Получение золота в атомном реакторе. Как получить золото из ртути? Золото - украшение и символ бога-Солнца

...В этой статье о золоте, его свойства раскрываются примерно так, как со временем их узнавало человечество.

Золото - украшение и символ бога-Солнца

Первое самородное золото,
вероятнее всего, находили в воде

Люди впервые познакомились с золотом в его самородном виде. Очень редко встречающийся, желтый, блестящий и не тускнеющий "камень", при ударе не раскалывающийся, а только изменяющий форму, изначально приобрел в первобытном обществе огромную символическую, почти божественную ценность.

Благодаря яркому желтому сиянию на солнце - золото становится символом божества-Солнца . Свойство золота не тускнеть со временем (не окисляться) сделало его символом вечной жизни .

Золото - царь металлов, символ богатства и власти

По мере накопления золота и появления социального расслоения в племенах, его обладателями так или иначе становились вожди, - золото становится символом власти . А символы власти надо выставлять напоказ, причем, в самом наилучшем виде! - Появилась необходимость обработки золота. Вот тут то люди и узнали такие его свойства как ковкость и пластичность. Золото становится материалом для изготовления церемониальных украшений.
В это же время золото начинают использовать при товарном обмене - у золота появляется и очень высокая меновая ценность. По мере роста меновой ценности золота, росло и количество жаждущих его добыть людей.
Вероятно именно золото вывело человечество из каменного века в бронзовый. Подобно тому как из попыток алхимиков создать философский камень в средние века зародилась современная химия и химическая промышленность, так в доисторические времена из попыток извлечь из камня золото была выплавлена первая медь. Постепенно люди научились добывать целую группу легкоплавких металлов. В обиходе человечества появились металлы и золото было поставлено во главе их, как благородный металл!
С появлением государственности и ростом меновой ценности золота его божественная символика отходит на второй план - золото становится символом власти, могущества и богатства .

Шли века, распадались одни и на их месте создавались другие древние государства. Для облегчения обмена золото стали использовать в виде идентичных по весу и форме кусков металла - это были первые золотые монеты. По отношению к монетам стали соотносить ценность всего, что предлагалось для обмена - появились деньги и золото стало основным мерилом их ценности.
Люди научились делать различные сплавы из золота. Возникла проблема подделок. Вспомните задачу поставленную Архимеду царем Гиероном о содержании золота в короне. В результате решения этой задачи был открыт закон Архимеда. Золото по-прежнему остается стимулятором прогресса!
Но эта стимуляция не всегда выводит на прямую дорогу. В эпоху поздней античности Александрийские последователи метафизической философской школы, всерьез озадачились вопросом: “Если, каждое вещество и его свойства определяется сочетанием в определенной пропорции образующих его первоэлементов - огня, земли, воды, воздуха и эфира (или квинтэссенции, согласно Птолемею), то возможно одно вещество можно превратить в другое, изменив содержание в нем первоэлементов”. Они не только создали новое философское течение - “герметизм” (от имени одного из основоположников - Гермеса Трисмегиста) попытались воплотить это на практике.
Первостепенной задачей, нашедшей поддержку у власть имущих, было, конечно же, превращение неблагородных металлов в золото. По иронии судьбы, Александрия именно в эту эпоху славилась своим богатством и запасами золота! После уничтожения римлянами, части запасников Александрийской библиотеки сложилась легенда, что задача превращения неблагородных металлов в золото была решена, но само решение утрачено. Единственное, что достоверно сохранилось от этой эпохи - это введенное александрийцами обозначение золота: ☉ - знак Солнца, и что основополагающей сущностью золота они считали огонь, и приписывали ему взаимопроникающее родство с огненными знаками зодиака в первую очередь - это , а затем знаки Овен и Стрелец. Стоит отметить, что уже в те времена большинство герметистов считали ртуть наиболее подходящим металлом для получения золота
А легенда о возможности превращения неблагородных металлов в золото оказалась настолько живуча, что арабы завоевав Египет, возродили поиски способа такого превращения и создали алхимию, обогатив знания новыми способами очистки металлов и жидкостей, а так же создав новые легенды и мифы (философский камень). Но рекордсменами по мистификации алхимии стали европейцы, к которым она пришла от арабов в результате крестовых походов, правда, и результатов в смысле получения практических знаний они получили значительно больше (например ими была получена “царская водка” - смесь соляной и азотной кислот, в которой растворяется даже золото) Именно из европейской алхимии зародилась современная химия. Несмотря на заблуждения, главная заслуга алхимиков заключается в том, что они открыли многие свойства золота как химического элемента.
Символическое восприятие золота людьми тоже менялось от эпохи к эпохе. С появлением монотеистических религий начинает возрождаться духовная символика золота. У христиан золото символизирует божественный свет, Солнце и Христа (дары Волхвов), благородство души, чистоту духа и веры .

Золото в современном мире

Современное восприятие свойств золота как драгоценного металла, химического элемента и резервного платежного средства начало складываться в конце девятнадцатого - начале двадцатого века.
Открытие нашим соотечественником Д.И. Менделеевым периодического закона химических элементов низвергло золото с трона царя металлов - теперь оно стало занимать в периодической таблице 79 место между платиной и ртутью.
К концу девятнадцатого века правительства экономически развитых государств научились поддерживать стабильное обращение “бумажных денег” (банкнот: ассигнаций, кредитных и казначейских билетов и т.д.) - золото перестали использовать для массового производства денежных знаков. Все добываемое золото разделилось на два потока - резервные накопления государственных фондов (золото тогда еще использовалось для международных расчетов) и для нужд промышленности, главным образом ювелирной. Такое положение дел сохранилось и до наших дней, только с той разницей, что теперь золотой поток для нужд промышленности многократно превышает, поток для резервных накоплений. Золото, по-прежнему оставаясь основным металлом используемым для изготовления ювелирных украшений, нашло широкое применение в электронике.
В 1947 году сбылась мечта алхимиков всех времен и народов - было получено искусственное золото из ртути , путем ее облучения медленными нейтронами в ядерном реакторе. Но увы, мечты разбиваются об реальность - очищать такое золото от сопутствующих радиоактивных загрязнений, во много раз дороже, чем добывать золото в природных месторождениях!

Недаром говорят: “Новое - это очень хорошо забытое старое!”. В последнее время в моду вошла еще одна характеристика человека, связанная с датой рождения, - его знак зодиака. Казалось бы просто игра… Но даже кадровые агентства стали использовать эту характеристику для предварительного отбора кандидатов. Дело в том, что 60-70% людей, рожденных в северном полушарии, в большой степени соответствуют показателям темперамента своего знака.
Ювелирная промышленность сейчас предоставляет большой выбор золотых украшений, как по цене, так и по эстетическим качествам. Подбирая подарок для близкого человека, или выбирая украшение для себя, многие невольно задумываются о совместимости украшения и знака зодиака его будущего владельца. Так вот, могу успокоить, приверженцев христианства - золото подходит им всем, независимо от знака зодиака.
Специально для тех, кто родился под водными знаками зодиака (скорпион, дева, рыбы) и очень сильно верит в их судьбоностность, стоит сказать, что золото лучше дополнить (если золото не самой высокой пробы, то можно не беспокоиться, - ювелиры об этом уже позаботились). Вообще, в таких случаях нужно следовать постулатам своей собственной внутренней веры - если человек верит, что золотое кольцо ему помогает, значит, так и есть!
Но вернемся к золотой символике:
- Как Вы думаете, какие символические украшения из золота наиболее распространены в мире?
- Правильно! Обручальные кольца.
Традиция дарить друг другу кольца при заключении брака, как символы верности, чистоты чувств и вечности любви, теперь распространена по всему миру.
Другой пример современной ассоциативной символики связанной с золотом - это позолота храмов и произведений искусства. - ”Жизнь коротка, а искусство вечно ”. Сияние же позолоты колоколен в лучах восходящего солнца, видимое за километры, невольно напоминает божественный свет .

Сейчас уже трудно найти человека, который бы не был, вольным или невольным обладателем золота. Даже если Вы не носите на себе золотых украшений, частичка золота у Вас наверняка с собой... в Вашем мобильном телефоне!

Слово “Золото” - значения, история происхождения

Слово “золото” может обозначать не только драгоценный металл, но и символы и свойства связанные с ним.
Например, чтобы подчеркнуть ценность сотрудника говорят “Не работник, а золото!”, или, подчеркивая исключительное везение: “Теща - просто золото!”. В литературе и поэзии довольно часто, иносказательно используют визуальное восприятие драгоценного металла: “Золото полей, бирюза лугов”.
Но гораздо большим количеством смысловых оттенков стало обладать производное от слова “золото” прилагательное “золотой”. На основе слов “золотой” и “золото” в народе создано великое множество крылатых фраз и поговорок: золотые руки, золотые слова, золотая свадьба, золотая осень - все не перечислить, поэтому из поговорок стоит ограничиться только одной: “Слово - , молчание - золото”.

Исторические корни слова “золото” уходят гораздо глубже времени появления письменности. И теперь доподлинно точно установить истоки слова невозможно.
Методы этимологической реконструкции приводят к двум праиндоевропейским корням созвучным с праславянским “золт”, первый из них означает “желтый”, второй “сияющий”, “солнечный” (индоевропейцы - наши этнические прапредки). Официальная этимология склоняется к тому, что в XI - XII в результате фонетической трансформации праславянского “золто” (золото) в восточнославянских языках появилось слово “золото” (полногласие), а в южно- и западно-славянских языках - “злато” (неполногласие). Лично я считаю, что в нашем конкретном случае, общеславянским словом было “злато”. Дело в том, что даже в русском языке “злато” и “золото” было в равноценном ходу вплоть до начала XIX века. Вспомните, у Пушкина в поэме “Руслан и Людмила”: “...Златая цепь... ...Там царь Кащей над златом чахнет…” и в то же время сказка “Золотой петушок”... Именно благодаря разнообразию смысловых значений и частоте использования прилагательного “золотой” в ходу осталось только созвучное - “золото”. Несмотря на то, что история слова “золото” хранит в себе множество моментов, способных породить бурные дискуссии, ее самый главный итог: “Слово золото - является исконно русским! ”

Работа над статьей "Золото – символ, металл, элемент. Слово “Золото” - значения, история." еще продолжается.

Sergey Ov (Seosnews9 )

Свойства золота как металла и химического элемента.

Золото Au (от латинского Aurum) - тяжелый металл желтого цвета, мягкий, ковкий и пластичный.
При нормальных условиях плотность золота 19320 кг/м 3 ;
- удельная теплоемкость 132,3 дж/(кг·К);
- удельная теплопроводность 311,48 вт/(м·К);
- удельное электросопротивление 2,25·10 -8 ом·м;
- линейный коэффициент температурного расширения 14,2·10 -6 К −1 .

Температура плавления золота 1064,43°С, удельная теплота плавления ≈ 67 кДж/кг.

Температура кипения золота 2856 °C, удельная теплота испарения ~ 1800 кДж/кг.

Как химический элемент золото в большинстве устойчивых соединений проявляет степень окисления +3, реже +2, существуют соединения со степенями окисления +5 (фториды), +2 (комплексные соли) и даже -1 (ауриды). Важно знать, что некоторые соединения золота токсичны, причем обладают кумулятивным эффектом (накапливаются в организме).

Металл кристаллическая решетка золота, как простого вещества, представляет собой гранецентрированную кубическую структуру плотно упакованных сфер с координационным числом 12, а = 4,704 Å. Атомный радиус золота 1,44 Å, ионный радиус Au + ~1,37 Å; Аu 3+ ~0,82 Å

В нашей вселенной стабилен только один изотоп золота 197 Au , количество протонов p - 79, нейтронов n - 118, спин ядра 3/2 и четность ядра +, конфигурация внешней электронной оболочки 5d 10 6s 1 .

Обратная связь

В этом окне Вы можете предложить тему для обсуждения на форуме, оставить комментарий, сообщение, отзыв.

* Аристотель называл пятый элемент "эфиром", при этом этом он считал, что из эфира состоят только светила, планеты, кометы и другие объекты надлунного мира. В более поздней эллинистической философии "пятый элемент" - недоступная для восприятия субстанция, пронизывающая весь мир, поэтому Птолемей обозначает его как "квинтэссенция".

** Герметизм - философское течение в поздне-эллинистический период, основанное на трудах, возможно мифической личности, Гермеса Трисмегиста, в этих трудах в частности постулируется возможность превращения одного вещества в другое.

В 1935 году американскому физику Артуру Демпстеру удалось провести масс-спектрографическое определение изотопов, содержащихся в природном уране. В ходе опытов Демпстер изучил также изотопный состав золота и обнаружил только один изотоп - золото-197. Никаких указаний на существование золота-199 не было. Некоторые ученые предполагали, что должен существовать тяжелый изотоп золота, ибо золоту в то время приписывали относительную атомную массу 197,2. Однако золото является моноизотопным элементом. Поэтому желающим искусственным путем получить этот вожделенный благородный металл все усилия необходимо направить на синтез единственного устойчивого изотопа - золота-197.

Известия об успешных опытах по изготовлению искусственного золота всегда вызывали беспокойство в финансовых и правящих кругах. Так было во времена римских правителей, так осталось и теперь. Поэтому не удивительно, что сухой отчет об исследованиях Национальной лаборатории в Чикаго группы профессора Демпстера еще недавно вызвал возбуждение в капиталистическом финансовом мире: в атомном реакторе можно из ртути получить золото! Это -самый последний и убедительный случай алхимического превращения.

Началось это еще в 1940 году, когда в некоторых лабораториях ядерной физики начали бомбардировать быстрыми нейтронами, полученными с помощью циклотрона, соседние с золотом элементы - ртуть и платину. На совещании американских физиков в Нэшвилле в апреле 1941 года А. Шерр и К. Т. Бэйнбридж из Гарвардского университета доложили об успешных результатах таких опытов. Они направили разогнанные дейтроны на литиевую мишень и получили поток быстрых нейтронов, который был использован для бомбардировки ядер ртути. В результате ядерного превращения было получено золото! Три новых изотопа с массовыми числами 198, 199 и 200. Однако эти изотопы не были столь устойчивыми, как природный изотоп - золото-197. Испуская бета-лучи, они по истечении нескольких часов или дней снова превращались в устойчивые изотопы ртути с массовыми числами 198, 199 и 200.. Золото, которое вновь превращается в ртуть, ничего не стоит: это обманчивое золото. Однако ученые радовались успешному превращению элементов. Они смогли расширить свои познания об искусственных изотопах золота.

В основе "трансмутации", проведенной Шерром и Бейнбриджем, лежит так называемая (n, p) -реакция: ядро атома ртути, поглощая нейтрон n, превращается в изотоп золота и при этом выделяется протон р.

Природная ртуть содержит семь изотопов в разных количествах: 196 (0,146 %), 198 (10,02 %), 199 (16,84 %), 200 (23,13 %), 201 (13,22 %), 202 (29,80 %) и 204 (6,85 %). Поскольку Шерр и Бейнбридж нашли изотопы золота с массовыми числами 198, 199 и 200, следует полагать, что последние возникли из изотопов ртути с теми же массовыми числами.

Например:

Такое предположение кажется оправданным - ведь эти изотопы ртути являются довольно распространенными.

Вероятность осуществления какой-либо ядерной реакции определяется, прежде всего, так называемым эффективным сечением захвата атомного ядра по отношению к соответствующей бомбардирующей частице. Поэтому сотрудники профессора Демпстера, физики Ингрем, Гесс и Гайдн, пытались точно определить эффективное сечение захвата нейтронов природными изотопами ртути. В марте 1947 года они смогли показать, что изотопы с массовыми числами 196 и 199 обладают наибольшим сечением захвата нейтронов и потому имеют наибольшую вероятность превращения в золото. В качестве "побочного продукта" своих экспериментальных исследований они получили золото! Точно 35 мкг, полученных из 100 мг ртути после облучения замедленными нейтронами в атомном реакторе. Это составляет выход 0,035 %, однако если найденное количество золота отнести лишь к ртути-196, то получится солидный выход в 24 %, ибо золото-197 образуется только из изотопа ртути с массовым числом 196.

С быстрыми нейтронами часто протекают (n, р)-реакции, а с медленными нейтронами - преимущественно (n,()-превращения. Золото, открытое сотрудниками Демпстера, образовалось следующим образом:

Образующаяся по (n, ()-процессу неустойчивая ртуть-197 превращается в устойчивое золото-197 в результате К-захвата (электрона с К-оболочки своего собственного атома).

Таким образом, Ингрем, Гесс и Гайдн синтезировали в атомном реакторе ощутимые количества искусственного золота! Несмотря на это, их "синтез золота" никого не встревожил, поскольку о нем узнали лишь ученые, тщательно следившие за публикациями в "Физикл ревью". Отчет был кратким и наверняка недостаточно интересным для многих из-за своего ни о чем не говорящего заголовка: "Neutron cross-sections for mercury isotopes" (Эффективные сечения захвата нейтронов изотопами ртути). Однако случаю выло угодно, чтобы через два года, в 1949 году, чересчур ретивый журналист подхватил это чисто научное сообщение и в крикливо-рыночной манере провозгласил в мировой прессе о производстве золота в атомном реакторе. Вслед за этим во Франции произошла крупная неразбериха при котировании золота на бирже. Казалось, что события развиваются именно так, как представлял себе Рудольф Дауман, предсказавший в своем фантастическом романе "конец золота".

Однако искусственное золото, полученное в атомном реакторе, заставляло себя ждать. Оно никак не собиралось затоплять рынки мира. Кстати, профессор Демпстер в этом и не сомневался. Постепенно французский рынок капитала вновь успокоился. В этом не последняя заслуга французского журнала "Атомы", который в январском номере 1950 года поместил статью: "La transmutation du mercure en or" (Трансмутация ртути в золото).

Хотя журнал в принципе признавал возможность получения золота из ртути методом ядерной реакции, однако своих читателей он уверял в следующем: цена такого искусственного благородного металла будет во много раз выше, чем природного золота, добытого из самых бедных золотых руд!

Сотрудники Демпстера не могли отказать себе в удовольствии - получить в реакторе некоторое количество такого искусственного золота. С тех пор этот крошечный любопытный экспонат украшает Чикагский музей науки и промышленности. Этим раритетом - свидетельством искусства "алхимиков" в атомную эру - можно было полюбоваться во время Женевской конференции в августе 1955 года.

С точки зрения ядерной физики возможны несколько превращений атомов в золото. Мы наконец откроем тайну философского камня и расскажем, как можно сделать золото. Подчеркнем при этом, что единственно возможный путь - это превращение ядер. Все другие дошедшие до нас рецепты классической алхимии ничего не стоят, они приводят лишь к обману.

Устойчивое золото, Au, можно было бы получить путем радиоактивного распада определенных изотопов соседних элементов. Этому нас учит так называемая карта нуклидов, в которой представлены все известные изотопы и возможные направления их распада. Так, золото-197 образуется из ртути-197, излучающей бета-лучи, либо из такой ртути путем К-захвата. Можно было бы также получить золото из таллия-201, если бы этот изотоп испускал альфа-лучи. Однако этого не наблюдается. Как же получить изотоп ртути с массовым числом 197, которого нет в природе? Чисто теоретически его можно получить из таллия-197, а последний - из свинца-197. Оба нуклида самопроизвольно с захватом электрона превращаются соответственно в ртуть-197 и таллий-197. Практически это была бы единственная, хотя и только теоретическая, возможность сделать золото из свинца. Однако свинец-197 тоже лишь искусственный изотоп, который надо сначала получить ядерной реакцией. С природным свинцом дело не пойдет.

Изотопы платины Pt и ртути Hg тоже получают только ядерными превращениями. Реально осуществимыми являются лишь реакции, в основе которых лежат природные изотопы. В качестве исходных веществ для этого подходят только Hg, Hg и Pt. Эти изотопы можно было бы бомбардировать разогнанными нейтронами или альфа-частицами с тем, чтобы прийти к следующим реакциям:

С таким же успехом можно было бы получить искомый изотоп платины из Pt путем (n, ()-превращения либо из Hg путем (n, () -процесса. При этом, конечно, нельзя забывать, что природное золото и платина состоят из смеси изотопов, так что в каждой случае приходится учитывать конкурирующие реакции. Чистое золото придется в конце концов выделять из смеси различных нуклидов и непрореагировавших изотопов. Процесс этот будет требовать больших затрат. От превращения платины в золото вообще придется отказаться из экономических соображений: как известно, платина дороже золота.

Другим вариантом синтеза золота является непосредственное ядерное превращение природных изотопов, например, по следующим уравнениям:

К золоту-197 привел бы также ((, р) -процесс (ртуть-198), ((, р) -процесс (платина-194) или (р, () либо (d, n)-превращение (платина-196). Вопрос заключается лишь в том, возможно ли это практически, а если да, то рентабельно ли это вообще по упомянутым причинам. Экономичной была бы только длительная бомбардировка ртути нейтронами, которые имеются в реакторе в достаточной концентрации. Другие частицы пришлось бы получать или ускорять в циклотроне - такой метод, как известно, дает лишь крошечные выходы веществ.

Если природную ртуть подвергнуть в реакторе действию потока нейтронов, то кроме устойчивого золота образуется главным образом радиоактивное. Это радиоактивное золото (с массовыми числами 198, 199 и 200) имеет очень малую продолжительность жизни и в течение нескольких дней вновь превращается в исходные вещества с испусканием бета-излучения:

Au Hg + e[-] (2,7 дня)

Исключить обратное превращение радиоактивного золота в ртуть, то есть разорвать этот Circulus vitiosus (порочный круг), ни в коем случае не удается: законы природы нельзя обойти.

В этих условиях менее сложным, чем "алхимия", кажется синтетическое получение дорогостоящего благородного металла - платины. Если бы удалось направить бомбардировку нейтронами в реакторе так, чтобы происходили преимущественно (n, ()-превращения, то можно было бы надеяться получить из ртути значительные количества платины: все распространенные изотопы ртути -Hg, Hg, Hg - превращаются в устойчивые изотопы платины - Pt, Pt и Pt. Конечно, и здесь очень сложен процесс выделения синтетической платины.

Фредерик Содди еще в 1913 году предложил путь получения золота ядерным превращением таллия, ртути или свинца. Однако в то время ученые ничего не знали об изотопном составе этих элементов. Если бы предложенный Содди процесс отщепления альфа-и бета-частиц мог быть осуществлен, следовало бы исходить из изотопов Tl, Hg, Pb. Из них в природе существует лишь изотоп Hg, смешанный с другими изотопами этого элемента и химически неразделимый. Следовательно, рецепт Содди был неосуществим.

То, что не удается даже выдающемуся исследователю атома, не сможет, конечно, осуществить профан. Писатель Дауман в своей книге "Конец золота", вышедшей в 1938 году, сообщил нам рецепт, как превратить висмут в золото: отщеплением двух альфа-частиц от ядра висмута с помощью рентгеновских лучей большой энергии. Такая ((, 2()-реакция не известна и до настоящего времени. Помимо этого, гипотетическое превращение

не может идти и по другой причине: не существует устойчивого изотопа Bi. Висмут - моноизотопный элемент! Единственный же природный изотоп висмута с массовым числом 209 может дать по принципу реакции Даумана - только радиоактивное золото-201, которое с периодом полураспада 26 мин снова превращается в ртуть. Как видим, герой романа Даумана, ученый Баргенгронд, и не мог получить золото!

Теперь нам известно, как действительно получить золото. Вооруженные знанием ядерной физики рискнем на мысленный эксперимент: 50 кг ртути превратим в атомном реакторе в полновесное золото - в золото-197. Настоящее золото получается из ртути-196. К сожалению, этого изотопа содержится в ртути только 0,148 %. Следовательно, в 50 кг ртути присутствует лишь 74 г ртути-196, и только такое количество мы можем трансмутировать в истинное золото.

Вначале будем оптимистами и положим, что эти 74 г ртути-196 можно превратить в такое же количество золота-197, если подвергнуть ртуть бомбардировке нейтронами в современном реакторе производительностью 10 нейтронов/(см*с). Представим себе 50 кг ртути, то есть 3,7 л, в виде шара, помещенного в реактор, тогда на поверхность ртути, равную 1157 см, в каждую секунду будет воздействовать поток 1,16 * 10 нейтронов. Из них на 74 г изотопа-196 воздействуют 0,148 %, или 1,69 * 10 нейтронов. Для упрощения примем далее, что каждый нейтрон вызывает превращение Hg в Hg*, из которой захватом электрона образуется Au.

Следовательно, в нашем распоряжении имеется 1,69 * 10 нейтронов в секунду для того, чтобы превратить атомы ртути-196. Сколько же это, собственно, атомов? Один моль элемента, то есть 197 г золота, 238 г урана, 4 г гелия, содержит 6,022 * 10 атомов. Приблизительное представление об этом гигантском числе мы сможем получить лишь на основе наглядного сравнения - сайт. Например, такого: представим себе, что все население земного шара 1990 года - примерно 6 миллиардов человек - приступило к подсчету этого количества атомов. Каждый считает по одному атому в секунду. За первую секунду сосчитали бы 6 * 10 атомов, за две секунды - 12 * 10 атомов и т. д. Сколько времени потребуется человечеству в 1990 году, чтобы сосчитать все атомы в одном моле? Ответ ошеломляет: около 3200000 лет!

74 г ртути-196 содержат 2,27 * 10 атомов. В секунду с данным потоком нейтронов мы можем трансмутировать 1,69*10 атомов ртути. Сколько времени потребуется для превращения всего количества ртути-196? Вот ответ: потребуется интенсивная бомбардировка нейтронами из реактора с большим потоком в течение четырех с половиной лет! Эти огромные затраты мы должны произвести, чтобы из 50 кг ртути в конце концов получить только 74 г золота, и такое синтетическое золото надо еще отделить от радиоактивных изотопов золота, ртути и др.

Да, это так, в век атома можно сделать золото. Однако процесс слишком дорог. Золото, полученное искусственно в реакторе, бесценно. Проще было бы продавать в качестве "золота" смесь его радиоактивных изотопов. Может быть, писатели-фантасты соблазнятся на выдумки с участием этого "дешевого" золота?

"Mare tingerem, si mercuris esset" (Я море бы превратил в золото, если бы оно состояло из ртути). Это хвастливое высказывание приписывали алхимику Раймундусу Луллусу. Предположим, что мы превратили не море, но большое количество ртути в 100 кг золота в атомном реакторе.

Внешне неотличимое от природного, лежит перед нами это радиоактивное золото в виде блестящих слитков. С точки зрения химии это - тоже чистое золото. Какой-нибудь Крез покупает эти слитки по сходной, как полагает, цене. Он и не подозревает, что в действительности речь идет о смеси радиоактивных изотопов Au и Au, период полураспада которых составляет от 65 до 75 ч. Можно представить себе этого скрягу, увидевшего, что его золотое сокровище буквально утекает сквозь пальцы. За каждые три дня его имущество уменьшается наполовину, и он не в состоянии это предотвратить; через неделю от 100 кг золота останется только 20 кг, через десять периодов полураспада (30 дней) - практически ничего (теоретически это еще 80 г). В сокровищнице осталась только большая лужа ртути. Обманчивое золото алхимиков!

С самых древних времен золото было известно различным народам нашей планеты. Есть версия, что именно золото было первым металлом, с которым впервые познакомился человек. Есть данные о том, что в Древнем Египте золото добывали и использовали в изготовлении различных изделий еще в IV тысячелетии до нашей эры, в Индокитае и Индии во втором тысячелетии до нашей эры. Там золото служило материалом для изготовления монет, дорогостоящих украшений, а также предметов искусства и культовых вещей.

Золото выступает, пожалуй, самым важным элементом глобальной финансовой системы, ведь этот металл совершенно не подвержен коррозии, имеет привлекательный внешний вид, а запасы его совсем невелики. Запасы добытого золота на нашей планете оцениваются примерно в 32 тысячи тонн. К примеру, если все это золото сплавить воедино, получится куб, имеющий размер стороны всего 12 метров.

В соответствии со сложившейся вековой традицией чистоту золота измеряют в британских каратах. Один такой британский карат равняется одной двадцать четвертой части золотого сплава. Золото с маркой «24К» является абсолютно чистым, т.е. совершенно не имеет примесей. Примеси золота создаются специально для различных целей, для повышения пластичности или твердости металла, для изменения других качеств. Если сплав будет иметь марку «18К», это будет означать, что в данном сплаве содержится 18 частей золота и 6 частей различных примесей.

В русскоязычных странах принята другая система измерения чистоты золота, она отличается от общемировой. Чистоту золота в странах Союза Независимых Государств измеряют пробой. Значение пробы варьируется в пределах от нуля до тысячи, значение пробы показывает содержание золота в сплаве в тысячных долях. Например, вышеописанную марку «18К» можно пересчитать, в результате чего мы получим 750-ю пробу, «24К», т.е. чистое золото, обычно соответствует 996-й пробе и считается «практически чистым», иногда его используют при изготовлении дорогих ювелирных изделий. Золото более высокой пробы встречается крайне редко, его получение требует огромных издержек, обычно такое золото употребляют только в химии.

Чистое золото представляет собой мягкий металл, имеющий желтый цвет. Красноватый оттенок сплавам из золота, например, монетам и ювелирным изделиям, придают примеси других металлов, в частности зачастую встречается примесь меди. При изготовлении тонких золотых пленок, металл начинает просвечивать зеленым. Золото, как металл, обладает очень высоким показателем теплопроводности, в то же время, обладая довольно низким сопротивлением.

Биологические свойства

Механизм биологического воздействия золота не ясен до конца, но в последнее время стало известно, что золото входит в состав металлопротеидов, взаимодействует с медью и протеазами, которые гидролизуют коллаген, как и с эластазами и др. активными компонентами соединительных тканей. Золото вовлекается в процессы связки гормонов в тканях.

Микроэлемент золото может усиливать бактерицидное действие серебра. Оно оказывает антисептическое воздействие на вирусы и бактерии. Иногда возможно участие золота в улучшении иммунных процессов организма.

В организме человека содержится примерно 10 мг золота, около половины от данного количества - в костях. Распределение золота по организму зависит от растворимости соединений металла. Коллоидные соединения часто накапливаются в печени, а растворимые - в почках.

О биологической роли золота, а также о суточной потребности металла пока ничего конкретного не известно. Золото присутствует в зернах, стеблях и листьях кукурузы. Вода океанов содержит переменное количество золота (от ~0 до 65 мг/т). Летальная и токсическая и дозы для человека пока не определены.

Золото металлическое нетоксично, а органические производные, используемые как лекарственные препараты, наоборот. Отдельные органические соединения золота могут быть токсичными, накапливаться в печени, почках, гипоталамусе, и селезёнке, что может привести к дерматитам и органическим заболеваниям, тромбоцитопении и стоматитам.

Определение содержания золота в организме проводятся на основании изучения биосубстратов (биоптаты и кровь). При отравлении золотом повышается содержание копропорфирина в моче. Золото относится к потенциально-токсичным элементам.

Металлическое золото практически не всасывается, в то время как некоторые соли золота могут обладать токсичным действием, которое сходно с действием ртути.

Не глядя на то, что золото - инертный металл, у некоторых обладателей золотых украшений может развиться контактный дерматит. В некоторых случаях золото вызывает сенсибилизацию организма, это подтверждается в стоматологической практике, пластической хирургии и ряде иных случаев.

Отравление золотом бывает крайне редко. Негативное действие избытка золота легко снимается с помощью введения 2,3-димеркаптопропранола, у которого SH-группа, отрывает от SH-содержащих белков золото, и восстанавливает нормальные их свойства.

Проявления избытка золота: слюнотечение, металлический вкус во рту; рвота, спазмы

выделение белка с мочой; появление болезненных пятен на коже; боли по ходу нервов; панцитопения (лейкопения, тромбоцитопения); состояние возбуждения; кожные сыпи. понос; симптомы угнетения центральной нервной системы; усиленное потоотделение; коликообразные боли в кишечнике, боли в костях, суставах, мышцах; отеки ног; уменьшение массы тела, апластическая гипоплазия костного мозга; конъюнктивит;

зуд, воспаление кожи, повышение температуры тела, недомогание; боли в костях и суставах; генерализованная экзема; воспаление слизистых оболочек языка и полости рта;

боли в глотке, апластическая анемия; нефротический синдром, гломерулонефрит; рвота, понос.

Химические элементы, являющиеся антагонистами и синергистами золота, не установлены. В качестве вспомогательных препаратов возможно применение антитимоцитарного глобулина, андрогенов, кортикостероидов. В некоторых случаях показано применение стимуляторов гемопоэза, пересадка костного мозга.

В средние 20 века золото использовалось в лечении туберкулеза, проказы, сифилиса, эпилепсии, глазных болезней, злокачественных опухолей.

Сегодня препараты на основе солей золота используют в терапии ревматоидныго и псориатического артрита, синдрома Фелти, красной волчанки. Сюда относятся кризанол, ауранофин, и другие.

Во времена правления фараона Тутмоса III, добыча золота доходила до 50 т в год. Было время, когда для добычи золота труда там затрачивалось меньше, чем для добычи других металлов, а золото стоило дешевле, чем серебро, но данное богатейшее месторождение было целиком истощено еще в древности.

К концу XIX в. в Иркутской области нашли самородок массой 22,6 кг. Большая для крупных самородков была найдена на Урале. Самый крупный самородок - «Большой треугольник» с размерами 39 × 33 × 25,4 см и массой в 36,157 кг нашли на Южном Урале в 1842г. Он сейчас находится в Алмазном фонде. Крупнейший самородок в мире – «Плита Холтермана» имел размер 140 × 66 × 10 см и массу 285,76 кг состоял из золота и кварца. Из него выплавили 93,3 кг золота.

На сегодняшний день в ЮАР добыто около 50 тысяч тонн золота, в СССР и России - более 14 тысяч тонн, а в США – более 10 тысяч тонн (из которых в Калифорнии 3500 тонн), немного меньше в Австралии и Канаде.

На одной выставке демонстрировали небольшой отполированный золотой кубик, размер которого немного больше 5 см, а объявление гласило, что тот человек, который сможет поднять кубик двумя пальцами руки, сможет забрать его с собой. При этом организаторы совершенно ничем не рисковали: ни один силач не поднял бы пальцами скользкий слиток, который весит несколько килограммов.

Если золотыми слитками плотно заполнить комнату, площадь которой 20 кв.м и высота 3 м, масса золота составит 1150 тонн, что равняется весу тяжелого загруженного железнодорожного состава.

При синтезе менделевия мишенью послужила золотая фольга, на нее электрохимическим путем нанесли ничтожно малое количество (всего 1000000000 атомов) эйнштейния. Подобные золотые подложки ядерных мишеней использовались при синтезе других элементов.

Самородки золота не бывают чисто золотыми. В них обычно содержится много меди или серебра. В самородном золоте иногда присутствует теллур.

В пер. пол. XIX в. купец Шелковников отправился из Иркутска в Якутск. На стоянке Крестовая он узнал: эвенки (тунгусы), промышляющие птицу и зверя, порох покупают в фактории, а свиней (свинец) добывают сами. Оказалось, что по руслу реки Тонгуда можно было набрать кучу «мягких желтых камней», их можно было легко округлить, а их вес был таким же, как свиней. Купец сразу понял, что здесь речь шла о россыпном золоте. Вскоре в верховьях данной речки были организованы развернутые золотые прииски.

В кон. XIIIV в. химикам впервые удалось добыть коллоидные растворы золота. Но данные растворы имели фиолетовую окраску. А уже в 1905 году, под действием спирта на слабые растворы хлористого золота, получали коллоидные золотые растворы красного и синего цветов. Цвет такого раствора тесно связан с размером коллоидных частиц.

Изобретатель Эрнст Вернер Сименс, когда был молод, дрался на дуэли, в последствии он за это был засажен на несколько лет в тюрьму. Ученый сумел добиться разрешения администрации на организацию в камере лаборатории и даже в тюрьме продолжал опыты на гальванотехнике. Он разрабатывал метод золочения неблагородных металлов. Когда данная задача уже была близка к разрешению, наступило помилование. Вместо радости свободе, узник дал просьбу еще на некоторое время оставить его в тюрьме, закончить опыты. Но власти не отреагировали на просьбу Сименса, и выставили изобрателя из темницы. Ему пришлось заново оборудовать лабораторию, и уже дома заканчивать то, что начинал в тюрьме. Сименс все-таки получил патент на метод золочения, но это произошло намного позже, чем могло случиться.

История

Древнейшие золотые прииски располагались в Египте. Есть данные об изготовлении изделий из золота еще в V -м тыс. до н.э., т.е. во времена каменного века. В древности Египтяне добывали золото в Аравийско-Нубийской провинции, которая расположена между Красным морем и Нилом. За период царствования примерно 30-ти династий данная золотая жила дала около 3,5 тысяч тонн золота.

Ко времени захвата Римом египтянам удалось произвести около 6 тысяч тонн золота. Бесчисленные богатства гробниц фараонов были разграблены практически целиком.

Во времена античности золотоносные породы Испании одним лишь римлянам принесли около 1,5 тысяч тонн золота. Рудники Австро-Венгрии еще в средние века давали по 6,5 тонн ежегодно. На монетах того времени можно встретить надписи по латыни «из золота Дуная» или «из золота Рейна» и т.д. В Скандинавии золото добывалось мало, всего по несколько килограмм ежегодно. На сегодня европейские запасы золота почти исчерпаны. Путешествие Колумба позволило открыть Колумбию, в которой долгие годы была самая крупная в мире добыча золота. В Бразилии, Австралии и других странах в XVIII -XIX вв. находили также довольно богатые золотоносные россыпи.

В России долгое время не было собственного золота. Мнения ученых расходятся в отношении первой российской добычи. Видимо, первое золото добыли из Нерчинских руд в1704 году, где оно было вместе с серебром. Из серебра с содержанием золота на Московском монетном дворе выплавляли дорогой металл. Таким образом с 1743 по 1744 годы из серебряных монет было получено 2820 золотых червонцев с «Елизаветой». Данный метод был трудоемким и долгим, за более чем 50 лет удалось добыть таким методом менее 1 т золота. Есть слух, что знаменитые Демидовы в 1745 тайно выплавили 6 кг золота на собственных алтайских рудниках. В 1746 г. рудники перешли в собственность семьи царя.

На Урале в 1745 году был открыт первый прииск рудного золота. Это позволило начать промышленную добычу металла. За XVIII век в России было добыто около всего 5 т золота, а вот за XIX век уже в 400 раз больше. Открытое в 1840-х Енисейское месторождение вывело Россию на 1-е место по золотодобыче среди стран всего мира. К концу XIX в в России добывали около 40 т золота в год. До 1917 года по официальным данным было добыто примерно 2754 т, а по оценкам - более 3000 т.

Издавна из золота делали монеты. До конца Первой мировой войны золото выступало мерилом всех мировых валют, а бумажные банкноты были лишь документами, удостоверяющими право собственности на золото и свободно обменивались на золото.

В 1792 г унция золота в США стоила 19,3$, а в 1834 г стоимость изменилась до 20,67$. Это вызвано недостаточными золотыми запасами страны. После первой мировой войны, во время депрессии в 1934 г за унцию золота брали 35 долларов. В 1944 г на после принятия Бреттон-Вудского соглашения, в результате которого основной валютой стал доллар США, а золото превратилось в резервную валюту.

Экономические волны нестабильности США вынудили увеличить стоимость золота до 38$ за унцию в 1971 г, а затем до 42,22$ в 1973. В 1976 г было вступило в силу решение об устранении привязки валют к золоту, об установлении плавающих курсов. Таким образом, золото перестало быть валютой, а доллар стал резервной валютой.

В результате всех этих изменений золото стало объектом инвестирования. В 1974 г. Цена на золото повысилась до 195$ за унцию, в 1978 – 200$ за унцию, а к 1980 составила целых 850$ за унцию, что долго оставалось рекордом. В последствии цена подала до 1987 г, в котором составила 500$ за унцию.Цена на золото особенно быстро упала в 96-99 гг., с 420 на 260 $ за 1 унцию.

Чем было связано данное падение доподлинно не известно. Но нестабильность американской и мировой экономики стала основанием для последующего роста стоимости золота. Уже к 2004 году стоимость унции золота достигла 450 $. Но уже в 2009 году стоимость унции золота перешагнула отметку в 1000$. В форме инвестиций золото выступает в виде монет или в виде слитков.

Нахождение в природе

В земной кроме золота содержится очень мало, всего по массе около 4,3·10 -7 %. В среднем в тонне горных пород содержится 4 миллиграмма золота. Золото представляет собой один из самых редких металлов на земле. На нашей планете золота в три раза меньше чем редкого палладия, в пятнадцать раз меньше серебра, в триста раз меньше вольфрама, в шестьсот раз меньше урана и в десять тысяч раз меньше мели. Если предположить, что все земное золото было бы рассеяно равномерно по планете, как в морской воде, то добыча металла стала бы невозможной. Но золото имеет свойство активно мигрировать, к примеру, с подземными водами, с растворенным кислородом. В последствии таких миграционных процессов содержание золота в некоторых метах значительно увеличивается: кварцевые золотоносные жилы, золотоносный песок.

Золото может быть рудным и рассыпным. Рудное золото имеет вид мелких золотинок (0,0001 – 1 мм) вкрапленных в кварц. В данном виде металл встречается в кварцевых породах в виде тонких включений, иногда в виде мощных жил, которые пронизывают сульфидные руды - медный колчедан CuFeS 2 , серный колчедан FeS 2 , сурьмяный блеск Sb 2 S 3 и другие. Другой формой природного золота являются его очень редкие минералы, в составе которых золото находится в форме химических соединений (наиболее часто – с теллуром, с ним золото образует кристаллы серебристо-белого цвета, реже они имеют желтый оттенок): монтбрейит Au 2 Te 3 , калаверит AuTe 2 , мутманнит (Ag,Au)Te (представленные скобки указывают на то, что данные элементы могут присутствовать в минерале в различных пропорциях), сильванит (Ag,Au) 2 Te 4 , креннерит (Ag,Au)Te 2 , монтбрейит (Au,Sb) 2 Te 3 , ауростибит AuSb 2 , петцит Ag 3 AuTe 2 , аурикуприд Cu 3 Au, аурантимонат AuSbO 3 , фишессерит Ag 3 AuSe 2 , тетрааурикуприд AuCu, нагиагит Pb 5 Au(Te,Sb)4S 5–8 и другие.

Иногда золото может присутствовать в качестве примесей в разных сульфидных минералах, например таких, как пирит, халькопирит, сфалерит и других. Самые современные методы химического анализа дают возможность обнаружить присутствие даже ничтожно малых количество «аурума» в организмах животных и растений, в коньяках и винах, в морской воде и минеральных водах.

В процессе геологических изменений некоторая часть золота уносилась из местоположения первичного залегания и заново откладывалась в других местах вторичного залегания, в результате чего образовывалось так называемое рассыпное золото, представляющее собой продукт процесса разрушения фундаментальных месторождений, накапливающихся в долинах рек. Здесь крайне редко бывают случаи находок довольно крупных золотых самородков, которые зачастую имеют причудливую форму. Некоторые из этих месторождений образовались около 20-30 тысяч лет до нашей эры. Самое старое месторождение (по оценкам ученых ему примерно 3 миллиарда лет) на Земле одновременно является и самым богатым. Располагается оно в Южной Африке и простирается вдоль горной гряды Витватерсранд (что в переводе с голландского языка означает «Край белой воды»).

Самородное золото не является золотом химически чистым. В нем всегда, без исключения, есть некоторые примеси, часто даже в приличных количествах. Примеси серебра могут составлять от 2% до 50%, примеси меди обычно составляют до 20% смеси, в самородке могут содержаться железо, свинец, ртуть, висмут, теллур, металлы платиновой группы и другие. Природный сплав золота и серебра, в котором примерно 15-20% серебра и незначительная примесь меди, в античной Греции назвался электроном (у римлян звучало как «электрум»). Этому послужил его желтый цвет, по-гречески слово «elektor» означает солнце, светило, откуда и пошло греческой «elektron», т.е. янтарь.

Применение

В настоящее время, имеющееся в мире золото, распределено примерно так: 10 % — в промышленности, 45% у частных лиц (слитки и ювелирные изделия) и 45% - централизованные запасы (стандартные слитки химически чистого золота).

В 2005 г Рик Мунарриц задался вопросом: куда инвестировать выгоднее - в золото или в поисковую систему Google?. Тогда стоимость акции Google и унции золота была на бирже одинаковой. К концу 2008-го года торги по Google были закрыты на 307 долларпх за акцию, а по унции золота - 866 долларов.

Золото выступает важнейшим элементом глобальной финансовой системы, т.к. данный металл не подвергается коррозии, обладает многими сферами технического применения, а его запасы невелики. Золото почти не терялось во время исторических катаклизмов, оно лишь переплавлялось и накапливалось. На сегодняшний день банковские резервы золота в мире оцениваются в 32 тыс. тонн. К примеру, если все это золото сплавить воедино, получится куб, имеющий размер стороны всего 12 метров.

Еще в древности золото использовалось различными народами в качестве материала для изготовления денег. До сих пор самым хорошо сохранившимся памятником древности остаются золотые монеты. Но только к XIX веку золото окончательно утвердилось как монопольный денежный товар. Не зря период с 1817 до 1914 года называют «золотым веком». Вплоть до окончания Первой мировой войны золото продолжало оставаться мерилом всех существующих на то время валяют. Бумажные же купюры в то далекое время служили лишь документами, удостоверяющими право собственности на определенную часть золота, банкноты в свободном порядке обменивались на золото.

По своей механической прочности и химической стойкости золото уступает платиноидам, но оно незаменимо в качестве материала для изготовления электрических контактов. Именно поэтому гальванические покрытия золотым напылением разъёмов, контактных поверхностей, печатных плат, а также золотые проводники используются в микроэлектронике очень широко.

Золото используется как мишень в ядерных исследованиях, как покрытие зеркал, которые работают в инфракрасном дальнем диапазоне, как специальная оболочка в нейтронной бомбе.

Припои золота отлично смачивают разные металлические поверхности, применяются для пайки металлов. Изготовленные из мягких золотых сплавов тонкие прокладки используют в технике сверхвысокого вакуума.

Позолота металлов широко используется для защиты от коррозии. Хоть такое покрытие неблагородных металлов и имеет существенные недостатки, оно распространено еще и потому, что готовое изделие становится дорогим с виду, «золотым». Золото было зарегистрировано как пищевая добавка Е175.

Традиционно крупнейшим потребителем золота выступает ювелирная промышленность. Ювелирные предметы не выплавляют из чистого золота, их изготавливают из сплавов с золота с другими металлами, которые значительно превосходят золото по стойкости и прочности. Для этого служат такие сплавы, как Au-Ag-Cu, они могут содержать цинк, никель, кобальт, палладий. Стойкость таких сплавов к коррозии определяются, обычно, содержанием золота, а их механические свойства и цветовые оттенки - соотношением меди и серебра.

Значительные количества золота до недавнего времени потребляла стоматология: из сплавов золота и серебра, меди, никеля, платины, цинка изготовляют зубные протезы и коронки.

В состав отдельных медицинских препаратов входят соединения золота. Они используются при лечении ревматоидных артритов, туберкулёза, и др. При лечении злокачественных опухолей используют радиоактивное золото.

Производство

На данный момент самым крупным поставщиком мирового рынка золота выступает Южная Африка, в которой шахты достигли глубины уже в 4 км. Рудник Вааль-Рифс в ЮАР является самым крупным в мире. В процессе переработки 10 млн. т руды там извлекается около 85 т золота. В ЮАР ежедневно добывают около 2 т золота. В ЮАР производство золота является основным производством страны.

В последствии концентрирования золота в природе для добычи теоретически доступна лишь десятая часть. Добыча золота начиналась с самородков, которые ярко блестят и легко заметны. Но таких самородков очень мало, поэтому важнейшим способом с древнейших времен стало промывание песка.

Золото примерно в 8 раз тяжелее песка и 20 раз тяжелее воды, поэтому можно вымывать золото из песка при помощи струи воды. Древнейший способ вымывания отражен в древнегреческом мифе о золотом руне, т.е. крупинки золота после вымывания откладывались на бараньей шкуре. Золотые россыпи раньше довольно часто встречались в реках, веками подтачивающих золотоносные породы. Но уже к началу XX в таких местах почти не осталось, а основным источником добычи золота стали рудные залежи. На сегодняшний день добыча золота из руды стала механизированной, но, несмотря на это, процесс остается очень сложным и порой прячется глубоко под землей. В последнее время стали исходить из экономической эффективности при поиске месторождений. Обоснованно, что при содержании 2-3 г золота в 1 тонне руды, а если содержание составляет 10 г и больше, оно уже считается богатым. Среди всех затрат. используемых на геологоразведочные работы, затраты на поиски золотых руд занимают от 50 до 80%.

Существует старый ртутный способ добычи золота из руды. Основан он на том, что ртуть хорошо смачивает золото, не растворяя его, так же как и вода хорошо смачивает стекло, не растворяя его. Размолотую золотоносную руду встряхивали в бочках, а на их дне находилась ртуть. Частички золота прилипали к ртути, смачиваясь ей отовсюду. Т.к. цвет золотых частиц при этом исчезает, кажется, что золото «растворилось». После ртуть отделяли от породы и нагревали. Летучая ртуть убиралась, оставалось золото в неизменном виде. Недостатки: ртуть обладает высокой ядовитостью, неполнота выделения золота (мелкие крупицы).

Есть и более современный способ - выщелачивание цианидом натрия, когда даже мелкие крупинки переводятся в водорастворимые соединения. Из водного раствора извлекается золото, к примеру, извлекают при помощи цинкового порошка: 2Na + Zn = Na + 2Au. Процесс позволяет извлечь остатки золота из заброшенных разработок, превращая их в совершенно новое месторождение. Есть и способ подземного выщелачивания, при котором раствор цианида закачивается в скважины, по трещинам он проникает внутрь породы и растворяет золото, а после раствор выкачивают с других скважин. Цианид будет переводить в раствор с золотом, и другие металлы, которые образуют цианидные комплексы.

Другим бедным но постоянным источником добычи золота являются промежуточные продукты медного, уранового, свинцово-цинкового и др. производств. Золото часто соседствует с др. металлами. При рафинировании меди, благородные металлы после растворения анода скапливаются под анодом в шламе. Данный шлам является важным источником получения золота, которое добывается тем больше, чем масштабнее производство основных металлов.

Вторичное золото получают из бракованных или отработавших изделий электроники. Важным источником вторичного золота (около 500 т в год) является золотой лом.

Наряду с мелкими крупицами иногда находят и крупные самородки, о которых пишут в газетах и говорят по радио и ТВ. Большая для крупных самородков была найдена на Урале. Самый крупный самородок - «Большой треугольник» с размерами 39 × 33 × 25,4 см и массой в 36,157 кг нашли на Южном Урале в 1842г. Он сейчас находится в Алмазном фонде. Крупнейший самородок в мире – «Плита Холтермана» имел размер 140 × 66 × 10 см и массу 285,76 кг состоял из золота и кварца. Из него выплавили 93,3 кг золота.

Физические свойства

Золото представляет собой кубический металл желтого цвета. Кусковое золото дает желтый отраженный цвет, золотая фольга особо тонкого изготовления на просвет может быть синей или зеленой, пары золота зеленовато-желтого цвета. Коллоидные растворы с содержанием золота имеют различную окраску, все зависит от степени дисперсности (к примеру, при попадании соединений золота на человеческую кожу образуется коллоид имеющий фиолетовую окраску).

Брутто-формула (по системе Хилла): Au. Формула в виде текста имеет вид: Au. Молекулярная масса золота составляет (в а.е.м.) 196,97. Температура плавления металла(в градусах по Цельсию)равна 1063,4, температура кипения (в градусах по Цельсию) составляет 2880. Растворимость золота (в г/100 г либо характеристика): в воде не растворимо; в ртути - 0,13 (при температуре 18°C); в этаноле не растворимо.

Содержание золота в составе земной коры равняется 0,0000005%. В природе встречается чаще всего в самородном виде (самый крупный в мире самородок весил 112 килограмм). Известны минералы золота по большей части теллуридной природы, например, калаверит, креинерит, ильванит, ауростибит, петцит. Среднее содержание золота месторождений эксплуатируемых на сегодняшний день составляет 0,001%. В воде мировых океанов содержание растворенного золота составляет 0,0000000005%. Если рассматривать живые организмы, то больше всего золота содержится в зернах, стеблях и листьях кукурузы.

Плотность золота как металла составляет 19,3 (при температуре 20°C, г/см3). Значение давления золотых паров (в мм.рт.ст.) составляет 0,01 (при температуре 1403°C), 0,1 (при температуре 1574°C), 10 (при температуре 2055°C) 100 (при температуре 2412°C)ю Показатель поверхностного натяжения металла (в мН/м)составляет 1120 (при температуре 1200°C). Удельная теплоемкость металла при сохранении постоянного давления (в Дж/г·K) составляет 0,132 (при температуре 0-100°C). Стандартная энтальпия образования золота ΔH (298 К, кДж/моль) равна 0 (т). Показатель стандартной энергии Гиббса образования ΔG (298 К, кДж/моль) составляет 0 (т). Значение стандартной энтропии образования S (298 К, Дж/моль·K) равно 47,4 (т). Стандартная мольная теплоемкость золота Cp (298 К, Дж/моль·K)составляет 25,4 (т). Показатель энтальпии плавления золота ΔHпл (кДж/моль) равен 12,55. Ну а Энтальпия кипения золота ΔHкип (кДж/моль) составляет 348,5.

Золото имеет очень высокую тягучесть, ковкость, а также тепло- и электропроводность. Золото очень хорошо сваривается и паяется. Золото практически полностью отражает инфракрасное излучение. Встречающееся в природе золото имеет всего один изотоп - Au-197. Показатель твердости золота по Моосу составляет 2,5. Чистое золото слишком мягко, оно не годится для каких-то изделий. Для повышения твердости к золоту всегда добавляются другие металлы, к примеру, медь или серебро.

Золото является одним из самых тяжелых металлов: плотность металла, как было сказано выше, составляет 19,3 г/см3. Большую массу, чем золото имеют лишь осмий, иридий, платина и рений. На одной выставке демонстрировали небольшой отполированный золотой кубик, размер которого немного больше 5 см, а объявление гласило, что тот человек, который сможет поднять кубик двумя пальцами руки, сможет забрать его с собой. При этом организаторы совершенно ничем не рисковали: ни один силач не поднял бы пальцами скользкий слиток, который весит несколько килограммов. Если золотыми слитками плотно заполнить комнату, площадь которой 20 кв.м и высота 3 м, масса золота составит 1150 тонн, что равняется весу тяжелого загруженного железнодорожного состава.

Химические свойства

Золото является относительно инертным металлом, в нормальных условиях золото не вступает в реакцию с большинством кислот, не образует оксидов, из-за чего и относится к благородным металлам, но в отличие от обычных металлов, которые легко разрушаются под действием окружающей среды. Было открыто, что царская водка растворяет золото, а это поколебало уверенность в инертности металла.

За тысячелетия химики провели много разных экспериментов с золотом, в результате оказалось, что золото не на столько инертно, как неспециалисты думают об этом. Но вот, сера и кислород (которые агрессивны по отношению почти ко всем металлам, особенно после нагревания), не действуют на золото при любой температуре. Исключение составляют лишь поверхностные атомы золота. При достижении 500-700°С атомы образуют тонкий, но сильно устойчивый оксид, который не разлагается в течение 12 ч при нагревании до 800°С. Например, Au 2 O 3 или AuO(OH). Данный оксидный слой был найден на поверхности самородного золота.

Золото не реагирует и с азотом, водородом, углеродом, фосфором, а галогены при нагревании реагируют с золотом, образуя AuBr 3 , AuF 3 , AuCl 3 , и AuI. Легко, даже в комнатной температуре проходит реакция с бромной и хлорной водой. С данными реактивами встречаются химики. Опасность для золотых колец в быту представляет йодная настойка, т.е. водно-спиртовый раствор йода и йодида калия: 2Au + I 2 + 2KI = 2K.

Срели стандартных потенциалов золото располагается правее водорода, именно поэтому оно не вступает в реакции с неокисляющими кислотами. Растворяется золото в нагретой селеновой кислоте:

2Au + 6H 2 SeO 4 = Au 2 (SeO 4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O,

В также в концентрированной соляной кислоте в процессе пропускания через раствор хлора:

2Au + 3Cl 2 + 2HCl = 2H

Если аккуратно упаривать получаемый раствор, ест ьвозможность получать кристаллы золотохлористоводородной кислоты HAuCl 4 ·3H 2 O.

После восстановления солей золота оловянным дихлоридом, образуется стойкий ярко-красный коллоидный раствор (т.е. "кассиев пурпур"). Некоторые оксиды золота (напр.,АuО 2 и Аu 2 O 3) можно получить лишь испаряя металл на высокой температуре в условии вакуума. Гидроксид Аu(ОН) 3 при действии особо сильных щелочей выпадает в осадок в виде раствора АuCl 3 . Соль Au(ОН) 3 с основанием - аурат - образуются при растворении его в сильных щелочах. Золото вступает в реакцию с водородом, образуя гидрид, при достижении давления 28 - 65*10 -8 Па и температуры более 3500°С. Сульфоаурат MeAuS образуется в реакции золота с гидросульфидом щелочных металлов в высокой температуре. Существуют сульфиды золота Au 2 S и Аu 2 S 3 , но они метастабильны, распадаются, выделяя металлическую фазу.

Золото легко растворяется царской водкой: Au + HNO 3 + 4HCl = H + NO + 2H 2 O. После выпаривания раствора выделяются кристаллы золотохлористоводородной кислоты HAuCl 4 ·3H 2 O. Еще арабский алхимик Гебер (9–10 вв.) Знал царскую водку, которая способна растворять золото. В серной кислоте золото может растворяться с окислителями: йодной кислотой, азотной кислотой, диоксидом марганца. В растворах цианидов с доступом кислорода золото растворяется, образуя очень прочные дицианоаураты: 4Au + 8NaCN + 2H 2 O + O 2 = 4Na + 4NaOH; данная реакция залегает в основе очень важного индустриального метода извлечения рудного золота.

Существуют органические соединения золота. Действием хлорида золота (III) с ароматическими соединениями получаются соединения, которые устойчивы к кислороду, воде и кислотам, к примеру: AuCl 3 + C 6 H 6 = C 6 H 5 AuCl 2 + HCl. Органические производные металла(I) стабильны лишь в присутствии лигандов, координационно связанных с золотом, у примеру, триэтилфосфин: CH 3 Au·P(C 2 H 5) 3 .

Содержание статьи

ЗОЛОТО – элемент группы IА периодической таблицы. Благодаря малой химической активности относится к так называемым благородным металлам. В природе представлен единственным стабильным нуклидом 197 Au. Искусственно получено более десяти радиоактивных изотопов золота, из которых самый долгоживущий – 195 Au с периодом полураспада 183 сут. С древнейших времен блеск золота сопоставлялся с блеском солнца (на латыни – sol), отсюда и русское «золото». Английское и немецкое слово gold, голландское goud, шведское и датское guld (отсюда, кстати, гульдены) в европейских языках связаны с индоевропейским корнем ghel и даже с греческим богом солнца Гелиосом. Латинское название золота aurum означает «желтое» и родственно с Авророй (Aurora) – утренней зарей.

У алхимиков золото считалось «царем металлов», его символом было лучезарное солнце, а символом серебра – луна (при этом отношение цены золота и серебра в Древнем Египте соответствовало отношению солнечного года к лунному месяцу).

Золото в природе.

Золота в земной коре очень мало: всего 4,3·10 –7 % по массе, т.е., в среднем, лишь 4 мг в тонне горных пород, это один из самых редких элементов: его втрое меньше редкого металла палладия, в 15 раз меньше серебра , в 300 раз меньше вольфрама , в 600 раз меньше урана, в 10 тысяч раз меньше меди . Если бы все золото было равномерно рассеяно – как в морской воде – его добыча была бы невозможна (см . ГАБЕР). Однако золото способно активно мигрировать, например, с подземными водами, в которых растворен кислород. В результате различных миграционных процессов золото концентрируется в месторождениях – в кварцевых золотоносных жилах, в золотоносном песке.

Различают рудное и россыпное золото. Рудное золото встречается в виде вкрапленных в кварц мелких (от 0,0001 до 1 мм) золотинок, в таком виде оно встречается в кварцевых породах в форме тонких включений или более мощных жил, пронизывающих сульфидные руды – серный колчедан FeS 2 , медный колчедан CuFeS 2 , сурьмяный блеск Sb 2 S 3 и др. Другая форма рудного золота – его довольно редкие минералы, в которых золото находится в виде химических соединений (чаще всего – с теллуром, с которым образует серебристо-белые кристаллы, иногда с желтым оттенком): калаверит AuTe 2 , монтбрейит Au 2 Te 3 , мутманнит (Ag,Au)Te (скобки указывают, что эти элементы могут содержаться в минерале в разных пропорциях), креннерит (Ag,Au)Te 2 , сильванит (Ag,Au) 2 Te4, монтбрейит (Au,Sb) 2 Te 3 , петцит Ag 3 AuTe 2 , ауростибит AuSb 2 , аурантимонат AuSbO 3 , аурикуприд Cu 3 Au, нагиагит Pb 5 Au(Te,Sb) 4 S 5–8 , тетрааурикуприд AuCu, фишессерит Ag 3 AuSe 2 и другие.

Часть золота в процессах геологических изменений уносилась из мест первичного залегания и вновь откладывалась в местах вторичного залегания, так образовалось россыпное золото – продукт разрушения коренных месторождений, которые накапливались в долинах рек. В нем изредка находят большие самородки, порой причудливой формы. Некоторые такие месторождения образовались 20 – 30 тысяч лет назад. Самое же богатое на Земле месторождение, которое тянется вдоль горной гряды Витватерсранд (в переводе с голландского «Край белой воды») в Южной Африке, очень старое – ему около 3 млрд. лет.

Самородное золото – не химически чистое золото, в нем всегда есть примеси, иногда – в значительном количестве: серебро (от 2 до 50%), медь (до 20%), железо, ртуть, металлы платиновой группы, висмут, свинец, теллур и другие. Природный сплав золота с серебром, содержащий 15 – 30% серебра и немного меди, древние греки называли электроном (римляне – электрумом) за его желтый цвет: по-гречески elektor – лучезарное светило, солнце, отсюда и греч. elektron – янтарь.

Сравнительно высокая концентрация золота найдена в воде горячих источников. Так, в Новой Зеландии отложения золота были обнаружены в трубах электростанции, работающей на гидротермальных водах. Мигрируя с почвенными водами, золото попадает и в растения, некоторые из них (хвощи, кукуруза) способны собирать золото. Зола хвощей в золотоносных районах может содержать до 0,065% драгоценного металла. Собирать золото могут и некоторые бактерии, осаждая его из разбавленных растворов.

Физические свойства.

Золото – один из самых тяжелых металлов: его плотность 19,3 г/см 3 . Тяжелее золота только осмий, иридий, платина и рений. На одной из выставок демонстрировался небольшой полированный золотой кубик размером чуть больше 5 см, причем объявление гласило, что тот, кто сможет поднять его двумя пальцами одной руки, может унести его с собой. Организаторы ничем не рисковали: никакой силач не смог бы поднять таким образом скользкий слиток, весящий несколько килограммов. Если плотно заполнить золотыми слитками комнату площадью 20 кв.м и высотой 3 м, их масса составит 1150 т – вес тяжело груженного железнодорожного состава.

«Чистое золото отражает желтый свет, а в виде очень тонких листов (листовое золото), в которые оно способно выковываться и вытягиваться, просвечивает синевато-зеленым цветом... При нагревании даже в горнах золото дает пары, отчего пламя, проходящее над ним, окрашивается в зеленоватый цвет» (Д.И.Менделеев . Основы химии ).

Желтый цвет имеет химически чистое золото, однако примеси могут окрашивать его в другие цвета – от белого до зеленого. Червонный (красный) цвет придает золоту, например, медь при определенном ее содержании в сплаве. Так, в изданной в 1905 энциклопедии под редакцией Ю.Н.Южакова сказано: «Червонное золото – сплав золота с медью в отношении 9:1, употребляется для чеканки монет». О том же говорит и словарь В.И.Даля : «Красное золото – с медным сплавом; белое золото – с серебряным сплавом».

Золото – сравнительно легкоплавкий металл, плавится при 1064° С, кипит при 2880° С, по теплопроводности и электропроводности занимает третье место (после серебра и меди). Твердость золота по 10-балльной шкале Мооса составляет всего 2,5, чистое золото слишком мягкое и не годится ни для каких изделий. Для твердости к нему всегда добавляют другие металлы, например, серебро или медь (см . ЗОЛОТЫЕ ИЗДЕЛИЯ).

Золото легко сплавляется со многими металлами, которые могут входить в кристаллическую структуру золота, не нарушая ее, а просто замещая атомы золота. В таком случае образуются твердые растворы. Природные твердые растворы с золотом могут образовывать серебро, медь, платина, палладий, родий, иридий, ряд других металлов, размеры атомов которых такие же, как у золота (радиус 0,14 нм) или очень мало от него отличаются. Твердые природные растворы Au–Ag иногда содержат до 10% ртути (например, в месторождении Золотая гора на Урале). В присутствии примеси железа (некоторые находки в Якутии содержат до 4,45% Fe) минерал становится магнитным.

Химические свойства.

За прошедшие столетия химики (а до них алхимики) провели с золотом огромное количество различных экспериментов, и оказалось, что золото вовсе не так инертно, как об этом думают неспециалисты. Правда, сера и кислород (агрессивные по отношению к большинству металлов, особенно при нагревании), на золото не действуют ни при какой температуре. Исключение – атомы золота на поверхности. При 500–700° С они образуют чрезвычайно тонкий, но очень устойчивый оксид, не разлагающийся в течение 12 часов при нагреве до 800° С. Это может быть Au 2 O 3 или AuO(OH). Такой оксидный слой найден на поверхности крупинок самородного золота.

Не реагирует золото и с водородом, азотом, фосфором, углеродом, а галогены с золотом при нагревании реагируют с образованием AuF 3 , AuCl 3 , AuBr 3 и AuI. Особенно легко, уже при комнатной температуре идет реакция с хлорной и бромной водой. С этими реактивами встречаются только химики. В быту опасность для золотых колец представляет иодная настойка – водно-спиртовый раствор иода и иодида калия: 2Au + I 2 + 2KI ® 2K.

Щелочи и большинство минеральных кислот на золото не действуют. Но смесь концентрированных азотной и соляной кислот («царская водка») легко растворяет золото: Au + HNO 3 + 4HCl ® H + NO + 2H 2 O. После осторожного выпаривания раствора выделяются желтые кристаллы комплексной золотохлористоводородной кислоты HAuCl 4 ·3H 2 O. Царскую водку, способную растворять золото, знал еще арабский алхимик Гебер, живший в 9–10 вв. Менее известно, что золото растворяется в горячей концентрированной селеновой кислоте: 2Au + 6H 2 SeO4 ® Au 2 (SeO4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O. В концентрированной серной кислоте золото растворяется в присутствии окислителей: иодной кислоты, азотной кислоты, диоксида марганца. В водных растворах цианидов при доступе кислорода золото растворяется с образованием очень прочных дицианоауратов: 4Au + 8NaCN + 2H 2 O + O 2 ® 4Na + 4NaOH; эта реакция лежит в основе важного промышленного способа извлечения золота из руд. Действуют на золото и расплавы из смеси щелочей и нитратов щелочных металлов: 2Au + 2NaOH + 3NaNO 3 ® 2Na + 2Na 2 O, пероксиды натрия или бария: 2Au + 3BaO 2 ® Ba 2 + 3BaO, водные или эфирные растворы высших хлоридов марганца, кобальта и никеля: 3Au + 3MnCl 4 ® 2AuCl 3 + 3MnCl 2 , тионилхлорид: 2Au + 4SOCl 2 ® 2AuCl 3 + 2SO 2 + S 2 Cl 2 , некоторые другие реагенты. Итак, золото далеко не так «благородно», как это принято считать.

Интересны свойства мелкораздробленного золота. При восстановлении золота из сильно разбавленных растворов оно не выпадает в осадок, а образует интенсивно окрашенные коллоидные растворы – гидрозоли, которые могут быть пурпурно-красными, синими, фиолетовыми, коричневыми и даже черными. Так, при добавлении к 0,0075%-ному раствору H восстановителя (например, 0,005%-ного раствора солянокислого гидразина) образуется прозрачный голубой золь золота, а если к 0,0025%-ному раствору H добавить 0,005%-ный раствор карбоната калия, а затем по каплям при нагревании добавить раствор танина, то образуется красный прозрачный золь. Таким образом, в зависимости от степени дисперсности окраска золота меняется от голубой (грубодисперсный золь) до красной (тонкодисперсный золь). При размере частиц золя 40 нм максимум его оптического поглощения приходится на 510–520 нм (раствор красный), а при увеличении размера частиц до 86 нм максимум сдвигается до 620–630 нм (раствор голубой). Реакция восстановления с образованием коллоидных частиц используется в аналитической химии для обнаружения малых количеств золота.

При восстановлении растворов соединений золота хлоридом олова(II) в слабокислых растворах образуется интенсивно окрашенный темно-пурпурный раствор так называемого кассиевого золотого пурпура (он назван так по имени Андреаса Кассия, стекловара из Гамбурга, жившего в 17 в.). Это очень чувствительная реакция. Когда золотой золь теряет устойчивость (коагулирует), образуется черный осадок, т.к. что именно такой цвет имеет порошок любого металла в тонкодисперсном состоянии. Кассиев пурпур, введенный в расплавленную стеклянную массу, дает великолепно окрашенное рубиновое стекло, количество затрачиваемого при этом золота ничтожно. Кассиев пурпур применяется и для живописи по стеклу и фарфору, давая при прокаливания различные оттенки – от слаборозового до ярко-красного.

Известны и органические соединения золота. Так, действием хлорида золота(III) на ароматические соединения получают соединения, устойчивые к воде, кислороду и кислотам, например: AuCl 3 + C 6 H 6 ® C 6 H 5 AuCl 2 + HCl. Органические производные золота(I) стабильны только в присутствии координационно связанных с золотом лигандов, например, триэтилфосфина: CH 3 Au·P(C 2 H 5) 3 .

Добыча золота: технология.

В результате природного концентрирования примерно лишь 0,1% всего золота, содержащегося в земной коре, доступна, хотя бы теоретически, для добычи, однако благодаря тому, что золото встречается в самородном виде, ярко блестит и легко заметно, оно стало первым металлом, с которым познакомился человек. Но природные самородки редки, поэтому самый древний способ добычи редкого металла, основанный на большой плотности золота, – промывание золотоносных песков. «Добыча... промывного золота требует только механических средств, а потому немудрено, что золото известно было даже дикарям и в самые древние исторические времена» (Д.И.Менделеев. Основы химии ).

«Дикари» встряхивали золотоносный песок в потоке воды на наклонном лотке, при этом более легкий песок смывается, а золотые крупинки остаются на лотке. Такой способ применяли старатели и в новейшее время. Золото почти в 20 раз тяжелее воды и примерно в 8 раз тяжелее песка, поэтому крупинки золота можно струей воды отделить от песка или от измельченной пустой породы. Старинный способ промывки с помощью бараньих шкур, на которых отлагались золотые крупинки, отражен в древнегреческом мифе о золотом руне. Самородки и россыпи золота часто находили по течению рек, которые тысячелетиями размывали золотоносные породы. В древние времена золото добывали только из россыпей, и сейчас там, где они остались, золотоносный песок вычерпывают со дна рек и озер и обогащают на драгах – огромных сооружениях размером с многоэтажный дом, способных перерабатывать миллионы тонн золотоносной породы в год. Но богатых золотых россыпей почти не осталось, и уже в начале 20 в. 90% всего золота добывали из руд. Сейчас многие золотые россыпи практически исчерпаны, поэтому добывают, в основном, рудное золото, правда, теперь добыча рудного золота во многом механизирована, но остается трудным производством, часто спрятанным глубоко под землей. В последние десятилетия постоянно росла доля более рентабельных открытых разработок. Месторождение экономически выгодно разрабатывать, если в тонне руды содержится всего 2–3 г золота, а при содержании более 10 г/т оно считается богатым. Существенно, что затраты на поиск и разведку новых золотых месторождений составляют от 50 до 80% всех затрат на геологоразведочные работы.

Старый (так называемый ртутный) способ извлечения золота из руды – амальгамирование основан на том, что ртуть хорошо смачивает (но практически не растворяет) золото – как вода смачивает (но не растворяет) стекло. Тонко размолотую золотоносную породу встряхивали в бочках, на дне которых находилась ртуть. При этом частички золота прилипали к жидкому металлу, смачиваясь ртутью со всех сторон. Поскольку при этом цвет золотых частиц исчезает, может показаться, что золото «растворилось». Затем ртуть отделяли от пустой породы и сильно нагревали. Летучая ртуть отгонялась, а золото оставалось в неизменном виде. Недостатки этого метода – высокая ядовитость ртути и неполнота выделения золота: самые мелкие его частицы смачиваются ртутью плохо.

В романе А.Н.Толстого Гиперболоид инженера Гарина герой надеется разбогатеть, найдя в глубинах земного шара «золотой слой» из жидкого «ртутного золота», содержащего «девяносто процентов червонного золота». Его предполагалось «черпать прямо с поверхности» и по трубопроводам перекачивать в печи, где должны были получить чистое золото, испаряя ртуть. На самом деле истинная растворимость золота в ртути очень мала и составляет всего 0,126% при 20° С. При длительном выдерживании золота в ртути идет химическая реакция с образованием твердых при комнатной температуре интерметаллических соединений состава AuHg 2 , Au 2 Hg и Au 3 Hg, а при высоком содержании золота возможно также образование его твердых растворов с ртутью. Ни химические соединения, ни твердые растворы золота и ртути нельзя ни «черпать с поверхности», ни пропускать по «ртутопроводу», как предполагал делать Гарин.

Более современный способ добычи золота из бедных руд – выщелачивание цианидом натрия, при котором даже самые мелкие крупинки переводят в водорастворимые цианистые соединения. Затем из водного раствора извлекают золото, например, извлекая его с помощью цинкового порошка: 2Na + Zn ® Na + 2Au. Выщелачивание позволяет извлекать остатки золота из отвалов заброшенных разработок, фактически превращая их в новое месторождение. Перспективен и метод подземного выщелачивания: раствор цианида закачивают в скважины, он по трещинам проникает внутрь породы, где растворяет золото, после чего раствор выкачивают через другие скважины. Конечно, цианид будет переводить в раствор не только золото, но и другие металлы, образующие устойчивые цианидные комплексы.

Другой, довольно бедный, но постоянный источник золота, – промежуточные продукты свинцово-цинкового, медного, уранового и некоторых других производств. Оно основано на том, что золото нередко соседствует с другими металлами. В полиметаллических рудах золото часто содержится в виде небольшой примеси, и процесс их переработки стараются вести так, чтобы попутно извлекать и золото, если это оказывается рентабельным. Так, при электролитической очистке (рафинировании) меди, когда ее «перегоняют» с анода на катод, благородные металлы при растворении анода не переходят в раствор, а скапливаются под анодом в виде ила (шлама). Этот шлам – важный источник получения золота, которого добывают тем больше, чем более масштабно производство основных металлов. Например, в США это один из основных источников золота.

Так называемое вторичное золото получают из огромной массы отработавших или бракованных изделий электроники. Их прямо в нераспакованных ящиках бросают в расплавленную медь; дерево моментально сгорает, алюминий, железо, олово, другие неблагородные металлы переходят в оксиды, всплывают на поверхность расплава и удаляются, а медь после достаточного обогащения благородными металлами направляют на рафинирование. Важный источник вторичного золота (до 500 т) в год – золотой лом.

И лишь теоретический интерес представляют ядерные реакции, с помощью которых из неблагородных металлов можно получить «алхимическое золото». Примером может служить гипотетическая реакция 209 Bi + 32 S ® 197 Au + 44 Ca, а также наблюдавшаяся реакция захвата одного «своего» электрона из К-оболочки (К-захват) атомом одного из радиоактивных изотопов ртути: 197 Hg + e ® 197 Au.

Добыча золота: мировое производство.

Самые старые из известных историкам золотых приисков находились в Египте. Есть данные о добыче золота и изготовлении из него различных изделий еще в пятом тысячелетии до н.э. – в каменном веке. Скалы с золотоносными кварцевыми жилами раскаляли в огне, а затем обливали холодной водой. Растрескавшуюся породу измельчали – дробили, толкли в ступах, мололи и подвергали промывке. Древние египтяне добывали золото в Аравийско-Нубийской золотоносной провинции, расположенной между Нилом и Красным морем. За много веков, на протяжении царствования 30 династий она дала его огромное количество – порядка 3500 тонн. Так, только при фараоне , ежегодная добыча доходила до 50 т. Одно время для добывания золота там затрачивалось меньше труда, чем для других металлов, и золото стоило дешевле серебра, но уже в древности это богатейшее месторождение было полностью истощено. Всего египтяне ко времени захвата Римом в 30 добыли около 6000 т золота. Огромные золотые богатства, находившиеся в погребениях фараонов, были почти все разграблены еще в древности.

В античные времена только из золотоносных пород Испании древние римляне добыли более 1500 тонн золота. И еще в середине 19 в. рудники Австро-Венгрии давали до 6,5 т золота в год, на некоторых золотых монетах того времени красуются надписи на латыни «Из золота Дуная», «Из золота Изара», «Из золота Инна» (притоки Дуная), «Из золота Рейна». Добыча в Финляндии исчислялась десятками килограммов в год. Сейчас золотые россыпи в долинах европейских рек практически полностью исчерпаны. После плаваний Колумба названная в его честь Колумбия длительное время занимала ведущее место в мире по добыче золота. Очень богатые золотоносные россыпи находили в 18–19 в. в Бразилии, США, Австралии, других странах.

В России своего золота долго не было. О начале его добычи мнения исследователей расходятся. По-видимому, первое отечественное золото было добыто в 1704 из Нерчинских руд вместе с серебром. В последующие десятилетия на Московском монетном дворе золото выделяли из серебра, которое содержало немного золота в виде примеси (около 0,4%). Так, в 1743–1744 «из золота, обретающегося в серебре, выплавленном на Нерчинских заводах», было изготовлено 2820 червонцев с изображением Елизаветы Петровны. Количество добытого золота было ничтожным: с 1719 по 1799 таким способом получили с огромными трудностями химического разделения всего 830 кг золота. По некоторым сведениям, небольшие количества золота (в 1745 – 6 кг) выплавили, причем тайно, на своих алтайских медных рудниках знаменитые Демидовы. С 1746 все эти рудники перешли в собственность царской семьи.

В 1745 на Урале было найдено коренное рудное золото, и в 1747 начал работать первый отечественный золотой рудник, названный впоследствии Первоначальным. За весь 18 в. в России было добыто всего лишь около 5 т золота, но уже в следующем столетии – в 400 раз больше. Открытие (в 1840-е) Енисейского месторождения вывело в те годы Россию на первое место в мире по добыче золота, но еще до этого местные охотники-эвенки делали из золотых самородков пули для охоты. В концу 19 в. Россия добывала в год около 40 т золота, из них 93% – россыпного. Всего же в России до 1917 было добыто по официальным данным 2754 т золота, но по оценкам специалистов – около 3000 т, причем максимум пришелся на 1913 (49 т), когда золотой запас достиг 1684.

Войны и революция привели к резкому спаду добычи золота. Так, в 1917 еще было добыто 28 т, а через три года – только 2,5 т, причем резко уменьшился и золотой запас – до 317 т (300 т вывезли в Германию по условиям Брестского мира, сотни тонн ушли с белой армией через Дальний Восток). Положение значительно улучшилось к концу 1920-х, после открытия в Восточной Сибири огромных запасов золота в бассейне реки Алдан в Якутии и на Колыме. В 1928 добыча золота достигла уже 28 т и продолжала неуклонно расти, достигнув в 302 т в 1990. После распада СССР Россия лишилась среднеазиатского золота, в том числе, крупнейшего месторождения в Узбекистане (оно стабильно давало около 60 т золота в год). В 1991 в России было добыто всего 168,1 т золота, причем добыча продолжала из года в год сокращаться, достигнув минимума в 1998 – 114,6 т. После этого она начала расти довольно быстрыми темпами: 1999 – 126,1 т, 2000 – 142,7 т, 2001 – 154,5 т, 2002 – 173,5 т, 2003 – 176,9 т. Основная часть добываемого золота уходит на экспорт, остальное идет в Гохран, в Центробанк, в промышленность (в том числе, в ювелирную). Добывают у нас золото в Магаданской, Читинской, Амурской областях, в Красноярском крае, в Якутии, на Чукотке.

Сейчас крупнейшим поставщиком золота на мировой рынок является Южная Африка, где шахты достигли уже 4-километровой глубины. В ЮАР находится самый большой в мире рудник Вааль-Рифс в Клексдорпе. При переработке 10 млн. тонн руды там извлекают примерно 80–90 тонн золота. Всего же в год в ЮАР добывают сотни тонн золота – около двух тонн ежедневно. Общие запасы золота в ЮАР оцениваются в 25 000 т. ЮАР – единственное государство, в котором золото – главный продукт производства, где золото добывают на 36 крупных рудниках, на которых трудятся сотни тысяч человек.

Однако золото, в отличие от нефти, не расходуется, а непрерывно накапливается, хотя в последние десятилетия и не так быстро (мировое производство достигло своего максимума в 1972). С другой стороны, разведанные его запасы ограничены, причем со временем разрабатываются все более бедные месторождения. Все это не может не отражаться (наряду с другими факторами) на цене золота. Цена же, в свою очередь, определяет рентабельность добычи. Падение цен на золото в последние два десятилетия 20 в. опасно приблизило продажную цену к себестоимости добычи, которая составляла к концу 20 в. около 220 долларов за тройскую унцию (31,1035 г) в США и 260 долларов в ЮАР (в ряде компаний – еще выше). Это привело к краху одних золотодобывающих компаний и снижению добычи другими. Так, если в 1970 в ЮАР было добыто 1004 т золота (пик добычи), то в 1975 – 713 т, в 1980 – 695 т, в 1985 – 673 т, в 2001 – только 399. А в Канаде и Австралии в период низких цен на золото его добыча даже дотировалась государством. В то же время при существенном повышении цены на золото разработка некоторых месторождений становится рентабельной. В ряде развивающихся стран себестоимость добычи оставалась сравнительно низкой (в Папуа – Новой Гвинее – 150 долларов за унцию), что позволяло им наращивать добычу. Годовое производство золота (в тоннах) в разные годы выглядела следующим образом:

Сколько же всего добыто золота? И сколько его еще осталось? Учет (часто не вполне достоверный, особенно если золото добывается старателями) ведется со времени открытия Америки в конце 15 в. После плаваний Колумба испанские завоеватели в течение нескольких десятилетий привозили в Европу золото в таких количествах, что оно обесценилось в 5–6 раз. В 19 в. весь мир был потрясен «золотыми лихорадками» после открытия богатых залежей в Калифорнии (1848), в Австралии (1851), на Клондайке и Юконе на Аляске (1896 – 1900). «На золоте» выросли крупнейшие города – Сан-Франциско, Сидней, Йоханнесбург, а богатейшее в мире месторождение в Южной Африке, открытое в 1886 и содержащее около 30 г/т золота, не вызвало наплыва старателей-одиночек из-за особенностей его геологического строения: извлекать золото из твердых пород там можно было только с помощью специальной техники и тяжелейшего труда бесправного негритянского населения (в начале 20 в. на рудники было доставлено даже несколько десятков тысяч китайских рабочих).

На сегодня больше всего золота добыто в ЮАР – около 50 тысяч тонн, в России и СССР – более 14 тысяч, в США – более 10 тысяч (из них только в Калифорнии – 3500 т), немногим меньше в Канаде и в Австралии. Очень много золота (счет идет на тысячи тонн) добыто в Колумбии, Зимбабве, Гане, Мексике, Бразилии. Далее идут Филиппины, Заир и Перу. И во всех этих странах в месторождениях осталось меньше, чем уже добыто. Однако не все страны давали официальные сведения. Так, в СССР любая информация о золоте была засекречена, и имеющиеся сведения являются оценкой.

Общие итоги добычи золота таковы. За первые 4400 лет – с 3900 до н.э. (додинастический архаичный Египет) до 500 (падение Римской империи) – 10 000 т. За следующие 1000 лет (средневековье) – еще 2500 т. С начала 16 в. до начала 19 в. (340 лет) – 4900 т. Основная же масса добыта за последние 200 лет, а всего – порядка 130 тысяч тонн, причем примерно две трети – в течение последнего столетия (из них половина – в Южной Африке). Однако эти огромные количества – лишь сотые доли процента от объема стали, выплавляемой в мире только за один год. Собранное в одном месте, все это золото образовало бы куб с ребром, равным 19 м, то есть высотой с пятиэтажный дом (тогда как руда и песок, из которого это золото извлечено, представляло бы гору высотой более 2,5 км). В то же время золото, добываемое сейчас во всем мире за один год, поместилось бы в комнате средних размеров (правда, никакой пол такого груза не выдержит). Если можно было бы раздать золото, добытое за всю историю человечества, поровну между жителями Земли, каждый получил бы чуть больше 20 г, но такая операция невозможна даже теоретически: десятки тысяч тонн безвозвратно потеряны в результате истирания, захоронения в кладах, пошли на морское дно. Имеющееся же золото распределено так: около 10% в промышленных изделиях, остальное – приблизительно поровну между централизованными запасами (в основном, в виде стандартных слитков химически чистого золота), частными лицами и ювелирными изделиями.

Добыча золота: золотые самородки.

Наряду с маленькими крупинками в золотоносных районах изредка находят большие куски золота – самородки, которые всегда привлекают к себе внимание не только старателей. О крупных самородках пишут газеты, сообщают информационные агентства всего мира. Некогда очень богаты самородками были уральские месторождения. На сегодня во всем мире найдено примерно 10 тысяч самородков массой более 10 кг, и из них около 2 тысяч – только на территории Миасского района Челябинской Самый крупный – «Большой треугольник» размером 39 × 33 × 25,4 см и массой 36 кг 15,7 г – был найден в 1842 на Южном Урале (Царево-Александровский прииск), сейчас он хранится в Алмазном фонде. Еще через полвека на Урале нашли самородок массой 20 кг. Такие самородки представляют значительный интерес для ученых. Особенно редки хорошо ограненные кристаллы природного золота – сверкающие октаэдры, кубы, ромбододекаэдры и их комбинации. Иногда самородное золото образует красиво ветвящиеся веточки – дендриты.

В начале 19 в. был издан указ, согласно которому все более или менее крупные самородки (массой более 10–20 г) должны были поступать в музей Петербургского высшего горного училища, но с Урала хлынул такой поток золота, что в 1825 минимальная масса была повышена до 409 г (1 фунт). Но даже таких крупных самородков набралось столько, что поступил приказ большую их часть (свыше четверти тонны) сдать на монетный двор. Сохранившиеся самородки, в их числе и «Большой треугольник», составили основу Алмазного фонда. Сейчас даже не очень крупные самородки вряд ли будут переплавлять, потому что они представляют коллекционную ценность и стоят намного больше содержащегося в них золота.

Крупные самородки (обычно каждый из них имеет свое название) находили в России не только на Урале. В конце 19 в. в Иркутской области был найден самородок массой 22,6 кг, а в середине 20 в. на приисках вблизи населенных пунктов Бодайбо и Артемовский нашли несколько десятков крупных самородков массой до 10 кг и более. Очень богата самородками оказалась Колыма, где множество приисков. Уже во второй половине 20 в. там были найдены два самородка массой по 14 кг и сотни более мелких. Находили и продолжают находить большие самородки также в Якутии, в Хабаровском крае, на Алтае.

Среди зарубежных стран крупными самородками прославилась Австралия, где в середине 19 в. нашли несколько самородков массой 50 кг и более. Один из них, массой 70,9 кг (69,2 кг чистого золота) буквально валялся на дороге: в 1869 об него сломал колесо проезжавший по проселочной дороге экипаж. В Австралии в 1872 был найден и крупнейший в мире самородок – «Плита Холтермана» размером 140 × 66 × 10 см и массой 285,76 кг из золота, тесно сросшегося с кварцем, но для науки этот уникальный экземпляр был потерян: из него выплавили все золото, которого оказалось 93,3 кг. В конце 20 в. очень крупные самородки неожиданно нашли в Бразилии. А мелких самородков там находят в сумме более 10 тонн в год.

О более крупных самородках сохранились только сообщения древних авторов, которые трудно проверить. Так, аль Бируни в своей Минералогии упоминает найденный якобы в Афганистане самородок массой 2,5 тонны. По другим сведениям, на территории современной Чехии в 752 был найден самородок массой около 960 кг.

Применение золота.

Сейчас золото – прежде всего валютный металл, выполняющий функцию всеобщего эквивалента денег (см . ЗОЛОТО И ЭКОНОМИКА). Много золота оседает в банковских хранилища, еще больше используется для изготовления ювелирных изделий: на них расходуется более 70% слиткового металла. Ювелирная промышленность потребляет в год золота больше, чем его добывается: в 1990-е – 2300–2700 тонн ежегодно. При этом промышленно развитые страны потребляют только треть золота, а развивающиеся – 60%. Крупнейший потребитель золота – население Индии: в 2000 индийцы купили 1855 тонн драгоценного металла. Конечно, следует при этом учитывать и огромное население этой страны. Затем идут США (400–450 т в год), Саудовская Аравия (190–220 т), Китай и Турция (около 200 т); более 100 т в год потребляют страны Персидского залива, Южная Корея, Египет, Пакистан, Индонезия.

Золото расходуется также на изготовление монет и медалей, зубных протезов, коррозионноустойчивых деталей химических аппаратов, неокисляющихся электрических контактов, термопар, для нанесения защитных покрытий, изготовления специальных сортов стекла. Золото применяется при изготовлении деталей реактивных двигателей, ракет, ядерных реакторов, тепло- и светоотражающих покрытий космических аппаратов. В качестве катализатора золото (в виде контактной сетки) используется для окисления синильной кислоты до циановой, из которой получают полимеры и другие продукты. Сульфид цинка, активированный золотом, под воздействием пучка электронов светится зеленым цветом, что используется при изготовлении катодолюминофоров.

Применяется золото и в медицине. В 1583 французский алхимик, придворный врач и хирург Давид де Плани-Кампи опубликовал Трактат об истинном, непревзойденном, великом и универсальном лекарстве древних, или же о питьевом золоте, несравненной сокровищнице неисчерпаемых богатств . В нем он, ссылаясь на своих предшественников, в основном, арабских алхимиков, описывал целебные свойства так называемого питьевого золота, приписывая ему самые чудодейственные свойства. Уповал на aurum potabile (питьевое золото) и знаменитый врач-алхимик 16 в. Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм, более известный под именем Парацельса. Это и было золото в буквальном смысле этого слова, только очень мелко раздробленное – коллоидный раствор золота красного цвета. О питьевом золоте упоминают и китайские книги по медицине, датированные I в. до н.э. Китайские врачи подразумевали под этим названием «эликсир жизни» – напиток, дарующий молодость, здоровье и силу. Сейчас установлено, что золото, как и серебро, обладает бактерицидными свойствами.

В конце 19 в. немецкий микробиолог Роберт Кох обнаружил, что тетрацианоаурат(III) калия K прекращает рост туберкулезных бактерий. В 20 веке препараты золота, например, тиосульфатный комплекс санокризин Na 3 ·2H 2 O, начали применять для лечения туберкулеза, артрита, как противовоспалительное средство. Сейчас для лечения ревматоидного артрита применяют препарат кризанол, содержащий 33,5% золота в виде ауротиопропанолсульфоната кальция (AuSCH 2 CH(OH)CH 2 SO 3) 2 Ca, и ауранофин, также содержащий связь Au–S и координационной связанный с атомом золота триэтилфосфин:

R–S–Au ¬ P(C 2 H 5) 3 , где R – полностью ацетилированный остаток глюкозы. Предполагается, что препараты золота влияют на иммунные процессы в организме. В радиотерапии используют радионуклид 198Au с периодом полураспада около 3 суток.

Высокая плотность золота иногда приводит к его необычному применению. В начале 1990-х на киностудии Центрнаучфильм снимался научно-популярный фильм о золоте. Автор сценария и оператор Евгений Георгиевич Покровский в поиске интересных сюжетов побывал в Алмазном фонде в Московском Кремле, там его внимание привлек находящийся в витрине шар из золота. Сотрудник фонда сказал, что шар этот весит два пуда и сделан он по заказу Д.И.Менделеева. Однако с какой целью изготовлен шар, он сказать не мог. Пришлось кинооператору обратиться за помощью к консультанту.

Выяснилось, что Положением Государственного совета Российской Империи 8 июня 1863 в Петербурге было учреждено Депо образцовых мер и весов. В 1892 министр финансов С.Ю.Витте предложил Д.И.Менделееву занять пост ученого хранителя мер и весов в Депо. Менделеев принял предложение и энергично взялся за новое для него дело. Вскоре Депо было преобразовано в Главную палату мер и весов; Менделеев оставался ее управляющим в течение последних 15 лет своей жизни. За эти годы им были выполнены важные исследования в области метрологии – отрасли физики, задачей которой является создание эталонов физических единиц и разработка методик точных измерений. Под руководством Менделеева были изготовлены российские эталоны метра, литра, килограмма, а также старых мер – фунта, аршина и др. Целью Менделеева был переход страны на метрическую систему мер, что было осуществлено лишь в 1918.

Для проведения в Палате точных измерений ускорения свободного падения на широте Петербурга нужно было с высокой точностью измерить период колебаний маятника известной длины, поскольку длина маятника, период его колебаний и ускорение силы тяжести связаны простым соотношением. Но точно оно выполняется только для идеального (математического) маятника, у которого размах колебаний небольшой, нить невесома, груз – точечный, а сопротивление воздуха отсутствует. Чтобы реальный маятник был близок к идеальному, он должен быть изготовлен из тяжелого материала и подвешен на длинной тонкой нити. Вот Менделеев и решил в качестве груза для маятника использовать тяжелое золото. По его заказу был изготовлен массивный полированный (для уменьшения сопротивления воздуха) золотой шар. При массе 2 пуда (32 кг) его радиус был равен всего 7,3 см. Поскольку в здании Палаты не было высоких залов, Менделеев, чтобы удлинить нить подвеса, приказал пробить перекрытия на нескольких этажах, да еще выкопать яму в подвале. С помощью такого маятника можно было измерить ускорение силы тяжести с высокой точностью.

Илья Леенсон

Литература:

Соболевский В. Благородные металлы. Золото . М., Знание, 1970
Бусев А.И., Иванов В.М. Аналитическая химия золота . М., Наука, 1973
Максимов М.М. Очерк о золоте . М., Недра, 1977
Малышев В.М. Золото . М., Металлургия, 1979
Паддефет Р. Химия золота . М., Мир, 1982
Потемкин С.В. Благородный 79-й . М., Недра, 1988

Выдающийся физик Исаак Ньютон, помимо своих работ в области теоретической физики, несколько десятков лет занимался алхимией. Более того, он был полностью уверен в ее возможностях и поэтому с другим физиком Робертом Бойлем внес на рассмотрение британского парламента интересный законопроект. В нем говорилось о запрете разглашения превращения металлов, например, того, как сделать золото из свинца, потому что это могло привести к падению цен на золото.

Философский камень и другие опыты алхимиков

В начале прошлого века в гробнице города Фив был найден папирус. В нем содержалось 111 рецептов, среди которых были и методы получения золота и серебра. Однако большинство из этих рецептов все же относились к методам создания подделок или покрытию ими другого металла. Тем не менее такой документ показывает, насколько уже тогда алхимия была распространена и захватывала умы жаждущих легкой наживы.

Исаак Ньютон

Произойдя от греков и египтян, она постепенно захватывала всю Европу. В Средневековье занимались алхимией не только некоторые ученые, но и особы наивысших государственных и церковных чинов. Практически при каждом императорском дворе трудились свои алхимики, намереваясь получить золото, чем улучшить состояние казны. Получить золото, по их мнению, возможно, нужно лишь каким-то образом найти или создать философский камень.

Записи алхимиков того времени были туманны и трудно понимаемы. Вот, например, рецепт Луллия по получению такого камня.

Предлагалось взять меркурий философов и обжигать его до получения зеленого льва, а потом и красного. Его уже нужно было нагреть на песчаной бане вместе с кислым спиртом винограда. Полученную от выпаривания камедь необходимо было перегнать с помощью перегонного снаряда. В самом перегонном снаряде после этого останется истинный дракон, который растереть на камне и прикоснуться раскаленным углем. После чего опять перегнать, вследствие получается жгучая вода и кровь - это и есть эликсир.

Позже такой рецепт был расшифрован. Оказалось, что меркурий, - это свинец, зеленый лев - его окись, красный - сурик, а черный дракон - порошок свинца с углем. Получилась обычная химическая реакция - перегонка уксусно-свинцовой соли. Таким образом, получились продукты, способные восстанавливать золото из растворов его солей.

Алхимия процветала и в середине XVII века. Тогда было сложно сказать, с каким веществом алхимики имели дело, а высокопоставленными лицами такие увлечения поддерживались, что и стимулировало развитие. Многие короли и императоры и сами были алхимиками и, кстати сказать, многие проведенные ими превращения - не совсем обман. Просто, скорее всего, в исходном веществе уже содержалось золото в том или ином виде.

Со временем число людей, веривших в алхимию, становилось все меньше. Это было вызвано тем, что алхимики объявили философский камень средством от всех болезней. И когда это не оправдывалось на практике, люди начинали сомневаться в алхимии.

Однако некоторые превращения металлов тогда еще объяснить не могли. Опыты многих в итоге давали золото. Это было связано с тем, что некоторые из природных руд содержат в себе какое-то количество золота изначально. И путем разных химических реакций его удавалось очистить.

В 1709 году известный алхимик Гобмерг получил золото, расплавляя серебро с сурьмяной рудой. Золота на выходе оказалось совсем немного, но он был уверен, что нашел секрет превращения металлов. По прошествии времени, когда смогли провести точный анализ руды, оказалось, что определенный процент золота там содержался с самого начала.

В 1783 аптекарь Каппель смог превратить в золото серебро при помощи мышьяка. Секрет его опыта оказался подобным: золото содержалось в мышьяковистой руде.

Ядерные превращения.

После открытия атома и реакций по его превращению получением золота занялись физики-ядерщики. И в 1935 году физик Демпстеру изучал масс-спектографические данные золота и пришел к выводу, что существует только один стабильный изотоп этого металла, с массовым числом 197. Это означало, что нужно искать такую ядерную реакцию, которая даст на выходе именно этот изотоп.

В 1940 году многие лаборатории начали изучать этот вопрос более подробно. Они проводили опыты по бомбардировке быстрыми нейтронами соседних с золотом элементов в таблице Менделеева, платины и ртути. Через год американские физики Шерр и Бэйнбридж доложили об успешных результатах: бомбардируя атомы ртути быстрыми нейтронами, они получили золото.

Но изотопы имели массовые числа 198, 199 и 200. Таким образом, они не совсем добились результата, золото получили, но оно существовало короткий промежуток времени. Следовательно, современные приверженцы алхимии не имели повода ликовать, а эксперименты необходимо было продолжать.

Из опытов Шерра и Бейнбриджа сделали вывод, что изотопы золота были получены из атомов ртути с соответствующими атомными числами. И такое предположение казалось оправданным. Вероятность осуществления ядерной реакции определяется эффективным сечением захвата ядра по отношению к частице, которая его бомбардирует.

Таким образом, было показано, что атомы ртути с массовыми числами 196 и 199 имеют больше всего шансов превратиться в золото. И после проведения реакции они действительно его получили. 100 грамм ртути превратили в 35 мкг золота. В 1950 году французский журнал «Атомы» написал, что цена такого золота получилась намного выше рыночной из-за дороговизны ядерных превращений. Поэтому популярности оно не обрело.

Получение золота-197 (его стабильного изотопа) можно было бы теоретически осуществить путем превращений определенных изотопов соседних элементов. Согласно карте нуклидов, золото-197 можно получить из ртути с таким же массовым числом. А также можно было бы получить из таллия-201, если бы этот элемент имел альфа-распад, чего нет.

Остается изотоп ртути-197, которого в природе не существует. Его бы можно было получить из таллия-197 или свинца-197. Это была бы единственная возможная реакция превращения в свинец. Но тут возникает новая загвоздка. Дело в том, что такого изотопа нет, его нужно сначала также создать путем ядерных превращений.

Таким образом, чисто теоретически получить из свинца золото возможно. А на практике его можно получить превращениями ртути. Но такой процесс имеет слишком высокую стоимость, что делает полученный металл «бесценным».