Zlato

Zlato, Au, je těžký (hustota 19,3 g.cm-3), měkký kov s výbornou tepelnou a elektrickou vodivostí. Dříve bylo významným šperkařským kovem a platidlem. V současnosti nachází i velké využití v mikroelektrotechnice.

Vlastnosti zlata
Atomové číslo79Počet stabilních izotopů1
Atomová hmotnost196,97Elektronová konfigurace[Xe] 4f14 5d10 6s1
Teplota tání [°C]1064,18Teplota varu [°C]2856
Elektronegativita2,54Hustota [g.cm-3]19,320

V zemské kůře je vzácné, ale nachází se převážně v ryzí formě. V mořské vodě je jeho koncentrace průměrně 1 mg zlata na tunu mořské vody, to je sice malá koncentrace, ale vzhledem k množství mořské vody jde o obrovské množství.

Zlatý valoun. Zdroj: James St. John/Commons

Zlato se dříve získávalo z říčních písků, ale tyto zdroje jsou již vyčerpány. Dnes se získává převážně ze zlatonosných hornin. Koncentrace zlata je velmi nízká, řádově v ppm, proto se musí izolovat buď amalgamací nebo reakcí s kyanidem.

První možnost využívá tvorbu amalgámu při styku s rtutí a následným oddestilováním rtuti. To je samozřejmě ekologicky velmi problematické, protože nejjednodušší způsob oddělení rtuti a zlata je zahřívání na otevřeném ohni, kdy rtuť těká do ovzduší.[8]

Druhý způsob je založen na oxidaci v přítomnosti kyanidu. Vzniklý komplex je následně izolován a redukován kovovým zinkem.

4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 H2O → 4 Na[Au(CN)2] + 4 NaOH

2 Na[Au(CN)2] + Zn → Na2[Zn(CN)4] + 2 Au

Chemické vlastnosti

Chemicky je velmi inertní, z běžných kyselin ho rozpouští jen lučavka královská, kdy vzniká tetrachlorozlatitý kation [AuCl4]. Dále se rozpouští ve rtuti za vzniku amalgámu nebo v přítomnosti kyanidů za vzniku dikyanozlatnanu [Au(CN)2].

Zlato je velmi odolné vůči korozi, jeho mechanické vlastnosti je možné zlepšit sléváním s jinými kovy.

V roce 2019 byla publikována příprava 2D vrstev zlata o tloušťce dvou atomů, jejich katalytická aktivita byla desekrát vyšší než u používaných zlatých nanočástic.[5]

Izotopy

Známe izotopy zlata v rozmezí 170Au až 205Au, stabilní je pouze 197Au. Nejdůležitější nestabilní izotopy jsou shrnuty v následující tabulce.

IzotopPoločas rozpadu [dny]Produkt rozpadu
195Au186,1195Pt
196Au6,183196Pt nebo 196Hg
198Au2,695198Hg
199Au3,169199Hg

Praktické využití nachází izotop 198Au, který se využívá v ropném průmyslu k detekci netěsností ventilů a potrubí, měření doby průchodu různých látek potrubím. K těmto účelům se využívá látka 198AuCl4 v toluenovém roztoku. Koloidní roztok 198Au se používal v medicíně pro léčení revmatické artritidy kolenního kloubu, tento roztok se připravoval redukcí HAuCl4 glukózou v přítomnosti želatiny.

Využití

Hlavní využití zlata je v ekonomice a šperkařství. Čistota zlata v klenotnictví se udává v karátech (kt).[6] Čisté zlato má 24 kt. Ryzost je dána vztahem:

$$X = \frac{m_{Au}}{m}$$

Karáty9141821,62223,624
Ryzostní číslo54321000

V roce 2000 se spotřebovalo 280 tun zlata v elektronických aplikacích, spotřeba v této oblasti neustále roste.[7] Zlato se využívá hlavně na pokovování konektorů, čímž se snižuje jejich odpor a zvyšuje odolnost vůči korozi. Také se používá jako vodič v integrovaných obvodech a CPU.

Pozlacené konektory. Zdroj: Cjp24/Commons

Zlato má velmi dobrou odrazivost v oblasti viditelného a infračerveného záření, čehož se využívá při konstrukci optických prvků, např. pro IR spektroskopii.

Pozlacená zrcadla v IR spektrometru.

Zlato také tvoří povrchovou vrstvu zrcadla vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST), který odstartoval 25. prosince 2021 a do svého působiště v libračním bodu L2 (cca 1,5 milionu km od Země) by měl dorazit koncem ledna. Zrcadla má vyrobena z beryllia, které je potažené vrstvou zlata. Beryllium se využívá proto, že je dostatečně mechanicky odolné a zároveň lehké. Také má nízký koeficient tepelné roztažnosti.

NMR

Zlato je monoizotopický prvek, díky kvadrupólovému momentu poskytuje pouze velmi málo intenzivní a široké signály a v praxi se příliš nepoužívá.

 197Au
Spin3/2
Zastoupení v přírodě [%]100 %
Citlivost vzhledem k 1H2,51.10-5
Rezonanční frekvence v poli 1 T0,7406
Jaderný magnetický moment+0,145746

Odkazy

  1. Zlato na české wikipedii
  2. Zlato na anglické wikipedii
  3. Zangger, K.; Armitage, I.M. Met Based Drugs 19996, 239-245. Silver and Gold NMR.
  4. HÁLA, Jiří. Radioaktivní izotopy. Tišnov: Sursum, 2013. ISBN 978-80-7323-248-1.
  5. Scientists create the world’s thinnest gold
  6. Co nám říká punc
  7. Current and future uses of gold in electronics
  8. Illegal gold mines flood Amazon forests with toxic mercury

Navigace

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

4 Replies to “Zlato”

Leave a Reply

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..