Auksas

Turinys

1. Chemine periodinė elementų lentelė ...............1

2. Aukso istorija ........................2

3. Savybės : .........................2

3.1 Sąveika su kitais elementais ..................2

3.2 Kitos savybės .......................3

4. Randamos atmainos .....................3

5. Išgavimas .........................3

6. Naudojimas .......................4,5,6

7. Naudota literatura ......................7

Chemine periodinė elementų lentelė:

Auksas – cheminis periodinės elementų lentelės elementas, žymimas Au (lot. aurum), eilės numeris 79, brangusis metalas
Šis metalas suteikia energijos, neša sėkmę brandiems žmonėms. Jis gali būti kenksmingas dar bręstančiam, jaunam organizmui. Vaikai ir paaugliai dėl šio metalo gali jausti nuovargį ir įtampą. Šis metalas padeda atsipalaiduoti nuo pervargimo, depresijos; suteikia protui aiškumo, padeda priimti sprendimus. Manoma, kad iš kartos į kartą perduodami auksiniai papuošalai turi didelę energijos galią. Su jais nevertėtų skirtis. Visai kas kita, jei auksas buvo vogtas. Tuomet jis neša nelaimę. Manoma, kad auksiniai žiedai, mūvimi ant dešinės rankos.

Auksas (Au)
Periodinė grupė : Metalas
Atomo numeris : 79
Išvaizda : Minkštas, gelsvas metalas
Atomo savybės:
Atominė masė:
(Molinė masė) : 196,96655 а.m.v. (g/molis)
Atomo spindulys : 135 (174) pm
Jonizacijos energija:
(pirmas elektronas): 890,1 kJ/molis (eV)

Elektronų konfigūracija: [Xe] 4f14 5d10 6s1

Cheminės savybės :
Kovalentinis spindulys: 144 pm
Jono spindulys ?: pm
Elektroneigiamumas: 2,54 (pagal Paulingą)
Elektrodo potencialas ?:
Oksidacijos laipsniai: 3, 1
Termodinaminės savybės:
Tankis: 19,3 g/cm³
Šiluminė talpa: 128 J/(K•molis)
Šiluminis laidumas: 317 W/(m•K)
Lydymosi temperatūra: 1337,33 K
Lydymosi šiluma: 12,55 kJ/molis
Virimo temperatūra: 3129 K
Garavimo šiiluma: 334,4 kJ/molis
Molinis tūris: 10,21 cm³/molis
Kristalinė gardelė:
Kristalinė gardelė: kubinė, tūriškai, centruota
Gardelės periodas ?: Å

1
Aukso istorija:

Žmonija žino auksą jau apie 6000 metų, šis taurusis metalas yra naudojamas kaip vienokia ar kitokia atsiskaitymo priemonė jau apie penkis tūkstantmečius. Jau senovės Egipto turtas rėmėsi auksu. Vergai di

irbo ir mirdavo Egipto aukso kasyklose, o faraonai pasiimdavo su savimi į kapus aukso sostus ir aukso statulas.

Po Romos imperijos žlugimo Europoje auksas buvo gana retas, jo vėl atsirado tik tuomet, kai konkistadoriai apiplėšė actekų ir inkų civilizacijas. 18 a. auksas pradėtas kasti Rusijoje, o 19 a. aukso karštligės krėtė vieną žemyną po kito. Metams bėgant aukso išgavimo iš rūdos technologija labai patobulėjo ir atpigo. Nuo 1981 m. iki šių dienų pasaulinė aukso gamyba padvigubėjo iki 2600 tonų per metus. Įvertinus infliaciją aiškėja, jog per pastaruosius 20 metų vienos aukso uncijos (28 g) kaina nukrito beveik penkis kartus, nuo 1216 dolerių 1980 m. iki 261 dolerio šiemet. Bet apie 260 dolerių dabar vidutiniškai kainuoja ir vienos uncijos aukso išgavimas iš uolienos.

Visa tai sąlygojo tai, jog vyriausybės jau nebekaupia savo baankų seifuose aukso atsargų. Pastaraisias metais aukso atsargas išpardavė Belgija, Australija, Olandija, Kanada ir kitos šalys. Liepos pradžioje apie pusės savo aukso atsargų (apie 400 tonų) pardavimą paskelbė ir Anglijos Bankas. Tačiau neaišku, ar jį dar kas bepirks

Savybės:

Auksas yra ryškiai geltonas taurusis metalas, dėl priemaišų gali būti įvairių atspalvių (lydiniuose – nuo vario raudonumo iki sidabriškai balto). Yra minkštas, tąsus ir kalus: lengvai ištempiama aukso viela, išplojami plonyčiai (peršviečiami) lakštai (folija). Elektrinis ir šilumos laidumas ~30% mažesnis negu sidabro.

Sąveika su kitais elementais:

Kaip ir vi

isi taurieji metalai, auksas atsparus oro, rūgščių ir šarmų veikimui. Jį tirpina tik karališkasis vanduo (koncentruotų azoto ir druskos rūgščių mišinys 1:3). Kambario temperatūroje auksas tirpsta vandeniniuose cianidų tirpaluose – susidaro kompleksinė druska, pakaitintas auksas reaguoja su chloru ir sudaro aukso (III) chloridą, su bromu jungiasi kambario temperatūroje. Žinomi 2 aukso oksidai (Au2O ir Au2O3), kurie susidaro kaitinant aukso hidroksidus, gautus iš šarmais veikiamų aukso druskų. Su kai kuriais junginiais sudaro koloidinius tirpalus. Aurato rūgšties HAuO3 druskos (auratai) nepatvarūs. Metalai ir kiti reduktoriai išskiria auksą iš jo druskų tirpalų. Lydiniai su sidabru, variu, platina ir kitais metalais (aukso lydiniai) labai atsparūs korozijai, plastiški. Su gyvsidabriu auksas sudaro Amalgamą.

2
Kitos savybės:

Aukso kristalai kubinės singonijos, oktaedrų, kubų formos. Blizgesys metalo. Kietumas pagal Moso skalę 2,5-3, lydymosi temperatūra 1046,5 °C, virimo temperatūra 2947 °C, tankis 19 320 kg/m³. Žemės plutoje aukso yra 4,3∙10-7 % masės.

Randamos atmainos:

Dažnos sidabro, vario, geležies, mangano, švino, rečiau paladžio, bismuto, seleno, iridžio, platinos, gyvsidabrio priemaišos. Pagal jas skiriamos aukso atmainos:
auksas grynuolis (4-15% sidabro),
elektrumas (15-50% sidabro),
kuproauridas (iki 20% vario),
porpecitas (11,6% paladžio),
bismutoauridas (iki 4% bismuto).
Dažnai randamas dendritų, tarpgyslių, grūdelių, žvynelių, plokštelių, dulkių pavidalu. Uolienose auksas būna pirminės (magminės, pegmatitinės), antrinės, t.y. egzogeninės (upių ir jūrų sąnašynai, konglomeratai), ir metamorfinės (skarninės, hidroterminės) kilmės. Aukso yra Australijoje (Viktorijos valstijoje), Brazilijoje, Čilėje, Indijoje, Indonezijoje, JAV (K

Kalifornijos, Aliaskos valstijose), Kanadoje, Kinijoje, Meksikoje, Mongolijoje, Norvegijoje, Peru, PAR (didžiausi pasaulyje Witwatersrando aukso telkiniai), Rusijoje. Didžiausias rastas aukso luitas – Holtermano plokštė (Australija, 1872) – 214,326 kg (gryno aukso jame 85,05 kg), didžiausi grynuoliai: Geidžiamasis (Australija, 1869) – 68,08 kg. Japonas (Japonija, 1901) – 71 kg. 1995 m. atlikti tyrimai rodo, kad Lietuvos rytuose paviršinėse žvyro ir smėlio nuogulose yra aukso. Didžiasalio, Didžiasalio-2 ir Salako žvyro telkiniuose aukso atitinkamai rasta 0,56; 0,3; 0,13 g/t. Į Lietuvą auksas buvo atneštas ledynų, atslinkusių iš Švedijos ir Suomijos auksingų plotų.

Išgavimas:

Senovėje auksas buvo gaunamas plaunant auksingą smėlį. Vienas pirmųjų aukso gavimo būdų buvo toks: avių kailiai su prie jų pririštais akmenimis būdavo nuleidžiami į upę, ant jų pilamas auksingas smėlis. Lengvos aukso smiltys nutekėdavo su vandeniu, sunkesni ir didesni metalo gabalėliai likdavo vilnose. Kailius su juose esančiu auksu sudegindavo, pelenus suberdavo į indus ir plaudavo vandeniu. Nupylus drumzliną vandenį ant dugno likdavo auksas. Senovės Egipte mokėjo išgauti auksą ir iš jo darė įvairius dirbinius (iki šių dienų išliko ne tik įrašų apie Egipto auksą, bet ir tuometinių dirbinių).

Viduramžiais išmokta išskirti auksą iš rūdų amalgaminiu būdu (naudojant gyvsidabrį).

XIX a. imta naudoti ne tokius kenksmingus gamybos būdus – tirpinimą chloro vandenyje arba cianiduose. Taip auksas gaunamas ir dabar: susmulkintas rūdos koncentratas veikiamas kalio arba natrio cianidų tirpalais, po to nusodinamas cinku arba sorbuojamas onitais. Au

uksas gryninamas elektrolize arba tirpinant rūgštyse.

3

Lietuvoje auksas monetų pavidalu pasirodė XIV-XV amžiuje. XV a. į Vilnių atvyko auksakalių iš Vokietijos. 1495 m. įkurtas Vilniaus Auksakalių Cechas. XVI a. viduryje Vilniuje buvo kalamos monetos: dukatai, portugalai, pusportugaliai. XVI-XIX a. aukso dirbiniai buvo gaminami ir kituose miestuose (Kaune, Klaipėdoje, Kėdainiuose, Raseiniuose, Ukmergėje) bei įsivežami iš Lenkijos, Vokietijos ir kitų šalių.

Naudojimas:

Auksas ir jo lydiniai naudojami monetų ir juvelyrinių dirbinių, medalių, dantų protezų, chem. aparatūros gamybai. Radiotechnikoje ir elektronikoje naudojami auksu padengti kontaktai ir laidai, izotopu 198Au gydomos vėžinės ligos.

Auksas ekonomikoje dėl savo savybių (vienalytis, dailus, patvarus, lengvai apdorojamas ir gabenamas) turi ypatingą vartojamąją vertę, atlieka pinigų funkciją. Iš aukso kalamos monetos, auksas specialiais luitais saugomas kaip valstybių centrinių bankų atsargos. Valstybė laiko auksą kaip savo tarptautinių atsargų dalį ir gali jį panaudoti mokėjimo balanso deficitui padengti. Aukso standarto sąlygomis kaip vertės matas, auksas atliko cirkuliacijos, mokėjimo ir turtų kaupimo bei pasaulio pinigų funkcijas. Susikūrus valstybių valiutų sistemoms, vidaus apyvartoje įsivyravo į auksą nekeičiami popieriniai pinigai (banknotai) bei metalinės monetos, vėliau elektroniniai pinigai. Auksas nebeatitiko cirkuliacijos ir mokėjimo priemonės funkcijų, liko vertės matu, išlaikė turtų kaupimo priemonės bei pasaulio pinigų funkcijas, tebėra pinigų sistemos pagrindas. Nuo 1972 m. auksas nustojo buvęs Tarptautinio valiutos fondo apskaitiniais pinigais ir pakeistas Specialiosiomis Skolinimosi Teisėmis, tačiau liko svarbiausia valstybių tarptautinių atsargų dalimi. Kitaip negu popieriniai pinigai, auksas pats turi vertę kaip prekė. Auksas perkamas ir parduodamas pasaulio biržose. Daugiausia aukso perkama siekiant investuoti pinigus

Didelė Afrikos problema – tai nelegali aukso gavyba.
Kenijoje, Migori rajone, kur vyksta nelegali aukso gavyba, atliekose, vandenyje, vandens telkinių nuosėdose nustatyti ženkliai padidinti As, Pb, ir Hg kiekiai, galintys turėti poveikį iki 10 000 žmonių, čia besiverčiančių aukso gavyba, sveikatai. Duomenų apie jų sveikatos būklę nėra. Angwa upės (vakarų Zimbabvė), kertančios apatiniojo protezojaus uolienų išeigas, 25 km ilgio atkarpoje aukso gavyba užsiima apie 3 tūkstančiai aukso plovėjų. Manoma, kad pavieniai aukso plovėjai išgauna apie 3 g aukso per dieną.

Auksas mineralogiškai daugiausia yra susijes su arsenopiritu, piritu, bismutitu. Žalingiausias sveikatai yra arsenopiritas, kuriam oksiduojantis išsiskiria arsenas. Dėl to aukso kasyklų nuotekų vandenyje arseno kiekiai siekia iki 50-120 ppm.

Auksas iš rūdos dažniausiai yra išgaunamas vadinamuoju amalgamacijos būdu, naudojant gyvsidabrį arba cianidus. Šie elementai jau savaime yra labai toksiški.

Gyvsidabris jau šimtmečius yra naudojamas amalgamacijos procese – į aukso rūdos vandeninę pulpą yra įleidžiamas skystas gyvsidabris, kursi prisijungia auksą ir susidaro gyvsidabrio amalgama. Ją kaitinant gyvsidabris išgaruoja ir palieka gryną auksą. Gyvsidabris, panaudotas aukso sodrinimui patenka į aplinką metalo pavidalu ir įsijungia į natūralią maisto grandinę. Gamtinėje aplinkoje jis transformuojasi į organinius ir

neorganinius junginius, kurie yra labai toksiški. Gyvsidabris į žmogaus organizmą
patenka įkvepiant, odos kontaktu, naudojant užterštą vandenį ar maistą (pvz. – žuvį) ir sukelia sunkius apsinuodijimus.

Nelegalioje gavyboje vyrauja gyvsidabrio naudojimas. Vienam gramui aukso išgauti yra sunaudojama apie 1 g gyvsidabrio.

Cianidai naudoti aukso sodrinimo gamyklose yra išleidžiami į nuotėkų baseinus, kur jų koncentracijos svyruoja 0.01 – 0.3 ppm ribose. Šarminių metalų cianidai redukcinėse sąlygose išskiria vandenilio cianido dujas, kurios inhaliacijos būdu gali apnuodyti gyvus organizmus. Nuotekų baseinuose sunkiųjų metalų cianidai suirsta maždaug per dvejus metus. Maksimalus toleruotinas bendras cianidų kiekis daugelyje šalių yra 10 ppb geriamajame vandenyje. Žuvys miršta vandenyje esant daugiau 0,025 ppm cianido. Žmogui cianidų poveikis pasireiškia patekus į organizmą (asmeniui sveriančiam 70 kg) nuo 0,12 mg, tačiau pastebima, kad cianidai organizmuose nesikaupia.

Monetiniai metalai: Cu, Ag, Au

Visais laikais metaliniai pinigai dažniausiai būdavo gaminami iš Cu, Ag ir Au, nes šie metalai atsparūs korozijai, nesusidėvi. Atsparumą korozijai lemia šių metalų standartiniai potencialai (žr. lentelę 24-5). Visų jų redukcijos potencialai teigiami, jų jonai lengvai redukuojasi iki laisvo metalo, o pačius metalus sunku oksiduoti. Atsparumas oksidacijai kitaip gali būti pavadintas taurumu.
Cu Ag Au
Elektronų konfigūracija [Ar]3d104s1 [Kr]4d105s1 [Xe]4f145d106s1
Metališkasis spindulys pm 128 144 144
Pirmoji jonizacijos energija, kJ/mol 745 731 890
Elektrodo potencialas,V M+(aq) + e- M(k) +0,522 +0,800 +1,83
M2+(aq) + 2 e- M(k) +0,337 +1,39 –
M3+(aq) + 3 e- M(k) – – +1,52
Oksidacijos laipsniai +1 +2 +1 +2 +1 +3

Mendelejevo periodinėje lentelėje monetiniai metalai (1B) yra vienoje grupėje su šarminiais metalais (1A). Bet vienintelis panašumas tarp šių pogrupių yra tas, kad visi šie elementai turi po vieną s elektroną valentiniame sluoksnyje. Pavyzdžiui 1B grupės metalų pirmosios jonizacijos energijos yra daug didesnės nei 1A grupės metalų. Kaip ir kiti d elementai, 1B grupės metalai ryšių sudarymui naudoja d elektronus. Todėl jiems būdingi keli oksidacijos laipsniai, jie sudaro kompleksinius junginius, dalis jų junginių yra spalvoti ir pasižymi paramagnetizmu. Monetiniams metalams būdingos pagrindinės metalų fizinės savybės – kalumas, lankstumas ir labai geras laidumas šilumai ir elektrai.

Iš monetinių metalų gaminami papuošalai ir įvairiausi dekoratyvūs kūriniai. Auksas yra ypatingai kalus ir gali būti išplotas į plonyčius persišviečiančius lakštus. Elektronikos pramonėje monetiniai metalai labai vertinami dėl savo didelio laidumo elektrai. Pats laidžiausias iš visų metalų yra sidabras, bet įvairiausi laidininkai dažniausiai gaminami iš vario ir aukso. Variniai laidininkai yra pigesni, o auksiniai ypatingai atsparūs korozijai. Auksas ypatingai svarbus viso pasaulio valstybių monetariniam gyvenimui. Monetariniai rezervai kaupiami auksu.

Monetiniai metalai yra atsparūs oksidacijai oro deguonimi.
. Auksas nereaguoja nė su viena rūgštimi; jį gali oksiduoti tik vadinamasis “karališkasis vanduo” – aqua regia – susidedantis iš 1 dalies HNO3 ir 3 dalių HCl. Chlorido jonai su oksiduojamu auksu sudaro kopleksinius jonus [AuCl4]-.

Au(k) + 4 H+ + NO3- + 4 Cl- [AuCl4]- + 2 H2O + NO(d)

. Aukso junginiai naudojami elektrolitiniam auksavimui, fotografijoje, medicinoje (priešuždegiminiai preparatai esant artrito priepoliams), tam tikrų stiklo ir keramikos rūšių gamyboje.

Mažos aukso dalelės padėjo apvalyti svarbią cheminę reakciją, kuri kasdien naudojama tūkstančiams tonų vaistų, detergentų ir maisto priedų pagaminti.

Auksas paprastai yra inertinė medžiaga – dėl to jis ilgą laiką išlaiko blizgesį ir puikiai tinka papuošalams gaminti. „Tačiau jei paimsite auksą ir padalinsite jį i nedidelius kelių šimtų atomų telkinius, jis tampa neįtikėtinai aktyviu“, – sakė G.Hutchingsas.

Katalizuojančios aukso dalelės būna prijungtos prie didesnių anglies krislelių. G.Hutchinsas mano, kad oksidacijos reakcija vyksta ties riba, kur jungiasi abi šios medžiagos. Mokslininkai panaudoję metalinį bismutą derino aukso katalizatoriaus aktyvumą blokuodami tam tikras krislelių sritis.

Paaiškėjo, kad katalizatorius ypatingai naudingas gaminant epoksidus, kuriuose deguonies atomas atlieka tiltelio tarp dviejų anglies atomų vaidmenį.

„Epoksidai – vertingi junginiai, tačiau jų gamyba yra sudėtinga“, – sakė G.Hutchingsas. Švariausias dabar naudojamas epoksidų gamybos metodas pagrįstas vandenilio peroksido naudojimu. Vandenilio peroksidas paprastai naudojamas kaip antiseptinė priemonė. Nors jis yra santykinai švarus, G.Hutchingsas paskaičiavo, kad vandenilio peroksido naudojimas oksidavimui yra aštuonis kartus brangesnis už oro naudojimą.

.

.

Naudota literatura:

1. ”Atmosferos chemija” Vida Rutkovienė
2. “Organinė ir bioorganinė chemija” Valdas Laurinavičius
3. “Neorganinė chemija” V. Janickis, E. Rinkevičienė, J. Šukytė,
4. ”Organine chemija” Petroseviciute O.
5. ” Agroekologija ir chemija” Brazauskienė, Dalia Marija,
6. “Chemijos mokslas ir pramonė Lietuvoje “ Domicelė Kitrienė
7. “Neorganinių junginių klasės : metodiniai patarimai “ parengė B. Bartaševi
8. “ Sunkiųjų metalų poveikio aplinkai priklausomybė nuo dirvožemio kokybės veiksnių” Sabienė, Nomeda

9. “Aplinkos chemija” Jūratė Sitonytė
10. wikipedia.org

Lietuvos Zemes Ukio Universitetas

Referatas

Auksas

Paruose: Vytautas Januska

MF-III-4gr.

2005 Kaunas

Leave a Comment