金的资料。

王朝干货·作者佚名  2011-11-27
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金,门捷列夫元素周期表第一族化学元素,位于化学元素周期表第六周期第一副族(IB),属铜族元素。金的拉丁语名称Aurum (Au)。

基本性质

金(Au)

原子序数 79

外观 黄色展性金属

地壳中含量 0.*********** %

原子性能

原子量 (摩尔量) 196.96654原子质量单位(g/mol)

原子半径 1.46Å

电离能(一次电子) 889.3 (9.22) kJ/mol(eV)

电子排列 [Xe] 4f14 5d10 6s1

化学属性

共价半径 1.34 Å

离子半径 (+3e) 0.85 (+1e) 1.37 Å

负电性 2.54(波林格)

电极电位 Au←Au3+ 1.50V;Au←Au+ 1.70 V

氧化态 3, 1

物理属性

密度 19.3 g/cm3

比热 0.129 J/(Kmol)

传热性 318 W/(mK)

熔化温度 1 337.58 K

熔化热 12.68кJ/mоl

沸腾温度 3 080 K

汽化热 ~340 кJ/mоl

导热系数 3.17W/сmK

导电率 106/сmΩ0.452

克分子体积 10.2 сm³/mоl

其它

晶格结构 立方面心结构

晶格期间 4.080 Å

杰拜温度 170.00 K

金实际上是人类所发现的第一种金属。时间可追溯到新石器时代。那时人们用磨制的石器,将采来的自然金加工成各种形状的贡品和器物,渐渐地认识了它的与众不同的特性。黄金以它的美丽、稀有、名贵、稳定和极好的延展性倍受人类的喜爱。

金的化学元素符号是Au,它来自拉丁文aurum,其原意为曙光,它是从朝霞(Aurora)一词衍生出来的。黄金由于闪闪发光,人们习惯地把它和太阳相提并论。古人崇拜黄金像崇拜太阳一样,因此有关黄金与太阳的传说很多,流传也相当广。

纯金有着极好看的草黄色的金属光泽。可以说黄金在所有金属中,颜色最黄,甚至使炼丹家误认为金与硫同属一类矿物。极细金粉为黑色,金的胶状溶液呈红色、蓝色或紫色。黄金的颜色同时也取决于该金属块的厚度及其聚集体状态。例如,很薄的金箔,对着亮处看是发绿色的,熔化的金也是这种颜色。而末熔化的金则呈黄绿色。细粒分散金一般为深红色或暗紫色。纯金为金黄色,但含有杂质时其颜色可相应变化,如含银或铂时颜色变淡;含铜时颜色变深。根据在试金板上划下的金的条痕色泽,可估计金的成色。高成色金条痕为赤黄色;含10%的银时其条痕为悦目的金黄色;含银20~30%时为草黄色;银含量超过30%则具有黄中带绿的色调;含银超过50%则丧失金所固有的黄色而近于银白色。根据金件在试金石上划痕的颜色可以判断其含金量。首饰中的含量常用K表示。纯金为24K。金的延展性极好,可制成0.00001mm厚的金箔或拉成只有0.5毫克/米的细丝。金的电导率仅次于银和铜,热导率为银的74%。金的化学性质十分稳定,从室温到高温,一般均不氧化。金不溶于一般的酸和碱,但可溶于王水,也可溶于碱金属氰化物溶液。此外,酸性的硫脲溶液、溴的溶液、沸腾着的氯化铁溶液,有氧存在的钾、钠、钙、镁的硫代硫酸盐溶液等,能很好地溶解金。碱金属的硫化物能腐蚀金,生成可溶性硫化金。

在自然界中见不到纯金,而金属杂质(首先是铜和银)赋予金以各种颜色和色调,从淡黄色到鲜黄红色。

金的熔点为1063℃,熔融金有较高的挥发性,随着温度的升高,其探发性不断增强。纯金的抗压强度为10kg/m㎡,其抗拉强度与预处理的方法有关,一般在10~30kg/m㎡之间。冷拉金丝时,受力最大。

金银合金、金铜合金、金铂合金、金钯合金以及与其它的金属合金都不是化合物,而是固熔体。金合金中的所有金属都比其纯金属熔点低。

金与其他金属在一起熔化,不仅可降低其熔点,而且还能改变金本身的机械性能,其中包括银和铜可明显地提高金的硬度;首饰匠们广泛利用了这一特点。砷、铅、铂、银、铋、碲能使金变脆;铅在这方面的特点就更为突出。含铅仅有1%的合金,如果冲压一下,就会变成碎块。纯金中含0.01%的铅,它的良好可锻性就将完全丧失。

自然界中的金是由金由各种同位素组成的。在原子量从183到201的已知15种同位素中,只有Au=197的同位素是稳定的。

黄金知识

黄金:黄金是在自然界中以游离状态存在而不能人工合成的天然产物。按其来源的不同和提炼后含量的不同分为生金和熟金等。

生金:生金亦称天然金、荒金、原金,是从矿山或河底冲积层开采出,没有经过熔化提炼的黄金。生金分矿金和沙金两种:矿金,也称合质金,产于矿山、金矿,大都是随地下涌出的热泉通过岩石的缝细而沉淀积成,常与石英夹在岩石的缝隙中,矿金大多与其他金属伴生,其中除黄金外还有银、铂、锌等其他金属,在其他金属未提出之前称为合质金。矿金产于不同的矿山而所含的其他金属成分不同,因此,成色高低不一,一般在50%~90%之间。沙金,是沙金起源于矿山,产于河流底层或低洼地带颗粒大小不一,大的像蚕豆,小的似细沙,形状各异。颜色因成色高低而不同,九成以上为赤黄色,八成为淡黄色,七成为青黄色。

熟金:熟金是生金经过冶炼、提纯后的黄金,一般纯度较高,密度较细,有的可以直接用于工业生产。人们习惯上根据成色的高低分为纯金、赤金、色金3种。按含金量不同分为清色金、混色金、K金。清色金指黄金中只掺有白银成分,不论成色高低统称清色金。混色金是指黄金内除含有白银外,还含有铜、锌、铅、铁等其他金属。K金是指银、铜按一定的比例,按照足金为24K的公式配制成的黄金。一般来说,K金含银比例越多,色泽越青;含铜比例大,则色泽为紫红。1982年以后,已与国际标准统一起来,以每K为4.1666%作为标准。黄金按K金成色高低可以表示为24K、22K、20K和18K等,24K黄金的含金量99.998%,基本视为纯金,22K黄金含量为91.665%。

金的资源

金在地壳中含量稀少,主要呈游离状态,少量为碲化金。目前已发现金矿物近20种。分为自然元素、天然合金和金属互化物;硫化物;硒化物;碲化物;锑化物等。最常见的是金的自然元素和碲化物。主要的则是自然金(含金>80%)和银金矿(含金50%)。在自然界中,金常与银共生,并与黄铁矿、方铅矿、毒砂、闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿、辉钼矿等矿物关系很密切,常和它们伴生在一起。全世界黄金储量44000多吨,南非占23000余吨,前苏联6200余吨、美国2400余吨、加拿大近1500吨。全世界产量约1200吨,南非最高年份达900余吨,前苏联最高年份达500多吨。 我国黄金储量居世界第四,全国金矿床(点)6000个,形成规模1000多处。我国历史上是产金大国之一,1078年产量达一万余两,1888年产量13.5吨。现在黄金产量中,岩金、砂金产量占总产量的75%,伴生金产量占25%。历年国内黄金产量状况如下表所示。

历年国内黄金产量(1949—2004)

单位:kg

年份 年产量 增减(%) 累计产量

1949 4,073 - 4,073

1950 6,508 - 10,581

1960 6,498 - 69,852

1970 10,543 - 138,973

1980 24,256 - 301,434

1990 66,175 - 721,206

1991 76,160 15.09 797,366

1992 84,026 10.33 881,392

1993 94,548 12.52 975,940

1994 90,200 -4.6 1,066,140

1995 108,405 20.18 1,174,545

1996 120,607 11.26 1,295,152

1997 166,358 37.93 1,461,510

1998 177,623 6.77 1,639,133

1999 169,089 -4.8 1,804,923

2000 176,910 4.63 1,981,833

2001 181,830 2.78 2,163,663

2002 189,810 4.39 2,353,473

2003 200,598 5.68 2,554,071

2004 212,348 5.86 2,766,419

金的制取

含金3克/吨以上的脉矿即为可采金矿。含金1.5克/吨的矿石也被利用起来。脉金矿通常经过选矿富集成精矿后,再用氰化法提金;或先用重选和混汞法提取游离金后再用氰化法进一步提金;也可不经选矿直接用氰化法提取。砂矿多用重选法选出精矿,熔炼提取金;或用重选加混汞法提取。提取金(银)的另一重要方法是将含金50克/吨以上的精矿或含金30克/吨左右的块矿,作为炼铜、铅的配料,在冶炼过程中,金(银)富集于阳极泥而后回收。

金的用途

金主要用作装饰品和货币储备。还可用作红外线的反射面。陶瓷和玻璃的着色剂,并可用作牙科材料。在电子、般空等工业中,金可用作表面涂层和焊料、精密仪器的零件或镀层。金的放射性同位素[198]Au,在医疗上用作示踪原子。金铂合金用于制造人造纤维的喷头。随着科学技术的发展,特别是尖端技术的发展,黄金及其合金在电子、电气、宇航和国防尖端工业在具有特殊用途。

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