksul on inimkond tootnud umbes 150 tuhat tonni. Uuritakse tehnoloogiaid kulla kaevandamiseks ookeaniveest, tehnilised lahendused on patenteeritud, kuid vastuvõetavaid majandusnäitajaid veest kulla kaevandamiseks pole veel saavutatud.
Maakoores võib kulda leida tahketes kivimimassiivides – maakides või hävinud kivimites – platerites. Esimesel juhul nimetatakse seda maagikullaks ja teisel juhul platser-kullaks. Asendajaid leidub tavaliselt jõeorgudes, ojades või kuivades kuristikes ning need moodustavad enam-vähem pakse kihte, mis on kaetud aheraine, nn turbakihiga. Kuldloto leidub asetajates tükkide, helveste, terade ja tolmu kujul.
Maagi- ja maagimaardlates leidub kulda peamiselt hõbeda, vase, raua ja muude metallidega sulamites. Lisaks nendele looduslikele kullasulamitele tuntakse ka plaatina- ja roodiumkulda, mis sisaldavad vastavalt plaatinat ja roodiumi. Enamasti sisaldab looduslik kuld 5–30% hõbedat. Suhteliselt haruldane, kuid siiski looduses leiduv kullasulam 30-40% hõbedaga, mida nimetatakse elektrumiks. Looduslik vaskkuld on looduses üsna levinud, koosnedes 74-80% kullast, 2-16% hõbedast, 9-20% vasest.
Enamiku kullaosakeste suurus looduses ulatub mikroni murdosast kümnete mikroniteni. Selliseid osakesi nimetatakse hajutatud. Tavapäraselt jagatakse need jämedaks ja peeneks (väga hajutatud). Jämedates süsteemides on osakeste suurus 1 mikron ja rohkem, peensüsteemides - 1 nm kuni 1 mikron (0,001 mm).
Dispergeeritud kullaosakesi leidub kivimites, vees ja taimedes. Sellised osakesed on nähtavad ainult elektronmikroskoobiga, neid ei saa kaaluda parimate mikroanalüütiliste kaaludega. 0,001 mm osakese arvutuslik mass on vaid 0,00000001 mg ja parimate mikroanalüütiliste kaalude kaalumispiir on 0,0001 mg. Väikeste kullaosakeste arv on lugematu. Iga gramm kulla sisaldab rohkem kui 100 miljardit neist osakestest. Suure hulga hajutatud osakeste puhul on nende ekstraheerimine kõige keerulisem ja kõige kallim.
Samuti on looduses äärmiselt palju kullaosakesi, mille suurus on umbes 0,01 mm. Selle klassi suurima kulla (0,01 mm) mass on umbes 0,00001 mg ja seda ei saa ka mikroanalüütilise kaaluga kaaluda. Igas kullagrammis ületab selliste osakeste arv 100 miljonit. Hoolimata asjaolust, et üle 0,01 mm peenemat kulda on looduses rohkem kui ühtki teist, on see valdavalt hajutatud olekus. Mõnikord kontsentreerub see osade kujul mõnes mineraalis (püriit, arsenopüriit jne), kuid kui vaba kulda osakeste suurusega 0,01-0,1 mm satub jõevoolu, on see valdavalt hajutatud. Väikesed, heledad kuldsed laigud transporditakse vedrustuses vabalt isegi madalal voolukiirusel.
Kuld, mis on suurem kui 0,1 mm, klassifitseeritakse gravitatsioonikullaks, st kullaks, mis ladestub vees gravitatsiooni mõjul ja moodustab kaevandamiseks kasulikke klastreid – paigutamisladestused. Plateritest ekstraheeritud kulda nimetatakse sageli "kuldliivaks". Tegelikult on see nii, kullaosakesed on lihtsalt valatavad ja saab kallata nahkkotti (vanasti kandsid taskus või kotis), kuldliiva saab valada pudelisse (kulda on mugav peita see) või mis tahes konteineris.
8 mm või suuremate kullaosakeste mass on tavaliselt üle 1 g ja neid nimetatakse kullatükkideks. Eristatakse väikeseid (1-10 g), keskmisi (10-100 g), suuri (100-1000 g), väga suuri (1-10 kg) ja hiiglaslikke (üle 10 kg) tükikesi. Kuid mõnikord nimetatakse kullatükke ka kullatükkideks, mis "paistavad teiste metalliosakeste seas järsult silma" ja kullatüki massi alampiir on 0,1 grammi.
Suurim kullatükk leiti Austraaliast - "Holtermani plaat" (285 kg koos kvartsiga, puhas kuld 83,3 kg); Uuralitest leiti kullatükk “Suur kolmnurk” (36,2 kg). Suuremal osal suurtükkidest on omad nimed (tabel 4).
Tabel 4. Maailma suurimad tükid
|
Avastamise aasta |
Avastamise asukoht |
kaal, kg |
Määratud nimi |
Teabe allikas |
|
1842 |
Venemaa, Uural |
36,2 |
"Suur kolmnurk" |
V.V.Danilevski |
|
1851 |
Austraalia, Uus-Lõuna-Wales |
45,3 |
"Käeteenija" |
J.Salmon |
|
1857 |
Austraalia, Kingower |
65,7; 54 |
"Brilliant Barkley" |
J.Salmon |
|
1857 |
Austraalia, Victoria |
"Donnoli" |
V.I.Sobolevski |
|
|
1858 |
Austraalia, Ballarat |
"soovitud" |
V.I.Sobolevski |
|
|
1868 |
Austraalia, Ballarat |
"Kanada 1." |
J. Salmon, V.I. Sobolevsky |
|
|
1870 |
Austraalia, Victoria |
60,7 |
Ei |
J.Salmon |
|
1870 |
California |
Ei |
J.Salmon |
|
|
1872 |
Austraalia, Sydney piirkond |
285/83,2 |
"Holtermani taldrik" |
V.I.Sobolevski |
|
1873 |
California |
108,8 |
Ei |
J.Salmon |
|
1899 |
Lääne-Austraalia |
45,3 |
Ei |
J.Salmon |
|
1901 |
Jaapan, Hokkaido |
"Jaapanlane" |
V.I.Sobolevski |
|
|
1937 |
Austraalia |
"Kuldne kotkas" |
Ajalehtedest |
|
|
1954 |
USA, Calaveras |
72,9 |
Ei |
J.Salmon |
|
1954 |
California |
36,3 |
"Oliver Martin" |
J.Salmon |
|
1983 |
Brasiilia, Para |
39,5; 36 |
Ei |
Ajalehtedest |
|
n.d. |
California |
88,4 |
Ei |
J.Salmon |
|
n.d. |
Austraalia |
75,4 |
Ei |
D.S.Newbery |
|
n.d. |
Austraalia, Victoria |
44,7 |
"Leedi Hotham" |
J.Salmon |
|
XX sajand |
Lääne-Hiina |
Ei |
J.Salmon |
|
|
n.d. |
Austraalia, Victoria |
"Kanada 2." |
V.I.Sobolevski |
|
|
n.d. |
California |
35,6 |
"Poseidon 2." |
V.I.Sobolevski |
Viimastel aastakümnetel on hakatud kullaotsijaid metallidetektorite (teatud tüüpi miinidetektorite) abil otsima. Suurim metallidetektori leitud nupp kaalub 27,2 kg. Selle leidis Austraalias Victoria osariigist Kevin Hillier 26. septembril 1980. aastal. Nugis kannab nime "Saatuse käsi". Selle pikkus on 47 cm, laius 20 cm ja paksus 9 cm, puhtusaste 926. Kevin müüs oma kullatüki 1981. aastal Las Vegase Golden Nugget kasiinos 1 000 000 dollari eest.
Raske on nimetada teist metalli, mis oleks mänginud inimkonna ajaloos suuremat rolli kui kuld. Inimesed püüdsid igal ajal kulda oma valdusse saada, vähemalt kuritegude, vägivalla ja sõdade kaudu. Alustades ürgsest inimesest, kes ehtis end jõgede liivadesse uhutud kullast vitstega, ja lõpetades kaasaegse töösturiga, kellel on tohutu toodang, võttis inimene visa võitlusega enda valdusse osa loodusrikkusest. Kuid see osa kullast on looduses laialivalguva metalli hulga ning inimkonna enda vajaduste ja soovidega võrreldes tühine. Tänapäeval kulgevad kulla ja selle maardlate otsingud kogu maailmas kullakaevanduses vähemalt viis miljonit inimest, aastas kaevandatakse umbes kolm tuhat tonni. Loodus hoiab hoolikalt oma aardeid ega anna seda metalli kangekaelselt inimestele. Tänapäeval on kullakaevandamine suur hulk, loodud on moodsaim tehnoloogia, kuid suurima efekti kullakaevandamisel annavad inimese üha suurenevad teadmised kulla omadustest.
Kuld on inimkonnale teada olnud väga pikka aega. Selle kaevandamine algas mitu sajandit tagasi. See metall saavutas oma väärtuse tänu madalale sisaldusele planeedi Maa pinnal. Teadlased on tõestanud, et kuld jõudis planeedile miljoneid aastaid tagasi asteroidide pommitamise ajal. Algselt sisaldus seda väikestes kogustes ka Maa soolestikus.
Nüüd kaevandatakse kulda paljude riikide kaevandustes. Maa sisemuse suurimad kullavarud asuvad Lõuna-Aafrikas ja Põhja-Ameerikas. Pealegi võib seda väärismetalli leida mitte ainult pinnases, vaid ka vees. Venemaal kaevandatakse kulda peamiselt Põhja- ja Siberis. Selle väärismetalli suurimad leiukohad meie riigis asuvad Krasnojarski territooriumil, Amuuri piirkonnas ja Tšukotka autonoomses ringkonnas. Hiinat peetakse nüüd kullakaevandamises maailma liidriks.
Kuldne värv
Looduslikul kujul on kuld kollane, kergelt punaka varjundiga. Kuid see juhtub ainult pangametallide puhul. Looduses on kuld segatud teiste metallidega, nagu hõbe, vask jne. Selgub, et enamasti tegeleb inimene selle väärismetalli sulamitega. Isegi ehted pole kunagi ilma muude ainete lisanditeta. Eriti populaarne sulam selliste ehete valmistamisel on kulla ja pallaadiumi kombinatsioon, millel on hõbevalge värvus. Seda nimetatakse isegi valgeks kullaks. See on vähem vastuvõtlik atmosfäärirõhu poolt hävitamisele ja sellel on vastupidavamad omadused.
Kas kullal on lõhn?
Tegelikult pole kullal lõhna. See erineb teistest metallidest selle poolest, et see ei ole praktiliselt allutatud korrosioonile ega keskkonnamõjudele. Ja seetõttu kuld ei oksüdeeru ega reageeri hapnikuga. Seega puudub igasugune lõhn.
Samas mõjutab kuld kuidagi pinnast, mis asub suurte maardlate kõrval. Sellisel pinnasel on äärmiselt ebameeldiv lõhn, mida on tunda mitmesaja meetri kaugusel.
Moebrändi Comme des Garçons, mis prantsuse keeles tähendab "nagu poisid", asutas 1969. aastal Rei Kawakubo. Jaapanlane Rei Kawakubo on oma paljude aastate jooksul šokeerinud lääne üsna konservatiivset maailma oma väljakujunenud ideedega inimkeha kuju, rõivadisaini, värvide ja seksuaalsuse kohta.
1994. aastal Ettevõte andis välja oma esimese parfüümi, mis kandis moemajaga sama nime – "Comme Des Garçons". Moebrändi asutaja ja ainuomanik tegi parfümeerias tõelise plahvatuse, muutes sel ajal tavapärast seksuaalse atraktiivsuse kontseptsiooni, vabastades “assotsiatiivsed lõhnad” (värskelt triigitud pesu lõhn, kuuma asfaldi lõhn jne). Soov kõike muuta mõjutas ka parfüümipudelite kuju, mis pärast maestro nende kallal töötamist hakkasid meenutama ravimeid, mänguasju või tarvikuid.
Eitades luksuse ideed, ei suutnud avangardi kaubamärk Comme des Garcons ikkagi vastu seista rikkuse ja õitsengu kehastusele ning autoritasude sümbolile - kullale. Siiski ei tasu arvata, et nišimoemaja on otsustanud välja anda oma kuldehtesarja või kaunistada oma rõivaid ja aksessuaare. Ei! Ettevõte läks palju kaugemale ja uuris, kuidas see väärismetall lõhnab. Heites kõrvale keskaegsete alkeemikute teosed, iidsed müüdid ja maailma eri rahvaste legendid, töötas Comme des Garcons välja oma kullalõhna valemi. Juba “vedela kulla” esitlusel selgitas Comme des Garconsi loovjuht, et tekkis esialgne mõte: kas kullal on oma aroom. Nii hakkasid parfümeerid otsima selle väärismetalli lõhnaväljendust.
Kuldse aroomi saamiseks võeti aluseks kaks võtmeelementi: kaks spetsiaalselt välja töötatud molekuli - Safraline ja Pepperwood - safrani molekulaarne derivaat, mille lõi Šveitsi parfüümimaja Givaudan, mille üks parfümeeriatest - Antoine Lie - lõi aroomi 888. ise Safraline lubab kuldse vedela luksusliku ja kalli naha lõhna. Piparpuu on molekul, milles on tunda kerget maitsetaimi ja vürtse. Esimene molekul annab lille- ja puuviljanootidele värskust ja niiskust, andes edasi selle piprase energia. Teisel on mitmetahuline vürtsikas iseloom safrani, naha, tubaka ja lilleroosade varjunditega. Lõhna tippnootideks on traditsiooniliste idamaiste vürtside lõhnad: kurkum, koriander ning Piparpuu molekul annab vürtsikale segule erilise pikantsuse. “Vedela kulla” “süda” on kombinatsioon Safraleine’i molekulist, kurerehast ja viirukist, mis annab parfüümile teatava pidulikkuse. Põhinoodid: patšuli ja merevaigu sensuaalne aroom.
Valides nime uuele parfüümile, mis on rikkuse, õnne, jõukuse ja rahalise jõukuse kehastus, ei olnud juhus, et loojad pöörasid oma tähelepanu numbrile 8. Vastavalt numeroloogia seadustele ja erinevate rahvaste uskumustele Idast kannab number 8 suurt positiivset impulssi. See on lõpmatuse ja rikkuse sümbol. Hiinlaste jaoks on number 8 õnnelik ja toob koju materiaalse rikkuse ja jõukuse. Indias ja Jaapanis on number 8 rikkuse ja külluse sümbol.
Pudeli kuju ebakorrapärase elavhõbedatilga kujul on selle Jaapani kaubamärgi jaoks omamoodi klassika - maja esimesed lõhnad - Eau de Parfum, Eau de Cologne ja Comme des Garcons - ilmusid varem sellistes pudelites. Klaasi “tilga” poleeritud pinna magnetiline kuldne sära tõmbab ligi ka neid, kes moodi ja moetööstuse viimaseid uuendusi üldse ei jälgi.
Luksust eitades lõi Comme des Garcons ühe luksuslikuma ja “rikkama” parfüümi. Vastandudes dogmaatilistele ideedele soolistest erinevustest ja seksuaalsusest, lõi Moemaja ühe kõige naiselikuma ja keerukama lõhna, millel on selged idamaised varjundid. Parfümeeriavastase võitluse rajajana ning sünteetiliste ja linnalõhnade kontseptuaalse rea loojana lõi Comme des Garcons lõhna, mille võib seostada parfümeeria iidse klassikaga – Aasia õli- ja merevaigulõhnadega.
Pole inimest, kes ei näeks ehetes kulda. Erkkollane metall on inimestele tuttav juba mitu tuhat aastat. Looduses on kullal aga mitu palet. Selle osakeste suurus ulatub mikronitest kümnete sentimeetriteni ja värvus ei ole lisandite tõttu alati kollane. On mitmeid mineraale, mis on välimuselt kullale sarnased. On põhjust, miks on olemas ütlus "kõik, mis sädeleb, pole kuld". Kulla edukaks leidmiseks, selle väärtuses orienteerumiseks ja mitte segi ajamiseks sarnaste mineraalidega tuleb teada kulla omadusi, seda, kus ja kuidas seda looduses leidub.
Kulla füüsikalised omadused
Kulla värvus on erekollane, kui see ei sisalda lisandeid. Kuid puhast kulda (ja isegi siis mitte täielikult) leidub peaaegu eranditult panga väärismetallikangides. Looduslik kuld ja ehted sisaldavad alati hõbeda, vase jne lisandeid, see tähendab, et tegelikult on meil alati tegemist kulla ja teiste metallidega sulamitega. Loodusliku kulla värvus võib sõltuda osakeste suurusest. Näiteks Tšita oblastis asuva Baleiskoje maardla kulda kirjeldatakse järgmiselt: „Kulda leidub tavaliselt veenides tillukeste osakestena. Need osakesed kogunevad mõnikord, tekitades palja silmaga nähtavaid lahtisi agregaate ja klastreid. Nende klastrite välimus on selline, et neid esimest korda nägev vaatleja ei tunne neis kulda ära. Need on hallikasrohelised laigud, millel on väga ebameeldiv välimus, tuhmi läige või üldse mitte. Sellist kulda nimetatakse roheliseks kullaks. Palju vähem levinud on nn “kollane” kuld, mis välimuselt ja koostiselt erineb mõnevõrra “rohelisest”. “Rohelise” ja “kollase” koguse suhe on ligikaudu 20:1.
Ehetes nimetatakse kulda mõnikord sulamiteks, milles tegelik kullasisaldus on alla 40%. "Valge kullana" tuntud sulam on kulla ja pallaadiumi sulam. Kümnendik pallaadiumi annab valuplokile terasvalge tooni. Plaatina muudab kulla valgeks veelgi intensiivsemalt kui pallaadium. Nikkel võimaldab saada ka õrna kollase varjundiga valge kulla sulameid. Teemant ehted on valmistatud valgest kullast. See raam peegeldab suurepäraselt kivide sära ja näib neid täiendavalt valgustavat. Valge kuld on kollase kullaga võrreldes ilmastikukindlam. Seega oleneb sulamite värvus lisandite hulgast ja koostisest (tabel 1).
Tabel 1. Kulla värvus olenevalt lisandite hulgast ja koostisest
|
Kulla osakaal, % |
Lisandite osakaal, % |
Peamine lisandite koostis |
Sulami värv |
|
100,0 |
kollane |
||
|
96,0 |
Vask |
kollane |
|
|
Vask |
punane |
||
|
75,0 |
25,0 |
vask, hõbe, nikkel; vask, hõbe |
kollane |
|
nikkel, tsink, vask; pallaadium, hõbe, vask |
valge |
||
|
50,0 - 58,0 |
42-50 |
vask, hõbe |
punane |
|
hõbe, vask |
kollane |
||
|
hõbe, vask |
roheline |
||
|
37,5 |
62,5 |
vask, hõbe |
punane |
|
hõbe, pallaadium, vask |
roosa |
Kuld on väga pehme metall, selle kõvadus on 2,5-3,0 10-punktilisel kõvadusskaalal (Mohsi skaala). Sellel skaalal on kõige kõvem aine teemant. Selle kõvadus on 10. Kõige pehmem aine on kriit. Selle kõvadus on 1. Klaasi kõvadus on 5, hea terase kõvadus on 4,5. Põllul kontrollitakse kõvadust eelkõige noaga. Selle ots on tõmmatud piki uuritava mineraali pinda. Kui nuga jätab kriimu, siis on kõvadus alla 5. Kuld, mille kõvadus on 2,5-3,0, ei ole mitte ainult kergesti kriimustatud, vaid seda saab ka noaga lõigata märkimisväärse pingutusega. Võid sellele jälje jätta ka siis, kui hammastega kõvasti hammustad. Nad proovisid kuldmünte "hambuni". Võltsvaskmüntidele hammastega märki teha on võimatu, tugevate hammastega kuldmündile aga on võimalik märk teha. Kõvadustest on oluline test kulla eristamiseks sarnastest värvilistest metallidest või mineraalidest.
Kuld on kergesti poleeritud ja hästi peegeldav. Päikesekiired võivad kergesti läbida väga õhukesi kullalehti, samal ajal kui nende termiline osa peegeldub. Sel põhjusel kasutatakse kuuma kliimaga tänapäevastel pilvelõhkujatel toonitud klaasi jaoks õhukesi kullakihte. See säästab energiat, mis on vajalik selliste hoonete sisemuse jahedana hoidmiseks kuumadel suvekuudel. Sarnaseid õhukesi kullakihte kasutatakse ka astronautide kaitsekiivrites, et peegeldada kõrgel tasemel infrapunakiirgust avakosmoses.
Kullal on erakordne võime pihustuda, toota valguse lainepikkusega proportsionaalseid osakesi, kanduda jõgedesse tonnide kaupa väikese tolmuna, hajuda kulda legeerivate laborite põrandatele, seintele ja mööblile ning kaduda pangavahetusest. müntide hõõrdumiseni. Kulla ringluse käigus kaotati aastas 0,01–0,1% mündi kaalust.
Nendes kulla erakordsetes omadustes nägi kuulus Austria geoloog Suess küpsemas “kullanäljahäda” ja juhtis tähelepanu vajadusele hoolikalt lahendada kullaringluse kui maailmamajanduse aluse küsimus. Võib-olla olid Suessi hirmud ennatlikud, kuid nende olulisus jäi kehtima, kuigi kulla ammendumise lähenemise tempo ei realiseerunud.
Kuld on ülikõrge elastsusega (plastilisus) ja vormitavusega (sepistab paksuseks 8∙10 -5 mm), s.o. ühest grammi kullast saate kuni 1 m 2 pindalaga fooliumilehe. Tänu oma suurele elastsusele saab kulda purustada, painutada, purustada, kokku suruda ja kullast saab vormida mitmesuguseid kujundeid ilma tükkideks purunemata. Tegelikult saab kollase metalli lihvida kuni poolläbipaistvuseni, see võib olla õhuke kui paberileht ja olla sama ilus ja läikiv. Õhukese lehtkulla (leht)kulla valmistamine võimaldab katta sellega kirikukuplid ja kaunistada paleesaale.
Ühest grammi kullast saab tõmmata traadi pikkusega 2610 m Saadud niit on väga peenike (läbimõõt 2∙10 -6 mm), mis on vajalik tänapäeva elektroonikatööstusele, kus on vaja luua elektriskeeme väga väikestes. laastud. Kõrge elektrijuhtivuse ja oksüdatsioonikindluse tõttu on kulla järele elektroonikatööstuses suur nõudlus. Tänapäeval pole üllatav leida kulda sellistes seadmetes nagu teler, mobiiltelefon, kalkulaator, rääkimata keerulisemast elektroonikast.
Kulla kõrge tempermalmistavus on veel üks omadus, mis võimaldab eristada kulda sarnastest mineraalidest. Näiteks kui asetate kullaosakese kõvale kivile ja lööte seda haamriga, läheb see lamedaks ja kollase püriidi tükk mureneb väikesteks osakesteks.
Kulla sulamistemperatuur on 1063˚C, keemistemperatuur on 2947˚C. Sulakull on kahvaturohelist värvi. Kullaaurud on rohekaskollase värvusega. Kõik metallid, mis on osa kullaga sulamist, langetavad selle sulamistemperatuuri. Kui kulda ja selle sulameid kuumutada üle sulamistemperatuuri, hakkab kuld lenduma ja selle volatiilsus suureneb, mida kõrgem temperatuur. Kulla lenduvus suureneb oluliselt ka siis, kui sulam sisaldab muid lenduvate omadustega metalle, näiteks tsinki, arseeni, antimoni, telluuri, elavhõbedat jne. Sulamid ei ole oma omadustelt sarnased nende metallidega, millest need tekkisid. Näiteks kulla ja hõbeda sulamil on palju suurem kõvadus kui kullal ja hõbedal, kuid sellel puudub nende vormitavus ja elastsus. Vase segu annab sama efekti.
Kullal on veel üks eristav omadus, mis on kullaotsijale ehk kõige olulisem (peale hinna) – kulla tihedus. Selle tihedus – 19,3 g/cm 3 – tähendab, et see kaalub 19,3 korda rohkem kui võrdne kogus puhast vett. Ainult mõnel plaatinarühma metallil on suurem tihedus (indium - 22,6 g/cm3). Kullaosake on 2,5 korda raskem kui sama suur hõbedaosake ja ligikaudu 8 korda raskem kui kvartsitükk, mida tavaliselt leidub kulla kõrval. 1 kg kulda võib kujutada 37,3 mm servaga kuubiku või 46,2 mm läbimõõduga kuulina. Umbes kilogrammi kaalub ka pool klaasi loopealsest kaevandatud kuldliiva. Kulla suurt tihedust kasutatakse kõige sagedamini selle kivist eraldamiseks.
Loodusliku kulla tihedus on mõnevõrra madalam kui keemiliselt puhtal kullal ning sõltuvalt selles sisalduvatest hõbeda ja vase lisanditest jääb vahemikku 18–18,5.
Tabel 2. Kulla olulisemad füüsikalised ja diagnostilised omadused
|
Omadused |
Tähendus |
|
Värv |
kollane |
|
Joone värv (glasuurimata portselanplaadil) |
kollane |
|
Sära |
metallist |
|
Mohsi kõvadus |
2,5-3,0 |
|
Tihedus 20ºC juures |
19,32 g / cm 3 |
|
Temperatuur, sulamine, kraadid C Keetmine |
1063 2947 |
|
Erisoojusjuhtivus temperatuuril 0ºC, W/(m∙K) |
311,48 |
|
Vastupidavus temperatuuril 0º, Ohm |
2,065∙10 -8 |
|
Elektrijuhtivus vase suhtes, % |
|
|
Lõõmutatud kulla tõmbetugevus, MPa |
100-140 |
Kulla keemilised omadused.
Kuld (Au, ladina keelest Aurum) on perioodilisuse tabeli 1. rühma keemiline element, aatomnumber 79. Peaaegu kogu looduslik kuld koosneb isotoobist 197 Au. Kulla valents keemilistes ühendites on tavaliselt +1, +3. Viimaste sajandite jooksul on keemikud (ja enne neid alkeemikud) teinud kullaga tohutul hulgal erinevaid katseid ning selgus, et kuld pole sugugi nii inertne, kui mittespetsialistid arvavad. Tõsi, väävel ja hapnik, mis on enamiku metallide suhtes agressiivsed (eriti kuumutamisel), ei avalda kullale mingit mõju ühelgi temperatuuril. Erandiks on kullaaatomid pinnal. 500-700°C juures moodustavad nad üliõhukese, kuid väga stabiilse oksiidi, mis 800°C-ni kuumutamisel ei lagune 12 tunni jooksul. See võib olla Au 2 O 3 või AuO(OH). Sellist oksiidikihti leidub loodusliku kulla terade pinnal.
Kuld ei reageeri kuumutamisel vesiniku, lämmastiku, fosfori, süsiniku ja halogeenidega kullaga, moodustades ühendeid: AuF 3, AuCl 3, AuBr 3 ja AuI. Reaktsioon kloori ja broomiveega toimub eriti kergesti, juba toatemperatuuril. Nende reaktiividega puutuvad kokku ainult keemikud. Igapäevaelus on kuldsõrmustele oht joodi tinktuur - joodi ja kaaliumjodiidi alkoholi vesilahus:
2Au + I 2 + 2KI ® 2K.
Leelised ja enamik mineraalhappeid ei avalda kullale mingit mõju. See on üks kulla ehtsuse määramise viise. Kogu purustatud metall valatakse portselanist tassi, millesse valatakse lämmastikhapet koguses, mis on piisav kogu metalli katmiseks. Happe ja metalliga tassi kuumutatakse klaaspulgaga pidevalt segades primuspliidil keemiseni. Kui metall ei lahustu ja eralduvad gaasimullid, siis on metall kuld. Kontsentreeritud lämmastik- ja vesinikkloriidhappe segu (“aqua regia”) lahustab kulda kergesti:
Au + HNO 3 + 4HCl ® H + NO + 2H 2 O.
Pärast lahuse hoolikat aurustamist eralduvad 9.-10. sajandil elanud araabia alkeemik Geber, HAuCl 4 · 3H 2 O kollased kristallid, mis on võimelised kulda lahustama. Vähem teatakse, et kuld lahustub kuumas kontsentreeritud seleenhappes:
2Au + 6H 2 SeO 4 ® Au 2 (SeO4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O.
Kontsentreeritud väävelhappes lahustub kuld oksüdeerivate ainete juuresolekul: perioodiline hape, lämmastikhape, mangaandioksiid. Tsüaniidide vesilahustes, millel on juurdepääs hapnikule, lahustub kuld, moodustades väga tugevaid ditsüanoauraate:
4Au + 8NaCN + 2H20 + O2® 4Na + 4NaOH;
Selle reaktsiooni aluseks on kõige olulisem tööstuslik meetod kulla kaevandamiseks maakidest – tsüaniidimine.
Need toimivad kullale ja sulavad leeliste ja leelismetallide nitraatide segust:
2Au + 2NaOH + 3NaNO3® 2Na + 2Na2O,
naatrium- või baariumperoksiidid: 2Au + 3BaO 2 ® Ba 2 + 3BaO,
mangaani, koobalti ja nikli kõrgemate kloriidide vesi- või eeterlahused:
3Au + 3MnCl4® 2AuCl3 + 3MnCl2,
tionüülkloriid: 2Au + 4SOCl 2 ® 2AuCl 3 + 2SO 2 + S2Cl 2, mõned muud reagendid.
Huvitavad on peeneks purustatud kulla omadused. Kui kulda redutseerida väga lahjendatud lahustest, siis see ei sadestu, vaid moodustab intensiivse värvusega kolloidlahuseid – hüdrosoole, mis võivad olla lillakaspunased, sinised, violetsed, pruunid ja isegi mustad. Seega, kui 0,0075% H lahusele lisatakse redutseerija (näiteks 0,005% hüdrasiinvesinikkloriidi lahus), moodustub läbipaistev sinise kulla sool ja kui 0,005% kaaliumkarbonaadi lahust lisatakse 0,0025% lahusele. % H lahust ja seejärel kuumutades tilkhaaval lisada tanniinilahust, tekib punane läbipaistev sool. Seega, sõltuvalt dispersiooniastmest, muutub kulla värvus sinisest (jämedalt dispergeeritud sool) punaseks (peendispersne sool).
Kui sooli osakese suurus on 40 nm, tekib selle optilise neeldumise maksimum lainepikkusel 510-520 nm (punane lahus) ja kui osakeste suurus suureneb 86 nm-ni, nihkub maksimum 620-630 nm-ni (sinine lahus). Kolloidsete osakeste moodustamise redutseerimisreaktsiooni kasutatakse analüütilises keemias väikeste kullakoguste tuvastamiseks.
Kullaühendite redutseerimisel tinakloriidiga kergelt happelistes lahustes tekib intensiivse värvusega tumelilla nn Kassia kuldlilla lahus (see on oma nime saanud 17. sajandil elanud Hamburgi klaasimeistri Andreas Cassiuse järgi). Sulaklaasi massi sisse viidud Cassiani lilla annab suurepärase värviga rubiinklaasi, kulunud kulla kogus on tühine. Cassia lillat kasutatakse ka klaasile ja portselanile maalimisel, andes kuumutamisel erinevaid toone - õrnroosast kuni erkpunaseni.
Geoloogilistes protsessides seostatakse kulla liikuvust vesilahustega, millel on kõrge temperatuur (sadu kraadi) ja mis on kõrge rõhu all. Kuld võib olla mitmesuguste lihtsate ja segatud komplekside kujul: hüdroksüül, hüdroksokloriid, vesiniksulfiid. Madala temperatuuriga hüdrotermilistes tingimustes, aga ka biosfääris on kulla migratsioon lahustuvate metallorgaaniliste komplekside kujul võimalik.
Tavalistes looduslikes tingimustes on kuld vastupidav erinevat tüüpi mineraalvetele ja atmosfääri korrosioonile. Kullaosakesed aja jooksul praktiliselt ei muutu. Tuhandeid aastaid tagasi valmistatud kuldesemed jäävad pinnases ja merevees praktiliselt muutumatuks. Aja jooksul nad mitte ainult ei kaota oma väärtust, vaid muutuvad kallimaks. See stabiilsus annab aluse liigitada kuld väärismetalliks.
Kulla näidis.
Keemiliselt puhta kulla (massi järgi) kvantitatiivset sisaldust looduslikus tahkes lahuses või sulamis (tootes) väljendatakse lagunemise teel. Rahvusvahelises praktikas kasutatakse metrilisi (enamikus riikides, sealhulgas Venemaal) ja karaatide standardeid.
Meetrilise süsteemi korral määratakse metallisisaldus selle ühikute arvu järgi lahuse (sulami) sulami massi 1000 ühikus, karaatsüsteemiga - 24 ühikut. Kuni 1927. aastani kehtis NSV Liidus ja ka revolutsioonieelsel Venemaal poolide proovivõtusüsteem, kus kullasisaldus määrati poolide arvu järgi sulami naelas (1 Vene nael = 409,5 g = 96). poolid = 4,27 g = 96 aktsiat;
Meetrisüsteemis vastab keemiliselt puhas kuld 1000. standardile ning tahke lahus (sulam), näiteks 750. etalon, sisaldab 750 osa keemiliselt puhast kulda ja 250 osa lisandeid (ligatuure) ehk 75,0% kulda ja 25. 0% lisandeid.
Arvutamine loob erinevate näidissüsteemide omavahelise seose ja tõlke. Näiteks toote (sulami) 450. meetriline näidis vastab järgmisele:
450/1000 ´ 96 = 43,2 pool
ja 550/1000 ´ 24 = 10,8 karaati.
Looduslikul kullal on erinev puhtusaste (enamasti 940-900, 890-740, 680-600 ja üliharva 550). Ehete ja majapidamistarvete valmistamiseks kasutatakse tavaliselt erineva klassi kullasulameid, kuna puhas kuld on liiga pehme ja kergesti kuluv.
Juveelisulamitele antakse ligatuursete värviliste metallide (vask, hõbe, harvem nikkel, pallaadium, tsink, kaadmium jt) lisamisega mehaaniliseks töötlemiseks vajalikud omadused ja soovitud värvus. Tabelis 3 on toodud ehete valmistamisel kõige sagedamini kasutatavad sulamid ja nende näidiste tähistamise erinevate süsteemide suhe, mis on levinud endises NSV Liidus ja Venemaal.
Tabel 3. Endises NSV Liidus ja Vene Föderatsioonis vastu võetud ehete kullasulamite ligatuuride näidised ja põhikoostis
|
Näidismärgistussüsteem |
||
|
meetriline |
poolventiil |
karaat |
|
1000 |
||
|
750* |
||
|
583/585* |
||
|
500* |
||
|
375* |
||
|
*Vene Föderatsiooni näidised |
||
Kuld looduses.
Kulda leidub väikestes kogustes paljudes kivimites. Selle keskmine sisaldus litosfääris (Clark) on 4,3 mg/t.
Kulda leidub organismides ja taimedes. On oletatud, et kullal on loomakeha jaoks teatud tähendus. Esimest korda avastas kulla taimetuhast 18. sajandil prantsuse keemik Claude Louis Berthollet. Kaasaegsetel andmetel ulatub kullasisaldus mõnel huumusmuldadel 0,5 g/t. Sellistel aladel kasvavad taimed neelavad kulda, koondades selle juurestikusse, vartesse, tüvedesse ja okstesse. Praegu on välja töötatud meetodid maardlate otsimiseks (biogeokeemilised), mis põhinevad kõrge kullasisaldusega halode tuvastamisel taimetuhas.
Hüdrosfääris on tohutul hulgal kulda. Kõigis mageveeliikides on selle keskmine sisaldus umbes 3∙10-9% (0,03 mg/t), kuid mõnikord ka kordades kõrgem, näiteks kullamaardlate põhjavees ulatub kullasisaldus umbes 1 mg/t. . Üks kullamaardlate otsimise meetodeid (hüdrokeemiline meetod) põhineb põhjavee kullasisalduse muutumisel.
Merevetes kõigub ka kullasisaldus: polaarmeres - 0,05 mg/t, Euroopa ranniku lähedal - 1-3∙mg/t. Suurimat kulla kontsentratsiooni täheldatakse Ameerika Ühendriikide rannikuvööndis - kuni 16 mg/t, Kariibi mere vetes - 15-18 mg/t, Surnumere vetes - kuni 50 mg/t. /t.
Ookeanid on kullaga küllastunud, kuna see on sattunud põhja-, põhja- ja pinnaveega, meteoriitide pihustamise, vulkaaniliste ainete heidete ja mitmete muude looduslike allikate tõttu. Prantsuse teadlased leidsid, et Sitsiilia vulkaan Etna paiskab iga päev väikeste osakestena välja rohkem kui 2,5 kg ja suurem osa sellest läheb ookeani. Hinnanguliselt pihustatakse Maa atmosfääri igal aastal ligikaudu 3,5 tuhat meteoriitainet, mis sisaldavad ligikaudu 18 kg kulda, mis teeb miljoni aasta jooksul ligikaudu 18 tuhat tonni. Kuld satub ookeanidesse ka jõe- ja meresuspensioonidega, samuti lahustuvate metallorgaaniliste komplekside kujul. Kulda kandvatel aladel ringlevad pinna- ja maa-alused veekogud sisaldavad tavaliselt hõljuvat kulda või lahustunud kulda, mis võib jõuda ookeani. Eriti suur on kulla transport jõgede kaudu. Eksperdid on välja arvutanud, et ainuüksi Amur kannab oma vetes aastas ookeani umbes 8,5 tonni kulda.
Maailma ookeani vetes olevat kulla koguhulka hinnatakse 25-27 miljonile tonnile. See on äärmiselt kõrge. Kogu aja jooksul on inimkond tootnud umbes 150 tuhat tonni. Uuritakse tehnoloogiaid kulla kaevandamiseks ookeaniveest, tehnilised lahendused on patenteeritud, kuid vastuvõetavaid majandusnäitajaid veest kulla kaevandamiseks pole veel saavutatud.
Maakoores võib kulda leida tahketes kivimimassiivides – maakides või hävinud kivimites – platerites. Esimesel juhul nimetatakse seda maagikullaks ja teisel juhul platser-kullaks. Asendajaid leidub tavaliselt jõeorgudes, ojades või kuivades kuristikes ning need moodustavad enam-vähem pakse kihte, mis on kaetud aheraine, nn turbakihiga. Kuldloto leidub asetajates tükkide, helveste, terade ja tolmu kujul.
Maagi- ja maagimaardlates leidub kulda peamiselt hõbeda, vase, raua ja muude metallidega sulamites. Lisaks nendele looduslikele kullasulamitele tuntakse ka plaatina- ja roodiumkulda, mis sisaldavad vastavalt plaatinat ja roodiumi. Enamasti sisaldab looduslik kuld 5–30% hõbedat. Suhteliselt haruldane, kuid siiski looduses leiduv kullasulam 30-40% hõbedaga, mida nimetatakse elektrumiks. Looduslik vaskkuld on looduses üsna levinud, koosnedes 74-80% kullast, 2-16% hõbedast, 9-20% vasest.
Enamiku kullaosakeste suurus looduses ulatub mikroni murdosast kümnete mikroniteni. Selliseid osakesi nimetatakse hajutatud. Tavapäraselt jagatakse need jämedaks ja peeneks (väga hajutatud). Jämedates süsteemides on osakeste suurus 1 mikron ja rohkem, peensüsteemides - 1 nm kuni 1 mikron (0,001 mm).
Dispergeeritud kullaosakesi leidub kivimites, vees ja taimedes. Sellised osakesed on nähtavad ainult elektronmikroskoobiga, neid ei saa kaaluda parimate mikroanalüütiliste kaaludega. 0,001 mm osakese arvutuslik mass on vaid 0,00000001 mg ja parimate mikroanalüütiliste kaalude kaalumispiir on 0,0001 mg. Väikeste kullaosakeste arv on lugematu. Iga gramm kulla sisaldab rohkem kui 100 miljardit neist osakestest. Suure hulga hajutatud osakeste puhul on nende ekstraheerimine kõige keerulisem ja kõige kallim.
Samuti on looduses äärmiselt palju kullaosakesi, mille suurus on umbes 0,01 mm. Selle klassi suurima kulla (0,01 mm) mass on umbes 0,00001 mg ja seda ei saa ka mikroanalüütilise kaaluga kaaluda. Igas kullagrammis ületab selliste osakeste arv 100 miljonit. Hoolimata asjaolust, et üle 0,01 mm peenemat kulda on looduses rohkem kui ühtki teist, on see valdavalt hajutatud olekus. Mõnikord kontsentreerub see osade kujul mõnes mineraalis (püriit, arsenopüriit jne), kuid kui vaba kulda osakeste suurusega 0,01-0,1 mm satub jõevoolu, on see valdavalt hajutatud. Väikesed, heledad kuldsed laigud transporditakse vedrustuses vabalt isegi madalal voolukiirusel.
Kuld, mis on suurem kui 0,1 mm, klassifitseeritakse gravitatsioonikullaks, st kullaks, mis ladestub vees gravitatsiooni mõjul ja moodustab kaevandamiseks kasulikke klastreid – paigutamisladestused. Plateritest ekstraheeritud kulda nimetatakse sageli "kuldliivaks". Tegelikult on see nii, kullaosakesed on lihtsalt valatavad ja saab kallata nahkkotti (vanasti kandsid taskus või kotis), kuldliiva saab valada pudelisse (kulda on mugav peita see) või mis tahes konteineris.
8 mm või suuremate kullaosakeste mass on tavaliselt üle 1 g ja neid nimetatakse kullatükkideks. Eristatakse väikeseid (1-10 g), keskmisi (10-100 g), suuri (100-1000 g), väga suuri (1-10 kg) ja hiiglaslikke (üle 10 kg) tükikesi. Kuid mõnikord nimetatakse kullatükke ka kullatükkideks, mis "paistavad teiste metalliosakeste seas järsult silma" ja kullatüki massi alampiir on 0,1 grammi.
Suurim kullatükk leiti Austraaliast - "Holtermani plaat" (285 kg koos kvartsiga, puhas kuld 83,3 kg); Uuralitest leiti kullatükk “Suur kolmnurk” (36,2 kg). Suuremal osal suurtükkidest on omad nimed (tabel 4).
Tabel 4. Maailma suurimad tükid
|
Avastamise aasta |
Avastamise asukoht |
kaal, kg |
Määratud nimi |
Teabe allikas |
|
1842 |
Venemaa, Uural |
36,2 |
"Suur kolmnurk" |
V.V.Danilevski |
|
1851 |
Austraalia, Uus-Lõuna-Wales |
45,3 |
"Käeteenija" |
J.Salmon |
|
1857 |
Austraalia, Kingower |
65,7; 54 |
"Brilliant Barkley" |
J.Salmon |
|
1857 |
Austraalia, Victoria |
"Donnoli" |
V.I.Sobolevski |
|
|
1858 |
Austraalia, Ballarat |
"soovitud" |
V.I.Sobolevski |
|
|
1868 |
Austraalia, Ballarat |
"Kanada 1." |
J. Salmon, V.I. Sobolevsky |
|
|
1870 |
Austraalia, Victoria |
60,7 |
Ei |
J.Salmon |
|
1870 |
California |
Ei |
J.Salmon |
|
|
1872 |
Austraalia, Sydney piirkond |
285/83,2 |
"Holtermani taldrik" |
V.I.Sobolevski |
|
1873 |
California |
108,8 |
Ei |
J.Salmon |
|
1899 |
Lääne-Austraalia |
45,3 |
Ei |
J.Salmon |
|
1901 |
Jaapan, Hokkaido |
"Jaapanlane" |
V.I.Sobolevski |
|
|
1937 |
Austraalia |
"Kuldne kotkas" |
Ajalehtedest |
|
|
1954 |
USA, Calaveras |
72,9 |
Ei |
J.Salmon |
|
1954 |
California |
36,3 |
"Oliver Martin" |
J.Salmon |
|
1983 |
Brasiilia, Para |
39,5; 36 |
Ei |
Ajalehtedest |
|
n.d. |
California |
88,4 |
Ei |
J.Salmon |
|
n.d. |
Austraalia |
75,4 |
Ei |
D.S.Newbery |
|
n.d. |
Austraalia, Victoria |
44,7 |
"Leedi Hotham" |
J.Salmon |
|
XX sajand |
Lääne-Hiina |
Ei |
J.Salmon |
|
|
n.d. |
Austraalia, Victoria |
"Kanada 2." |
V.I.Sobolevski |
|
|
n.d. |
California |
35,6 |
"Poseidon 2." |
V.I.Sobolevski |
Viimastel aastakümnetel on hakatud kullaotsijaid metallidetektorite (teatud tüüpi miinidetektorite) abil otsima. Suurim metallidetektori leitud nupp kaalub 27,2 kg. Selle leidis Austraalias Victoria osariigist Kevin Hillier 26. septembril 1980. aastal. Nugis kannab nime "Saatuse käsi". Selle pikkus on 47 cm, laius 20 cm ja paksus 9 cm, puhtusaste 926. Kevin müüs oma kullatüki 1981. aastal Las Vegase Golden Nugget kasiinos 1 000 000 dollari eest.
Raske on nimetada teist metalli, mis oleks mänginud inimkonna ajaloos suuremat rolli kui kuld. Inimesed püüdsid igal ajal kulda oma valdusse saada, vähemalt kuritegude, vägivalla ja sõdade kaudu. Alustades ürgsest inimesest, kes ehtis end jõgede liivadesse uhutud kullast vitstega, ja lõpetades kaasaegse töösturiga, kellel on tohutu toodang, võttis inimene visa võitlusega enda valdusse osa loodusrikkusest. Kuid see osa kullast on looduses laialivalguva metalli hulga ning inimkonna enda vajaduste ja soovidega võrreldes tühine. Tänapäeval kulgevad kulla ja selle maardlate otsingud kogu maailmas kullakaevanduses vähemalt viis miljonit inimest, aastas kaevandatakse umbes kolm tuhat tonni. Loodus hoiab hoolikalt oma aardeid ega anna seda metalli kangekaelselt inimestele. Tänapäeval on kullakaevandamine suur hulk, loodud on moodsaim tehnoloogia, kuid suurima efekti kullakaevandamisel annavad inimese üha suurenevad teadmised kulla omadustest.
KULD ON KUNINGLIK METALL, KUMMALINE JA KÕIKJAL
Essee
FEDOR BAKSHT
Venemaa, Tomski Polütehniline Ülikool
Annotatsioon
Kuld on üks iidsemaid metalle, mida inimkond kasutab. Siin peetakse seda keemiliseks elemendiks, väga atraktiivseks, haruldaseks ja kõikjal leiduvaks aineks. See kategooria on majanduslik, sotsiaalne, kultuurilis-esteetiline ja sakraalne. See on paljuski ainulaadne, väga ebatavaline ja vähetuntud. Lugu on illustreeritud filateelia materjaliga “kuldsest” kollektsioonist.
Metallide kuningas
Tuletame meelde: kuld on D. I. perioodilisuse tabeli 79. element. Rexmetallorum (metallide kuningas) – seda nimetasid alkeemikud kullaks(Joonis 1) .
" Enamik metallikmetall" nagu on määratlenud Karl Marx ja teised 19. sajandi uurijad. Oma füüsikaliste, keemiliste, keskkonnaalaste, esteetiliste ja majanduslike omaduste poolest ainulaadne, on see inimkonnale muret tekitanud juba mitu aastatuhandet. Kui palju rõõmu on see oma omanikele toonud! Ja kuidas palju verevalamist ja ohvreid on toodud selle kuritegude eest Ja kui palju on kullast räägitud ja kirjutatud raamatuid!
Nii et see metall:
Enamik olemuselt "äratuntav".
Enamik ilus ja esteetiliselt meeldiv.
Enamik populaarne kirjanduses ja mõttemaailmas.
Enamik keemiliselt vastupidavadpeaaegu ei puutu kokku vee, õhu, leeliste ja hapetega.
Enamik kummaline,enamus suurepärane keemiline element, mis erineb teistest.
Kõige rohkem, kõige rohkem, kõige rohkem …
Seda saab korrata ja korrata mitu korda...
Loodus lõi selle nii, edestades inimese kujutlusvõimet, kunsti ja tehnoloogiat.(Joonis 2–9) .
Riis. 2.
Holtermani plaat. Maailma suurim kullatükk. Kaal 283,0 kg, kuld 93,5 kg. Mannekeen. Geoloog Veniamin Chekalin (Venemaa) 34. rahvusvahelisel geoloogiakongressil, Brisbane, Austraalia. Foto V. Chekalin. 2012. aasta.
Inimkonna vanim metall
On teada, et Põhja-Aafrikas elanud kaunitarid kandsid kullatükke ehtena juba paleoliitikumis, aastal. IX aastatuhandel eKr e.! Kullakaevandamine on alanud paljudes Aasia piirkondades VIII–VI aastatuhandeid eKr e.
Palju hiljem, IV aastatuhandel eKr seda metalli kaevandati Euroopas ja Lähis-Idas (Foss, 1963). Tähelepanuväärne on see, et nii siis kui ka hiljem leiti kulda alati tsivilisatsiooni piirimail. Nuubia kulda kandva kõrbe asendamiseks ( nub - Vana-Egiptuse kulla järgi -riis. 10) .saanud on müütiline piibliriik Ophir, mille mälestust, nagu ka kuningas Saalomoni kaevandusi, säilitatakse Toras ja Vanas Testamendis, aga ka Iisraeli Timna pargi looduskaitsealal Eilati kuurortlinna lähedal, 26 km kaugusel Punasest merest(joonis 11). Siis saabus kord Balkani ja Armeenia, Püreneede ning hiljem Aleksander Suure vallutatud Baktria ja Põhja-India vahel. Transilvaania ja Gallia varustasid Euroopa monarhe kullaga enne Lõuna-Ameerika avastamist. Seejärel said tuntuks Uuralid ja Altai, Transbaikalia ja Kolõma, California, Kanada ja Alaska, Austraalia ja Lõuna-Aafrika Vabariik ning vähemal määral Brasiilia Amazonas ja Fidži saar. Kõik need Klondikes ja Eldoradod laulab Jack London, Oh , Henry, Mamin-Sibiryak, Obrutšev ja paljud teised(joon. 12 – 16).
Tsivilisatsioon pole levimist ja laienemist lakanud tänaseni. Protsess jätkub. Seetõttu otsitakse ja leitakse suuri väärismetallimaardlaid tänapäevani. Hiljutised näited selle kohta on Venemaa põhjaosa ja Kesk-Aafrika Sudaan. Ja sellel protsessil pole lõppu...
Uhked sugulased perioodilisuse tabeli järgi
Minu pärast iseolemine kulda nimetatakse väärismetalliks. Täpselt nagu mõned selle lähimad naabrid perioodilises tabelis, mis on näidatud ülaltoodud joonisel 1.
Neid kutsutakse nii, sest nad kõik onVäga ei taha sõlmida ühendeid teiste “lihtsate” keemiliste elementidega. Igal juhul väldivad need elemendid selliseid seoseid looduses leidudes,peaaegu alati, ainult puhtaltise perekondnom ” vaade. Kuid koos moodustavad nad siiski mõned looduslikud sulamid (kõvadlahused ehk auriidid) jaVäga haruldased mineraalid. NeedVäga ebausutavaid looduslikke ühendeid nimetatakse mõnikord isegi "fantastilisteks".
Kullal on vähe selliseid uhkeid ja pisut kiduraid aristokraatlikke sugulasi: iriidium, osmium, plaatina, pallaadium, roodium, ruteenium ja hõbe. Sellel on nendega eriline "geokeemiline" seos. Kuid selles reas on ainult kakskõige rohkem Kulla lähisugulased - hõbe ja plaatina - paistavad silma oma suhteliselt kõrge "suhtlemisoskuse" poolest. Nad loovad teistest selle aadlisuguvõsa liikmetest tõenäolisemalt lähedasi suhteid teiste elementidega. Seetõttu peeti kuni viimase ajani nende keskkonnas muutumatuna hoidmiseks vajalikku energiat (eksergia) nullilähedaseks.
Mõningaid gaase, mis keemilistesse reaktsioonidesse üldse ei astu (heelium, neoon, radoon jt), nimetatakse mõnikord ka õilsaks, kuid nimetust "inertgaasid" peetakse siiski rangemaks.
Tõsi, kuld kohtleb mõnikord soodsalt oma "kallist naabrit" elementide süsteemis - vaske. Ja see loob temaga lähedased suhted, millegipärast ei häbene sugugi tema kahtlast, sugugi mitte õilsat päritolu. Sellise füüsikalise (aga mitte keemilise!) liidu tulemusena sünnivad kaunid looduslikud ja tehissulamid.
Tuntud looduslik kuldtelluriid calaverite AuTe 2 ja montbrait AuTe 3, kompleksne mineraal, mida nimetatakse sinepikullaks ( Au - Pb - Te - O ) ja ainus looduslik kuld-hõbesulfiid utenbogardiit Ag 3 AuS 2 ..
See metall lahustub ainult "regia viinas" - vesinikkloriid- ja lämmastikhappe segus, aga ka elavhõbedas, moodustades amalgaami kullasisaldusega kuni 60%. Amalgamatsiooniprotsess, mille käigus eraldatakse ainest kuni 90% meie metallist, on tuntud juba üle 2500 aasta. Lisaks võivad kulla lahustitena olla seleenhape ja mürgine kaaliumtsüaniid.
Grupp kõige rohkem elemendi number 79 lähisugulased, kes on temaga suhtesVäga kõrge (vask) või isegi maksimaalne sugulusaste (väälismetallid), mida ümbritseb terve hulk satelliite (ainult ümbritsetud, kuid mitte "verega" seotud!). Need on raud, arseen, antimon, telluur, vismut, elavhõbe, tsink, plii, mõnikord nikkel ja koobalt, aga ka alumiinium ja tina. On tähelepanuväärne, et väävel (ladina keeles - väävel) toimib energilise organiseeriva sutenöörina. Just sellega seoses sünnib looduses arvukalt metalliühendeid – sulfiide.
Ei saa mainimata jätta kulla sagedast seost süsinikuga looduses. Kuid mitte kogu süsinikuga, vaid ainult selle "eluelemendi" puhaste mineraalidega - grafiidi ja grafitoidiga (šungiidiga). Kuld suurtes kogustes ei lähene puhtale kivisöele ega vääristele teemantidele ega koondu nende lähedusse. Kuid selle ruumilisest ja geneetilisest seosest spetsiaalse elektrit juhtiva grafiidiga, nagu šungiit, räägitakse tuhandetes teaduslikes aruannetes (Azovskaya O.B., Baksht F.B., Buryak V.A., Marchenko L.G. jne). See esineb siin väga väikeste osakestena, mille suurus on nanomeetrid, st miljondik millimeetrit. Ja seda mustrit täheldataksepeaaegu alati, maakoore mis tahes sügavusel, mantlist kuni maapinnalähedaste veenideni.
Oma peamiste keemiliste omaduste järgi on kullal perioodilisustabelis eriline positsioon, hõivates talle lähedaste elementide ridades äärmuslikke kohti. See elemendi omadus määrab sellepeaaegu selle ühendite täielik keemiline inertsus, äärmiselt madal oksüdatsioonivõime ja ebastabiilsus. Seega tema "ise sugulus”, see tähendabVäga suur ülekaalise looduslik kuld selle keemilise elemendi peamise loodusliku mineraalina.
Hoolimata üllast soovist mitte sõlmida keemilisi baassidemeid, moodustab kuld endiselt 28 mineraali. SeeVäga mitte palju: kokku on looduses teada juba 4058 mineraali.
Kuid isegi siin jääb kuld iseendaks,peaaegu täielikult vältides lähedasi kokkupuuteid ühendustes kivimit moodustavate elementidega. Seni on teada vaid kaks sellist mineraali: raudne bogdaniit ja hapnikku sisaldav auroantimoniit. Kuulsa vene mineraloogi Stanislav Mihhailovitš Nikolajevi (2002) sõnul"Lähiajal peaksime ootama kulda sisaldavate mineraalide arvu kasvu ».
Kuldne peaaegu alati homogeenne, vähemalt puhastes tehissulamites. Seetõttu on sellel ainulaadne ja kergesti saavutatav jagatavusomadus: valuploki mis tahes osa on koostiselt sarnane teisega. Muidu oleksid mündid teistsugused.
Kuld ja ökoloogia
Keemiline inertsus muudab meie metalli keskkonnasõbralikukspeaaegu kahjutu. Selle toksilisus loomadele (bakterid arvestamata) ei ole kindlaks tehtud. “Siiski - nagu märkis V.V. Ivanov (1977), —pikaajaline kokkupuude selle ning selle sulamite ja ühenditega põhjustab spetsiifilist allergilist dermatiiti ja käte, küünarvarre ja näo ekseemi " Võimalik, et see omadus on seotud väärismetallide veel täielikult arusaamatu katalüütilise võimega, mille juuresolekul paljude keemiliste reaktsioonide kiirus suureneb. Seda tõendab eelkõige Cardiffi ülikooli (Inglismaa) professor Hutchingsi töö.
Kuld, eriti selle soolad ja kolloidid, on bakteritsiidne ehk suudab igasuguseid mikroorganisme tappa isegi paremini kui selles osas laialt tuntud hõbe. Inimesed teavad sellestVäga pikka aega.
See meie elemendi bioloogiline omadus on seotud selle inhibeerivate omadustega, see tähendab võimega pärssida organismide ainevahetust reguleerivate ensüümide aktiivsust. Ja see paljastab taas vaadeldava elemendi vastuolulised omadused: ühelt poolt pärsib see ajufunktsioone ning kulda sisaldavate ravimite liigne kasutamine põhjustab maoärritust ja muid kõrvalekaldeid. Teisest küljest on neil ainetel üldine ergutav toime.
Teisisõnu, kulla bioloogiline mõjupeaaegu alati kasulik. Selle mürgisust oodatakse ainult taimede puhul, kuiVäga kõrged kontsentratsioonid. Kõik selle lahustuvad ühendid on samuti mürgised, kuid need tekivadVäga harva. Kuid üldiselt on väärismetallide meditsiinilisi omadusi ja ka nende bioloogilist rolli väga vähe uuritud.
Vastuolu ei sega kõike
Kulla keemia ja füüsika on vaatamata selle suurele inertsusele üsna keerulised.
Kulla aatommass on 196,97. Valents 1 ja 3. Eeldatakse, et nii merevees kui ka maismaal eksisteerib hulk suhteliselt stabiilseid ioonide kompleksühendeid. Lisaks kloriididele on bromiidi, fluori ja muid ühendeid. Seetõttu võib kuld (nagu mõned keemikud ettevaatlikult ütlevad, kipub) moodustama kolloidseid lahuseid, mis liiguvad kergelt happelises keskkonnas. Ja selle üksikud aatomid suudavad tänu difusiooniprotsessidele tungida teiste mineraalide, isegi kvartsi, kristallvõredesse. See asjaolu meile, geoloogidele,Väga oluline.
Peaaegu kõik kullaeritised koosnevad paljudest pisikestest sulanud kristallidest. Tekivad üksikud kristallidVäga harva. Need kuuluvad nn kuupsüsteemi (oktaeedrid-oktaeedrid, dodekaeedrid-dodekaeedrid, kuubikud). Üksikute kristallide mõõtmed ulatuvad 3 cm läbimõõduni ja nende puutaolised dendriitide agregaadid on 10 sentimeetrit pikad. Tehissulamites moodustavad omavahel kokkukasvanud kristallid ebakorrapäraseid hulktahukaid.
“Kuldkristallid on pikka aega olnud kristallvõre uuringute lemmikteema. – kirjutab Ameerika teadlane George Darius (1986). Ta rääkis Jaapani füüsikute Hatsushiro Hashimoto ja tema Osaka ülikooli kolleegide ainulaadsest uurimistööst, mis suurendas elektronmikroskoobi lahutusvõimet 0,5 angstromini, mis võimaldas jälgida üksikute aatomite liikumist kristallides.
“- nende saadud fotodel (joonis 17), nähtav on iga kullaaatom, mis asub kristallograafilisel tasapinnal (111). Kõik kullaaatomid on üksteisega sarnased, miski ei erista üht kristallvõre kihti (A, B ja C) teisest... Enamik aatomeid on paigutatud pidevatesse ahelatesse (ABCAB).
Füüsikute jaoks on sellised fotod tõelised kullakaevandused. ,” lõpetab D. Darius oma huvitava loo. See kinnitab suurepäraselt meie teesi: kulla kristallvõrepeaaegu täiuslik, nagu näeme Dariuse joonisel.
Ainult joonise keskkoha lähedal on nähtav lokaalne nihe: osa ühest aatomikihist on külgsuunas nihkunud 0,5–1,0 angströmi võrra ülejäänu suhtes. Kuid see seisund ei kesta kaua, vähem kui 1/30 sekundit. Seejärel taandub defekt täielikult või liigub teistele ridadele.
Ilmselt vastab selle ebahomogeensuse liikumine kuldkristallis millegipärast nn fonoonide liikumisele, mille avastas 20. sajandi 30. aastate alguses Nobeli preemia laureaat nõukogude akadeemik Igor Tamm. Need virtuaalsed mikroosakesed (“helikvandid”) edastavad tahkes keskkonnas elastseid vibratsioone ja kristallvõre termilised omadused on sarnased fonoongaasile. Sarnased heliosakesed hõljuvad kunstnik Aleksei Fedulovi 2000. aastal välja antud margil kujutatud oktaeedrikujulise kuldkristalli kõikide tahkude ümber.
Muide, Igor Tamme paljude auhindade hulgas on üks eriti auväärne: 1967. aastal pälvis ta NSVL Teaduste Akadeemia M. V. Lomonossovi kuldmedali "silmapaistvate saavutuste eest elementaarosakeste teoorias ja muudes kvantfüüsika valdkondades".
Kulla peamise stabiilse isotoobi aatommass on 196,96654. Lisaks sellele on veel 26 kullast radionukliidi, mille isotoopmass on vahemikus 176 kuni 204 (märkuspeaaegu sama mis uraani seeria lõhustuvate elementide puhul). Nende poolväärtusaeg on mõnest sekundist 15,8 aastani. Isotoobid 190Au, 196Au ja 199Au kuuluvad keskmise kiirgusohu rühma ning nende sisaldust toodetes kontrollitakse rangelt. Tehisliku kulla isotoopide olemasolul, mis on saadud pärast mis tahes koostisega proovide kiiritamist tuumareaktoris, on võimalik teada saada vähimatkiselle elemendi kontsentratsioonid antud aines. Seda analüüsimeetodit nimetatakse aatomiaktiveerimiseks.
Kuldkristalli aatomistruktuur. Pildi keskel on nähtav ühe kihi nihe
võrreldes teistega. Uv. 20 000 000 foto Hatsushiro Hashimoto.
Autor D. Darius, 1986.
Kuld - elementVäga vastuoluline.
Ühest küljest on see üliharuldane. Selle clarke (keskmine sisaldus maakoores) on 0,0000003%, teistel andmetel 0,00000043% või veidi rohkem. See tähendab, et keskmiselt sisaldab üks kilogramm maist ainet 3–5 mikrogrammi meie metalli. Võrdluseks, hõbeda klark on 15-20 korda suurem ja raua oma isegi 10 miljonit korda suurem!
Seevastu akadeemik Vladimir Ivanovitš Vernadski tuntud väljendi järgi, see element "kõikjal, igas pinnases, igas kivimis, ... paikneb pidevalt liikuvas tasakaalus vesilahustes" . See tähendab, et ta kohtubpeaaegu kõikjal, igas aines. Kõikjal seda elementi ei takista ega isegi soodusta selle ebakõla: tänu sellele omadusele võib kuld ilmuda mis tahes looduslikus nišis.
Teisisõnu, sellel elemendil on väljendunud nii tsentripetaalsed kui ka tsentrifugaalsed omadused: ühelt poolt akumuleerub see nii looduses (tükid) kui ka ühiskonnas (seifid, aarded jne). Teisest küljest on see kogu planeedil hajutatud nii looduslikult (ujuv ja kolloidne kuld) kui ka inimkonna poolt (näiteks kogumine). Tapeaaegu kõige rohkem üle planeedi laiali. Dispersiooniastmelt edestasid seda vaid radioaktiivsed elemendid - uraan ja raadium. See meie loo kangelase kõikjalolekVäga oluline geokeemia, ökoloogia ja teiste teaduste, isegi sotsioloogia ja psühholoogia seisukohalt. Pange tähele, et kuigi radioaktiivsete elementide peamine roll geoloogias ja bioloogias on enam-vähem selge, ei ole kulla funktsioonid geosfääris ja biosfääris veel kaugeltki täielikult mõistetavad.
Sellele tõsiasjale on asjakohane tähelepanu pöörata: kuld onkõige rohkem kõige kontsentreeritum (kogutud) element, mida planeedil tuntakse. Nii looduses kui ühiskonnas. Kõige puhtamates tükikestes ületab selle sisaldus maakoore keskmist sada miljonit korda ehk kaheksa suurusjärku! See peegeldab ka temaVäga suur ebakõla.
Veel üks tähelepanuväärne ja pealegi kulla kvantitatiivne omadus on seotud väikese kullaklarkiga. Seda omadust nimetatakse tehnofiiliks (“armastus tehnoloogia vastu”). Seda mõõdetakse konkreetse elemendi aastatoodangu ja selle sisalduse suhtega maakoores. Selle näitaja järgi otsustades on kuld metallpeaaegu kõige rohkem meie tehnilise tsivilisatsiooni poolt armastatud. Võib-olla ületasid selle selles osas ainult raud ja vask. Pole asjata, et mõnele "filosoofile" meeldib spekuleerida, et kui väga vaja, siis saab kuidagi ilma kullata hakkama, aga vaevalt et ilma rauata hakkama saaks...
Loomulikult on kogu see teave rakendatav ainult maakoore enam-vähem hästi uuritud ülemise osa kohta. Võime vaid oletada, mis toimub selle all, vahevöös ja maa tuumas...
Peaaegu tšempion füüsilises mitmevõistluses
Väga Kulla füüsikalised omadused on tähelepanuväärsed.
Esiteks on seepeaaegu kõige rohkem kõrge looduse eritihedus: Pt - 21,5 g/cm3, Au - 19,32 g/cm3, Hg - 13,6 g/cm3, Pb - 11,4 g/cm3, Ag - 10,5 g/cm3 . Ja samal ajal varieerub “loodusliku” loodusliku mineraali tihedus 15–19,2 g/cm3, sõltuvalt lisandite kogusest ja koostisest. Liiter kuldset liiva kaalub umbes 16 kg, klaasi - umbes 3 kg. Nii et mõningase kogemusega on kuld kõva,peaaegu ei saa segi ajada teise ainega isegi pimedas. See on nii raske. Pimedas on raske kollast rasket metalli valgest ehk plaatinast eristada. Kuid väga vähesed inimesed tegelevad plaatinaga nii märkimisväärsetes kogustes
Kuld on aine, mis on kergesti äratuntav ja mille ehtsust on suhteliselt lihtne kontrollida. Mitte ainult tiheduse, vaid ka värvi poolest,peaaegu alati sama.
Mis värvi on puhas looduslik kuld? Vastus võib olla lihtne ja kiire: kuldne, päikese värv. Seda värvi nimetatakse ka kuldkollaseks, erkkollaseks ja lihtsalt kollaseks. Ja iga vastus on õige. Tõepoolest, nii iseloomulikpeaaegu Enamikul juhtudel on looduslikud moodustised, mündid ja muud tooted sama värvi. Sarnast värvi, kuid erineva koostisega esemed,peaaegu Ei. Ainult Väga sama puhta kulla peen pulber võib muutuda pruunikaks, tumelillaks ja isegi punaseks ning kõige peenem kuldfoolium, eredas valguses läbipaistev, näeb välja rohekas, sinakasroheline.
Kuid kui vaatame Ermitaažis, Relvaruumis või Mineraloogiamuuseumis tähelepanelikult kuldasjade sädelevat hiilgust, märkame, kui mitmekesine on värvilahendus kõigel, mida me ühe sõnaga nimetame - kullaks. Paljud kuldtooted erinevad üksteisest vaevumärgatava kollase varjundi poolest, olenevalt nendes sisalduvate lisandite (nn ligatuur) sisaldusest. Ja isegi siis, kui lisandidVäga veidi, kui metalli puhtust saab määrata ainult proovikivi või kaasaegsete laboriinstrumentidega, võib selle värvus veidi muutuda, kuid siiski märgatavalt.
Ilmekas näide on paljudes maailma riikides välja antud kuldsed postmargid. Värvi järgi nadpeaaegu ei erine üksteisest. Nende valmistamiseks kasutatud kuldfoolium erineb koostiselt vaid veidi. Need originaalsed postiminiatuurid onkõige rohkem sädelev, sädelev ja pilkupüüdev igas kollektsioonis. Kokku on "kuldsesse" kollektsiooni ühel või teisel viisil kuulunud enam kui 1000 postisuveniiri (Baksht, 2000, 2015).
Muide, kuld Väga See on atraktiivne ka paljudele loomadele: lindudele, sipelgatele ja termiitidele. Eriti nende nutikate kuuejalgsete putukate jaoks, kelle pesades kirjeldas selle olemasolu Herodotos aastal V sajandil eKr e. ja siis teised. Muide, märgime, et kulda kandvate piirkondade sipelgate ja termiitide pesade kuplid on sageli magnetiseeritud rauda sisaldavate mineraalide - kullasatelliitide - olemasolu tõttu (Baksht, 1990, 2000, 2006, 2011).
Kuidas aga loomad kulla ära tunnevad? Ja miks nad seda teevad? See on meile, inimestele, siiani arusaamatu.
Lähemalt metalli värvist ja kõvadusest
Uurides looduslikke kullaühendeid ja katsetades erinevate lisanditega, on keemikud ja metallurgid juba ammu õppinud soovitud värvi saamiseks sulami koostist valima.
Näiteks kui võtta 75 osa kõige puhtamat kulda ja lisada sellele 25 osa hõbedat, saad helekollase sulami nimega electrum. See mineraal on levinud ka looduses, seda leidub platserites ja maagisoontes.
Kui asendate hõbeda järk-järgult vasega, ilma kullasisaldust muutmata, saate järjestikku kahvatu rohekaskollase, kahvatukollase, erekollase (nagu munakollane), kahvatukollase, oranži ja punase sulamid (koos koorega). kollane toon). Punakat vaskkulda leidub sageli Vana-Egiptuse vaaraode haudades, kus seda kõrgelt hinnati. Siin austati seda kui taevast alla saadetud püha metalli. Ilmselt oli selle värv sarnane päikese värviga, nagu ta omandab siis, kui õhk muutub häguseks enne khamsinit - tolmutormi kõrbes.
ise seisab) paljude rahvaste jaoks on see iidsetest aegadest olnud taassünni, maailma uuenemise sümbol. Näiteks kevadel värvitakse mune erinevates riikides traditsiooniliselt kuldseks. Samad – kuldsed – olid arvukad jumaluste kujud Indias, Kolumbuse-eelses Ladina-Ameerikas jne..
Kui kullasulam sisaldab 20% pallaadiumi ja 5% hõbedat, saate puhta valge värvi “valge kulla”, kuid mitte lumise, piimja, vaid terasvalge tooni. Kui sulamis on vähemalt veidi niklit, on valge kuld kergelt kollaka varjundiga. Ja kahekomponentne pallaadiumkuld, mida nimetatakse porpetsiidiks, on täiesti inetu määrdunudvalge värvusega, pronksise varjundiga. Seda leidub ainult Brasiilias, kus seda tuntakse kui "mädanenud kulda".
Looduslikud hõbevalge ja helekollase värvi amalgaamid on avastatud Californiast, Colombiast ja Indoneesiast. Neid kulla-elavhõbeda ühendeid (lahuseid) leidubVäga harva. Ja nad on tuntud juba iidsetest aegadest. Alkeemikute raamatutes korrati seda:"Amalgaam on vahend, mida kasutatakse paljudes riikides kulla ja hõbeda kaevandamiseks maagiplokkidest."
Isegi iidsed roomlased kasutasid kulla kaevandamisel elavhõbedat, mida kaevandati Hispaania Almadeni kaevanduses. Muide, see kaevandus töötab siiani väga edukalt.
Telluuri segu sisaldav looduslik kuld omandab ebatavalise helerohelise tooni. Lidge Mine’i kaevandus Nevadas (USA) on kuulus selliste haruldaste tükikeste poolest.
Kulla ja alumiiniumi looduslikke sulameid pole üldse olemas. Tõsi, tänapäeva juveliirid on õppinud neid valmistama. 22% alumiiniumisisaldusega sulam omandas ootamatult rubiinpunase värvi.
Kulla eripära on selleVäga kõrge valguse peegeldamise võime. Lihtsamalt öeldes on kullalVäga tugev, särav metalliline läige. Sellega seoses seepeaaegu jõuab galliumi ja elavhõbedani ehk kõige sulavamate metallideni. Iseloomulik on see, et veega niisutatud kullaterad ja kristallid ei muuda oma läiget. Valguse peegelduse intensiivsus ei muutu, kui neid terasid vaadata erinevate nurkade alt, see tähendab kõigi nurkade alt. Ükskõik, kuidas proovi oma kätes keerutad, jääb läige muutumatuks. See eristab meie metalli mõnest sellega värvilt sarnasest mineraalist (sulfiidid ja vilgukivid) – neist, mida mõnikord nimetatakse "kassikullaks".
Ei saa mainimata jätta tooteid, mis ei sisalda kulda, kuidVäga värvilt temaga sarnane. See "kollane metall" võib olla tinapronks (vase ja tina sulam). Sarnaselt kullast ja tsirkooniumi metallist suveniiridele. Õhuke titaannitriidi kile, mis kantakse vaakum-sadestamise teel (tugevas elektriväljas) metallile, klaasile, plastile ja teistele pindadele, on sama värvi. Oleme kõik tuttavad kellade, nõude, hambakroonide ja erinevate nipsasjadega.
Kogenud kullassepad väidavad, et peente varjundite põhjal ei saa nad mitte ainult hinnata teatud lisandite olemasolu, vaid ka teada saada, millises tehases see latt on toodetud(joon. 18, 19). Veelgi enam, nad ütlevad, et erinevad baarid erinevadüksteisest isegi puudutades. Selgub, et kuld võib olla “rasv”, “soe”,peaaegu ei jää selles taktiilses testis alla mõnele suhteliselt pehmele mineraalile, sealhulgas kipsile, savi-montmorilloniitile, talkile. Muide, nii määravad agronoomid ja põllukasvatajad näpuga katsudes teravilja liigi ja küpsuse.
Huvitav midapeaaegu Müstiline oskus kulda puudutuse järgi ära tunda omasid iidsed India ja teised mustkunstnikud, kes eristasid kinniseotud silmadega ehteid võltsingutest, käsikirjade kuldkirju teistest jne.
Kuid asjatundlik juveliir võib isegi sama 585 standardi kulda nimetada kas türgi või euroopalikuks (hele, kollane, hõbedaga) või isegi vene (punakas, vaskne). Toode alatesVäga Suure tõenäosusega tuvastab ta pehme, kvaliteetse kollase metalli Kaug-Ida, st hiina või jaapanlasena: seal suhtuvad nad suhteliselt odavatest, ehkki vastupidavatest kullasulamitest valmistatud suveniiridesse mõnevõrra põlglikult.
Nii puhaspeaaegu Sajaprotsendilist kulda nimetati Venemaal kunagi punaseks kullaks: kergelt kuumutades hõõgus see punaselt.
Kuld -Väga pehme metall,peaaegu kõige rohkem pehme. See on kergesti kriimustatud raudnoaga. Ainult plii ja tina on palju pehmemad kui puhas kuld. Selle kõvadus mineraloogias aktsepteeritud Mohsi skaala järgi on 2,5-3,7 ehk see jääb kipsi ja kaltsiidi vahele. Geoloogid on sellest hästi teadlikud ja kasutavad seda omadust sageli: proovi pinnal helkivaid tillukesi kollaseid terakesi tuleb lihtsalt millegagi kratsida. Tööriistana võib kasutada nuga või nõela või isegi terava otsaga klaasi või kvartsi tükki. Kui värske jaVäga läikiv joon, see tähendab, et meie ees on ihaldatud kuld. Kui joont ei ilmu, siis on suure tõenäosusega tegemist püriidiga.
Enamik teadaolevatest kullamineraalidest (17 28-st) on pehmed ja ühtlasedVäga pehmed ained.
Pehmuse tõttu puhas kuldVäga kulub kergesti maha. Sellest valmistatud tooted kriimustuvad kiiresti, kaotades oma puhtuse ja sära. Mündid, mis on iidsetest aegadest valmistatud kullast, kuluvad ja “õhemad”, kaotades kaalu. Selle vältimiseks on vaja lisada ligatuuri lisandeid, et tooted oleksid tugevamad. Tavaliselt on see hõbe või vask. Kuid isegi sellistest erisulamitest valmistatud mündid jätavad oma nähtamatu jälje kõigele – kätele, paberile ja spetsiaalsetele sametmattidele, mida juveliirid ja pangatellijad kasutavad. Piisab, kui paberilehele lükata mitusada kuldmünti, et see muutuks tõeliselt hinnaliseks. Nüüd ei saa seda ära visata, vaid tuleb ära põletada ja siis tuleb see metall, mis kunagi lehe külge oli jäänud, tuha seest eemaldada. Seetõttu pesevad rahapajades ja teistes kullatootmisettevõtetes kõik töötajad enne töökodadest lahkumist hoolikalt käsi. Valamu all on filter, mis kogub kokku silmale nähtamatud väärismetallide osakesed.
Kuid lisaks kasulikule sulamile on seal ka kullale kahjulikke lisandeid - plii, plaatina, kaadmium, vismut, telluur, arseenist ja väävlist rääkimata. Nad teevad asju kullastVäga habras.
Kuld pole lihtsalt pehme, nagu savi, tainas või vatt. SeeVäga viskoosne, viskoosne, tempermalmist. Füüsikud ütlevad, et see on niienamus plastiline kõigist metallidest. Sellel on suurepärane tõmbetugevus - kuni 3300 kg/cm 2 , peaaegu sama mis plaatina ja pallaadium. Tänu sellele saab puhtast kullast või vähemalt 970 puhtusastmega sulamist, mis kaalub 1 grammi, tasandada õhukeseks ja läbipaistvaks sinakasroheliseks leheks, mille pindala on 1 ruutmeetrit ja paksus kuni 5 mikronit, mõnikord isegi kuni 0,2 mikronit. Ja kullassepameistrid teevad seda ainult käsitsi! Ükski masin ei suuda seda teha. Ja 30 mikroni paksuse tehnilise fooliumi valmistamine tehniliseks otstarbeks muutus tavapäraseks 20. sajandi lõpus.
21. sajandi alguses räägiti juba mõne nanomeetri paksustest kullast ja muudest väärismetallidest valmistatud juhtmetest. Kuid neid ei saada enam mehaaniliselt, vaid geniaalsete elektrokeemiliste ja biotehniliste meetoditega.
Podolsk Microwire tehases suudeti juba 20. sajandi 50ndatel tõmmata 3420 meetri pikkuseks traadiks 1 grammi kaaluv kullatilk! Isegi klaasist või plastikust isolatsiooniga on see seitse korda õhem kui juuksekarv. Katse korras õnnestus samal taimel toota vaid 2,5 mikronise läbimõõduga kuldniit. Sellised juhtmed on arvuti mikroelektroonikas asendamatud.
Tuntud on ka kümnete mikronite suurused kuldtooted.
Niisiis, oleme valmis tegema olulise järelduse: ja puhasVäga pehme kuld ja selle rabedad sulamid on väga vastuvõtlikud mehaanilisele pingele ja hävimisele. Seetõttu kuluvad kullatükid ja suured terad, mida jõevoolud koos liiva ja kivikestega kannavad, kiiresti ja muutuvad peenemaks tolmuks, nn ujuvaks kullaks. Seda võib isegi tuul kandaVäga pikki vahemaid. Mõned geoloogid usuvad, et leidub isegi eolilist (tuule) päritolu platsereid. Samal ajal kannavad selle väikseimad lamelltolmuosakesed iseloomulikke kriimustusi – tuuleerosiooni jälgi.
Pika teekonna jooksul üle maapinna omandavad kullahelbed ja kullatükid ümara kuju, muutudes, nagu geoloogid ütlevad, ümarateks.
Sulamis- ja keemistemperatuurid vastavalt 1064 0 C ja 2947 0 C, see tähendabpeaaegu kõige rohkem madal väärismetallidest (ainult hõbedas on veidi vähem). Vedelana muutub kuld roheliseks vedelikuks. Kell 1250 0 Umbes 0,2% kullast aurustub, moodustades väikeste tilkade kujul "metallilise udu". Erinevad kahjulikud lisandid (arseen, antimon, elavhõbe ja teised) suurendavad sulami lenduvust kuni 10 korda.
Kuld -peaaegu elektrijuhtivuse "rekordihoidja" metallide hulgas. Selle elektritakistus on ainult 0,207 oomi . mm 2 . Võrdle: alumiinium - 0,285 oomi . mm 2 ja raua jaoks - umbes 0,1 oomi . mm 2 . Kuid ikkagi jääb kuld selles osas alla puhtale pallaadiumile (0,108), hõbedale (0,150) ja vasele (0,175). See omadus, nagu ka teised, mängib olulist rolli metalli jaotumises planeedi pinnal. Seda omadust kasutatakse laialdaselt ka kaasaegses elektroonikas.
Materjalid puhtast kullastpeaaegu sobib ideaalselt eluskoega. See on suuresti määratudVäga nende koostoime organismi keskkonnaga madal elektrokeemiline aktiivsus. Uuringud on näidanud, et ainult süsinikul, kullal ja plaatinal on lähedased elektrokeemilised potentsiaalid bioloogiliste kudede suhtes, vastavalt +0,330, +0,332 ja +0,334 mV. Nende elementide pinnaenergia on 20-30 erg/cm 2 , mis vastab ka kehakoe omadustele. Seega inimese kehasse siirdamiselpeaaegu galvaanilis-elektrilised ja muud protsessid, mis viivad eluskoe või implantaadi hävimiseni, on välistatud.
Soojusjuhtivuse, st võime soojust teistele objektidele üle kanda, on ka kuldpeaaegu meister. Kuid ka siin annab see ülimuslikkuse, kuid ainult kolmele metallile – koobaltile, hõbedale ja vasele. Niisiis, võib-olla tasub sellele mõelda: kas küttesüsteemide radiaatorid ei peaks olema valmistatud nendest metallidest?
Ja erisoojusmahtuvuse osas, mis iseloomustab kuumutamisel aine poolt neeldunud soojusenergia hulka, on ka kuldpeaaegu rekordiomanik: see on vismuti järel teisel kohal, edestades oluliselt elavhõbedat, hõbedat ja vaske.
Kuldnepeaaegu ei ole magnetiline, selle magnetiseerimisvõime on sadu tuhandeid kordi väiksem kui raual. Kuid sellega tasub segadaVäga natuke rauda, mõni kümnendik või isegi sajandik protsenti ja see omandab võime olla tugevalt magnetiseeritud, toimides seadmetele,peaaegu nagu magnetiidi maak.
Kunagi leiti Uuralitest suhteliselt väike, kuid väga ekstravagantne kulla ja hõbeda loodusliku sulami tükk, mis sisaldab vaid kümnendikku protsenti rauda. Kuid isegi nii väike lisand osutus täiesti piisavaks, et see proov saaks tugevalt magnetiseerida, nagu rauamaak. Seda ebatavalist isendit kirjeldasid akadeemik V. A. Obrutšev ja Uurali geoloog D. P. Grigorjeveelmise sajandi keskel (1945).
Kas see lõhnab kulla järgi?
Kullal pole lõhna. Igatahes selline väidepeaaegu See on tõsi: "Rahal pole lõhna," ütleb iidne ladina ütlus, mis omistati keiser Vespasianusele, kes kehtestas Roomas avalike tualettide kasutamise tasu. Kuid see väide ei kehti tänapäevase paberraha kohta: hästi koolitatud koer suudab lõhna järgi kiiresti tuvastada värskelt trükitud arveid, mis on kogutud piisavalt suurde kimpu. Ja just hiljuti õnnestus Prantsusmaal saada kulda sisaldav aine, millel, nagu Prantsuse parfümeerid kinnitavad, on meeldiv ja spetsiifiline lõhn. Tuleb välja, et raha ei lõhna, aga kuld lõhnab?
Igal juhul öeldu kehtib nii sinu kui ka minu, inimeste jaoks. Võimalik, et teistel olenditel on teised, tundlikumad haistmisorganid. Võimalik, et kulla, nagu ka teiste metallide, lõhna tunnevad mõned putukad, eriti sipelgad ja termiidid. Miks mitte? Kui neil on võime eristada värve ja radioaktiivsust, siis on neil täiesti võimalik tajuda vähimaidki keemilisi muutusi ainete kontsentratsioonis (Baksht, 2011).
Universaalne hinna arvutamise valem
Elemendi-79 turuomadused on huvitavad.
Esiteks , seepeaaegu kallineb alati pidevalt teiste kaupadega võrreldes, nagu märkis Karl Marx keskelXIXsajandil. Strabo ja paljud tema järgijad kirjutasid sellest kuni kaasaegsete majandusteadlasteni (Anikin A.V., 1984 jne).
Ajalooliselt meie väärismetalli hindP saab määrata üldise empiirilise valemiga:
P= f ((x, y, z, h ), T, K),
Kus
x, y , z – kullakaevanduskeskuste ristkülikukujulised koordinaadid (laius-, pikkus- ja kõrguskraadid merepinnast) tarbimiskeskuste suhtes;
h – kaevanduse sügavus, millest kulda kaevandatakse;
T – tegelik või ajalooline aeg, mis peegeldab väärismetalli kasutusalade laienemist, st nõudluse suurenemist selle järele.
TO – empiiriline (kuid süsteemne!) proportsionaalsuskoefitsient, mis sõltub konkreetsetest vastuvõetud arvutustingimustest ning võttes arvesse kaevandamis- ja töötlemistehnoloogiat, sotsiaal-majanduslikku olukorda jne.
Ülaltoodud valem on universaalne, see kehtib kõigi selles sisalduvate muutujate väärtuste jaoks. Öeldu on tõsipeaaegu kõigi rahvaste ja kultuuride jaoks. Näiteks kuulus vene rändur ja keskpaiga etnograafXIXsajandil märkis Nikolai Nikolajevitš Miklouho-Maclay, et veel kiviajal Uus-Guinea saarel elanud paapualased hindasid kuldesemeid äärmiselt kõrgelt.
Pange tähele, et koefitsientT tavaliselt ei saa olla väiksem kui teatud miinimumväärtus, st väikeste ajavahemike jooksul (päevad, kuud ja mõnikord isegi aastad) võib kulla hind ajutiselt (aga ainult ajutiselt!) langeda või mitte muutuda. Seetõttu ei ole kuld kogu oma originaalsusega alati, vaid ainultpeaaegu alati jääb vedelaks kaubaks. Erandiks on näljaperioodid jms, mil elu või tervis on kullast väärtuslikum. Sellega seoses meenub lugu müütilisest kuningas Midasest ehk tõelistest koonduslaagritest.XXsajandeid...
KoefitsientK on alati positiivne ja erineb ühtsusest, st kuld kui kaup on alati midagi väärt, kuna selle omandamiseks peate alati kulutama teatud koguse minimaalselt vajalikku tööjõudu, millest Karl Marx kunagi kirjutas. Isegi selleks, et lihtsalt nugis üles võtta, tuleb kivi maha kummardada ja üles tõsta, see tähendab kulutada teatud jõupingutusi, teha minimaalselt tööd.
Teisisõnu, kuld on seda kallim, mida kaugemal asuvad maagimaardlad tarbimiskeskustest, mida sügavamale on vaja kaevandusi kaevata, seda kauem ja paremini hindab inimkond seda mineraali, vajades seda pidevalt. Muide,kõige rohkem sügav kaevandus Maa peal (5000 meetrit)kasutatakse spetsiaalselt kollase metalli ekstraheerimiseks. See asub Lõuna-Aafrikas Johannesburgi lähedal ja kannab nime Tau-Tona ("Suur lõvi"). Selle ehitamiseks kulus viis aastat ja alates 1982. aastast on see omanikele andnud 1200 tonni kulda. Samas Lõuna-Aafrikas on ka teisi kaevandusi, mis ei jää Tau-Tone'ile eriti alla: Witwatersrand (sügavus 4,5 kilomeetrit), samuti lääne süvakaevandus (WesternDeepLevelsMine)– 3,9 kilomeetrit. Viimane asubMponengi kaevanduses. AngloGoldAshanti toodab seal "vaid" umbes 17 tonni kulda aastas .
Teiseks , kuld, koosVäga vähe teisi metalle, on ainulaadne toode: selle hind võib tõusta ja selle toodangu kasvutempo võib mõnikord võtta aastaidpeaaegu ära muuda. Seetõttu nimetavad mõtlikud teadlased kulda omamoodi majandusanomaaliaks või riigiväliseks maavaraks. Kuid üldine kullatootmise ja eriti töödeldud kullamaagi (kivimassi) mahu suurenemise suundumus turuhindadest sõltumata jätkub. Näiteks ainult aastatel 1969–1982 langes maagi kullasisalduse ja maakoore keskmise sisalduse suhe 4000-lt 1600-le ehk kaks ja pool korda (Skinner, 1989). 1950. aastal oli selle metalli maailma keskmine sisaldus maagis ligikaudu 12 g/t ja 2010. aastal langes see ligikaudu 3 g/t-ni. See trend pole muutunud juba pikka aega – nii maailmas kui ka Venemaal.
Tähelepanuväärne on, et maailma kogukonna soodsatel kriisivaba arengu perioodidel toimub kullakaevandamise kasv (4,0% aastas) palju kiiremini kui rahvastiku kasv (1,7% aastas).
Seda selgitatakseVäga lihtne: inimkond üldiselt, vaatamata kõigele, muutub rikkamaks ja rikkamaks. Kui võtame rikkuse mõõdupuuks muidugi pangaseifides ja meie ehtekarpides hoitud kulla koguse.
Kuid maailm muutub rikkamaksVäga JaVäga ebaühtlaselt. Rikkad inimesed ja riigid saavad rikkamaks ning vaesed (suhteliselt) aina vaesemaks. See tähendab, et kuld on kleepuv. Vanasõna on tõsi:"Raha viib raha juurde." Seetõttu võime isegi öelda, et sarnased võipeaaegu samad meie elemendi kontsentratsiooniprotsessid nagu looduses. See tähendab, et aja jooksul kasvavad ja suurenevad nii varud - seifides kui ka sügavustes - kullatükkides ja kullamaardlates. Kuid need muutused toimuvad inimestel aastate ja sajandite jooksul ning looduses paljude tuhandete ja miljonite aastate jooksul.
Müstiline ja narkootiline metall
Ja lõpuks on kullal veel üks asipeaaegu müstiline omadus - see tõmbab nagu tuli ligi inimeste vaateid, mõtteid ja mõnikord isegi käsi. See võib soojendada teie käsi ja hinge, kuid see võib kõrvetada ja isegi täielikult põletada. Tänu oma imelistele omadustele on sellel teatav kurjakuulutav, kuid samas vastupandamatult ligitõmbav jõud. Pole juhus, et seda nimetatakse isegi "narkootiliseks" metalliks, mis on võimeline inimesi hüpnotiseerima, ajades paljud täielikku hullusesse, sundides neid sooritama nii kuritegusid kui ka ärakasutamist...
Äsja öeldi: meie vestluse teema “köidab inimeste vaateid ja mõtteid...”. Kulla sära on inimesele eriti meeldiv. Seda värvienamus atraktiivne tajumiseks ja mitte ainult inimese, vaid ka paljude teiste silmade jaoks. Pealegi on kindlaks tehtud, et isegi imikud eristavad esimesena kuldseid mänguasju teistest. Kunstnikud on sellele pikka aega tähelepanu pööranud. Sellise valgusega säravad suurte ja lihtsalt kuulsate mineviku ilmalike kunstnike maalid - H. Rembrandt, V. Titian, I. Aivazovski, I. Levitan, S. Dali, B.Nachshonaja meie kaasaegsed L. Afrenov, T. Kincaid, E. Lupshin, R. McLane, C. White jt.Meenutagem kas või Vecellio Titiani “Danae” jumalikku valgust või Ivan Aivazovski maale, mis rõhutasid hiilgavalt merd ja lihtsalt valgeid pilvi valgustava ebamaise päikesevalguse kuldse tooni erakordset tekstuuri.
Disainerid, psühholoogid ja isegi kauplejad teavad sellest! Nad arvestavad sellega, et ostja pilk peatub tahes-tahtmata kullast sädelevatel pakenditel. Ja märganud riiulil sädelevat kullavärvi (aga üldsegi mitte kullast!) fooliumiga kaunistatud pakki, sirutab ostja käe selle järele, isegi kui läheduses on kvaliteetsem, kuid kollase metalliga mitte sädelev toode. Turundajad ja müügiinimesed on sellest hästi teadlikud.
Õigeusu ikoonimaalijad kasutasid seda tehnikat sageli. Ja mitte ainult nemad, vaid ka arhitektid: pidage meeles kirikuid ja templeid, mille kuplid on alati kullaga kaetud (Vladimir Võssotski). Teadmatud inimesed, keda sageli peetakse isegi kunstiajaloolasteks, peavad ikoonide ja templite rikkalikku kaunistust vaid merkantiilsest vaatenurgast: kui palju on seal hinnalist kulda! Kuid iidsel ikoonimaalijal sellist ülesannet polnud - ta kujutas “teistsugust” maailma, teist mõõdet. Ja kuld, kui maist ja ülemist “mägimaailma” eraldav päikesekiht, sobib selleks suurepäraselt.
Metallist kosmiline, poliitiline ja jumalik
Kuld kombineerib harmooniliselt mis tahes värvilahendusega, ilma teist värvi alla surumata, vaid isegi seda täiustamata. Miks see nii on?
See on optilis-füüsikaliste seaduste küsimus. Näiteks on Iisraeli teadlased näidanud, et Kuldse Jeruusalemma erivärvid ei ole püsiv müüt, vaid Jeruusalemma “kuldse kivi” - erilise tiheda kristalse (marmoriseeritud) lubjakivi - pinnalt päikesevalguse peegeldumise ainulaadsete tingimuste tulemus. . Seda näeme paljudel maalidel, fotodel ja postmarkidel.(joon. 20, 21). Iisraeli kaasaegse kunstniku Yonatan Kis-Levi sõnul on kuldne värvenamus interaktiivne (suhtlemine vaatlejaga): lõppude lõpuks ainult tema reageerib vaataja liikumisele - tantsib, hüppab ja rõõmustab koos temaga. Seetõttu kirjutab autor kullaga mitte ainult kuplid, vaid ka muud linna elemendid (Kis-Lev, 2009).
On märgatud, et kullaterad kivis, tootes või struktuuris ei muuda oma loomulikku värvi ühegi nurga alt. Iga uudishimulik vaatleja võib selles erinevuses teistest kollastest eritistest veenduda, kui võrrelda väikeseid ehtsa metalli fenokristalle nn kassikullaga – sulfiididega (püriit, kalkopüriit) või vilgukividega (muskoviit).
Seega aitavad meie vestluse teema kõrgeimad kunstilised esteetilised omadused suuresti kaasa sellele, et kuldVäga pikka aega,peaaegu läbi ajaloo, jääb tunnustatud rikkuse sümboliks ja onkõige rohkem poliitiline metall: mitte ükski metall, mitte ükski toode ei mõjuta poliitikat nii palju kui see “põlastusväärne” aine! Sa võid muidugi samale tasemele panna nafta ja narkootikumid, orjad ja magevee ja midagi muud. Kuid kõik need maailmapoliitika liikumapanevad jõud osutuvad mööduvateks ja ajutisteks. Kulla tagaajamine on jätkuvalt ajendiks lõpmatule hulgale inimeste tegudele (sealhulgas kuritegudele!), mis ulatuvad “tavalistest” vargustest veriste sõdadeni.
Kulla omadused tagavad ka selle erakordse võime levida üle maailma. Sellepärast see seal onpeaaegu kõikjal japeaaegu kõikjal. Kosmoses, maapealses kvartsis, kivisöes ja savis, sulfiidides ja loomulikult elusates bioloogilistes kudedes. Ainuüksi Maa-lähedane asteroid Eros sisaldab rohkem metalli kui meie planeet.
Ja isegi nii mõnegi raamatu lehekülgedel on seda palju – nii otseses kui ka ülekantud tähenduses. Näiteks Piiblis mainitakse seda "ainult" 593 korda, sealhulgas 552 korda Vanas Testamendis,Gomer 229 korda, Nostradamus 28 korda. Plinius ja Shakespeare, Goethe ja Puškin, Jack London ja paljud, paljud teised kirjutasid kullast...
Pidagem meeles, et paljud iidsed Toora ja Piibli väljaanded, milles pööratakse palju tähelepanu kullale (naguise selles raamatus sageli esineva aine nimetus), mis on kaunistatud ehtsa loodusliku kullaga(Joon. 22, 23). Sellega on seotud kulla kui kõige pühama, pühama aine, mis sisaldab jumaliku olemuse elemente, eriline omadus. Ja neid omadusi tuleb kaitsta ka väärismetallist pühade esemete valmistamisel: laeva, nõusid või menoraat (seitsmeharuline lamp). Nende loomiseks saab kasutada ainult kulda ja kuldakõige rohkem puhas(Joon. 24-26). Menora tuli teha (kohustuslik!) ainult ühest tükist:"Ja selline on menora struktuur: see sepistati ühest kullaplokist, kuni selle põhjani, kuni lilledeni, ühest valuplokist see sepistati." (Toora , Numbrite raamat, 8:1–4). Teisisõnu, kuld ei sobi kokku valede ja võltsingutega, lisandite ja ebaühtlusega.
Kokkuvõtteks märgime, et kulla populaarsusest (nii aine kui ka ühe kõneühikuna) annab tunnistust asjaolu, et see sõna ja sellest tulenevad mõisted ja terminidVäga kasutatakse sageli paljude iidsete ja kaasaegsete keelte kõnelejate poolt. Sealhulgas vana-india, semiidi, slaavi, türgi jt (O.V. Borkhvald, 1998, 2000. Kaubandussõnastik, 1792 jm). Ja mitte ainult eseme värvi lihtsaks fikseerimiseks, vaid ka üleva epiteedina, mis iseloomustab selle erilist, silmapaistvat olemust (kuldne linn, kuldne Jordan, kuldne sarv jne)(Joon. 27 – 33). Pange tähele, et kuldne värv (koos rohelise võiise seisab) paljude rahvaste jaoks on see iidsetest aegadest olnud taassünni, maailma uuenemise sümbol. Näiteks kevadel värvitakse mune erinevates riikides traditsiooniliselt kuldseks. Arvukad jumaluste kujud olid samad - kuld - Indias, Kolumbuse-eelse Ladina-Ameerika rahvaste seas jne.. ( riis. 34-36 ).
Autor tänab siiralt geolooge Tamara Bakshti, Nadežda Ermolajevat, Ljubov Kozedubovat ja Vladimir Pergamenti, kes talle artikli koostamisel suureks abiks olid. 3. Baksht F. B. Maa on meie kodu. Ökoloogia ja filateelia. Margid räägivad planeedist. – Krasnojarsk: kirjastus Vital, 2000. – 324 lk. + 999 haige. S. G. Žemaitis ; Kapuuts. V. Maxine. – M.: Noorkaart, 1975. T. 2. – Lk 105-356.
13. Ivanov V.V. Elementide kuld/ökoloogiline geokeemia. Kataloog 6 raamatus. Raamat 5, haruldased d-elemendid. – M.: Ökoloogia, 1997. – Lk 407-457.
14. Yonatan Kis-Lev: kunstniku nägemus, Shiran Shafir Buchwald, Shorashimi galerii, Tel Aviv, Iisrael, 2009
15. Nikolaev S. M. Kaasaegse mineraloogilise teabe statistika. – Novosibirsk: kirjastus SB RAS. Filiaal “Geo”, 2000, – 70 lk.
16. Obrutšev V.A., Grigorjev D.P. Looduslik magnetkuld // DAN USSR, 1945, kd XLVI, 7, – lk 318-320.
