Золото

Эта статья прошла проверку экспертом
Материал из «Знание.Вики»
У этого термина существуют и другие значения, см. Золото (значения).
79 Платина ← Золото → Ртуть
Ag
↑
Au
↓
Rg
ВодородГелийЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеонНатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргонКалийКальцийСкандийТитанВанадийХромМарганецЖелезоКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптонРубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийОловоСурьмаТеллурИодКсенонЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоРтутьТаллийСвинецВисмутПолонийАстатРадонФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклийКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБорийХассийМейтнерийДармштадтийРентгенийКоперницийНихонийФлеровийМосковийЛиверморийТеннессинОганесонПериодическая система элементов
79Au
Lattice face centered cubic.svg
Electron shell 079 Gold.svg
Внешний вид простого вещества
Металл ярко-жёлтого цвета
Au crystals1.jpg
Кристаллы золота, выращенные методом химического транспорта
Свойства атома
Имя, символ, номер Зо́лото / Aurum (Au), 79
Атомная масса
(молярная масса)		 196,966569(4)[1] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Xe] 4f14 5d10 6s1
Радиус атома 144 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус 134 пм
Радиус иона (−3e) 185 (+1e) 137 пм
Электроотрицательность 2,64 (шкала Полинга)
Электродный потенциал Au ← Au3+ 1,50 В, Au ← Au+ 1,70 В
Степени окисления −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +5
Энергия ионизации
(первый электрон)		 889,3 (9,22) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 19,3—19,32[2][3] г/см³
Температура плавления 1337,33 К (1064,18 °C)[2]
Температура кипения 3129 К (2856 °C)[2]
Теплота плавления 12,68 кДж/моль
Теплота испарения ~340 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 25,39[4] Дж/(K·моль)
Молярный объём 10,2 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки кубическая гранецентрированная типа Cu, пр. группа Fm3m
Параметры решётки 4,0781 Å
Отношение c/a 1
Температура Дебая 170,00 K
Прочие характеристики
Теплопроводность (300 K) 318 Вт/(м·К)
Наиболее долгоживущие изотопы
Изотоп ИР ПП ФР ЭР (МэВ) ПР
195Au синт. 186,10 сут ЭЗ 195Pt
196Au синт. 6,183 сут ЭЗ 196Pt
β− 196Hg
197Au 100 % стабилен - -
198Au синт. 2,69517 сут β− 198Hg
199Au синт. 3,169 сут β− 199Hg
79
Золото
196,9666
4f145d106s1

Зо́лото (химический символ — Au, от лат. Áurum)[5] — элемент 1 группы побочной подгруппы шестого периода периодической системы химических элементов, с атомным номером 79. Простое вещество золото — благородный металл жёлтого цвета. Относится к «семи металлам древности», которые были известны человечеству с древнейших времён. Масса, блеск, не окисляемость, ковкость и тягучесть золота определили особую ценность данного металла, как денежного средства, украшений и иногда — как оружия. В современную эпоху этот металл используется в промышленности, в медицине, а также как один из важнейших товаров в биржевой торговле[6].

Введение. Распространение в природе

В периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева химический элемент золото Аu, (лат. Aurum) находится в I группе короткой формы (11-й группы длинной формы) и относится к благородным металлам с атомным номером 79 и атомной массой 196,966569, к рассеянным элементам. Золото в земной коре находится на 70-м месте по распространённости. Кларк его составляет 1,2•10–7 %. Золото относят к рассеянным элементам. В земной коре содержится золота 4,3•10–7 % по массе, в морской воде — 5•10–6 мг/дм3. Золото в природных условиях представляет собой в основном в свободном состоянии — твёрдые растворы с серебром, а также висмутом, медью, иридием, платиной и родием. Также в природе встречаются его химические соединения в виде минералов — калаверита (AuTe2), креннерита ((Au, Ag)Te2), сильванита (AuAgTe4) и петцита (Ag3AuTe2). В самородном виде золото представляет примесь в полиметаллических рудах и встречается в виде вкраплений в кварце и других минералах[6].

Золото встречается не только в наносных или россыпных месторождениях вместе с кварцем, но и в пирите, которые расположены ниже разрушающихся золотоносных горных пород. Нахождение золота в морских водах составляет около 1•10–7 %). Но способы добычи этого металла из морской воды экономически не выгодны и на сегодняшний день не существуют[7].

История

Исторические сведения о золоте

Золото (англ. Gold, франц. Оr, нем. Gold) является одним из первых металлов, известных человечеству. В конце каменного века пластинки из золота использовали как украшения, изготавливая их холодной ковкой. В Египте около 3400 г. до н.э. стали использовать монеты, изготовленные из золота. Во все времена золото было принято считать как символ силы, богатства и красоты. Древние народы копили его в огромных количествах. Так, в гробнице Тутанхамона (он жил в XVI в. до н.э.) находится почти 112 кг золота. А испанские завоеватели Центральной и Южной Америки в начале XVI века стали обладателями легендарных сокровищ ацтеков и инков Мексики и Перу[7][8].

В VI веке до н. э. появилось практически чистое золото (99,8 %) в Египте и началась добыча его в Нубии (Эфиопия древности). В это время золото называли — «нуб» (nub). Во II тысячелетии до н. э. в Месопотамии также добывали золото и называли его — «хурэ - шу» (hurasu) — это Вавилонское название золота, имеющее отдалённое сходство с древнегреческим словом «хризос», встречающееся во всех литературных памятниках древнего мира. Древнеиндийское название металла «ayas» (золото), возможно, служило указанием на использование поддельного золота в те времена.

С древнейших времен золото сравнивали с солнцем, называя его «солнечным металлом» или просто солнцем (Sol). Алхимики и в эллинистической египетской литературе символ золота представляли в виде круга с точкой посередине или в виде круга с нарисованным связанным с ним лучом (греческая алхимическая литература). Так же изображался и символ солнца.

Золото — драгоценный металл использовали в качестве менового эквивалента. Поэтому возникла потребность в способах изготовления его сплавов с медью. Эти способы получили название трансмутация, по которым пытались получить из неблагородных металлов золото и серебро. Впоследствии способы получения сплавов золота с медью стали основой алхимии, получив распространение в мире. Алхимики давали золоту различные названия, тем самым шифровав его: «трикор» (tricor), «соль» (Sol), «зарас» (zaras), «секур» (secur), «солнце» (Sonir), «сениор» (senior). Некоторые из зашифрованных названий имели арбское — «al-bahag» (радость), «hiti» (кошачий помет), «ras» (голова, принцип), «su'a» (луч), «diya» (свет), «alam» (мир)[8].

В переводе с латинского языка название золота «аурум» (Aurum, древнее ausom) — «желтое», что можно сопоставить с древнеримским «aurora» или «ausosa», в переводе означающее — восток, утренняя заря, восточная страна). В переводе с языков: древнегерманского — «gulth», «gelo», «gelva», литовского — «geltas», славянского — «золото», финского — «kulda», означает «жёлтый». Сибирские народы называли золото «алтун», древние персы — «zarania» или «zar»). Армяне дали название золоту — «оски». С времён древнего мира, слово «золото» или «злато», употреблявшееся славянами, связано с древнейшим индоевропейским «Sol» (солнце), по аналогиии со среднеевропейским «Gold» («gelb»), также связанного с греческим «солнце». В настоящее время производные названия элемента происходят от латинского «aurum», русского «золото» и греческого[8].

Эскудо, Аргентина (1828 год)

До 1830 года «наследству» древних цивилизаций принадлежала большая часть всего мирового запаса золота и составляла 12 т/год. С разработкой месторождений золота в Сибири, его выработка увеличилась. Обнаружение золота в Северной Америке привело к «золотой лихорадке» в Калифорнии, начавшейся в 1849 году, что привело к появлению Американского Запада[7][8].

В 1851 году золото было обнаружено в Новом Южном Уэльсе и Виктории (Австралия). Разработка этого месторождения привела к увеличению населения Австралии в два раза и стало равным 1 млн. человек. , Найденный золотой самородок «Желанный гость» в Виктории в 1869 году весом почти 71 кг позволил получить 65 кг рафинированного золота[7][6].

В 1884 году «золотая лихорадка» настигла Трансвааль, ЮАР, в 1896 году — Клондайк, северо-запад Канады и в 1900 году — Аляску в районе города Ном на Аляске. Выросло и мировое производство золота. В 1890 году получали 150 т в год. В настоящее время мировое производство золота составляет около 2300 т в год. Лидер по добыче золота — Южная Африка (27 %).

Роль золота в древних культурах

Золото в древних культурах служило универсальным символом совершенства, огня, света, мистического знания и мудрости. Являлось признаком власти и священного достоинства. Это описано в древних мифах, посвящённых золотым предметам, которые герой добывал, пройдя тяжёлые испытания при добыче золотых яблок, золотого руно, Жар-птицы, или клада, охраняемого чудовищем (цикл Нибелунгов). С этим же связан поиск испанскими конкистадорами в Новом Свете Эльдорадо[6].

Свойства

Электронное строение

Электронная конфигурация атома золота

Атом золота в основном состоянии содержит 79 p+ протонов, 118 n0 нейтронов и 79 e- электронов. Как нейтральный атом, золото характеризуется проскоком (провалом) одного электрона с 6s-орбитали на 5d-орбиталь. Распределение электроны в атоме золота распределены по энергетическим уровням (или по электронным слоям) следующим образом[6]:

Au +79 2) 8) 18) 32) 18) 1).

Полную электронную конфигурацию атома золота можно представить следующим образом:

79Au    1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s1

и сокращённую электронную конфигурацию:

79Au    [Xe] 4f14 5d10 6s1

В таблице представлены квантовые числа валентных электронов:

Орбиталь Квантовые числа
l, главное n, орбитальное m, магнитное s, спиновое
5d 5 2 -2 +½
-½
0 +½
-½
1 +½
-½
2 +½
-½
3 +½
-½
6s 6 0 0 +½

Особенности атома золота

Степень окисления у атома золота в химических соединениях различается: +1 и +3, иногда: +2 и +5. Но ни одна из степеней окисления золота не может быть названа термодинамически устойчивой. Соединения Au2+ и Au+ подвержены диспропорционированию. Энергия ионизации в ряду Au0→ Au+→ Au2+→ Au3+ соответственно равна 9,22; 20,52 и 30,47 эВ. Электроотрицательность по Полингу — 2,54. Атомный радиус составляет 135 пм, радиус ионов Au+ равен 151 пм (координационное число 6), Au3+ — 99 пм (координационное число 6)[6]. Процесс комплексообразования увеличивает восстановительные свойства золота. Принадлежность золота к драгоценным металлам объясняется его инертностью в металлическом состоянии[9].

По химической инертности золото напоминает платиновые металлы и находится среди элементов, заканчивающих электрохимический ряд напряжений металлов[7]:

°(Au+/Au) = +1,691 В.

Химические свойства

В зависимости от степени окисления золото проявляет различные химические свойства[10].

Степень окисления Au0

  • Золото — инертный («благородный») металл. В концентрированных азотной (HNO3) и серной кислоте (H2SO4) не растворим. Золото растворяется при взаимодействии царской водки (смесь концентрированных соляной HCl (32—35 % масс.) и азотной HNO3 (65—68 % масс.) кислот, взятых в соотношении 1:3 по объёму), селеновой кислоты (ghbntvgthfneht 200 °C), являющиеся сильными окислителями[9][10]:

Au + 4HCl + HNO3 = H[AuCl4] + NO + 2H2O

2Au + 6H2SeO4 = Au2(SeO4)3 + 3H2SeO3 + 6H2O.

2Au + 2HCl + 3Cl2 = 2H[AuCl4].

2Au + 3Br2 = 2AuBr3

2Au + I2 = 2AuI.

  • Золото взаимодействует с теллуром, при этом образуется теллурид (AuTe2), фосфором, образуя фосфиды (AuP3 и Au2P3).
  • Взаимодействие с ртутью золота Au0 приводит к образованию интерметаллических соединений (AuHg, AuHg3, Au3Hg), которые относятся к амальгамам[11].

Степень окисления Au+

  • Соединения Au+ в комплексах стабильны. Это объясняется тем, что d-обитали атома золота эффективно перекрываются с π-орбиталями лигандов. В случае неспособности молекулы лиганды к π-связыванию, например с молекулой аммиака NH3, в водных растворах образуются неустойчивые комплексы. Катион [Au(NH3)2]+ можно получить в нитриле бензойной кислоты[11].

Так как Au+ — это мягкая кислота (по принципу ЖМКО Пирсона), то координационные соединения возможны образовываться с «мягкими» основаниями — SO32-, S2O32-, SCN- (через атом серы), CN- (через атом азота)[9].

  • Анионные комплексы золота [AuHal2]- с тяжёлыми и объёмными катионами, например, с тетраэтиламмонием (Et4N+), способны образовывать устойчивые соединения. В водных растворах данные ионы легко окисляются до соединений золота Au+3[11]:

3[AuHal2]- = [AuHal4]- + 2Au + 2Hal-

[AuHal2]- + Hal2 = [AuHal4]-[9].

Все галогениды золота Au+ —зигзагообразные цепочки, имеющие полимерную структуру и неустойчивы к диспропорционированию. Они легко разлагаются водой:

3AuCl = 2Au + AuCl3

3AuCl + H2O = H[AuCl3(OH)] + 2Au[11].

Степень окисления Au+3

Золото со степенью окисления +3 существует в виде золотохлористоводородной кислоты или тетрахлораурата(III) водорода H[AuCl4], представляющей собой кристаллы светло-жёлтого цвета, расплывающиеся на воздухе[11].

H[AuCl4] + NaHCO3 = Na[AuCl4] + CO2 + H2O.

Растворимость соли тетрахлораурата натрия Na[AuCl4] зависит от размера катиона металла: чем больше размер катиона металла, тем становится ниже растворимость.

В растворах золотохлористоводородной кислоты имеется несколько равновесий[9]:

[AuCl4]- + H2O = [AuCl3(H2O)] + Cl-

[AuCl3(H2O)] = [AuCl3(OH)]- + H+

При добавлении к Na[AuCl4] цианидов щелочных металлов образуются цианокомплексы[11]:

Na[AuCl4] + 4NaCN = Na[Au(CN)4] + 4NaCl.

  • Au(OH)3 — гидроксид золота (III) — амфотерное вещество жёлто-коричневого цвета, осадок. Однако кислотные свойства преобладают над основными. Так, Au(OH)3 растворяется в крепких растворах щелочей[11]:

KOH + Au(OH)3 = K[Au(OH)4]

Безводные аураты — KAuO2, CaAu2O4, Na6Au2O6, Sr5Au2O8 получают твёрдофазным синтезом.

  • При взаимодействии с сильными кислотами (например, с азотной кислотой HNO3) образуются анионные комплексы, которые невозможно получить из растворов соли золота при взаимодействии с оксокислотами[9]:

Au(OH)3 + 4HNO3 = H[Au(NO3)4] + 3H2O.

  • При прокаливании гидроксида золота (III) образуется оксид золота Au2O3 коричневого цвета, разлагающийся при температуре 160 °С (прокаливание) на золото и кислород[9]:

2Au2O3 = 4Au + 3O2

Au2O3 при взаимодействии с жидким аммиаком образует «гремучее золото» — взрывчатый осадок, представляющий смесь амида, имида и различных аммиакатов золота (AuNH2NH, Au(OH)2NH2NH3) жёлто-бурого цвета, который разлагается с выделением золота, аммиака, азота, и воды.

Степени окисления: Au+2, Au+5

К таким соединениям относят — трихлораурат цезия Cs[AuCl3], содержащий анионы: [AuCl2]- и [AuCl4]-[11].

  • Представителем Au+2 является сульфат золота AuSO4, содержащий в структуре молекулы соли биядерные кластеры Au42+, связанные сульфатными мостиками.
  • Соединение золота — пентафторид золота AuF5 относится к сильным окислителям, при взаимодействии с водой способен выделять кислород из неё и превращать ксенон(II) в ксенон(IV):

2AuF5 + 2H2O = 2AuF3 + 4HF + O2

AuF5 + XeF2 = AuF3 + XeF4

Пентафторид AuF5 быстро разлагается с образованием трифторида золота AuF3 и фтора F2. Был получен методом окисления золота дифторидом криптона KrF2:

2Au + 5KrF2 = 2AuF5 + 5Kr.

В газовой фазе пентафторид золота представляет собой димерные молекулы в виде Au2F10.

Au + 3F2 + O2 = O2[AuF6]

2O2[AuF6] = 2O2 + 2AuF5 + F2

  • В реакциях окисления пентафторида золота AuF5 атомарным фтором может быть получен гексафторид золота AuF6, который быстро диспропорционирует:

2AuF6 = AuF5 + AuF7.

В 2007 году, учёными было установлено с помощью квантово-химических расчётов, что гептафторид представляет собой аддукт — AuF5 • F2[11].

Изотопы

В природе существует один стабильный изотоп 197Au. Радиоактивные изотопы 171Au – 205Au получены методом синтеза[6].

Физические свойства

Золото представляет собой мягкий пластичный и ковкий металл жёлтого цвета (из-за присутствия примесей в виде меди Cu может окрашиваться в красноватый цвет) с гранецентрированной кубической кристаллической решёткой, с температурой плавления — tпл = 1064,18 °С, температурой кипения tкип = 2856 °C, плотностью ρ = 19300 кг/м3, с теплопроводностью при 273 К 310 Вт/(м·К), удельным электрическим сопротивлением 2,06·10–8 Ом·м, твёрдостью по Бринеллю 220–250 МПа, модулем упругости 81 ГПа. Является диамагнетиком. Золото можно прокатать в фольгу толщиной до 0,1 мкм[6].

Наличие полностью заполненных d-орбиталей электронами объясняет снижение энергии кристаллической решётки и низкую температуру плавления. Способность образовывать твёрдые растворы замещения с медью и серебром объясняется наличием у золота кубической гранецентрированной решётки, аналогичной меди и серебру. Электронные переходы 5d106s1 → 5d96s2, энергия которых соответствует поглощению в сине-фиолетовой области, объясняет характерную жёлтую окраску металла[6].

Месторождения золота

Российские месторождения

Золотоносными месторождениями в России считаются месторождения, расположенные на северо-востоке России, к которым относятся Восточное Забайкалье, Колыма и Якутия), и на Урале. К наиболее крупными месторождениями считаются: Балейское в Восточном Забайкалье, Кочкарское и Березовское, находящиеся на Урале. На Урале найдены самородки золота весом в 14,231 кг, 9,386 кг, 2,05 кг, 1,125 кг и 970 г. На реке Ташкутарганке Миасского района Челябинской области был найден золотой самородок 36,022 кг в виде россыпи. В Оренбургской области минерал обнаружили в бассейне реки Сундук. Айдырлинское и Кумакское месторождения — известные месторождения золота, находящегося в кварцевых жилах. Также золото найдено в бассейнах рек Большого Ика, Сакмары, Салмыша и Юшатыря. Богатой золотом была Гайское медноколчеданное месторождение — «железная шляпа» богато золотом[12].

Зарубежные месторождения

Основные запасы золота расположены в ЮАР в месторождениях Витватерсранд, Трансвааль и бассейна реки Оранжевой. В них добывается 78% мировой добычи золота. Ботсвана, Гана и Заир — страны с богатыми залежами золота. Россыпное и коренное золото находится в Австралии. Найденный самородок имел следующие параметры: массу 285 кг, длину — 144 см, ширину — 66 см и толщину — 10 см. Также Австралия является страной, в которой найдены самые крупные золотые самородки: «Желанный» (масса 68,08 кг), «Приятный незнакомец» (масса 59,67 кг). Золото обнаружено в месторождениях в Канаде на Клондайке[12][13].

Получение

В промышленности самородное золото получают в несколько стадий[11]:

1 стадия — отделение от пустых пород путём простой промывки водой, основанное на разной плотности золота (в несколько раз превосходит плотность) и кварцевого песка;

2 стадия — обработка мелкораздробленной породы разбавленным щелочным раствором цианида натрия (NaCN) в присутствии кислорода воздуха с образованием дицианоаурата(I) натрия (Na[Au(CN)2]):

4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O = 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH;

3 стадия — полученный комплекс подвергают разделению с выделением золота при помощи цинковой пыли (Zn) и тетрацианозинката натрия (Na2[Zn(CN)4]):

2Na[Au(CN)2] + Zn = Na2[Zn(CN)4] + 2Au

4 стадия — выделенное золото подвергают электролитическому рафинированию, очищая его, и получают металл с содержанием основного элемента 99,99 %.

В синей, красной и фиолетовой коллоидных формах золото получают, добавляя различные восстановители к разбавленным водным растворам хлорида золота(III) (AuCl3). Хлорид олова(II), как восстановитель в таких реакциях позволяет получить устойчивый «пурпур Кассия», представляющий собой смесь коллоидного золота и гидроксида олова, используемого в производстве лаков и красок, для окраски фарфора[11].

Применение

В древние время золото, благодаря его особым свойствам (блеск, тяжесть, тягучесть, ковкость, не окисляемость) использовали для изготовления украшений и оружия[8].

Золотые слитки

Основным потребителем золота является ювелирная промышленность, производящая украшения, на долю которой приходится от 40% до 60% глобального потребления этого драгоценного металла[9].

Золото используют в виде мощного финансового инструмента, имеющего высокий спрос среди инвесторов. В него вкладываются, покупая в качестве «твёрдой» валюты золотые слитки, монеты или акции, фьючерсы. Золото покупают центральные банки стран мира для формирования золотовалютного резерва своих стран, необходимого для поддержания стабильности финансового положения своего государства[9].

Золото, как вещество, не токсично и способно проявлять бактерицидные свойства. С древних времён золото использовали в качестве лекарства, предложенного врачом, алхимиком Парацельсом[7]. В медицине применяют только препараты изотопа золота 198Au в виде коллоидных растворов, которые стабилизированы желатиной, и золото в виде гранул, называемых штифтами[13].

Также препараты золота применяются в гомеопатии при лечении депрессии и гипертонической болезни, болезнях сердца, печени, желчевыводящих путей, при заболеваниях позвоночника и суставов. Золото используется в наноструктурах для изготовления оборудования, применяемого при диагностике различных заболеваний[6].

Золото, обладая исключительной антикоррозионной и химической стойкостью, высокой электро- и теплопроводностью, используется при создании реактивных двигателей, ракет, космических аппаратов, ядерных реакторов, сверхзвуковых самолётов. Электронная промышленность и радиотехника, производство хронометров, гальванометров и оборудования для изготовления синтетических тканей применяет золото как материал. В микроэлектронике золото используют в электронно-вычислительных машинах (ЭВМ). Соли золота применяются в фотографии при тонировании, для окрашивания стекла и фарфора в красный цвет[9].

Интересные факты

Исаакиевский собор (г. Санкт-Петербург)
Большой каскад. Петергоф, Петродворец
  • Самый большой купол Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге, на покрытие которого огневым методом было затрачено 100 кг золота. На медные листы наносился слой амальгамы (сплав золота с ртутью), затем при выпаривании удаляли ртуть. При этом атомы золота проникали во внутрь листов меди и оставались в них навечно[9].
  • В Петергофе в Петродворце золотом в виде тончайшей фольги украшены 30 залов, каскады с фонтанами и скульптурами Верхнего сада и Нижнего парка, расположенных перед дворцом[9].
  • «Жидкое золото» — глянцгольд применяют в живописи по фарфору.
  • Из 1 г золота, растягивая его в паутину, можно получить проволоку длиной 3240 м.
  • Золотую советскую копейку можно расплющить до 4 м2[9].

Биологическая роль золота

Золото как вещество не токсично и способно проявлять бактерицидные свойства. С древних времён золото использовали в качестве лекарства, предложенного врачом, алхимиком Парацельсом[9].

Золото содержится в зернах, стеблях и листьях кукурузы, может накапливаться в жимолости, хвоще, шишках пихты и сосны. Организм взрослого человека содержит примерно 10 мг золота, половина которого сконцентрирована в костях. В крови человека золото содержится около 1 мг на литр. Также можно обнаружить в небольших количествах золото в коже, ногтях и волосах. золото в организме человека распределено в зависимости от растворимости его соединений: коллоидные соединения золота склонны накапливаться в печени, растворимые соединения накапливаются в почках. Наночастицы золота способны[11][14]:

  • к взаимодействию с ДНК, проникая через мембраны клеток, вызывая разрывы молекулы ДНК, что может привести к абберациям;
  • вызвать оксидативный стресс и воспаление, что проявляется в виде мутаций и апоптоза;
  • оказывать влияние на биосинтез белка, процессы обмена веществ[11].

Наночастички золота могут быть использованы в качестве терапевтических и диагностических агентов при соблюдении правильных концентраций с целью предотвращения негативных эффектов[14].

Экологические аспекты

Влияние добычи золота на окружающую среду

К основным экологическим последствиям золотодобывающей промышленности в России относят[15]:

  1. использование в процессе цианидации цианидов для извлечения золота из руды низкого качества, которые могут оказаться в окружающей среде при их неправильном использовании и вызвать её загрязнение;
  2. в основном золото добывают открытым способом, что может привести к нарушению натуральных ландшафтов, водных ресурсов, привести к эрозии почв и приведёт к последствиям, для устранения которых потребуются десятилетия:
  3. золотодобывающая промышленность является потребителем огромного количества воды для процессов извлечения, очистки, переработки руды, что может привести к снижению содержания воды в местных источниках и тем самым может сказаться на доступе к воде сельского хозяйства и местного населения;
  4. при добыче золота образуются твёрдые отходы, состоящие из оставшейся породы после извлечения золота из руды, и отходы в виде использованных химических реагентов, в составе которых могут находится токсичные компоненты.

Все выше перечисленные экологические последствия могут представлять угрозу для окружающей среды.

Утилизация и переработка

Золотодобывающая промышленность строго соблюдает законодательство. На каждом предприятии разработан и действуют меры, предназначенные для снижения вредного влияния процесса добычи золота на окружающую среду:

  • используются более безопасные процессы извлечения золота из руды взамен цианидации;
  • внедряются более эффективное оборудование, позволяющее минимизировать воздействие на ландшафт;
  • применяются замкнутые системы водоснабжения с целью экономии водных ресурсов:
  • при обращении с отходами строго соблюдаются экологические стандарты[15].

Литература

  • Золото // Энциклопедический словарь юного химика. 2-е изд. / Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо. — М.: Педагогика, 1990. — С. 86—87. — ISBN 5-7155-0292-6.
  • Меженский В. Н. Растения – индикаторы / В. Н. Меженский – М. : ООО «Издательство АСТ»; Донецк : «Сталкер». — 2004. — 80 с.
  • Скальный А. В. Элементный состав волос как отражение сезонных колебаний обеспеченности организма детей макро- и микроэлементами / А. В. Скальный, В. А. Демидов // Микроэлементы в медицине. — 2001. — №2 (3). — 2–9 с.

Примечания

  1. ↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Vol. 85, no. 5. — P. 1047—1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 Gold: physical properties (англ.). WebElements. Дата обращения: 17 августа 2013.
  3. ↑ Золото // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
  4. ↑ Стрижко В. С., Меретуков М. А. Золото // Химическая энциклопедия / гл. редактор И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 171—173. — ISBN 5-85270-035-5.
  5. ↑ Аурум // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 Кузьминых, Сергей Владимирович, Киселёв, Юрий Михайлович, Авилова, Людмила Ивановна, Попов, Владимир Александрович. Золото. Большая Российская энциклопедия (8 июня 2022). Дата обращения: 29 июля 2024.
  7. ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 Савинкина, Е. В. Золото // Первое сентября : журнал. — 2004. — № 42.
  8. ↑ 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 Золото, Aurum, Аu (79). Химический факультет МГУ. Дата обращения: 29 июля 2024.
  9. ↑ 9,00 9,01 9,02 9,03 9,04 9,05 9,06 9,07 9,08 9,09 9,10 9,11 9,12 9,13 9,14 9,15 9,16 9,17 Применение золота: основные потребители. Территория недропользователей (15 ноября 2019). Дата обращения: 30 июля 2024.
  10. ↑ 10,0 10,1 Золото // Энциклопедический словарь юного химика. 2-е изд. / Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо. — М.: Педагогика, 1990. — С. 86—87. — ISBN 5-7155-0292-6.
  11. ↑ 11,00 11,01 11,02 11,03 11,04 11,05 11,06 11,07 11,08 11,09 11,10 11,11 11,12 11,13 Золото. Атриум — первый олимпиадный. Дата обращения: 29 июля 2024.
  12. ↑ 12,0 12,1 Золото. Справочник по геологии. Дата обращения: 30 июля 2024.
  13. ↑ 13,0 13,1 Максимюк, Е. А. Золото. Большая медицинская энциклопедия. Дата обращения: 30 июля 2024.
  14. ↑ 14,0 14,1 Крутенко, В. В. Бликий взгляд на роль микроэлемента золото в организме человека // Вестник проблем биологии и медицины : журнал. — 2013. — Т. 3 (103), вып. 3. — С. 19—23.
  15. ↑ 15,0 15,1 Экологические последствия добычи золота в России. Золотомаш (6 июля 2023-07-06). Дата обращения: 30 июля 2024.

Ссылки

commons: Золото на Викискладе?


WLW Checked Off icon.svg Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!
Источник — https://znanierussia.ru/articles/index.php?title=Золото&oldid=973835