金

金は、原子番号79の元素。元素記号はAu。第11族元素に属する金属元素。常温常圧下の単体では人類が古くから知る固体金属である。和語ではこがね、くがねといい、おうごんとも。

見かけは光沢のあるオレンジがかった黄色すなわち金色に輝く。金属としては重く、軟らかく、可鍛性がある。展性と延性に富み、非常に薄く延ばしたり、広げたりすることができる。金属のなかで3番目に電気を通しやすい。同族の銅と銀が比較的反応性に富むこととは対照的に、標準酸化還元電位に基くイオン化傾向は全金属中で最小であり、反応性が低い。金を溶解する水溶液としては、王水、セレン酸、ヨードチンキ、酸素存在下でのシアン化物の水溶液がある。

宇宙ではキロノヴァなどで生み出される。地球ではマントルで生成されるとする説もある。宇宙で生み出された金は隕石として降り注ぎ地球で採掘される金となった。熱水鉱床として鉱床が生成され、そのまま採掘されるか、風化の結果として生まれた金塊や沖積鉱床として採集される。

これらの性質から、金は多くの時代と地域で貴金属として価値を認められてきた。化合物ではなく単体で産出されるため精錬の必要がなく、装飾品として人類に利用された最古の金属で、美術工芸品にも多く用いられた。銀や銅と共に交換・貨幣用金属の一つであり、現代に至るまで蓄財や投資の対象となったり、金貨として加工・使用されたりしている。ISO通貨コードでは XAU と表す。また、医療やエレクトロニクスなどの分野で利用されている。

1. 名称
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元素記号Auは、ラテン語で金を意味する //aurum// に由来する。大和言葉で「こがね/くがね」とも呼ばれる。

日本語では、金を「かね」と読めば通貨・貨幣・金銭と同義である。金属としての金は「黄金」とも呼ばれ、「黄金時代」は物事の全盛期の比喩表現として使われる。「金属」や「金物」といった単語に金の字が含まれるように、古くから金属全体を代表する物質として見られた。

2. 性質
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原子番号は79であり、貴金属としては最も大きい。 金は単体では金色と呼ばれる光沢のあるオレンジがかった黄色の金属であるが、非常に細かい粒子状にすると黒やルビー色に見える場合があり、時には紫色になる。これらの色は金のプラズモン周波数によるもので、主に黄色と赤色を反射して、青色を吸収する。このため、薄い金箔を光にかざすと、反射と吸収の谷間にあたる緑色に見える。化合率が低めだが、合金が多く、頻繁に色が変わってしまう。

2.1. 展延性
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展性・延性に優れ、最も薄く延ばすことができる金属である。1グラムあれば数平方メートルまで広げることができ、長さでは約3000メートルまで延ばすことができる。平面状に延ばしたものを「金箔」、金箔を和紙に貼って細く切るなど糸状に装飾しやすくしたものを「金糸」と呼ぶ。華美な衣装を作るために、金糸は綿や絹など一般的な繊維素材と併用される。逆に大きな展延性が精密加工時や加工後の製品では、耐久性が悪いという弱点にもなる。かつてよく行われていた金メダルを噛むという行為は、歯型が付くほどの展延性を持つ金であることを確かめる行為だったことに由来する。

2.2. 合金
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金は柔らかく、宝飾品などの工業製品とするには加工がしにくいため、合金にする。合金にすれば硬度を上げることができ、イエローゴールドやピンクゴールドなどといった、変化に富んだ色調を生み出すことができる。

ちなみに、合金を作る際に混ぜる金属は、割り金と呼ばれ、例えば銅を混ぜると赤っぽくなるほか、鉄は緑、アルミニウムは紫になる。他にも、ガリウムやインジウムは青、パラジウムやニッケルは白、ビスマスと銀が混ざった物では黒味を帯びた色調になるなど、色の変化に富む。

自然に存在する金には通常、10%程度の銀が含まれており、銀の含有率が20%を超える物はエレクトラム、青金または琥珀金と呼ばれる。さらに銀の量を増やしていくと、色は次第に銀白色になり、比重はそれにつれて下がる。

なお、金合金における金の含有率を品位といい、千分率もしくはカラットで表される。

2.3. 熱伝導、電気伝導、反応性
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金は熱伝導、電気伝導ともに優れた性質を持ち、空気では浸食されない。熱、湿気、酸素、その他ほとんどの化学的腐食に対して非常に強い。そのため、貨幣の材料や装飾品として古くから用いられてきた。

一方、金はある特殊な条件下で化合物を生成する。

ハロゲン塩素を発生する王水やヨウ素を含むヨードチンキは金を溶かすことができる。 Au + HNO3 + 4 HCl -> H[AuCl4] + NO + 2 H2Oセレン酸強力な酸化作用を有する熱濃セレン酸にも溶解する。さらに酸素の存在下でシアン化物の水溶液に錯体を形成して溶解する。この反応は金鉱石から金を抽出するために応用されている。 4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 H2O -> 4 Na[Au2] + 4 NaOH

2.4. 金化合物の性質
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化合物中での金の安定な原子価は+1, +3であり、化合物あるいは水溶液中において Au3+ など単純な水和イオンは安定でなく、[Au2]^- および [AuCl4]^- など主に錯体として存在する。AuCl など1価の金化合物はシアノ錯体を除いて一般的に水溶液中で不安定であり、不均化しやすい。

3 AuCl + H2O -> H[AuCl3] + 2Au金化合物は一般的に熱力学的に不安定であり、光の作用により分解し、単体の金を遊離しやすい。合金中において金はイオン化したとしても直ちに他の金属によって還元され、添加された金属は酸化される。このことも「金は安定的」と言われる所以になっている。

3. 利用の歴史
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金は、美しい光沢を含めて有用な性質を多く持つ。また精錬の必要がない単体の金そのままで自然界に存在しているため、精錬が必要な鉄などよりも早く人類が利用していた金属とされる。しかし産出は非常に限られていたため、有史以前から貴重な金属、貴金属として知られていた。また、そのままでは金として利用できない金鉱石であっても、アマルガム法や灰吹法などの冶金法によって取り出すことができた。

長い年月を経ても変化しない金の性質は神秘性を産み、不老不死との関連としても研究された。占星術においては、中心に点が描かれた円の記号は太陽を表すと同時に金も表し、これは古代エジプトのヒエログリフにも見られる。このように、金は歴史とともに利用価値の高さゆえの豊かさと富の象徴であり、金そのものや鉱山の所有、採掘の権利などを巡る争奪・紛争が、個人間から国家間の規模に至るまでしばしば引き起こされた。

3.1. 紀元前
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金は紀元前3000年代に使われ始めた。最古の金属貨幣は紀元前7 - 6世紀にリディアでアリュアッテス2世王により造られたエレクトロン貨で、天然の金銀合金に動物や人物を打刻している。金は中国で商時代に已に装飾品として使われ、春秋戦国時代には貨幣や象嵌材料として使用された。

古代エジプトのヒエログリフでは、紀元前2600年ごろから金についての記述が見られる。ミタンニの王トゥシュラッタが、通常は粒として請求をしている。エジプトとヌビアは、史上でも有数の金産出地域である。『旧約聖書』でも、金について多く触れられている。黒海の南西部は、金の産出地として名高い。金を利用した物としては、ミダスの時代にまで遡ると言われているdate=2009年5月}}。この金は、前述のリディアでの世界で初めての貨幣成立に大きく影響をおよぼしたと言われている。

3.2. 日本
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日本での古代の金製品は福岡県志賀島にて発見された漢委奴国王印などがある。古墳時代には奈良県東大寺山古墳出土の「中平」銘鉄剣や埼玉県稲荷山古墳出土の「辛亥」銘鉄剣など、鉄地に線を彫って金線を埋め込んだ金象嵌があった。

奈良時代までの日本は金を産出せず、供給は朝鮮半島の新羅や高句麗からの輸入に頼っていたことから、東大寺盧舎那仏像の建立に合わせ、鍍金のために全国で探索が行われていた。天平21年に涌谷で金が採掘され陸奥国守の百済王敬福が鍍金料として金900両を献上すると、聖武天皇は神仏の奇跡であるとして天平から天平感宝へ改元した。これ以降は状況が一変し、8世紀後半からは逆に渤海、新羅などへ輸出され、遣唐使の滞在費用として砂金が持ち込まれることで、後の「黄金の国」のイメージの原型が形作られた。

平安時代後期には金の産地となっていた奥州を掌握した奥州藤原氏によって、産金による経済力を背景に、平泉が平安京に次ぐ日本第二の都市にまで発展した。砂金は平安京や北宋・沿海州などとの貿易に使用された。奥州産の金をふんだんに使用した中尊寺金色堂は、マルコ・ポーロが『東方見聞録』で 紹介した黄金の国ジパングのモデルになったともされる。

豊臣政権や江戸幕府は金山への支配を強め、金を含有した大判や小判を発行した。

1937年日中戦争が始まると戦時経済体制の強化が進められる中で、国民の金献納運動が行われた。さらに同年12月には九金以上の大部分の金製品は原則製造禁止に、さらに翌1938年8月20日からは対象を品位を問わず全ての金製品に拡大。金製品を製造する場合には大蔵大臣の許可が要することとされた。

3.3. 世界
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コロンブスのアメリカ州到達以来、探検家や征服者によって行われたアメリカ原住民からの金の強奪は膨大な量に上った。特に中央アメリカや南米大陸のペルー、コロンビアを原産とする物が多い。それらは金と銅の合金で作られており、スペイン人たちはTumbagaと呼んでいた。金への欲望を募らせたヨーロッパ人は、金鉱あるいは採掘済みの金があると信じたエル・ドラードを探し求めて南米奥地に分け入ったが、現在に至るまで該当する土地は見つかっていない。

大航海時代以降には、日本近くにあると信じられた金銀島も探索の対象となった。

1848年、アメリカ合衆国では、ゴールドラッシュと呼ばれる、金採掘を目的としたカリフォルニア州への大規模移民が起きた。同様の現象は、現在までにアメリカ国外を含めてしばしば発生している。

1899年から1901年まで南アフリカで起きたボーア戦争は、イギリスとボーアの鉱山労働者の権利や金の所有権に関する争いである。

3.4. 資産価値と金本位制
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[[ファイル:Two 20kr gold coins.jpg|サムネイル|金本位制に基づくスカンジナビア通貨同盟圏で使用された金硬貨。左側のコインはスウェーデン、右側のコインはデンマークのもの。]] 歴史上の評価を総括するならば、金は最も価値のある金属と考えられてきた。また純粋、価値、特権階級の象徴としてもとらえられてきた。これは、金が他の金属と比較して年代を経ても基本的な性質を損なわず、価値を保存する性質に優れていたことが大きな理由である。したがって、その後発展した多くの通貨制度においても、金は最も上位に位置する基準とされてきた。ほとんどの国が管理通貨制度に移行した現代でも、多くの中央銀行や政府が、財務的な信用力を確保するため資産の一部を地金として保有している。

また金の先物取引などは、個人からヘッジファンドなどのトレーダーに至るまで投資の一手段とされている。さらに資産の一部を金地金や金貨、金装飾品で保有する個人もいる。

2004年11月、ロンドン金価格に連動するETFが誕生し、一般投資家が金地金の現物を購入・保管する手間やコストなく投資可能となったことで需要が増大した。

金は「安全資産」と看做されており、世界経済や国際情勢への不安感が増したり、金利が低下して、金利を生まない金を保有するデメリットが薄れたりすると金価格は上昇する傾向がある。金の国際相場最高値は、2011年に1トロイオンス1900ドルを超え、2020年に新型コロナウイルス感染症の影響で2000ドルを突破。日本国内では新型コロナウイルス感染症の影響で2020年4月13日、1グラム6513円と従来の最高値を超えた。

金の採掘は比較的容易であり、1910年からこれまでに、究極可採埋蔵量のうち75%ほどの金が産出されてきたと考えられている。地質学的に、地球上にある採掘可能な金の埋蔵量は、一辺が20 mの立方体に収まる程度と考えられている。

3.5. 金と錬金術・科学
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こうして金が財力として価値が見いだされると、新たに金を採掘するよりも容易に金が得られる技術の開発が試みられた。金そのものの性質を調べることに加え、それまでの冶金術を元に、身近な金属や物質から金を作り出す研究が盛んに行われ、これは錬金術として確立した。占星術からの引用で太陽を表す記号で金も表し、金を生み出すことができるとされた物質には賢者の石の名を与えた。錬金術師達により賢者の石を作ることに多くの努力がなされ、その試みの全ては失敗に終わったが、得られた多くの成果はその後の化学や物理学の基礎となった。

現代では原子核物理学と宇宙物理学の発展により、鉄より重い元素核種は、中性子捕獲とベータ崩壊によって作られることがわかっている。この過程を解明するための再現実験で、金よりも原子番号が一つ大きい水銀の安定核種に中性子線を照射すると放射性同位体が生成され、これがベータ崩壊することで金の同位体が得られる。ただし、これらは安定核種ではない上に、実用に耐えうる十分な量の金を求めるのなら長い年月と膨大なエネルギーが必要であり、得られる金の時価と比べると現実的でない。

4. 自然界での金の生成
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金を含むあらゆる元素は、宇宙の進化とともに生成されてきた。特に鉄よりも重い金のような元素は、星の爆発などの凄まじい天文現象で生成された。

宇宙で金を含むこのような重元素が作られるプロセスは、これまで漸近巨星分枝と呼ばれる赤色巨星内で合成される過程と、そのような巨大な恒星が寿命を終え超新星爆発を起こす過程の両方で合成されると考えられていた。しかし、これらの過程では、前者は中性子束が低いため反応断面積が小さくて重元素は生成できず、後者は爆発の際に発生したニュートリノが中性子を陽子に変えてしまうため、やはり重元素は生成しにくいことがわかってきた。最新の研究では、強い重力によって中性子の密度が非常に高くなった中性子星が合体する過程で、白金や希土類といった元素とともに金も大量に合成される可能性が高いことが判明した。

5. 用途
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金は前述のような耐食性、導電性、低い電気抵抗などの優れた特性を持つため、20世紀になってからは工業金属として様々な分野で使用されているが金単体では金属加工用途としては軟らかすぎるため、通常は銅や銀、その他の金属と鍛錬されて、合金として用いられる。

金とその他の金属の合金は、その見栄えの良さや化学的特性を利用して指輪などの装飾品として、また美術工芸品や宗教用具の材料として利用されてきた。さらに貨幣、または貨幣的物品を代替する品物として用いられてきた。

金は古くから利用されていた金属であるが、構造材としては強度が小さく重いことや、そもそも高価なことから武具の材料としては使われなかったが、装飾としては多く利用された。

5.1. 工業用品としての利用
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5.1.1. 工学
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電気伝導体としての利用
電気抵抗が小さく、延性が高いためコンピュータ  などの回路、電子部品のワイヤ・ボンディングなどに用いられる。ただし最近は、より安く導電率が同等の銅が台頭している。
高い導電性と酸化に対する耐性から、コネクタなど配線材のメッキ材として昔から広く利用されている。また、近年では、携帯電話などをはじめとする廃棄された電子機器を溶解して、金やリチウムなどの貴金属や希少金属を抽出する事業も展開されている。
電磁波をよく反射するため、宇宙服のバイザー、人工衛星の保護材、航空機の電磁シールドとして使用される。
航空機の窓に防氷・防曇用ヒーターとして、極薄く引き伸ばした金が挟み込まれている
高温になる内燃機関の熱から運転手を保護する目的で、F1マシンのシートやエンジン本体に、シート状の金を貼る。
フルートをはじめとした管楽器などの材質に用いられる。

5.1.2. 化学
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触媒として広く利用されている。表面化学の研究の進展により主に単結晶表面での反応性が調べられ、極めて不活性であると考えられてきた。しかし、春田正毅らによって、金の粒子径制御により一酸化炭素を-78 の低温下でも二酸化炭素に酸化できるという発見、および酸素水素混合ガスを酸化剤に用いてプロピレンを選択的にエポキシ化できるという発見がなされてから一転、金触媒ブームが巻き起こった。また、金の様々な合金はこの分野で作られたのが初めである。
金化合物を酸化第1錫とともに弱い酸化雰囲気下でガラスに溶融すると、ワインレッドに近い赤色を発色する。これを金赤と呼びガラスの着色技術として利用されている。
金コロイドは0.3μm 程度の粒径を持つ。非常に強烈な色素として多くの研究室で応用が研究されている。

5.1.3. 生物学・医学
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走査型電子顕微鏡で用いる生物のコーティング材として用いられている。
鍼治療用として、金を含む材質の鍼が製造されている。一般的なステンレスの鍼に比べて高価なため、金の鍼を使うのが効果的とされる特異な症状に対して、コスト面で折り合いがつく場合に用いられる。
歯科の治療に用いる歯冠として古くから利用されている。金歯や金パラとして使われていたが、現在はコバルト・クロム合金やセラミック材料などのより安い素材に置き換えらつつあり、金の使用は減少しつつある。しかし、日本では金銀パラジウム合金が医療保険適用となっているため、日本での歯科用途での金の使用は減少していない。
放射性同位体 198Auはいくつかの癌の抑制治療に用いられている。
金シアン化合物が、結核菌の増殖を抑えることが1890年にロベルト・コッホにより見出され、金チオ硫酸ナトリウム、金メルカプトペンゾールなどが、結核の治療薬に用いられた。やがて、それまで結核の一症状と考えられていたリウマチが、別の病気であることが判明し、1960年ごろまでに主にヨーロッパで金チオマレイン酸、金チオグルコースなどが開発された。これらが自己免疫疾患を抑えるのに有効であると判明してからは、副作用を抑えたリウマチ性関節炎に有効な治療薬も開発され、日本では調剤報酬適用として薬価収載されている。金剤によるリウマチ治療は「クリソテラピー」と呼ばれる。
金を静脈中に投与すると、肝臓に選択的に分布することが知られており、同位体を用いた診断が行われていたことがあった。

5.2. 通貨・投資対象としての利用
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通貨 かつては流通目的の金貨として利用されてきた。その場合は単体では軟らかすぎるため、銀や銅など他の金属と混ぜた合金として利用され、例えば江戸時代の日本では小判、一分判などの金貨が銀との合金で製造され流通していた。現在では流通目的の金貨を製造している国はなく、現在発行されている記念金貨や、投資目的の地金型金貨においては、純金製のものが一般的になっている。資産 地金や装飾品として手元に保管のほか、金鉱山会社の株式、金を投資対象とする金融商品が取り扱われている。また、各国の中央銀行は、金準備として金塊を保有している。明治時代になっても、金は銀行が発行する紙幣との交換が可能で、その価値が保証されていた。1971年にアメリカが金本位制を廃止して以後、ほとんどの主要国で兌換は出来ない。キロバーの購入の場合は、地金商や鉱山会社などの貴金属専門業者等で購入するよりも商品取引員で購入するほうが、東京商品取引所の金先物市場の期近を活用しているため、東京商品取引所の受渡供用品であり、そして、受渡供用品の商号または商標の指定は出来ないが、中間マージンが低い分安いコストで購入できる。逆にキロバーを鋳造する地金商からの購入の場合は、自社で溶解し自社ブランドの刻印を刻んで販売するため、その分コストを上乗せされ販売されている。

5.3. 芸術や装飾品としての用途
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キャスト、プレスを用いた量産タイプの指輪やブローチ、彫金による一品ものなどジュエリーとしての用途が多い。
金糸は、刺繍に用いられる。
装飾品や美術工芸品。建物など。純金製にすると高額なため、表面だけを金色に仕上げる金箔や金めっき、金を含む塗料も使われる。金は通常錆びることがなく、アクセサリーとして手入れしやすく、安心して身につけられることも人気の理由となっている。ただし、一部に金属アレルギーに関する懸念がある。

純金は軟らかく、そのままでは装飾品として機能しづらい。従ってほとんどの場合、別の金属を添加した合金を用いて装飾品を作る。国内の装飾品では K18 や K14 が一般的であるが、欧米ではK9やK8も市場に多い。

金を使った装飾品は、特にインドや中華人民共和国で需要が高い。また、日本製の金装飾品は品質が高く、アジアからの観光客に人気がある。現在は貴金属を使わないコスチュームジュエリーなどが伸びてきており、金装飾品の需要を減らしている。

5.4. 食用としての利用
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厚生労働省では既存添加物89番、E番号では着色料E175として分類される。インドなどでは、バークと呼ばれ食されている。ヨーロッパでは16世紀から食されており、元々は薬用として摂取されていた。最も有名な例としては、1598年以前から生産されている金粉を添加した薬用酒「ゴールドワッサー」などがある。

金箔や金粉は、味や栄養に影響しないが華やかに見えるという点から、飲料や料理の食材にあるいは酒に混ぜるなどして用いられる。
かつては銅が体に良くないとの観点があり、食用途の金箔として銅は含まないものがある。 ※プラチナ、金、銀、銅は、それぞれ添加物として認可されている。
食器類に用いる場合は、見栄えを良くするのみならず、食品に金属の味をつけない利点がある。

6. カラーゴールド
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金合金は、割り金の銅、パラジウム等の配合によって様々な色調を示す。これらを総称してカラーゴールドと呼ぶ。カラーゴールドの代表的なものをあげる。

イエローゴールド K18 の場合、金750‰、残りを銀銅等量のものをイエローゴールドと称している。しかし、銀4 - 6、銅6 - 4の比率の範囲も、イエローゴールドの範疇としている