Перечень основных свойств золота

Золото вместе с серебром и еще шестью металлами платиновой группы называют благородными, или драгоценными, металлами. Что означают эти определения? Золото очень неохотно вступает в соединения с химическими элементами, которые не относятся к металлам. Самым простым примером является взаимодействие с кислородом: ведь неблагородные металлы в этом случае окисляются, а золото сохраняет свой внешний вид и структуру. Именно за эти качества желтый металл и получил определение «благородный». Редкость золота в природе, его долговечность и красота позволили ему получить еще и статус драгметалла. Каковы главные свойства золота?

Характеристика физических свойств металла

Золото — один из самых тяжелых металлов, которые известны человеку. Металл относится к 11 группе таблицы им. Д.И. Менделеева. В настоящее время известно 37 изотопов элемента, из которых в природе можно найти только один — Au197.

Золото как химический элемент известно еще в древнейших времен. Описание внешнего вида металла и его свойства интересовали многих ученых, относящихся к разным эпохам истории человечества. Золото — единственный металл, который обладает красивым желтым цветом изначально. В чистом виде цвет драгметалла яркий и теплый, не зря во все века его связывали с солнцем.

Плотность золота равна 19,32 г/см3, еще большей плотностью обладают только платина, осмий, рений и иридий. Представьте себе золотой куб с ребром в 1 метр — его вес составит 19,32 тонны. Вес такого же куба железа будет в три раза меньше – около 7 880 кг.

Золото плавится при температуре 1064,43°С – при дальнейшем нагревании начинает улетучиваться, отметка кипения находится на уровне в 2947°С. В расплавленном состоянии цвет металла сменяется с желтого на бледно-зеленоватый.

Твердость золота по шкале Мооса составляет всего лишь 2,5-3,0, в чистом виде металл отличается мягкостью. Именно поэтому в чистом виде драгметалл используется редко: для повышения твердости его сплавляют с другими элементами – серебром, медью, палладием. Многие при просмотре видео исторического характера или прочтении книг замечали, что часто герои пробуют золото «на зуб». Это действие как раз и помогало выявить обман: на золотых монетах оставался след от зуба, на поддельных из-за наличия других элементов в составе такой след оставить невозможно.

Золото во все века использовалось для изготовления различных изделий – украшений, посуды, статуэток. Подобное применение металла обеспечивают два важнейших свойства металла: ковкость и пластичность.

Желтый металл отличается от всех остальных наибольшей ковкостью. Его можно без нагрева расковать в тоненькие листочки толщиной до 0,1 мкм. Даже в таком «раскатанном» состоянии золото сохранит и цвет, и свои главные свойства. Примером подобного использования металла является сусальное золото для покрытия церковных куполов. Повышенная пластичность и тягучесть драгметалла также используется на благо промышленности: из золота растягивают тончайшие проволоки для микросхем.

Физические свойства золота обеспечивают металлу широкое применение в области микроэлектроники. Металл отличается низким сопротивлением, хорошими показателями теплопроводности и устойчивостью к окислительным процессам. Способность драгметалла отражать инфракрасный свет используют при остеклении высоток, при изготовлении стекол для морских судов, самолетов и вертолетов, визоров шлемов космонавтов.

Благодаря своим физическим свойствам желтый металл легко поддается самым разным видам обработки, включая полировку и пайку. Все эти качества наряду с легким вступлением в сплавы с другими металлами позволили золоту с древних времен занять лидирующее положение основного драгоценного металла и сырья большинства ювелирных изделий.

Характеристика химических свойств металла

Химическое обозначение желтого металла – Au, сокращение от «aurum», что с латыни означает «сияющая заря». Золото относится к инертным веществам. В стандартных условиях оно не вступают в реакции с природными веществами, единственное исключение – амальгама – соединение золота и ртути.

Химические свойства золота исключают растворение металла в кислотах и щелочах. Сделать это можно только в царской водке, представляющей смесь азотной и соляной кислот, причем обязательно в концентрированном виде. На фото трудов алхимиков разных времен можно рассмотреть, что эту реакцию сопровождали рисунком льва, пожирающего солнечный диск.

Золото можно растворить в жидком броме и водном растворе цианидов, но обязательно при наличии кислорода. Металл медленно растворяется в хлорной и бромной воде, в растворе йода в йодистом калии. С повышением температуры способность золота вступать в реакцию с другими соединениями возрастает: его можно растворить в селеновой кислоте. Кислота в этом случае должна быть горячей и иметь высокую концентрацию.

Свойства золота охватывают непрочность его соединений, которые очень легко восстанавливаются до чистого металла. Ту же самую амальгаму требуется просто нагреть до 800°С.

В домашних условиях практически никакие вещества вступить в реакцию с золотом не могут. Но не стоит забывать, что все ювелирные украшения – цепочки, серьги, браслеты, кольца – сделаны не из чистого золота, а его сплавов, где присутствуют другие металлы. Поэтому рекомендуется исключать взаимодействия золотых изделий с веществами, в составе которых есть ртуть, хлор и йод.

Химические свойства золота и его физические характеристики как металла не являются единственными качествами, которые активно используются человеком. У золота есть множество других полезных свойств, не зря оно активно используется в традиционной и народной медицине.

Золото в лечебных целях

Первые способы лечения желтым металлом, как и его основные физические и химические свойства нашли отражение в трудах древних ученых и алхимиков. Изучением золота занимались и во времена Средневековья, научные исследования в этой области продолжаются и сейчас. Ученые разных стран стремятся найти новые способы использования драгметалла в медицине и промышленности.

Еще в древности золото считали средством от многих болезней, настоящим эликсиром жизни. Наши предки считали, что если золото имеет силу над человеком, то оно способно вылечить его недуги: убрать боль, придать сил и бодрости, избавить от стресса, исключить появляющиеся симптомы заболеваний.

Лечебные свойства золота включают в себя:

• Снятие воспалений;
• Улучшение протекания обменных процессов в организме;
• Излечение от аллергии;
• Благоприятное воздействие на нервную систему;
• Стимулирование мозговой активности и улучшение памяти;
• Повышение выносливости организма человека.

При лечении золотом не требуется делать каких-либо особенных процедур, достаточно носить украшения из этого драгметалла. Древние врачеватели считали, что золото продлевает жизнь.

Основные свойства золота лечебной направленности используются обычно в нетрадиционной медицине. Золотые украшения рекомендуется носить всем, кто имеет проблемы с сердцем, печенью, страдает кожными заболеваниями, а также при женских проблемах. Драгметалл способен убивать вирусы и вредные микробы, поэтому может служить средством дополнительной профилактики в сезон гриппа простуды.

Полезные свойства солнечного металла позволяют народным лекарям рекомендовать ношение золота для:

• Энергетической подпитки организма;
• Приобретения уверенности в собственных силах;
• Защиты от сглаза и порчи;
• Сохранения хорошего настроения и быстрого восстановления сил;
• Успешной борьбы с депрессиями и стрессами;
• Продуктивной работы мозга и памяти.

Применение золота в лечебных целях может подойти не каждому: у некоторых людей проявляется индивидуальная реакция на металл.

Тем, кто любит носить много массивных украшений из желтого металла, требуется оценить, не наносят ли они вред организму. Свойства золота, направленные на помощь человеку, могут оказаться во все не полезными в отдельных случаях. При наличии чувствительности к металлу может ухудшиться рост волос, проявиться депрессия или просто преобладать плохое настроение, начаться разрушение зубов, наблюдаться сбои в работе внутренних органов или просто аллергия на кожных покровах. В таких ситуациях использование золотых украшений необходимо строго ограничить.

Немного о магии золота

Золото считается солнечным металлом, очень мощным и сильным элементом. Магические свойства золота, как металла Солнца, воздействуют на сильных людей, у которых в космограмме ярко выражены мужские знаки. По знакам зодиака драгметалл рекомендован к постоянному ношению для Львов, Тельцов и Овнов, по самочувствию можно носить украшения из золота Стрельцам, Водолеям, Скорпионам, Близнецам, для остальных знаков ношение золото должно иметь эпизодический характер.

Золото приносит богатство. Магическая характеристика металла свидетельствует о притяжении им новых денег, о наделении человека смелостью и мужеством, которые необходимы для достижения всех поставленных перед собой целей.

Медальон из золота в форме солнца с давних пор считается талисманов для тех, кто работает под землей. Он позволяет сохранить бодрость духа, восстановить физические силы, а также уберегает от обвалов и других несчастий. Медальон из драгметалла, носящийся в области солнечного сплетения, исполняет защитную функцию от любого приворота.

Для тех желающих, кто хочет испытать золото и его волшебное свойство металла, необходимо не просто носить драгоценные украшения, но и верить в их действие. Приобретая уверенность в себе, вы сможете претворить в жизнь все свои цели и мечты, еще недавно казавшиеся недостижимыми.

Самые разные свойства золота – физические, химические, лечебные – обуславливают его ценность в человеческом обществе и спрос на металл в современном мире. На рынке драгметалла уже много лет наблюдается дефицит: предложение намного ниже спроса. Золото, технический анализ которого показывает снижение продаж, постоянно растет в цене, но вот добыча металла год от года продолжает снижаться. Возмещение дефицита металла, который в силу своих характеристик востребован не только в области инвестирования и ювелирного дела, но и широко применяется в промышленном производстве, происходит только за счет плавки и повторного использования желтого металла.

Золото – описание, свойства, добыча и значение полезного ископаемого

Золото – древний, один из самых редких, благородный металл желтого цвета, который люди стали добывать в эпоху неолита. Человечество начало использовать золото еще до нашей эры. Но если сейчас первая ассоциация с золотом у нас – роскошь, украшения, то раньше это было далеко не так. В первую очередь золото применялось как приспособление для охоты на зверей. Из него создавались наконечники на копья.

В наше время золото это один из главных металлов, который используется в сфере украшений.

Физические и химические свойства золота

Само золото по своей природе очень мягкий металл. Его очень легко поцарапать, а во избежание этого в момент изготовления ювелирных изделий в состав добавляются металлы попрочнее. Например, серебро, медь или платина. Но при этом температура плавления золота больше тысячи градусов. Также этот металл очень пластичный, что позволяет проковывать его в листы толщиной всего в

0,1 мкм. Это называется сусальное золото. Еще оно хорошо проводит тепло и часто используется в кабелях.

Золото бывает разных цветов: просто желтое, желтое с красным оттенков, лимонно-желтое, белое, розовое, зеленое и даже голубое. Это зависит от состава металла. Если смешать золото, серебро и медь – получится желтый цвет. При большем количестве меди сплав даст красный оттенок. А если добавить больше серебра, смесь станет лимонного цвета.

Почему золото сложно добыть?

Золото – это металл, который добыть, к сожалению, почти невозможно, даже при не малом его количестве в недрах земли. Сложность его поиска заключается в том, что оно раскидано по шахте или же дну океана. Но при этом оно стало первым металлом, который нашел человек. Почти все золото находится в металлическом ядре земли, где его крайне тяжело достать. Но ничто не стоит на месте, совершенствуются технологии, и за последние несколько лет люди стали добывать в разы больше этого металла. Он был обнаружен в небольших реках и даже ручьях.

Где добывают золото?

Больше всего сейчас занимаются добычей золота в Южно-Африканской республике. За один год специалисты могут найти более пятисот тонн золота. Для такого космического результата им приходится прокапывать более семисот тонн других различных пород. Также тратится невероятное количество воды, чтобы промыть золотую руду.

Еще добычей золота занимаются в Китае, США, Австралии и Перу. В России тоже есть золотой металл, но не так много. Под его добычу специализированы Чукотка, Красноярский край и Амурская область.

Способы добычи золота

Существуют несколько разных способов, чтобы добыть золото. Какой именно метод будет использоваться, зависит от вида залежей. Самородки добываются очень просто – промывкой. Таким методом был найден самородок, считающийся одним из самых крупных. Его вес составил 72 килограмма. А нашли его всего лишь на глубине равной пяти сантиметрам. Рассеянное золото добывается методом растворения во ртути. Способ регенерации используется, когда в руде, которая содержит золото, присутствует огромное количество иных примесей. Но это очень тяжелый способ, требующий внедрения высоких технологий.

Где находится добытое золото?

По статистике, почти все найденное золото, а конкретно 90%, находится в банке. Также оно может храниться у частных лиц под видом ювелирных украшений. Для промышленности остается всего лишь 10% всего добытого металла.

В мировом списке по объему золота, которое находится в резерве государства, лидером является США. По состоянию на 2021 год, золотой резерв США составляет более 8,1 тыс. тонн. Россия с запасам золота около 2,3 тыс. тонн, находится на 5 месте в этом рейтинге.

Роль золота в мировой истории

В мировой истории и культуре, начиная с веков до нашей эры, а заканчивая нашим временем, золото играло очень значимую роль. Раньше золото сравнивалось с солнечным блеском. А на тот момент солнце обожествлялось. Также по этой причине кожа богов считалась золотой.

Несмотря на то, что самое первое применение золото было в качестве оружейных приспособлений, совсем скоро античные люди увидели в нем красоту, и стали придумывать, как им использовать этот металл в направлении, отличным от оружейного. Так и стали появляться первые ювелирные украшения. Позже стали его стали добавлять в обычные предметы домашнего обихода. Так золото с давних времен стало почти главным символом красоты, некой эстетики, богатства и даже власти. Ведь изначально любой золотой элемент мог себе позволить лишь знатный и влиятельный человек. Золото даже считается “металлом царей”.

К сожалению те, кто не мог себе позволить какую-либо вещь с элементом золота, не стали с этим мириться. Из-за этого металла пролилось очень много крови. Его воровали, из-за него убивали, совершали набеги, собирались огромными толпами. Все хотели его заполучить, так как тогда это была огромная, непозволительная обычному человеку роскошь. В общей сумме из-за золота потеряли жизни несколько десятков миллионов людей.

Но наука никогда не стояла на месте, и когда золото стало добываться в приличных объемах, ученые стали экспериментировать с ним. Почти у всех была одна единственная цель – с помощью философского камня получить золото. Но ни одна попытка не увенчалась успехом. Зато в процессе были созданы и обнаружены огромное количество химических элементов.

Часто возникали золотые лихорадки, благодаря которым люди быстро осваивали все новые и новые территории.

Про золото было рассказано огромное количество сказок, былин, преданий. Все знают различные легенды и мифы про сокровища фараона, про золотое руно, про фригийского царя Мидаса, который обладал способностью одним прикосновением руки превращать все в золото.

Ходили и мистические слухи про этот металл. Ранее считалось, что золото обладает целительными свойствами, убирает боль в сердце, помогает справиться с душевными расстройствами.

ЗОЛОТО

ЗОЛОТО – элемент группы IА периодической таблицы. Благодаря малой химической активности относится к так называемым благородным металлам. В природе представлен единственным стабильным нуклидом 197 Au. Искусственно получено более десяти радиоактивных изотопов золота, из которых самый долгоживущий – 195 Au с периодом полураспада 183 сут. С древнейших времен блеск золота сопоставлялся с блеском солнца (на латыни – sol), отсюда и русское «золото». Английское и немецкое слово gold, голландское goud, шведское и датское guld (отсюда, кстати, гульдены) в европейских языках связаны с индоевропейским корнем ghel и даже с греческим богом солнца Гелиосом. Латинское название золота aurum означает «желтое» и родственно с Авророй (Aurora) – утренней зарей.

У алхимиков золото считалось «царем металлов», его символом было лучезарное солнце, а символом серебра – луна (при этом отношение цены золота и серебра в Древнем Египте соответствовало отношению солнечного года к лунному месяцу).

Золото в природе.

Золота в земной коре очень мало: всего 4,3·10 –7 % по массе, т.е., в среднем, лишь 4 мг в тонне горных пород, это один из самых редких элементов: его втрое меньше редкого металла палладия, в 15 раз меньше серебра, в 300 раз меньше вольфрама, в 600 раз меньше урана, в 10 тысяч раз меньше меди. Если бы все золото было равномерно рассеяно – как в морской воде – его добыча была бы невозможна (см. ГАБЕР). Однако золото способно активно мигрировать, например, с подземными водами, в которых растворен кислород. В результате различных миграционных процессов золото концентрируется в месторождениях – в кварцевых золотоносных жилах, в золотоносном песке.

Различают рудное и россыпное золото. Рудное золото встречается в виде вкрапленных в кварц мелких (от 0,0001 до 1 мм) золотинок, в таком виде оно встречается в кварцевых породах в форме тонких включений или более мощных жил, пронизывающих сульфидные руды – серный колчедан FeS₂, медный колчедан CuFeS₂, сурьмяный блеск Sb₂S₃ и др. Другая форма рудного золота – его довольно редкие минералы, в которых золото находится в виде химических соединений (чаще всего – с теллуром, с которым образует серебристо-белые кристаллы, иногда с желтым оттенком): калаверит AuTe₂, монтбрейит Au₂Te₃, мутманнит (Ag,Au)Te (скобки указывают, что эти элементы могут содержаться в минерале в разных пропорциях), креннерит (Ag,Au)Te₂, сильванит (Ag,Au)₂Te4, монтбрейит (Au,Sb)₂Te₃, петцит Ag₃AuTe₂, ауростибит AuSb₂, аурантимонат AuSbO₃, аурикуприд Cu₃Au, нагиагит Pb₅Au(Te,Sb)₄S_5–8, тетрааурикуприд AuCu, фишессерит Ag₃AuSe₂ и другие.

Часть золота в процессах геологических изменений уносилась из мест первичного залегания и вновь откладывалась в местах вторичного залегания, так образовалось россыпное золото – продукт разрушения коренных месторождений, которые накапливались в долинах рек. В нем изредка находят большие самородки, порой причудливой формы. Некоторые такие месторождения образовались 20 – 30 тысяч лет назад. Самое же богатое на Земле месторождение, которое тянется вдоль горной гряды Витватерсранд (в переводе с голландского «Край белой воды») в Южной Африке, очень старое – ему около 3 млрд. лет.

Самородное золото – не химически чистое золото, в нем всегда есть примеси, иногда – в значительном количестве: серебро (от 2 до 50%), медь (до 20%), железо, ртуть, металлы платиновой группы, висмут, свинец, теллур и другие. Природный сплав золота с серебром, содержащий 15 – 30% серебра и немного меди, древние греки называли электроном (римляне – электрумом) за его желтый цвет: по-гречески elektor – лучезарное светило, солнце, отсюда и греч. elektron – янтарь.

Сравнительно высокая концентрация золота найдена в воде горячих источников. Так, в Новой Зеландии отложения золота были обнаружены в трубах электростанции, работающей на гидротермальных водах. Мигрируя с почвенными водами, золото попадает и в растения, некоторые из них (хвощи, кукуруза) способны собирать золото. Зола хвощей в золотоносных районах может содержать до 0,065% драгоценного металла. Собирать золото могут и некоторые бактерии, осаждая его из разбавленных растворов.

Физические свойства.

Золото – один из самых тяжелых металлов: его плотность 19,3 г/см 3 . Тяжелее золота только осмий, иридий, платина и рений. На одной из выставок демонстрировался небольшой полированный золотой кубик размером чуть больше 5 см, причем объявление гласило, что тот, кто сможет поднять его двумя пальцами одной руки, может унести его с собой. Организаторы ничем не рисковали: никакой силач не смог бы поднять таким образом скользкий слиток, весящий несколько килограммов. Если плотно заполнить золотыми слитками комнату площадью 20 кв.м и высотой 3 м, их масса составит 1150 т – вес тяжело груженного железнодорожного состава.

«Чистое золото отражает желтый свет, а в виде очень тонких листов (листовое золото), в которые оно способно выковываться и вытягиваться, просвечивает синевато-зеленым цветом. При нагревании даже в горнах золото дает пары, отчего пламя, проходящее над ним, окрашивается в зеленоватый цвет» (Д.И.Менделеев. Основы химии).

Желтый цвет имеет химически чистое золото, однако примеси могут окрашивать его в другие цвета – от белого до зеленого. Червонный (красный) цвет придает золоту, например, медь при определенном ее содержании в сплаве. Так, в изданной в 1905 энциклопедии под редакцией Ю.Н.Южакова сказано: «Червонное золото – сплав золота с медью в отношении 9:1, употребляется для чеканки монет». О том же говорит и словарь В.И.Даля: «Красное золото – с медным сплавом; белое золото – с серебряным сплавом».

Золото – сравнительно легкоплавкий металл, плавится при 1064° С, кипит при 2880° С, по теплопроводности и электропроводности занимает третье место (после серебра и меди). Твердость золота по 10-балльной шкале Мооса составляет всего 2,5, чистое золото слишком мягкое и не годится ни для каких изделий. Для твердости к нему всегда добавляют другие металлы, например, серебро или медь (см. ЗОЛОТЫЕ ИЗДЕЛИЯ).

Золото легко сплавляется со многими металлами, которые могут входить в кристаллическую структуру золота, не нарушая ее, а просто замещая атомы золота. В таком случае образуются твердые растворы. Природные твердые растворы с золотом могут образовывать серебро, медь, платина, палладий, родий, иридий, ряд других металлов, размеры атомов которых такие же, как у золота (радиус 0,14 нм) или очень мало от него отличаются. Твердые природные растворы Au–Ag иногда содержат до 10% ртути (например, в месторождении Золотая гора на Урале). В присутствии примеси железа (некоторые находки в Якутии содержат до 4,45% Fe) минерал становится магнитным.

Химические свойства.

За прошедшие столетия химики (а до них алхимики) провели с золотом огромное количество различных экспериментов, и оказалось, что золото вовсе не так инертно, как об этом думают неспециалисты. Правда, сера и кислород (агрессивные по отношению к большинству металлов, особенно при нагревании), на золото не действуют ни при какой температуре. Исключение – атомы золота на поверхности. При 500–700° С они образуют чрезвычайно тонкий, но очень устойчивый оксид, не разлагающийся в течение 12 часов при нагреве до 800° С. Это может быть Au₂O₃ или AuO(OH). Такой оксидный слой найден на поверхности крупинок самородного золота.

Не реагирует золото и с водородом, азотом, фосфором, углеродом, а галогены с золотом при нагревании реагируют с образованием AuF₃, AuCl₃, AuBr₃ и AuI. Особенно легко, уже при комнатной температуре идет реакция с хлорной и бромной водой. С этими реактивами встречаются только химики. В быту опасность для золотых колец представляет иодная настойка – водно-спиртовый раствор иода и иодида калия: 2Au + I₂ + 2KI ® 2K[AuI₂].

Щелочи и большинство минеральных кислот на золото не действуют. Но смесь концентрированных азотной и соляной кислот («царская водка») легко растворяет золото: Au + HNO₃ + 4HCl ® H[AuCl₄] + NO + 2H₂O. После осторожного выпаривания раствора выделяются желтые кристаллы комплексной золотохлористоводородной кислоты HAuCl₄ ·3H₂O. Царскую водку, способную растворять золото, знал еще арабский алхимик Гебер, живший в 9–10 вв. Менее известно, что золото растворяется в горячей концентрированной селеновой кислоте: 2Au + 6H₂SeO4 ® Au₂(SeO4)₃ + 3H₂SeO₃ + 3H₂O. В концентрированной серной кислоте золото растворяется в присутствии окислителей: иодной кислоты, азотной кислоты, диоксида марганца. В водных растворах цианидов при доступе кислорода золото растворяется с образованием очень прочных дицианоауратов: 4Au + 8NaCN + 2H₂O + O₂ ® 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH; эта реакция лежит в основе важного промышленного способа извлечения золота из руд. Действуют на золото и расплавы из смеси щелочей и нитратов щелочных металлов: 2Au + 2NaOH + 3NaNO₃ ® 2Na[AuO₂] + 2Na₂O, пероксиды натрия или бария: 2Au + 3BaO₂ ® Ba[AuO₂]₂ + 3BaO, водные или эфирные растворы высших хлоридов марганца, кобальта и никеля: 3Au + 3MnCl₄ ® 2AuCl₃ + 3MnCl₂, тионилхлорид: 2Au + 4SOCl₂ ® 2AuCl₃ + 2SO₂ + S₂Cl₂, некоторые другие реагенты. Итак, золото далеко не так «благородно», как это принято считать.

Интересны свойства мелкораздробленного золота. При восстановлении золота из сильно разбавленных растворов оно не выпадает в осадок, а образует интенсивно окрашенные коллоидные растворы – гидрозоли, которые могут быть пурпурно-красными, синими, фиолетовыми, коричневыми и даже черными. Так, при добавлении к 0,0075%-ному раствору H[AuCl₄] восстановителя (например, 0,005%-ного раствора солянокислого гидразина) образуется прозрачный голубой золь золота, а если к 0,0025%-ному раствору H[AuCl₄] добавить 0,005%-ный раствор карбоната калия, а затем по каплям при нагревании добавить раствор танина, то образуется красный прозрачный золь. Таким образом, в зависимости от степени дисперсности окраска золота меняется от голубой (грубодисперсный золь) до красной (тонкодисперсный золь). При размере частиц золя 40 нм максимум его оптического поглощения приходится на 510–520 нм (раствор красный), а при увеличении размера частиц до 86 нм максимум сдвигается до 620–630 нм (раствор голубой). Реакция восстановления с образованием коллоидных частиц используется в аналитической химии для обнаружения малых количеств золота.

При восстановлении растворов соединений золота хлоридом олова(II) в слабокислых растворах образуется интенсивно окрашенный темно-пурпурный раствор так называемого кассиевого золотого пурпура (он назван так по имени Андреаса Кассия, стекловара из Гамбурга, жившего в 17 в.). Это очень чувствительная реакция. Когда золотой золь теряет устойчивость (коагулирует), образуется черный осадок, т.к. что именно такой цвет имеет порошок любого металла в тонкодисперсном состоянии. Кассиев пурпур, введенный в расплавленную стеклянную массу, дает великолепно окрашенное рубиновое стекло, количество затрачиваемого при этом золота ничтожно. Кассиев пурпур применяется и для живописи по стеклу и фарфору, давая при прокаливания различные оттенки – от слаборозового до ярко-красного.

Известны и органические соединения золота. Так, действием хлорида золота(III) на ароматические соединения получают соединения, устойчивые к воде, кислороду и кислотам, например: AuCl₃ + C₆H₆ ® C₆H₅AuCl₂ + HCl. Органические производные золота(I) стабильны только в присутствии координационно связанных с золотом лигандов, например, триэтилфосфина: CH₃Au·P(C₂H₅)₃.

Добыча золота: технология.

В результате природного концентрирования примерно лишь 0,1% всего золота, содержащегося в земной коре, доступна, хотя бы теоретически, для добычи, однако благодаря тому, что золото встречается в самородном виде, ярко блестит и легко заметно, оно стало первым металлом, с которым познакомился человек. Но природные самородки редки, поэтому самый древний способ добычи редкого металла, основанный на большой плотности золота, – промывание золотоносных песков. «Добыча. промывного золота требует только механических средств, а потому немудрено, что золото известно было даже дикарям и в самые древние исторические времена» (Д.И.Менделеев. Основы химии).

«Дикари» встряхивали золотоносный песок в потоке воды на наклонном лотке, при этом более легкий песок смывается, а золотые крупинки остаются на лотке. Такой способ применяли старатели и в новейшее время. Золото почти в 20 раз тяжелее воды и примерно в 8 раз тяжелее песка, поэтому крупинки золота можно струей воды отделить от песка или от измельченной пустой породы. Старинный способ промывки с помощью бараньих шкур, на которых отлагались золотые крупинки, отражен в древнегреческом мифе о золотом руне. Самородки и россыпи золота часто находили по течению рек, которые тысячелетиями размывали золотоносные породы. В древние времена золото добывали только из россыпей, и сейчас там, где они остались, золотоносный песок вычерпывают со дна рек и озер и обогащают на драгах – огромных сооружениях размером с многоэтажный дом, способных перерабатывать миллионы тонн золотоносной породы в год. Но богатых золотых россыпей почти не осталось, и уже в начале 20 в. 90% всего золота добывали из руд. Сейчас многие золотые россыпи практически исчерпаны, поэтому добывают, в основном, рудное золото, правда, теперь добыча рудного золота во многом механизирована, но остается трудным производством, часто спрятанным глубоко под землей. В последние десятилетия постоянно росла доля более рентабельных открытых разработок. Месторождение экономически выгодно разрабатывать, если в тонне руды содержится всего 2–3 г золота, а при содержании более 10 г/т оно считается богатым. Существенно, что затраты на поиск и разведку новых золотых месторождений составляют от 50 до 80% всех затрат на геологоразведочные работы.

Старый (так называемый ртутный) способ извлечения золота из руды – амальгамирование основан на том, что ртуть хорошо смачивает (но практически не растворяет) золото – как вода смачивает (но не растворяет) стекло. Тонко размолотую золотоносную породу встряхивали в бочках, на дне которых находилась ртуть. При этом частички золота прилипали к жидкому металлу, смачиваясь ртутью со всех сторон. Поскольку при этом цвет золотых частиц исчезает, может показаться, что золото «растворилось». Затем ртуть отделяли от пустой породы и сильно нагревали. Летучая ртуть отгонялась, а золото оставалось в неизменном виде. Недостатки этого метода – высокая ядовитость ртути и неполнота выделения золота: самые мелкие его частицы смачиваются ртутью плохо.

В романе А.Н.Толстого Гиперболоид инженера Гарина герой надеется разбогатеть, найдя в глубинах земного шара «золотой слой» из жидкого «ртутного золота», содержащего «девяносто процентов червонного золота». Его предполагалось «черпать прямо с поверхности» и по трубопроводам перекачивать в печи, где должны были получить чистое золото, испаряя ртуть. На самом деле истинная растворимость золота в ртути очень мала и составляет всего 0,126% при 20° С. При длительном выдерживании золота в ртути идет химическая реакция с образованием твердых при комнатной температуре интерметаллических соединений состава AuHg₂, Au₂Hg и Au₃Hg, а при высоком содержании золота возможно также образование его твердых растворов с ртутью. Ни химические соединения, ни твердые растворы золота и ртути нельзя ни «черпать с поверхности», ни пропускать по «ртутопроводу», как предполагал делать Гарин.

Более современный способ добычи золота из бедных руд – выщелачивание цианидом натрия, при котором даже самые мелкие крупинки переводят в водорастворимые цианистые соединения. Затем из водного раствора извлекают золото, например, извлекая его с помощью цинкового порошка: 2Na[Au(CN)₂] + Zn ® Na[Zn(CN)4] + 2Au. Выщелачивание позволяет извлекать остатки золота из отвалов заброшенных разработок, фактически превращая их в новое месторождение. Перспективен и метод подземного выщелачивания: раствор цианида закачивают в скважины, он по трещинам проникает внутрь породы, где растворяет золото, после чего раствор выкачивают через другие скважины. Конечно, цианид будет переводить в раствор не только золото, но и другие металлы, образующие устойчивые цианидные комплексы.

Другой, довольно бедный, но постоянный источник золота, – промежуточные продукты свинцово-цинкового, медного, уранового и некоторых других производств. Оно основано на том, что золото нередко соседствует с другими металлами. В полиметаллических рудах золото часто содержится в виде небольшой примеси, и процесс их переработки стараются вести так, чтобы попутно извлекать и золото, если это оказывается рентабельным. Так, при электролитической очистке (рафинировании) меди, когда ее «перегоняют» с анода на катод, благородные металлы при растворении анода не переходят в раствор, а скапливаются под анодом в виде ила (шлама). Этот шлам – важный источник получения золота, которого добывают тем больше, чем более масштабно производство основных металлов. Например, в США это один из основных источников золота.

Так называемое вторичное золото получают из огромной массы отработавших или бракованных изделий электроники. Их прямо в нераспакованных ящиках бросают в расплавленную медь; дерево моментально сгорает, алюминий, железо, олово, другие неблагородные металлы переходят в оксиды, всплывают на поверхность расплава и удаляются, а медь после достаточного обогащения благородными металлами направляют на рафинирование. Важный источник вторичного золота (до 500 т) в год – золотой лом.

И лишь теоретический интерес представляют ядерные реакции, с помощью которых из неблагородных металлов можно получить «алхимическое золото». Примером может служить гипотетическая реакция 209 Bi + 32 S ® 197 Au + 44 Ca, а также наблюдавшаяся реакция захвата одного «своего» электрона из К-оболочки (К-захват) атомом одного из радиоактивных изотопов ртути: 197 Hg + e ® 197 Au.

Добыча золота: мировое производство.

Самые старые из известных историкам золотых приисков находились в Египте. Есть данные о добыче золота и изготовлении из него различных изделий еще в пятом тысячелетии до н.э. – в каменном веке. Скалы с золотоносными кварцевыми жилами раскаляли в огне, а затем обливали холодной водой. Растрескавшуюся породу измельчали – дробили, толкли в ступах, мололи и подвергали промывке. Древние египтяне добывали золото в Аравийско-Нубийской золотоносной провинции, расположенной между Нилом и Красным морем. За много веков, на протяжении царствования 30 династий она дала его огромное количество – порядка 3500 тонн. Так, только при фараоне Тутмосе III, ежегодная добыча доходила до 50 т. Одно время для добывания золота там затрачивалось меньше труда, чем для других металлов, и золото стоило дешевле серебра, но уже в древности это богатейшее месторождение было полностью истощено. Всего египтяне ко времени захвата Римом в 30 добыли около 6000 т золота. Огромные золотые богатства, находившиеся в погребениях фараонов, были почти все разграблены еще в древности.

В античные времена только из золотоносных пород Испании древние римляне добыли более 1500 тонн золота. И еще в середине 19 в. рудники Австро-Венгрии давали до 6,5 т золота в год, на некоторых золотых монетах того времени красуются надписи на латыни «Из золота Дуная», «Из золота Изара», «Из золота Инна» (притоки Дуная), «Из золота Рейна». Добыча в Финляндии исчислялась десятками килограммов в год. Сейчас золотые россыпи в долинах европейских рек практически полностью исчерпаны. После плаваний Колумба названная в его честь Колумбия длительное время занимала ведущее место в мире по добыче золота. Очень богатые золотоносные россыпи находили в 18–19 в. в Бразилии, США, Австралии, других странах.

В России своего золота долго не было. О начале его добычи мнения исследователей расходятся. По-видимому, первое отечественное золото было добыто в 1704 из Нерчинских руд вместе с серебром. В последующие десятилетия на Московском монетном дворе золото выделяли из серебра, которое содержало немного золота в виде примеси (около 0,4%). Так, в 1743–1744 «из золота, обретающегося в серебре, выплавленном на Нерчинских заводах», было изготовлено 2820 червонцев с изображением Елизаветы Петровны. Количество добытого золота было ничтожным: с 1719 по 1799 таким способом получили с огромными трудностями химического разделения всего 830 кг золота. По некоторым сведениям, небольшие количества золота (в 1745 – 6 кг) выплавили, причем тайно, на своих алтайских медных рудниках знаменитые Демидовы. С 1746 все эти рудники перешли в собственность царской семьи.

В 1745 на Урале было найдено коренное рудное золото, и в 1747 начал работать первый отечественный золотой рудник, названный впоследствии Первоначальным. За весь 18 в. в России было добыто всего лишь около 5 т золота, но уже в следующем столетии – в 400 раз больше. Открытие (в 1840-е) Енисейского месторождения вывело в те годы Россию на первое место в мире по добыче золота, но еще до этого местные охотники-эвенки делали из золотых самородков пули для охоты. В концу 19 в. Россия добывала в год около 40 т золота, из них 93% – россыпного. Всего же в России до 1917 было добыто по официальным данным 2754 т золота, но по оценкам специалистов – около 3000 т, причем максимум пришелся на 1913 (49 т), когда золотой запас достиг 1684.

Войны и революция привели к резкому спаду добычи золота. Так, в 1917 еще было добыто 28 т, а через три года – только 2,5 т, причем резко уменьшился и золотой запас – до 317 т (300 т вывезли в Германию по условиям Брестского мира, сотни тонн ушли с белой армией через Дальний Восток). Положение значительно улучшилось к концу 1920-х, после открытия в Восточной Сибири огромных запасов золота в бассейне реки Алдан в Якутии и на Колыме. В 1928 добыча золота достигла уже 28 т и продолжала неуклонно расти, достигнув в 302 т в 1990. После распада СССР Россия лишилась среднеазиатского золота, в том числе, крупнейшего месторождения в Узбекистане (оно стабильно давало около 60 т золота в год). В 1991 в России было добыто всего 168,1 т золота, причем добыча продолжала из года в год сокращаться, достигнув минимума в 1998 – 114,6 т. После этого она начала расти довольно быстрыми темпами: 1999 – 126,1 т, 2000 – 142,7 т, 2001 – 154,5 т, 2002 – 173,5 т, 2003 – 176,9 т. Основная часть добываемого золота уходит на экспорт, остальное идет в Гохран, в Центробанк, в промышленность (в том числе, в ювелирную). Добывают у нас золото в Магаданской, Читинской, Амурской областях, в Красноярском крае, в Якутии, на Чукотке.

Сейчас крупнейшим поставщиком золота на мировой рынок является Южная Африка, где шахты достигли уже 4-километровой глубины. В ЮАР находится самый большой в мире рудник Вааль-Рифс в Клексдорпе. При переработке 10 млн. тонн руды там извлекают примерно 80–90 тонн золота. Всего же в год в ЮАР добывают сотни тонн золота – около двух тонн ежедневно. Общие запасы золота в ЮАР оцениваются в 25 000 т. ЮАР – единственное государство, в котором золото – главный продукт производства, где золото добывают на 36 крупных рудниках, на которых трудятся сотни тысяч человек.

Однако золото, в отличие от нефти, не расходуется, а непрерывно накапливается, хотя в последние десятилетия и не так быстро (мировое производство достигло своего максимума в 1972). С другой стороны, разведанные его запасы ограничены, причем со временем разрабатываются все более бедные месторождения. Все это не может не отражаться (наряду с другими факторами) на цене золота. Цена же, в свою очередь, определяет рентабельность добычи. Падение цен на золото в последние два десятилетия 20 в. опасно приблизило продажную цену к себестоимости добычи, которая составляла к концу 20 в. около 220 долларов за тройскую унцию (31,1035 г) в США и 260 долларов в ЮАР (в ряде компаний – еще выше). Это привело к краху одних золотодобывающих компаний и снижению добычи другими. Так, если в 1970 в ЮАР было добыто 1004 т золота (пик добычи), то в 1975 – 713 т, в 1980 – 695 т, в 1985 – 673 т, в 2001 – только 399. А в Канаде и Австралии в период низких цен на золото его добыча даже дотировалась государством. В то же время при существенном повышении цены на золото разработка некоторых месторождений становится рентабельной. В ряде развивающихся стран себестоимость добычи оставалась сравнительно низкой (в Папуа – Новой Гвинее – 150 долларов за унцию), что позволяло им наращивать добычу. Годовое производство золота (в тоннах) в разные годы выглядела следующим образом:

Сколько же всего добыто золота? И сколько его еще осталось? Учет (часто не вполне достоверный, особенно если золото добывается старателями) ведется со времени открытия Америки в конце 15 в. После плаваний Колумба испанские завоеватели в течение нескольких десятилетий привозили в Европу золото в таких количествах, что оно обесценилось в 5–6 раз. В 19 в. весь мир был потрясен «золотыми лихорадками» после открытия богатых залежей в Калифорнии (1848), в Австралии (1851), на Клондайке и Юконе на Аляске (1896 – 1900). «На золоте» выросли крупнейшие города – Сан-Франциско, Сидней, Йоханнесбург, а богатейшее в мире месторождение в Южной Африке, открытое в 1886 и содержащее около 30 г/т золота, не вызвало наплыва старателей-одиночек из-за особенностей его геологического строения: извлекать золото из твердых пород там можно было только с помощью специальной техники и тяжелейшего труда бесправного негритянского населения (в начале 20 в. на рудники было доставлено даже несколько десятков тысяч китайских рабочих).

На сегодня больше всего золота добыто в ЮАР – около 50 тысяч тонн, в России и СССР – более 14 тысяч, в США – более 10 тысяч (из них только в Калифорнии – 3500 т), немногим меньше в Канаде и в Австралии. Очень много золота (счет идет на тысячи тонн) добыто в Колумбии, Зимбабве, Гане, Мексике, Бразилии. Далее идут Филиппины, Заир и Перу. И во всех этих странах в месторождениях осталось меньше, чем уже добыто. Однако не все страны давали официальные сведения. Так, в СССР любая информация о золоте была засекречена, и имеющиеся сведения являются оценкой.

Общие итоги добычи золота таковы. За первые 4400 лет – с 3900 до н.э. (додинастический архаичный Египет) до 500 (падение Римской империи) – 10 000 т. За следующие 1000 лет (средневековье) – еще 2500 т. С начала 16 в. до начала 19 в. (340 лет) – 4900 т. Основная же масса добыта за последние 200 лет, а всего – порядка 130 тысяч тонн, причем примерно две трети – в течение последнего столетия (из них половина – в Южной Африке). Однако эти огромные количества – лишь сотые доли процента от объема стали, выплавляемой в мире только за один год. Собранное в одном месте, все это золото образовало бы куб с ребром, равным 19 м, то есть высотой с пятиэтажный дом (тогда как руда и песок, из которого это золото извлечено, представляло бы гору высотой более 2,5 км). В то же время золото, добываемое сейчас во всем мире за один год, поместилось бы в комнате средних размеров (правда, никакой пол такого груза не выдержит). Если можно было бы раздать золото, добытое за всю историю человечества, поровну между жителями Земли, каждый получил бы чуть больше 20 г, но такая операция невозможна даже теоретически: десятки тысяч тонн безвозвратно потеряны в результате истирания, захоронения в кладах, пошли на морское дно. Имеющееся же золото распределено так: около 10% в промышленных изделиях, остальное – приблизительно поровну между централизованными запасами (в основном, в виде стандартных слитков химически чистого золота), частными лицами и ювелирными изделиями.

Добыча золота: золотые самородки.

Наряду с маленькими крупинками в золотоносных районах изредка находят большие куски золота – самородки, которые всегда привлекают к себе внимание не только старателей. О крупных самородках пишут газеты, сообщают информационные агентства всего мира. Некогда очень богаты самородками были уральские месторождения. На сегодня во всем мире найдено примерно 10 тысяч самородков массой более 10 кг, и из них около 2 тысяч – только на территории Миасского района Челябинской Самый крупный – «Большой треугольник» размером 39 × 33 × 25,4 см и массой 36 кг 15,7 г – был найден в 1842 на Южном Урале (Царево-Александровский прииск), сейчас он хранится в Алмазном фонде. Еще через полвека на Урале нашли самородок массой 20 кг. Такие самородки представляют значительный интерес для ученых. Особенно редки хорошо ограненные кристаллы природного золота – сверкающие октаэдры, кубы, ромбододекаэдры и их комбинации. Иногда самородное золото образует красиво ветвящиеся веточки – дендриты.

В начале 19 в. был издан указ, согласно которому все более или менее крупные самородки (массой более 10–20 г) должны были поступать в музей Петербургского высшего горного училища, но с Урала хлынул такой поток золота, что в 1825 минимальная масса была повышена до 409 г (1 фунт). Но даже таких крупных самородков набралось столько, что поступил приказ большую их часть (свыше четверти тонны) сдать на монетный двор. Сохранившиеся самородки, в их числе и «Большой треугольник», составили основу Алмазного фонда. Сейчас даже не очень крупные самородки вряд ли будут переплавлять, потому что они представляют коллекционную ценность и стоят намного больше содержащегося в них золота.

Крупные самородки (обычно каждый из них имеет свое название) находили в России не только на Урале. В конце 19 в. в Иркутской области был найден самородок массой 22,6 кг, а в середине 20 в. на приисках вблизи населенных пунктов Бодайбо и Артемовский нашли несколько десятков крупных самородков массой до 10 кг и более. Очень богата самородками оказалась Колыма, где множество приисков. Уже во второй половине 20 в. там были найдены два самородка массой по 14 кг и сотни более мелких. Находили и продолжают находить большие самородки также в Якутии, в Хабаровском крае, на Алтае.

Среди зарубежных стран крупными самородками прославилась Австралия, где в середине 19 в. нашли несколько самородков массой 50 кг и более. Один из них, массой 70,9 кг (69,2 кг чистого золота) буквально валялся на дороге: в 1869 об него сломал колесо проезжавший по проселочной дороге экипаж. В Австралии в 1872 был найден и крупнейший в мире самородок – «Плита Холтермана» размером 140 × 66 × 10 см и массой 285,76 кг из золота, тесно сросшегося с кварцем, но для науки этот уникальный экземпляр был потерян: из него выплавили все золото, которого оказалось 93,3 кг. В конце 20 в. очень крупные самородки неожиданно нашли в Бразилии. А мелких самородков там находят в сумме более 10 тонн в год.

О более крупных самородках сохранились только сообщения древних авторов, которые трудно проверить. Так, аль Бируни в своей Минералогии упоминает найденный якобы в Афганистане самородок массой 2,5 тонны. По другим сведениям, на территории современной Чехии в 752 был найден самородок массой около 960 кг.

Применение золота.

Сейчас золото – прежде всего валютный металл, выполняющий функцию всеобщего эквивалента денег (см. ЗОЛОТО И ЭКОНОМИКА). Много золота оседает в банковских хранилища, еще больше используется для изготовления ювелирных изделий: на них расходуется более 70% слиткового металла. Ювелирная промышленность потребляет в год золота больше, чем его добывается: в 1990-е – 2300–2700 тонн ежегодно. При этом промышленно развитые страны потребляют только треть золота, а развивающиеся – 60%. Крупнейший потребитель золота – население Индии: в 2000 индийцы купили 1855 тонн драгоценного металла. Конечно, следует при этом учитывать и огромное население этой страны. Затем идут США (400–450 т в год), Саудовская Аравия (190–220 т), Китай и Турция (около 200 т); более 100 т в год потребляют страны Персидского залива, Южная Корея, Египет, Пакистан, Индонезия.

Золото расходуется также на изготовление монет и медалей, зубных протезов, коррозионноустойчивых деталей химических аппаратов, неокисляющихся электрических контактов, термопар, для нанесения защитных покрытий, изготовления специальных сортов стекла. Золото применяется при изготовлении деталей реактивных двигателей, ракет, ядерных реакторов, тепло- и светоотражающих покрытий космических аппаратов. В качестве катализатора золото (в виде контактной сетки) используется для окисления синильной кислоты до циановой, из которой получают полимеры и другие продукты. Сульфид цинка, активированный золотом, под воздействием пучка электронов светится зеленым цветом, что используется при изготовлении катодолюминофоров.

Применяется золото и в медицине. В 1583 французский алхимик, придворный врач и хирург Давид де Плани-Кампи опубликовал Трактат об истинном, непревзойденном, великом и универсальном лекарстве древних, или же о питьевом золоте, несравненной сокровищнице неисчерпаемых богатств. В нем он, ссылаясь на своих предшественников, в основном, арабских алхимиков, описывал целебные свойства так называемого питьевого золота, приписывая ему самые чудодейственные свойства. Уповал на aurum potabile (питьевое золото) и знаменитый врач-алхимик 16 в. Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм, более известный под именем Парацельса. Это и было золото в буквальном смысле этого слова, только очень мелко раздробленное – коллоидный раствор золота красного цвета. О питьевом золоте упоминают и китайские книги по медицине, датированные I в. до н.э. Китайские врачи подразумевали под этим названием «эликсир жизни» – напиток, дарующий молодость, здоровье и силу. Сейчас установлено, что золото, как и серебро, обладает бактерицидными свойствами.

В конце 19 в. немецкий микробиолог Роберт Кох обнаружил, что тетрацианоаурат(III) калия K[Au(CN)₄] прекращает рост туберкулезных бактерий. В 20 веке препараты золота, например, тиосульфатный комплекс санокризин Na₃[Au(S₂O₃)₂]·2H₂O, начали применять для лечения туберкулеза, артрита, как противовоспалительное средство. Сейчас для лечения ревматоидного артрита применяют препарат кризанол, содержащий 33,5% золота в виде ауротиопропанолсульфоната кальция (AuSCH₂CH(OH)CH₂SO₃)₂Ca, и ауранофин, также содержащий связь Au–S и координационной связанный с атомом золота триэтилфосфин:

R–S–Au ¬ P(C₂H₅)₃, где R – полностью ацетилированный остаток глюкозы. Предполагается, что препараты золота влияют на иммунные процессы в организме. В радиотерапии используют радионуклид 198Au с периодом полураспада около 3 суток.

Высокая плотность золота иногда приводит к его необычному применению. В начале 1990-х на киностудии Центрнаучфильм снимался научно-популярный фильм о золоте. Автор сценария и оператор Евгений Георгиевич Покровский в поиске интересных сюжетов побывал в Алмазном фонде в Московском Кремле, там его внимание привлек находящийся в витрине шар из золота. Сотрудник фонда сказал, что шар этот весит два пуда и сделан он по заказу Д.И.Менделеева. Однако с какой целью изготовлен шар, он сказать не мог. Пришлось кинооператору обратиться за помощью к консультанту.

Выяснилось, что Положением Государственного совета Российской Империи 8 июня 1863 в Петербурге было учреждено Депо образцовых мер и весов. В 1892 министр финансов С.Ю.Витте предложил Д.И.Менделееву занять пост ученого хранителя мер и весов в Депо. Менделеев принял предложение и энергично взялся за новое для него дело. Вскоре Депо было преобразовано в Главную палату мер и весов; Менделеев оставался ее управляющим в течение последних 15 лет своей жизни. За эти годы им были выполнены важные исследования в области метрологии – отрасли физики, задачей которой является создание эталонов физических единиц и разработка методик точных измерений. Под руководством Менделеева были изготовлены российские эталоны метра, литра, килограмма, а также старых мер – фунта, аршина и др. Целью Менделеева был переход страны на метрическую систему мер, что было осуществлено лишь в 1918.

Для проведения в Палате точных измерений ускорения свободного падения на широте Петербурга нужно было с высокой точностью измерить период колебаний маятника известной длины, поскольку длина маятника, период его колебаний и ускорение силы тяжести связаны простым соотношением. Но точно оно выполняется только для идеального (математического) маятника, у которого размах колебаний небольшой, нить невесома, груз – точечный, а сопротивление воздуха отсутствует. Чтобы реальный маятник был близок к идеальному, он должен быть изготовлен из тяжелого материала и подвешен на длинной тонкой нити. Вот Менделеев и решил в качестве груза для маятника использовать тяжелое золото. По его заказу был изготовлен массивный полированный (для уменьшения сопротивления воздуха) золотой шар. При массе 2 пуда (32 кг) его радиус был равен всего 7,3 см. Поскольку в здании Палаты не было высоких залов, Менделеев, чтобы удлинить нить подвеса, приказал пробить перекрытия на нескольких этажах, да еще выкопать яму в подвале. С помощью такого маятника можно было измерить ускорение силы тяжести с высокой точностью.

Источник https://golden-inform.ru/prochee/svojstva-zolota/

Источник https://natworld.info/o-prirode-dlja-shkoly/zoloto-opisanie-svoystva-dobycha-i-znachenie-poleznogo-iskopaemogo

Источник https://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/ZOLOTO.html