Из чего делают золото и где применяется в промышленности

Широкое применение золота в промышленности объясняется массой уникальных физических и химических свойств, которыми обладает этот драгоценный металл. Основным его потребителем является ювелирное направление, но существуют и другие сферы использования благородного материала. Разобравшись, из чего делают золото, можно понять, почему оно пользуется такой популярностью и постоянно дорожает.

Общая информация

С тех пор как золото превратилось в основной атрибут роскоши и благосостояния, многие люди пытались стать его обладателями. Но даже в далеком прошлом этот металл считался очень дорогим, поэтому позволить себе такую покупку могли только самые состоятельные лица. Чтобы удешевить золотые изделия и сделать их доступными более широкой группе общества, средневековые алхимики проводили всяческие опыты и исследования.

Посредством многолетней работы им удалось превращать один элемент в другой, но это никак не значит, что любой желающий с легкостью сделает алюминиевую ложку золотой. Из чего изготовляют золото, и возможно ли реализовать такую затею на самом деле? Такая любопытная тема всегда вызывала у энтузиастов массу разногласий и домыслов.

История драгоценного материала берет свои корни в далекой древности. В переводе с латыни aurum (Au) означает «желтый». Еще много столетий назад мастера, которые занимались производством ювелирных изделий, удивлялись уникальным физическим и химическим свойствам такого сырья. Речь идет о:

1. Высокой мягкости и пластичности.
2. Относительно низких значениях химической активности.
3. Доступности в естественной среде.

Мало кто знает, что в чистом виде золото является довольно мягким материалом, который поддается обработке без каких-либо специфических приспособлений. Изначально изделия из золота создавались методом ковки, что позволяло делать очень тонкие листы, диаметром в долю миллиметра. При этом температура плавления оставалась очень высокой — больше 1064 градусов Цельсия. Сам элемент характеризуется высокой летучестью и начинает испаряться задолго до кипения.

Большинство украшений созданы на основе различных сплавов, а не из чистого золота. Их состав может включать в себе такие элементы:

1. Медь.
2. Серебро.
3. Платину.

При этом чистое золото нашло применение в технике, т. к. на его основе создаются радиодетали, микросхемы и прочие изделия.

Но процент промышленного использования металла составляет всего лишь 10% от общего количества. Остальная часть принадлежит государственным золотовалютным фондам, частным собственникам и ювелирным компаниям.

Месторождения и их классификация

Происхождение нашего драгоценного металла в месторождениях зависит от вида породы:

1. Золото-кварцевые формации. Приурочены к зонам разломов. Распределение металла неравномерно; образуются обогащенные участки, называемые «бонанцами» или «рудными столбами».
2. Месторождения золото-полисульфидно-кварцевой формации. Приурочены к гранитоидным и субвулканическим комплексам. Среднее содержание металла 10-15 г/т.
3. Золото-лиственнитовые месторождения. К ним относится Хаак-Саирское (Тува), Мечниковское, Кировское (Урал) месторождения.
4. Золото-сульфидные месторождения. Связаны с вулканогенно-осадочными толщами.
5. Золото-порфировые месторождения. К этому типу относятся Березняковское (Урал), Юбилейное (Казахстан), Кызык-Чадр (Тува) месторождения.
6. Месторождения зон окисления. Приурочены к верхним горизонтам сульфидных залежей на многих колчеданных месторождениях.
7. Россыпные месторождения часто сопровождают коренные золоторудные поля. Длина россыпей от 200-300 метров, реже 3-5 км. Ширина россыпей 20-30 метров, реже — 100-300 метров. По условиям залегания существуют россыпи, связанные с руслами, поймами рек, террасами, долинами, межгорными впадинами.

Крупнейшее в мире месторождение золота расположено в ЮАР. По некоторым данным, здесь получают до половины мировой добычи.

Много ли злата на Земле

Многие аналитики считают, что запасы добытого «презренного металла» подсчитать сложно.

Эксперты дают цифры, разнящиеся на порядки (от 155 000 тонн до 2,5 миллионов тонн).

Существуют страны, где процветает нелегальная «заготовка» золота, а иные государства предпочитают держать в тайне объемы добычи. Принцип «вы мои деньги не считайте» работает как у отдельного гражданина, так и на государственном уровне.

Промышленное значение

Одной из ключевых сфер, где используется золото, является промышленное производство. Особая важность драгметалла в этой отрасли человеческой деятельности обусловлена специфическими свойствами, а именно ковкостью и тягучестью. Они позволяют создавать из исходного сырья микронную проволоку и сверхтонкие листы фольги.

Также золоту свойственна высокая степень устойчивости к агрессивным воздействиям, что немаловажно для химического направления и электроники. При этом даже низкая тепло- и электропроводность не делает золото менее востребованным, чем медь.

Среди ключевых веток современной промышленности, где применяется золото, следует выделить:

1. Транспортную сферу.
2. Химическое и нефтехимическое производство.
3. Современные нанотехнологии.
4. Телекоммуникационные направления.
5. Электронику и изготовление измерительного оборудования.
6. Энергетическую промышленность.

Aurum является незаменимым решением для сварочных работ при создании передовых технических образцов, термопар или мелких составляющих гальванометров.

И хоть по показателям химической и механической стойкости золото уступает многим платиноидам, оно остается незаменимым для изготовления электрических проводников, особенно в сфере микроэлектроники. В настоящее время на основе этого сырья создаются как золотые проводники, так и гальваническое покрытие отдельных плат, микросхем и разъемов.

Тончайшая проволока из золота в одежде и на оружии

В древности во многих государствах мастера изготавливали из драгметалла тончайшие проволоки, которые затем использовали в ювелирном деле. Наиболее древние образцы такого применения золота сохранились в египетских захоронениях. Например, во время археологических раскопок в Абидосе исследователи обнаружили браслет, который состоял из двух групп драгоценных бусинок, соединенных между собой золотой проволокой. Причем в этой проволоке тончайший шнур золота был переплетен с человеческим волосом. Диаметр этой золотой проволоки был всего 0,33 мм. Еще в Египте в третьем тысячелетии до нашей эры активно изготавливали из золота нити для декорирования одежды.

В этот же период в Месопотамии ювелиры создавали утонченные золотые украшения. Археологи отыскали в городе Ур древнейшее захоронение царицы или жрицы Пуаби. Ее одежда была богато украшена золотыми изделиями, а голову украшала золотая диадема с венком из выкованных из золота листочков и цветов. Она была создана из очень тонкой золотой проволоки и золотых пластин.

Древние изделия из золотой проволоки находили и в наших краях. В частности, подобные образцы отыскались на территории:

• Урала и Зауралья;
• Поволжья;
• Северного Причерноморья;
• Алтая.

В последнем из этих регионов, на Алтае, в древности местные племена умели делать даже золотую фольгу. Ею они оборачивали медные и бронзовые кольца, чтобы сделать их более ценными. В начале XIX века в восьмистах метрах от всемирно известного британского Стоунхенджа (каменные мегалиты, установленные кругами) археологи нашли захоронение с богатым кладом. Раскопав курган, которому насчитывалось четыре тысячи лет, ученые нашли в нем ромбовидную застежку из золота и оригинально украшенный кинжал. Особе внимание привлек к себе именно кинжал, рукоять которого была украшена мелкими золотыми шпильками. Их количество превышает 140 тысяч штук. Ширина каждой составляет всего треть одного миллиметра. Делали их из тончайшей золотой проволоки.

А в 1913 году неподалеку от Берлина исследователи выкопали клад, названный «сокровища Эберсвальде». До сегодняшних дней он является самой большой подобной находкой, обнаруженной на территории Германии. Коллекция старинных золотых украшений состоит из 81 предмета. В них входят 60 спиральных браслетов из золота, золотой слиток и восемь драгоценных чаш. Общий вес найденных артефактов из золота превышает два с половиной килограмма. Ученым не удалось точно установить, с какой целью было сделано захоронение этого клада. Но некоторые его предметы, в частности вазы, натолкнули ряд исследователей на мысль о том, что это были священные предметы. Вазы из золота часто приносили в дар богам в эпоху бронзы. В наши дни весь этот клад находится в России.

Другие сферы

Также уникальные свойства золота были использованы в сфере пайки металлов, что связано со способностью материала хорошо смачивать рабочие поверхности. Аурум незаменим в оборонной промышленности, т. к. его применяют при изготовлении мишеней для ядерных исследований, покрытии зеркал, которые предназначены для работы в дальнем диапазоне ик-излучения, а также создании оболочки нейтронной бомбы.

При задействовании гальванического покрытия металлом можно предотвратить любые коррозийные процессы, а возможность создания тончайших пластин из золота крайне востребована в сфере исследования сверхвысокого вакуума.

Являясь хорошим отражателем инфракрасных лучей, металл незаменим и в стекольной промышленности. В последнее время широко распространено такое понятие, как металлизация стеклопакетов, которая подразумевает вставку в окно тонкой пленки из золота. При подаче на подобную поверхность электрического тока она становится противотуманной. Это по особому важно при производстве стекольных изделий для крупного транспорта, включая самолеты, электровозы и морские суда.

Что касается использования золота в сфере авиации и космической промышленности, то порой оно вызывает неоднозначные споры, т. к. материалу свойствен высокий удельный вес. Но металл предназначается для тех задач, где недопустимо развитие коррозийных процессов. В их числе:

1. Сваривание двигательных узлов.
2. Соединение мест пайки электрических контактов.
3. Покрытие окон космических летательных аппаратов гальванической пленкой.

Подделки, фальшивки…

Вынуждены вас огорчить: больше 70% ввозимого в Россию золота — фальсификация. Много золотых украшений ввозят, не затрудняя проверками таможню и пробирный контроль, так что будьте осторожны при покупке ювелирных изделий.

Порой отличить подделку просто невозможно, несмотря на проверку на детекторе. Особенно, если украшение импортное.

Покупать ювелирные украшения лучше в солидных салонах и пусть это будет производство известных российских или зарубежных фирм. Стоимость изделия будет выше, чем на распродажах и в сомнительных местах, но вероятность нарваться на подделку меньше.

При покупке обращайте внимание на наличие клейма (его подделка — уголовщина, с таким большинство мошенников стараются не связываться).

Внимательно осмотрите «изнанку» изделия — чем она аккуратнее, чем тщательнее закреплены камни — тем выше гарантия подлинности.

Ювелирная отрасль

Ключевым потребителем ценного желтого металла является ювелирная сфера. С глубокой древности золотые изделия пользовались популярностью, являясь личными вещами легендарных фараонов, а также украшением их гробниц.

Наличие украшений из золота могло носить разные смыслы. В первую очередь, им придавалось свойство защиты владельца от всевозможных заболеваний, колдовства и любых других проблем. В 21 веке драгоценный металл подчеркивает высокий статус своего обладателя, а также является отличным эстетическим дополнением.

Несмотря на развитие цивилизации и технологический прогресс, желтый металл также пользуется большим спросом, и вряд ли когда-нибудь что-то изменится. Современные ювелирные украшения отличаются самым различным исполнением и фактурой. Сегодня на основе золота создают кольца, цепочки, запонки, перстни и даже колки для гитарных грифов. Большинство мастеров использует не чистое золото для своей работы, а всевозможные сплавы. Связано это с тем, что в чистом виде металл слишком пластичный и не имеет нужной устойчивости к отдельным воздействиям.

С целью достижения нужных физических или химических свойств во время производства исходного сырья к нему добавляются различные добавки. В их числе: палладий, цинк, никель и кобальт. В зависимости от используемых пропорций определяется проба конечного сплава.

Чистое золото отличается высокой устойчивостью к коррозии, а такие свойства, как оттенок и механическая стойкость обусловлены содержанием в составе остального сырья. В зависимости от подобранного соотношения металлов украшение может обладать тремя основными оттенками: желтый, белый и красный. Статистика гласит, что практически 50% от использования золота в мире принадлежит ювелирной промышленности.

Краткая характеристика свойств металла

Чистое золото – это инертный металл, который почти не взаимодействует с окружающей средой. Материал не поддается окислительным процессам и не ржавеет, хороший электрический проводник, обладает высокой теплопроводностью. Это мягкий металл, по твердости его можно сравнить с ногтем.

Несмотря на такую пластичность, это очень тяжелый материал: золотой шар диаметром около 4 см весит 1 кг. По плотности вещество занимает седьмое место наряду с вольфрамом.

Современная медицина

Разбираясь, для чего используют золото, нельзя не упомянуть о его роли в современной медицине. Характеризуясь хорошей ковкостью и отсутствием уязвимости к окислительным процессам, аурум незаменим для стоматологической отрасли. Даже в далеком прошлом на его основе создавались зубные протезы и коронки. При этом, как и в случае с украшениями, для такой работы использовались разные сплавы золота.

Они включали в себя серебро, медь, цинк и платину. Такие пропорции позволяли достигать улучшенной ковкости и отличных антикоррозийных свойств конечного изделия. К тому же оно оставалось устойчивым к любым механическим воздействиям, что очень важно для протезирования.

Следующее медицинское направление, в котором применяется золото — фармакология. Металл входит в состав различных медикаментозных средств, которые необходимы для лечения артритов, злокачественных новообразований, туберкулеза и других опасных заболеваний.

Ярким примером применения металла в фармакологической сфере является водорастворимый препарат, который вводят больному при хроническом артрите, а также тиосульфат золота, необходимый для борьбы с эритематозной волчанкой. Для эффективного лечения туберкулеза используются органические соединения драгоценного материала.

Радиоактивное золото заняло ведущую нишу в области онкологической диагностики и лечения злокачественных опухолей. На основе золотых нитей проводятся различные процедуры в области современной эстетической косметологии. Препараты, содержащие в своем составе золото, эффективно устраняют кожные проблемы и способствуют их омоложению.

Современная наука достигла такого уровня развития, что практически в любом медицинском направлении присутствуют следы использования золотых сплавов. И такая тенденция оправдывается массой полезных свойств драгметалла, особенно когда речь идет об онкологии, где задействуют коллоидные частицы изотопов материала.

Применение золотых сплавов в ускорителях элементарных частиц

Золото и различные его сплавы применяются не только в производстве высоконадежных миниатюрных контактов и радиоламп, но и в современных ускорителях элементарных частиц, которые также называются коллайдерами. Они представляют собой гигантские кольцевые камеры — свернутые в баранку трубы. Чем более глубокий вакуум удается получить в такой камере, тем дольше в ней могут существовать элементарные частицы. Для достижения этого, наряду с другими техническими средствами, применяются шайбы и уплотнительные кольца из пластичного золота. Стыки камеры также паяют золотом.

Нетрадиционные методы

С глубокой древности ношение золотых украшений считалось лучшей профилактикой различных недугов. Люди придавали этому материалу магические свойства, утверждая, что он отгоняет злых духов, защищает своего владельца от колдовства, сглазов и любых других проблем.

Благотворное воздействие золота на организм человека основывается на следующих тезисах:

1. Материал способствует улучшению памяти и предотвращает возникновение атеросклероза.
2. Вызывает укрепление сердечно-сосудистой и кровеносной систем.
3. Борется с заболеваниями простудного характера.
4. Поднимает общий тонус и придает человеку ощущение бодрости и прилив жизненных сил.

Однако перечисленные свойства материала не всегда оправдывают себя при лечении конкретного пациента. Здесь нужно учитывать индивидуальный фактор и предварительно консультироваться со специалистом.

В отдельных случаях ношение украшений приводит к разным проблемам и только усугубляет проблему. Отрицательная реакция организма на материал проявляется в виде повышенной температуры тела, болевого синдрома в кишечнике, нарушениях работы почек, а также депрессивного состояния. Подобные симптомы были определены у некоторых пациентов, которые постоянно контактировали с желтым сокровищем.

Финансовый инструмент

В течение столетий золото являлось наиболее популярным инвестиционным продуктом, который застрахован от любых политических или экономических кризисов. В каждом современном государстве имеется собственный золотовалютный фонд с определенным резервом этого материала. Общий объем резервов всех стран достигает 30 000 тонн. При этом буквально полвека назад этот показатель составлял 38 тонн.

Наличие золотых запасов определяет экономическую независимость, а также является антикризисным средством, стабилизирующим внутренний курс национальной валюты. Значительная часть золотых запасов находится в Соединенных Штатах Америки, на втором месте находится Германия.

В настоящее время использование золота в промышленной, медицинской и ювелирной отраслях очень обширно. Интересуясь, для чего нужно золото, следует обратить внимание на тот факт, что сферы применения металла коснулись и космической промышленности, и модных тенденций в ювелирном деле, и зубного протезирования.

Являясь дорогостоящим материалом, золото продолжает сохранять свои инвестиционные, промышленные и медицинские свойства в течение многих тысячелетий. И несложно догадаться, что такая тенденция будет сохранена в будущем, а уникальные свойства аурума найдут другие ниши применения.

Коротко об истории золота

О применении материала известно с третьего тысячелетия до н.э. Издавна его использовали для создания драгоценностей, декора оружия и бытовых предметов, чеканки монет.

Массовая добыча металла началась в XIX веке, когда человечество стали потрясать золотые лихорадки на всех обитаемых континентах. К концу века старателей заменили крупные фирмы, которые внедрили промышленные способы получения чистого металла из руды. За всю историю добычи было получено более 161 000 тонн.