ข้อความเกี่ยวกับธาตุเคมีทองคำ ทองคำเป็นองค์ประกอบทางเคมี: ลักษณะที่สมบูรณ์
ทองคำ พร้อมด้วยเงินและโลหะกลุ่มแพลตตินัมอีกหกชนิด เรียกว่าโลหะมีตระกูลหรือมีค่า คำจำกัดความเหล่านี้หมายถึงอะไร? ทองคำไม่ค่อยเต็มใจที่จะรวมเข้ากับองค์ประกอบทางเคมีที่ไม่ใช่โลหะ ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดคือการมีปฏิสัมพันธ์กับออกซิเจน เพราะโลหะฐานในกรณีนี้จะถูกออกซิไดซ์ แต่ทองคำยังคงรูปลักษณ์และโครงสร้างของมันไว้ ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้โลหะสีเหลืองจึงได้รับคำจำกัดความของ "ผู้สูงศักดิ์" ความหายากของทองคำในธรรมชาติ ความทนทาน และความสวยงามทำให้ได้รับสถานะเป็นโลหะมีค่าเช่นกัน คุณสมบัติหลักของทองคำคืออะไร?
ลักษณะของคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะ
ทองคำเป็นหนึ่งในมากที่สุด โลหะหนักที่มนุษย์รู้จัก โลหะอยู่ในกลุ่ม 11 ของตารางที่ตั้งชื่อตาม ดิ. เมนเดเลเยฟ. ปัจจุบันทราบไอโซโทปขององค์ประกอบ 37 ไอโซโทป ซึ่งมีเพียงไอโซโทปเดียวเท่านั้นที่สามารถพบได้ในธรรมชาติ - Au197
ทองเหมือน องค์ประกอบทางเคมีรู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ คำอธิบายลักษณะที่ปรากฏของโลหะและคุณสมบัติของมันเป็นที่สนใจของนักวิทยาศาสตร์หลายคนจากยุคต่างๆ ของประวัติศาสตร์มนุษย์ ทองเป็นโลหะชนิดเดียวที่มีสีเหลืองสวยงามในตอนแรก ในรูปแบบที่บริสุทธิ์ สีของโลหะมีค่าจะสว่างและอบอุ่นซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับดวงอาทิตย์ตลอดหลายศตวรรษที่ผ่านมา
ความหนาแน่นของทองคำคือ 19.32 g/cm3 มีเพียงแพลตตินัม ออสเมียม รีเนียม และอิริเดียมเท่านั้นที่มีความหนาแน่นมากกว่า ลองนึกภาพลูกบาศก์สีทองที่มีขอบ 1 เมตร - น้ำหนักของมันจะอยู่ที่ 19.32 ตัน น้ำหนักของเหล็กก้อนเดียวกันจะน้อยกว่าสามเท่า - ประมาณ 7,880 กิโลกรัม
ทองคำละลายที่อุณหภูมิ 1,064.43°C - เมื่อได้รับความร้อนเพิ่มเติม ก็เริ่มระเหย จุดเดือดอยู่ที่ 2947°C เมื่อหลอมเหลว สีของโลหะจะเปลี่ยนจากสีเหลืองเป็นสีเขียวซีด
ความแข็งของทองคำในระดับ Mohs อยู่ที่ 2.5-3.0 เท่านั้น ในรูปแบบบริสุทธิ์โลหะจะมีความอ่อน นั่นคือสาเหตุที่โลหะมีค่าไม่ค่อยถูกนำมาใช้ในรูปแบบบริสุทธิ์: เพื่อเพิ่มความแข็งจึงถูกผสมกับองค์ประกอบอื่น ๆ - เงิน, ทองแดง, แพลเลเดียม หลายๆ คนในขณะที่ดูวิดีโอประวัติศาสตร์หรืออ่านหนังสือ สังเกตเห็นว่าฮีโร่มักจะลองทองคำ “จนติดฟัน” การกระทำนี้ช่วยเปิดเผยการหลอกลวง: มีรอยฟันเหลืออยู่ในเหรียญทอง แต่เป็นไปไม่ได้ที่จะทิ้งรอยดังกล่าวไว้บนเหรียญปลอมเนื่องจากมีองค์ประกอบอื่น ๆ ในองค์ประกอบ
ทองคำถูกนำมาใช้ตลอดหลายศตวรรษในการทำ ผลิตภัณฑ์ต่างๆ– เครื่องประดับ จาน ตุ๊กตา การใช้โลหะดังกล่าวมีให้โดยสอง คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดโลหะ: ความอ่อนตัวและความเหนียว
โลหะสีเหลืองแตกต่างจากโลหะอื่นๆ ในเรื่องความอ่อนตัวที่ยิ่งใหญ่ที่สุด สามารถหลอมเป็นแผ่นบางๆ หนาได้ถึง 0.1 ไมครอน โดยไม่ต้องใช้ความร้อน แม้จะอยู่ในสถานะ "ม้วน" ทองคำก็ยังคงรักษาทั้งสีและคุณสมบัติหลักไว้ ตัวอย่างการใช้โลหะประเภทนี้คือ แผ่นทองคำเปลวสำหรับคลุมโดมโบสถ์ ความเหนียวและความเหนียวที่เพิ่มขึ้นของโลหะมีค่ายังใช้เพื่อประโยชน์ของอุตสาหกรรมด้วย: สายไฟที่บางที่สุดสำหรับไมโครวงจรถูกยืดจากทองคำ
คุณสมบัติทางกายภาพของทองคำทำให้โลหะมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในด้านไมโครอิเล็กทรอนิกส์ โลหะมีความต้านทานต่ำ นำความร้อนได้ดี และต้านทานต่อกระบวนการออกซิเดชั่น ความสามารถของโลหะมีค่าในการสะท้อนแสงอินฟราเรดนั้นถูกนำมาใช้ในการเคลือบอาคารสูง ในการผลิตกระจกสำหรับเรือ เครื่องบิน และเฮลิคอปเตอร์ และกระบังหน้าสำหรับหมวกนักบินอวกาศ
เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพ โลหะสีเหลืองจึงคล้อยตามได้ง่ายที่สุด ประเภทต่างๆการประมวลผลรวมถึงการขัดและการบัดกรี คุณสมบัติทั้งหมดเหล่านี้ ประกอบกับการผสมกับโลหะอื่นๆ ได้ง่าย ทำให้ทองคำเป็นผู้นำมาตั้งแต่สมัยโบราณในฐานะโลหะมีค่าหลักและวัตถุดิบสำหรับเครื่องประดับส่วนใหญ่
ลักษณะของคุณสมบัติทางเคมีของโลหะ
สัญลักษณ์ทางเคมีของโลหะสีเหลืองคือ Au ย่อมาจาก "aurum" ซึ่งเป็นภาษาลาตินที่แปลว่า "รุ่งอรุณที่ส่องสว่าง" ทองคำจัดเป็นสารเฉื่อย ภายใต้สภาวะมาตรฐาน จะไม่ทำปฏิกิริยากับสารธรรมชาติ ยกเว้นอะมัลกัม ซึ่งเป็นสารประกอบของทองคำและปรอท
คุณสมบัติทางเคมีทองคำป้องกันไม่ให้โลหะละลายในกรดและด่าง ซึ่งสามารถทำได้เฉพาะใน Aqua Regia ซึ่งเป็นส่วนผสมของไนโตรเจนและ กรดไฮโดรคลอริกและอยู่ในรูปแบบเข้มข้นเสมอ ในภาพถ่ายผลงานของนักเล่นแร่แปรธาตุในช่วงเวลาต่างๆ คุณจะเห็นได้ว่าปฏิกิริยานี้มาพร้อมกับภาพวาดสิงโตที่กลืนกินแผ่นสุริยะ
ทองคำสามารถละลายได้ในโบรมีนเหลวและสารละลายไซยาไนด์ที่เป็นน้ำ แต่ต้องมีออกซิเจนอยู่เสมอ โลหะจะค่อยๆ ละลายในน้ำคลอรีนและโบรมีนในสารละลายไอโอดีนในโพแทสเซียมไอโอไดด์ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความสามารถของทองคำในการทำปฏิกิริยากับสารประกอบอื่นๆ จะเพิ่มขึ้น โดยสามารถละลายได้ในกรดเซลินิก กรดในกรณีนี้จะต้องร้อนและมีความเข้มข้นสูง
คุณสมบัติของทองคำรวมถึงความเปราะบางของสารประกอบ ซึ่งสามารถคืนสภาพเป็นโลหะบริสุทธิ์ได้ง่ายมาก มัลกัมชนิดเดียวกันต้องได้รับความร้อนถึง 800°C
ที่บ้านแทบไม่มีสารใดที่ทำปฏิกิริยากับทองคำได้ แต่อย่าลืมว่าเครื่องประดับทั้งหมด เช่น โซ่ ต่างหู กำไล แหวน ไม่ได้ทำจากทองคำบริสุทธิ์ แต่เป็นโลหะผสมซึ่งมีโลหะอื่นอยู่ด้วย ดังนั้นจึงแนะนำให้ยกเว้นปฏิกิริยาระหว่างผลิตภัณฑ์ทองคำกับสารที่มีปรอท คลอรีน และไอโอดีน
คุณสมบัติทางเคมีของทองคำและมัน ลักษณะทางกายภาพเนื่องจากโลหะไม่ใช่คุณสมบัติเดียวที่มนุษย์ใช้อย่างแข็งขัน ทองมีอีกหลายอย่าง คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ไม่ใช่เพื่ออะไรเลยที่มีการใช้อย่างแข็งขันในยาแผนโบราณและยาพื้นบ้าน
ทองคำเพื่อการรักษาโรค
วิธีแรกของการบำบัดด้วยโลหะสีเหลืองตลอดจนคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีขั้นพื้นฐานนั้นสะท้อนให้เห็นในงานของนักวิทยาศาสตร์และนักเล่นแร่แปรธาตุโบราณ การศึกษาเรื่องทองคำยังดำเนินการในช่วงยุคกลาง การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในบริเวณนี้สืบเนื่องมาจนถึงทุกวันนี้ นักวิทยาศาสตร์ ประเทศต่างๆพยายามค้นหาวิธีใหม่ๆ ในการใช้โลหะมีค่าในการแพทย์และอุตสาหกรรม
แม้แต่ในสมัยโบราณ ทองคำยังถือเป็นยารักษาโรคต่างๆ มากมาย ซึ่งเป็นยาอายุวัฒนะที่แท้จริงของชีวิต บรรพบุรุษของเราเชื่อว่าหากทองคำมีอำนาจเหนือบุคคล ก็สามารถรักษาโรคได้: ขจัดความเจ็บปวด ให้ความแข็งแรงและกระปรี้กระเปร่า บรรเทาความเครียด กำจัดอาการของโรคที่เกิดขึ้นใหม่
คุณสมบัติการรักษาของทองคำ ได้แก่ :
- บรรเทาอาการอักเสบ;
- ปรับปรุงกระบวนการเผาผลาญในร่างกาย
- รักษาโรคภูมิแพ้;
- ผลประโยชน์ต่อระบบประสาท
- ช่วยกระตุ้นการทำงานของสมองและปรับปรุงความจำ
- เพิ่มความทนทานของร่างกายมนุษย์
เมื่อทำการรักษาด้วยทองคำคุณไม่จำเป็นต้องทำขั้นตอนพิเศษใด ๆ เพียงสวมเครื่องประดับที่ทำจากโลหะมีค่านี้ก็เพียงพอแล้ว หมอโบราณเชื่อว่าทองคำจะทำให้อายุยืนยาว
สรรพคุณทางยาหลักของทองคำมักใช้ในการแพทย์ทางเลือก เครื่องประดับทองเหมาะสำหรับผู้ที่มีปัญหาเกี่ยวกับหัวใจ มีปัญหาเกี่ยวกับตับ โรคผิวหนัง หรือปัญหาเกี่ยวกับผู้หญิง โลหะมีค่าสามารถฆ่าเชื้อไวรัสและจุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายได้ ดังนั้นจึงสามารถใช้เป็นวิธีการป้องกันเพิ่มเติมในช่วงฤดูไข้หวัดใหญ่ได้
คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของโลหะแสงอาทิตย์ช่วยให้หมอพื้นบ้านแนะนำให้สวมทองคำสำหรับ:
- การเติมพลังงานให้กับร่างกาย
- เพิ่มความมั่นใจในตนเอง
- การป้องกันจากตาชั่วร้ายและความเสียหาย
- รักษาอารมณ์ที่ดีและพักฟื้นอย่างรวดเร็ว
- ต่อสู้กับภาวะซึมเศร้าและความเครียดได้สำเร็จ
- การทำงานของสมองและความจำมีประสิทธิผล
การใช้ทองคำเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์อาจไม่เหมาะสำหรับทุกคน บางคนอาจมีปฏิกิริยาต่อโลหะเป็นรายบุคคล
ผู้ที่ชอบสวมเครื่องประดับขนาดใหญ่จำนวนมากที่ทำจากโลหะสีเหลืองจำเป็นต้องประเมินว่าเครื่องประดับดังกล่าวเป็นอันตรายต่อร่างกายหรือไม่ คุณสมบัติของทองคำที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อช่วยเหลือบุคคลอาจไม่มีประโยชน์เลยในบางกรณี หากคุณมีความไวต่อโลหะ การเจริญเติบโตของเส้นผมอาจลดลง อาจมีอาการซึมเศร้า หรือคุณอาจรู้สึกหนักใจ อารมณ์เสีย,ฟันผุเริ่มมีความผิดปกติเกิดขึ้น อวัยวะภายในหรือเพียงแค่ภูมิแพ้ผิวหนัง ในสถานการณ์เช่นนี้ จะต้องจำกัดการใช้เครื่องประดับทองอย่างเคร่งครัด
เล็กน้อยเกี่ยวกับความมหัศจรรย์ของทองคำ
ทองคำถือเป็นโลหะแสงอาทิตย์ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ทรงพลังและแข็งแกร่งมาก คุณสมบัติมหัศจรรย์ของทองคำในฐานะโลหะของดวงอาทิตย์ส่งผลต่อผู้แข็งแกร่งที่เด่นชัด สัญญาณของผู้ชาย. ตามราศี แนะนำให้สวมใส่โลหะมีค่าสำหรับราศีสิงห์ ราศีพฤษภ และราศีเมษ เป็นประจำ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความรู้สึกของคุณ คุณสามารถสวมใส่เครื่องประดับทองสำหรับราศีธนู กุมภ์ ราศีพิจิก ราศีเมถุน สำหรับราศีอื่นๆ ควรสวมทองคำเป็นครั้งคราว .
ทองคำนำมาซึ่งความมั่งคั่ง ลักษณะมหัศจรรย์ของโลหะเป็นพยานถึงการดึงดูดเงินใหม่เพื่อการบริจาคของบุคคลที่มีความกล้าหาญและความกล้าหาญที่จำเป็นในการบรรลุเป้าหมายทั้งหมดที่ตั้งไว้สำหรับตนเอง
เหรียญทองในรูปของดวงอาทิตย์ถือเป็นเครื่องรางของผู้ที่ทำงานใต้ดินมานานแล้ว ช่วยให้คุณรักษาจิตใจที่ดีฟื้นฟู ความแข็งแกร่งทางกายภาพและยังป้องกันการพังทลายและความโชคร้ายอื่นๆ เหรียญที่ทำจากโลหะมีค่า สวมใส่ในบริเวณช่องท้องแสงอาทิตย์ ทำหน้าที่ป้องกันมนต์สะกดแห่งความรัก
สำหรับผู้ที่ต้องการสัมผัสกับทองคำและคุณสมบัติอันมหัศจรรย์ของมันในฐานะโลหะ ไม่เพียงแต่จะต้องสวมใส่เครื่องประดับล้ำค่าเท่านั้น แต่ยังต้องเชื่อในผลของทองคำด้วย เมื่อเพิ่มความมั่นใจในตนเอง คุณจะสามารถบรรลุเป้าหมายและความฝันทั้งหมดของคุณที่ดูเหมือนจะไม่สามารถบรรลุได้เมื่อไม่นานมานี้
คุณสมบัติที่แตกต่างกันอย่างมากของทองคำ ทั้งทางกายภาพ เคมี และยา เป็นตัวกำหนดคุณค่าของทองคำในสังคมมนุษย์และความต้องการโลหะในนั้น โลกสมัยใหม่. ตลาดโลหะมีค่าประสบปัญหาการขาดแคลนมาหลายปีแล้ว โดยอุปทานต่ำกว่าอุปสงค์มาก ทองคำซึ่งเป็นการวิเคราะห์ทางเทคนิคซึ่งแสดงให้เห็นถึงยอดขายที่ลดลงนั้นมีราคาเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง แต่การผลิตโลหะยังคงลดลงทุกปี การชดเชยการขาดแคลนโลหะ ซึ่งเป็นที่ต้องการไม่เพียงแต่ในด้านการลงทุนและเครื่องประดับเท่านั้น แต่ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตภาคอุตสาหกรรมอีกด้วย โดยเกิดขึ้นจากการถลุงและนำโลหะสีเหลืองกลับมาใช้ใหม่เท่านั้น
ทองคำ (ทองคำอังกฤษ ทองคำฝรั่งเศสหรือเยอรมัน) เป็นหนึ่งในเจ็ดโลหะโบราณ เชื่อกันโดยทั่วไปว่าทองคำเป็นโลหะชนิดแรกที่มนุษย์คุ้นเคยกันดีในยุคหิน เนื่องจากมีการกระจายในสภาพดั้งเดิม คุณสมบัติพิเศษของทองคำ - ความหนัก, ความแวววาว, การไม่ออกซิเดชัน, ความอ่อนตัว, ความเหนียว - อธิบายว่าทำไมทองคำจึงเริ่มถูกนำมาใช้ตั้งแต่สมัยโบราณ โดยส่วนใหญ่สำหรับการผลิตเครื่องประดับและบางส่วนสำหรับอาวุธ นักโบราณคดีค้นพบวัตถุทองคำเพื่อวัตถุประสงค์ต่าง ๆ ในชั้นวัฒนธรรมย้อนหลังไปถึงสหัสวรรษที่ 4 และ 5 ก่อนคริสต์ศักราช เช่น สู่ยุคหินใหม่ ในสหัสวรรษที่สามและสองก่อนคริสต์ศักราช จ. ทองคำแพร่หลายไปแล้วในอียิปต์ เมโสโปเตเมีย อินเดีย จีน ตั้งแต่สมัยโบราณมันถูกเรียกว่าโลหะมีค่าสำหรับผู้คนในทวีปอเมริกาและยุโรป ทองคำที่ใช้ทำเครื่องประดับที่เก่าแก่ที่สุดนั้นไม่บริสุทธิ์เนื่องจากมีเงิน ทองแดง และโลหะอื่น ๆ ปนเปื้อนอยู่เป็นจำนวนมาก เฉพาะในศตวรรษที่หกเท่านั้น พ.ศ จ. ทองคำเกือบบริสุทธิ์ (99.8%) ปรากฏในอียิปต์ ในช่วงยุคของอาณาจักรกลาง การพัฒนาแหล่งสะสมทองคำของนูเบียเริ่มขึ้น (นูเบียหรือเอธิโอเปียในสมัยโบราณ) นี่คือที่มาของชื่อทองคำของอียิปต์โบราณ - นุบ ในเมโสโปเตเมีย การขุดทองได้ดำเนินการเป็นจำนวนมากในช่วงสหัสวรรษที่ 2 ก่อนคริสต์ศักราช จ. ชื่อของชาวบาบิโลนสำหรับทองคำ - hure - shu (hurasu) มีความคล้ายคลึงอย่างคลุมเครือกับคำภาษากรีกโบราณ (chrysos) ซึ่งพบได้ในอนุสรณ์สถานวรรณกรรมที่เก่าแก่ที่สุดทั้งหมด บางทีคำนี้อาจมาจากชื่อของพื้นที่ที่ทองคำสามารถเกิดขึ้นได้ ต่อมาคำอินเดียโบราณ ayas (ทองคำ) ถูกนำมาใช้ในภาษาอื่นเพื่อแสดงถึงทองแดงซึ่งอาจบ่งบอกถึงความชุกของทองคำปลอมในสมัยโบราณ ตั้งแต่สมัยโบราณ ทองคำถูกนำมาเปรียบเทียบกับดวงอาทิตย์ ซึ่งเรียกว่าโลหะสุริยะหรือเพียงแค่ดวงอาทิตย์ (โซล) ในวรรณคดีขนมผสมน้ำยาอียิปต์และในหมู่นักเล่นแร่แปรธาตุ สัญลักษณ์ของทองคำคือวงกลมที่มีจุดอยู่ตรงกลาง นั่นคือ เช่นเดียวกับสัญลักษณ์ของดวงอาทิตย์ บางครั้งในวรรณคดีเล่นแร่แปรธาตุกรีกมีสัญลักษณ์ในรูปของวงกลมที่มีรูปรังสีที่เกี่ยวข้อง
ทองคำซึ่งเป็นโลหะมีค่าที่สุดนั้นทำหน้าที่เป็นการแลกเปลี่ยนทางการค้ามายาวนาน ดังนั้นวิธีการผลิตโลหะผสมที่มีลักษณะคล้ายทองคำจากทองแดงจึงเกิดขึ้น วิธีการเหล่านี้ได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวางและแพร่หลายและเป็นพื้นฐานสำหรับการเกิดขึ้นของการเล่นแร่แปรธาตุ เป้าหมายหลักนักเล่นแร่แปรธาตุต้องหาทางเปลี่ยน (แปลงร่าง) โลหะพื้นฐานให้เป็นทองคำและเงิน นักเล่นแร่แปรธาตุชาวยุโรปได้พัฒนาทฤษฎีของทองคำที่ "สมบูรณ์แบบ" หรือแม้แต่ "สมบูรณ์แบบอย่างยิ่ง" ตามรอยของชาวอาหรับ ซึ่งการเติมโลหะพื้นฐานเข้าไปจะทำให้ทองคำกลายเป็นทองคำ ในวรรณคดีการเล่นแร่แปรธาตุ มีชื่อเรียกทองคำอยู่หลายชื่อ ซึ่งมักมีการเข้ารหัส ได้แก่ ซาราส, ไทรคอร์, เกลือ, ซัน, โซนีร์, ซีเคอร์, ผู้อาวุโส ฯลฯ บางส่วนมีต้นกำเนิดจากภาษาอาหรับ เช่น อัล-บะฮัก (จอย) ฮิตี (มูลแมว) , ras (หัว, หลักการ), su"a (รังสี), diya (แสง), alam (สันติภาพ)
ชื่อทองคำในภาษาละติน (อิทรุสกัน) คือ Aurum ซึ่งเป็น Ausom โบราณ แปลว่า "สีเหลือง" คำนี้เปรียบเทียบได้ดีกับแสงออโรร่าหรือออโซซาของโรมันโบราณ (รุ่งเช้า ประเทศตะวันออก, ทิศตะวันออก). ตามคำกล่าวของชโรเดอร์ คำนี้เป็นทองคำในหมู่ประชาชน ยุโรปกลางยังหมายถึงสีเหลือง: ในภาษาดั้งเดิมโบราณ - gulth, gelo, gelva, ในภาษาลิทัวเนีย - geltas, ในภาษาสลาฟ - ทอง, ในภาษาฟินแลนด์ - kulda ในบรรดาชนชาติไซบีเรียบางกลุ่มทองคำเรียกว่าอัลตุนในหมู่เปอร์เซียโบราณ - ซาราเนีย (หรือซาร์) ซึ่งเปรียบเทียบกับฮิราเนียอินเดียโบราณ (อย่างไรก็ตามบ่อยครั้งเกี่ยวข้องกับเงิน) และกรีกโบราณ (สวรรค์) ชื่ออาร์เมเนียสำหรับทองคำ - oski - โดดเด่น ทองคำสลาฟหรือทองคำที่ใช้กันมาตั้งแต่สมัยโบราณมีความเชื่อมโยงอย่างไม่ต้องสงสัย (ตรงกันข้ามกับชโรเดอร์) กับโซล (ดวงอาทิตย์) อินโด - ยูโรเปียนโบราณ) ซึ่งอาจในลักษณะเดียวกับทองคำของยุโรปกลาง (gelb) กับกรีก (ดวงอาทิตย์)
ชื่อทองคำที่หลากหลายดังกล่าวบ่งบอกถึงความคุ้นเคยอย่างกว้างขวางของชนเผ่าและชนเผ่าโบราณต่างๆ และจุดตัดของชื่อชนเผ่าต่างๆ ชื่ออนุพันธ์ของสารประกอบทองคำที่ใช้อยู่ในปัจจุบันมาจากภาษาละติน aurum, "ทองคำ" ของรัสเซีย และภาษากรีก
ทองคำได้สร้างความตื่นเต้นให้กับจิตใจของมนุษยชาติมาตั้งแต่สมัยนั้น อียิปต์โบราณ,เมโสโปเตเมีย อินโดจีน. เมื่อเวลาผ่านไป มูลค่าของมันเพิ่มขึ้นเท่านั้น และแนวโน้มการเติบโตยังคงดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้ โลหะนี้มีราคาอยู่เสมอเนื่องจากความขาดแคลน ความสวยงาม และคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของโลหะมีค่าก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน นับตั้งแต่มีการค้นพบเคมีในฐานะวิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์ก็สนใจสูตรทองคำซึ่งพวกเขารีบเร่งศึกษา
ดังนั้น ในตารางธาตุ ทองคำจึงมีหมายเลข 79 และเรียกว่า Aurum จึงมีชื่อย่อว่า Au องค์ประกอบนี้อยู่ในกลุ่มที่สิบเอ็ดของช่วงที่หก หมายเลขกลุ่มแสดงถึงลำดับของอะตอมในการเพิ่มประจุนิวเคลียร์ด้วยโครงสร้างอิเล็กตรอนชนิดเดียวกัน
ตารางคะแนน เมนเดเลเยฟ
กลุ่มนี้เรียกอีกอย่างว่ากลุ่มทองแดง ประกอบด้วย: ทองแดง เงิน ทอง และเรินต์เกเนียม (ยูเนียม) ยังไง กลุ่มใหญ่องค์ประกอบก็ยิ่งแสดงคุณสมบัติทางโลหะและการรีดิวซ์มากขึ้นเท่านั้น คาบนี้บ่งบอกถึงการครอบครองของเปลือกนอกโดยอิเล็กตรอน คุณสมบัตินี้ยังแสดงถึงคุณสมบัติที่เพิ่มขึ้นของโลหะอีกด้วย
สูตรทองคำค่ะ ในรูปแบบอิเล็กทรอนิกส์หน้าตาเป็นแบบนี้: 4f14 5d10 6s1. โลหะไม่มีสูตรทางเคมีเช่นนี้เพราะว่า องค์ประกอบทางเคมีทองคำเป็นเนื้อเดียวกัน กล่าวคือ มาจากอะตอมประเภทหนึ่ง แต่ทองคำได้รับมอบหมายหมายเลขทะเบียนระหว่างประเทศโดยเขียนดังนี้: CAS: 7440-57-5
ทองคำมีคุณสมบัติทางเคมีเช่นเดียวกับองค์ประกอบอื่นๆ ในตาราง โลหะส่วนใหญ่มักพบอยู่ในรูปของไอโซโทป 197 Au ความจุของโลหะมีค่าคือ +1 หรือ +3 เนื่องจากนักเล่นแร่แปรธาตุสนใจวิธีการสร้างทองคำเทียมมาโดยตลอด พวกเขาจึงศึกษาคุณสมบัติทั้งหมดอย่างละเอียด และพวกเขาก็สรุปได้ว่าโลหะนั้นไม่แข็งแรงและเฉื่อยอย่างที่คิดไว้
ก่อนการทดลองเหล่านี้ ทองคำก็มีคุณค่าเช่นกันเนื่องจากไม่สามารถสร้างความเสียหายด้วยสารเคมีใดๆ และไม่เปลี่ยนรูปลักษณ์เมื่อเวลาผ่านไป นอกจากนี้สารที่มีความเข้มข้นเช่นซัลเฟอร์และออกซิเจนจะไม่ส่งผลกระทบต่อทองคำเลย สารต่อไปนี้ไม่ทำปฏิกิริยาเช่นกัน: ไฮโดรเจน, ไนโตรเจน, ฟอสฟอรัส มีเพียงฮาโลเจนเท่านั้นที่เกิดสารประกอบกับโลหะมีค่า และทองคำดังกล่าวก็ปรากฏขึ้น สูตรเคมี AuCl3, AuBr3
อย่าสัมผัสทองคำด้วยสารละลายไอโอดีน-แอลกอฮอล์ ทองคำละลายในกรดกัดทอง - เป็นส่วนผสมของกรดไนตริกและกรดไฮโดรคลอริกซึ่งใช้ในการผลิตเพื่อการกลั่นนั่นคือการทำให้ทองคำบริสุทธิ์ Geber นักเล่นแร่แปรธาตุชาวอาหรับเป็นคนแรกที่เดาเกี่ยวกับวิธีการรักษานี้ ในระหว่างการดำเนินการนี้จะเกิดผลึกทองคำซึ่งจำเป็นต้องตกตะกอนเช่นโดยใช้คอปเปอร์ซัลเฟต
ทองคำแท่ง
ทองคำยังละลายในกรดซีลินิกที่ได้รับความร้อนอีกด้วย แต่ในกรดซัลฟิวริก กระบวนการจะเกิดขึ้นเมื่อมีสารออกซิไดซ์อยู่เท่านั้น เช่น แมงกานีสไดออกไซด์ กรดไนตริกหรือกรดคาบ ไดไซยาโนออเรตที่ได้จะถูกประมวลผลและได้ทองคำบริสุทธิ์จากแร่
และตรวจสอบความถูกต้องของโลหะโดยใช้กรดไนตริก เติมรีเอเจนต์ลงในถ้วย ตั้งไฟให้ร้อนบนเตาแล้วคนให้เข้ากันจนเดือด หากไม่มีปฏิกิริยาเกิดขึ้น โลหะจะคงอยู่กับที่และไม่ละลาย แสดงว่าเป็นของแท้
อนุภาคทองคำขนาดเล็กไม่ตกตะกอน แต่ก่อตัวเป็นสารที่เรียกว่าคอลลอยด์ อนุภาคลอยได้อย่างอิสระในความหนาของสารละลาย ทำให้เกิดความขุ่น คอลลอยด์สามารถทาสีทับได้ หากคุณเติมสารรีดิวซ์ไฮดราซีน สารละลายจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน
และส่วนผสมของคอลลอยด์ โพแทสเซียมคาร์บอเนต และแทนนินทำให้เกิดสีแดง ถ้าจะแก้. สีฟ้าเชื่อกันว่าอนุภาคมีขนาดใหญ่และมีความหยาบ สีแดงบ่งบอกว่าคอลลอยด์มีการกระจายตัวอย่างประณีต
ข้อดีหลักประการหนึ่งของทองคำค่ะ สภาพธรรมชาติและไม่ได้อยู่ในห้องปฏิบัติการก็คือโลหะมีค่าสามารถทนต่อการกัดกร่อนได้ ผลิตภัณฑ์ทองคำจะไม่เปลี่ยนรูปลักษณ์แม้จะผ่านไปสิบปี แต่จะเพิ่มราคาเท่านั้น คุณสมบัตินี้ทำให้สามารถเรียกทองคำว่าเป็นโลหะมีตระกูลได้
พารามิเตอร์ทางกายภาพของโลหะ
จากมุมมองทางฟิสิกส์ ทองคำยังมีข้อได้เปรียบเหนือโลหะอื่นๆ หลายประการ ทองคำบริสุทธิ์มีสีเหลืองสดใส หากผลิตภัณฑ์มีสีอ่อน ให้สอบถามว่าสีมัดรวมอะไรบ้าง การเติมทองแดงทำให้เกิดสีแดง สีเงิน หรือโลหะสีขาวอื่นๆ ในโลหะผสมทำให้เกิดทองคำขาว โดยธรรมชาติแล้ว ในเงินฝากทองคำ คุณสามารถเห็นโลหะมีค่าที่มีโทนสีเขียว ขึ้นอยู่กับปริมาณแร่ที่รวมอยู่ในองค์ประกอบ
ในด้านความแข็ง ทองถือเป็นโลหะอ่อน สเกลที่มีเกณฑ์ตั้งชื่อตาม Mohs และสสารที่แข็งที่สุดในโลกถือเป็นเพชร กำหนดให้เป็นเลข 10 สำหรับทองคำ เลขนี้คือ 2.5-3.0 เนื่องจากทองคำบริสุทธิ์สามารถตัดด้วยมีดหรือขูดขีดได้อย่างง่ายดาย เป็นเพราะเหตุนี้ผู้ค้าอัญมณีจึงไม่ต้องการทำเครื่องประดับจากความละเอียด 999 เนื่องจากมีอายุการใช้งานสั้นและผลิตภัณฑ์จะต้องได้รับการเคลือบด้วยชั้นป้องกันเพิ่มเติมที่ด้านบน
หากต้องการระบุความแข็งของโลหะในสนาม เพียงแค่เกามัน วัตถุมีคม. หากยังมีร่องรอยเหลืออยู่ แสดงว่าความแข็งนั้นต่ำกว่า 5 นี่เป็นวิธีตรวจสอบความถูกต้องของเหรียญในสมัยก่อนด้วย พวกเขาถูกกัด และหากยังมีร่องรอยอยู่บนเงิน นั่นหมายความว่าเหรียญนั้นเป็นของจริง
ทองสามารถแตกกระจายและสึกหรอได้ ดังนั้นเหรียญที่ทำจากโลหะมีค่าบริสุทธิ์จึงล้มเหลวอย่างรวดเร็วและไม่เหมาะสำหรับการค้า โลหะขัดเงาได้ง่ายและสามารถใช้เป็นตัวสะท้อนแสงได้
โลหะมีความอ่อนตัว ความเหนียว และความเหนียวสูง ต้องขอบคุณคุณสมบัติเหล่านี้ที่ทำให้เครื่องประดับและผลิตภัณฑ์รูปทรงต่างๆทำจากทองคำ ยังสามารถรีดแผ่นโลหะบาง ๆ ออกมาได้ ทองคำประเภทนี้เรียกว่าใบไม้และใช้เพื่อปกปิดไอคอนและของตกแต่งภายใน
โลหะถูกใช้เพื่อสร้างชิปขนาดเล็กมากในไมโครวงจร นอกจากนี้ นอกจากจะอ่อนตัวได้แล้ว ทองยังนำไฟฟ้าได้ดี และหน้าสัมผัสไม่หลุดออกจากกันเมื่อเวลาผ่านไป ทองคำสามารถละลายได้ที่อุณหภูมิ 1,063 องศาเซลเซียส และต้มที่อุณหภูมิ 2,947 องศาเซลเซียส ในระหว่างกระบวนการเหล่านี้ โลหะจะสูญเสียสีและเปลี่ยนเป็นสีเขียวซีด
คุณสมบัติของโลหะ ความหนาแน่น ช่วยให้นักขุดทอง ทองคำมีค่ามากกว่าน้ำถึง 19.3 เท่า ดังนั้นอนุภาคทองคำจะเกาะอยู่ที่ก้นน้ำที่ไหลอยู่ และยังง่ายต่อการล้างและขจัดสิ่งสกปรกอีกด้วย
การใช้ทองคำ
ด้วยคุณสมบัติและคุณสมบัติทั้งหมด โลหะจึงถูกนำมาใช้ในพื้นที่ต่างๆ เช่น:
- อิเล็กทรอนิกส์ (ชิป, ไมโครวงจร);
- ยา (ขาเทียม);
- การทำเครื่องประดับ (เครื่องประดับ);
- การผลิตชิ้นส่วนสำหรับห้องปฏิบัติการ
ในการผลิตทองคำสามารถกลั่นได้นั่นคือทำให้บริสุทธิ์จากสิ่งสกปรก ทำได้ทางเคมีหรือเคมีไฟฟ้าโดยใช้การชุบสังกะสี กระบวนการเหล่านี้สามารถทำซ้ำได้ที่บ้านหากมีรีเอเจนต์ทั้งหมด
นักเล่นแร่แปรธาตุมีความสนใจเป็นพิเศษในกระบวนการสร้างทองคำและองค์ประกอบของมัน คนเหล่านี้ฟักความคิดในการผลิตทองคำจากน้ำและสกัดในห้องปฏิบัติการ กระบวนการสร้างทองคำยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ ดังนั้นจึงไม่สามารถระบุเงื่อนไขทั้งหมดสำหรับการผลิตทองคำได้
ผลการวิจัยล่าสุด นักชีววิทยาจากแคนาดาได้ค้นพบแบคทีเรียที่มีชีวิตและสืบพันธุ์ในน้ำที่มีไอออนทองคำ ดังนั้นแบคทีเรียจึงผลิตสารที่เรียกว่าเดลฟีแบคติน สิ่งนี้จะช่วยตกตะกอนอนุภาคทองคำและก่อตัวเป็นนักเก็ต
แม้ว่าคุณสมบัติของทองคำจะได้รับการพิจารณามานานแล้ว แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่สามารถคลี่คลายกระบวนการที่โลหะนี้ปรากฏได้ ยังไม่มีผลการตรวจสอบ ดังนั้นโลหะมีค่าจึงยังคงมีมูลค่าเพิ่มขึ้น นักลงทุนจำนวนมากติดตามราคาในตลาดหลักทรัพย์
ไม่มีผู้ใดจะไม่เห็นทองคำในเครื่องประดับ โลหะสีเหลืองสดใสเป็นที่รู้จักของผู้คนมาหลายพันปีแล้ว อย่างไรก็ตาม โดยธรรมชาติแล้ว ทองคำมีหลายหน้า ขนาดของอนุภาคมีตั้งแต่ไมครอนถึงสิบเซนติเมตร และสีเนื่องจากสิ่งเจือปนก็ไม่ได้เป็นสีเหลืองเสมอไป มีแร่ธาตุหลายชนิดที่มีลักษณะคล้ายกับทองคำ มีเหตุผลว่าทำไมจึงมีสุภาษิตที่ว่า “สิ่งที่แวววาวไม่ใช่ทอง” หากต้องการค้นหาทองคำให้ประสบความสำเร็จ นำทางคุณค่าของมัน และไม่สับสนกับแร่ธาตุที่คล้ายคลึงกัน คุณจำเป็นต้องรู้คุณสมบัติของทองคำ สถานที่และวิธีที่พบได้ในธรรมชาติ
คุณสมบัติทางกายภาพของทองคำ
สีทองจะเป็นสีเหลืองสดใสหากไม่มีสิ่งเจือปน แต่ทองคำบริสุทธิ์ (และแม้จะไม่ใช่ทั้งหมด) ก็พบได้ในทองคำแท่งของธนาคารเกือบทั้งหมด ทองธรรมชาติและเครื่องประดับมักมีสิ่งเจือปน เช่น เงิน ทองแดง ฯลฯ ซึ่งจริงๆ แล้วเรามักจะต้องจัดการกับโลหะผสมของทองคำกับโลหะอื่นๆ อยู่เสมอ สีของทองคำธรรมชาติขึ้นอยู่กับขนาดของอนุภาค ตัวอย่างเช่น มีการอธิบายทองคำของเงินฝาก Baleyskoye ในภูมิภาค Chita ดังต่อไปนี้: “ทองคำมักพบในหลอดเลือดดำในรูปของอนุภาคเล็กๆ อนุภาคเหล่านี้บางครั้งสะสมตัว ทำให้เกิดมวลรวมหลวมๆ และกระจุกที่มองเห็นได้ ด้วยตาเปล่า. การปรากฏตัวของกระจุกเหล่านี้ทำให้ผู้สังเกตการณ์เห็นมันเป็นครั้งแรกจะจำทองคำในกระจุกนั้นไม่ได้ จุดเหล่านี้เป็นจุดสีเทาเขียวที่มีลักษณะไม่สวยงามมากโดยมีความมันวาวหมองหรือไม่มีความแวววาวเลย ทองชนิดนี้เรียกว่าทอง “เขียว” ที่พบได้น้อยกว่ามากคือสิ่งที่เรียกว่าทองคำ "สีเหลือง" ซึ่งมีลักษณะและองค์ประกอบแตกต่างจาก "สีเขียว" บ้าง อัตราส่วนของปริมาณ "สีเขียว" ต่อ "สีเหลือง" อยู่ที่ประมาณ 20:1
ในเครื่องประดับ บางครั้งทองคำเรียกว่าโลหะผสมซึ่งมีปริมาณทองคำตามจริงน้อยกว่า 40% โลหะผสมที่เรียกว่า "ทองคำขาว" เป็นโลหะผสมของทองคำและแพลเลเดียม แพลเลเดียมหนึ่งในสิบทำให้แท่งโลหะมีสีขาวเหมือนเหล็ก แพลตตินัมจะเปลี่ยนสีทองเป็นสีขาวเข้มกว่าแพลเลเดียม นิกเกิลยังช่วยให้ได้โลหะผสมทองคำอีกด้วย สีขาวด้วยโทนสีเหลืองอ่อนๆ เครื่องประดับเพชรทำจากทองคำขาว กรอบนี้สะท้อนความแวววาวของหินได้อย่างสมบูรณ์แบบและดูเหมือนว่าจะให้ความสว่างเพิ่มเติมอีกด้วย เมื่อเทียบกับทองคำสีเหลือง ทองคำขาวมีความทนทานต่อสภาพอากาศได้ดีกว่า ดังนั้นสีของโลหะผสมจึงขึ้นอยู่กับปริมาณและองค์ประกอบของสิ่งเจือปน (ตารางที่ 1)
ตารางที่ 1. สีทองขึ้นอยู่กับปริมาณและองค์ประกอบของสิ่งสกปรก
ส่วนแบ่งทองคำ % |
สัดส่วนของสิ่งสกปรก % |
ส่วนประกอบหลักของสิ่งสกปรก |
สีอัลลอยด์ |
100,0 |
สีเหลือง |
||
96,0 |
ทองแดง |
สีเหลือง |
|
ทองแดง |
สีแดง |
||
75,0 |
25,0 |
ทองแดง, เงิน, นิกเกิล; ทองแดงเงิน |
สีเหลือง |
นิกเกิล, สังกะสี, ทองแดง; แพลเลเดียม, เงิน, ทองแดง |
สีขาว |
||
50,0 - 58,0 |
42-50 |
ทองแดงเงิน |
สีแดง |
เงินทองแดง |
สีเหลือง |
||
เงินทองแดง |
สีเขียว |
||
37,5 |
62,5 |
ทองแดงเงิน |
สีแดง |
เงิน แพลเลเดียม ทองแดง |
สีชมพู |
ทองคำเป็นโลหะที่อ่อนมาก มีความแข็งอยู่ที่ 2.5-3.0 ในระดับความแข็ง 10 จุด (ระดับ Mohs) ในระดับนี้มากที่สุด แข็ง- เพชร ความแข็งของมันคือ 10 สารที่อ่อนที่สุดคือชอล์ก ความแข็งของมันคือ 1 ความแข็งของแก้วคือ 5 เหล็กที่ดีคือ 4.5 ในภาคสนาม ความแข็งจะถูกตรวจสอบโดยใช้มีดเป็นหลัก ส่วนปลายของมันถูกลากไปตามพื้นผิวของแร่ที่กำลังศึกษาอยู่ หากมีดเกิดรอยขีดข่วนแสดงว่ามีความแข็งน้อยกว่า 5 ทองคำซึ่งมีความแข็ง 2.5-3.0 ไม่เพียงเป็นรอยขีดข่วนได้ง่ายเท่านั้น แต่ยังสามารถตัดด้วยมีดที่มีแรงมากได้อีกด้วย คุณสามารถทิ้งรอยไว้ได้แม้ว่าคุณจะกัดฟันแรงก็ตาม พวกเขาเคยลองเหรียญทองคำ “จนติดฟัน” เป็นไปไม่ได้ที่จะทำเครื่องหมายด้วยฟันบนเหรียญทองแดงปลอม แต่บนเหรียญทองที่มีฟันที่แข็งแรงก็สามารถสร้างเครื่องหมายได้ การทดสอบความแข็งเป็นการทดสอบที่สำคัญในการแยกแยะทองคำจากโลหะหรือแร่ธาตุที่มีสีคล้ายกัน
สีทองขัดเงาได้ง่ายและสะท้อนแสงได้สูง สามารถทะลุแผ่นทองบางๆ ได้เป็นอย่างดี แสงอาทิตย์ในขณะที่ส่วนความร้อนจะสะท้อนออกมา ด้วยเหตุนี้ จึงมีการใช้ชั้นทองคำบางๆ สำหรับกระจกสีบนตึกระฟ้าสมัยใหม่ในสภาพอากาศร้อน ซึ่งจะช่วยประหยัดพลังงานที่จำเป็นในการรักษาความเย็นภายในอาคารดังกล่าวในช่วงที่อากาศร้อน เดือนฤดูร้อน. ชั้นทองคำบางๆ ที่คล้ายกันนี้ยังใช้ในหมวกกันน็อคของนักบินอวกาศเพื่อสะท้อนรังสีอินฟราเรดในระดับสูงในอวกาศ
ทองคำมีความสามารถพิเศษในการทำให้เป็นละออง ผลิตอนุภาคตามความยาวคลื่นของแสง ถูกพัดพาไปเป็นตันในรูปของฝุ่นขนาดเล็กในแม่น้ำ กระจายอยู่บนพื้น ผนัง และเฟอร์นิเจอร์ของห้องปฏิบัติการโลหะผสมทองคำ และหายไปจากการแลกเปลี่ยนของธนาคารเนื่องจาก ไปจนถึงการถลอกของเหรียญ ในระหว่างการหมุนเวียนทองคำ น้ำหนักเหรียญจะลดลง 0.01 ถึง 0.1% ต่อปี
ในคุณสมบัติพิเศษของทองคำ Suess นักธรณีวิทยาชาวออสเตรียผู้โด่งดัง มองเห็น "ความอดอยากของทองคำ" ที่ก่อตัวขึ้น และชี้ให้เห็นถึงความจำเป็นในการแก้ไขปัญหาการหมุนเวียนของทองคำอย่างระมัดระวังซึ่งเป็นพื้นฐานของเศรษฐกิจโลก บางทีความกลัวของ Suess อาจเกิดขึ้นก่อนเวลาอันควร แต่ความสำคัญของมันยังคงมีผลอยู่ แม้ว่าระดับของทองคำที่ใกล้จะหมดลงจะไม่เกิดขึ้นก็ตาม
ทองมีความเหนียว (ความเหนียว) และความยืดหยุ่นสูงมาก (หลอมให้มีความหนา 8∙10 -5 มม.) กล่าวคือ จากทองคำหนึ่งกรัมคุณจะได้แผ่นฟอยล์ที่มีพื้นที่สูงสุด 1 ม. 2 เนื่องจากมีความเหนียวสูง ทองจึงสามารถบด งอ บด อัด ขึ้นรูปทองได้ รูปร่างที่แตกต่างกันโดยไม่แตกออกเป็นชิ้นๆ ในความเป็นจริง โลหะสีเหลืองสามารถบดให้มีความโปร่งแสง บางเฉียบเหมือนแผ่นกระดาษ และยังคงสวยงามและเป็นมันเงาเหมือนเดิม การผลิตทองคำแผ่นบาง (ใบไม้) ทำให้สามารถคลุมโดมโบสถ์และตกแต่งห้องโถงในพระราชวังได้
จากทองคำหนึ่งกรัมคุณสามารถวาดลวดยาว 2,610 ม. ได้ เกลียวที่ได้นั้นบางมาก (เส้นผ่านศูนย์กลาง 2 ∙ 10 -6 มม.) ซึ่งจำเป็นสำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบันซึ่งคุณต้องสร้าง วงจรไฟฟ้าในชิปขนาดเล็กมาก เนื่องจากมีค่าการนำไฟฟ้าสูงและทนต่อการเกิดออกซิเดชัน ทองคำจึงมี ความต้องการสูงในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ในปัจจุบันนี้จึงไม่น่าแปลกใจที่จะพบทองคำในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ทีวี โทรศัพท์มือถือ เครื่องคิดเลข และยังไม่ต้องพูดถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนมากขึ้นอีกด้วย
ความอ่อนตัวของทองคำได้สูงเป็นอีกคุณสมบัติหนึ่งที่ช่วยให้คุณแยกแยะทองคำออกจากแร่ธาตุที่คล้ายคลึงกันได้ ตัวอย่างเช่น หากคุณวางอนุภาคทองคำลงบนหินแข็งแล้วทุบด้วยค้อน มันจะแบน และแร่ไพไรต์สีเหลืองจะแตกออกเป็นอนุภาคขนาดเล็ก
จุดหลอมเหลวของทองคำคือ 1,063° C จุดเดือดคือ 2947° C ทองคำหลอมเหลวมีสีเขียวอ่อน ไอระเหยของทองคำมีสีเขียวแกมเหลือง โลหะทั้งหมดที่เป็นส่วนหนึ่งของโลหะผสมกับทองคำจะมีจุดหลอมเหลวต่ำลง เมื่อทองคำและโลหะผสมถูกให้ความร้อนเหนือจุดหลอมเหลว ทองคำจะเริ่มระเหย และความผันผวนจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่สูงขึ้น ความผันผวนของทองคำยังเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อโลหะผสมประกอบด้วยโลหะอื่นที่มีคุณสมบัติระเหยได้ เช่น สังกะสี สารหนู พลวง เทลลูเรียม ปรอท เป็นต้น โลหะผสมในคุณสมบัติของพวกมันไม่เหมือนกับโลหะที่ใช้ก่อตัวขึ้นมา ตัวอย่างเช่น โลหะผสมของทองคำและเงินมีความแข็งมากกว่าทองคำและเงินมาก แต่ไม่มีความอ่อนตัวและความเหนียว ส่วนผสมของทองแดงให้ผลเช่นเดียวกัน
ทองคำมีคุณสมบัติที่โดดเด่นอีกประการหนึ่งซึ่งอาจสำคัญที่สุดสำหรับผู้สำรวจแร่ทองคำ (นอกเหนือจากราคา) นั่นก็คือความหนาแน่นของทองคำ ความหนาแน่น - 19.3 กรัม/ซม. 3 - หมายความว่ามีน้ำหนักมากกว่าปริมาตรที่เท่ากันถึง 19.3 เท่า น้ำสะอาด. โลหะกลุ่มแพลตตินัมบางชนิดเท่านั้นที่มีความหนาแน่นสูงกว่า (อินเดียม - 22.6 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร) อนุภาคทองคำหนักกว่าอนุภาคเงินที่มีขนาดเท่ากันถึง 2.5 เท่า และหนักกว่าควอตซ์ที่มักพบอยู่ข้างๆ ทองคำประมาณ 8 เท่า ทองคำ 1 กิโลกรัมสามารถแสดงเป็นลูกบาศก์ที่มีขอบ 37.3 มม. หรือลูกบอลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 46.2 มม. ทรายทองครึ่งแก้วที่ขุดได้จากตะกอนลุ่มน้ำก็มีน้ำหนักประมาณหนึ่งกิโลกรัมเช่นกัน ความหนาแน่นสูงทองคำเป็นคุณสมบัติที่มักใช้สกัดจากหินบ่อยที่สุด
ความหนาแน่นของทองคำพื้นเมืองค่อนข้างต่ำกว่าทองคำบริสุทธิ์ทางเคมี และมีค่าตั้งแต่ 18 ถึง 18.5 ขึ้นอยู่กับส่วนผสมของเงินและทองแดง
โต๊ะ 2. คุณสมบัติทางกายภาพที่สำคัญที่สุดและลักษณะการวินิจฉัยของทองคำ
คุณสมบัติ |
ความหมาย |
สี |
สีเหลือง |
เส้นสี (บนจานกระเบื้องไม่เคลือบ) |
สีเหลือง |
ส่องแสง |
โลหะ |
ความแข็งของโมห์ |
2,5-3,0 |
ความหนาแน่นที่ 20°C |
19.32 ก /ซม.3 |
อุณหภูมิ การละลาย องศาเซลเซียส เดือด |
1063 2947 |
ค่าการนำความร้อนจำเพาะที่อุณหภูมิ 0°C, W/(m·K) |
311,48 |
ความต้านทานที่อุณหภูมิ0°, โอห์ม |
2,065∙10 -8 |
ค่าการนำไฟฟ้าสัมพันธ์กับทองแดง, % |
|
ความต้านทานแรงดึงของทองคำอบอ่อน MPa |
100-140 |
คุณสมบัติทางเคมีของทองคำ
ทองคำ (Au จากภาษาละติน Aurum) เป็นองค์ประกอบทางเคมีของกลุ่มที่ 1 ตารางธาตุตารางธาตุ เลขอะตอม 79. ทองคำธรรมชาติเกือบทั้งหมดประกอบด้วยไอโซโทป 197 Au ความจุของทองคำใน สารประกอบเคมีปกติ +1, +3 ในช่วงหลายศตวรรษที่ผ่านมา นักเคมี (และนักเล่นแร่แปรธาตุก่อนหน้าพวกเขา) ได้ทำการทดลองต่างๆ มากมายเกี่ยวกับทองคำ และปรากฎว่าทองคำไม่ได้เฉื่อยอย่างที่ผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญคิดเลย จริงอยู่ ซัลเฟอร์และออกซิเจนซึ่งมีฤทธิ์กัดกร่อนโลหะส่วนใหญ่ (โดยเฉพาะเมื่อถูกความร้อน) ไม่มีผลกระทบต่อทองคำที่อุณหภูมิใดๆ ข้อยกเว้นคืออะตอมของทองคำบนพื้นผิว ที่อุณหภูมิ 500-700°C พวกมันจะก่อตัวเป็นออกไซด์ที่บางมากแต่เสถียรมากซึ่งจะไม่สลายตัวภายใน 12 ชั่วโมงเมื่อถูกความร้อนถึง 800°C ซึ่งอาจเป็น Au 2 O 3 หรือ AuO(OH) ชั้นออกไซด์ดังกล่าวพบได้บนพื้นผิวของเมล็ดทองคำพื้นเมือง
ทองคำไม่ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส คาร์บอน และฮาโลเจนกับทองคำเมื่อได้รับความร้อนจากสารประกอบ: AuF 3, AuCl 3, AuBr 3 และ AuI ปฏิกิริยากับคลอรีนและน้ำโบรมีนเกิดขึ้นได้ง่ายเป็นพิเศษที่อุณหภูมิห้อง มีเพียงนักเคมีเท่านั้นที่พบรีเอเจนต์เหล่านี้ ในชีวิตประจำวันอันตรายต่อแหวนทองคำคือสีของไอโอดีนซึ่งเป็นสารละลายไอโอดีนและโพแทสเซียมไอโอไดด์ในน้ำ:
2Au + ฉัน 2 + 2KI ® 2K.
อัลคาลิสและกรดแร่ส่วนใหญ่ไม่มีผลกระทบต่อทองคำ นี่เป็นวิธีหนึ่งในการพิจารณาความถูกต้องของทองคำ โลหะที่บดทั้งหมดจะถูกเทลงในถ้วยพอร์ซเลนซึ่งมีกรดไนตริกเทในปริมาณที่เพียงพอที่จะครอบคลุมโลหะทั้งหมด ถ้วยที่มีกรดและโลหะคนอย่างต่อเนื่องด้วยแท่งแก้วจะถูกให้ความร้อนบนเตาพรีมัสจนกระทั่งเดือด หากโลหะไม่ละลายและมีฟองก๊าซหลุดออกมา แสดงว่าโลหะนั้นเป็นทอง ส่วนผสมของกรดไนตริกและกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น (“อควากัดทอง”) ละลายทองคำได้ง่าย:
Au + HNO 3 + 4HCl ® H + NO + 2H 2 O
หลังจากการระเหยสารละลายอย่างระมัดระวังจะปล่อยผลึกสีเหลืองของกรดคลอโรออริกเชิงซ้อน HAuCl 4 · 3H 2 O ออกมา Aqua regia ที่สามารถละลายทองคำได้เป็นที่รู้จักของนักเล่นแร่แปรธาตุชาวอาหรับ Geber ซึ่งอาศัยอยู่ในศตวรรษที่ 9-10 ยังไม่ค่อยทราบก็คือทองคำละลายในกรดเซลินิกเข้มข้นที่ร้อน:
2Au + 6H 2 SeO 4 ® Au 2 (SeO4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O
ในกรดซัลฟิวริกเข้มข้นทองคำจะละลายเมื่อมีสารออกซิไดซ์: กรดเป็นระยะ, กรดไนตริก, แมงกานีสไดออกไซด์ ในสารละลายที่เป็นน้ำของไซยาไนด์ที่เข้าถึงออกซิเจนได้ ทองจะละลายจนเกิดเป็นไดไซยาโนออเรตที่เข้มข้นมาก:
4Au + 8NaCN + 2H 2 O + O 2 ® 4Na + 4NaOH;
ปฏิกิริยานี้เป็นวิธีการทางอุตสาหกรรมที่สำคัญที่สุดในการสกัดทองคำจากแร่ - ไซยาไนด์
พวกมันทำปฏิกิริยากับทองคำและละลายจากส่วนผสมของอัลคาไลและไนเตรตโลหะอัลคาไล:
2Au + 2NaOH + 3NaNO 3 ® 2Na + 2Na 2 O,
โซเดียมหรือแบเรียมเปอร์ออกไซด์: 2Au + 3BaO 2 ® Ba 2 + 3BaO,
สารละลายที่เป็นน้ำหรือไม่มีตัวตนของคลอไรด์แมงกานีสโคบอลต์และนิกเกิลที่สูงขึ้น:
3Au + 3MnCl 4 ® 2AuCl 3 + 3MnCl 2,
ไธโอนิลคลอไรด์: 2Au + 4SOCl 2 ® 2AuCl 3 + 2SO 2 + S2Cl 2, รีเอเจนต์อื่น ๆ
คุณสมบัติของทองคำบดละเอียดมีความน่าสนใจ เมื่อทองคำลดลงจากสารละลายที่เจือจางมาก ทองจะไม่ตกตะกอน แต่เกิดเป็นสารละลายคอลลอยด์ที่มีสีเข้มข้น - ไฮโดรโซล ซึ่งอาจเป็นสีม่วงแดง น้ำเงิน ม่วง น้ำตาล และแม้แต่ดำ ดังนั้น เมื่อเติมสารรีดิวซ์ (เช่น สารละลาย 0.005% ของไฮดราซีน ไฮโดรคลอไรด์) ลงในสารละลาย 0.0075% ของ H จะเกิดโซลบลูโกลด์โปร่งใส และหากเติมสารละลายโพแทสเซียมคาร์บอเนต 0.005% ลงใน 0.0025 % สารละลายของ H จากนั้นเติมสารละลายแทนนินทีละหยดขณะให้ความร้อน จะเกิดโซลโปร่งใสสีแดง ดังนั้น สีของทองคำจะเปลี่ยนจากสีน้ำเงิน (โซลที่กระจายอย่างหยาบ) เป็นสีแดง (โซลที่กระจายอย่างประณีต) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระดับของการกระจายตัว
เมื่อขนาดอนุภาคโซลคือ 40 นาโนเมตร การดูดกลืนแสงสูงสุดจะเกิดขึ้นที่ 510-520 นาโนเมตร (สารละลายสีแดง) และเมื่อขนาดอนุภาคเพิ่มขึ้นเป็น 86 นาโนเมตร ค่าสูงสุดจะเปลี่ยนเป็น 620-630 นาโนเมตร (สารละลายสีน้ำเงิน) ปฏิกิริยารีดักชันเพื่อสร้างอนุภาคคอลลอยด์ใช้ในเคมีวิเคราะห์เพื่อตรวจจับทองคำในปริมาณเล็กน้อย
เมื่อสารประกอบทองคำลดลงด้วยดีบุกคลอไรด์ในสารละลายที่เป็นกรดเล็กน้อย จะเกิดสารละลายสีม่วงเข้มที่มีสีเข้มเข้มข้นที่เรียกว่าสีม่วงทองแคสเซียน (ตั้งชื่อตาม Andreas Cassius ช่างทำแก้วจากฮัมบูร์กซึ่งอาศัยอยู่ในศตวรรษที่ 17) แคสเซียนสีม่วงที่นำเข้าสู่มวลแก้วหลอมเหลวผลิตแก้วทับทิมที่มีสีสวยงามปริมาณทองคำที่ใช้ไปนั้นน้อยมาก สีม่วงแคสเซียนยังใช้สำหรับการวาดภาพบนแก้วและเครื่องลายคราม โดยให้เฉดสีต่างๆ เมื่อถูกความร้อน ตั้งแต่สีชมพูจางๆ ไปจนถึงสีแดงสด
ใน กระบวนการทางธรณีวิทยาการเคลื่อนที่ของทองคำนั้นสัมพันธ์กับสารละลายที่มีน้ำ อุณหภูมิสูง(หลายร้อยองศา) และต่ำกว่า ความดันสูง. ทองคำอาจอยู่ในรูปของคอมเพล็กซ์เชิงซ้อนและเชิงผสมต่างๆ: ไฮดรอกซิล, ไฮดรอกโซคลอไรด์, ไฮโดรซัลไฟด์ ในสภาวะไฮโดรเทอร์มอลที่มีอุณหภูมิต่ำ เช่นเดียวกับในชีวมณฑล การอพยพของทองคำเป็นไปได้ในรูปแบบของสารประกอบเชิงซ้อนออร์แกโนเมทัลลิกที่ละลายน้ำได้
ตามปกติ สภาพธรรมชาติทองมีความทนทานต่อหลายประเภท น้ำแร่และการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศ อนุภาคทองคำแทบไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา ทองคำที่สร้างขึ้นเมื่อหลายพันปีก่อนยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในดินและน้ำทะเล เมื่อเวลาผ่านไป พวกเขาไม่เพียงไม่สูญเสียคุณค่า แต่ยังมีราคาแพงขึ้นอีกด้วย ความมั่นคงนี้ทำให้มีเหตุผลในการจำแนกทองคำว่าเป็นโลหะมีตระกูล
เนื้อหาที่เป็นทองคำ
ปริมาณของทองคำบริสุทธิ์ทางเคมี (โดยมวล) ในสารละลายของแข็งธรรมชาติหรือโลหะผสม (ผลิตภัณฑ์) แสดงโดยการสลาย ในทางปฏิบัติระหว่างประเทศ จะใช้ระบบเมตริก (ในประเทศส่วนใหญ่ รวมถึงรัสเซีย) และระบบกะรัต
ด้วยระบบเมตริก ปริมาณโลหะจะถูกกำหนดโดยจำนวนหน่วยใน 1,000 หน่วยของมวลโลหะผสมของสารละลาย (โลหะผสม) โดยมีระบบกะรัต - 24 หน่วย จนถึงปี 1927 ในสหภาพโซเวียตเช่นเดียวกับใน รัสเซียก่อนการปฏิวัติมีการใช้ระบบการเก็บตัวอย่างแกนหมุน โดยปริมาณทองคำจะถูกกำหนดโดยจำนวนแกนในมวลโลหะผสมหนึ่งปอนด์ (1 ปอนด์รัสเซีย = 409.5 กรัม = แกน 96 แกน; แกน 1 แกน = 4.27 กรัม = 96 หุ้น; 1 หุ้น = 44.4 มก.)
ในระบบเมตริก ทองคำบริสุทธิ์ทางเคมีสอดคล้องกับมาตรฐานที่ 1,000 และสารละลายของแข็ง (โลหะผสม) เช่น มาตรฐานที่ 750 ประกอบด้วยทองคำบริสุทธิ์ทางเคมี 750 ส่วนและสิ่งสกปรก 250 ส่วน (เหล็กมัด) หรือทองคำ 75.0% และ 25 ส่วน . สิ่งเจือปน 0%
การคำนวณสร้างความสัมพันธ์และการแปลซึ่งกันและกัน ระบบต่างๆตัวอย่าง ตัวอย่างเช่น ตัวอย่างเมตริกที่ 450 ของผลิตภัณฑ์ (โลหะผสม) สอดคล้องกับ:
450/1000 ´96= 43.2 สปูล
และ 550/1000 ´24 = 10.8 กะรัต
ทองคำพื้นเมืองมีความบริสุทธิ์แตกต่างกัน (ส่วนใหญ่มักจะ 940-900, 890-740, 680-600 และน้อยมากถึง 550) สำหรับการผลิตเครื่องประดับและของใช้ในครัวเรือน มักจะใช้โลหะผสมทองเกรดต่างๆ เนื่องจากทองคำบริสุทธิ์จะอ่อนเกินไปและเสียดสีได้ง่าย
เครื่องประดับโลหะผสมจะได้รับคุณสมบัติและสีที่ต้องการสำหรับการประมวลผลทางกล โดยการเติมโลหะที่ไม่ใช่เหล็กที่เป็นโลหะผสม (ทองแดง เงิน นิกเกิล แพลเลเดียม สังกะสี แคดเมียม ฯลฯ) ตารางที่ 3 แสดงโลหะผสมที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการผลิตเครื่องประดับและอัตราส่วนของระบบต่างๆ ในการกำหนดตัวอย่าง โดยทั่วไปใน อดีตสหภาพโซเวียตและรัสเซีย
ตารางที่ 3. ตัวอย่างและองค์ประกอบพื้นฐานของการมัดของเครื่องประดับโลหะผสมทองคำที่นำมาใช้ในอดีตสหภาพโซเวียตและสหพันธรัฐรัสเซีย
ระบบการกำหนดตัวอย่าง |
||
เมตริก |
สปูลวาล์ว |
กะรัต |
1000 |
||
750* |
||
583/585* |
||
500* |
||
375* |
||
*ตัวอย่างสหพันธรัฐรัสเซีย |
ทองคำในธรรมชาติ
ทองคำพบได้ในปริมาณเล็กน้อยในหินหลายชนิด ปริมาณเฉลี่ยในเปลือกโลก (คลาร์ก) คือ 4.3 มก./ตัน
ทองคำพบได้ในสิ่งมีชีวิตและพืช มีข้อสันนิษฐานว่าทองคำมีความสำคัญต่อร่างกายของสัตว์ ทองคำถูกค้นพบครั้งแรกในขี้เถ้าพืชโดยนักเคมีชาวฝรั่งเศส Claude Louis Berthollet ในศตวรรษที่ 18 ตามข้อมูลสมัยใหม่ ปริมาณทองคำในดินฮิวมัสบางชนิดสูงถึง 0.5 กรัม/ตัน พืชที่ปลูกในพื้นที่ดังกล่าวจะดูดซับทองคำโดยมุ่งไปที่ระบบราก ลำต้น ลำต้นและกิ่งก้าน ปัจจุบันได้มีการพัฒนาวิธีการค้นหาแหล่งสะสม (ชีวชีวเคมี) โดยอาศัยการระบุรัศมีที่มีปริมาณทองคำสูงในเถ้าพืช
มีทองคำจำนวนมากบรรจุอยู่ในไฮโดรสเฟียร์ ในน้ำจืดทุกประเภท ปริมาณเฉลี่ยจะอยู่ที่ประมาณ 3∙10-9% (0.03 มก./ตัน) แต่บางครั้งก็สูงกว่าหลายเท่า เช่น ใน น้ำบาดาลในแหล่งสะสมของทองคำ ปริมาณทองคำจะอยู่ที่ประมาณ 1 มก./ตัน วิธีหนึ่งในการค้นหาแหล่งสะสมทองคำ (วิธีไฮโดรเคมี) ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของปริมาณทองคำในน้ำใต้ดิน
ใน น้ำทะเลปริมาณทองคำก็มีความผันผวนเช่นกัน: ในทะเลขั้วโลก - 0.05 มก./ตัน นอกชายฝั่งยุโรป - 1-3 ∙มก./ตัน ความเข้มข้นของทองคำสูงสุดพบได้ในเขตชายฝั่งของสหรัฐอเมริกา - สูงถึง 16 มก. / ตันในน่านน้ำของทะเลแคริบเบียน - 15-18 มก. / ตันใน น้ำแห่งความตายทะเล - มากถึง 50 มก./ตัน
มหาสมุทรอิ่มตัวด้วยทองคำเนื่องจากมีการนำเข้ามาทางพื้นดิน ใต้ดิน และ น้ำผิวดินเนื่องจากการพ่นอุกกาบาต การปล่อยสารภูเขาไฟ และแหล่งธรรมชาติอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง นักวิจัยชาวฝรั่งเศสพบว่าภูเขาไฟซิซิลี Etna พุ่งออกมามากกว่า 2.5 กิโลกรัมและ ส่วนใหญ่สิ่งนี้จะลงสู่มหาสมุทร ตามการประมาณการ สารอุกกาบาตประมาณ 3.5 พันชนิดที่มีทองคำประมาณ 18 กิโลกรัมถูกพ่นเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกทุกปี ซึ่งมีจำนวนประมาณ 18,000 ตันในระยะเวลาหนึ่งล้านปี ทองคำยังเข้าสู่มหาสมุทรโดยมีแม่น้ำและทะเลแขวนลอย เช่นเดียวกับในรูปของสารเชิงซ้อนออร์แกโนเมทัลลิกที่ละลายน้ำได้ สายน้ำผิวดินและใต้ดินที่หมุนเวียนในพื้นที่ที่มีทองคำมักจะมีทองคำแขวนลอยหรือทองคำละลายซึ่งสามารถไปถึงมหาสมุทรได้ การขนส่งทองคำโดยระบบแม่น้ำมีขนาดใหญ่เป็นพิเศษ ผู้เชี่ยวชาญคำนวณว่าอามูร์เพียงลำพังในน่านน้ำของตนสามารถบรรทุกทองคำลงสู่มหาสมุทรได้ประมาณ 8.5 ตันต่อปี
ปริมาณทองคำทั้งหมดในน่านน้ำของมหาสมุทรโลกอยู่ที่ประมาณ 25-27 ล้านตัน นี่สูงมาก ตลอดระยะเวลาที่ผ่านมามนุษยชาติผลิตได้ประมาณ 150,000 ตัน การวิจัยกำลังดำเนินการเกี่ยวกับเทคโนโลยีในการสกัดทองคำจากน้ำทะเล วิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคได้รับการจดสิทธิบัตรแล้ว แต่ตัวชี้วัดทางเศรษฐกิจที่ยอมรับได้สำหรับการสกัดทองคำจากน้ำยังไม่บรรลุผลสำเร็จ
ใน เปลือกโลกทองคำสามารถพบได้ในมวลหินแข็ง - แร่หรือในหินที่ถูกทำลาย - ที่วาง ในกรณีแรกเรียกว่าแร่ทองคำ และในกรณีที่สองเรียกว่าทองคำวาง Placers มักพบในหุบเขาแม่น้ำ ลำธาร หรือหุบเหวแห้ง และก่อตัวเป็นชั้นหนาไม่มากก็น้อย ปกคลุมไปด้วยชั้นหินเสียที่เรียกว่าพีท Gold lotto พบได้ในที่วางในรูปแบบของชิ้นส่วน เกล็ด เมล็ดพืช และฝุ่น
ทองคำในแร่และตะกอนสะสมมักพบในโลหะผสมกับเงิน ทองแดง เหล็ก และโลหะอื่นๆ นอกจากโลหะผสมทองคำธรรมชาติแล้ว ยังเป็นที่รู้จักกันในนามทองคำแพลตตินัมและโรเดียม ซึ่งมีแพลตตินัมและโรเดียมตามลำดับ ส่วนใหญ่แล้ว ทองคำพื้นเมืองจะมีเงินอยู่ระหว่าง 5 ถึง 30% ค่อนข้างหายากแต่ยังคงพบได้ในธรรมชาติคือโลหะผสมของทองคำที่มีเงิน 30-40% ซึ่งเรียกว่าอิเล็กตรัม ทองคำ Cuprous พื้นเมืองนั้นค่อนข้างพบได้ทั่วไปในธรรมชาติ ประกอบด้วยทองคำ 74-80% เงิน 2-16% ทองแดง 9-20%
อนุภาคทองคำในธรรมชาติส่วนใหญ่มีขนาดตั้งแต่เศษส่วนของไมครอนไปจนถึงหลายสิบไมครอน อนุภาคดังกล่าวเรียกว่ากระจายตัว ตามอัตภาพจะแบ่งออกเป็นหยาบและละเอียด (กระจายตัวสูง) ในระบบหยาบ อนุภาคมีขนาดตั้งแต่ 1 ไมครอนขึ้นไป ในระบบละเอียด ตั้งแต่ 1 นาโนเมตร ถึง 1 ไมครอน (0.001 มม.)
อนุภาคทองคำที่กระจัดกระจายพบได้ในหิน น้ำ และพืช อนุภาคดังกล่าวสามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเท่านั้น จึงไม่สามารถชั่งน้ำหนักบนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ระดับจุลภาคที่ดีที่สุดได้ มวลที่คำนวณได้ของอนุภาค 0.001 มม. อยู่ที่ 0.00000001 มก. เท่านั้น และขีดจำกัดการชั่งน้ำหนักของเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ระดับจุลภาคที่ดีที่สุดคือ 0.0001 มก. จำนวนอนุภาคเล็กๆ ของทองคำมีมากมายนับไม่ถ้วน ทองคำแต่ละกรัมมีอนุภาคเหล่านี้มากกว่า 100 พันล้านอนุภาค ด้วยอนุภาคที่กระจัดกระจายจำนวนมาก การสกัดจึงยากที่สุดและมีราคาแพงที่สุด
นอกจากนี้ยังมีอนุภาคทองคำในธรรมชาติจำนวนมากมากโดยมีขนาดประมาณ 0.01 มม. ทองคำที่ใหญ่ที่สุดในประเภทนี้ (0.01 มม.) มีมวลประมาณ 0.00001 มก. และไม่สามารถชั่งน้ำหนักบนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ระดับไมโครได้ ในทองคำทุกกรัม จำนวนอนุภาคดังกล่าวเกิน 100 ล้าน แม้ว่าจะมีทองคำที่ละเอียดกว่า 0.01 มม. ในธรรมชาติมากกว่าที่อื่น ๆ แต่ก็ส่วนใหญ่จะอยู่ในสถานะกระจายตัว บางครั้งมีความเข้มข้นในรูปแบบของการรวมตัวในแร่ธาตุบางชนิด (ไพไรต์ อาร์เซโนไพไรต์ ฯลฯ) แต่ถ้าทองคำอิสระที่มีขนาดอนุภาค 0.01-0.1 มม. เข้าสู่การไหลของแม่น้ำ ก็จะมีการกระจายตัวเป็นส่วนใหญ่ สะเก็ดสีทองอ่อนขนาดเล็กสามารถเคลื่อนย้ายได้อย่างอิสระในระบบกันสะเทือนแม้ที่ความเร็วการไหลต่ำ
ทองคำที่มีขนาดใหญ่กว่า 0.1 มม. จัดอยู่ในประเภท "ทองคำแรงโน้มถ่วง" ซึ่งก็คือทองคำที่สะสมอยู่ในน้ำภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง และก่อตัวเป็นกระจุกที่เป็นประโยชน์ต่อการขุด ซึ่งก็คือการสะสมของตัววาง ทองคำที่สกัดจาก placers มักเรียกว่า "ทรายทอง" อันที่จริงมันเป็นอย่างนี้นี่เอง อนุภาคทองคำ เทใส่ถุงหนังได้ง่าย (เคยพกใส่กระเป๋าเสื้อหรือกระเป๋า) เททรายทองใส่ขวดได้ (ซ่อนทองไว้ก็สะดวก ) หรือในภาชนะใดๆ
อนุภาคทองคำที่มีขนาดตั้งแต่ 8 มม. ขึ้นไปมักจะมีมวลมากกว่า 1 กรัม และเรียกว่านักเก็ต มีนักเก็ตขนาดเล็ก (1-10 กรัม) ขนาดกลาง (10-100 กรัม) ใหญ่ (100-1000 กรัม) ใหญ่มาก (1-10 กิโลกรัม) และยักษ์ (มากกว่า 10 กิโลกรัม) อย่างไรก็ตาม บางครั้งนักเก็ตยังถูกเรียกว่าชิ้นทองคำที่ "มีขนาดโดดเด่นมากเมื่อเทียบกับอนุภาคโลหะอื่นๆ" และขีดจำกัดล่างสำหรับมวลของนักเก็ตคือ 0.1 กรัม
พบนักเก็ตทองคำที่ใหญ่ที่สุดในออสเตรเลีย - "แผ่น Holterman" (285 กก. รวมควอตซ์, ทองคำบริสุทธิ์ 83.3 กก.) พบนักเก็ตทองคำ "สามเหลี่ยมใหญ่" (36.2 กก.) ในเทือกเขาอูราล นักเก็ตขนาดใหญ่ส่วนใหญ่มีชื่อเป็นของตัวเอง (ตารางที่ 4)
โต๊ะ 4. นักเก็ตที่ใหญ่ที่สุดในโลก
ปีที่ค้นพบ |
ตำแหน่งของการค้นพบ |
น้ำหนัก, กิโลกรัม |
ชื่อที่ได้รับมอบหมาย |
แหล่งข้อมูล |
1842 |
รัสเซีย, อูราล |
36,2 |
"สามเหลี่ยมใหญ่" |
วี.วี.ดานิเลฟสกี้ |
1851 |
ออสเตรเลีย, นิวเซาธ์เวลส์ |
45,3 |
“แฮนเดรเวท” |
เจ.แซลมอน |
1857 |
ออสเตรเลีย, คิงเวอร์ |
65,7; 54 |
“บาร์คลี่ย์ผู้เก่งกาจ” |
เจ.แซลมอน |
1857 |
ออสเตรเลีย, วิกตอเรีย |
“ดอนโนลี” |
V.I.Sobolevsky |
|
1858 |
ออสเตรเลีย, บัลลารัต |
"ปรารถนา" |
V.I.Sobolevsky |
|
1868 |
ออสเตรเลีย, บัลลารัต |
"ที่ 1 ของแคนาดา" |
เจ. แซลมอน, V.I. Sobolevsky |
|
1870 |
ออสเตรเลีย, วิกตอเรีย |
60,7 |
เลขที่ |
เจ.แซลมอน |
1870 |
แคลิฟอร์เนีย |
เลขที่ |
เจ.แซลมอน |
|
1872 |
ออสเตรเลีย, พื้นที่ซิดนีย์ |
285/83,2 |
"โฮลเทอร์แมนเพลท" |
V.I.Sobolevsky |
1873 |
แคลิฟอร์เนีย |
108,8 |
เลขที่ |
เจ.แซลมอน |
1899 |
ออสเตรเลียตะวันตก |
45,3 |
เลขที่ |
เจ.แซลมอน |
1901 |
ญี่ปุ่น,ฮอกไกโด |
"ญี่ปุ่น" |
V.I.Sobolevsky |
|
1937 |
ออสเตรเลีย |
“อินทรีทองคำ” |
จากหนังสือพิมพ์ |
|
1954 |
สหรัฐอเมริกา, คาลาเวรัส |
72,9 |
เลขที่ |
เจ.แซลมอน |
1954 |
แคลิฟอร์เนีย |
36,3 |
“โอลิเวอร์ มาร์ติน” |
เจ.แซลมอน |
1983 |
บราซิล, ปารา |
39,5; 36 |
เลขที่ |
จากหนังสือพิมพ์ |
ไม่มี |
แคลิฟอร์เนีย |
88,4 |
เลขที่ |
เจ.แซลมอน |
ไม่มี |
ออสเตรเลีย |
75,4 |
เลขที่ |
ดี.เอส.นิวเบอรี |
ไม่มี |
ออสเตรเลีย, วิกตอเรีย |
44,7 |
“คุณหญิงฮอทแธม” |
เจ.แซลมอน |
ศตวรรษที่ XX |
จีนตะวันตก |
เลขที่ |
เจ.แซลมอน |
|
ไม่มี |
ออสเตรเลีย, วิกตอเรีย |
"แคนาดาที่ 2" |
V.I.Sobolevsky |
|
ไม่มี |
แคลิฟอร์เนีย |
35,6 |
"โพไซดอนที่ 2" |
V.I.Sobolevsky |
ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา นักเก็ตเริ่มมีการค้นหาโดยใช้เครื่องตรวจจับโลหะ (เครื่องตรวจจับทุ่นระเบิดประเภทหนึ่ง) นักเก็ตที่ใหญ่ที่สุดที่พบโดยเครื่องตรวจจับโลหะมีน้ำหนัก 27.2 กก. มันถูกพบในออสเตรเลียในรัฐวิกตอเรียโดย Kevin Hillier เมื่อวันที่ 26 กันยายน 1980 นักเก็ตชื่อ "หัตถ์แห่งโชคชะตา" มันวัดได้ยาว 47 ซม. กว้าง 20 ซม. และหนา 9 ซม. มีความบริสุทธิ์ 926 เควินขายนักเก็ตของเขาในปี 1981 ในราคา 1,000,000 ดอลลาร์ที่ Golden Nugget Casino ในลาสเวกัส
เป็นการยากที่จะตั้งชื่อโลหะชนิดอื่นที่อาจมีบทบาทในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติมากกว่าทองคำ ตลอดเวลา ผู้คนพยายามครอบครองทองคำ อย่างน้อยก็ผ่านทางอาชญากรรม ความรุนแรง และสงคราม เริ่มต้นด้วย มนุษย์ดึกดำบรรพ์ผู้ประดับประดาตนด้วยแสงสีทองที่ซัดสาดไปตามผืนทรายแห่งแม่น้ำ และปิดท้ายด้วยนักอุตสาหกรรมสมัยใหม่ที่มีผลผลิตมหาศาล ชายผู้ต่อสู้ดิ้นรนอย่างขมขื่นได้เข้าครอบครองส่วนหนึ่งของ ความมั่งคั่งตามธรรมชาติ. แต่ทองคำส่วนนี้ไม่มีนัยสำคัญเลยเมื่อเทียบกับปริมาณโลหะที่กระจัดกระจายในธรรมชาติ รวมถึงความต้องการและความปรารถนาของมนุษยชาติด้วย ปัจจุบัน การค้นหาทองคำและแหล่งสะสมของทองคำกำลังดำเนินไปอย่างรวดเร็ว โดยมีผู้คนอย่างน้อยห้าล้านคนทำงานเหมืองแร่ทองคำทั่วโลก และมีการขุดประมาณสามพันตันต่อปี ธรรมชาติรักษาสมบัติของตนอย่างระมัดระวังและไม่ยอมให้โลหะนี้แก่มนุษย์อย่างดื้อรั้น ปัจจุบันมีอุตสาหกรรมเหมืองแร่ทองคำเกิดขึ้นมากมาย เทคโนโลยีที่ทันสมัยแต่ผลกระทบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในการขุดทองมาจากการเพิ่มความรู้ของมนุษย์เกี่ยวกับคุณสมบัติของทองคำ
ทองคำเป็นโลหะมีตระกูลที่มีสีเหลืองเข้มและมีความแวววาวเป็นลักษณะเฉพาะ อยู่ในอันดับที่ 79 ในตารางธาตุ ในวิชาเคมี กำหนดให้เป็น Au (ออรัม) ในทุกภาษาของโลก ชื่อ “ทอง” แปลว่า “สีเหลือง” คำภาษาละติน aurum หมายถึงเทพีแห่งรุ่งอรุณออโรร่า
ผู้คนขุดทองมาตั้งแต่สมัยโบราณ ชื่อของโลหะนี้ปรากฏหลายครั้งในพระคัมภีร์ รวมทั้งในรายการของขวัญที่พวกโหราจารย์นำมาด้วย เหรียญทองคำแรกปรากฏใน Ancient Lydia เมื่อ 560 ปีก่อนคริสตกาล
ลักษณะและประเภทของทองคำ
ทองคำบริสุทธิ์เป็นโลหะที่อ่อนนุ่มมาก มันสามารถขีดข่วนได้ง่ายด้วยเล็บมือ ดังนั้น เพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งในการทำเครื่องประดับและเหรียญ จึงมีการเติมเงิน ทองแดง และแพลทินัมลงในทองคำ
ทองคำมีค่าสัมประสิทธิ์ความหนาแน่นสูง นั่นเป็นสาเหตุที่ทำให้ขุดได้ง่าย ในแง่ของความหนัก ทองคำอยู่ในอันดับที่ 6 รองจากแพลตตินัม ออสเมียม อิริเดียม รีเนียม และพลูโตเนียม
ทองเป็นพลาสติกมาก โลหะนี้สามารถหลอมเป็นแผ่นที่มีความหนาเพียง ~0.1 ไมครอน หรือที่เรียกว่า "ทองคำเปลว"
ทองคำเป็นตัวนำไฟฟ้าและความร้อนที่ดีเยี่ยม โลหะชนิดนี้จะไม่ออกซิไดซ์เมื่อใด สภาวะปกติ,ไม่กลัวกรด. ละลายเฉพาะในน้ำกัดทองและสารละลายโพแทสเซียมหรือโซเดียมไซยาไนด์
การจำแนกทองคำที่พบมากที่สุดคือตามสี นอกจากนี้สีทองยังขึ้นอยู่กับโลหะผสม (โลหะที่เติม)
ตามเนื้อผ้า ทองสีเหลืองในเครื่องประดับเป็นโลหะผสมของทองและเงินหรือทองแดง ถ้า สีเหลืองโลหะที่มีโทนสีแดงหมายถึงมีการเติมทองแดงมากขึ้น ทองคำเหลืองเลมอนตามแบบฉบับของเครื่องประดับจากยุโรป มีปริมาณเงินมากกว่า
ทองคำขาวได้มาจากการผสมโลหะนี้กับแพลตตินัม นิกเกิล หรือแพลเลเดียม นอกจากนี้การมีนิกเกิลในโลหะผสมทำให้ทองคำเป็นสารก่อภูมิแพ้ที่รุนแรง
ทองคำแดงเป็นที่รู้จักมานานแล้วในมาตุภูมิ ได้มาจากการผสมกับทองแดง และเพื่อความเงางามพวกเขาจึงเติมเงินเล็กน้อย
นอกจากนี้ยังมีสีน้ำเงิน เขียว ม่วง และแม้แต่ทองดำอีกด้วย
การกำหนดตัวอย่างทองคำขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของโลหะผสม รัสเซียมีระดับตัวอย่างของตนเอง:
. 375 ตัวอย่าง- ทองคำ 38% บวกทองแดงและเงิน ทองประเภทนี้จะหมองเร็วแต่ขัดง่าย
. 500 ตัวอย่าง- ทองคำ 50.5% บวกทองแดงและเงิน ทองคำนี้ละลายได้ไม่ดีและสูญเสียความแวววาวไปตามกาลเวลา
. 585 ตัวอย่าง- ทองคำ 59% บวกทองแดง นิกเกิล แพลเลเดียม และเงิน เปอร์เซ็นต์ของโลหะที่เติมอาจแตกต่างกันไป
. 750 ตัวอย่าง- ทองคำ 75.5% บวกส่วนผสมเดียวกับทองคำ 585 สีทองนี้ยังคงความเงางามได้อย่างสมบูรณ์แบบและมีจานสีที่หลากหลาย
. 999 ตัวอย่าง- ทองคำบริสุทธิ์ไร้สิ่งเจือปน สินค้าที่ทำจากทองคำ 999 มีราคาแพงที่สุด
ในประเทศอื่นๆ จะมีขนาดที่แตกต่างกันเล็กน้อยในการพิจารณาการมัด
เงินฝากและการผลิต
ทองคำเป็นโลหะที่เก่าแก่ที่สุด ผู้คนเริ่มขุดทองเกือบจะพร้อมๆ กันกับทองแดง ย้อนกลับไปในยุคหินใหม่ แต่ในขณะเดียวกัน ทองคำก็เป็นโลหะที่ค่อนข้างหายาก ดังนั้นตามการประมาณการคร่าวๆ จึงมีการขุดทองคำจำนวน 165,000 ตันตลอดประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ (ณ ปี 2552) หากคุณโยนทองคำทั้งหมดนี้ลงในแท่งเดียว คุณจะได้ลูกบาศก์ที่มีด้านยาว 20 เมตร เพื่อการเปรียบเทียบ ปริมาณเหล็กที่เท่ากันในโลกจะถูกขุดได้ภายใน 45 นาที
แหล่งทองคำที่ร่ำรวยที่สุดอยู่ในแอฟริกาใต้ ถัดมาเป็นจีน สหรัฐอเมริกา ออสเตรเลีย และเปรู รัสเซียอยู่อันดับที่ 6 ในรายการนี้เท่านั้น นี่เป็นเพราะครั้งหนึ่งรัสเซียขายอะแลสกาให้กับอเมริกา ราคา (ในแง่ของภาษีปัจจุบัน) อยู่ที่ 100 ล้านดอลลาร์ และไม่กี่ปีต่อมา มีการค้นพบแหล่งทองคำจำนวนมากในอลาสกา "ได้เริ่มต้นแล้ว" ไข้ทอง" เสริมสร้างเศรษฐกิจของอเมริกาด้วยเงินหลายพันล้านดอลลาร์
แหล่งทองคำที่ร่ำรวยที่สุดในรัสเซียพบที่ Chukotka, Krasnoyarsk Territory และ Amur Region
วิธีการขุดทองขึ้นอยู่กับประเภทของเงินฝาก ในการสกัดนักเก็ตจะใช้วิธีการซัก ในเงินฝากที่มีทองคำกระจายตัว จะใช้วิธีควบรวม หากแร่ที่มีทองคำมีสิ่งเจือปนจำนวนมาก ทองคำจะถูกขุดโดยไซยาไนด์หรือการสร้างใหม่ ในกรณีนี้จะใช้เทคโนโลยีที่ซับซ้อนหลายขั้นตอน งานนี้ดำเนินการที่โรงกลั่น
การประยุกต์ใช้ทองคำ
สถิติระบุว่า 90 เปอร์เซ็นต์ของทองคำที่ขุดได้นั้นถูกเก็บไว้ในธนาคารซึ่งเป็นทองคำสำรองของประเทศ หรือเก็บไว้กับบุคคลในรูปของเครื่องประดับ เหรียญ และสิ่งของอื่นๆ ทองคำที่ขุดได้เพียง 10% เท่านั้นที่ใช้ในอุตสาหกรรม
ในงานวิศวกรรมไฟฟ้า ทองคำถูกใช้เพื่อปกปิดพื้นผิวของหน้าสัมผัส ขั้วต่อ และยังใช้เป็นโลหะบัดกรีด้วย
การปิดทองของโลหะใช้เพื่อป้องกันการกัดกร่อน
ทองคำบรรจุอยู่ในเปลือกของระเบิดนิวตรอน
ในอุตสาหกรรมอาหาร ทองคำได้รับการจดทะเบียนเป็นวัตถุเจือปนอาหาร E175
ทองใช้หล่อกระจก ฟิล์มทองบางๆ ในกระจกป้องกันรังสีอินฟราเรด และกระแสที่ไหลผ่านชั้นดังกล่าวทำให้คุณสมบัติป้องกันการเกิดฝ้าของกระจก นี่คือวิธีการทำแก้วสำหรับเรือ เรือ ตู้รถไฟ และเครื่องบิน
ในทางการแพทย์เพื่อการผลิตครอบฟันและฟันปลอม เพื่อการผลิตยา
ในด้านความงาม - เพื่อการฟื้นฟูผิว
แต่ทองส่วนใหญ่ใช้ในการทำเครื่องประดับ