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话说黄金

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  金(gold)一种化学元素,元素符号是Au,核电荷数为79,相对原子质量为196.96654,属于IB族。
  
  金的历史
  
  金在远古时代已被人发现,是人类历史上发现最早的金属。在古代,人们开始收集并应用黄金制作生活器具。埃及于公元前3000年已采集黄金,制作饰物。中国古代用金与银的合金做装饰品。安阳殷墟出土的商代金箔薄到0.01毫米,金相考察证明在加工过程中曾经退火处理过。金在地壳中的含量比较少,但分布很广,通常没有开采价值。在自然界中,金绝大部分以单质状态存在,在许多河流的砂床上,它和砂子混合在一起;在一些岩石中,它和岩石掺杂在一起,不易获得。最早人们收集自然界中的单质金加以熔融,但此方法的产量和质量都不理想。17世纪,炼金术士制备了王水,利用王水溶解低品味的金矿再用锌置换出黄金。直到近代化学的出现,人们开始用氰化钠提纯黄金。金和银最早被人们用来制作装饰品,后来作为货币,这两种应用一直传到今天。金的拉丁文名称是Aurum来自Aurora一词,是“灿烂的黎明”的意思,它的英文名称是Gold。
  
  金的存在
  
  金在地壳中分布很广,但含量很小。金在自然界中以游离金和碲化物矿形式存在。游离银矿、黄铁矿、黄铜矿中也有少量金存在。海水中金的浓度很小,每吨约10微克。金在自然界只有一个稳定同位素Au-197。
  
  炼金术
  
  炼金术是古代谋求将一般金属转变为贵金属的一种学术思想及实践。一直到19世纪之前,用化学方法制金的可能性尚未被科学证据所否定。包括牛顿在内的一些著名科学家都曾进行过化学制取黄金的尝试。近代化学的出现使人们对制金的可能性产生了怀疑。影响最大的就是拉丁炼金术。自公元12世纪起,基督教盛行的西方开始翻译阿拉伯和希腊著作,包括炼金术文献。希腊炼金术对欧洲的影响远不及经过了系统化的阿拉伯炼金术所产生的影响。制金是欧洲炼金术的主要和唯一目标。欧洲学者根据阿拉伯炼金术的理论,作了大量实验。虽然没有成功,但为化学的发展与出现积累了大量知识。中国炼丹术在7到8世纪经“丝绸之路”和海路传到阿拉伯。阿拉伯炼金家中最有名的是给伯(Geber721—815),著有《物性大典》、《东方水银》等书,是世界上较早也是较完备的化学文献。炼金术在总体上和追求的目标上是错误的,但作为近代化学的先驱在化学发展史上起过一定的积极作用。通过炼金,人们积累了化学操作的经验,如溶解、过滤、结晶、灼烧、蒸馏、熔融等。还发明了多种实验器具,如水浴、砂浴、坩埚、曲颈瓶等。在炼金中,人们收集了丰富了化学知识,认识了许多天然矿物,了解了一些元素化合物知识。炼金术在欧洲成为近代化学产生和发展的基础。
  
  金的性质
  
  金是一种柔软的、黄色的金属,是所有元素中延展性最强的一个。1克金能抽成长达3km长的金丝,或压成厚约0.0001mm的金箔。这样薄的金箔看上去几乎透明,而略带蓝绿色。金的化学性质不活泼,不受空气和水的作用,也不溶于一般的化学溶剂中。它黄色的光泽,一直吸引着人们的注意,因而金是一种贵金属,常用于电镀和饰物制作。金的主要作用是作为国际通用货币。一个国家的黄金储量可在一定程度上衡量一个国家的经济实力。金不与空气中的氧作用,也不能与酸作用,而只能溶解于王水中:Au+4HCl+HNO3→H[AuCl4]+NO(g)+2H2O金不能与氧或硫直接作用,但金与干燥的卤化物在加热时能反应,例如:金在473K时与Cl2作用可以得到褐红色的晶体AuCl3:2Au+3Cl2→2AuCl3在空气存在下金还能溶解于氰化物溶液中形成[Au(CN)2]-离子,再加入铝或锌单质就可置换出单质金。这是氰化法提取金的基础。
  
  辩真金
  
  随着人们生活水平的不断提高,穿戴金饰品的人越来越多了,购买时,人们总想买纯一点的,全纯的叫足金,即真金。真金金光闪闪,比重19.3(克/厘米3),不怕腐蚀,千百年后其色纹丝不变。真金虽然闪闪发光,但闪金光的不一定是真金,如愚人金和人造仿金(如氮化钛等。)愚人金是指能闪耀金黄色的黄铁矿(FeS2)或黄铜矿(CuFeS2)的矿石,它们常以迷人的姿色愚弄缺乏矿物知识的人而得其诨名。愚人金、仿金跟真金色泽无二,真假难辨。但它们一碰到试金石,其“庐山真面目”便暴露无遗。看来,试金石倒是显得神秘。其实,它不过是自然界极普通的石头,色呈灰黑,状如鹅卵,通称辉绿石或石英岩其化学成份主要是SiO2,硬度较大,因久经风化逐成鹅卵状。检验时,只要把受试物在试金石上一划,便原形毕露:黄铁矿划出的条痕是黑色的:黄铜矿划出的条痕是墨绿色的;而真金呢?在试金石上留下的划痕,再出其“庐山真面”——金黄色。“金无足赤”。天然黄金尚且不尽绝对纯,更何况黄金稀贵,所以,不少金饰品都是在金里添加一些铜、银,把它做成合金。人们选购时,这就面临一个如何鉴定黄金的纯度,确定其成色(含金量)的问题。凭借试金石的“火眼金睛”,不仅能分辨黄金的真伪;还能识破黄金的优劣(以“K”为单位,以24K…100%为优;18K…75%为次;12K…50%为劣)这是因为不同成色的金饰品,颜色稍有差别。人们事先按比例精制出不同含金量的标准金条,一一在试金石上划出确知含量的色痕,再拿待测的金饰物在同一试金石上划痕,两相比较,最后由经验丰富的行家判定成色。此法简单位易行,但有一定的误差,必须寻找更精确的方法,选用“目光更为敏锐”的仪器。随着科学技术的发展,国外发明一种激光试金仪。把激光束照射金、合金或仿金,分别化为蒸气,显现不同光谱线及其强度,从而甄别无误,操作简捷,也不用担心损耗黄金,检验时,用激光打的刀比针尖还小,样品损失不足十亿分之一克,真是微乎其微,颇受顾客和珠宝商的欢迎,这种撩开形形色色“庐山真面”的金饰品的仪器,堪称名副其实的“试金石”。
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