Povestea de aur a descoperirii elementului. Cum a fost descoperit aurul? Caracteristici și tipuri de aur

Este, de asemenea, un metal foarte frumos și destul de misterios, de o culoare galbenă nobilă. Are valoare atât materială, cât și istorică.

Povestea „de aur”.

Această poveste începe din cele mai vechi timpuri, deoarece acest material a dat naștere unei noi ere - era metalelor. Oamenii l-au lăudat apoi pentru culoarea sa neobișnuită „însorită”. Se credea că numai oamenii de sânge nobil puteau poseda acest metal. Era prestigios, pentru că aurul a jucat întotdeauna un rol material important. Se putea schimba cu orice, iar femeile își decorau părul și hainele cu ea. Pe lângă plusuri, au fost și minusuri. Aurul este bogăție, iar bogăția a dus adesea la tulburări și războaie. Dorința de independență a fost mai puternică decât omenirea, iar oamenii au murit. O mulțime de oameni.

Proprietăți aurului

Aurul, în ciuda eleganței și frumuseții sale, este un metal foarte greu. Nu este expus practic niciunui atac chimic, ceea ce ia adus titlul de „metal nobil”. Este foarte moale și ductil, astfel încât numărul diferitelor tipuri de produse din aur este în continuă creștere, dar fragilitatea excesivă nu permite utilizarea lui în forma sa pură - doar cu adăugarea de argint sau cupru. Apropo, culoarea lor depinde direct de procentul acestor materiale din produs. O bună conductivitate termică permite, de asemenea, utilizarea aurului în fabricarea diferitelor tipuri de dispozitive.

Minerit

Exploatarea aurului nu este ușoară, pentru că indiferent de metalul cel mai popular, are și o concentrație scăzută. Adică o cantitate neglijabilă cade pe un spațiu mare. De exemplu, în oceane există multă această rocă, dar este atât de mult împrăștiată pe fundul oceanului încât este aproape imposibil să o obțineți. Același lucru este valabil și pentru scoarța terestră. Dar există și depozite bogate. Principalul lucru este să știi unde să cauți. Tipurile de aur extrase depind și direct de locul de producție. În pământ, bucățile de aur sunt asemănătoare cristalului, iar cele mai apropiate de apă sunt rotunde.

În orice moment, exploatarea aurului a fost o afacere foarte profitabilă, dar, de fapt, nu există atât de mult.

Acest metal, care a cucerit pământul și a devenit unul dintre cele mai importante metale, nu își va pierde niciodată din valoare. Oamenii l-au îmblânzit. Am învățat să amestecăm și să schimbăm, să facem lucruri frumoase și să le schimbăm cu altele utile. El va rămâne mereu bogat în metal și nobil.

Dacă acest mesaj vă este util, mă bucur să vă văd.

Aurul a captivat mințile de multe secole, forțându-le să-și petreacă cea mai mare parte a vieții căutându-l, să meargă la război, să meargă la înșelăciune și trădare. Există multe metale și alte substanțe chimice pe planeta noastră care au fost periodicizate cu mult timp în urmă. Printre acestea se numără și altele mai valoroase, și sunt cele care sunt relativ ieftine și sunt utilizate pe scară largă în industrie. Delimitarea claselor valorice ale metalelor a avut loc cu mult timp în urmă, pentru a înțelege de ce țările, bursele, cele mai mari companii și cei mai bogați oameni încă se străduiesc să posede aur, ar trebui să-l cunoașteți mai bine. Formula aurului a fost folosită încă din antichitate de oamenii de știință din științele care au precedat chimia.

Referință chimică

Aurul este desemnat în chimie ca Aurum, prescurtat Au, în formă electronică: KLMNO6s1, Eion (Me => Me ++ e) = 9,22 eV. În tabelul periodic, aurul ocupă numărul atomic 79. Este în grupa a 11-a a perioadei a șasea. De asemenea, aurul are un număr de înregistrare internațional CAS: 7440-57-5. Masa atomică a elementului este de 196,9665 g/mol. Aurul este o substanță simplă, deoarece este alcătuit din izotopi ai unui metal.

Proprietățile aurului sunt unice și fac posibilă utilizarea lui în domeniul electronicii, în medicină, în producția de echipamente pentru laboratoarele chimice. Are conductivitate termică și electrică crescută. De aceea, pulverizarea cu aur fin prin galvanizare poate fi folosită în continuare în producția de electricitate. Aurul fierbe doar la 2880 de grade, densitatea sa este de 19,32 g / cm3, iar punctul său de topire este de 1064,43 ° C. Aurul este destul de inert, chiar și la temperaturi ridicate nu reacționează cu alte elemente chimice.

Istoria aurului

Numele a fost dat aurului pentru culoarea sa galbenă. În multe limbi, numele său sună diferit, dar într-un fel sau altul este asociat cu desemnarea unei culori galbene, aurii sau verzui. Aurul are mai mulți parametri cheie. Este un metal nobil, deoarece nu se corodează și nu suferă reacții oxidative sub influența mediului extern. Apropo, de aceea este folosit cu succes în stomatologie. Aurul are o densitate mare și tocmai pe aceasta se construiește sistemul de extracție a acestuia prin spălarea nămolului, nisipului, apei de râu. De asemenea, aurul este foarte moale și plastic. În ciuda proprietăților metalului, acesta poate fi zgâriat chiar și fără utilizarea unui echipament special.

Aurul a fost probabil primul metal descoperit de om. Este menționat în toate izvoarele supraviețuitoare ale antichității, era ținută la mare cinste și era destul de scumpă. Nu există nicio îndoială că interesul pentru aur nu a scăzut niciodată. A fost apreciat pentru frumusețea și proprietățile sale deosebite, abia ulterior realizând valoarea proprietăților sale fizice. Chiar înainte ca formula chimică a substanței să fie cunoscută, cumpărarea aurului a fost considerată o investiție excelentă.

Aur natural

În natură, aurul se găsește sub formă de pepite fosile sau de placeri. Dacă nu vorbim de boabe împrăștiate în minereu sau spălate cu apă, atunci acestea sunt pepite care pot fi atribuite diferitelor subspecii: electrum, aur paladiu, cupros, bismut. În acest caz, compoziția chimică a aurului va include impurități, care pot varia în procente.

Electrul este un aliaj cu argint, cunoscut din cele mai vechi timpuri. De fapt, acesta este primul aliaj cu care s-a confruntat o persoană. Este un mineral în care aproximativ jumătate este ocupată de particule de argint. Numele său provine de la cuvântul „chihlimbar”, care a fost citat de aspectul mineralului. Aliajele de paladiu sunt compuși cu argint, cupru, crom, nichel și alte substanțe. Aurul de bismut conține până la 4% din acest metal roz-argintiu. Aurul cupros conține până la 20% cupru, ceea ce îi conferă o nuanță roșiatică. Formarea minerală a aurului cu fier, mercur, iridiu este, de asemenea, posibilă. Aurul placer se numește aur placer și constă dintr-un zăcământ de metale grele, printre care se numără și granule de aur.

Obține aur pur

Aurul nu se găsește aproape niciodată în natură în forma sa pură. După multe secole de spălare a nisipului și minereului purtători de aur, omenirea a găsit o modalitate mai eficientă de a separa boabele de aur - amalgamarea. Această metodă necesită elemente care sunt capabile să reacționeze cu aurul, iar acest element este mercurul. Se adaugă la minereu, se combină cu aur, apoi se îndepărtează și se lucrează în continuare. Funcționează și cianurarea. Aurul este precipitat din soluția rezultată folosind zinc. Regenerarea poate fi efectuată și cu o soluție alcalină.

Pentru a obține un lingou sau un aliaj curat, cu o cantitate și o compoziție controlată de impurități, trebuie efectuate o serie de proceduri. Complexul de astfel de măsuri se numește rafinare - purificarea minereului, resturi, aliaje pentru a obține aur pur. Ca material de lucru, pot fi luate orice particule de aur - părți ale electrozilor, elemente ale echipamentelor de laborator, bijuterii. Există mai multe metode care sunt considerate a fi cele mai de succes. Chimia aurului s-a stabilit pe aceste metode, deoarece ele suportă pierderi minime de particule de aur și cheltuiesc mai puțini bani pe materiale auxiliare.

Rafinarea chimică este separarea elementelor chimice de minereu, așchii naturale purtătoare de aur sau resturi de produse uzate. Este în mai multe etape și include o serie de experimente care vizează evidențierea unei componente valoroase. În primul rând, fierul este exclus din compoziție, deoarece nu permite efectuarea operațiunilor necesare. Poate fi exclus cu un magnet, sau cu utilizarea acidului sulfuric sau clorhidric, care își va dizolva particulele. Următoarea etapă necesită utilizarea acidului azotic, care dizolvă multe dintre impuritățile adiacente în mod tradițional aurului - cupru, argint, zinc, staniu. Aurul rămâne în sediment, iar sarea de masă este folosită în reacție. Mai mult, sedimentul care conține aur și argint este tratat cu acid azotic și clorhidric. După efectuarea amestecării necesare, o serie de încălzire și scurgere, se obține un precipitat brun, care se spală bine. După etapa finală de purificare, se obține praf de aur, care este topit într-un lingot. Puritatea unui astfel de aur poate varia de la 99,95%.

Producția folosește o metodă de curățare electrochimică, în acest caz sunt necesare materii prime pure, cel puțin 900 de probe, cel mai pur aur pentru procedură, precum și acizi. Există și metoda lui Miller, care se bazează pe evaporarea gazoasă a impurităților folosind clor volatil. Această metodă poate fi periculoasă deoarece gazele otrăvitoare pot pătrunde în aer.

Nimeni acum nu pune la îndoială compoziția aurului, dar cândva era considerat nu doar un constituent al mineralelor și un metal nobil într-o formă purificată, ci și ceva ce poate fi obținut dintr-o altă substanță. Vorbim despre alchimie, o știință care a apărut cu mult înaintea chimiei și a devenit precursorul acesteia. Alchimiștii erau considerați vrăjitori și șarlatani, nu erau de încredere și de temut, dar, cu toate acestea, nu există dovezi care să facă posibil să se spună cu certitudine că aceasta este pseudoștiință sau ficțiune. Există cărți despre alchimie, relatări ale martorilor oculari, povești scrise în cronici. Desigur, aurul a fost întotdeauna cea mai mare valoare, iar ideea de a-l obține prin experimente a devenit o „idee fixă” pentru multe generații de oameni de știință.

Alchimiștii aveau o viziune specială asupra lumii, credeau că în natură totul este unul și totul evoluează. Acest lucru se aplică sufletului uman și mineralelor și substanțelor. Plumbul era considerat cel mai jos metal, era imperfect, cel mai înalt era aurul, deoarece avea proprietăți excepționale. Multe dovezi indică faptul că alchimiștii au găsit un compus secret care a transformat staniul și mercurul în cel mai pur aur - Piatra Filosofală. Compoziția și proprietățile acestei pietre au rămas necunoscute, deoarece cei care au inventat-o ​​au dus secretul în mormânt, iar martorii nu puteau spune decât despre procesul de transformare a staniului amestecat cu pulbere sau piatră în aur. Aurul alchimic încântă mințile până în prezent, formula este necunoscută chiar și acum, în ciuda faptului că tehnologiile noastre sunt atât de avansate. Singurele dovezi în favoarea fiabilității acestor experimente pot fi numite experimente cu uraniu, când, sub expunere specială, acesta formează substanțe complet diferite, noi. Istoria cere respect, iar amintindu-ne de structurile grandioase construite înainte de epoca noastră, de călătoriile lungi și de inventatorii străluciți, nu se poate decât să ridice din umeri, presupunând că alchimiștii antichității știau mult mai multe despre metale decât noi.

Aurul în chimie este doar unul dintre elementele cu proprietăți deosebite, dar numele său în viața oamenilor induce asocieri complet diferite față de alte metale. Este o măsură a bogăției și succesului, simbolizează puterea și influența. Desigur, chiar la începutul cunoștinței sale cu acest metal, o persoană a fost atrasă de frumusețea lui. Culoarea aurie amintea de Soare, care fusese zeificat de multe popoare timp de multe secole. Aurul a devenit un material pentru clădiri și decorațiuni religioase. Ulterior, din ea au fost emise primele monede, așa că a intrat în uz conceptul de bani. În vremurile imperiilor și regatelor, aurul era folosit în decorarea ustensilelor și a localurilor. În biserici, s-a folosit întotdeauna pentru rame, învelitori, podoabe, foita de aur era larg răspândită, iar cupolele bisericilor erau acoperite cu foiță. În zilele noastre aurul este folosit atât în ​​scopuri estetice, cât și de dragul științei.

Proprietăți chimice.

În ciuda faptului că aurul din sistemul periodic al lui D.I. Mendeleev este în același grup cu argintul și cuprul, proprietățile sale chimice sunt mult mai apropiate de proprietățile chimice ale metalelor din grupul platinei. Potențialul de electrod al perechii Au - Au (111) este de - 1,5 V. Datorită unei valori atât de mari, HCI, HNO, HSO diluat și concentrat nu acționează asupra aurului. Cu toate acestea, în HCI, se dizolvă în prezența agenților oxidanți, cum ar fi dioxidul de magneziu, clorura ferică și cuprul, precum și la presiune ridicată și temperatură ridicată în prezența oxigenului. De asemenea, aurul se dizolvă ușor într-un amestec de HCI și HNO (aqua regia). Din punct de vedere chimic, aurul este un metal inactiv. În aer, nu se schimbă, chiar și la încălzire puternică. Aurul se dizolvă ușor în apă cu clor și în soluții aerate de cianuri de metale alcaline. Mercurul dizolvă și aurul, formând un amalgam, care devine solid la mai mult de 15% aur. Există două serii cunoscute de compuși de aur care corespund stărilor de oxidare +1 și +3. Deci, aurul formează doi oxizi - oxid de aur, sau oxid de aur, Au O și oxid de aur, sau oxid de aur, Au O. Compușii în care aurul are o stare de oxidare de +3 sunt mai stabili. Compușii de aur se reduc cu ușurință la metal. Agenții reducători pot fi hidrogen la presiune ridicată, multe metale în gama de tensiuni până la aur, peroxid de hidrogen, două clorură de staniu, sulfat de fier, triclorura de titan, oxid de plumb, dioxid de mangan, peroxizi de metale alcaline și alcalino-pământoase. Pentru refacerea aurului se folosesc și diverse substanțe organice: acizi formic și oxalic, hidrochinonă, hidrazină, metol, acetilenă etc. Aurul se caracterizează prin capacitatea de a forma complexe cu liganzi care conțin oxigen și sulf, amoniac și amine datorită energiei ridicate. de formare a ionilor corespunzători. Cei mai comuni compuși sunt aurul monovalent și trivalent. Ele sunt adesea considerate ca molecule complexe constând dintr-un număr egal de atomi Au (1) și Au (3). Aurul trivalent este un agent oxidant foarte puternic și formează mulți compuși stabili. Aurul se combină cu clorul, fluorul, iodul, oxigenul, sulful, telurul și seleniul.

Proprietăți fizice și mecanice.

Aurul a fost multă vreme obiect de cercetare științifică și

aparține numărului de metale, ale căror proprietăți au fost studiate suficient de profund. Numărul atomic al aurului este 79, masa atomică este 197,967, iar volumul atomic este de 10,2 cm / mol. Aurul natural este monoizotopic și, în condiții normale, este inert față de majoritatea substanțelor organice și anorganice. Aurul are o rețea cubică centrată pe fețe și nu suferă transformări alotropice. Există discrepanțe mari ca urmare a măsurării temperaturii de topire a aurului - de la 1062,7 la 1067,4 C. De regulă, punctul de topire al aurului este considerat a fi 1063 C. Căldura de sublimare a aurului la 25 C este de 87,94 kcal. Tensiunea superficială a aurului topit este de 1,134 J/m. Conductivitatea termică a aurului  la 20 C este de 0,743 cal și se modifică puțin odată cu creșterea temperaturii. La temperaturi scăzute se observă un maxim de conductivitate termică la 10 K. Coeficientul de temperatură al rezistivității electrice la 0 - 100 C este de 0,004 C. Iradierea, călirea prin muncă și stingerea plumbului de aur, ca urmare a formării defectelor de rețea, la mici modificări ale parametrilor rețelei și ale volumului metalului. Cu toate acestea, aceste modificări nu sunt foarte semnificative, dimensiunile liniare se modifică doar cu câteva sutimi de procente. În procesul de recoacere, are loc o revenire termică a proprietăților, modificarea căreia a fost cauzată de defecte ale rețelei. Întărirea în timpul deformării plastice este foarte nesemnificativă din cauza tendinței aurului de a se recristaliza în timpul deformării.

Caracteristicile generale ale aurului.

Aurul este un metal strălucitor galben strălucitor. Aurul este unul dintre cele mai inactive metale, potențialul său standard de electrod este de +1,68 V. Este foarte maleabil și ductil; prin rulare se poate produce foi cu o grosime mai mică de 0,0002mm, iar din 1 gram de aur se poate trage un fir de 3,5 km lungime. Aurul este un excelent conductor de căldură și curent electric, al doilea după argint și cupru în acest sens. Aurul este un metal foarte moale (și din nou nu cel mai moale, plumbul și staniul, de exemplu, sunt și mai moi). Aurul pur este zgâriat cu unghia. Moliciunea a făcut întotdeauna din aur un material foarte convenabil pentru prelucrare. Datorită moliciunii sale, aurul este folosit în aliaje, de obicei cu argint sau cupru. Aceste aliaje sunt folosite pentru contacte electrice, proteze dentare și bijuterii. Aurul se zdrobește foarte ușor, transformându-se în cel mai fin praf. Datorită acestei proprietăți, este împrăștiată peste tot și, astfel, răspândită în natură. Aurul este foarte maleabil și ductil, ceea ce, desigur, este rezultatul moliciunii sale. . În aer, nu se modifică nici la temperaturi ridicate, nu se dizolvă în acizi clorhidric, sulfuric și azotic. Dar în acva regia, aurul se dizolvă ușor pentru a obține acid cloroauric complex:

Au + HNO + 4HCl = H + NO + 2HO

Aurul se dizolvă la fel de ușor în apă cu clor, mercur și în soluții aerate (suflate cu aer) de cianuri de metale alcaline.

Aur în natură.

Aurul se găsește în natură aproape exclusiv în starea sa nativă, în principal sub formă de boabe mici încorporate în cuarț sau conținute în nisip de cuarț. Aurul se găsește în cantități mici în minereurile sulfurate de fier, plumb și cupru. Urmele sale se găsesc în apa de mare. Mari zăcăminte de aur sunt situate în Africa de Sud, Alaska, Canada și Australia.

Aurul este separat de nisip și roca de cuarț zdrobită prin spălare cu apă, care duce particulele de nisip ca pe unele mai ușoare, sau prin tratarea nisipului cu lichide care dizolvă aurul. Soluția cea mai frecvent utilizată este cianura de sodiu (NaCN), în care aurul este dizolvat în prezența oxigenului pentru a forma anioni complecși -:

4Au + 8NaCN + O 2 + 2H 2 0 -> 4Na + 4NaOH

Din soluția rezultată, aurul este izolat cu zinc:

2Na + Zn -> Na 2 + 2Au

Aurul eliberat este prelucrat pentru a separa zincul de acesta cu acid sulfuric diluat, spălat și uscat. Purificarea ulterioară a aurului de impurități (în principal din argint) se realizează prin tratarea acestuia cu acid sulfuric concentrat fierbinte sau prin electroliză.

Metoda de extragere a aurului din minereuri folosind soluții de cianură de potasiu sau de sodiu a fost dezvoltată în 1843 de inginerul rus P.R.Bagration. Această metodă, care aparține metodelor hidrometalurgice de obținere a metalelor, este în prezent cea mai răspândită în metalurgia aurului. Aurul nativ cu impurități de argint și cupru diferă semnificativ de aliajele artificiale cu aceleași metale. Aliajul are o structură omogenă, care se formează ca urmare a solidificării unui amestec de metale topit. Metalul nativ apare ca urmare a cristalizării din soluții apoase.

În forma sa pură, aurul are o frumoasă culoare galben-pai, cu un luciu metalic puternic. În acest caz, putem spune că aurul este cel mai galben dintre toate metalele.

În natură, aurul pur nu se găsește, iar metalele impurități (în primul rând cuprul și argintul) îi conferă diferite culori și nuanțe - de la galben pal (chiar verzui) la galben-rosu strălucitor. Un amestec de paladiu colorează auriu alb (aur „alb”).

Culoarea aurului depinde și de grosimea piesei de metal și de starea sa de agregare. De exemplu, o placă de aur foarte subțire este verde în lumină. Aurul topit este de aceeași culoare, iar vaporii săi sunt galben-verzui. Într-o stare depresivă, aurul este de obicei de culoare rubin sau violet închis.

vorbim despre aplicarea lui.

Uneori, aurul nativ este acoperit cu o peliculă de oxizi de fier. În acest caz, culoarea sa poate fi cea mai obișnuită - maro murdar, maro sau chiar aproape negru. Atunci când este extras, un astfel de aur este foarte greu de distins de roca sterilă gazdă și, prin urmare, necesită o monitorizare foarte atentă pentru a evita pierderile. Se spune că un astfel de aur este „în cămașă”, care nu poate consta numai din oxizi de fier. În unele cazuri, acestea pot fi cele mai mici particule de rocă sterilă presate în suprafața aurului. Trebuie spus că o astfel de „cămașă” nu numai că interferează cu distincția dintre aur, ci și complică procesarea acestuia.

Aurul absoarbe bine razele X. Masa atomică fracționată a aurului natural (196,9) indică faptul că acesta constă dintr-un amestec de diferiți izotopi. Așa cum se potrivește unui metal „nobil”, aurul intră în reacții chimice cu multă reticență, dar totuși interacționează cu unele elemente, în special cu halogeni (clor, brom, iod), formând compuși precum AuCl, AuCl 3. De asemenea, interacționează cu cianurile, mercurul și telurul. Există compuși obținuți prin mijloace artificiale, inclusiv așa-numitul aur exploziv - Au (NH) 3, (CH) 3, care explodează ușor la impact sau pur și simplu la încălzire. În unele lichide, deși foarte dificil, aurul se dizolvă. Extracția aurului din minereuri, nisipuri și concentrate pe baza dizolvării acestuia în cianuri este unul dintre procesele principale în prelucrarea sa hidrometalurgică.

Aurul se cristalizează într-un sistem cubic. Cristalele pot fi alungite sau octaedrice. Când se solidifică după topire, cristalele de aur apar ca poligoane neregulate. Cu cât răcirea este mai lentă, cu atât dimensiunile cristalelor sunt mai mari.

În 1953, F. Friedensburg, pornind de la adâncimea maximă de dezvoltare de 3000 m, a stabilit că scoarța terestră conține 4 470 000 de tone de aur. În prezent, minele de aur din Africa de Sud s-au apropiat de o adâncime de 4 kilometri. Rezultatele calculului pentru această adâncime sunt și mai impresionante.

Descoperirile de aur în meteoriți sunt dovada de necontestat că aurul este răspândit nu numai pe Pământ, ci și pe alte corpuri cosmice.

Dar aurul se găsește nu numai în roci. Există o mulțime de ei în mări și oceane, deși concentrația și cantitatea totală nu au fost stabilite.

Aplicarea aurului în știință și tehnologie

De mii de ani, aurul a fost folosit pentru producerea de bijuterii și monede, iar utilizarea aurului pentru protezarea dentară este cunoscută egiptenilor antici. Utilizarea aurului în industria sticlei este cunoscută încă de la sfârșitul secolului al XVII-lea. Folia de aur, iar mai târziu placarea cu aur, a fost folosită pe scară largă pentru aurirea cupolelor templelor bisericii. Doar ultimii 40 - 45 de ani pot fi atribuiți perioadei de utilizare pur tehnică a aurului. Aurul are un set unic de proprietăți pe care niciun alt metal nu le are. Are cea mai mare rezistență la mediile agresive, în ceea ce privește conductivitatea electrică și termică este al doilea după argint și cupru, miezul de aur are o secțiune transversală mare de captare a neutronilor, capacitatea aurului de a reflecta razele infraroșii este aproape de 100% , în aliaje are proprietăți catalitice. Aurul este foarte avansat din punct de vedere tehnologic, este ușor să faci folie ultra-subțire și fir micron din el. Placarea cu aur se aplică cu ușurință pe metale și ceramică. Aurul este bine lipit și sudat sub presiune. Această combinație de proprietăți utile a condus la utilizarea pe scară largă a aurului în cele mai importante ramuri moderne ale tehnologiei: electronică, tehnologia comunicațiilor, tehnologia spațială și aviatică, chimie.

Trebuie remarcat faptul că 90% din aur este folosit în electronică sub formă de acoperiri. Electronica și industriile aferente ingineriei sunt principalii consumatori de aur în tehnologie. În acest domeniu, aurul este utilizat pe scară largă pentru conectarea circuitelor integrate prin sudare sub presiune sau cu ultrasunete, a contactelor conectorilor, ca conductori de sârmă subțire, pentru lipirea elementelor tranzistoare și în alte scopuri. În acest din urmă caz, este deosebit de important ca aurul să formeze eutectice cu punct de topire scăzut cu indiu, galiu, siliciu și alte elemente care au un anumit tip de conductivitate. Pe lângă îmbunătățirile tehnologice din electronică, pentru o serie de piese și ansambluri în loc de aur, au început să folosească paladiu, acoperiri de staniu, aliaje de staniu-plumb și un aliaj de 65% Sn + 35% Ni cu un substrat de aur. Aliajul de staniu cu nichel are rezistență ridicată la uzură, rezistență la coroziune, rezistență de contact acceptabilă și conductivitate electrică. În ciuda faptului că în prezent consumul de aur în electronică este în continuă creștere, se crede că ar putea fi cu 30% mai mare, dacă nu pentru măsuri care vizează economisirea aurului.

În microelectronică, pastele pe bază de aur cu rezistență electrică diferită sunt utilizate pe scară largă. Utilizarea pe scară largă a aurului și a aliajelor sale pentru contactele echipamentelor cu curent redus se datorează proprietăților sale electrice și corozive ridicate. Argintul, platina și aliajele lor, atunci când sunt folosite ca contacte care comută microcurenți la microtensiune, dau rezultate mult mai rele. Argintul se patează rapid într-o atmosferă contaminată cu hidrogen sulfurat, în timp ce platina polimerizează compușii organici. Aurul nu are aceste deficiențe, iar contactele sale din aliaj oferă fiabilitate ridicată și durată lungă de viață. Lipiturile de aur cu presiune scăzută de vapori sunt utilizate pentru a lipi cusăturile etanșe la vid ale pieselor de tuburi electronice, precum și pentru a lipi ansamblurile din industria aerospațială.

Aliajele de aur cu cobalt sau crom sunt folosite în tehnologia de măsurare pentru controlul temperaturii și, mai ales, pentru măsurarea temperaturilor scăzute. În industria chimică, aurul este utilizat în principal pentru placarea țevilor de oțel pentru transportul substanțelor corozive.

Aliajele de aur sunt folosite la fabricarea cutiilor de ceasuri și a penelor pentru stilouri. În medicină se folosesc nu numai aliajele protetice de aur, ci și preparate medicinale care conțin săruri de aur în diverse scopuri, de exemplu, în tratamentul tuberculozei. Aurul radioactiv este utilizat în tratamentul tumorilor maligne. În cercetarea științifică, aurul este folosit pentru a captura neutroni lenți. Cu ajutorul izotopilor radioactivi ai aurului sunt studiate procesele de difuzie în metale și aliaje.

Aurul este folosit pentru metalizarea geamurilor din clădiri. În lunile fierbinți de vară, o cantitate semnificativă de radiații infraroșii trece prin geamurile de sticlă ale clădirilor. În aceste condiții, o peliculă subțire (0,13 µm) reflectă radiația infraroșie și camera devine mult mai rece. Dacă un curent este trecut printr-o astfel de sticlă, acesta va dobândi proprietăți anti-aburire. Vizoare placate cu aur ale navelor, locomotivelor electrice etc. efectivă în orice moment al anului.

Plan.

Caracteristicile generale ale aurului.

Proprietăți chimice.

Proprietăți fizice și mecanice.

Aur în natură.

Utilizarea aurului în știință și tehnologie.

Bibliografie.

Bibliografie.

1. Anyufrieva L.V. Chimie distractivă: o carte pentru studenți, profesori și părinți. Moscova ed. „AST-PRESS”, 1994.

2. Mankevich V.A. Fundamentele Chimiei. Director. Sankt Petersburg, 1990

3. Stepin BD Carte de chimie pentru citit acasă. Moscova: Chimie, 1995.

4. Tokarev B.N. Curios despre chimie. Moscova ed. „Chimie”, 1978

5. Biblioteca populară de elemente chimice. Ed. „Știință” Moscova 1973

6. Chimie. Enciclopedie. Editat de V. Volodin. Moscova 2000

AUR (element chimic) AUR (element chimic)

AUR (lat.Aurum ) , Au (a se citi „aurum”), un element chimic cu număr atomic 79, masă atomică 196,9665. Este cunoscut din cele mai vechi timpuri. În natură, există un izotop stabil, 197 Au. Configurația carcasei electronice exterioare și pre-exterioare 5 s 2 p 6 d 10 6s unu . Situat în grupa IВ și în perioada a 6-a a tabelului periodic, aparține metalelor nobile. Stari de oxidare 0, +1, +3, +5 (valențe de la I, III, V).
Raza metalică a atomului de aur este de 0,137 nm, raza ionului Au + este de 0,151 nm pentru numărul de coordonare 6, ionul Au 3+ este de 0,084 nm și 0,099 nm pentru numerele de coordonare 4 și 6. Energii de ionizare Au 0 - Au + - Au 2+ - Au 3 + sunt egale, respectiv, cu 9,23, 20,5 și 30,47 eV. Electronegativitatea Pauling (cm. POLING Linus) 2,4.
Fiind în natură
Conținutul în scoarța terestră este de 4,3 · 10 -7% în greutate, în apa mărilor și oceanelor mai puțin de 5 · 10 -6% mg/l. Se referă la elemente împrăștiate. Sunt cunoscute peste 20 de minerale, dintre care principalul este aurul nativ (electrum, cupros, paladiu, aur bismut). Pepitele mari sunt extrem de rare și au de obicei nume personale. Compușii chimici ai aurului sunt rari în natură, în principal telururi - kaleverite AuTe 2, krennerite (Au, Ag) Te 2 și altele. Aurul poate fi prezent ca impuritate în diferite minerale sulfurate: pirita (cm. PIRIT), calcopirită (cm. HALCOPIRIT), sfalerita (cm. SFALERITĂ) si altii.
Metodele moderne de analiză chimică fac posibilă detectarea prezenței urmelor de Au în organismele plantelor și animalelor, în vinuri și coniac, în apele minerale și în apa de mare.
Istoria descoperirilor
Aurul este cunoscut omenirii din cele mai vechi timpuri. Poate că a fost primul metal pe care l-a întâlnit o persoană. Există date despre extragerea aurului și fabricarea produselor din acesta în Egiptul Antic (4100-3900 î.Hr.), India și Indochina (2000-1500 î.Hr.), unde din el se făceau bani, bijuterii scumpe, lucrări.cult și artă .
Primirea
Sursele de aur în producția sa industrială sunt minereurile și nisipurile de aur placer și zăcămintele primare, al căror conținut de aur este de 5-15 g pe tonă de materie primă, precum și produse intermediare (0,5-3 g / t) de plumb. zinc, cupru, uraniu și alte industrii.
Procesul de obținere a aurului din plaseri se bazează pe diferența de densitate dintre aur și nisip. Cu ajutorul unor jeturi puternice de apă, roca purtătoare de aur zdrobită este transferată într-o stare suspendată în apă. Pulpa rezultată curge într-o dragă de-a lungul unui plan înclinat. În acest caz, particulele grele de aur se depun, iar boabele de nisip sunt duse de apă.
În alt mod, aurul este extras din minereu prin tratarea acestuia cu mercur lichid și obținerea unui aliaj lichid - amalgam. Apoi amalgamul este încălzit, mercurul se evaporă, iar aurul rămâne. Se folosește și metoda cianurii pentru extragerea aurului din minereuri. În acest caz, minereul purtător de aur este tratat cu soluție de NaCN de cianură de sodiu. În prezența oxigenului atmosferic, aurul intră în soluție:
4Au + O 2 + 8NaCN + 2H 2 O = 4Na + 4NaOH
Apoi, soluția rezultată a complexului de aur este tratată cu praf de zinc:
2Na + Zn = Na2 + NO + H2O
urmată de precipitarea selectivă a aurului din soluție, de exemplu, folosind FeSO4.
Proprietati fizice si chimice
Aurul este un metal galben cu o rețea cubică centrată pe față ( A= 0,40786 nm). Punct de topire 1064,4 ° C, punct de fierbere 2880 ° C, densitate 19,32 kg / dm 3. Posedă plasticitate excepțională, conductivitate termică și conductivitate electrică. O minge de aur cu diametrul de 1 mm poate fi aplatizată în cea mai subțire foaie, de culoare verde-albăstruie translucidă, cu o suprafață de 50 m 2. Grosimea celor mai subțiri frunze de aur este de 0,1 microni. Cele mai fine fire pot fi trase din aur.
Aurul este stabil în aer și apă. Cu oxigen (cm. OXIGEN), azot (cm. AZOT), hidrogen (cm. HIDROGEN), fosfor (cm. FOSFOR), antimoniu (cm. ANTIMONIU)și carbon (cm. CARBON) nu interacționează direct. Antimonidul AuSb 2 şi fosfura de aur Au 2 P 3 se obţin indirect.
În seria potențialelor standard, aurul este situat în dreapta hidrogenului; prin urmare, nu reacționează cu acizii neoxidanți. Se dizolvă în acid selenic fierbinte:
2Au + 6H 2 SeO 4 = Au 2 (SeO 4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O,
în acid clorhidric concentrat la trecerea printr-o soluție de clor:
2Au + 3CI2 + 2HCl = 2H
După evaporarea atentă a soluției rezultate, pot fi obținute cristale galbene de acid clorhidric HAuCl 4 3H 2 O.
Cu halogeni (cm. HALOGENI) fără încălzire, în absența umidității, aurul nu reacționează. Când pulberea de aur este încălzită cu halogeni sau cu difluorură de xenon, se formează halogenuri de aur:
2Au + 3Cl 2 = 2AuCl 3,
2Au + 3XeF 2 = 2AuF 3 + 3Xe
Doar AuCl3 și AuBr3 sunt solubile în apă, constând din molecule dimerice:
Descompunerea termică a hexafluoroauraților (V), de exemplu, O 2 + - a obținut fluoruri de aur AuF 5 și AuF 7. Ele pot fi, de asemenea, obținute prin oxidarea aurului sau a trifluorurii acestuia cu KrF 2 și XeF 6.
Monohalogenurile de aur AuCl, AuBr și AuI se formează atunci când halogenurile superioare corespunzătoare sunt încălzite în vid. Când sunt încălzite, se descompun fie:
2AuCl = 2Au + Cl 2
sau disproporționat:
3AuBr = AuBr 3 + 2Au.
Compușii de aur sunt instabili și se hidrolizează în soluții apoase, reducându-se ușor la metal.
Hidroxidul de aur (III) Au (OH) 3 se formează prin adăugarea de alcali sau Mg (OH) 2 la o soluție de H:
H + 2Mg (OH) 2 = Au (OH) 3 Ї + 2MgCl 2 + H 2 O
Când este încălzit, Au (OH) 3 se deshidratează ușor, formând oxid de aur (III):
2Au (OH)3 = Au2O3 + 3H2O
Hidroxidul de aur (III) prezintă proprietăți amfotere prin reacția cu soluții de acizi și alcalii:
Au (OH)3 + 4HCl = H + 3H2O,
Au (OH)3 + NaOH = Na
Alți compuși de oxigen ai aurului sunt instabili și formează ușor amestecuri explozive. Compusul oxidului de aur (III) cu amoniac Au 2 O 3 · 4NH 3 - „aur exploziv”, explodează la încălzire.
Când aurul este redus din soluțiile diluate ale sărurilor sale, precum și atunci când aurul este pulverizat electric în apă, se formează o soluție coloidală stabilă de aur:
2AuCl 3 + 3SnCl 2 = 3SnCl 4 + 2Au
Culoarea soluțiilor coloidale de aur depinde de gradul de dispersie a particulelor de aur și de intensitatea concentrației acestora. Particulele de aur din soluție sunt întotdeauna încărcate negativ.
Aplicație
Aurul și aliajele sale sunt utilizate pentru fabricarea de bijuterii, monede, medalii, proteze dentare, piese de echipamente chimice, contacte și fire electrice, produse microelectronice, pentru placarea țevilor în industria chimică, în producția de lipituri, catalizatori, ceasuri, pt. vopsirea ochelarilor, realizarea penelor pentru stilouri, acoperirea suprafetelor metalice. De obicei, aurul este folosit într-un aliaj cu argint sau paladiu (aur alb; numit și aliaj de aur cu platină și alte metale). Conținutul de aur din aliaj este desemnat de marca de stat. Valoarea testului Gold 583 este un aliaj cu 58,3% aur în greutate. Vezi și Aur (în economie) (cm. AUR (în economie)).
Acțiune fiziologică
Unii compuși de aur sunt toxici, se acumulează în rinichi, ficat, splină și hipotalamus, ceea ce poate duce la boli organice și dermatită, stomatită, trombocitopenie.

Dicţionar enciclopedic. 2009 .

Vedeți ce este „AURU (element chimic)” în alte dicționare:

Un element chimic este un set de atomi cu aceeași sarcină nucleară și numărul de protoni, care coincide cu numărul ordinal (atomic) din tabelul periodic. Fiecare element chimic are propriul său nume și simbol, care sunt date în ... ... Wikipedia

PALADIU (latină Paladiu, după numele unuia dintre cei mai mari asteroizi Pallas), Pd (a se citi „paladiu”), un element chimic cu număr atomic 46, masă atomică 106,42. Paladiul natural este format din șase izotopi stabili 102Pd (1,00%), 104Pd ... ... Dicţionar enciclopedic

- (French Chlore, German Chlor, English Chlorine) un element din grupa halogenilor; semnează-l Cl; greutate atomică 35,451 [Conform calculului lui Clarke al datelor Stas.] la O ​​= 16; particula Cl 2, care se potrivește bine cu densitățile găsite de Bunsen și Regnault în raport cu ... ...

- (chim.; Phosphore French., Phosphor German., Phosphorus English. and Lat., de unde denumirea P, uneori Ph; greutate atomică 31 [În timpurile moderne, greutatea atomică a lui F. găsit (van der Plaats) după cum urmează : 30,93 prin restaurare cu o anumită greutate de F. metal ...... Dicţionar enciclopedic al lui F.A. Brockhaus și I.A. Efron

- (Argentum, argent, Silber), chem. marca Ag. S. este unul dintre metalele cunoscute omului în antichitate. În natură, apare atât în ​​starea sa nativă, cât și sub formă de compuși cu alte corpuri (cu sulf, de exemplu, Ag 2S ... ... Dicţionar enciclopedic al lui F.A. Brockhaus și I.A. Efron

- (Argentum, argent, Silber), chem. marca Ag. S. este unul dintre metalele cunoscute omului în antichitate. În natură, apare atât în ​​starea sa nativă, cât și sub formă de compuși cu alte corpuri (cu sulf, de exemplu argint Ag2S ... Dicţionar enciclopedic al lui F.A. Brockhaus și I.A. Efron

- (Platine fr., Platina sau um engleză, Platin germană; Pt = 194,83, dacă O = 16 după K. Seibert). P. este de obicei însoțit de alte metale, iar cele din aceste metale care îi sunt adiacente în proprietățile lor chimice se numesc ... ... Dicţionar enciclopedic al lui F.A. Brockhaus și I.A. Efron

U (Uran, uraniu; la O ​​= 16 greutate atomică U = 240) elementul cu cea mai mare greutate atomică; toate elementele, după greutatea atomică, sunt plasate între hidrogen și uraniu. Acesta este cel mai dur membru al subgrupului VI al grupului de metal al sistemului periodic (vezi Crom, ...... Dicţionar enciclopedic al lui F.A. Brockhaus și I.A. Efron

- (Bromum; forma chimica. Br, greutate atomica 80) element nemetalic, din grupa halogenilor, descoperit in 1826 de chimistul francez Balard in solutii mama de saruri de apa de mare; B. și-a primit numele de la cuvântul grecesc Βρωμος duhoare. ...... Dicţionar enciclopedic al lui F.A. Brockhaus și I.A. Efron

Aurul este un simbol al bogăției și al soarelui, cel mai vechi metal cunoscut omului. Bijuteriile din aur au început să fie făcute cu mult înainte ca oamenii antici să se familiarizeze cu bronzul și fierul mai practic. Alchimiștii au creat în zadar acest metal, iar omenirea a vărsat mult sânge pentru bucățile de metal galben strălucind de lumină ademenitoare. Dar ce este în esență?

Informații generale despre aur

Aurul pur este un metal greu, care sub formă de lingouri are proprietăți de ductilitate și ductilitate ridicate. Proprietățile fizice ale aurului fac posibilă crearea unui fir de 2 km lungime dintr-un singur gram de substanță. Utilizarea aurului este foarte extinsă datorită faptului că acest metal conduce bine căldura și electricitatea, dar nu se oxidează și practic nu reacționează cu alte substanțe.

Moleculele de aur sunt distribuite în aer și apă, se acumulează în sol și în unele plante în urme (în special, în porumb). Acest metal formează rar minerale cu alte elemente chimice, care se găsesc în principal în sol sub formă de pepite sau nisip auriu. Placerii de aur de importanță industrială se găsesc în prezent în 41 de țări, iar cele mai mari zăcăminte de aur sunt situate în Africa de Sud, Canada și țările CSI.

Exploatarea aurului se realizează în principal din plaseri prin metoda amalgamării.

Pentru a obține aur pur dintr-o rocă, acesta trebuie mai întâi zdrobit și beneficiat, iar apoi tratat cu o soluție salină (de obicei se folosește cianura de sodiu sau cianura de potasiu). După aceea, aurul este precipitat cu o soluție de zinc și ulterior se obține aur pur prin electroliză.

Anterior, aurul avea o mare importanță economică datorită solvabilității sale și a conceptului de etalon aur - i.e. măsura valorii oricărei mărfuri depindea de aur. Abandonarea etalonului aur a fost un pas major pentru economia globală datorită faptului că, așa cum sa menționat deja, aurul este un metal foarte moale care este susceptibil la deformare și abraziune în timpul funcționării. Astăzi, aurul este un element de investiții datorită rezervelor mici ale acestui metal și a utilizării sale tehnice largi.

În industrie, aurul este folosit cel mai adesea ca conductori și contacte electrice. În plus, utilizarea aurului este cunoscută în industria nucleară, în construcții (ca acoperire pentru geamuri), în metalurgie, cosmetologie și chiar în industria alimentară. În plus, izotopii radioactivi ai aurului sunt utilizați pentru a trata cancerul. Dar cea mai populară utilizare a aurului este, desigur, în industria bijuteriilor.

Conceptul de mostre de aur

Finețea aurului este un indicator care reflectă cantitatea de aur pur dintr-o probă. În prezent, sunt utilizate sistemele de desemnare a probelor metric și carate. Sistemul metric se bazează pe calculul cantității de aur la 1000 de unități de substanță, iar sistemul de carate se bazează pe 24 de unități. A existat, de asemenea, un sistem de mostre cu bobină, care acum este depășit. Ea a folosit un sistem pentru măsurarea materiei pure la o rată de 96 de unități.

Se pare că aurul pur este din toate punctele de vedere cel mai valoros și tocmai pentru el trebuie să lupți atunci când alegi o bijuterie. Cu toate acestea, densitatea aurului de 24 de carate este prea mică pentru a servi scopurilor decorative. În forma sa pură, acest metal este prea moale și ar fi imposibil de purtat - s-ar deforma instantaneu. Astfel de mostre sunt utilizate în scopuri tehnice - pentru obținerea de electrozi, materii prime pentru industria farmaceutică sau alte industrii, ca lingouri de referință etc.

Un indicator excelent al ductilității ridicate a aurului este gestul emblematic „test pentru un dinte”. În antichitate, când monedele de aur erau turnate din pepite de puritate relativ ridicată, mușcătura monedelor făcea posibilă distingerea metalului pur de aliajul cu cupru - un dinte a rămas pe o monedă adevărată, în timp ce monedele topite cu cupru erau aproape imposibil de făcut. deteriorarea în acest fel.

În bijuterii, aurul de 56 este cel mai des folosit după sistemul învechit, sau 14 carate după cel modern. Pentru aceasta, aliajele sunt realizate cu diferite metale neferoase, în funcție de alegerea căruia aliajul final are duritate, fuzibilitate, culoare, luciu și alte caracteristici diferite.

De exemplu, aurul alb se face prin adăugarea de impurități de nichel, zinc, paladiu, argint sau cupru în diferite proporții. Culoarea roz a aurului este dată de un amestec de argint, paladiu și cupru. Amestecurile de cupru și argint creează o nuanță roșie izbitoare. În plus, placarea cu rodiu oferă metalului strălucire și culoare rece, care este, de asemenea, folosit pentru a crește rezistența produsului.

Densitatea aurului este de 19,32 g/cm³. Acest lucru face din aur un metal foarte greu, care este, de asemenea, nedorit în scopuri decorative pur. Cu toate acestea, o densitate atât de mare a aurului face ca sarcina extracției acestuia să fie mult mai ușoară, deoarece este deja separat de metalele ușoare, roci și minerale în timpul spălării. Greutatea specifică a aurului este de aproximativ 197 g/mol. Compoziția chimică a aurului este molecule de metal pure legate printr-o rețea cristalină cubică.

Cum se determină autenticitatea aurului?

Nu este surprinzător că un mineral atât de valoros și util precum aurul este folosit în tot felul de scheme frauduloase. Cu toate acestea, proprietățile aurului în majoritatea cazurilor fac posibilă distingerea unui metal prețios de un fals cu câteva manipulări simple. Cu toate acestea, ar trebui să faceți imediat o rezervă că vom vorbi despre determinarea aurului pur printre, de exemplu, aliaje, astfel încât prin aceste metode să fie posibilă determinarea numai a autenticității lingourilor. Procentul de aur din bijuterii nu poate fi dezvăluit.

În primul rând, trebuie amintit că elementul Au nu este magnetic. Prin urmare, atunci când este verificat cu un magnet, aurul pur nu ar trebui să fie atras de acesta. Dacă magnetul nu este la îndemână, puteți testa chimic aurul. Selectați zona cel mai puțin vizibilă a produsului și lăsați o picătură mică de iod pe ea timp de câteva minute, apoi ștergeți-o. Aurul pur va lăsa o urmă întunecată.

Puteți testa aur și oțet. Înmuiați o bucată de metal în oțet pentru câteva minute. Dacă aurul începe să se întunece, atunci este un aliaj cu un alt metal, pentru că aurul pur nu reacționează cu acidul acetic.

Pentru a determina finețea aurului, trebuie să mergeți la un bijutier. Testul este efectuat prin diferite metode, dintre care cea mai populară este utilizarea acelor de aur.

Verificarea constă în compararea densității aurului probei (acului) cu materialul testat. Dacă conținutul de aur din ac este mai mare, atunci nu va lăsa urme pe suprafața produsului, deoarece densitatea aurului este scăzută în comparație cu aliajele.

În plus, mostrele de aur sunt analizate în atelierele de bijuterii fără nicio zgârietură. Există o verificare hardware a probei folosind soluții și analiza lor ulterioară în dispozitiv sau folosind raze X, a căror utilizare este posibilă numai în laboratoare relativ mari. Sunt necesare raze X pentru a vă asigura că nu există un alt miez de metal în lingourile de aur.

Pepitele găsite și alte mostre mari sunt verificate prin analiză. Această metodă nu este potrivită pentru articole mici, deoarece necesită anumite sacrificii – o bucată din probă trebuie topită și apoi îmbinată cu plumb și argint. După aceea, se calculează masa și volumul, din care se calculează proporția de aur pur.

Escrocii moderni fac aliaje de aur cu impurități inactive, astfel încât astfel de metode de contrafacere funcționează mai mult pe mostre de aur vechi.În plus, experimentele la domiciliu pot deteriora bijuteriile fără a da un rezultat fiabil, așa că este de preferat, dacă este necesar, să se determine puritatea metalului, să se contacteze profesioniști care pot confirma rapid și în siguranță autenticitatea probei.