Selles artiklis:

Põhiomadused

Metalli keemilised ja muud omadused näitavad, et element ei interakteeru järgmiste reagentidega:

• happed;
• leelised.

Kuld ei saa nende elementidega suhelda; erand on elavhõbeda ja kulla ühend, mida keemikud nimetavad amalgaamiks.

Reaktsioon happe või leelisega ei toimu isegi kuumutamisel: temperatuuri tõus ei mõjuta mingil moel elemendi seisukorda. See eristab kulda ja plaatinat teistest metallidest, millel ei ole "üllas" staatust.

Kuldne suur platser

Kui kastate happesse või leelisesse mitte puhast kulda, vaid ligatuuri sulamit, võib reaktsioon toimuda aeglasemalt. See juhtub seetõttu, et sulam sisaldab peale kulla ka muid elemente.

Millega kuld suhtleb? See reageerib järgmiste ainetega:

• elavhõbe;
• kuninglik viin;
• vedel broom;
• tsüaniidi vesilahus;
• kaaliumjodiid.

Amalgaam on elavhõbeda ja muude metallide, sealhulgas vase ja hõbeda, tahke või vedel segu. Kuid raud ei reageeri elavhõbedaga, seetõttu saab seda transportida pliimahutites.

See lahustub vees, mille valem sisaldab lämmastik- ja vesinikkloriidhapet, kuid ainult kontsentreeritud kujul. Reaktsioon kulgeb kiiremini, kui lahus kuumutatakse teatud temperatuurini. Kui uurite ajaloolisi dokumente, võite leida huvitava pildi: lõvi, kes neelab päikeseketta - nii kujutasid alkeemikud sarnast reaktsiooni.

Kuld lahustub aqua regia

Kui segate broomi või tsüaniidi veega, saate lahuse, milles. Metall reageerib ainetega, kuid ainult siis, kui reaktsiooniks on piisavalt hapnikku (ilma viimaseta see ei käivitu). Kui lahust kuumutatakse, kulgeb reaktsioon kiiremini.

Sarnane reaktsioon algab siis, kui kuld kastetakse joodi või kaaliumjodiidi lahusesse.

Metalli iseloomulikuks tunnuseks võib pidada ka seda, et ta hakkab hapetele reageerima alles siis, kui temperatuur tõuseb. Näiteks kulla reaktsioon seleenhappega algab alles siis, kui lahuse temperatuur tõuseb. Happe peab olema ka kõrge kontsentratsioon.

Elemendi teine ​​iseloomulik tunnus on selle võime redutseerida puhtaks metalliks. Seega amalgaami puhul tuleb see lihtsalt 800 kraadini soojendada.

Kui hindame tingimusi, mis on kaugel laboritingimustest, väärib märkimist, et kuld ei saa reageerida ohutute reagentidega. Kuid enamik ehteid on valmistatud mitte puhtast metallist, vaid sulamist. Ligatuur lahjendatakse hõbeda, vase, nikli või muude elementidega. Sel põhjusel tuleks ehteid kaitsta ning vältida nende kokkupuudet kemikaalide ja veega.

Kullal on mitmeid muid omadusi, mida ei klassifitseerita keemilisteks, vaid füüsikalisteks, neid võib arvestada:

1. Tihedus on 19,32 g/cm3.
2. Kõvadus Mohsi skaalal on maksimaalselt kolm punkti.
3. Heavy metal.
4. Tempermalmist ja plastist.
5. Omab kollast värvi.

Tihedus on elemendi üks peamisi omadusi, seda peetakse indikatiivseks. Metalli otsides settib see lüüsidele ning kerged kivitükid uhutakse veevooluga minema. Tänu oma tihedusele on metallil väga korralik kaal. Metalli tihedust saab võrrelda ainult kahe perioodilisuse tabeli elemendiga - volframi ja uraaniga.

Metalli tiheduse hindamisel 10-pallisel skaalal antakse see vaid kolm. Seetõttu on kuld kergesti mõjutatav ja muudab kuju. Puhtast metallist valuplokki saab soovi korral noaga lõigata ja kullast, ilma muude elementide segunemiseta münti saab sellesse hammustada püüdes kahjustada.

Kuld on raskemetall, kui täita pool klaasi kuldse liivaga, kaalub see ligikaudu 1 kg.

Kulla vormitavus ja elastsus on omadused, mis on nõudlikud mitte ainult juveelitööstuses. Metallitüki saate hõlpsalt õhukeseks leheks murda. Seetõttu kasutatakse seda kirikukuplite kattena, kaitstes sellega seda agressiivsete keskkonnategurite eest.

Kollane on Päikese värv, rikkuse ja õitsengu märk, sel põhjusel seostatakse kulda õitsenguga ning sellest metallist valmistatud ehted on mõeldud omaniku staatuse ja tema materiaalse seisundi rõhutamiseks.

Kuld on perioodilisuse tabeli 11. rühma element, mida tähistatakse sümboliga Au, Aurum on ladinakeelne nimi. Perioodilises tabelis on metallil number 79.

Lisainformatsioon

Dmitri Mendelejev polnud veel otsustanud, millise numbri all tema lauas kuld asub ja mis sümboliga seda tähistatakse. Kuid metall oli juba monarhide ja aadlike seas populaarne. Selle värv ja omadused üllatasid tolleaegseid teadlasi ja sel põhjusel omistati element maagilistele omadustele.

Alkeemikud uskusid, et kuld aitab:

• ravida südamehaigusi;
• kõrvaldada liigeseprobleemid;
• leevendada põletikku;
• parandada inimese vaimset seisundit;
• aju funktsioneerib kiiremini ja paremini;
• olla inimene, kes on vastupidav ja tugev.

Kaasaegsed astroloogid väidavad, et järgmised sodiaagimärgid peaksid kandma kulda:

1. Ambur.
2. Lõvid.
3. Jäär.
4. Skorpionid.
5. Kalad.
6. Vähk.

Esimesed kolm sodiaagimärki liigitatakse tuliseks. See tähendab, et Päike ja selle energia on neile soodsad. Sel põhjusel võivad nende sodiaagimärkide all sündinud inimesed kogu aeg kanda väärismetallist ehteid.

Järgmised kolm sodiaagimärki võivad kuldehteid kanda sageli, kuid mitte kogu aeg. Öösel saate tooted eemaldada.

Ülejäänud sodiaagimärgid peavad kulda kandma piiratud koguses, kuna metall võib nende keha kahjustada. Kuid ehteid selga pannes ärge unustage, et kokkupuude kullaga võib põhjustada allergilise reaktsiooni.

See on allergia, kui ehteid kandes ilmneb:

• naha sügelus ja põletustunne;
• peavalu;
• halb enesetunne ja halb tervis.

Tasub vältida kokkupuudet kullaga, kuna metalli suhtes on individuaalne talumatus, mis avaldub ainult otsesel kokkupuutel Au elemendiga.

Hoolimata asjaolust, et kuld on inimkonnale teada olnud väga pikka aega, selle ainulaadseid omadusi on uuritud ja kasutatakse aktiivselt erinevates tööstusharudes, ei ole selle metalli ja selle omaduste uurimine peatunud tänapäevani. Mõned teadlased väidavad, et element tuli Maale kosmosest ning seetõttu on see hapete ja leeliste suhtes tundlik ega oksüdeeru kokkupuutel vee ja õhuga. Võib-olla on teadlastel õigus ja kullal on tõesti kosmiline päritolu, kuid nii või teisiti pole metalli potentsiaal veel täielikult paljastatud ja sellest pole Maal palju järel.

Enne mis tahes väärismetalli omadustest rääkimist peate mõistma ja määrama selle keemilise koostise, samuti mõistma selle füüsikalisi omadusi. Seetõttu tuleks vastust küsimusele “millest on tehtud kuld” otsida ennekõike kooli keemiatundidest või internetist ning alles seejärel hinnata unikaalsete omadustega metalli vastavat hinda. Lõppude lõpuks ilmnes selle aine kõrge hind põhjusega.

Väärismetallide koostis looduses

Asi on selles, et kulla Maale ilmumise põhjused ja protsessid on teadusele teadmata. Väärismetalliosakeste sisenemise kohta meteoriitide toimest ja tuumareaktsioonidest neutronplahvatuste ajal on mõned eeldused, kuid need on vaid hüpoteesid. Fakt jääb faktiks, et Maal on väga vähe kulda, iga päev kaevandavad inimesed sellise koguse rauda, ​​mis on võrdne kogu tsivilisatsiooni eksisteerimise ajal kaevandatud kullaga.

Kullatükid

Seetõttu tekkis teadlastel ja alkeemikutel küsimusi selle metalli struktuuri kohta ning nad olid ka huvitatud. Kui teate täpset struktuuri, võite teha oletusi kulla välimuse kohta ja alles seejärel proovida katset läbi viia ja laboris kulda hankida.

Niisiis, looduses esineb see element kullaosakeste kujul. Teadlaste sõnul sisaldab litosfäär umbes 5% kulda. Kuid hüpoteeside kohaselt on seda Maa tuumas palju rohkem. Kulda võib leida tardkivimitest, samuti purunenud tektooniliste plaatide või vanade mäeahelike juurest.

Seda asukohta geoloogid praktiliselt ei selgita ja astrofüüsikud peavad seda nähtust suurimate meteoriidirünnakute tagajärjeks teatud maapiirkondadele. Kuid tänu temperatuurimuutustele tuleb sügavamatest pallidest pärit kuld pinnale. Ja siis võib seda leida rauamaagides.

Maakides esineb kulda 0,1–1000 mikroni suuruste sulendite või veenidena. Harva leidub sellist, mis kaaluks mitu kilogrammi. Ja väärismetalli saab ekstraheerida järgmist tüüpi maakidest:

• kullamaagid, mis on väga haruldased;
• rauamaagid, milles teiste kaevandustega võrreldes madalaim;
• vase maagid;
• plii-tsingi maagid;
• uraani kaevandused.

Huvitav on see, et koos kullaga võite leida selliste elementide lisandeid nagu:

• vismut;
• antimon;
• seleen.

Kuid hõbedat ei leidu kunagi kullamaardlate kõrval. Mõnikord leidub maardlaid isegi tavalise pinnase all erinevatel mandritel.

Elemendi füüsikalised ja keemilised võimed

Keemikute seisukohalt on kuld üks perioodilisuse tabeli elemente. Keemiline valem koosneb lühendist Au sõnast aurum. Asi on selles, et see väärismetall koosneb ühe aine isotoopidest ja tavamõistes valemit lihtsalt pole. Kulla aatommass on 196,9 g/mmol. See lisati väärismetallide rühma pärast selle koostoime kontrollimist teiste elementidega, aga ka tavalise hapnikuga.

Selgus, et kuld ei reageeri üldse ei väävli ega hapnikuga, nagu enamik teisi elemente. Isegi kui kuld reageerib, tähendab see, et kahjustatud saab ainult metalli välimine kiht, kuid mitte kogu aine.

Lisaks on kullal atraktiivne välimus ning see on ka plastiline, mis võimaldab kullast valmistada erinevaid ehteid ja juhib hästi voolu. Isegi mineraalhapped ei suuda muuta kulla välimust ja koostist. Tänu sellele määratakse metalli ehtsus.

Need näitavad, et koostiselt on see perioodilisuse tabeli ainulaadne element. Ehete osaks olevate kullaosakeste vaatamiseks peate toote aurustama aqua regias. Nii toimub rafineerimine, st kulla ekstraheerimine lisanditest.

Kulla füüsikalised omadused

Metallist endast ei saa midagi välja võtta, see on lahutamatu element. Kuid tootjatel on küsimus, kuidas kaevandada maagist kulda tööstuslikus mastaabis ja puhastada seda lisanditest. Sellele probleemile lahenduse saab leida järgmiste protsesside abil:

• kontsentratsioon flotatsioon, gravitatsioon;
• leostumine;
• sorptsioon;
• tsüaniideerimine;
• liitmine.

Kõik need protsessid viiakse läbi etapiviisiliselt ja on nüüd mehhaniseeritud. Mõni sajand tagasi tehti kullakaevandamine käsitsi, ilma vähimagi vihjeta protsessi automatiseerimisele. See oli võimalik tänu kulla teisele omadusele – selle suurele tihedusele. Seetõttu settis kuld jõgedest välja uhudes päris põhja, kus seda oli näha. Samuti tuleb meeles pidada, et kulla ühendid teiste metallide või elementidega on ebastabiilsed, mistõttu saab väärismetalli keemiliselt ekstraheerida. Viimased etapid hõlmavad saadud kulla lahustamist aqua regia ja sellele järgnevat väärismetalli sadestamist.

Väärismetalli olemasolu toote koostises tuvastatakse värviliste setete ja lahuste moodustumise kaudu. Selleks kasutavad nad kullaühendeid erinevate ainetega, aga ka selliseid protsesse nagu elektroforees, kromatograafia ja luminestsents. Kulla koguse määramiseks aines kasutatakse tiitrimise, fotomeetria ja gravimeetria meetodeid.

Lisandeid lisatakse mõnikord ka kullale endale. Seda tehakse selleks, et vähendada toote maksumust ja anda sellele vajalik kuju. Asi on selles, et kuld on pehme metall. See ei ole kriitiline valuplokkide valmistamisel, mis oma kuju tõttu aja jooksul väga ei deformeeru. Kuid kuldehted võivad oma raskuse all hästi painduda või muuta disaini halvemaks.

Seetõttu, et kõrvarõngad või kett jääks muutumatuks, lisatakse kompositsioonile muid metalle, mida nimetatakse sulamiteks. Ligatuur on kulla segu, seega ei sõltu selle omadustest mitte ainult toote maksumus, vaid ka selle omadused. Näiteks metalli tüüp muudab ehte tooni. Kui puhtal kujul kullal on erekollane värv, siis vase lisamisega omandab toode punase varjundi. Kulda nimetatakse: punane, kollane, valge, roosa. Kõige sagedamini kasutatavad ligatuurid on:

• Vask. See lisab kaunistuse kompositsioonile jõudu.
• Hõbedane. Väärismetall omandab õilsa tooni.
• Plaatina on isegi kallim metall kui kuld.
• Nikkel. See parandab toote valamise kvaliteeti, kuid niklit sisaldav sulam ei sobi ehete valmistamiseks.
• Tsink alandab sulamistemperatuuri, kuid lisab sulamile haprust.
• Kaadmiumi ja pallaadiumi lisatakse praktikas kullasulamitele harva.

Sellisel kullal, mille koostises on muude metallide segud, on peenus või karaat. Teades toote näidist, saate määrata puhta kulla sisalduse selles. See pole keeruline, kuna reeglite kohaselt sertifitseeritud ja valmistatud kuldesemetel peab olema märgistus, millele märgitakse peenus. Proovide koostised määratakse vastavalt GOST-ile. Kõiki proportsioone tuleb rangelt järgida, sest sellest sõltub toote maksumus.

Vastavalt GOST standarditele on umbes 40 erineva proovi sulamit. Kulla protsent sõltub väärismetalli kasutamise eesmärgist. Loomulikult kasutatakse ehete valmistamiseks kvaliteetset kulda, mis näeb välja esinduslik. Kuid tööstuses saab kasutada ka madala kvaliteediga sulameid, millel on vajalikud füüsikalised omadused.

Kulla valemit ei suuda keegi lahti harutada tänapäevani, kuid paljud imetlevad seda metalli ja teevad sellest jätkuvalt oma elu kultuse. Kuid väärismetalli valem ja seega ka selle tegelik koostis on endiselt üks küsimusi, millele inimkonnal pole veel täpset vastust.

Kuld... Kollane metall, lihtne keemiline element aatomnumbriga 79. Iga aja inimeste ihaldusobjekt, väärtuse mõõdupuu, rikkuse ja võimu sümbol. Verine metall, kuradi kude. Kui palju inimelusid hävitati selle metalli omamise nimel!? Ja kui palju neid veel hävitatakse?

Erinevalt rauast või näiteks alumiiniumist on kulda Maal väga vähe. Inimkond on kogu oma ajaloo jooksul kaevandanud sama palju kulda kui ühe päevaga rauda. Aga kust see metall Maalt tuli?

Arvatakse, et päikesesüsteem tekkis iidsetel aegadel plahvatanud supernoova jäänustest. Selle iidse tähe sügavuses toimus vesinikust ja heeliumist raskemate keemiliste elementide süntees. Kuid rauast raskemaid elemente ei saa tähtede sügavuses sünteesida ja seetõttu ei saanud tähtedes toimuvate termotuumareaktsioonide tulemusena tekkida kulda. Niisiis, kust see metall universumist üldse tuli?

Näib, et astronoomid saavad nüüd sellele küsimusele vastata. Kuld ei saa sündida tähtede sügavuses. Kuid see võib tekkida suurejooneliste kosmiliste katastroofide tagajärjel, mida teadlased juhuslikult nimetavad gammakiirguspursketeks (GBs).

Astronoomid jälgisid ühte neist gammakiirguse pursketest tähelepanelikult. Vaatlusandmed annavad üsna tõsist põhjust arvata, et see võimas gammakiirguse plahvatus tekkis kahe neutrontähe – supernoova plahvatuses hukkunud tähtede surnud tuumade – kokkupõrkel. Lisaks näitab ainulaadne sära, mis püsis GW kohas mitu päeva, et selle katastroofi käigus moodustus märkimisväärne kogus raskeid elemente, sealhulgas kulda.

"Meie hinnangul võib kahe neutrontähe ühinemisel kosmosesse paiskunud kulla kogus ületada 10 Kuu massi," ütles uuringu juhtiv autor Edo Berger Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskusest (CfA) CfA pressi ajal. konverentsil Cambridge'is, Massachusettsis.

Gammakiirguse purse (GRB) on äärmiselt energilise plahvatuse gammakiirguse purse. Enamik GW-sid leidub universumi väga kaugetes piirkondades. Berger ja tema kolleegid uurisid objekti GRB 130603B, mis asub 3,9 miljardi valgusaasta kaugusel. See on üks lähimaid seni nähtud GW-sid.

GW-sid on kahte tüüpi – pikad ja lühikesed, olenevalt sellest, kui kaua gammakiirguse purunemine kestab. NASA satelliidi Swift salvestatud GRB 130603B sähvatus kestis vähem kui kaks kümnendikku sekundist.

Kuigi gammakiirgus ise kadus kiiresti, jätkas GRB 130603B infrapunakiirte sära. Selle valguse heledus ja käitumine ei vastanud tüüpilisele järelhõõgumisele, mis tekib ümbritseva aine kiirendatud osakeste pommitamisel. GRB 130603B kuma käitus nii, nagu oleks see pärit lagunevatest radioaktiivsetest elementidest. Neutronitähtede kokkupõrgetest välja paiskunud neutronirikas materjal võib muutuda rasketeks radioaktiivseteks elementideks. Selliste elementide radioaktiivne lagunemine tekitab infrapunakiirgust, mis on iseloomulik GRB 130603B-le. See on täpselt see, mida astronoomid täheldasid.

Rühma arvutuste kohaselt paiskus plahvatus välja aineid, mille mass oli umbes sajandik Päikesest. Ja osa sellest ainest oli kuld. Olles umbkaudselt hinnanud selle GRB ajal moodustunud kulla kogust ja universumi ajaloo jooksul toimunud plahvatuste arvu, jõudsid astronoomid oletuseni, et kogu Universumi kuld, sealhulgas Maal, võis tekkida sellisel ajal. gammakiirguse pursked.

Siin on veel üks huvitav, kuid kohutavalt vastuoluline versioon:

Maa moodustumisel voolas sularaud alla oma keskmesse, moodustades selle tuuma, võttes endaga kaasa suurema osa planeedi väärismetalle, nagu kuld ja plaatina. Üldiselt on südamikus piisavalt väärismetalle, et katta kogu Maa pind nelja meetri paksuse kihiga.

Kulla liikumine tuumasse jätaks Maa välisosa sellest aardest ilma. Väärismetallide arvukus Maa silikaatvahevöös ületab aga arvutuslikke väärtusi kümneid ja tuhandeid kordi. Mõtet on juba arutatud, et selle ülekülluse põhjustas katastroofiline meteoorisadu, mis jõudis Maast mööda pärast selle tuuma moodustumist. Seega sisenes kogu meteoriidikulla mass eraldi vahevöö sisse ega kadunud sügavale sisemusse.

Selle teooria testimiseks analüüsisid dr Matthias Willbold ja professor Tim Elliott Bristoli geoteaduste kooli isotoopide rühmast Oxfordi ülikooli professori Stephen Moorbutti Gröönimaalt kogutud kivimeid, mis pärinevad umbes 4 miljardi aasta tagusest ajast. Need iidsed kivimid annavad ainulaadse pildi meie planeedi koostisest vahetult pärast tuuma moodustumist, kuid enne oletatavat meteoriidipommitamist.

Seejärel hakkasid teadlased uurima volfram-182 sisaldust meteoriitides, mida nimetatakse kondriitideks - see on Päikesesüsteemi tahke osa üks peamisi ehitusmaterjale. Maal laguneb ebastabiilne hafnium-182, moodustades volfram-182. Kuid kosmoses seda protsessi kosmiliste kiirte tõttu ei toimu. Selle tulemusena selgus, et iidsed kivimiproovid sisaldavad 13% rohkem volfram-182 võrreldes nooremate kivimitega. See annab geoloogidele alust väita, et kui Maal oli juba tahke maakoor, langes sellele umbes 1 miljon triljonit (10 kuni 18. võimsusega) tonni asteroidi ja meteoriidi materjali, milles oli volfram-182 sisaldus väiksem, kuid palju rohkem. raskete elementide, eriti kulla sisaldus kui maakoores.

Kuna tegemist on väga haruldase elemendiga (kilogrammi kivimi kohta on ainult umbes 0,1 milligrammi volframi), oleks see sarnaselt kullale ja teistele väärismetallidele pidanud selle tekkimise ajal tuuma sisenema. Nagu enamik teisi elemente, jaguneb volfram mitmeks isotoobiks – sarnaste keemiliste omadustega, kuid veidi erineva massiga aatomiteks. Isotoopide põhjal võib julgelt hinnata aine päritolu ning meteoriitide segunemine Maaga peaks jätma iseloomulikud jäljed selle volframiisotoopide koostisesse.

Dr Willbold märkas, et võrreldes Gröönimaa kivimiga vähenes tänapäevases kivimis volfram-182 isotoobi kogus 15 ppm võrra.

See väike, kuid oluline muutus sobib suurepäraselt sellega, mida taheti tõestada – et Maal saadaoleva kulla liig oli meteoriidipommitamise positiivne kõrvalmõju.

Dr Willbold ütles: "Kiviproovidest volframi eraldamine ja selle isotoopkoostise nõutava täpsusega analüüsimine oli äärmiselt keeruline, arvestades kivides leiduvat väikest volframi kogust. Tegelikult sai meist esimene labor maailmas, mis sellisel tasemel mõõtmisi edukalt teostas.

Langevad meteoriidid segunesid hiiglaslike konvektsiooniprotsesside käigus maa vahevööga. Tuleviku maksimaalne ülesanne on välja selgitada selle segamise kestus. Seejärel moodustasid geoloogilised protsessid mandrid ja viisid väärismetallide (ja ka volframi) kontsentratsioonini tänapäeval kaevandatavates maagimaardlates.

Dr Willbold jätkab: "Meie töö näitab, et enamik väärismetallidest, millel meie majandus ja paljud olulised tööstusprotsessid põhinevad, toodi meie planeedile juhuslikult, kui Maad tabas umbes 20 kvintiljonit tonni asteroidimaterjali."

Seega võlgneme oma kullavarud tõelisele väärtuslike elementide voolule, mis sattusid planeedi pinnale tänu massiivsele asteroidi "pommitamisele". Seejärel sisenes Maa viimaste miljardite aastate jooksul arenedes kuld kivimite tsüklisse, ilmudes selle pinnale ja peidus uuesti ülemise vahevöö sügavustesse.

Kuid nüüd on tema tee tuumani suletud ja suur hulk seda kulda on lihtsalt määratud meie kätte sattuma.

Neutronitähtede ühinemine

Ja veel ühe teadlase arvamus:

Kulla päritolu jäi ebaselgeks, sest erinevalt kergematest elementidest nagu süsinik või raud ei saa seda tekkida otse tähe sees, tunnistas üks keskuse uurijatest Edo Berger.

Sellele järeldusele jõudis teadlane, jälgides gammakiirguse purskeid – kahe neutrontähe kokkupõrkest põhjustatud radioaktiivse energia suuremahulisi kosmilisi emissioone. Gammakiirgust märkas NASA kosmoseaparaat Swift ja see kestis vaid kaks kümnendikku sekundit. Ja pärast plahvatust oli kuma, mis järk-järgult kadus. Eksperdid ütlevad, et selliste taevakehade kokkupõrkel tekkiv kuma viitab suure hulga raskete elementide vabanemisele. Ja tõendeid selle kohta, et pärast plahvatust tekkisid rasked elemendid, võib nende spektris pidada infrapunavalguseks.

Fakt on see, et neutrontähtede kokkuvarisemise käigus välja paisatud neutronirikkad ained võivad tekitada elemente, mis läbivad radioaktiivse lagunemise, kiirgades samal ajal kuma peamiselt infrapunapiirkonnas, selgitas Berger. "Ja me usume, et gammakiirgus paiskab välja umbes ühe sajandiku päikesematerjali massist, sealhulgas kullast. Veelgi enam, kahe neutrontähe ühinemisel toodetud ja väljapaiskutud kulla kogus võib olla võrreldav 10 Kuu massiga. Ja sellise koguse väärismetalli maksumus oleks võrdne 10 oktillijoni dollariga - see on 100 triljonit ruutu.

Võrdluseks, oktiljon on miljon septillion või miljon seitsmenda astmeni; arv, mis on võrdne 1042-ga, kirjutatud kümnendkohana ühena, millele järgneb 42 nulli.

Ka tänapäeval on teadlased kindlaks teinud tõsiasja, et peaaegu kogu kuld (ja muud rasked elemendid) Maal on kosmilist päritolu. Selgub, et kuld jõudis Maale iidsetel aegadel pärast meie planeedi koore tahkumist toimunud asteroidipommitamise tagajärjel.

Peaaegu kõik raskmetallid "vajusid" Maa vahevöö sisse meie planeedi kujunemise väga varajases staadiumis, just nemad moodustasid Maa keskmes tahke metallsüdamiku.

20. sajandi alkeemikud

Veel 1940. aastal hakkasid Ameerika füüsikud A. Sherr ja K. T. Bainbridge Harvardi ülikoolist kiirgama kullaga külgnevaid elemente – elavhõbedat ja plaatinat – neutronitega. Ja üsna ootuspäraselt said nad elavhõbedat kiiritades kulla isotoobid massinumbritega 198, 199 ja 200. Nende erinevus looduslikust Au-197-st seisneb selles, et isotoobid on ebastabiilsed ja kiirgavad beetakiirgust maksimaalselt mõne päevaga. muutuvad elavhõbedaks massinumbritega 198, 199 ja 200.

Aga see oli ikkagi suurepärane: esimest korda suutis inimene vajalikke elemente iseseisvalt luua. Peagi sai selgeks, kuidas oli võimalik saada tõelist, stabiilset kulda-197. Seda saab teha ainult elavhõbeda-196 isotoopi kasutades. See isotoop on üsna haruldane - selle sisaldus tavalises elavhõbedas massiarvuga 200 on umbes 0,15%. Seda tuleb pommitada neutronitega, et saada ebastabiilne elavhõbe-197, mis pärast elektroni hõivamist muutub stabiilseks kullaks.

Kuid arvutused on näidanud, et kui võtta 50 kg looduslikku elavhõbedat, sisaldab see ainult 74 grammi elavhõbedat-196. Kullaks transmuteerimiseks võib reaktor tekitada neutronivoogu 10 kuni 15 neutronite võimsust ruutmeetri kohta. cm sekundis. Arvestades, et 74 g elavhõbedat-196 sisaldab umbes 2,7–10 kuni 23. astme aatomeid, kuluks elavhõbeda täielikuks muutumiseks kullaks neli ja pool aastat. See sünteetiline kuld on lõpmatult kallim kui maapealne kuld. Kuid see tähendas, et kulla moodustumine kosmoses nõudis ka hiiglaslikke neutronivoogusid. Ja kahe neutrontähe plahvatus selgitas kõike.

Ja rohkem teavet kulla kohta:

Saksa teadlased on välja arvutanud, et praegu leiduvate väärismetallide Maale toomiseks oli vaja ainult 160 metallist asteroidi, millest igaüks on umbes 20 km läbimõõduga. Eksperdid märgivad, et erinevate väärismetallide geoloogiline analüüs näitab, et need kõik ilmusid meie planeedile ligikaudu samal ajal, kuid Maal endal olid ja ei ole tingimused nende looduslikuks päritoluks. Just see ajendas eksperte välja töötama kosmilise teooria väärismetallide ilmumise kohta planeedil.

Sõna "kuld" pärineb keeleteadlaste sõnul indoeuroopa terminist "kollane" selle metalli kõige märgatavama omaduse peegeldusena. Seda fakti kinnitab asjaolu, et sõna “kuld” hääldus on erinevates keeltes sarnane, näiteks Gold (inglise keeles), Gold (saksa keeles), Guld (taani keeles), Gulden (hollandi keeles), Gull ( norra keeles), Kulta (soome keeles).

Kuld maa sisikonnas

Meie planeedi tuum sisaldab 5 korda rohkem kulda kui kõik teised kaevandatavad kivimid kokku. Kui kogu Maa tuumas olev kuld pinnale valguks, kataks see kogu planeedi poole meetri paksuse kihiga. Huvitaval kombel lahustub kõigis jõgedes, meredes ja ookeanides igas liitris vees umbes 0,02 milligrammi kulda.

Tehti kindlaks, et kogu väärismetalli kaevandamise aja jooksul kaevandati aluspinnasest umbes 145 tuhat tonni (teistel andmetel umbes 200 tuhat tonni). Kulla tootmine on aasta-aastalt kasvanud, kuid suurem osa kasvust leidis aset 1970. aastate lõpus.

Kulla puhtust määratakse mitmel viisil. Karaat (USAs ja Saksamaal kirjutatud "Karat") oli algselt massiühik, mis põhines jaanipuu seemnetel (sarnaselt sõnaga "karat"), mida kasutasid Lähis-Ida iidsed kauplejad. Tänapäeval kasutatakse karaati peamiselt vääriskivide kaalu mõõtmiseks (1 karaat = 0,2 grammi). Kulla puhtust saab mõõta ka karaatides. See traditsioon pärineb iidsetest aegadest, mil Lähis-Idas sai karaat kullasulamite puhtuse mõõdupuuks. Briti kullakaraat on sulamite kullasisalduse mittemeetriline mõõtühik, mis on võrdne 1/24 sulami massist. Puhas kuld vastab 24 karaadile. Kulla puhtust mõõdetakse tänapäeval ka keemilise puhtuse mõistega, see tähendab, et sulami massis on tuhandeid puhast metalli. Niisiis, 18 karaati on 18/24 ja tuhandikutes vastab 750. proovile.

Kulla kaevandamine

Loodusliku kontsentreerumise tulemusena on kogu maakoores sisalduvast kullast vähemalt teoreetiliselt kaevandamiseks saadaval vaid umbes 0,1%, kuid kuna kuld esineb oma loomulikul kujul, särab eredalt ja on hästi nähtav, sellest sai esimene metall, kellega inimene kohtus. Kuid looduslikud tükid on haruldased, nii et kõige iidseim meetod haruldaste metallide ekstraheerimiseks, mis põhineb kulla suurel tihedusega, on kulda sisaldavate liivade vaalutamine. "Kulla pesemiseks on vaja ainult mehaanilisi vahendeid ja seetõttu pole ime, et kulda teadsid isegi kõige iidsemal ajaloolisel ajal metslased" (D.I. Mendelejev).

Kuid rikkaid kullapaigutajaid polnud peaaegu enam alles ja juba 20. sajandi alguses kaevandati 90% kogu kullast maakidest. Tänapäeval on paljud kullakaevandused peaaegu ammendatud, mistõttu kaevandatakse peamiselt maagist kulda, mille kaevandamine on suures osas mehhaniseeritud, kuid tootmine on endiselt keeruline, kuna see asub sageli sügaval maa all. Viimastel aastakümnetel on tulusama avakaevandamise osakaal pidevalt kasvanud. Maardla on majanduslikult tasuv arendada, kui maagitonn sisaldab vaid 2-3 g kulda ja kui sisaldus on üle 10 g/t, loetakse seda rikkalikuks. On märkimisväärne, et uute kullamaardlate otsimise ja uurimise kulud jäävad vahemikku 50–80% kõigist geoloogiliste uuringute kuludest.

Nüüd on maailmaturu suurim kullatarnija Lõuna-Aafrika Vabariik, kus kaevandused on jõudnud juba 4 kilomeetri sügavusele. Lõuna-Aafrikas asub maailma suurim kaevandus, Vaal Riefsi kaevandus Klexdorpis. Lõuna-Aafrika on ainus riik, kus kuld on peamine tootmistoode. Seal kaevandatakse seda 36 suures kaevanduses, mis annavad tööd sadadele tuhandetele inimestele.

Venemaal kaevandatakse kulda maagi- ja maagimaardlatest. Teadlastel on selle kaevandamise alguse kohta erinevad arvamused. Ilmselt kaevandati esimene kodumaine kuld 1704. aastal Nertšinski maakidest koos hõbedaga. Järgnevatel aastakümnetel eraldati Moskva rahapajas kuld hõbedast, mis sisaldas lisandina veidi kulda (umbes 0,4%). Niisiis, aastatel 1743-1744. “Nertšinski tehastes sulatatud hõbedast leitud kullast” valmistati 2820 Elizabeth Petrovna kujutisega tšervonetsi.

Venemaa esimese kullapaigutaja avastas 1724. aasta kevadel Jekaterinburgi oblastis talupoeg Erofey Markov. Selle tegevus algas alles 1748. aastal. Uurali kulla kaevandamine laienes aeglaselt, kuid pidevalt. 19. sajandi alguses avastati Siberis uusi kullamaardlaid. Jenissei maardla avastamine (1840. aastatel) tõi Venemaa kullakaevandamises maailmas esikohale, kuid juba enne seda valmistasid kohalikud Evenki jahimehed kullatükkidest jahipidamiseks kuule. 19. sajandi lõpus tootis Venemaa umbes 40 tonni kulda aastas, millest 93% moodustas platserikuld. Kokku kaevandati Venemaal ametlikel andmetel enne 1917. aastat 2754 tonni kulda, ekspertide hinnangul aga umbes 3000 tonni, kusjuures maksimum tekkis 1913. aastal (49 tonni), mil kullavarud ulatusid 1684 tonnini.

Rikkalike kulda kandvate alade avastamisega USA-s (California, 1848; Colorado, 1858; Nevada, 1859), Austraalias (1851), Lõuna-Aafrikas (1884) kaotas Venemaa kullakaevandamisel oma ülimuslikkuse, hoolimata sellest, et New võeti kasutusele põllud, peamiselt Ida-Siberis.
Kulla kaevandamine Venemaal toimus poolkäsitöölisena, peamiselt arendati loopealseid. Üle poole kullakaevandustest olid välismaiste monopolide käes. Praegu väheneb järk-järgult toodangu osatähtsus platseritest, ulatudes 2007. aastaks veidi enam kui 50 tonnini. Maagimaardlatest kaevandatakse alla 100 tonni. Kulla lõplik töötlemine toimub rafineerimistehastes, mille juht on Krasnojarski värviliste metallide tehas. See moodustab rafineerimise (eemaldades lisandid, saades 99,99% puhta metalli) umbes 50% Venemaal kaevandatavast kullast ning suurema osa Venemaal kaevandatud plaatinast ja pallaadiumist.

. Näiteks tead Algne artikkel on veebisaidil InfoGlaz.rf Link artiklile, millest see koopia tehti -

Kuld on paljude sajandite meeli köitnud, sundides inimesi veetma suurema osa oma elust seda otsides, sõdades, pettuses ja reetmises. Meie planeedil on palju metalle ja muid kemikaale, mis on pikka aega periodiseeritud. Nende hulgas on väärtuslikumaid ja on neid, mis on suhteliselt odavad ja mida kasutatakse laialdaselt tööstuses. Metallide väärtusklasside eristamine toimus juba ammu, et mõista, miks riigid, börsid, suurimad ettevõtted ja rikkamad inimesed ikka veel kulla omamise poole püüavad, tuleks sellega lähemalt tutvuda. Kulla valemit on keemiale eelnevate teaduste teadlased iidsetest aegadest kasutanud.

Keemiline sertifikaat

Kulda tähistatakse keemias kui Aurum, lühendatult Au, elektroonilisel kujul: KLMNO6s1, Eion(Me=>Me++e)=9,22 eV. Perioodilises tabelis on kullal aatomnumber 79. See on kuuenda perioodi rühmas 11. Kullal on ka rahvusvaheline CAS-i registreerimisnumber: 7440-57-5. Elemendi aatommass on 196,9665 g/mol. Kuld on lihtne aine, kuna see koosneb ühe metalli isotoopidest.

Kulla omadused on ainulaadsed ja võimaldavad seda kasutada elektroonika, meditsiini valdkonnas ning keemialaborite seadmete tootmisel. Sellel on suurenenud soojus- ja elektrijuhtivus. Seetõttu saab elektritootmises endiselt kasutada galvaniseerimise teel tehtud õhukest kullatamist. Kuld keeb ainult 2880 kraadi juures, selle tihedus on 19,32 g/cm3 ja sulamistemperatuur 1064,43°C. Kuld on üsna inertne, isegi kõrgel temperatuuril ei reageeri see teiste keemiliste elementidega.

Kulla ajalugu

Kuld sai oma nime kollase värvuse järgi. Paljudes keeltes kõlab selle nimi erinevalt, kuid ühel või teisel viisil seostatakse seda kollase, kuldse või roheka värvi tähistamisega. Kullal on mitu peamist parameetrit. See on väärismetall, kuna see ei allu korrosioonile ega astu väliskeskkonna mõjul oksüdatsioonireaktsioonidesse. Muide, seetõttu kasutatakse seda edukalt hambaravis. Kuld on suure tihedusega ja sellele on üles ehitatud selle kaevandamise süsteem muda, liiva ja jõevee pesemisega. Lisaks on kuld väga pehme ja plastiline. Vaatamata metalli omadustele saab seda kriimustada ka ilma spetsiaalseid seadmeid kasutamata.

Kuld oli võib-olla esimene metall, mille inimene avastas. Seda mainitakse kõigis säilinud muinasaja allikates, seda peeti väga au sees ja see oli üsna kallis. Pole kahtlust, et huvi kulla vastu pole kunagi vaibunud. Seda hinnati selle ilu ja eriliste omaduste pärast, alles hiljem mõisteti selle füüsiliste omaduste väärtust. Juba enne aine keemilise valemi teatavaks saamist peeti kulla ostmist suurepäraseks investeeringuks.

Looduslik kuld

Looduses esineb kulda fossiilsete tükikeste või asetajatena. Kui me ei räägi maagis hajutatud või veega pestud teradest, siis need on tükid, mida saab liigitada erinevatesse alamliikidesse: elektrum, pallaadiumkuld, vask, vismut. Sel juhul sisaldab kulla keemiline koostis ka lisandeid, mis võivad protsentides erineda.

Electrum on iidsetest aegadest tuntud hõbeda sulam. Tegelikult on see esimene sulam, millega inimene tegeles. See on mineraal, millest umbes poole moodustavad hõbedaosakesed. Selle nimi pärineb sõnast “merevaigukollane”, millele viitas mineraali välimus. Pallaadiumisulamid on ühendid hõbeda, vase, kroomi, nikli ja muude ainetega. Vismutkuld sisaldab kuni 4% seda hõberoosat metalli. Vaskkuld sisaldab kuni 20% vaske, mis annab sellele punaka varjundi. Võimalik on ka kulla mineraalide moodustumine raua, elavhõbeda ja iriidiumiga. Placer-kulda nimetatakse schlich-kullaks ja see koosneb raskmetallide settest, mille hulgas on ka kullaterasid.

Puhta kulla saamine

Kulda ei leidu looduses peaaegu kunagi puhtal kujul. Pärast paljude sajandite pikkust kulda sisaldava liiva ja maagi pesemist on inimkond leidnud tõhusama viisi kullaterade eraldamiseks – liitmise. See meetod nõuab elemente, mis võivad reageerida kullaga ja see element on elavhõbe. See lisatakse maagile, kombineeritakse kullaga ja seejärel eemaldatakse ja pannakse edasisele tööle. Tsüaniidiga katmine töötab ka. Saadud lahusest sadestatakse kuld, kasutades tsinki. Regenereerimist saab läbi viia ka leeliselahusega.

Kontrollitud lisandite koguse ja koostisega puhta valuploki või sulami saamiseks tuleb läbi viia mitmeid protseduure. Selliste meetmete komplekti nimetatakse rafineerimiseks - maagi, vanametalli, sulami puhastamiseks puhta kulla saamiseks. Töömaterjaliks võib võtta mis tahes kullaosakesi - elektroodide osi, laboriseadmete elemente, ehteid. On mitmeid meetodeid, mida peetakse kõige edukamateks. Kulla keemia langes nendele meetoditele, kuna nende kullaosakeste kadu on minimaalne ja abimaterjalidele kulub vähem raha.

Keemiline rafineerimine on keemiliste elementide eraldamine maagist, kulda sisaldavatest looduslikest laastudest või kasutatud toodete jääkidest. See on mitmeastmeline ja sisaldab mitmeid katseid, mille eesmärk on tuvastada väärtuslik komponent. Esiteks on raud koostisest välja jäetud, kuna see ei võimalda vajalikke toiminguid teha. Seda saab eemaldada magneti või väävel- või vesinikkloriidhappe abil, mis lahustab selle osakesed. Järgmises etapis on vaja kasutada lämmastikhapet, mis lahustab paljusid traditsiooniliselt kullaga seotud lisandeid – vaske, hõbedat, tsinki, tina. Kuld jääb sademesse ja reaktsioonis kasutatakse lauasoola. Järgmisena töödeldakse kulda ja hõbedat sisaldavat setet lämmastik- ja vesinikkloriidhappega. Pärast vajalikku segamist, kuumutamist ja tühjendamist saadakse pruun sade, mis pestakse põhjalikult. Pärast puhastamise viimast etappi saadakse kullatolm, mis sulatatakse valuplokiks. Sellise kulla puhtus võib ulatuda 99,95% -ni.

Tootmisel kasutatakse elektrokeemilist puhastusmeetodit, sel juhul on vaja puhast toorainet, vähemalt 900 standardit, protseduuri jaoks kõige puhtamat kulda, samuti happeid. Samuti on olemas Milleri meetod, mis põhineb lisandite gaasilisel aurustamisel lenduva kloori kasutamise kaudu. See meetod võib olla ohtlik, kuna õhku võib paisata mürgiseid gaase.

Keegi ei sea nüüd kahtluse alla kulla koostist, kuid kunagi peeti seda mitte ainult mineraalide koostisosaks ja väärismetalliks selle puhastatud kujul, vaid ka millekski, mida võis saada mõnest teisest ainest. Me räägime alkeemiast, teadusest, mis ilmus ammu enne keemiat ja sai selle esivanemaks. Alkeemikuid peeti nõidadeks ja šarlatanideks, neid ei usaldatud ja kardeti, kuid sellegipoolest pole tõendeid, mis võimaldaksid kindlalt väita, et see on pseudoteadus või väljamõeldis. Seal on alkeemiateemalisi raamatuid, pealtnägijate jutustusi, kroonikatesse kirjutatud lugusid. Muidugi on kuld alati olnud suurim väärtus ja idee seda katsete abil hankida on saanud paljudele teadlaste põlvkondadele "fikseeritud ideeks".

Alkeemikutel oli maailmast eriline nägemus, et looduses on kõik üks ja kõik areneb. See kehtis nii inimese hinge kui ka mineraalide ja ainete kohta. Pliid peeti madalaimaks metalliks, kulda peeti ebatäiuslikuks, kuna sellel olid erakordsed omadused. Paljud tõendid näitavad, et alkeemikud leidsid salajase ühendi, mis muutis tina ja elavhõbeda puhtaimaks kullaks – filosoofikiviks. Selle kivi koostis ja omadused jäid teadmata, kuna selle leiutajad viisid saladuse hauda ja tunnistajad said rääkida vaid pulbri või kiviga segatud tina kullaks muutmise protsessist. Alkeemiline kuld erutab mõistust tänaseni, hoolimata sellest, et meie tehnoloogiad on nii arenenud, on valem teadmata. Ainsaks tõendiks nende katsete usaldusväärsuse kasuks võib nimetada katseid uraaniga, kui erilise mõju all moodustub see täiesti teistsuguseid, uusi aineid. Ajalugu nõuab lugupidavat suhtumist ning enne meie ajastut püstitatud suurejoonelisi ehitisi, pikki rännakuid ja säravaid leiutajaid meenutades võib vaid õlgu kehitada, mis viitab sellele, et antiikaja alkeemikud teadsid metallidest palju rohkem kui meie.

Kuld keemias on vaid üks elementidest, millel on erilised omadused, kuid selle nimi tekitab inimeste elus hoopis teistsuguseid assotsiatsioone kui teised metallid. See on rikkuse ja edu mõõt, mis sümboliseerib võimu ja mõju. Muidugi köitis inimest selle metalliga tutvumise alguses selle ilu. Kuldne värv meenutas Päikest, mida paljud rahvad sajandeid jumaldasid. Kullast sai religioossete ehitiste ja kaunistuste materjal. Hiljem lasti sellest välja esimesed mündid ning kasutusele tuli raha mõiste. Impeeriumide ja kuningriikide ajal kasutati kulda nõude ja ruumide kaunistamisel. Kirikutes on seda alati kasutatud raamide, katete, kaunistustena, levinud on kirikute kuplid linadega. Tänapäeval kasutatakse kulda nii esteetilistel eesmärkidel kui ka teaduses.

Arvatakse, et kuld ise on üks kõige vähem kasulikke metalle. On see nii? 20. sajandi alguse erudeeritud insener. vastaks: "Kahtlemata, nii." 70ndate keskpaiga insenerid polnud nii kategoorilised. Mineviku tehnoloogia sai ilma kullata hakkama mitte ainult seetõttu, et see oli liiga kallis. Polnud erilist vajadust kullale ainulaadsete omaduste järele. Väide, et neid omadusi ei kasutatud üldse, oleks aga vale. Kirikukuplid kullati kulla keemilise vastupidavuse ja mehaanilise töötlemise lihtsuse tõttu. Neid omadusi kasutab ka kaasaegne tehnoloogia.

Kuld ja selle sulamid

Kuld on väga pehme metall, seda saab kergesti lamedamaks muuta ja muuta kõige õhemateks plaatideks ja lehtedeks. Mõnel juhul on see väga mugav. Sellele vaatamata valatakse enamus kuldtooteid, kuigi kulla sulamistemperatuur on 1063° C. Ka antiikaja meistrid pidid veenduma, et valuga poleks võimalik kullale kõiki vajalikke kujundeid anda. Tehes näiteks tavalist kannu, tuli käepide eraldi valada ja seejärel joota.
Ajaloolased ja arheoloogid on leidnud, et metallide jootmine on inimestele teada olnud juba mitu aastatuhandet. Ainult iidsed jootsid mitte tina, vaid kullaga, täpsemalt kulla ja hõbeda sulamiga. Kaasaegne tehnoloogia peab mõnikord kasutama ka kuldjootet.
Elektrijuhtivuse poolest on kuld hõbeda ja vase järel kolmandal kohal.
Kui kuld puutub redutseerivas keskkonnas või vaakumis rõhu all kokku vasega, toimub difusiooniprotsess – ühe metalli molekulide tungimine teise – üsna kiiresti. Nendest metallidest valmistatud osad ühendatakse üksteisega temperatuuril, mis on oluliselt madalam vase, kulla või mõne nende sulami sulamistemperatuurist. Selliseid ühendusi nimetatakse kuldseteks tihenditeks. Neid kasutatakse teatud tüüpi raadiotorude valmistamisel, kuigi kuldtihendite tugevus on mõnevõrra madalam kui legeerimisel saadud ühendite tugevus. Kulla ja hõbeda või vase sulameid kasutatakse galvanomeetrite ja muude täppisinstrumentide karvade valmistamiseks, samuti miniatuursete elektriliste kontaktide valmistamiseks, mis on ette nähtud suure hulga lühiste ja avatud vooluringide vastuvõtmiseks. Veelgi enam, eriti oluline on see, et need ehituslikult lihtsad osad peavad töötama ilma kontaktideta ja reageerima igale impulsile.
Väikseima nakkuvust tagavates sulamites on kullal eriline roll. Kulla sulamid pallaadiumi (30%) ja plaatinaga (10%), pallaadiumi (35%) ja volframiga (5%), tsirkooniumiga (3%), mangaaniga (1%) töötavad laitmatult. Erikirjanduses kirjeldatakse sarnaste omadustega sulameid, mis võivad kullaga konkureerida. See on näiteks plaatina sulam 18% iriidiumiga, kuid see on kallim kui ükski loetletud sulam. Ja kõik parimad kontaktsulamid on väga kallid, kuid kaasaegne kosmosetehnoloogia ei saa ilma nendeta hakkama. Lisaks kasutatakse neid kõige olulisemates mittekosmoselaevades, mis nõuavad erilist töökindlust.
Kullast ja selle sulamitest on saanud mitte ainult miniatuursete raadiotorude ja kontaktide, vaid ka hiiglaslike osakeste kiirendite ehitusmaterjal. Kiirendi on reeglina tohutu rõngakujuline kamber - bageliks rullitud toru. Mida suurem on sellises torus tekitatav vaakum, seda kauem saavad elementaarosakesed selles elada. Torud on valmistatud vaakumis sulatatud roostevabast terasest. Toru sisepind on poleeritud peegelläikeks - sellise pinnaga on lihtsam sügavat vaakumit hoida.
Rõhk osakeste kiirendis ei ületa miljardikuid atmosfäärirõhust. Pole vaja seletada, kui raske on hiiglaslikus roolis sellist vaakumit hoida, seda enam, et roolil on painded, varrukad ja liigendid.
Kiirendite O-rõngad ja seibid on valmistatud pehmest plastilisest kullast. Kaamera ühendused on kullaga joodetud.
Mõnel juhul osutub kulla plastilisus asendamatuks kvaliteediks, mõnel juhul aga tekitab see raskusi. Kulla üks vanimaid kasutusviise on proteesides. Muidugi on pehmest metallist lihtsam soovitud kuju anda, kuid puhtast kullast hambad kuluvad suhteliselt kiiresti. Seetõttu ei valmistata proteese ja ehteid mitte puhtast kullast, vaid selle sulamitest hõbeda või vasega. Olenevalt hõbedasisaldusest on sellised sulamid erinevat värvi: 20-40% hõbedaga on metall rohekaskollane, 50% puhul kahvatukollane.
Sulameid tugevdab veelgi kuumtöötlemine ja samal ajal käitub kuld väga omapäraselt. Terase karastamise protsess on hästi teada: metall kuumutatakse teatud temperatuurini ja seejärel jahutatakse kiiresti. See töötlemine annab terasele kõvaduse. Kõvenemise eemaldamiseks kuumutatakse metalli uuesti ja jahutatakse aeglaselt – see on lõõmutamine. Kulla sulamid vase ja hõbedaga, vastupidi, omandavad kiire jahutamise korral pehmuse ja elastsuse ning aeglase lõõmutamise korral - kõvaduse ja rabeduse.

Kuldamine

Kuld on üks raskemaid metalle, ainult osmium, iriidium ja plaatina ületavad seda tiheduse poolest. Kui vaaraode pesakonnad oleksid tõeliselt kuldsed, oleksid need kaks ja pool korda raskemad kui raudsed. Kanderaam oli valmistatud puidust, kaetud parima kuldfooliumiga.
Huvitav detail: volframi tihedus on peaaegu sama, mis kulla tihedus. Iidsetel aegadel volframit ei tuntud, kuid kui eeldada, et Syracusa kuninga Hieroni kuldkroon oleks võltsitud mitte hõbeda, vaid volframiga, siis suur Archimedes poleks tema tuletatud seadust kasutades suutnud. võltsingud avastama ja petismeister süüdi mõista.
Kuldkatted on tuntud juba iidsetest aegadest. Kõige õhemad kullalehed liimiti spetsiaalsete lakkidega puidule, vasele, hiljem triikimisele. Pidevalt kasutuses olevatel esemetel kestis selline kullastamine umbes 50 aastat. Tõsi, see kullamisviis polnud ainus. Mõnel juhul kaeti toode spetsiaalse liimikihiga ja puistati üle parima kullapulbriga.
Alates eelmise sajandi keskpaigast, pärast seda, kui vene teadlane B. S. Jacobi avastas galvaniseerimise ja galvaniseerimise protsessid, on vanad kullamismeetodid peaaegu kasutusest välja langenud. Galvaniseerimisprotsess pole mitte ainult produktiivsem, vaid võimaldab anda kullale erinevaid toone. Väikese koguse vasktsüaniidi lisamine kulla elektrolüüdile annab kattele punase varjundi ning kombinatsioonis hõbetsüaniidiga roosaka tooni: ainult hõbetsüaniidi kasutades saab kuldkatetele roheka tooni.
Kuldkatted on väga vastupidavad ja peegeldavad hästi valgust. Tänapäeval kullatakse kõrgepinge raadioseadmete juhtmete osi ja röntgeniseadmete üksikuid osi. Helkurid on valmistatud kuldkattega infrapunakiirte abil kuivatamiseks. Mitme maa tehissatelliiti pind oli kullatud: kullamine kaitses satelliite korrosiooni ja liigse kuumuse eest.
Kuldkatete pealekandmise uusim meetod on katoidpihustamine. Elektrilahendusega tühjendatud gaasis kaasneb katoodi hävimine. Sel juhul lendavad katoodiosakesed tohutu kiirusega ja neid saab ladestuda mitte ainult metallile, vaid ka teistele materjalidele: paberile, puidule, keraamikale, plastikule. Seda kõige õhemate kuldkatete saamise meetodit kasutatakse päikesepatareide, spetsiaalsete peeglite valmistamisel ja mõnel muul juhul.

Kuldsed värvid

Kulla "aadel" ulatub ainult teatud piiridesse. Teisisõnu, selle ühendeid teiste elementidega saab suhteliselt lihtsalt kätte. Isegi looduses leidub maake, milles kulda ei leidu vabas olekus, vaid kombinatsioonis telluuri või seleeniga.
Kulla maakidest ekstraheerimise tööstuslik protsess - tsüaniidimine - põhineb kulla vastasmõjul leelismetallide tsüaniididega:
4Au + 8KCN + 2H 2O + O 2 → 4K + 4KON.
Teine oluline protsess – kloorimine (seda kasutatakse nüüd mitte niivõrd kulla ekstraheerimiseks, kuivõrd rafineerimiseks) – põhineb kulla vastasmõjul klooriga.
Mõnel kullaühendil on tööstuslikud rakendused. Esiteks on see kuldkloriid AuCl 3, mis tekib kulla lahustamisel aqua regia. Selle ühendi abil saadakse kvaliteetne punane klaas - kuldne rubiin. Sellist klaasi valmistas esmakordselt 17. sajandi lõpus Johann Kunkel, kuid selle valmistamise meetodi kirjeldus ilmus alles aastal 1836. Laengule lisatakse kuldkloriidi lahust ja viimast vahetades klaas koos erinevate saadakse toone - pehmest roosast kuni tumelillani. Parimad klaasivärvid on pliioksiidi sisaldavad värvid. Tõsi, sel juhul tuleb laengusse lisada veel üks komponent - selitaja, 0,3-1,0% “valget arseeni” As 2 0 3. Klaasi kullaühenditega värvimine ei ole väga kallis - kogu massi ühtlaseks intensiivseks värvimiseks pole vaja rohkem kui 0,001-0,003% AuCl 3.
Samuti saate klaasile punase värvi anda, lisades laengusse vase või seleeni ja kaadmiumi ühendeid. Need on muidugi odavamad kui kullaühendid, kuid nendega töötamine ja nende abil kvaliteetsete toodete saamine on palju keerulisem. “Vakserubiini” valmistamist raskendab värvide varieeruvus: toon sõltub suuresti küpsetustingimustest. Seleeni rubiini saamise raskus seisneb seleeni ja väävli põletamises kaadmiumsulfiidist, mis on osa laengust. "Golden Ruby" ei kaota kõrgel temperatuuril töötlemisel värvi. Selle valmistamismeetodi vaieldamatu eelis seisneb selles, et ebaõnnestunud keetmist saab parandada järgneva ümbersulatamisega. Värvainena kasutatakse kuldkloriidi ka klaasile ja portselanile maalimisel. Lisaks on seda pikka aega kasutatud fotograafias tooniva reagendina. “Gold Fixer” annab fotoprintidele must-violetsed, pruunid või lillakasvioletsed varjundid. Samadel eesmärkidel kasutatakse mõnikord ka teist kullaühendit - naatriumkloroauraati NaAuCl 4.

Kuld meditsiinis

Esimesed katsed kasutada kullast meditsiinilistel eesmärkidel pärinevad alkeemia aegadest, kuid need olid vähe edukamad kui filosoofi kivi otsimine. 16. sajandil Paracelsus püüdis kasutada kullapreparaate teatud haiguste, eriti süüfilise raviks. "Keemia eesmärk ei peaks olema metallide kullaks muutmine, vaid ravimite valmistamine," kirjutas ta.
Palju hiljem pakuti kulda sisaldavaid ühendeid tuberkuloosivastase ravimina. Oleks vale arvata, et sellel ettepanekul pole mõistlikku alust: in vitro, st väljaspool keha, "katseklaasis" avaldavad need soolad tuberkuloosibatsillile kahjulikku mõju, kuid tõhusalt võidelda haigusega, nende soolade kontsentratsioon on vajalik üsna kõrge. Tänapäeval on kullasoolad tuberkuloosivastases võitluses olulised vaid sedavõrd, kuivõrd suurendavad vastupanuvõimet haigusele.
Samuti leiti, et kuldkloriid kontsentratsioonis 1:30 000 hakkab pärssima alkohoolset käärimist, kontsentratsiooni tõusuga 1:3900-ni pärsib seda oluliselt ja kontsentratsioonil 1:200 peatub täielikult.
Tõhusamaks meditsiiniliseks vahendiks osutus kuld- ja naatriumtiosulfaat AuNaS 2 0 3, mida kasutatakse edukalt raskesti ravitava nahahaiguse – erütematoosse luupuse – raviks. Arstipraktikas hakati kasutama ka orgaanilisi kullaühendeid, eeskätt krizolgaani ja tripaali.
Crizolgani kasutati Euroopas omal ajal laialdaselt tuberkuloosi vastu võitlemiseks ning trifaali, mis on vähem toksiline ja tõhusam kui kuld ja naatriumtiosulfaat, kasutati erütematoosse luupuse raviks. Nõukogude Liidus sünteesiti väga aktiivne ravim - krizanool (Au-S-CH 2 -CHOH-CH 2 S0 3) 2 Ca luupuse, tuberkuloosi ja pidalitõve raviks.
Pärast kulla radioaktiivsete isotoopide avastamist suurenes selle roll meditsiinis märkimisväärselt. Kolloidseid isotoopide osakesi kasutatakse pahaloomuliste kasvajate raviks. Need osakesed on füsioloogiliselt inertsed ja seetõttu ei pea neid võimalikult kiiresti organismist eemaldama. Süstituna kasvaja konkreetsetesse piirkondadesse kiiritavad nad ainult kahjustatud piirkondi. Radioaktiivne kuld võib ravida teatud vähivorme. Loodud on spetsiaalne "radioaktiivne püstol", mille klamber sisaldab 15 radioaktiivse kulla varda, mille poolestusaeg on 2,7 päeva. Praktika on näidanud, et ravi “radioaktiivsete nõeltega” võimaldab pindmist rinnakasvajat elimineerida juba 25. päeval.

Kulla katalüüs

Radioaktiivne kuld on leidnud rakendust mitte ainult meditsiinis. Viimastel aastatel on ilmunud teateid plaatina katalüsaatorite asendamise võimaluse kohta mitmetes olulistes naftakeemia- ja keemiaprotsessides.

Eriti huvitavad on väljavaated kulla katalüütiliste omaduste kasutamiseks kiirlennukite mootorites. On teada, et üle 80 km sisaldab atmosfäär üsna palju aatomilist hapnikku. Üksikute hapnikuaatomite ühendamisega 0 2 molekuliks kaasneb suure hulga soojuse vabanemine. Kuld kiirendab seda protsessi katalüütiliselt.

Praktiliselt ilma kütuseta töötavat ülikiiret lennukit on raske ette kujutada, kuid selline konstruktsioon on teoreetiliselt võimalik. Mootor töötab aatomihapniku dimerisatsioonireaktsiooni käigus vabaneva energia abil. Olles tõusnud 80 km kõrgusele (st ületades oluliselt tänapäevaste lennukite lae), lülitab piloot sisse hapnikkatalüütilise mootori, milles õhuhapnik puutub kokku katalüsaatoriga.

Muidugi on endiselt raske ennustada, millised omadused sellisel mootoril on, kuid idee ise on väga huvitav ja ilmselt mitte viljatu. Välismaiste teadusajakirjade lehekülgedel arutati katalüütikambri võimalikke konstruktsioone ja tõestati isegi peendispersse katalüsaatori kasutamise sobimatust. Kõik see viitab kavatsuste tõsidusele. Võib-olla kasutatakse selliseid mootoreid mitte lennukitel, vaid rakettidel või võib-olla matavad edasised uuringud selle idee kui teostamatut. Kuid see fakt, nagu kõik ülalpool käsitletu, näitab, et on saabunud aeg loobuda väljakujunenud arusaamast kullast kui tehnoloogia jaoks kasutu metallist.

KULDALAL. Mendeleviumi tuumasünteesi käigus oli sihtmärgiks kuldfoolium, millele sadestati elektrokeemiliselt ebaoluline kogus (ainult umbes miljard aatomit) einsteiniumi. Tuumasihtmärkide kullasubstraate kasutati ka teiste transuraanielementide sünteesil.

KULLA SATELLIIDID. Nuggets on harva puhas kuld. Tavaliselt sisaldavad need üsna palju vaske või hõbedat. Lisaks sisaldab looduslik kuld mõnikord telluuri.

KULD OKSÜDEERIB. Temperatuuril üle 100°C moodustub kulla pinnale oksiidkile. See ei kao jahutamisel; 20°C juures on kile paksus ligikaudu 30 A°.

ROHKEM KULDVÄRVIDE KOHTA. Eelmise sajandi lõpus suutsid keemikud esmakordselt saada kulla kolloidseid lahuseid. Lahuste värvus osutus lillaks. Ja 1905. aastal saadi kuldkloriidi nõrkade lahuste alkoholiga töötlemisel sinise ja punase kulla kolloidsed lahused. Lahuse värvus sõltub kolloidosakeste suurusest.

KULD KIUDUTOOTMISES. Tehis- ja sünteetilistest kiududest niite toodetakse seadmetes, mida nimetatakse ketrusteks. Ketrade materjal peab olema vastupidav ketruslahuse agressiivsele keskkonnale ja piisavalt vastupidav. Nitroni tootmisel kasutatakse plaatinast valmistatud stantse, millele on lisatud kulda. Kulla lisamisega saavutatakse kaks eesmärki: matriitsid muutuvad odavamaks (kuna plaatina on kullast kallim) ja tugevamaks. Mõlemad metallid on puhtal kujul pehmed, kuid sulamis on nad mitte ainult tugevama materjalina, vaid isegi vetruvad.

KULDKUUL. Vabariigi President lasti maha. Mõrvar sai tema saatjatelt ettenähtud tasu. Tõend selle kohta, et just tema ülesande täitis, pidi olema ajalehe teade, et presidendi tappinud kuul oli kuld. See on kuulsa samanimelise filmi süžee. Siiski näib, et kuldkuule on varem kasutatud vähem dramaatilistes olukordades. Eelmise sajandi esimesel poolel sõitis kaupmees Šelkovnikov Irkutskist Jakutskisse. Krestovaja parklas peetud vestlustest sai ta teada, et loomi ja linde jahtivad tungud (evenkid) ostavad püssirohtu kaubapostist ja mina juhivad ise. Selgub, et mööda Tonguda jõe sängi võib koguda palju “pehmeid kollaseid kive”, mida on lihtne ümardada, kuid need on kaalult sama rasked kui plii. Kaupmees sai aru, et jutt käib platerkullast ja peagi korraldati selle jõe ülemjooksul kullakaevandusi.

KULDSÕEL. Teadaolevalt saab kullast rullida kõige õhemad, peaaegu läbipaistvad lehed, mis valguse käes sinakaks. Sel juhul tekivad metallis pisikesed poorid, mis võiksid toimida molekulaarsõelana. Ameeriklased üritasid teha kulla molekulaarsõelatel uraani isotoopide eraldamise installatsiooni, muutes mitu tonni väärismetallist kõige õhemaks fooliumiks, kuid asi ei läinud kaugemale. Kas sõelad osutusid ebapiisavalt tõhusaks või töötati välja odavam tehnoloogia või lihtsalt kahetseti kulda - nii või teisiti, kuid foolium sulatati jälle valuplokkideks.

VESINIKURBE VASTU. Kui teras puutub kokku vesinikuga, eriti hetkel, kui viimane vabaneb, siis gaas "sisendub" metalli, muutes selle hapraks. Seda nähtust nimetatakse vesiniku rabeduseks. Selle kõrvaldamiseks kaetakse seadmete osad ja mõnikord ka kogu seade õhukese kullakihiga. See on muidugi kallis, kuid me peame sellise meetme kasutusele võtma, kuna kuld kaitseb terast vesiniku eest paremini kui ükski teine ​​kate ja vesiniku haprusest tulenev kahju on üsna suur...

LUGU DUELISTAJAGA. Kuulus leiutaja Ernst Werner Siemens pidas nooruses duelli, mille eest ta mitu aastat vangis istus. Tal õnnestus saada luba oma kambris labori rajamiseks ja ta jätkas vanglas galvaniseerimistehnoloogia katseid. Eelkõige töötas ta välja meetodi mitteväärismetallide kullamiseks. Kui see ülesanne oli juba lahenduse lähedal, saabus vabandus. Kuid selle asemel, et lõpuks saadud vabaduse üle rõõmustada, esitas vang taotluse veel mõneks ajaks vanglasse jääda – et saaks katsed lõpetada. Võimud ei vastanud Siemensi palvele ja viskasid ta "elamiskõlblikest ruumidest" välja. Ta pidi laboratooriumi ümber sisustama ja vanglas alustatu vabaduses lõpetama. Siemens sai küll kullamismeetodile patendi, kuid see juhtus hiljem, kui oleks võinud.

KULD KASEMAHLAS. Kuld ei kuulu elutähtsate elementide hulka. Pealegi on tema roll eluslooduses väga tagasihoidlik. 1977. aastal ilmus aga ajakirjas “NSVL Teaduste Akadeemia aruanded” (kd. 234, nr I) teade, et kullamaardlate kohal kasvavate kasemahlas on kõrgendatud sisaldus kulda, samuti tsinki, kui all Muld peidab selle sugugi mitte väärismetalli ladestusi.

VASTUNÄIDUSTUSED. Näib, et kullast, keemiliselt passiivsest elemendist valmistatud ravimpreparaadid peaksid olema vastunäidustusteta või peaaegu ilma vastunäidustusteta ravimid. Siiski ei ole. Kullapreparaadid põhjustavad sageli kõrvalnähte – palavikku, neerude ja soolte ärritust. Raskekujuliste tuberkuloosivormide, suhkurtõve, vere-, südame-veresoonkonna-, maksa- ja mõnede muude organite haiguste korral võib kullaga ravimite kasutamine teha rohkem kahju kui kasu.