Глава 6. Свойства золота
При температуре ниже точки плавления золото может свариваться, только распыленные частицы золота при нагревании спекаются, т.е. агломерируются в более крупные частицы. При сжатии золотая пыль может свариваться и при более низкой температуре. Серебро и медь повышают твердость золота. По-другому меняют механические свойства золота мышьяк, платина, свинец, кадмий, висмут - они придают хрупкость. В этом отношении показателен свинец. Всего лишь одна сотая процента свинца в сплаве полностью парализует пластичность чистого золота. Если содержание свинца поднять до 1%, пластинка из золотого сплава при ударе разлетится на куски, как оконное стекло.
Золото хорошо поглощает рентгеновские лучи. Будучи благородным металлом, золото только выборочно вступает в химические соединения. Оно взаимодействует с хлором, бромом, йодом, ртутью, теллуром и цианидами. Все соединения, кроме соединений с ртутью и теллуром, получены искусственным путем. Золото растворяется в "царской водке" - смеси азотной /одна часть/ и соляной /три части/ кислот, в цианидах, а также в воде содержащей хлор, серную кислоту или гумусовые кислоты. Растворимость золота в цианидах используется при его извлечении из руд.
Серебро в составе самородного золота занимает особое место. Оно является составной частью минерала, а не примесью. Поэтому некоторые исследователи выдвигали предложение переименовать самородное золото в аргаурит /от начальных слов латинских названий серебра и золота - аргентум/. Золото и серебро обладают совершенным изоморфизмом и образуют твердый раствор. Наиболее бедное серебром золото ярко-желтое с красноватым оттенком.
С ростом содержания серебра золото бледнеет. Когда содержание серебра превышает 30%, золото приобретает серебристый цвет с зеленоватым отливом и считается уже особым минералом, получившим название электрум. Вместе с тем с цветом меняется и вес - он снижается, так что и по весу отличить золото совсем не просто.
Сплавы золота с серебром, платиной, палладием, медью и другими металлами не являются химическими соединениями. Атомы сплавленных металлов не обмениваются электронами, что и является свидетельством отсутствия между ними химического взаимодействия. Способность образовывать сплавы с золотом объясняется близостью атомных радиусов. Любопытно, что все металлы в сплаве с золотом плавятся при более низкой температуре, чем в чистом виде.
В природе золото чаще всего встречается в самородном виде, реже - в составе минералов. Известно более 20 минералов золота - это соединения с теллуром, висмутом, свинцом, серебром, платиной, медью и многими другими элементами. Некоторые из них ни чем не напоминают золото. Например, теллуриды, которые в наши дни используются в качестве руды, серого цвета.
Распространение этих минералов в природе ничтожно и долгое время они оставались незамеченными. Признавался лишь один минерал - самородное золото. Веками охотились лишь за ним, беспокоясь как бы не просмотреть его. А причин для беспокойства было достаточно. Самородное золото не отличается единообразием. Желтый металл один, но это становится очевидным только после очищения его от примесей и переплавки. В природе оно бывает тускло, закрыто "рубашкой" железистых окислов, заковано в броню кварца. Кроме того, в природе часто встречаются минералы, очень схожие с золотом по цвету и блеску. Назовем для примера широко распространенные колчеданы - пирит и халькоперит. Часто за золото принимают золотистую слюду - флогопит.
На твердость золота влияют и условия, в которых происходило его накопление в природе. Золото глубинных месторождений тверже, чем поверхностных. Будучи в числе самых мягких минералов, которые разрушаются быстро, золото не разделяет их судьбу, поскольку обладает исключительным свойством приспосабливаться к изменяющимся условиям. Золото очень ковко и тягуче. По пластичности упругости оно не имеет себе равных - из 1г. металла можно вытянуть нить более 3 км, а при прокатке получается фольга толщиной в десятитысячную долю миллиметра, в 500 раз тоньше человеческого волоса (0,0001 мм). Через такой листочек фольги луч света просвечивает зеленоватым цветом. Один грамм такой фольги покроет участок площадью 5 соток.
Мягкость чистого золота настолько велика, что его можно царапать ногтем. Поэтому в ювелирных изделиях золото всегда сплавляется с медью или серебром. Состав таких сплавов выражается пробой, которая указывает число весовых частей золота в 1000 частей сплава (в российской практике). Проба химически чистого золота соответствует 999.9 пробе — его ещё называют «банковским» золотом, так как из такого золота изготавливают слитки. Из чистого золота легко сделать ювелирное украшение - мягкость позволяет, но именно мягкость обусловит практическую непригодность изделия. Оно быстро поцарапается, потеряет блеск и привлекательность. Спасают серебро, медь, некоторые другие металлы, резко повышающие твердость золота в сплавах.
Золото легко истирается в тончайшую пыль и поэтому так широко распространено в природе. Известны случаи, когда предприимчивые люди умудрялись собирать золотую пыль вокруг тех мест, где драгоценные металл обрабатывался, и накопили приличные состояния. Едва ли не первыми это свойство золота "оценили" менялы. Каждую золотую монету, попадавшую в их руки, они терли о специальную подушечку, затем подушечка сжигалась - в куче пепла оставалось золото.
В переодической системе элементов Д. И. Менделеева золото расположено под 79-м номером в побочной подгруппе шестого периода рядом с серебром и платиной. С ними золото образует семейство благородных металлов, которые отличаются наиболее плотной упаковкой атомов в кристаллической решетке, малыми ионными радиусами и значительной силой связи ядра с внешней 18-электронной орбитой. Это определяет очень высокую плотность вещества. /Удельный вес золота 196,9, плотность 19,32 кг/см2. Кусок золота размером со спичечный коробок весит полкилограмма. Литровая бутыль, заполненная золотым песком, потянет на пуд! Тяжесть золота подсказала способ его добычи - промывку на шлюзах, что обеспечивает очень высокую степень извлечения золота из породы. Золото - очень хороший проводник тепла и электрического тока. Температура плавления 1063 С, при этом золото обладает летучестью, которая при повышении температуры возрастает.
По размеру частиц самородное золото делится на тонкодисперсное (1 – 5 мкм) , пылевидное (5 – 50 мкм) , мелкое (0,05 – 2 мм) и крупное (более 2 мм) . Частицы массой более 5 г. относятся к самородкам. Крупнейшие самородки – «Плита Холтермана» (285 кг.) и «Желанный Незнакомец» (71 кг.) найдены в Австралии. Находки самородков известны во многих районах Урала, Сибири, Якутии и Колымы. Самородное золото концентрируется в гидротермальных месторождениях. Месторождения золота находятся на разных глубинах – от десятков метров до 4 – 5 км от поверхности земли протяженностью от десятков до тысяч метров.