Какими свойствами и характеристиками обладает золото

Драгоценные или благородные металлы включают в себя различные металлы платиновой группы, серебро и, конечно, золото. Такое название эти металлы получили благодаря некоторым особенностям — они обладают устойчивостью к кислотам, коррозийному и окислительному воздействию внешней среды, а также наличию глянца (или блеска) в изделиях. Физические и химические свойства золота на данный момент хорошо изучены и подробно описаны.

Физические и химические свойства

Существует несколько предположений касательно этимологии слова «золото»: большинство этимологов склоняются к мнению, что оно произошло от «злато» в старославянском языке, имеющего значение «жёлтый». Также в отдельных латышских наречиях может встречаться «золтый», что означает всё тот же цвет.

Элемент имеет порядковый номер 79 в таблице Менделеева. Он относится к мягким инертным металлам; при добавлении примеси в состав золото приобретает красноватые, коричневые и другие оттенки (естественный цвет — жёлтый). К свойствам золота относят его высокую плотность (19,32 грамм на сантиметр в кубе), что обусловливает его тяжесть. Помимо этого, в число его характеристик входят низкое электрическое сопротивление и высокая теплопроводность.

Благодаря высокой плотности этот металл легко добывать даже при использовании простых технологических процессов (типа промывки на шлюзах). Не следует путать плотность металла с его твёрдостью: золото имеет высокую мягкость по шкалам Бринелля и Мооса — 220 и 2,5 МПа соответственно.

Хорошо известна пластичность металла, что является основой для изготовления сусального золота (сверхтонких пластин). Максимальная тонкость пластинчатого листа при такой ковке составляет всего 100 нанометров.

Металл начинает плавиться при температуре в 1064 градуса по Цельсию, а кипение происходит при 2856 градусов. Интересно, что за счёт высокой летучести расплавленное золото начинает испаряться прежде, чем будет достигнута точка кипения.

Следует понимать, что характеристики золота вынуждают его использовать по большей части в различных сплавах, нежели в чистом виде. Недаром в старые времена золотую монету пробовали прокусить зубом — если она не поддельная, то на ней оставался след от зуба. Так как оно хорошо поддаётся ковке, обработке и выплавке, то имеет огромное значение металл, с которым смешивают золото.

Основное качество, которого пытались добиться умельцы в старые времена для золотых изделий — его твёрдость и прочность. Для этого его нередко смешивали с разными металлами, к примеру, с медью, серебром и свинцом. При добавлении 1% свинца в золото полученный сплав становится невероятно хрупким и уязвимым для механических повреждений (может вдребезги разбиться, если он упадёт, к примеру, со стола).

Медь и серебро, напротив, укрепляют золотое изделие, благодаря чему оно не теряет своих внешних качеств на протяжении долгого времени. Также медь делает конечный продукт гипоаллергенным, поэтому такой сплав может использоваться не только в ювелирном деле, но и в других отраслях (к примеру, в медицинских учреждениях).

Отличия от подделки

Следует знать, что на сегодняшний день существует масса различных сплавов, которые могут быть невероятно похожими на оригинальный металл и его свойства. Применение золота-фальшивки, его имитации нередко может быть обоснованным в строительстве (позолота для покрывания куполов храмов, внутренняя отделка помещений), а также во многих остальных областях, но чаще всего цель одна — мошенничество.

Ювелир без труда сумеет отличить подделку от оригинала. Самостоятельно определить стоимость золотых изделий, не имея познаний и опыта в ювелирном деле, очень сложно, так как в некоторых случаях необходимо проверять не только «на глаз» или «на зуб», но и более «продвинутыми» методами. Известны следующие способы проверки металла на его истинность:

• Проверка прочности. Можно не портить зубную эмаль, а попробовать легонько поцарапать поверхность изделия булавкой или остриём иглы. Натуральному золоту свойственна мягкость, тогда как фальшивое отличается именно своей твёрдостью. Также нередко другие металлы «золотят» тонким слоем, который, спустя короткий срок, слезает с украшения.
• Проверка звука. Для этого желательно, чтобы владелец слышал, какой звук издаёт настоящий золотой предмет при соприкосновении с твёрдой поверхностью. Для натурального металла характерен хрустальный звук, отличающийся звонкостью, и который хорошо выделяется на фоне глухого, быстро затухающего призвука от фальшивого изделия.
• Визуальный осмотр. Опять-таки метод, хорошо подходящий для тех, кто прекрасно знает внешние характеристики золота. Металл должен блестеть одинаково ярко как на солнце, так и при его отсутствии; подделка выглядит блёкло и тускло в тени, а блеск наблюдается только при ярком освещении. Наличие выбитой пробы или массы в каратах также может говорить в пользу достоверности золота (хотя далеко не всегда).
• Диагностика с помощью химических тестов. Для этого потребуется уксус, йод либо нитрат серебра (содержится в ляписном карандаше). Необходимо нанести эти вещества на поверхность материала — если используется уксус, тогда нужно положить изделие на дно жидкости и подождать несколько минут. Настоящий металл не потеряет своих внешних качеств, в то время как подделка отреагирует всевозможными изменениями цвета: потемнением, потускнением и прочими метаморфозами.

Может быть действенной проверка магнитных свойств золота. Делать проверку следует только при помощи большого и тяжёлого магнита. Изделие из натурального золота не будет реагировать на магнит, тогда как поддельные и позолоченные украшения легко притягиваются к источнику магнитного поля.

Следует понимать, что бронзовые, алюминиевые или медные изделия тоже не магнитятся, поэтому для проверки лучше пользоваться несколькими методами.

Сферы применения золота

Помимо использования этого жёлтого металла в качестве украшений и материала для ювелирных изделий, его применяют в самых разных отраслях.

Так как металл относится к легко обрабатываемым, его удобно использовать для получения сплавов с другими металлами, которые приобретают презентабельный внешний вид, а также устойчивость к коррозии и другим видам внешних воздействий.

Использование в промышленности

Благодаря низкому электрическому сопротивлению металл нередко применяется для изготовления гальванических покрытий, проводников, а также для изоляции контактной поверхности. Активно используют золото и для создания электронных микросхем, а также для клемм и разъёмов для них.

Золотые сплавы востребованы для изготовления сварочных материалов, которые необходимы для производства термоэлектрических преобразователей и других высокочувствительных приборов (типа гальванометра). В этот перечень также следует включить следующие сферы:

• Телекоммуникации и нанотехнологии.
• Робототехника, кибернетика, электроника.
• Космическая отрасль (учитывая отражающие свойства металла, золото является незаменимым материалом для постройки ракет, спутников и жилых отсеков космических станций), авиация, военная техника.
• Нефтехимическое производство, а также энергетика.
• Транспортная отрасль.

Вставка тончайших золотых пластин в стёкла зданий, а также кораблей и иных транспортных средств позволяет не допустить нагрев поверхности (опять же, в силу того, что этот металл хорошо отражает солнечные лучи).

Для самолётов и крупных судов немаловажным является способность золота наделять окна противотуманными свойствами — при условии, что через такое стекло пропущено электричество.

Медицина и стоматология

Очевидно, что в силу невероятной устойчивости металла к коррозии и окислению, он нашел широкое применение в протезировании зубов. Агрессивная среда слизистой оболочки полости рта, а также бактериальная насыщенность не оказывают на золотую пломбу отрицательного воздействия. Разумеется, для долговечности применяют не чистое золото, а сплавы с цинком, платиной, серебром и медью.

Эти свойства жёлтого металла были известны ещё в старые времена, а вот возможность использовать частицы золота в фармакологии была открыта не очень давно. Применение «золотых» препаратов направлено на лечение следующих заболеваний:

• Ревматоидный артрит и суставные заболевания. Для лечения используются такие препараты, как Кризанол (Ауротиопрол), Тауредон, Ауронофин.
• Эритематозная волчанка. В некоторых случаях может быть назначена инъекция тиосульфата золота.
• Туберкулёз. Примером можно назвать препараты на основе соединений золота и хитозана (хитинового покрытия членистоногих), которые эффективно борются с палочкой Коха.
• Онкологические заболевания. Против злокачественной опухоли многие исследователи предлагают использование нанотехнологий (в частности, применение наночастиц золота с последующей радиотерапией).

Любители народной медицины могут назвать множество полезных для человека свойств, которыми обладают золотые обереги и амулеты. Чтобы понять, какими лечебными качествами обладает обычная безделушка, следует знать, что золото всегда считалось обеззараживающим металлом, который оказывает благотворное влияние на кожу.

В этом определённо есть доля правды, так как безопасность этого материала с точки зрения аллергических свойств научно доказана.

Употребление в пищу

Добавление пищевого золота в блюда являлось раньше распространённым явлением, так как позолоченная трапеза, согласно верованиям многих народов, приближала человека к бессмертию и другим божественным качествам. Пища, окрашенная в золотой цвет, считалась наделённой магическими силами и была доступна лишь очень состоятельным людям.

По факту же пищевое золото (если оно натуральное и без добавок сахара и усилителей вкуса) не имеет собственного вкуса и служит для придания блюду привлекательного и оригинального вида. Конечно, золото по-своему может быть полезно для организма, однако эта польза даже близко не сравнится с обычным свежим фруктом или овощем.

На сегодняшний день попробовать золото на вкус может большинство людей: чаще всего им посыпают кондитерские изделия, конфеты, а также пирожные.

Система проб

Под пробой золота понимают подсчёт количества этого металла в одном грамме изделия. На текущий момент известны 8 различных проб; в зависимости от страны, могут считаться общепринятыми те или иные пробы. В Российской Федерации таковыми являются пять проб:

1. 375. Эти цифры означают процент содержания золота в изделии (в миллиграммах). Таким образом, украшение с этой маркировкой содержит 37,5% золота, а доля других компонентов — серебра и меди — 62,5%. Цвет может быть как жёлтым, так и красноватым. Со временем подобное изделие может потускнеть.
2. 500. Драгоценное вещество содержит 50%. В зависимости от содержания серебра или меди украшение может иметь беловатый либо красноватый оттенок. Как и в предыдущем случае, 500-ая проба может стать тусклой из-за воздействия воздуха, однако она сохраняет великолепие своего внешнего вида гораздо дольше.
3. 585. Наиболее распространённая проба для ювелирных работ. Золота — 58,5%, а в число компонентов могут входить такие вещества, как никель и палладий. Обладает прочностью, твёрдостью и устойчивостью к окислению на воздухе.
4. 750. Маркировка этой пробы стоит на дорогостоящих изделиях. Все пробы, стоящие выше этой, крайне редко встречаются в ювелирных магазинах в силу того, что высокое содержание золота не является практичным для использования украшений. 750-ая проба имеет, соответственно, 75% драгоценного металла и 25% примесей серебра, платины, палладия, меди и других металлов.
5. 958. В отличие от предыдущей, выглядит куда менее презентабельно в силу ненасыщенности цвета, мягкости и отсутствия структуры. Практически всё изделие состоит из золота.

Наконец, следует упомянуть про 999-ую пробу. Чистое золото (иногда его ещё называют червонным) в основном является инвестиционным средством. Средняя стоимость за один грамм (по состоянию цен на 2016 год) самой дорогостоящей пробы составляет около 3100 рублей за покупку одного грамма и около 2150 за продажу.