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Physikalisch-chemische Eigenschaften |
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Die
goldgelbe Farbe des Goldes macht dieses Element zu etwas ganz Besonderem.
Ein Goldwürfel mit 10 Zentimeter Kantenlänge wiegt 19,32 kg.
Gold ist trotz seiner hohen Dichte etwas leichter als Platin
oder Iridium. Das Metall ist enorm dehnbar,
aus einem Gramm Gold lässt sich ein mehrere Kilometer langer Draht
ziehen. Beim Walzen erhält man Blattgold, das eine Dicke von einem
Millionstel Meter besitzt. Gold lässt sich mit anderen Metallen legieren,
mit Quecksilber erhält man Amalgam. Neben
Silber und Kupfer
gehört Gold zu den drei besten Leitern von Wärme
und elektrischem Strom.
Gold ist ein sehr edles und korrosionsbeständiges Metall, das von Luft, Wasser und Säuren nicht angegriffen wird. Nur Chlorwasser oder Königswasser vermögen Gold zu lösen. Das folgende Bild zeigt die Reaktion von konzentrierter Salpetersäure mit Metallen:
Chlorwasser löst Gold zu Gold(III)-chlorid und Königswasser (Bild ganz rechts) zu Tetrachlorogold(III)-säure. Bei der Zugabe von Zinn(II)-chlorid entsteht kolloidales Gold. Auch Kalium- oder Natriumcyanid vermögen Gold in Gegenwart von Sauerstoff zu lösen. Dabei bildet sich eine Komplexverbindung. Die Halogene greifen Gold an und bilden die entsprechenden Salze. Dies kann man nutzen, um Goldkristalle künstlich zu züchten. In einer chlorhaltigen Ampulle wird Gold auf einer Seite der Ampulle auf 300°C erhitzt. Hierbei reagiert es zu Gold(III)-chlorid (AuCl3). Das andere Ende der Ampulle wird auf 500°C erhitzt. Bei dieser Temperatur zerfällt das Gold(III)-chlorid zu Chlor und Gold. Dieses kristallisiert aus und bildet schöne Aggregate. Das Verfahren ist außerordentlich aufwändig und benötigt einige Erfahrung. Die erhaltenen Kristalle sind zwar sehr klein, aber von höchster Ästhetik.
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Toxikologie |
| Bei Rheumapatienten, die mit Goldverbindungen medizinisch behandelt wurden, traten vermehrt Blutgerinnungsstörungen und weitere Nebenwirkungen an Haut, Schleimhäuten, Knochenmark und an der Niere auf. Lit [37] Aber auch Allergien beim Kontakt mit dem metallischen Gold kommen vor. Bestimmte Legierungen von hochreinem Gold mit hochreinem Platin im Zahnersatz gelten allerdings als extrem stabil und gut bioverträglich. In wie weit die Reaktionen vom Gold direkt ausgehen oder von den im legierten Gold (oft nicht bekannten) Beimengungen, ist noch nicht umfassend geklärt. |
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Vorkommen |
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Gold
ist auf unserem Planeten ein sehr seltenes Element, es kommt aber etwas
häufiger als das noch seltenere Platin
vor. In der Erdkruste beträgt der Goldanteil etwa 4 Milligramm pro
Tonne. Eisenmeteoriten können mehrere Gramm Gold pro Tonne Eisen enthalten
und im Meerwasser kann der Anteil an Gold-Ionen bis zu 0,01 Milligramm
pro Kubikmeter Wasser betragen. In der Natur findet man es als gediegen
Gold elementar, es ist aber sehr häufig mit Silber
und anderen Metallen wie Kupfer, Bismut
und Quecksilber legiert. Körner, Klumpen
oder "Nuggets" finden sich in Flusssanden, die durch "Goldwaschen" mit
Hilfe einer Pfanne aufgrund der höheren Dichte vom restlichen Sand
getrennt werden können. Gold mit einem Silbergehalt von 25 bis 55
Massenprozent wird Elektrum genannt, dieses hat eine hellgelbere
Farbe und eine geringere Dichte als das reine Gold.
Die Nuggets stammen ursprünglich aus Quarzgängen, die bei der Verwitterung vom Wasser weggewaschen wurden. Aufgrund seiner hohen Dichte setzten sich die herausgewaschenen Körner im Flusssediment als "Seifen" ab. Manche Mineralien wie Quarz oder Pyrit sind geringfügig mit Gold verunreinigt. Es kommen auch tellur- oder silberhaltige Golderze wie Calaverit AuTe2 oder Sylvanit (Au,Ag)2Te4 vor.
Die größten Goldvorkommen der Erde befinden sich am Witwatersrand in der Republik Südafrika. Dort beträgt der Goldgehalt bis 45g/t Quarzgestein. Andere bedeutende Vorkommen liegen in Mother Lode/Kalifornien, in Cripple Creek/Colorado, in Alaska, in Kanada, im Ural, in Ghana oder in Simbabwe. Der größte bisher gefundene Goldklumpen hatte ein Gewicht von 71kg und wurde in Australien in Kalgoorlie zu Tage gefördert. Die wichtigste Fundstelle in Europa liegt in Siebenbürgen. In Deutschland gewinnt man das seltene Metall zusammen mit anderen Edelmetallen aus Kupferkies und Bleiglanz, wobei der Goldgehalt je Tonne Erz bei etwa einem Gramm liegt. Die weltweiten Reserven werden auf etwa 60000 Tonnen geschätzt. Die Goldvorkommen in den Weltmeeren machen jedoch mehrere Millionen Tonnen aus, diese Gewinnungsmöglichkeit ist momentan jedoch noch nicht wirtschaftlich.
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Geschichte |
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| Gold
ist eines der zehn Elemente des Altertums. Die ältesten Funde stammen
aus dem 7. Jahrtausend vor Christus. Bei den ägyptischen Pharaonen
galt Gold als göttliches Metall. Sie betrachteten sich als Abkömmlinge
des Sonnengottes. Gold war ein Mittel, um Unsterblichkeit zu erlangen,
daher wurde ein verstorbener Pharao von Gold umhüllt, bzw. die Grabkammer
mit Gegenständen aus Gold und Silber gefüllt. Als im Jahre 1922
das Grab Tutanchamuns ausgehoben wurde, fanden die Forscher die Mumie des
Pharaos von drei Särgen umgeben, wobei der innere aus massivem Gold
bestand und über 108 Kilogramm wog. In der Grabkammer fanden sich
Streitwagen aus Weißgold, goldene Ruhebetten, Statuen und Tutanchamuns
Thronsessel, der vollständig mit Goldblech überzogen war.
Das Großreich der Hethiter, das um 1200 vor Christus zugrunde ging, verehrte die Sonnengöttin. Vor ihr musste der König Rechenschaft über die Regierung ablegen. Die Figur ist eines der wenigen Relikte über dieses Volk, von dem nur wenig bekannt ist:
Das römische Weltreich wurde teilweise auf der Basis von geraubtem Gold und Silber errichtet. Innerhalb von dreihundert Jahren gelang es den Römern, alle bekannten Minen und Schätze der damals bekannten Welt unter ihre Kontrolle zu bringen. Gold und Silber galten als feste Währung, und überall zeugten goldene Verzierungen und Statuen vom Reichtum des römischen Lebens. Die Römer kannten bereits ein Reinigungsverfahren durch Ausschmelzen mit Blei, Kochsalz oder Kreide. Gold war auch eine der Triebfedern für Christoph Kolumbus' Suche nach einem neuen Seeweg nach Indien. Im 16. Jahrhundert landete der spanische Eroberer Hernández Cortés in der Nähe des heutigen Vera Cruz und unterwarf das Volk der Azteken. Der Aztekenkönig Montezuma empfing die Spanier mit Goldgeschenken, doch dies stachelte natürlich die Gier der Spanier um so mehr an. Sie hielten den König mit Lügen hin und ermordeten ihn und seine Gefolgsleute bei einer günstigen Gelegenheit. Außerdem verwüsteten sie die Aztekenhauptstadt und verübten ein grausames Gemetzel unter der Bevölkerung. Das gesamte Gold der Azteken wurde mit Schiffen nach Spanien abtransportiert. Diese Geschichte wiederholte sich im Lauf der Zeit in vielen anderen Variationen, sei es bei der Ermordung des Inkakönigs Atahualpa durch den spanischen Eroberer Pizarro im Jahre 1532, oder bei der Ermordung tausender Indianer durch westliche Siedler in den Vereinigten Staaten im 19. Jahrhundert. Im Mittelalter versuchten die Alchimisten durch die sogenannte Transmutation (Umwandlung) aus anderen Stoffen Gold künstlich herzustellen. Sie hielten Zinnober und Quecksilber für eine Vorstufe des sogenannten "Stein der Weisen". Darunter stellte man sich einen magischen Stoff vor, der die Fähigkeit besaß, aus wertlosen Metallen Gold herzustellen. Das alchemistische Symbol des Kreises stellte in seiner ursprünglichen Form die Sonnenscheibe dar.  Einen neuen Aufschwung erlebte die Goldsuche in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts, als neue Goldlagerstätten in den USA entdeckt wurden. Viele Goldsucher kamen im Goldrausch nach Amerika, um ihr Glück zu suchen, doch nur wenigen gelang dies wirklich. Heute genießt das Gold als Schmuckmetall immer noch hohes Ansehen, teilweise ist dies sicherlich auch auf die Faszination zurückzuführen, die das Metall in seiner Geschichte erfahren hat. |
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Herstellung |
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Die
älteste Methode zur Goldgewinnung ist das Goldwaschen (siehe Bilder
oben). Bei diesem Verfahren werden Flusssande in einer industriellen Anlage
oder auch nur mit einer einfachen Waschpfanne aufgeschlämmt, so dass
sich die Goldnuggets oder Goldplättchen am Boden oder am Rand der
Waschpfanne aufgrund ihrer hohen Dichte absetzen.
Heute spielen im wesentlichen zwei industrielle Verfahren eine bedeutende Rolle: Bei der Amalgierung wird das goldhaltige Gestein in Mühlen zermahlen und mit Wasser und Quecksilber vermischt. Das Gold bildet mit dem Quecksilber eine Legierung (Amalgam), aus der durch Destillation bei 600°C das Quecksilber abdestilliert werden kann. Durch das Verfahren können etwa zwei Drittel des Goldes aus dem Gestein herausgelöst werden. Zur Gewinnung des restlichen Goldes bedarf es der Cyanidlaugerei, die 1887 durch die Schotten MacArthur und Forrest erfunden wurde. Bei diesem Verfahren wird das fein zermahlene Gestein mit Natrium- oder Kaliumcyanidlösung unter Zufuhr von Luftsauerstoff versetzt. Das Gold geht dabei eine komplexe Cyanidverbindung ein, aus der es durch Reduktion mit Zinkspänen rein gewonnen werden kann. Das Gold setzt sich am Boden als Schwamm ab. Der Niederschlag wird filtriert, getrocknet und geröstet, danach mit Hilfe eines Flussmittels wie Borax geschmolzen und in Barren vergossen. Aus dem Anodenschlamm bei der Kupfer-Raffination können durch Aufarbeitung ebenfalls erhebliche Goldmengen gewonnen werden. Eine weitere Möglichkeit zur Gewinnung ist das Recycling von Gold aus Schrott in den Gold- und Silberscheideanstalten. Südafrika als Hauptproduktionsland liefert mehr als ein Drittel der Weltförderung (38,2%). Danach folgen die GUS-Staaten (17,6%), die USA (9,2%), Kanada (9%), Australien (6,3%) und Brasilien (5,1%). |
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Verwendung |
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Gold
war lange Zeit ein wichtiges Währungsmetall, was es jedoch seit 1978
nicht mehr ist. Trotzdem lagern etwa zwei Drittel der Goldreserven in staatlichen
Depots als Währungsreserven. In der Technik besitzt das Gold ganz
im Gegensatz zu Platin nur eine geringe Bedeutung,
da in der Zwischenzeit billigere Ersatzstoffe zur Verfügung stehen.
Eine bedeutende Rolle spielt es in der Zahnmedizin als Dentalgold, in der
Elektronik zur Herstellung von Schaltkontakten und in der Optik zur Herstellung
hochwertiger Spiegel, Sonnenschutzgläser und Reflektoren für
Satelliten. Das galvanische Vergolden von Gegenständen zum Schutz
vor Korrosion hat vor allem in der Weltraumfahrt eine gewisse Bedeutung.
Das 0,1 Mikrometer dicke Blattgold wird zum Verzieren von Gegenständen
oder bei der Restauration von Kunstgegenständen eingesetzt.
Als Cassiusscher Goldpurpur
wurde Gold gelegentlich zum Färben von Glas und Porzellan verwendet.
Derartige Gläser färben sich kräftig rubinrot, was auf das
Vorhandensein von kolloidalem Gold zurückzuführen ist.
Der größte Teil des Goldes wird jedoch zu Schmuckstücken und Münzen verarbeitet. Der Feingehalt des Goldes wird in Tausendstel angegeben: 1000/1000 = 24 Karat ("Gold 1000") 750/1000 = 18 Karat ("Gold 750") 585/1000 = 14 Karat ("Gold 585") 333/1000 = 8 Karat ("Gold 333") Durch die Beimischung anderer Metalle erhält man Legierungen, die eine höhere Härte besitzen und billiger sind: Rotgold: 33,3-58,5% Gold, bis 30% Kupfer und 35% Silber Weißgold: 65-80% Gold und 35-20% Palladium; oder aber auch: 33,3-75% Gold, bis 66,7% Nickel, bis 10% Kupfer und Zinn Münzgold enthält in der Regel 90% Gold und 10% Kupfer. Es sind jedoch auch Münzen aus reinem Gold (99,99%) wie der australische "Nugget" erhältlich.
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