Аурум. Сполуки ауруму.


Злиток золотаПоширення золота в природі.
Золото зустрічається переважно у вигляді самородків. В 1872 році, в Австралії було знайдено шматок самородного золота, вагою 250 кг. Рудне або жильне золото знаходиться в первинних родовищах, а розсипне або намивне золото – у вторинних родовищах (річковий пісок). У воді світового океану концентрація золота обчислюється 4 – 10 мг./т. води, тобто запас золота у всій масі води океанів становить приблизно 10.000.000.000 т. металу. Промисловий видобуток золота з морської води не вигідний. Отднак в експериментальних роботах, з морської води вдалося отримати металеве золото, шляхом його осадження на іонообмінних смолах, з наступним вимиванням і осадженням.
Золото міститься не тільки у вигляді самородного металу, але і в різних рудах, а також у вигляді розчинних комплексних сполук з сірководнем, що містяться в глибинних геотермальних водах. Відомі випадки, коли на обсадних трубах геотермальних електростанцій, виявляли тонкий шар золота, яке осідає в наслідок розкладання комплексних сполук золота при підйомі на поверхню.

Отримання золота.
1. Промивка породи яка містить металеве золото.
2. Витяг з породи амальгамним способом. Процес заснований на властивості ртуті розчиняти золото з утворенням амальгами. Після розчинення золота, амальгаму фільтрують від різних нерозчинних домішок (пісок, оксиди та ін). При нагріванні, ртуть легко відганяється, а золото залишається. Отримане золото може містити домішки міді, срібла та інших металів, здатних утворювати амальгами з ртуттю. Крім того, цей спосіб отримання золота, є вкрай шкідливим для здоров’я, у зв’язку з високою токсичністю парів ртуті.
3. Витяг з породи ціанідним способом. Породу обробляють розчином натрію ціаніду при продувці киснем (повітрям), при цьому золото переходить у розчин в вигляді комплексної солі:

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

З розчину золото осаджують за допомогою цинкового пилу

2[Au(CN)2] + Zn = [Zn(CN)4]2- + 2Au

потім обробляють розведеною сірчаної кислотою, для відділення цинку, промивають, висушують і очищають електролітичним методом, електролітом служить H[AuCl4] + HCl.

Фізичні властивості золота.
Температура плавлення золота: 1063°С;
Щільність золота при 20°С: 19.32 г/см3.
Жовтий м’який блискучий метал з дуже хорошою електричною і тепловою провідністю. Ковкий і пластичний метал: 1 г золота можна витягнути в нитку довжиною 3240 м. а золоту пластинку розміром 1 х 1 см і товщиною 0,5 мм можна розплющити до розміру площею 4 квадратних метри.

Chloroauric acidХімічні властивості золота.
На повітрі золото абсолютно стійке. Реагує з хлором, бромом, з царською водкою (алхіміки називали золото – царем металів, тому, суміші кислот, яка розчиняла золото дали назву “Царська водка” (водка від вода)) утворює комплексне сполучення розчинне у воді – гідроген тетрахлораурат(III):

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

Застосування.
Золото – ювелірний метал. Злитки золота забезпечували паперові гроші до 1970-х років. Використовується також в зубопротезній практиці, для фарбування порцеляни і скла, тисненого друку на обкладинках книг, виготовлення електричних контактів в мікроелектроніці, отримання сполук золота і позолочення. Золочення – покриття виробів тонким шаром золота; здійснюється накатуванням фольги, хімічним, або гальванічним методом з використанням електроліту, що містить калію диціаноаурат(I), калію ціанід. Проводяться експерименти і розробка безпечної технології Хімічного золочення, яка дозволить при нормальних умовах, хімічним способом наносити тонкий декоративний шар золота на підготовлену поверхню пластикових, керамічних, скляних та інших виробів.

хімічне золочення, золоте дзеркалоОстаннім часом, з розвитком нанотехнологій, золото використовується в якості каталізатора різних хімічних процесів, наприклад: Каталітичне окислення спиртів і альдегідів в складні ефіри.
В ювелірній справі найчастіше використовуються сплави золота з сріблом і міддю, що обумовлено м’якістю чистого золота і малої зносостійкістю. Проба золота оцінюється, виходячи з 1000 одиниць – чиста, “червоне золото, що відповідає 24 каратам (карат – раніше застосована міра маси дорогоцінних каменів); так, проба золота 333 відповідає 8 каратам.

Сполуки ауруму.
Сполуки ауруму(III) значно більш стійкі, ніж сполуки ауруму(I). Аурум утворює два оксиди – аурум(I) оксид, Au2O та аурум(III) оксид, Au2O3. У водному розчині, аурум завжди утворює комплексні сполуки. З аурумвмісних розчинів, дією розчинів станум(II) хлориду можна отримати інтенсивно забарвлений в темно-червоний колір колоїдний розчин ауруму (касієв золотий пурпур); подібного забарвлення набувають сполучення ауруму при нагріванні.

Калій диціаноаурат(I) K[Au(CN)2] – безбарвні кристали з гексагональною кристалічною решіткою. Щільність 3,45 г/см3. Стійкий на повітрі, при нагріванні розкладається. Розчинність у воді – 14,3 г в 100 г при 20°С, мало-розчинний в етанолі, ацетоні і ефірі. З водного розчину кристалізується при додаванні спирту або кислот. При дії Zn, Al, Mn, Mg, та інших відновників на водні розчини Калію диціаноаурат(I) виділяється Аu, при нагріванні з розведеними кислотами утворюється AuCN. Калію диціаноаурат(I) легко окислюється галогенами з утворенням K[Au(CN)2X2], де Х – Сl, Br чи I. Отримують Калію диціаноаурат(I) взаємодією Au з розчином KCN в присутності Н2O2 або O2, реакцією AuCN з розчином KCN, анодним розчиненням Au в розчині KCN. Калію диціаноаурат(I) – проміжний продукт при добуванні золота з руд. Його застосовують при електролітичному золоченні металевих поверхонь і елементів мікроелектронних схем, як реагент для аналізу білків і ферментів. Токсичний. Викликає дерматит і стоматит, пошкоджує нирки і головний мозок (!).

Гідроген тетрахлораурат(III) (інші назви тетрахлорозолотая, або золотохлористоводородна кислота) H[AuCl4] – світло-жовті, гігроскопічні кристали, відповідним хімічним складом H[AuCl4]·4H2O. Якщо обережно нагрівати гідроген тетрахлораурат(III), то сполука розкладається з виділенням HCl і утворенням червонувато-коричневих кристалів аурум(III) хлориду AuCl3. У розчині аурум(III) хлорид має жовте забарвлення (див. фото). водний розчин хлориду ауруму(III)найвідоміша сіль цієї кислоти – “Золота сіль” натрій тетрахлораурат(III) Na[AuCl4], кристали якого забарвлені у жовтий колір.
Луги осаджують з розчинів гідроген тетрахлораурат(III) бурий аурум(III) гідроксид Au(OH)3, (“Золота кислота”), ця речовина володіє слабо вираженими кислотними властивостями і утворює солі. При 100°C золота кислота втрачає воду, перетворюючись в бурий аурум(III) оксид Au2O3.

Резінат золота. – продукт реакції між сульфурвмісним ефірно-хвойним маслом (“Чорний бальзам”) і калію тетрахлорауратом(III); цей продукт, нанесений на порцелянові вироби, після випалювання залишає шар золота з відмінною адгезією до фарфору.

Аурум(I) хлорид AuCl – мало-розчинна у воді речовина білого кольору. Одержують при нагріванні аурум(III) хлориду в струмені карбон(IV) оксиду до 180°С. З розчинів аурум(I) хлориду луги осаджують фіолетовий аурум(I) оксид Au2O.

Всі сполуки ауруму легко розкладаються при нагріванні з виділенням металевого золота. Багато органічних речовин (альдегіди, деякі спирти, глюкоза), а також іони металів у нижчих ступенях окислення (Sn2+, Fe2+ та ін) відновлюють аурум до металу з розчинів його солей.

Більш детальну інформацію про золоті та його сполуках можна прочитати в книзі Афінаж золота, срібла і металів платинової групи. О. Е. Звягінцев, 1945р.


Comments are closed.