黃金(Gold)即金,化學(xué)元素符號(hào)Au,是一種軟的,金黃色的,抗腐蝕的貴金屬。金是金屬中最稀有、最珍貴的金屬之一。 黃金有價(jià),且價(jià)值含量比較高。國(guó)際黃金的價(jià)格單位為美元/盎司,我國(guó)黃金的價(jià)格單位為元/克。要參與未來黃金投資,在黃金市場(chǎng)中獲得投資增值、保值的機(jī)會(huì),就必須對(duì)黃金屬性、特點(diǎn)及其在貨幣金融中的作用有所了解。在古代主要用作貨幣、裝飾和首飾,是最珍貴的金屬,到1751年發(fā)現(xiàn)鉑,鉑金的資源比黃金更稀有、用途更廣泛、提煉的難度更大,因而更加珍貴。所以現(xiàn)在黃金由第一位的貴金屬成為與鉑金地位并列貴金屬,但因黃金的質(zhì)地純凈,色澤美觀,擁有許多優(yōu)良的性能,作為首飾材料和電子信息材料等,仍是最受人們歡迎的貴金屬。
1.理化性質(zhì)數(shù)據(jù)
金(過渡金屬) 晶體結(jié)構(gòu):面心立方體結(jié)構(gòu) 原子量:196.96654 殼結(jié)構(gòu):2,8,18,32,18,1 電子排布:[Xe] 4f14 5d10 6s1 化合價(jià):1,3 熔點(diǎn):1064.43℃ 沸點(diǎn):2808℃ 電負(fù)性:2.54 共價(jià)半徑:1.34A 離子半徑:0.85 (+3) A 原子半徑:1.79A 原子體積:10.2cc/mol 第一級(jí)電離電勢(shì):9.2257 V 第二級(jí)電離電勢(shì):20.521 V 氧化狀態(tài):(3),1 293K時(shí)的密度:19.32g/cc 比熱容:0.128J/gK 汽化熱:334.4kJ/mol 熔解熱:12.55kJ/mol 電導(dǎo)率:0.452X10^6/cm·Ω 熱傳導(dǎo)系數(shù):3.17W/cmK 彈性系數(shù):78.3 X10E3 MPa 熱膨脹系數(shù):14.2X10^(-6)/K 晶格參數(shù):4.0786A 摩氏硬度:2.5
2.物理性質(zhì)
顏色:金黃色之美可與太陽相比。當(dāng)金被熔化時(shí)發(fā)出的蒸汽是綠色的; 冶煉過程中它的金粉通常是啡色 ; 若將它鑄成薄薄 的一片,它更可以傳送綠色的光線。 延展性:異常的強(qiáng)。1盎司的金可以拉成50里長(zhǎng),其延展性 令它易于鑄造,是制造首飾的佳選。金是眾金屬中 拉力最強(qiáng)的。 可鍛性:首屈一指。可以造成極薄易于卷起的金片。1盎司重的金可以錘薄至400萬分之1呎厚及100平方呎面積大。古代人將它錘成薄片,來撲成廟宇和皇宮上面做裝飾 。據(jù)說1盎司的金可以用來鋪滿一所屋子的頂蓋。如果你有機(jī)會(huì)游覽這些古廟 可要留意或會(huì)有免費(fèi)金片跌在你的頭上呢! 黃金的顏色為金黃色,金屬光澤,無解理。硬度2-3,純金19.3,熔點(diǎn)1070℃;具良好的延展性,能壓成薄箔,具極高的傳熱性和導(dǎo)電性,純金是最好的電子導(dǎo)體材料?! ↑S金作為一種貴金屬,有良好的物理特性,“真金不怕火煉”就是指一般火焰下黃金不容易熔化。密度大,手感沉甸。韌性和延展性好,良導(dǎo)性強(qiáng)。純金具有艷麗的黃色,但摻入其他金屬后顏色變化較大,如金銅合金呈暗紅色,含銀合金呈淺黃色或灰白色。金易被磨成粉狀,這也是金在自然界中呈分散狀的原因,純金首飾也易被磨損而減少分量。 在門捷列夫周期表中金的原子序數(shù)為79,即金的原子核周圍有79個(gè)帶負(fù)電荷的旋轉(zhuǎn)電子,因此,金具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性,在金屬市場(chǎng)上金與釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑等金屬統(tǒng)稱為貴金屬。 黃金是一種很柔軟的金屬,但不及鉛和錫兩種金屬,在純金上用指甲可劃出痕跡,這種柔軟性使黃金非常易于加工,然而這一點(diǎn)對(duì)裝飾品的制造者來說,又很不理想,因?yàn)檫@樣很容易使裝飾品蹭傷,使其失去光澤以至影響美觀。所以在用黃金制作首飾時(shí),一般都要添加銅和銀,以提高其硬度。 黃金易鍛造、易延展,可碾成厚度為0.001毫米的透明和透綠色的金箔。0.5克的黃金可拉成160米長(zhǎng)的金絲。 黃金很容易磨損,變成極細(xì)的粉末,因此黃金常以分散狀態(tài)廣泛分布在自然界中。 黃金是熱和電的良導(dǎo)體,但不如鉑、汞、鉛、銀四種金屬。 黃金的熔點(diǎn)為1063。C,熔融金有較高的揮發(fā)性,隨著溫度的升高,其揮發(fā)性不斷增強(qiáng)。 純金的抗壓強(qiáng)度為10kg/mm2,其抗拉強(qiáng)度與預(yù)處理的方法有關(guān),一般在10-30kg/ mm2之間。冷拉金絲時(shí),受力最大。 純金有著極好看的草黃色的金屬光澤,可以說黃金在所有金屬中,顏色最黃。在自然界中見不到純金,而金屬雜質(zhì)(首先是銅和銀)賦予金以各種顏色和色調(diào),從淡黃色到鮮黃紅色。黃金的顏色同時(shí)也取決于該金屬塊的厚度及其聚集體狀態(tài)。例如,很薄的金箔,對(duì)著亮處看是發(fā)綠色的,熔化的金也是這種顏色,而末熔化的金則呈黃綠色,細(xì)粒分散金一般為深紅色或暗紫色。 自然金有時(shí)會(huì)覆蓋一層鐵的氧化物薄膜,在這種情況下,黃金的顏色可能呈褐色、深褐色、甚至是黑色。 金能與許多金屬形成合金,原因是這些金屬的原子半徑與金的原子半徑非常接近;金的原子半徑等于1.46埃;鉍1.46埃;銀1.44埃;鉑1.39埃。因此金可以形成金銀合金、金銅合金、金鉑合金、金鈀合金等,這些合金并不是化合物,而是固熔體。合金中的所有金屬都比其純金屬熔點(diǎn)低,假如把金加熱到接近熔點(diǎn),金就可以象鐵一樣熔接,纖細(xì)的金??扇劢Y(jié)成金塊。(l埃=0.0000000l厘米) 金粉在溫度較低的情況下,必須加壓才能熔接在一起。 金與其他金屬在一起熔化,不僅可降低其熔點(diǎn),而且還能改變金本身的機(jī)械性能。含銀和銅可明顯地提高金的硬度;含砷、鉛、鉑、銀、鉍、碲能使金變脆,鉛在這方面的特點(diǎn)就更為突出,僅含鉛1%的合金,如果沖壓一下,就會(huì)變成碎塊,純金中含0.01%的鉛,它的良好可鍛性就將完全喪失。 金有吸收x射線的本領(lǐng)。 金被列入化合物的行列中,也象規(guī)定貴金屬族一樣,是很勉強(qiáng)的,但它畢竟能與某些元素相互作用。特別是與鹵素(氯、溴、碘)化合物生成AuCl或AuC13等。金同樣能與氰化物、汞和蹄化合。事實(shí)上,在自然界中只存在金與蹄的化合物,金與汞的化合物極少。所有其他化合物都是用人工制得的,用人工方法還可以制得“雷金”—(Au(NH)3(CH)3),“雷金”在沖擊或加熱時(shí)容易爆炸。 金雖然很難溶解,但仍能溶解在某些溶液中。在含有氯、硫酸或腐蝕酸的水中也可以溶解少量的金。在王水,以及在氰化物稀溶液中,以離子態(tài)大量溶解。 金的結(jié)晶屬等軸晶系。晶體的形狀常呈立方體或八面體。晶體經(jīng)溶化后再凝結(jié)時(shí),呈不規(guī)則的多角形。冷卻得越慢,晶體就越大。 3.化學(xué)性質(zhì)
金的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,具有很強(qiáng)的抗腐蝕性, 在空氣中從常溫到高溫一般均不氧化,不溶于單一的鹽酸、硝酸、硫酸等強(qiáng)酸金中,只溶于鹽酸與硝酸的混合酸(即王水)生成氯金酸H[AuCl4];在常溫下有氧存在時(shí)金可溶于含有氰化鉀或氰化鈉的溶液,形成穩(wěn)定的絡(luò)合物M[Au(CN)2] ;金也可溶于含量有硫脲的溶液中;還溶于通有氯氣的酸性溶液中。金不與堿溶液作用,但在熔融狀態(tài)時(shí)可與過氧化鈉生成NaAuO2 。金的化合價(jià)有-1、-2、+1、+2、+3、+5、+7等,氧化物有三氧化二金Au2O3,氯化物有三氯化金AuCl3 。在酸性介質(zhì)中,氯金酸H[AuCl4]或絡(luò)合物M[Au(CN)2]可被金屬鋅(鋅粉或鋅絲)、亞硫酸鈉、水合肼等還原為單質(zhì)的金粉,堿金屬的硫化物會(huì)腐蝕金,生成可溶性的硫化金。土壤中的腐殖酸和某些細(xì)菌的代謝物也能溶解微量金?! 〗鸬碾婋x勢(shì)高,難以失去外層電子成正離子,也不易接受電子成陰離子,其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,與其他元素的親和力微弱,因此,在自然界多呈單質(zhì)即自然金狀態(tài)存在?! 〗鹪诘貧ぶ械钠骄繛榧s1億分之1.1(0.0011PPm),在海水中的含量約為1000億分之1(0.00001PPm),由于幾億年至幾十億年的地殼運(yùn)動(dòng)和地質(zhì)變化使金元素富集成金礦床,一般工業(yè)價(jià)值的金礦中金的品位在2-3克/噸,富礦有5-50克/噸,特富礦50-500克/噸,還有塊金,單塊最小的十幾克,最大的幾十公斤,罕見的大塊金幾百公斤,因有的形似狗頭,俗稱狗頭金,印度科學(xué)家曾發(fā)現(xiàn)過二塊近2.5噸的狗頭金;貧礦在0.1-1克/噸,在目前的選冶技術(shù)水平0.5克/噸以上就有工業(yè)開采價(jià)值。 自然界純金極少,常含銀、銅、鐵、鈀、鉍、鉑、鎳、碲、硒、鋨等伴生元素,自然金中含銀15%以上者稱銀金礦、含銅20%以上者稱銅金礦、含鈀5-11%者稱鈀金礦、含鉍4%以上者稱鉍金礦。 金具有親硫性,常與硫化物如黃鐵礦、毒砂、方鉛礦、輝銻礦等密切共生;易與親硫的銀、銅等元素形成金屬互化物?! 〗鹁哂杏H鐵性,隕鐵中含金(1150×10-12)比一般巖石高3個(gè)數(shù)量級(jí),金經(jīng)常與親鐵的鉑族元素形成金屬互化物?! 〗疬€具有親銅性,它在元素周期表中,占據(jù)著親銅和親鐵元素之間的邊緣位置,與銅、銀屬于同一副族,但在還原地質(zhì)環(huán)境下,金的地球化學(xué)行為與相鄰元素相似,表現(xiàn)了更強(qiáng)的親鐵性,銅、銀多富集于硫化物相內(nèi);而金鉑多集中于金屬相。金在地球中元素豐度為0.8×10-6,地核為2.6×10-6,地幔為0.005×10-6,地殼為0.004×10-6。金在地殼中的豐度只有鐵的1/1千萬,銀的1/21。 地球上99%以上的金進(jìn)入地核。金的這種分布是地球長(zhǎng)期演化過程中形成的。地球發(fā)展早期階段形成的地殼其金的豐度較高,因此,大體上能代表早期殘存地殼組成的太古宙綠巖帶,尤其是鎂鐵質(zhì)和超鎂鐵質(zhì)火山巖組合,金豐度值高于地殼各類巖石,可能成為金礦床的最早的“礦源層”?! 【C上所述,金在地殼中豐度值本來就很低,又具有親硫性、親銅性,親鐵性,高熔點(diǎn)等性質(zhì),要形成工業(yè)礦床,金要富集上千倍,要形成大礦、富礦,金則要富集幾千、幾萬倍,甚至更高,可見其規(guī)模巨大的金礦一般要經(jīng)歷相當(dāng)長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)期,通過多種來源,多次成礦作用疊加才可能形成?! ↑S金的主要用途和功能, 1.用作國(guó)際儲(chǔ)備 2.保值功能 3.避險(xiǎn)功能 4.用作珠寶裝飾 5.工業(yè)技術(shù)上的應(yīng)用





