Kuld... Kollane metall, lihtne keemiline element aatomnumbriga 79. Iga aja inimeste ihaldusobjekt, väärtuse mõõdupuu, rikkuse ja võimu sümbol. Verine metall, kuradi kude. Kui palju inimelusid hävitati selle metalli omamise nimel!? Ja kui palju neid veel hävitatakse?
Erinevalt rauast või näiteks alumiiniumist on kulda Maal väga vähe. Inimkond on kogu oma ajaloo jooksul kaevandanud sama palju kulda kui ühe päevaga rauda. Aga kust see metall Maalt tuli?
Arvatakse, et päikesesüsteem tekkis iidsetel aegadel plahvatanud supernoova jäänustest. Selle iidse tähe sügavuses toimus vesinikust ja heeliumist raskemate keemiliste elementide süntees. Kuid rauast raskemaid elemente ei saa tähtede sügavuses sünteesida ja seetõttu ei saanud kulda tekkida tähtedes toimuvate termotuumareaktsioonide tulemusena. Niisiis, kust see metall universumist üldse tuli?
Näib, et astronoomid saavad nüüd sellele küsimusele vastata. Kuld ei saa sündida tähtede sügavuses. Kuid see võib tekkida suurejooneliste kosmiliste katastroofide tagajärjel, mida teadlased juhuslikult nimetavad gammakiirguspursketeks (GBs).
Astronoomid jälgisid ühte neist gammakiirguse pursketest tähelepanelikult. Vaatlusandmed annavad üsna tõsist põhjust arvata, et see võimas gammakiirguse plahvatus tekkis kahe neutrontähe – supernoova plahvatuses hukkunud tähtede surnud tuumade – kokkupõrkel. Lisaks näitab ainulaadne sära, mis püsis GW kohas mitu päeva, et selle katastroofi käigus moodustus märkimisväärne kogus raskeid elemente, sealhulgas kulda.
"Meie hinnangul võib kahe neutrontähe ühinemisel kosmosesse paiskunud kulla kogus ületada 10 Kuu massi," ütles uuringu juhtiv autor Edo Berger Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskusest (CfA) CfA pressi ajal. konverentsil Cambridge'is, Massachusettsis.
Gammakiirguspurske (GRB) on äärmiselt energilise plahvatuse gammakiirguse purse. Enamik GW-sid leidub universumi väga kaugetes piirkondades. Berger ja tema kolleegid uurisid objekti GRB 130603B, mis asub 3,9 miljardi valgusaasta kaugusel. See on üks lähimaid seni nähtud GW-sid.
GW-sid on kahte tüüpi – pikad ja lühikesed, olenevalt sellest, kui kaua gammakiirguse purunemine kestab. NASA Swift satelliidi salvestatud GRB 130603B sähvatus kestis vähem kui kaks kümnendikku sekundist.
Kuigi gammakiirgus ise kadus kiiresti, jätkas GRB 130603B infrapunakiirte sära. Selle valguse heledus ja käitumine ei vastanud tüüpilisele järelhõõgumisele, mis tekib ümbritseva aine kiirendatud osakeste pommitamisel. GRB 130603B kuma käitus nii, nagu oleks see pärit lagunevatest radioaktiivsetest elementidest. Neutronitähtede kokkupõrgetest välja paisatud neutroniterikas materjal võib muutuda rasketeks radioaktiivseteks elementideks. Selliste elementide radioaktiivne lagunemine tekitab infrapunakiirgust, mis on iseloomulik GRB 130603B-le. See on täpselt see, mida astronoomid täheldasid.
Rühma arvutuste kohaselt paiskus plahvatus välja aineid, mille mass oli umbes sajandik Päikesest. Ja osa sellest ainest oli kuld. Olles umbkaudselt hinnanud selle GRB ajal moodustunud kulla kogust ja universumi ajaloo jooksul toimunud plahvatuste arvu, jõudsid astronoomid oletuseni, et kogu Universumi kuld, sealhulgas Maal, võis tekkida sellisel ajal. gammakiirguse pursked.
Siin on veel üks huvitav, kuid kohutavalt vastuoluline versioon:
Maa moodustumisel voolas sularaud alla selle keskmesse, moodustades selle tuuma, võttes endaga kaasa suurema osa planeedi väärismetalle, nagu kuld ja plaatina. Üldiselt on südamikus piisavalt väärismetalle, et katta kogu Maa pind nelja meetri paksuse kihiga.
Kulla liikumine tuumasse jätaks Maa välisosa sellest aardest ilma. Väärismetallide rohkus Maa silikaatvahevöös ületab aga arvutuslikke väärtusi kümneid ja tuhandeid kordi. Mõtet on juba arutatud, et selle ülekülluse põhjustas katastroofiline meteoorisadu, mis jõudis Maast mööda pärast selle tuuma moodustumist. Seega sisenes kogu meteoriidikulla mass eraldi vahevöö sisse ega kadunud sügavale sisemusse.
Selle teooria testimiseks analüüsisid dr Matthias Willbold ja professor Tim Elliott Bristoli geoteaduste kooli isotoopide rühmast Oxfordi ülikooli professori Stephen Moorbutti Gröönimaalt kogutud kivimeid, mis pärinevad umbes 4 miljardi aasta tagusest ajast. Need iidsed kivimid annavad ainulaadse pildi meie planeedi koostisest vahetult pärast tuuma moodustumist, kuid enne oletatavat meteoriidipommitamist.
Seejärel hakkasid teadlased uurima volfram-182 sisaldust meteoriitides, mida nimetatakse kondriitideks - see on Päikesesüsteemi tahke osa üks peamisi ehitusmaterjale. Maal laguneb ebastabiilne hafnium-182, moodustades volfram-182. Kuid kosmoses seda protsessi kosmiliste kiirte tõttu ei toimu. Selle tulemusena selgus, et iidsed kivimiproovid sisaldavad 13% rohkem volfram-182 võrreldes nooremate kivimitega. See annab geoloogidele alust väita, et kui Maal oli juba tahke maakoor, siis langes sellele umbes 1 miljon triljonit (10 kuni 18. võimsusega) tonni asteroidi- ja meteoriidimaterjali, milles oli volfram-182 sisaldus väiksem, kuid palju rohkem. raskete elementide, eriti kulla sisaldus kui maakoores.
Kuna tegemist on väga haruldase elemendiga (kilogrammi kivimi kohta on ainult umbes 0,1 milligrammi volframi), oleks see sarnaselt kullale ja teistele väärismetallidele pidanud selle tekkimise ajal tuuma sisenema. Nagu enamik teisi elemente, jaguneb volfram mitmeks isotoobiks – sarnaste keemiliste omadustega, kuid veidi erineva massiga aatomiteks. Isotoopide põhjal võib julgelt hinnata aine päritolu ning meteoriitide segunemine Maaga peaks jätma iseloomulikud jäljed selle volframiisotoopide koostisesse.
Dr Willbold märkas, et võrreldes Gröönimaa kivimiga vähenes tänapäevases kivimis volfram-182 isotoobi kogus 15 ppm võrra.
See väike, kuid oluline muutus sobib suurepäraselt sellega, mida taheti tõestada – et Maal saadaoleva kulla liig oli meteoriidipommitamise positiivne kõrvalmõju.
Dr Willbold ütles: "Kiviproovidest volframi eraldamine ja selle isotoopkoostise nõutava täpsusega analüüsimine oli äärmiselt keeruline, arvestades kivides leiduvat väikest volframi kogust. Tegelikult sai meist esimene labor maailmas, mis sellisel tasemel mõõtmisi edukalt teostas.
Langevad meteoriidid segunesid hiiglaslike konvektsiooniprotsesside käigus maa vahevööga. Tuleviku maksimaalne ülesanne on välja selgitada selle segamise kestus. Seejärel moodustasid geoloogilised protsessid mandrid ja viisid väärismetallide (ja ka volframi) kontsentratsioonini tänapäeval kaevandatavates maagimaardlates.
Dr Willbold jätkab: "Meie töö näitab, et enamik väärismetallidest, millel meie majandus ja paljud olulised tööstusprotsessid põhinevad, toodi meie planeedile juhuslikult, kui Maad tabas umbes 20 kvintiljonit tonni asteroidimaterjali."
Seega võlgneme oma kullavarud tõelisele väärtuslike elementide voolule, mis sattusid planeedi pinnale tänu massiivsele asteroidi "pommitamisele". Seejärel sisenes Maa viimaste miljardite aastate jooksul arenedes kuld kivimite tsüklisse, ilmudes selle pinnale ja peites uuesti ülemise vahevöö sügavustes.
Kuid nüüd on tema tee tuumani suletud ja suur hulk seda kulda on lihtsalt määratud meie kätte sattuma.
Neutronitähtede ühinemine
Ja veel ühe teadlase arvamus:
Kulla päritolu jäi ebaselgeks, sest erinevalt kergematest elementidest nagu süsinik või raud ei saa seda tekkida otse tähe sees, tunnistas üks keskuse uurijatest Edo Berger.
Sellele järeldusele jõudis teadlane, jälgides gammakiirguse purskeid – kahe neutrontähe kokkupõrkest põhjustatud radioaktiivse energia suuremahulisi kosmilisi emissioone. Gammakiirgust märkas NASA kosmoseaparaat Swift ja see kestis vaid kaks kümnendikku sekundit. Ja pärast plahvatust oli kuma, mis järk-järgult kadus. Selliste taevakehade kokkupõrkel tekkiv kuma viitab suure hulga raskete elementide vabanemisele, väidavad eksperdid. Ja tõendeid selle kohta, et pärast plahvatust tekkisid rasked elemendid, võib nende spektris pidada infrapunavalguseks.
Fakt on see, et neutrontähtede kokkuvarisemise käigus välja paisatud neutronirikkad ained võivad tekitada elemente, mis läbivad radioaktiivse lagunemise, kiirgades samal ajal kuma peamiselt infrapunapiirkonnas, selgitas Berger. "Ja me usume, et gammakiirgus paiskab välja umbes ühe sajandiku päikesematerjali massist, sealhulgas kullast. Veelgi enam, kahe neutrontähe ühinemisel toodetud ja väljapaiskutud kulla kogus võib olla võrreldav 10 Kuu massiga. Ja sellise koguse väärismetalli maksumus oleks võrdne 10 oktillijoni dollariga - see on 100 triljonit ruutu.
Võrdluseks, oktiljon on miljon septillion või miljon seitsmenda astmeni; arv, mis on võrdne 1042-ga, kirjutatud kümnendkohana ühena, millele järgneb 42 nulli.
Ka tänapäeval on teadlased kindlaks teinud tõsiasja, et peaaegu kogu kuld (ja muud rasked elemendid) Maal on kosmilist päritolu. Selgub, et kuld tuli Maale iidsetel aegadel pärast meie planeedi koore tahkumist toimunud asteroidipommitamise tagajärjel.
Peaaegu kõik raskmetallid "vajusid" Maa vahevöö sisse meie planeedi kujunemise väga varajases staadiumis, just nemad moodustasid Maa keskmes tahke metallsüdamiku.
Veel 1940. aastal hakkasid Ameerika füüsikud A. Scherr ja K. T. Bainbridge Harvardi ülikoolist kiiritama kullaga külgnevaid elemente – elavhõbedat ja plaatinat – neutronitega. Ja üsna ootuspäraselt said nad elavhõbedat kiiritades kulla isotoobid massinumbritega 198, 199 ja 200. Nende erinevus looduslikust Au-197-st seisneb selles, et isotoobid on ebastabiilsed ja kiirgavad beetakiirgust maksimaalselt mõne päevaga. muutuvad elavhõbedaks massinumbritega 198, 199 ja 200.
Aga see oli ikkagi suurepärane: esimest korda suutis inimene iseseisvalt vajalikke elemente luua. Peagi sai selgeks, kuidas oli võimalik saada tõelist, stabiilset kulda-197. Seda saab teha ainult elavhõbeda-196 isotoopi kasutades. See isotoop on üsna haruldane - selle sisaldus tavalises elavhõbedas massiarvuga 200 on umbes 0,15%. Seda tuleb pommitada neutronitega, et saada ebastabiilne elavhõbe-197, mis pärast elektroni hõivamist muutub stabiilseks kullaks.
Kuid arvutused on näidanud, et kui võtta 50 kg looduslikku elavhõbedat, sisaldab see ainult 74 grammi elavhõbedat-196. Kullaks transmuteerimiseks võib reaktor tekitada neutronivoogu 10 kuni 15 neutronite võimsust ruutmeetri kohta. cm sekundis. Arvestades, et 74 g elavhõbedat-196 sisaldab umbes 2,7–10 kuni 23. astme aatomeid, kuluks elavhõbeda täielikuks muutumiseks kullaks neli ja pool aastat. See sünteetiline kuld on lõpmatult kallim kui maapealne kuld. Kuid see tähendas, et kulla moodustumine kosmoses nõudis ka hiiglaslikke neutronivoogusid. Ja kahe neutrontähe plahvatus selgitas kõike.
Ja veel üksikasju kulla kohta:
Saksa teadlased on välja arvutanud, et praegu leiduvate väärismetallide Maale toomiseks oli vaja ainult 160 metallist asteroidi, millest igaüks on umbes 20 km läbimõõduga. Eksperdid märgivad, et erinevate väärismetallide geoloogiline analüüs näitab, et need kõik ilmusid meie planeedile ligikaudu samal ajal, kuid Maal endal olid ja ei ole tingimused nende looduslikuks päritoluks. Just see ajendas eksperte välja töötama kosmilise teooria väärismetallide planeedile ilmumise kohta.
Sõna "kuld" pärineb keeleteadlaste sõnul indoeuroopa terminist "kollane" selle metalli kõige märgatavama omaduse peegeldusena. Seda fakti kinnitab asjaolu, et sõna “kuld” hääldus on erinevates keeltes sarnane, näiteks Gold (inglise keeles), Gold (saksa keeles), Guld (taani keeles), Gulden (hollandi keeles), Gull ( norra keeles), Kulta (soome keeles).
Kuld maa sisikonnas
Meie planeedi tuum sisaldab 5 korda rohkem kulda kui kõik teised kaevandatavad kivimid kokku. Kui kogu Maa tuumas olev kuld pinnale valguks, kataks see kogu planeedi poole meetri paksuse kihiga. Huvitaval kombel lahustub kõigis jõgedes, meredes ja ookeanides igas liitris vees umbes 0,02 milligrammi kulda.
Tehti kindlaks, et kogu väärismetalli kaevandamise aja jooksul kaevandati aluspinnasest umbes 145 tuhat tonni (teistel andmetel umbes 200 tuhat tonni). Kulla tootmine on aasta-aastalt kasvanud, kuid suurem osa kasvust leidis aset 1970. aastate lõpus.
Kulla puhtust määratakse mitmel viisil. Karaat (USAs ja Saksamaal kirjutatud "Karat") oli algselt massiühik, mis põhines jaanipuu seemnetel (sarnaselt sõnaga "karat"), mida kasutasid Lähis-Ida iidsed kauplejad. Karaadi kasutatakse tänapäeval peamiselt vääriskivide kaalu mõõtmiseks (1 karaat = 0,2 grammi). Kulla puhtust saab mõõta ka karaatides. See traditsioon pärineb iidsetest aegadest, mil Lähis-Idas sai karaat kullasulamite puhtuse mõõdupuuks. Briti kullakaraat on sulamite kullasisalduse mittemeetriline mõõtühik, mis on võrdne 1/24 sulami massist. Puhas kuld vastab 24 karaadile. Kulla puhtust mõõdetakse tänapäeval ka keemilise puhtuse mõistega, see tähendab, et sulami massis on tuhandeid puhast metalli. Niisiis, 18 karaati on 18/24 ja tuhandikutes vastab 750. proovile.
Kulla kaevandamine
Loodusliku kontsentreerumise tulemusena on kogu maakoores sisalduvast kullast vähemalt teoreetiliselt kaevandamiseks saadaval vaid umbes 0,1%, kuid kuna kuld esineb oma loomulikul kujul, särab eredalt ja on hästi nähtav, sellest sai esimene metall, kellega inimene kohtus. Kuid looduslikud tükid on haruldased, nii et kõige iidseim meetod haruldaste metallide ekstraheerimiseks, mis põhineb kulla suurel tihedusega, on kulda sisaldavate liivade vaalutamine. "Kulla pesemiseks on vaja ainult mehaanilisi vahendeid ja seetõttu pole ime, et kulda teadsid isegi kõige iidsemal ajaloolisel ajal metslased" (D.I. Mendelejev).
Kuid rikkaid kullapaigutajaid polnud peaaegu enam alles ja juba 20. sajandi alguses kaevandati 90% kogu kullast maakidest. Tänapäeval on paljud kullakaevandused praktiliselt ammendatud, mistõttu kaevandatakse peamiselt maagist kulda, mille kaevandamine on suures osas mehhaniseeritud, kuid tootmine on endiselt keeruline, kuna see asub sageli sügaval maa all. Viimastel aastakümnetel on tulusama avakaevandamise osakaal pidevalt kasvanud. Maardla on majanduslikult tasuv arendada, kui maagitonn sisaldab vaid 2-3 g kulda ja kui sisaldus on üle 10 g/t, loetakse seda rikkalikuks. On märkimisväärne, et uute kullamaardlate otsimise ja uurimise kulud jäävad vahemikku 50–80% kõigist geoloogilistest uuringutest.
Nüüd on maailmaturu suurim kullatarnija Lõuna-Aafrika Vabariik, kus kaevandused on jõudnud juba 4 kilomeetri sügavusele. Lõuna-Aafrikas asub maailma suurim kaevandus, Vaal Riefsi kaevandus Klexdorpis. Lõuna-Aafrika on ainus riik, kus kuld on peamine tootmistoode. Seal kaevandatakse seda 36 suures kaevanduses, mis annavad tööd sadadele tuhandetele inimestele.
Venemaal kaevandatakse kulda maagi- ja maagimaardlatest. Teadlastel on selle kaevandamise alguse kohta erinevad arvamused. Ilmselt kaevandati esimene kodumaine kuld 1704. aastal Nertšinski maakidest koos hõbedaga. Järgnevatel aastakümnetel eraldati Moskva rahapajas kuld hõbedast, mis sisaldas lisandina veidi kulda (umbes 0,4%). Niisiis, 1743.–1744. “Nertšinski tehastes sulatatud hõbedast leitud kullast” valmistati 2820 Elizabeth Petrovna kujutisega tšervonetsi.
Venemaa esimese kullapaigutaja avastas 1724. aasta kevadel Jekaterinburgi oblastis talupoeg Erofey Markov. Selle tegevus algas alles 1748. aastal. Uurali kulla kaevandamine laienes aeglaselt, kuid pidevalt. 19. sajandi alguses avastati Siberis uusi kullamaardlaid. Jenissei maardla avastamine (1840. aastatel) tõi Venemaa kullakaevandamises maailmas esikohale, kuid juba enne seda valmistasid kohalikud Evenki jahimehed kullatükkidest jahipidamiseks kuule. 19. sajandi lõpus tootis Venemaa aastas umbes 40 tonni kulda, millest 93% moodustas platserikuld. Kokku kaevandati Venemaal enne 1917. aastat ametlikel andmetel 2754 tonni kulda, ekspertide hinnangul aga umbes 3000 tonni ning maksimum tekkis 1913. aastal (49 tonni), mil kullavarud ulatusid 1684 tonnini.
Rikkalike kulda kandvate alade avastamisega USA-s (California, 1848; Colorado, 1858; Nevada, 1859), Austraalias (1851), Lõuna-Aafrikas (1884) kaotas Venemaa kullakaevandamisel oma ülimuslikkuse, hoolimata sellest, et New võeti kasutusele põllud, peamiselt Ida-Siberis.
Kullakaevandamine toimus Venemaal poolkäsitöölisel meetodil, arendati peamiselt alluviaalseid maardlaid. Üle poole kullakaevandustest olid välismaiste monopolide käes. Praegu väheneb järk-järgult toodangu osatähtsus platseritest, ulatudes 2007. aastaks veidi enam kui 50 tonnini. Maagimaardlatest kaevandatakse alla 100 tonni. Kulla lõplik töötlemine toimub rafineerimistehastes, mille juht on Krasnojarski värviliste metallide tehas. See moodustab rafineerimise (eemaldades lisandid, saades 99,99% puhta metalli) umbes 50% Venemaal kaevandatavast kullast ja suurema osa plaatinast ja pallaadiumist.
Tere! Kuld on keemiline element, mis on nõudnud palju inimelusid. Peterburi Iisaku katedraali ehitamisel kullati kuplid kullaamalgaami abil. Arhitekt Auguste Montferrand võttis meetmeid töötajate kaitsmiseks elavhõbedaaurude eest, kuid teadis, et nad on hukule määratud. Kuid kupleid ei pea enam kunagi kullama.
Ja nii juhtuski: kõik 60 inimest surid mürgitusse ja katedraali pole sellest ajast peale kunagi kullatud.
Kuupkilomeetris merevees on 5 kg ihaldatud elementi ja kui torgata näppu ja pigistada välja tilk verd, siis sisaldab see 0,00025 mg kulda. Inimese luustik sisaldab 10 mg: kui kavatsete inimsõrmust sulatada, vajate ainult 300 inimest. Aga see kuld on keskkonnas nii hajutatud kujul, et seda sealt ammutada on kahjumlik ja sageli võimatu.
Kullakaevandamiseks sobivad maardlad on esmased (postmagmaatilised) ja sekundaarsed (placer).
Magma, maakera sees olev sula, on rikas keemilise elemendi Au poolest. Kulda leidub vahevöö ülemistes kihtides ja osaliselt maakoores (samas sisaldab see peaaegu kogu perioodilisustabelit). Magma tuleb planeedi pinnale, jahtub ja muutub tahkeks kivimiks. Kohad, kus see sisaldab piisavalt väärtuslikku elementi, et õigustada tööstuse arengut, on esmased maardlad.
Looduslikku kulda leidub tükikestena – keemiliselt puhta aine täisteradena. Seda kombineeritakse sageli teiste elementidega (magma sisaldab peaaegu kõike):
Sekundaarsed ladestused on primaarsete hävitamise, nn ilmastikumõju tagajärg, mis juhtub:
Puhtast kullast valmistatud pesa näeb välja nagu liiv ja triivib mõnikord mööda vetes mitu kilomeetrit algsest maardlast.
Kuld sattus puhtal kujul inimese kätte 6. sajandil eKr. Aafrika maardlate massiline areng algas varem - umbes 2000 eKr. e., kuid lisanditest vabanemiseks puudusid meetodid ja tolleaegsed kuldtooted on madala kvaliteediga.
Hilisantiigi ajal (meie ajastu alguses) hakkas alkeemia levima kogu maailmas sooviga muuta baaskeemilised elemendid õilsateks. Ta ei olnud edukas, kuid tänu temale on kaasaegne tsivilisatsioon omandanud palju imesid - näiteks maagist keemiliselt puhta kulla ekstraheerimise tehnikat.
Kulla ladinakeelne nimetus on Aurum (loe kui aurum) – “kollane”. Seda aktsepteeritakse rahvusvahelisena. Päikese sümbol alkeemikute seas nägi välja nagu ring, mille sees oli täpp ja tänapäevases keemias tähistatakse seda lühendiga Au.
Peamised kulla saamise meetodid tööstuslikus mastaabis täiendavad üksteist – näiteks saab kontsentraati puhastada tihedatest lisanditest liitmise teel.
Pesemine (suuruse määramine) on iidne sekundaarsetest ladestustest eraldamise meetod. Liiv uhutakse ära selle tiheduse tõttu: vähemtihedad mineraalid uhutakse veega välja ja kontsentraat settib.
Suuremahuline kullakaevandamine on automatiseeritud: inimeste asemel töötavad pesuseadmed ja ekskavaatorid. Nende tööpõhimõte on aga viimase 2000 aasta jooksul jäänud peaaegu muutumatuks.
Kontsentraat ei ole puhas kuld. On elemente, mis on tihedamad - need settivad liivaga pesupaagi põhjas. Lõplikuks puhastamiseks kasutatakse muid meetodeid, eriti keemilisi.
See meetod on samuti tuntud juba antiikajast, kuid seda kirjeldati 16. sajandil. Elavhõbeda omaduse tõttu on võimalik moodustada sulameid (amalgaame) teiste metallidega ilma täiendava termilise või keemilise mõjuta. Pärast jääkkivimitükkidest vabanemist eraldatakse keemilised elemendid mehaaniliselt.
Ekspertarvamus
Vsevolod Kozlovski
6 aastat ehete valmistamisel. Teab kõike proovide kohta ja suudab tuvastada võltsi 12 sekundiga
Amalgameerimist ei kasutata kõikjal: paljudes riikides (alates 1988. aastast – Venemaal) on elavhõbeda kasutamine keelatud, kuna see element on inimestele ohtlik.
Vääriselemendi maagist tsüaniidimise teel eraldamise meetod põhineb kulla võimel lahustuda vesiniktsüaniidhappes (vesiniktsüaniid, HCN) ja selle soolades. Maaki töödeldakse nõrga (0,03–0,3%) tsüaniidi lahusega. Väärismetall reageerib enne teisi keemilisi elemente ja pärast keemilist reaktsiooni sadestub lahusest.
: puhtal kujul ei moodusta oksiide, ei allu korrosioonile. Tal on ka:
Element asub keemiliste elementide perioodilisuse tabeli XI rühmas (vase alarühm), VI periood.
Kulla aatomarv (laenguarv) on 79. See on aatomi tuumas olevate prootonite arv, mis võrdub ümber tuuma tiirlevate elektronide arvuga. Kulla aatommass - prootonite ja neutronite kogumass (aatomituum) - on 196,9665 amü. (aatommassi ühikud). Looduslik kuld eksisteerib keemiliselt stabiilse isotoobi 197 Au kujul. Kõik teised on ebastabiilsed ja on võimalikud ainult tuumareaktoris.
Kullal ei ole oma keemilist valemit, kuna see eksisteerib monatoomiliste molekulide kujul. Au aatomi elektrooniline konfiguratsioon on kirjutatud kui 4f14 5d10 6s1 ja see tähistab elektronide täpset jaotust orbitaalide vahel.
Kuld ei lahustu oma inertsuse tõttu (mitte absoluutne, vaid oluline) hapetes. See võimaldab neid kasutada rafineerimiseks (elemendi keemiline puhastamine lisanditest): sulamit töödeldakse happega, näiteks lämmastikhappega, ja seega vabaneb sulamist.
Kuid on ka erandeid. Puhas kuld lahustub hapetega:
Looduslikes tingimustes Au hapniku mõjul ei oksüdeeru – see on üks omadusi, mis muudab elemendi hinnaliseks. Kuumutamisel reageerib kuld halogeenidega (XVII rühma elemendid): jood, fluor, broom ja kloor, moodustades vastavalt jodiidi, fluoriidi, bromiidi ja kloriidi.
Standardsed oksüdatsiooniastmed on 1 ja 3. Laboritingimustes on eraldatud fluoriid oksüdatsiooniastmega +5.
Riigid kontrollivad väärismetallide ringlust. Kui sajand tagasi oli peaaegu igal riigil oma testimissüsteem, siis nüüdseks on enamik neist ühisele nimetajale viidud.
Karaatide süsteemis (USA, Kanada, Šveits) aktsepteeritakse 100% numbrit 24. Märk “18 K” näitab, et ehe koosneb 75% väärismetallist ja 25% millestki muust - näiteks vasest. ja pallaadium.
Venemaal, SRÜ-s ja Saksamaal on margil olev number sulamis oleva kulla ppm (tuhandik) arv. 500 ‰ - näidis 500, 375 ‰ -375. Ainult 1000 valimit pole olemas – selle asemel on 999,9. See sisaldab mikroskoopilises koguses lisandeid ja seda peetakse tavapäraselt puhtaks.
Pooli proovivõtusüsteem töötas aastatel 1798–1927 Vene impeeriumis, RSFSR-is ja NSV Liidus. See põhineb Vene naelal, mis on võrdne 96 pooliga, mis on matemaatiliselt sarnane karaadiga, kuid jagab terviku mitte 24, vaid 96 aktsiaks.
Vaatame kolme süsteemi võrdluseks. Samuti on palju näidist – see sisuliselt kordab karaadiproovi, kuid võtab sajaprotsendiliselt 16 ühikut (partii). Partii tunnusmärki kasutati Euroopas hõbeda märgistamiseks enne meetermõõdustiku süsteemi kasutuselevõttu ja sellel ei ole kullaga mingit seost.
Tööstuses kasutavad nad hõbedat, plaatinat, pallaadiumi, niklit ja muid metalle. Ligatuur muudab sulami omadusi. Plaatina ja pallaadium annavad sellele valge värvuse, tsink ja kaadmium alandavad sulamistemperatuuri (kuid tsink muudab sulami rabedaks ja kaadmium mitte), vask värvib selle punaseks ja muudab selle kõvemaks.
Ilma kullata on võimatu ette kujutada:
Seni pole kuld oma esialgset eesmärki kaotanud – seda kasutatakse raha säästmiseks ja suurendamiseks.
Põhisulamitest valmistatud toodete väärtuslikuks tunnistamisega raha teenimiseks kasutavad petturid nippe: põletavad hõbedat tulel, kombineerivad vaske tsingi ja tinaga. Pööra tähelepanu:
Seal on näpunäiteid, kuidas kaupa müüja ees proovida või keemiliselt katsetada, tilgutades sellele joodi. Need on tõhusad meetodid kõrgete standardite autentsuse kindlakstegemiseks, kuid need ei ole alati ühiskonnas aktsepteeritavad. Kui müüja paneb sind nii kahtlema, et oled valmis tema kaupa näksima, tuleks ostust keelduda.
Ärge pange kulda elavhõbedasse ega kallake sellele vesiniktsüaniidhapet – nii kestab see kauem. Samuti tellige minu artiklid ja jagage neid oma sõpradega!
Kuld on inimkonnale tuntud juba iidsetest aegadest. Kuid antiikajal hinnati seda ainult välimuse pärast: päikesena sädelevad ehted olid rikkuse sümboliks. Alles keemia arenguga mõistsid inimesed selle pehme metalli tegelikku väärtust ja praegu kasutavad nad seda aktiivselt sellistes tööstusharudes nagu:
Nendel tööstusharudel on neis kasutatavate materjalide omadustele väga kõrged nõudmised. Nende valdkondade tähtsus ja prestiiž võimaldab kulla hinnal mitte ainult püsida samal tasemel, vaid ka aeglaselt ülespoole hiilida. Nende omaduste põhjuseks on kulla elektrooniline valem, mis, nagu kõigi teiste elementide puhul, määrab selle parameetrid ja võimalused.
Milliseid saate esile tõsta? Vene geeniuse vaimusünnituses on väärismetall number 79 ja seda tähistatakse kui Au. Au on lühend selle ladinakeelsest nimest Aurum, mis tõlkes tähendab "särav". See asub 11. rühma 6. perioodil, 9. reas.
Kulla elektrooniline valem, mis on väärtuslike põhjus, on 4f14 5d10 6s1, see kõik viitab sellele, et kulla aatomitel on märkimisväärne molaarmass, suur kaal ja nad on iseenesest inertsed. Sellise struktuuri välimiste elektronide hulka kuuluvad ainult 5d106s1.
Ja just kulla inertsus on selle kõige väärtuslikum omadus. Tänu sellele peab kuld hapetele väga hästi vastu, ei oksüdeeru peaaegu kunagi ja on oksüdeeriva ainena uskumatult haruldane.
Seetõttu viitab see nn. "väälis" metallid. Keemias on väärismetallid ja gaasid elemendid, mis tavatingimustes ei reageeri peaaegu millegagi.
Kulda võib julgelt nimetada kõige väärikamaks metalliks, kuna see asub pingereas kõigist oma vendadest paremal.
Esiteks lagunevad tõenäolisemalt kullaühendid, mis ei sisalda elavhõbedat. Merkuur, mis on antud juhul erand, moodustab kullaga amalgaami, mida varem kasutati peeglite valmistamisel.
Muudel juhtudel on ühendused lühiajalised. Kulla inerts keskajal pani alkeemikud arvama, et see metall oli mingis "täiuslikus tasakaalus", nad uskusid, et see ei suhtle absoluutselt millegagi.
17. sajandil purunes see idee, kui avastati, et vesinikkloriid- ja lämmastikhapete segu aqua regia võib kulda korrodeerida. Kullaga reageerivate hapete loetelu on järgmine:
Lisaks suhtleb kuld halogeenidega. Lihtsaim viis reaktsiooni läbiviimiseks on fluori ja klooriga. Seal on HAuCl4·3H2O - klooraurhape, mis saadakse kulla lahuse aurustamisel perkloorhappes pärast klooriauru läbilaskmist.
Lisaks lahustub kuld kloori- ja broomivees, samuti joodi alkoholilahuses. Siiani pole teada, kas kuld hapniku mõjul oksüdeerub, sest kullaoksiidide olemasolu pole veel tõestatud.
Kulla standardsed oksüdatsiooniastmed on 1, 3, 5. Palju vähem levinud on -1, need on auriidid - tavaliselt ühendid aktiivsete metallidega. Näiteks naatriumauriid NaAu või tseesium auriid CsAu, mis on pooljuht. Need on koostiselt väga mitmekesised. Seal on rubiidiumauriid Rb3Au, tetrametüülammoonium (CH3)4NAu ja auriide koostisega M3OAu, kus M on metall.
Neid on eriti lihtne saada ühendite abil, kus kuld toimib anioonina, ja leelismetallidega kuumutamisel. Selle elemendi elektrooniliste sidemete suurim potentsiaal ilmneb reaktsioonides halogeenidega. Üldiselt, kui halogeenid välja arvata, on kullal keemilise elemendina äärmiselt mitmekesised, kuid haruldased sidemed.
Kõige stabiilsem oksüdatsiooniaste on +3, selles oksüdatsiooniastmes moodustab kuld aniooniga tugevaima sideme, lisaks on seda oksüdatsiooniastet väga lihtne saavutada ühe laenguga anioonide kasutamisega, näiteks:
Peate mõistma, et mida aktiivsem on anioon sel juhul, seda lihtsam on seda kullaga siduda. Lisaks on stabiilsed ruudukujulised kompleksid - mis on oksüdeerivad ained. Oksüdeerivad ained on ka kulda Au X2 sisaldavad lineaarsed kompleksid, mis on vähem stabiilsed ja neis oleva kulla oksüdatsiooniaste on +1.
Pikka aega uskusid keemikud, et kulla kõrgeim oksüdatsiooniaste on +3, kuid krüptoondifluoriidi kasutades õnnestus suhteliselt hiljuti laboritingimustes saada kuldfluoriidi. See väga võimas oksüdeeriv aine sisaldab kulda oksüdatsiooniastmes +5 ja selle molekulvalem on AuF6-.
Samas märgati, et kulla +5 ühendid on stabiilsed ainult fluoriga. Ülaltoodut kokku võttes võime enesekindlalt tõsta esile huvitav trend väärismetallide ihale halogeenide järele:
Veelgi enam, kulla ja fluori vaheline seos võimaldab saavutada väga ootamatuid tulemusi: kulla pentafluoriid, interakteerudes vaba, aatomilise fluoriga, põhjustab äärmiselt ebastabiilsete AuF VI ja VII moodustumist, see tähendab molekuli, mis koosneb kullaaatomist ja kuus või isegi seitse oksüdeerivat aatomit .
Kunagi äärmiselt inertseks peetud metalli puhul on see väga ebatavaline tulemus. AuF6 dismuteerub, moodustades vastavalt AuF5 ja AuF7.
Halogeenide ja kullaga reageerimise esilekutsumiseks on kõrge õhuniiskuse tingimustes soovitatav kasutada kullapulbrit ja ksenoondihalogeniide. Lisaks soovitavad keemikud igapäevaelus vältida kulla kokkupuudet joodi ja elavhõbedaga.
Oksüdeeritud olekust taandatuna kipub see moodustama kolloidseid lahuseid, mille värvus varieerub sõltuvalt teatud elementide protsendist.
Kuld mängib olulist rolli valgulistes organismides ja vastavalt sellele leidub seda orgaanilistes ühendites. Näited hõlmavad etüülkulddibromiid ja aurotüloglükoos. Esimene ühend on kullamolekulid, mis on oksüdeeritud tavalise etüülalkoholi ja broomi ühisel jõul, ning teisel juhul osaleb kuld ühe suhkruliigi struktuuris.
Lisaks kasutatakse autoimmuunhaiguste ravis krinasooli ja auranofiini, mille molekulides on samuti kulda. Paljud kullaühendid on mürgised ja teatud organitesse kogunedes võivad põhjustada patoloogiaid.
Selle kõrge molaarmass muudab hiilgava metalli üheks raskemaks elemendiks. Kaalu poolest edestavad seda vaid plutoonium, plaatina, iriidium, osmium, reenium ja mitmed teised radioaktiivsed elemendid. Kuid radioaktiivsed elemendid on üldiselt erilised massi poolest – nende aatomid on tavaliste elementide aatomitega võrreldes hiiglaslikud ja väga rasked.
Suur raadius, võime moodustada kuni 5 kovalentset sidet ja elektronide paigutus elektronstruktuuri viimastel telgedel annavad metallile järgmised omadused:
Plastilisus ja plastilisus - selle metalli aatomite sidemed purunevad molekulaarsel tasemel kergesti, kuid samal ajal taastuvad need aeglaselt. See tähendab, et aatomid liiguvad sidemetega, mis ühes kohas katkevad ja teises kohas moodustuvad. Tänu sellele saab kuldtraati teha tohutult pikki ja seetõttu on kuldleht olemas.
Selgub, et üks või teine element destilleerib kulda ikkagi ühe kasuliku omaduse järgi. Kuid kuld hoiab omal kohal just seetõttu, et sellel on kombinatsioon olulistest atribuutidest.
Seda elementi esineb looduses peaaegu alati kahel kujul: tükid või peaaegu mikroskoopilised terakesed mõne teise metalli maagis. Samas tuleks unustada levinud klišee, et nugis särab ja üldiselt meenutab vähemalt kuidagi valuplokki. Nukke on mitut tüüpi: elektrum, pallaadiumkuld, vask, vismut.
Ja kõigil juhtudel on oluline protsent lisandeid, olgu see siis hõbe, vask, vismut või pallaadium. Teradega ladestusi nimetatakse lahtisteks ladestuteks. Kulla saamine on keerukas tehniline ja keemiline protsess, mille põhiolemus seisneb väärismetalli eraldamises maagist, maagist või kivimitest liitmise teel või mitmete reaktiivide kasutamine.
Samal ajal viitab see hajutatud elementidele, st neile, mida ei leidu eriti suurtes ladestustes ja mida ei leidu puhta elemendi suurtes tükkides. Selle põhjuseks on selle madal aktiivsus ja mõnede selle ühendite stabiilsus.
Tõene, empiiriline või brutovalem: Au
Molekulmass: 196,967
Kuldne- rühma 11 element (vastavalt vananenud klassifikatsioonile - esimese rühma sekundaarne alarühm), D.I Mendelejevi keemiliste elementide perioodilise süsteemi kuues periood, aatomnumbriga 79. Tähistatakse sümboliga Au (ladina Aurum). Lihtaine kuld on kollase värvusega väärismetall.
Lugu
nime päritolu
Protoslaavi “*zolto” (“kuld”) on seotud lit. geltonas "kollane", lätlane. zelts "kuld"; erineva vokalismiga: gooti. gulþ, saksa keel kuld, inglise keel kuld; edasi Skt. हिरण्य (híraṇya IAST), Avest. zaranya, osset. zærījnæ "kuld", ka Skt. हरि (hari IAST) “kollane, kuldne, rohekas”, proto-indoeuroopa tüvest *ǵʰel- “kollane, roheline, särav”. Sellest ka värvide nimetused: “kollane”, “roheline”. Ladina aurum tähendab "kollast" ja on seotud "Aurora" - hommikuse koiduga.
Füüsikalised omadused
Puhas kuld on pehme kollane metall. Mõnede kuldtoodete, näiteks müntide, punaka tooni annavad muude metallide, eriti vase, lisandid. Õhukeste kilede puhul paistab kuld läbi rohelise. Kullal on kõrge soojusjuhtivus ja madal elektritakistus. Kuld on väga raske metall: puhta kulla tihedus on 19,32 g/cm³ (46,237 mm läbimõõduga puhta kulla palli mass on 1 kg). Metallide hulgas on see tiheduse poolest seitsmendal kohal pärast osmiumi, iriidiumi, plaatina, reeniumi, neptuuniumi ja plutooniumi. Volframi tihedus on võrreldav kullaga (19,25). Kulla suur tihedus muudab selle ekstraheerimise lihtsamaks, mistõttu võivad isegi lihtsad tehnoloogilised protsessid – näiteks lüüside juures pesemine – tagada pestud kivimi kõrge kulla taaskasutamise. Kuld on väga pehme metall: kõvadus Mohsi skaalal on ~2,5, Brinelli skaalal 220-250 MPa (võrreldav küüne kõvadusega). Kuld on ka väga plastiline: seda saab sepistada kuni ~0,1 µm (100 nm) paksusteks lehtedeks (kuldleht); sellise paksusega on kuld poolläbipaistev ja peegeldunud valguses kollast värvi, läbiva valguses kollasele komplementaarseks sinakas-rohekaks värvuseks. Kulda saab tõmmata traati, mille joontihedus on kuni 2 mg/m. Kulla sulamistemperatuur on 1064,18 °C (1337,33 K), keeb temperatuuril 2856 °C (3129 K). Vedela kulla tihedus on väiksem kui tahkel kullal ja on sulamistemperatuuril 17 g/cm 3. Vedel kuld on üsna lenduv, aurustub aktiivselt kaua enne keemistemperatuuri. Lineaarne soojuspaisumistegur - 14,2·10-6 K−1 (temperatuuril 25 °C). Soojusjuhtivus - 320 W/m K, erisoojusmahtuvus - 129 J/(kg K), elektritakistus - 0,023 Ohm mm 2 /m. Elektronegatiivsus Paulingi järgi on 2,4. Elektronide afiinsusenergia on 2,8 eV; aatomiraadius 0,144 nm, ioonraadiused: Au + 0,151 nm (koordinatsiooniarv 6), Au 3+ 0,082 nm (4), 0,099 nm (6) Põhjus, miks kulla värvus erineb enamiku metallide värvist, on väiksus energiavahest pooleldi täidetud 6s orbitaali ja täidetud 5d orbitaali vahel. Selle tulemusena neelab kuld footoneid nähtava spektri sinises lühikese lainepikkusega osas, alustades umbes 500 nm-st, kuid peegeldab madalama energiaga pikema lainepikkusega footoneid, mis ei suuda 5d elektroni 6s vabasse kohta üle kanda. orbitaal (vt joonist). Seetõttu paistab kuld valge valgusega valgustamisel kollane. 6s- ja 5d-tasandite vahe vähenemine on tingitud relativistlikest efektidest - kullatuuma lähedal asuvas tugevas Coulombi väljas liiguvad orbitaalelektronid kiirusega, mis moodustavad märgatava osa valguse kiirusest ja s- elektronidel, mille maksimaalne orbitaaltihedus paikneb aatomi keskmes, avaldab orbitaali relativistlik kokkusurumine tugevamat mõju kui p-, d-, f-elektronitele, mille elektronpilve tihedus läheduses tuum kipub nulli. Lisaks suurendab s-orbitaalide relativistlik kokkutõmbumine tuuma varjestust ja nõrgendab suurema orbitaalmomendiga elektronide tõmbumist tuumale (kaudne relativistlik efekt). Üldiselt 6s tase langeb ja 5d tase tõuseb.
Keemilised omadused
Kuld on üks inertsemaid metalle, mis asub pingerea kõigist teistest metallidest paremal. Normaalsetes tingimustes ei suhtle see enamusega ega moodusta oksiide, seetõttu liigitatakse see väärismetalliks, erinevalt tavalistest metallidest, mis hävivad ja mõjul. 14. sajandil avastati aqua regia võime kulda lahustada, mis lükkas ümber idee, et see on keemiliselt inertne. On olemas kullaühendeid, mille oksüdatsiooniaste on –1, mida nimetatakse auriidideks. Näiteks CsAu (tseesium auriid), Na 3 Au (naatriumauriid). Puhastest hapetest lahustub kuld 200 °C juures ainult kontsentreeritud seleenhappes:
2Au + 6H 2SeO 4 → Au 2 (SeO 4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O
Kontsentreeritud HClO 4 reageerib toatemperatuuril kullaga, moodustades erinevaid ebastabiilseid klooroksiide. Vees lahustuva kuld(III)perkloraadi kollane lahus.
2Au + 8HClO 4 → Cl 2 + 2Au(ClO 4) 3 + 2O 2 + 4H 2 O
Reaktsioon on tingitud Cl2O7 tugevast oksüdeerivast võimest.
Kuld reageerib suhteliselt kergesti hapniku ja teiste oksüdeerivate ainetega kompleksimoodustajate osalusel. Seega tsüaniidi vesilahustes, millel on juurdepääs hapnikule, lahustub kuld, moodustades tsüanoauraate:
4Au + 8CN - + 2H 2O + O 2 → 4 - + 4OH -
Tsüanoauraadid redutseeritakse kergesti puhtaks kullaks:
2Na + Zn → Na2 + 2Au
Reaktsiooni korral klooriga hõlbustab oluliselt reaktsiooni kulgu ka kompleksi moodustumise võimalus: kui kuld reageerib kuiva klooriga ~200 °C juures, moodustades kuld(III)kloriidi, siis vesinikkloriidi kontsentreeritud vesilahuses. ja lämmastikhapete (“aqua regia”) kuld lahustub klorauraadiioonide moodustumisega juba toatemperatuuril:
2Au + 3Cl 2 + 2Cl - → 2 -
Lisaks lahustub kuld kloorivees. Kuld reageerib kergesti vedela broomi ja selle lahustega vees ja orgaanilises aines, moodustades tribromiidi AuBr 3 .
Kuld reageerib fluoriga temperatuurivahemikus 300–400 °C madalamal temperatuuril reaktsioon ei toimu ja kõrgemal temperatuuril kullafluoriidid lagunevad. Kuld lahustub ka elavhõbedas, moodustades madala sulamistemperatuuriga sulami (amalgaami), mis sisaldab kulla ja elavhõbeda intermetallilisi ühendeid. Teada on kuldorgaanilised ühendid – näiteks kulla etüüldibromiid või aurotioglükoos.
Füsioloogilised mõjud
Mõned kullaühendid on mürgised ja akumuleeruvad neerudes, maksas, põrnas ja hüpotalamuses, mis võib põhjustada orgaanilisi haigusi ja dermatiiti, stomatiiti, trombotsütopeeniat. Orgaanilisi kullaühendeid (preparaadid krizanool ja auranofiin) kasutatakse meditsiinis autoimmuunhaiguste, eriti reumatoidartriidi, ravis.
Päritolu
Kulla laengu number 79 teeb sellest ühe suurima hulga looduses leiduvaid prootonelemente. Varem eeldati, et kuld tekkis supernoovade nukleosünteesi käigus, kuid uus teooria viitab sellele, et kuld ja muud rauast raskemad elemendid tekkisid neutrontähtede hävimise tulemusena. Satelliitspektromeetrid suudavad kulla moodustumist tuvastada ainult kaudselt, "meil pole otseseid spektroskoopilisi tõendeid selle kohta, et sellised elemendid on tegelikult moodustunud." Selle teooria kohaselt paiskub neutrontähe plahvatuse tagajärjel metalli sisaldav tolm (sealhulgas raskmetallid, näiteks kuld) kosmosesse, kus see seejärel kondenseerub, nagu juhtus Päikesesüsteemis ja Maal. . Kuna Maa oli vahetult pärast selle tekkimist sulas olekus, on peaaegu kogu tänapäeval Maal leiduv kuld tuumas. Suurem osa tänapäeval maakoores ja vahevöös leiduvast kullast toodi Maale asteroidide abil hilise raskepommitamise ajal. Maal leidub kulda eelkambriumi perioodist saadik tekkinud kivimite maakides.
Geokeemia
Kullasisaldus maakoores on väga madal - 4,3·10 -10 massiprotsenti (0,5-5 mg/t), kuid ladestusi ja metalliga järsult rikastatud alasid on väga palju. Kulda leidub ka vees. Üks liiter nii mere- kui jõevett sisaldab alla 5·10 -9 grammi Au, mis vastab ligikaudu 5 kilogrammile kullale 1 kuupkilomeetris vees. Kullamaardlad esinevad peamiselt graniidi arengu piirkondades, väike osa neist on seotud põhi- ja ülialuseliste kivimitega. Kuld moodustab tööstuslikud kontsentratsioonid postmagmaatilistes, peamiselt hüdrotermilistes maardlates. Eksogeensetes tingimustes on kuld väga stabiilne element ja koguneb kergesti paigutajatesse. Submikroskoopiline kuld, mis on osa sulfiididest, omandab aga oksüdeerumisel võime oksüdatsioonitsoonis migreeruda. Selle tulemusena koguneb kuld mõnikord sulfiidi sekundaarse rikastamise tsooni, kuid selle maksimaalsed kontsentratsioonid on seotud akumuleerumisega oksüdatsioonitsoonis, kus see seostub raua- ja mangaanhüdroksiididega. Kulla migratsioon sulfiidide lademete oksüdatsioonitsoonis toimub bromiidi ja jodiidi ühendite kujul ioonsel kujul. Mõned teadlased lubavad kulla lahustamist ja ülekandmist raudoksiidi sulfaadiga või suspensiooni kujul. Looduses on teada 15 kulda sisaldavat mineraali: looduslik kuld hõbeda, vase jt lisanditega, electrum Au ja 25 - 45% Ag; porpesiit AuPd; vaskkuld, bismutauriit (Au, Bi); looduslik kuld, sillerdav kuld, plaatinakuld. Seda leidub ka koos osmilise iriidiumiga (aurosmiriid). Ülejäänud mineraale esindavad kuldtellurid: kalaveriit AuTe 2, krenneriit AuTe 2, silvaniit AuAgTe 4, petsiit Ag 3 AuTe 2, mutmaniit (Ag, Au)Te, montbreuite. Te 3, nagiagite Pb 5 AuSbTe 3 S 6 . Kulda iseloomustab selle loomulik vorm. Teiste vormide hulgas väärib märkimist elektrum, kulla ja hõbeda sulam, mis on roheka varjundiga ja hävib vee toimel suhteliselt kergesti. Kivimites on kuld tavaliselt hajutatud aatomitasandil. Maardlates on see sageli suletud sulfiidide ja arseniididega. On olemas sekundaarsed kullamaardlad - asetajad, millesse see primaarsete maagimaardlate hävitamise tagajärjel satub, ja keerukate maakide maardlad -, millest kulda kaevandatakse seotud komponendina.
Tootmine
Inimesed on kulda kaevandanud juba ammusest ajast. Inimkond kohtas kulda juba 5. aastatuhandel eKr. e. neoliitikumi ajastul selle leviku tõttu põlisriigis. Arheoloogide sõnul algas süstemaatiline kaevandamine Lähis-Idas, kust tarniti kuldehteid eelkõige Egiptusesse. Just Egiptusest, Sumeri tsivilisatsiooni kuninganna Zeri ja ühe kuninganna Pu-abi Uri hauakambrist leiti esimesed kuldehted, mis pärinevad III aastatuhandest eKr. e. Venemaal kaevandati kulda alles Eliisabeti aegadel. See toodi välismaalt kauba vastu ja koguti sisse imporditollimaksudena. Esimene kullavarude avastus tehti 1732. aastal Arhangelski kubermangus, kus ühe küla lähedalt avastati kullakaevandus. Seda hakati välja töötama 1745. aastal. Kaevandus töötas katkendlikult kuni 1794. aastani ja tootis vaid umbes 65 kg kulda. Kullakaevandamise alguseks Venemaal peetakse 1745. aasta 21. maid (1. juunit), mil Uuralitest kulla leidnud Erofei Markov teatas oma leiust Jekaterinburgi tehaste peavalitsuse büroos.
Ajaloo jooksul on inimkond tootnud umbes 161 tuhat tonni kulda, mille turuväärtus on 8-9 triljonit dollarit (2011. aasta hinnang). Need reservid on jaotatud järgmiselt (2003. aasta hinnang):
Kviitung
Kulla saamiseks kasutatakse selle füüsikalisi ja keemilisi põhiomadusi: selle olemasolu looduses natiivses olekus, võime reageerida vaid mõne ainega (elavhõbe, tsüaniid). Kaasaegsete tehnoloogiate arenguga muutuvad keemilised meetodid populaarsemaks. 1947. aastal viisid Ameerika füüsikud Ingram, Hess ja Haydn läbi katse, et mõõta elavhõbeda tuumade neutronite neeldumise efektiivset ristlõiget. Katse kõrvalmõjuna saadi umbes 35 mikrogrammi kulda. Nii sai teoks alkeemikute sajanditevanune unistus – elavhõbeda muundumine kullaks. Kuid sellisel kullatootmisel pole majanduslikku tähtsust, kuna see maksab kordades rohkem kui kulla kaevandamine kõige vaesematest maakidest.
Rakendus
Praegu maailmas saadaolev kuld jaguneb järgmiselt: umbes 10% on tööstustoodetes, ülejäänu jaguneb ligikaudu võrdselt tsentraliseeritud reservide vahel (peamiselt keemiliselt puhta kulla standardkangidena), eraomand kangidena. ja ehteid.
Reservid
Venemaal
Kullavarud Venemaa riigireservis moodustasid 2008. aasta detsembris 495,9 tonni (2,2% kõigist maailma riikidest). Kulla osatähtsus Venemaa kulla- ja välisvaluutareservide kogumahust oli 2006. aasta märtsis 3,8%. 2011. aasta alguse seisuga on Venemaa riigi reservides hoitava kulla mahu poolest maailmas 8. kohal. 2013. aasta augustis suurendas Venemaa oma kullavarusid 1015 tonnini 2014. ja 2016. aastal jätkas Venemaa oma väärismetalli varude suurendamist, mis 2016. aasta keskpaiga seisuga ulatus 1444,5 tonnini.
Näidissüsteem
Kõikides riikides kontrollib kulla kogust sulamites riik. Venemaal on üldiselt aktsepteeritud viis kullast ehete sulamite standardit: kuld 375, 500, 585, 750, 958.
