Качественное золотое украшение не может иметь слишком низкую цену. Низкий ценник может указывать на незначительное содержание золота или на искусственную подделку, которая лишь имитирует его свойства.
Что такое золото: его применение, история и ценность
На протяжении веков золото олицетворяло богатство, могущество и стабильность. Благодаря своим уникальным физическим и химическим характеристикам, таким как высокая плотность, значительный вес и большая стоимость даже у малых слитков, а также его красивому цвету, золото активно используется в промышленности, ювелирном деле и ряде других областей. В данной статье мы подробно рассмотрим ключевые свойства золота, его историю, методы получения и области применения.
Ценность золота как инвестиционного актива
Золото рассматривается как высоколиквидный актив-убежище, который помогает защитить капитал от инфляции, глобальной финансовой нестабильности и колебаний валютного рынка. В отличие от акций или банковских депозитов, золото представляет собой физический объект: даже если банк станет банкротом, ваша коллекция золотых монет останется у вас. В отличие от недвижимости, которая также является физическим активом, монеты и слитки легко конвертируются в деньги, поскольку их охотно выкупают как банки, так и дилеры. В последние годы цены на золото достигли исторических максимумов: если в январе 2024 года стоимость одной унции колебалась около 2,000 долларов США, то в сентябре она превысила 2,500 долларов. Это означает рост более чем на 500 долларов (или свыше 25 %) за всего лишь 8 месяцев.
Что это значит на практике? Представим, что вы в январе 2024 года приобрели 20 золотых монет Георгий Победоносец номиналом 50 рублей каждая. По данным архива InvestFunds, в тот период каждая монета стоила около 45 тыс. рублей. Таким образом, ваши затраты составили 900 тыс. рублей. На сегодняшний день вы сможете продать эти монеты за примерно 58,000 рублей каждая. Если вы решите их продать, вы получите 1 миллион 160 тысяч рублей. Даже с учетом инфляции и краткосрочного горизонта инвестирования ваша капитализация обеспечена.
Безусловно, как и на любом финансовом рынке, периоды роста цен на золото сменяются периодами коррекций, и порой бывает сложно для непрофессионалов определить подходящий момент для покупки. Однако если ваша цель заключается не в краткосрочных спекуляциях, а в долгосрочном удержании покупательной способности ваших сбережений, то физическое золото является одним из самых надежных и консервативных инструментов. Важно помнить, что золото становится наиболее востребованным (и его цена, как правило, растет) в периоды политической и финансовой нестабильности. Давайте более подробно рассмотрим качества и особенности золота, которые обеспечили его популярность на протяжении всей истории человечества.
Золото
Конфигурация внешних электронных оболочек атома золота выглядит следующим образом: 4f14 5d10 6s1; в соединениях золото обычно проявляет степени окисления +1 и +3, реже +2 и +5; энергии ионизации Au0 → Au+ → Au2+ → Au3+ равны 9,22, 20,52 и 30,47 эВ соответственно; электроотрицательность по Полингу составляет 2,54; атомный радиус 135 пм, радиус ионов Au+ достигает 151 пм (при координационном числе 6), Au3+ — 99 пм (с тем же координационным числом). Золото представляет собой желтый мягкий металл, обладающий высокой ковкостью и пластичностью; его кристаллическая решетка является гранецентрированной кубической. Температура плавления золота составляет 1064,18 °C, а температура кипения — 2856 °C; плотность достигает 19300 кг/м3; тепло- и электропроводность при температуре 273 К составляет 310 Вт/(м·К), а удельное электрическое сопротивление равняется 2,06·10–8 Ом·м. Золото является диамагнетиком и имеет твёрдость по Бринеллю в диапазоне 220–250 МПа; модуль упругости составляет 81 ГПа. Золото может быть размечено в фольгу толщиной до 0,1 мкм.
Золото устойчиво как в воздухе, так и в воде; не вступает в реакции с O2, H2, N2, P, Sb и C. Оно не растворяется в щелочах и большинстве кислот, однако растворяется в горячей селеновой кислоте H2SeO4, а также в смесях серной (H2SO4) и азотной (HNO3) кислот, а также в марганцевой кислоте HMnO4. Основной метод получения золота из руд подразумевает обработку царской водкой:
Au + HNO3 + 4 HCl = HAuCl4 + NO + 2 H2O;
после этого осторожное выпаривание приводит к образованию желтых кристаллов золотохлористоводородной кислоты HAuCl4 · 3H2O.
В водных растворах цианидов K и Na золото растворяется при наличии O2 или других окислителей, образуя дицианоаурат-ионы:
4 Au + 8 CN– + 2 H2O + O2 = 4 Au(CN)2– + 4 OH–;
данная реакция составляет основу важнейшего метода извлечения золота из золотоносных руд путем селективного выщелачивания – цианирования. С галогенами золото при отсутствии влаги не реагирует, но при нагревании образуются моногалогениды (например, хлорид AuCl) или тригалогениды (например, трибромид AuBr3). Со многими металлами золото образует сплавы, и один из древнейших методов выделения золота из горных пород (амальгамация) основан на образовании амальгамы золота. Соединения золота легко восстанавливаются до металлического состояния, а также характеризуются способностью к образованию комплексов и металлических соединений с более электроотрицательными элементами.
Получение
Промышленные источники золота включают золотоносные руды и кварцевые пески из россыпных и коренных месторождений (содержание золота составляют 5–15 г/т), а также промежуточные продукты (содержание золота 0,5–3 г/т) в свинцово-цинковых, медных, урановых и других производствах. В процессе извлечения золота из россыпей применяется метод гравитационного обогащения с использованием водных потоков, ловушек, отсадочных машин, концентрационных смол, шлюзов и различных промывочных приборов. Добыча золота из дна рек и озёр осуществляется с использованием драгов. При извлечении золота из коренных руд обычно применяют комбинированные схемы, включающие как обогатительные (гравитация, флотация), так и металлургические процессы (в основном ионообменную сорбцию, цианирование). При использовании цианирования руду или концентрат измельчают и обрабатывают раствором NaCN; золото осаждают порошком Zn, перемешивая, или выделяют с помощью ионообменных смол или активированных углей. Конечные продукты — это гравитационный концентрат (так называемая золотая головка) и черновое золото. Процесс очистки золота включает растворение в царской водке и последующее избирательное осаждение (например, с использованием FeSO4), хлорирование в расплаве или растворе и электролитическое рафинирование в соляно-кислом растворе.
Золото и его сплавы находят широкое применение для декоративных целей, изготовления ювелирных изделий, часов, монет, медалей, зубных протезов (содержание золота в таких сплавах обозначается пробой). В технике золото используется для создания деталей химической аппаратуры, электрических контактов и проводов, изделий микроэлектроники, окрашивания стёкол, а также нанесения защитных покрытий на металлические поверхности (в самолетостроении, космической технике и др.). Золото также применяется в производстве припоев и катализаторов. радиоактивный изотоп 198Au (период полураспада T½ 2,694 суток) используется для лечения опухолей в радиотерапии. Золото является валютным металлом, выступая в качестве всеобъемлющего эквивалента денег.
Каких цветов бывает золото
Наиболее традиционным вариантом является желтый цвет. Чистое золото 999 пробы обладает самым ярким и насыщенным желтым оттенком. Однако в природе цвет золота не всегда является однозначным. Например, самородки с высоким содержанием примесей могут демонстрировать достаточно неожиданные окраски. Золотой песок и включения золота в других минералах часто имеют характерный желтый блестящий цвет, что облегчает их распознавание.
Помимо популярных желтых оттенков, на рынке золотых украшений можно найти изделия странных и неожиданных цветов, что стало возможно благодаря добавлению различных легирующих металлов в сплав. Введение в состав сплава определенных лигатур ооьразует различные цвета золота в ювелирных изделиях.
Как правило, желтые сплавы состоят из серебра и меди. Оттенок золота будет зависеть от процентного соотношения этих лигатур.
Повышение содержания меди придает сплаву более теплый и мягкий цвет. При значительном преобладании меди в лигатуре, сплав может принимать красный оттенок. О подробностях такого золота можно узнать по предоставленной ссылке.
Чем выше содержание меди, тем более насыщенным получается цвет. При промежуточном соотношении меди и серебра возникают сплавы, которые называют розовым золотом. Меняя содержание этих лигатур, продукты могут быть как с нежными, так и с яркими оттенками. Узнать множество нюансов, касающихся розового золота, можно подробнее по следующей ссылке.
При увеличении доли серебра в желтом сплаве становится возможным получить более светлые оттенки. Когда серебро доминирует в составе, произойдет превращение золота в красивый и яркий лимонный цвет — о таком виде золота можно прочитать в наших других материалах.
Изысканный и элегантный внешний вид имеют изделия из белого золота. Обычно белое золото состоит не только из самого золота, но и из серебра, а также из таких элементов, как никель, палладий и платина. Каждый из этих металлов вносит свою лепту в оттенок и блеск сплава. Кроме того, могут использоваться и другие добавки, которые придают изделию требуемые свойства (например, цинк, кадмий). Более подробно о белом золоте можно узнать из специально подготовленной статьи.
Существует простой и недорогой метод, позволяющий удивительно изменить цвет изделия, изготовленного из обычного желтого сплава, и передать ему цвет белого золота. Этот процесс заключается в обработке поверхности изделия тонким слоем благородного металла — родия. Из-за этого метод получил название родирование. Он также находит применение для создания более роскошного визуального эффекта и блеска на изделиях из недорогих сплавов белого золота — об этом читайте в нашей статье о родировании.
Кроме таких привычных желтых, красных и белых золота, существуют и более экзотические варианты — зеленое, синее, фиолетовое и коричневое.
Зеленое золото представляет собой сплав золота и серебра нежного оливкового оттенка. Желтизна металла исчезает, если содержание серебра составляет более 30%.
Более насыщенные оттенки зеленого цвета можно получить в результате добавления относящихся к сплаву кадмия и цинка. Однако такие изделия часто оказываются довольно хрупкими. Кроме того, наличие кадмия представляет собой опасность, так как он является токсичным металлом, поэтому следует избегать длительного контакта с ним. Вследствие этого украшения из зеленых сплавов, хоть и выглядят привлекательно, не подходят для повседневной носки.
Детальный химический состав синего золота часто остается тайной для ювелиров, так как такие изделия крайне оригинальны и эксклюзивны. Исходят от предположений, что необычный цвет вызван добавлением кобальта или стали вместе с хромом. В случае добавления кобальта оттенок получается более нежным с легкой голубизной.
Также синий оттенок можно получить путем сплавления золота с индием (с пропорциями 46% и 54% соответственно), однако он будет иметь сероватый отлив. А вот при сплавлении золота с галлием получается нежное голубое золото.
Сплав золота и серебра
Природный сплав золота и серебра был известен с древности. Например, в Древнем Египте его применяли в архитектуре, а в Лидии (регион Малоазиатского полуострова) из него чеканили монеты. Этот сплав получил название электрум.
Цвет сплава зависит от содержания его компонентов: от солнечно-желтого до холодного серебристого. При содержании серебра около 30% сплав имеет оливковый оттенок. Искусственно созданный сплав с таким цветом называется зеленым золотом.
Золото настолько прочно вошло в жизнь человека, что вполне заслуженно называется королем металлов. Мы чаще всего встречаем золото именно в виде ювелирных изделий.
Современный рынок золотых украшений предлагает невероятное разнообразие. Как опытные ценители, так и противники классического желтого золота могут найти для себя множество интересных вещей. Особое внимание стоит уделить украшениям, которые были обработаны при помощи алмазной огранки. Эта технология придает изделиям яркий блеск, что радушно привлекает внимание и подчеркивает благородство золота.
Химические свойства золота
Золото демонстрирует исключительную химическую инертность и является единственным металлом, который не реагирует как с разбавленными, так и с концентрированными кислотами. При обычных условиях золото не взаимодействует ни с кислородом, ни с серой. Оно обладает стойкостью к атмосферной коррозии, а также способно противостоять различным типам природных вод.
Золото обычно растворяется в водных растворах, содержащих лиганды (которые образуют комплексы с золотом) и окислители, однако каждый из этих реагентов по отдельности не может растворить золото. Например, золото не растворяется в соляной или азотной кислоте, однако легко растворяется в смеси, известной как царская водка (состоит из 3 частей HCl и 1 части HNO3), формируя золотохлористоводородную кислоту HAuCl4. Также оно растворяется в хромовой кислоте в присутствии хлоридов и бромидов щелочных металлов, а также в цианидных растворах при наличии воздуха или пероксида водорода, образуя цианоауратионы.
Также золото попадает в реагенты тиосульфата, тиомочевины и смеси KCl + I2, а при повышенной температуре оно взаимодействует с теллуром, образуя AuTe2, и реагирует со всеми галогенами. Наиболее реакционноспособным в отношении золота является бром: с порошком золота он вступает в экзотермическую реакцию при комнатной температуре, образуя Au2Br6. Реакция золота с хлором протекает крайне медленно, так как происходит образование поверхностных соединений. Лишь при температурах выше 200°С скорость реакции значительно возрастает. Продуктом реакции будет AuCl3. При восстановлении золота с солями дихлорида олова образуется устойчивый коллоидный раствор ярко-красного цвета, получивший название «кассиев пурпур».
Оксиды золота (AuO2 и Au2O3) могут быть получены только путем пролива metal при высокой температуре в вакууме. Красно-бурый гидроксид Au(OH)3 выпадает в осадок при действии сильных щелочей на раствор AuCl3. Соли Au(OH)3 образуются при растворении в сильных щелочах. Золото также реагирует с водородом, образуя гидрид при давлении от 28 до 65·108 Па и температуре выше 350 °C. Сульфоаураты MeAuS образуются в результате реакции золота с гидросульфидами щелочных металлов при высоких температурах. Известны сульфиды золота Au2S3 и Au2S, но последние являются метастабильными и разлагаются с выделением металлической фазы. Золото демонстрирует явную склонность к образованию комплексных соединений.
Существуют комплексные соединения золота с различными лигандами: хлоридные AuCl2–, AuCl4–; гидроксокомплексы Au(OH)–, Au(OH)2–, Au(OH)4–; смешанные гидроксохлоридные типа AuCl2 (OH)2–; бромидные AuBr2–, AuBr4–; йодидные AuI2–; фторидные AuF4–, AuF6–; сульфидные и гидросульфидные AuS–, Au(HS)–; тиосульфатные Au(S2O3)2–; цианидные Au(CN)2–; а также комплексы золота с различными органическими соединениями. Все растворимые соединения золота являются токсичными. Распространенность золота во Вселенной составляет 5,34·10–8%. Относительное содержание золота на Солнце составляет 4,0·10–6 %, что на порядок выше, чем в земных породах.
Нахождения золота в природе
Среднее содержание золота в земной коре оценивается в 4,3·10–7 (по А. П. Виноградову). В природе золото встречается в определенном порядке концентрации: первыми идут морская вода, осадочные породы, кислые изверженные породы, а вслед за ними — средние и основные изверженные породы, хромиты базальтоидных пород, а затем гидротермальные руды.
Движение золота в геологических процессах в основном связано с воздействием водных растворов. Наиболее реальным является нахождение золота в гидротермальных растворах в форме различных простых и смешанных моноядерных комплексов Au+1. К ним относятся гидроксильные, гидроксохлоридные и гидросульфидные комплексы. При высоких содержаниях сурьмы и мышьяка возможно образование гетероядерных комплексов золота. В низкотемпературных гидротермальных условиях, а также в поверхностных водах возможно миграция золота в форме растворимых металлоорганических комплексов, наиболее вероятными среди которых считаются фульватные и гуматные комплексы. При гипергенных условиях миграция золота осуществляется в виде коллоидных растворов и механической взвеси. Для золота характерно многообразие факторов, способствующих его концентрации и фиксации. Помимо температуры, давления и величины pH важную роль в концентрации золота играет изменение окислительно-восстановительного потенциала среды. Сильно воздействуют на процессы концентрации золота такие явления, как соосаждение и сорбция.
В природе золото встречается основным образом в виде самородного золота, а также в форме твердых растворов с серебром (электрум), медью (купроаурид), висмутом (бисмутоаурид), родием (родит), иридием (ирааурид) и платиной (платинистое золото). Известны теллуриды золота AuTe2 (калаверит) и AuTe3 (монтбрейит). Природные сульфиды золота еще не обнаружены, но в некоторых местах замечается сульфид золота и серебра, известный как утенбогардит (Ag3AuS2). Известна также группа золотосодержащих теллуридов и сульфидов. Основные генетические типы месторождений золота описаны в статье о золотых рудах. Наиболее ранний метод выделения золота — гравитационный — является основным процессом для получения золотосодержащих концентратов. Начиная с 1-го тысячелетия до нашей эры, для извлечения золота из концентратов использовалось амальгамирование (растворение металлической ртутью и последующая отгонка ртути). В конце XVIII века и на протяжении большей части XIX века стал популярен метод хлорирования, при котором хлор пропускался через измельченный рудный концентрат, и образующийся хлорид золота выбрасывался с помощью воды. В 1843 году П. Р. Багратион предложил цианидный метод извлечения золота, который широко используется и позволяет практически полностью отделить золото даже из наиболее бедных руд. Для извлечения золота рудный концентрат обрабатывают в присутствии кислорода разбавленным раствором NaCN. В этом процессе золото переходит в раствор, из которого потом выделяют действием металлического цинка. Очистка полученного золота независимо от способа его выделения осуществляется обработкой горячей серной кислотой. Экономическое значение золота заключается в его роли основного валютного металла. Оно также используется в технике в сплаве с другими металлами. Золотые покрытия находят применение в авиации и космической технике, для создания различных отражателей, электрических контактов и проводников, а также в радиоэлектронике. В электронике золото, легированное такими металлами, как Ge, In, Ga, Si, Sn и другими, используется для создания контактов. Большая часть золота используется в ювелирных изделиях. Золото также находит применение в медицине; радиоактивное золото (обычно 198Au) помогает в диагностике опухолей.
Месторождения
Среди коренных месторождений золота наибольшее значение имеют жильные средне- до высокотемпературные месторождения, где рудные тела часто состоят в основном или целиком из кварца. Некоторые месторождения данной группы представляют собой штокверки и зоны окаменелостей, в основном, среди метаморфических и магматических пород. Такие месторождения обычно ассоциируются с крупными массивами гранитоидов. Руды могут содержать различные количества пирита, арсенопирита и реже галенита, сфалерита, халькопирита, марказита, блеклые руды, вольфрамита, молибденита, пиррорита, теллуридов, шеелита и др. Из нерудных минералов могут наблюдаться барит, карбонаты, хлориты, серицит, турмалин, гранат, апатит, альбит и другие. Золото в таких месторождениях встречается в форме неправильных зерен, пластинок, дендритов и иногда в кристаллах. Часть золота представлена тонкими включениями в сульфидных и других минералах. Чешуйки и зерна золота в сульфидах часто имеют разнообразные формы: уплощенные, сфероидальные, палочковидные и др. Иногда встречаются крупные самородки. В отдельных месторождениях тонкое золото определяют исключительно химическим анализом. Примеры месторождений этого типа в России — много месторождений на Урале, таких как Березовское и других, в Казахстане (Степняк и т.д.); в США можно вспомнить месторождения в Аляске, Калифорнии и Неваде; аналогично можно отметить в Бразилии, Канаде, Южной Африке, Австралии и многих других странах.
Помимо кварцевых жил, золото, deposit artarily если образовано из высокотемпературных или среднетемпературных гидротермальных растворов, также может встречаться местами среди скарнов и серпентинитов. Значительная часть золота связана с низкотемпературными гидротермальными месторождениями, которые характерны для районы разработки третичных вулканических пород. Жильные минералы представлены кварцем, халцедоном, кальцитом, анкеритом, сидеритом, родохрозитом, адуляром, баритом, флюоритом и цеолитами. Золото во многих таких месторождениях тонко распылено в кварце, халцедоне и карбонатах. В его ассоциации могут находиться пирит, галенит, сфалерит, халькопирит, блеклые руды, энаргит, самородное серебро, аргентит и теллуридные соединения золота (нагиагит, калаверит и др.). В таких месторождениях золото в основном низкопробное. Примеры месторождений подобного типа: Балей (Читинская область), Крипл-Крик в Колорадо (США), Пачука (Мексика), месторождения Японии, Румынии и др.
Россыпные месторождения золота, как современных, так и древних (палеозойских, мезозойских), распространены весьма широко. Различают элювиальные, аллювиальные и морские россыпи. Процесс их формирования связан с разрушением золотоносных жил и пород. В таких россыпях золото может быть представлено зернами и чешуйками разных размеров и форм, а также различной степени окатанности — это зависит от типа россыпей и удаленности от коренных месторождений. Также встречаются кристаллы, их сростки, дендриты и самородки весом от граммов до десятков килограммов. Золото, как правило, имеет первичное происхождение и освободилось в процессе разрушения жил; в небольших количествах наблюдается и вторичное золото, которое образует околозные накладки на первичном золоте, меди, куприте и платине. Спутниками золота в россыпях находятся магнетит, циркон, касситерит, ильменит, платина и осмистый иридий. В россыпях речных долин и террас золото распределяется неравномерно или с известной закономерностью струями. Примеры: элювиальные россыпи — Калгурли в Западной Австралии; русловые россыпи — Алдан, Амур, Колыма (Россия), Аляска, Калифорния (США); террасовые россыпи — Алдан, Лена, Охотское побережье (России); морские — Аляска (США).
Крупнейшие месторождения золота типа золотоносных конгломератов представляют собой метаморфизованные дренчные россыпные месторождения, подвергшиеся воздействию гидротермальных растворов (например, Витватерсранд в Южной Африке). В зоне окисления сульфидных месторождений можно наблюдать остаточное первичное золото, освободившееся при разрушении сульфидов, и в более редких случаях — вторичное (гипергенное) золото, выделившееся из растворов. Такое золото в некоторых месторождениях типа колчеданных залежей может встречаться среди бурых железняков или ярозитов (например, Майкаин в Казахстане). Вторичное (гипергенное) золото в зоне окисления обычно представлено пленками, мелкими кристалликами или их сростками, и иногда — так называемым горчичным золотом. Часть гипергенного золота образуется в результате выветривания теллуридов золота. Часто самородки золота могут достигать крупных размеров: самородок весом около 153 кг был найден в россыпях в Чили, самородок весом 93,5 кг — в кварцевой жиле Хил-Энд в Новом Южном Уэльсе (Австралия); крупный самородок (весом около 36,04 кг) был обнаружен в 1842 году в одном из приисков Миасского района (Челябинская область); в той же россыпи были найдены самородки весом 10,08 кг (1826 г.), 20,07 кг (1854 г.); в россыпи р. Тыелги, притока Миасса, в 1936 г. были добыты самородки весом 14 кг 231 г и 9 кг 386 г; в Свердловской области, в россыпи Никольского лога, притока Чусовой, был найден золотой самородок весом 13,8 кг (1935 г.).
Практическое применение
Золото добывается в значительных объемах из коренных и россыпных месторождений как драгоценный металл. Его часто извлекают попутно с основными металлами из медно-колчеданных и свинцово-цинковых руд. В качестве драгоценного металла золото используется в приборостроении и медицине.
Старинные методы. Золото легко плавится под паяльной трубкой. Оно не реагирует с плавнями.
