金的基本性质

来源:互联网 时间:2016-03-20

在门捷列夫周期表中;金的原子序数为79。这就是说,金的原子核周围有79个带负电荷的旋转电子。金前面的近邻是:锇、铝;铂;而后面的则是:汞、铊、铅。金与钌、铑、钯、锇、铱、铂这些金属都具有很好的化学稳定性,故统称为贵金属。

谈到金,最好先谈谈它的性质,然后再谈谈人类如何利用这些性质。有意思的是,人们在鉴定黄金时,最常用的词是“很”,而不是“最”字。这是因为黄金的纯度要达到“最”的程度是不可能的。

金很重,但铂更重。金的密度为19.32克/厘米’,也就是说,直径仅为46毫米的金球,其重量就有1公斤。这里指的是化学上纯金的密度,而在自然界中这样的纯金在某种程度上是不存在的。金的“天然”密度与杂质含量有关,可从15一16克/厘米’到18—19克/厘米。。把容积为1升的玻璃瓶装满金矿砂,其重量约为16公斤;黄金的重量对其开采十分有利,用最简单的方法,如采用溜槽淘洗,就能获得很高的回收率。 最重的几种金属,按其密度(克/厘米。)排列如下:铂21.6,金19.3,汞13.6,铅11.4,银10.5。

黄金是一种很柔软的金属,但不是最柔软的金属,因为铅和锡更柔软。在纯金上用指甲可划出痕迹。这种柔软性使黄金非常易于加工。然而这一点对装饰品的所有者来说,又很不理想,因为这样很容易使装饰品蹭伤,使其失去光泽以至影响美观。所以在用黄金制做首饰时,一般都要添加铜和银,以提高其硬度。

黄金很容易磨损,变成极细的粉末,因此黄金常以分散状态广泛分布在自然界中。在处理和加工黄金的场地周围,常散落一层极细的金粉。一些有心计的人借此发了大财。

黄金易锻造和易延展,这当然都与它的柔软性有关;对金的可锻性和延展性通常是分别进行考察的。黄金在这两种’性能方面的可加工程度,甚至使十分内行的人都感到吃惊。黄金可碾成厚度仅为;微米(0.001毫米的透明和透绿色的金箔。0.5克的黄金可拉成160米长的金丝,一千克的金箔可以铺展530米。

黄金是热和电的良导体,‘或者说是非常好的导体,但不是最好的导体。黄金的这种传导性能不如铂、汞、铅、银四种金属。金的熔点为 1063。C,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。

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。

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。

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。有关黄金的颜色,在讲到金的使用时,我们还要谈到。

自然金有时会复盖一层铁的氧化物薄膜。在这种情况下,黄金的颜色可能呈褐色、深褐色、甚至是黑色。开采这样的黄金,有时很难与周围的脉石相区别,所以需要非常仔细的分辨,以避免金的丢失。据说,这种金都有一个包裹层,这种包裹层不只是铁的氧化物,有时候,殖可能是一些附着在金粒表面的细粒脉右。

应该指出,这种包裹层不仅影响对金的识别,而且还使其在选矿(混汞或氰化)处理时更加固难,因此选矿工人都不爱和这类金打交道。

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。

许多金属能与金形成合金的原因在于这些金属的原子半径与金的原子半径非常接近;金的原子半径等于1.46埃;铋是1.46埃;银是 1.44埃;铂是1.39埃。

金合金中的所有金属都比其纯金属熔点低。

假如把金加热到接近熔点,金就可以象铁一样熔接,纤细的金粒可熔结成金块。

金粉在温度较低的情况下,必须加压力能熔接在一起。

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o.01%的铅,它的良好可锻性就将完全丧失。

金有吸收x射线的本领。

金的原子量(196.9)是分数值,本身表明,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。

金被列入化合物的行列中,也象规定贵金属族一样,是很勉强的,但它毕竟能与某些元素相互作用。特别是与卤素(氯、 溴、碘)化合生成入AuCl或AuC13等。金同样能与氰化物、汞和蹄化合。事实上,在自然界中只存在金与蹄的化合物,金与汞的化合物极少。所有其他化合物都是用人工制得的,用人工方法还可以制得“雷金”—(Au(NH)3(CH)3),“雷金”在冲击或加热时容易爆炸。

金虽然很难溶解,但仍能溶解在某些溶液中。在含有氯、硫酸或腐植酸的水中也可以溶解少量的金。在一份硝酸和三份盐酸的混合液中,以及在氰化物稀溶液中金的溶解度相当高。

金的结晶届等轴晶系。晶体的形状常呈立方体或八面体。晶体经溶化后再凝结时,呈不规则的多角形。冷却得越慢,晶体就越大。

* l埃=0.0000000l厘米

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