Из свинца золото: метод получения, необходимые материалы, советы и рекомендации

Превращение неблагородных металлов, таких как свинец, в золото действительно возможно, но много золота вы из него не получите!
Вы когда-нибудь мечтали стать богатым в одночасье? А что, если бы вы могли сделать золото из других металлов, таких как свинец?

Именно этого пытались добиться алхимики Средневековья. Их целью был «философский камень», «эликсир» или «настойка», которые даровали бы бессмертие, молодость и избавление от всех болезней, а также несметные богатства тем, кто их употреблял. Одним из самых интересных свойств эликсира было то, что он мог превратить любой неблагородный металл, например, свинец, в сверкающий кусок золота. Превращение одного элемента в другой называется трансмутацией.

Однако об эликсире ходили легенды, и алхимикам никогда не удавалось превратить свинец в золото. Их ждала неудача, поскольку ни одна обычная химическая реакция не может превратить свинец в золото.

Однако смогли бы ученые современного мира, с нашими расширенными химическими знаниями и более совершенными инструментами, совершить этот химический подвиг?

Вводная информация

В гробнице египетского города Фивы в начале прошлого века нашли папирус. В нем было 111 рецептов, среди которых оказались и те, что рассматривали возможность получения серебра и золота. Но, увы, это было направлено на создание подделок или покрытие драгоценными металлами других, менее дорогих, объектов.

Вам будет интересно:Нафтеновая кислота — особенности, свойства, применение и формула

Тем не менее этот документ показал, что алхимия даже в древние века захватывала умы людей, жаждущих легкой наживы. Распространяясь через египтян и греков, она смогла постепенно захватить всю Европу. Наибольший практический рассвет пришелся на средневековье. Тогда алхимией интересовались не только ученые, но и государственные и церковные чины. Так, практически при каждом императорском дворце можно было найти «специализированных» людей, которые должны были получить золото, чтобы улучшить состояние казны. Широкое распространение приобрело мнение, что это можно сделать с помощью философского камня.

Попытки получения золота из свинца в древности

Как ни странно, но утверждение что история человечества… ничему его не учит наглядно демонстрируется на примере тысячелетней загадки – как получить золото из свинца. Еще в начале прошлого века, во времена великих археологических открытий в Египте, в одной из гробниц в районе города Фивы был среди прочих вещей найден любопытный документ. В папирусе, датируемым эпохой Древнего Царства были описаны самые прогрессивные на тот момент технологии металлургии. И среди описанных рецептов получения сплавов и чистых металлов было записано 111 рецептов получения драгоценных металлов. Такой список возможностей получения серебра и золота просто поражал воображение, как в те времена была развита наука.

Правда, нужно было отдать должное автору манускрипта, он честно признался, что большинство методов к наполнению казны не имело никакого отношения. Все описанные методы показывали как правильно делать подделки, или наносить тончайшее покрытие на другие абсолютно неблагородные металлы. Однако, документ наглядно показывал, что уже в те времена такая проблема как получение золота из свинца активно разрабатывалась алхимиками.

Дошедшие от египтян до греков, а позже и до римлян знания активно развивались в ученых трактатах и описаниях исследований. И уже в эти времена, кроме официально признанных властями алхимиков, в исследования активно включились и церковные службы и те, кто представлял откровенно криминальный мир. Мотивы у всех были разные, но результат ставился один – переплавить свинец и получить золото.

В Средние века многие алхимики пытались получить золото из свинца

В дошедших до современности исторических документов о практических опытах по получению в домашних условиях драгоценного металла немного. В Средние века, если человек самостоятельно делал опыты можно было на себе испытать огонь инквизиции, а вот официальные алхимики специально зашифровывали результаты исследований, чтобы в случае открытия такого способа оставаться единственным его носителем.

Вот и получается, что в текстах алхимиков часто фигурирует и философский камень и реакции, в ходе которых получается истинный дракон и даже эликсир жизни.

Самый популярный и практически открыто продававшийся мошенниками разных сортов и мастей, рецепт Луллия, известного тогда алхимика состоял в следующем: сначала необходимо получить эликсир, а после этого и произойдет сама реакция превращения свинца. Уже в начале 18 века, когда был расшифрован рецепт и философский меркурий стал свинцом, зеленый лев – окисью свинца, а черный дракон смесь порошка свинца с углем стала известан и химическая реакция – перегона уксусно-свинцовой соли. В результате чего получился продукт, способный провести реакцию восстановления золота из его раствора и солей.

Можно ли верить данной теории сегодня, наверное, можно хотя бы потому, что этот метод получения золота вполне рационален и может применяться на практике. Правда вряд ли он подтверждает теорию о том, что из свинца можно получить золото. Прямого превращения здесь нет, а вот реакция с золотосодержащим раствором или солью есть.

Раймонд Луллий – выдающийся алхимик средневековья

Чего смогли добиться в Средневековье

Вам будет интересно:Бараньи рога: значение и символика

Железо, золото, свинец и ртуть считались близкими металлами — что один из них можно превращать в другой. Например, взять рецепт Луллия. Он предлагал обратить взор на свинец и обжигать его до тех пор, пока не будет получен оксид данного металла. Затем необходимо было нагреть получившуюся субстанцию с кислым спиртом винограда на песчаной бане. Полученная от выпаривания камедь перегонялась. То, что оставалось, необходимо было растереть на камне и прикоснуться к нему раскаленным углем. Затем нужно было еще раз перегнать субстанцию и получалась уксусно-свинцовая соль.

В чем ценность этого соединения? По сути, описывается обычная химическая реакция, а именно – перегонка уксусно-свинцовое соли. Это соединение действительно могло творить чудеса. А именно – восстанавливать золото из растворов его солей.

Физико-химические характеристики металлов, золота и свинца

Свинец и золото

Дальнейшее развитие

Вам будет интересно:Понятие об ускорении. Формулы ускорения при равноускоренном прямолинейном движении и перемещении по окружности. Ускорение свободного падения

Алхимия процветала до середины семнадцатого века. Из свинца золото, равно как и с других материалов, получить не удалось. Хотя довольно неплохо была изучена химия. Высокопоставленные лица того времени подобные увлечения поддерживали, что позитивно сказывалось на развитии прикладных исследований. Более того, многие правители, короли и императоры сами были алхимиками. И многие осуществляемые ними превращения не являются обманом, просто драгоценный металл содержался в исходном веществе и его просто выделили.

Но со временем количество людей, которые верили бы в алхимию, начало уменьшаться. Немало этому поспособствовал тот факт, что в качестве панацеи от всех болезней был объявлен философский камень. Когда это на практике не оправдалось, в алхимии начали сомневаться. Хотя разочаровались не до конца. Многие опыты все же позволяли получать золото. Правда связано это было с тем, что в некоторых природных рудах этот драгоценный металл содержится в определенном количестве. Благодаря различным химическим реакциям его получалось очистить и дистиллировать.

Материалы[править]

Сначала надо бы раздобыть свинец. Для этого покупаем припой. К сожалению, сейчас свинцовый припой запрещён, но если поискать…

Скорее всего найти свинцовый припой можно на чёрном рынке или в даркнете. Но сначала стоит поискать на барахолке. Можно также заглянуть сюда.

Ок, теперь его надо очистить. Для этого выпариваем его, нагревая до 666 °C в перегонном аппарате. Конденсируем и ждём, пока он застынет. Теперь у нас есть чистый свинец.

Остальные материалы можно раздобыть по ходу событий.

Первые «успехи»

Алхимик Гобмерг смог получить золото, расплавляя серебро с сурьмяной рудой. Драгоценного металла на выходе оказалось не много. Но вот алхимик уверовал, что ему открылся секрет превращения металлов. Правда, при уже точном анализе просто оказалось, что определенный процент золота был с самого начала.

Аптекарь Каппель в 1783 году смог добиться подобного результата – он получил драгоценный металл из серебра, использовав мышьяк. Возможно это исключительно благодаря осаждению иодида свинца. А золото, как, наверное, догадались, было уже в руде.

Философский камень и другие опыты алхимиков

В начале прошлого века в гробнице города Фив был найден папирус. В нем содержалось 111 рецептов, среди которых были и методы получения золота и серебра. Однако большинство из этих рецептов все же относились к методам создания подделок или покрытию ими другого металла. Тем не менее такой документ показывает, насколько уже тогда алхимия была распространена и захватывала умы жаждущих легкой наживы.

Исаак Ньютон

Произойдя от греков и египтян, она постепенно захватывала всю Европу. В Средневековье занимались алхимией не только некоторые ученые, но и особы наивысших государственных и церковных чинов. Практически при каждом императорском дворе трудились свои алхимики, намереваясь получить золото, чем улучшить состояние казны. Получить золото, по их мнению, возможно, нужно лишь каким-то образом найти или создать философский камень.Записи алхимиков того времени были туманны и трудно понимаемы. Вот, например, рецепт Луллия по получению такого камня.Предлагалось взять меркурий философов и обжигать его до получения зеленого льва, а потом и красного. Его уже нужно было нагреть на песчаной бане вместе с кислым спиртом винограда. Полученную от выпаривания камедь необходимо было перегнать с помощью перегонного снаряда. В самом перегонном снаряде после этого останется истинный дракон, который растереть на камне и прикоснуться раскаленным углем. После чего опять перегнать, вследствие получается жгучая вода и кровь — это и есть эликсир.Позже такой рецепт был расшифрован. Оказалось, что меркурий, — это свинец, зеленый лев — его окись, красный — сурик, а черный дракон — порошок свинца с углем. Получилась обычная химическая реакция — перегонка уксусно-свинцовой соли. Таким образом, получились продукты, способные восстанавливать золото из растворов его солей.Алхимия процветала и в середине XVII века. Тогда было сложно сказать, с каким веществом алхимики имели дело, а высокопоставленными лицами такие увлечения поддерживались, что и стимулировало развитие. Многие короли и императоры и сами были алхимиками и, кстати сказать, многие проведенные ими превращения — не совсем обман. Просто, скорее всего, в исходном веществе уже содержалось золото в том или ином виде.Со временем число людей, веривших в алхимию, становилось все меньше. Это было вызвано тем, что алхимики объявили философский камень средством от всех болезней. И когда это не оправдывалось на практике, люди начинали сомневаться в алхимии.Однако некоторые превращения металлов тогда еще объяснить не могли. Опыты многих в итоге давали золото. Это было связано с тем, что некоторые из природных руд содержат в себе какое-то количество золота изначально. И путем разных химических реакций его удавалось очистить.В 1709 году известный алхимик Гобмерг получил золото, расплавляя серебро с сурьмяной рудой. Золота на выходе оказалось совсем немного, но он был уверен, что нашел секрет превращения металлов. По прошествии времени, когда смогли провести точный анализ руды, оказалось, что определенный процент золота там содержался с самого начала.

С помощью науки

После того как открыли атомы и реакции превращения, на смену алхимикам пришли физики-ядерщики. Основу в этом случае заложил Демпстер Артур Джеффри. Изучая масс-спектрографические данные драгоценного металла, ученый пришел к выводу, что есть только один стабильный изотоп – с массовым числом 197. Поэтому, если хочется сделать из свинца золото (или превратить другой подобный материал), то необходимо обеспечить протекание необходимой ядерной реакции. Нужно, чтобы она давала на выходе именно изотоп 197.

В 1940 году данный вопрос начал изучаться более подробно. Проводились опыты по бомбардировке быстрыми нейтронами соседних элементов таблицы Менделеева. Таковыми являются платина и ртуть. Через год было сообщено – при использовании второго материала удалось добиться успеха. Было получено золото. Но его изотопы имели массовые числа 198, 199 и 200. Золото ученые получили, но существовало оно весьма краткий промежуток времени. Хотя из экспериментов был сделан вывод, что самый лучший исходный материал – это ртуть. Получить золото из свинца тоже теоретически возможно, но реализовать это значительно сложнее.

Что такое элемент?

Превращение свинца в золото означает преобразование одного элемента в другой. Каждый элемент определяется числом протонов (называемых атомным номером ) и нейтронов (протоны + нейтроны = массовое число ), составляющих его ядро; количество электронов не так важно для идентичности элемента.

Свинец имеет атомный номер 82 (82 протона в ядре), а золото имеет атомный номер 79.

Чтобы превратить один элемент в другой, нужно изменить количество протонов в ядре.

Изменение количества нейтронов (при сохранении постоянного количества протонов) в ядре приводит к появлению разных ароматов одного и того же элемента, называемых изотопами . Свинец состоит из четырех изотопов природного происхождения и множества других, созданных в лаборатории.

Объяснение состава элемента. (Фото: Tom29739 / Wikimedia Commons)

Проработка ртути

Наиболее подходящими для манипуляций является материал с массовым числом 196 и 199. Так, из 100 грамм ртути можно рассчитывать примерно на 35 мкг золота. Несложно догадаться, что из-за дороговизны ядерных превращений цена получилась намного больше рыночной. Поэтому популярности данный метод не приобрел.

Получение стабильного изотопа (золото-197) теоретически возможно в промышленном масштабе из ртути-197. Вот только такого химического элемента в природе не существует. Хотя можно обратить внимание еще на таллий-201. Правда здесь проблема иного характера – у этого элемента нет альфа-распада. Поэтому, более актуальным является получение все же изотопа ртути-197.

Получить его можно из таллия-197 или свинца-197. Казалось бы, на первый взгляд, второй вариант значительно легче. Но и таким образом из свинца золото получить сложнее, ведь эти материалы в природе не существуют и должны быть синтезированы посредством ядерных превращений. То есть делать драгоценный металл можно, только это очень сложно и затратно. А так рассмотренный вариант – это самый реальный ответ на то, как из свинца сделать золото.

Трансмутация посредством радиоактивности

Атомы с очень большими ядрами не могут справиться со своим размером, что делает их нестабильными. Они сбрасывают лишний вес, выбрасывая протоны и нейтроны (альфа-излучение), электроны (бета-излучение) и электромагнитное излучение (гамма-излучение).

Большинство элементов после висмута в периодической таблице радиоактивны.

Радиоактивный распад — не лучший способ получения золота. Во-первых, радиоактивным элементам требуются месяцы, а то и годы или тысячелетия, чтобы распасться на более распространенные элементы. Радию-226 требуется 1600 лет, чтобы распасться наполовину. Во-вторых, радиоактивные излучения могут вызывать такие заболевания, как рак и проблемы со щитовидной железой.

В-третьих, уран, торий и радий после распада превращаются в свинец. Свинец стабилен и не распадается дальше, что печально, учитывая, что у золота всего на 3 протона меньше, чем у свинца.

Холодный ядерный синтез

Сейчас золото из свинца в домашних условиях не сделать – слишком наукоемкий и затратный этот процесс. А связано это с тем, что необходимо проведение горячего ядерного синтеза. То есть необходимо достигать значительных температур, что является само по себе весьма затратным с энергетической точки зрения.

Если же удастся запустить холодный ядерный синтез, то получится возможность получить драгоценный металл с относительно небольшими затратами. Правда, в таком случае актуальным является вопрос о том, как остановить его/держать под контролем.

К тому же, получая золото в огромных количествах, человечество может перестать его ценить. Ведь ценен этот металл не только благодаря своим качествам и характеристикам, но еще и тем, что он существует в ограниченном количестве. И еще с холодным ядерным синтезом необходимо учитывать, что преобразование элементов таблицы Менделеева можно осуществлять только в одну сторону – справа налево. Вот в этом случае свинец очень хорошо подходит для его превращения в золото. Но это, увы, пока в теории.

Превращение одного элемента в другой

Эти субатомные частицы связаны сильными ядерными силами, которые поддерживают стабильность ядра. Попытка преодолеть эти силы требует огромного количества энергии.

Удаление протона или нейтрона из ядра было бы похоже на попытку поднять молот Тора, Мьёльнир, если вы не чисты душой. Добавление субатомной частицы было бы похоже на попытку заставить магниты одного и того же полюса соприкоснуться.

И при добавлении, и при убавлении субатомных частиц выделяется огромное количество энергии.

Но что, если бы вам удалось изменить состав ядра? К сожалению, это дает элементу кризис идентичности, нарушая равновесие сил внутри элемента. Элемент начинает испускать субатомные частицы, чтобы достичь более стабильного состояния, аналогично тому, что происходит при радиоактивном распаде.

Железо

Это один из самых древнейших металлов, известных человеку. Первые металлические изделия, согласно результатам археологических исследований, появились в четвертом тысячелетии до нашей эры. Железо намного дешевле желтого драгоценного металла. Это связано с большим содержанием в недрах железной руды. И как говориться в учебнике по экономики, чем больше спрос, тем меньше цена товара.

В отличие от золота, железо имеет несколько степеней окисления, и оно очень активно взаимодействует с окружающей средой. По запасам железных руд Россия занимает лидирующее положение в мире.

Следует сразу ответить на интересующий вопрос, что тяжелее, такой драгоценный металл как золото или же обычное железо. Для ответа на него потребуется посмотреть плотность металлов. Плотность драгметалла уже известна, найдем значение для железа. Она ровняется 7,844 граммам на сантиметр кубический. Из этого следует, что этот метал, при равном объеме не только легче золота, но и серебра и свинца.

Использование золота

Спрос на желтый металл определяет не только использование его в производстве украшений и увеличения золотовалютных запасов государства. Он также очень широко применяется еще во многих других направлениях.

В промышленности золото начали активно использовать из-за химических свойств. Им покрывают зеркала, работающие в дальнем инфракрасном диапазоне. Это особенно полезно при проведении всевозможных ядерных исследованиях. Также золото очень часто применяют для пайки компонентов из различных материалов.

Еще одной сферой применения является стоматология. Это связано не только с невозможностью вступления желтого металла в химическую связь с человеческим организмом, но и с невероятной коррозийной устойчивостью.

Фармакология также не может обойтись без использования этого удивительного желтого металла. Соединения золота сейчас активно используют в различных медицинских препаратах, спасающих от самых различных заболеваний.

Это не единственные сферы применения золота. Благодаря быстрому прогрессу появляется все больше необходимости использования содержания золота в технологических новинках. Из этого можно сделать вывод, что желтый металл — это не только атрибут роскоши, но и полезный технический инструмент, значение которого с каждым годом возрастает.