Zlato

Zlato () jest hemijski element označen simbolom Au i ima atomski broj 79. Spada u prelazne metale i u periodnom sistemu stoji u 1. sporednoj grupi (11. grupa), odnosno grupi bakra i šestoj periodi, među takozvanim novčanim metalima. Zlato se ubraja u plemenite metale, a uz bakar je jedan od rijetkih metala žive boje. Zlato se koristi već hiljadama godina za pravljenje nakita i ritualnih predmeta, a prema nekim izvorima od 6. stoljeća p. n. e. počelo je korištenje zlata u obliku kovanica kao sredstvo plaćanja. Kao prehrambeni aditiv zlato se označava E-brojem E175.

 Historija 
Zlato se ubraja u prve metale koje je čovjek počeo obrađivati. S uočljivom sjajnožutom bojom, vrlo rano je nađeno samorodno u prirodi. Može se vrlo lahko mehanički obrađivati i ne korodira. Zbog otpornosti, rijetkosti, postojanosti boje i posebno velike gustoće, u mnogim kulturama tokom ljudske historije najvećim dijelom korišteno je za izradu posebnih ritualnih predmeta i nakita.

Zlato je dokazano vađeno u ranom bakarnom dobu. Lahko legiranje s mnogim drugim metalima. Umjerena tačka topljenja i povoljne osobine legura učinili su da zlato postane veoma atraktivna sirovina.

Najstariji dosad otkriveni prahistorijski predmeti od zlata izrađeni ljudskom rukom su zlatni objekti pronađeni kod Varne u Bugarskoj u grobnicama koje datiraju između 4600 - 4300 p.n.e. Ukupno je pronađeno oko 3.000 takvih predmeta. Osim njih, poznato je oko 7.000 zlatnih objekata koji datiraju iz 4. milenija p.n.e. pronađenih u grobnicama istočnoevropske Maikopske kulture. Najraniji dokaz u Srednjoj Evropi nalazi se u vidu dvije zlatne pločice nađene kod Stollhofa u Donjoj Austriji, a koje također datiraju iz 4. milenija p.n.e. Od tog doba zlato je uvezeno pojedinačno u obliku nakita iz južne Evrope.

Pohlepa za zlatom bila je jedan od odlučujućih faktora za ratove i osvajačke pohode novog doba u kojima su se za nadmoć borile tadašnje evropske pomorske sile poput Španije, Portugala, Engleske i Italije. Posebno velika bogatstva u zlatu domorodačkog stanovništva Srednje i Južne Amerike privuklo je nakon otkrića Amerike 1492. godine evropske, a naročito španske, osvajače (konkvistadore) koji su zlato dovozili brodovima u Evropu. Dugo vremena Španija je bila jedna od najbogatijih nacija Evrope, upravo zbog zlata dovezenog iz Novog Svijeta. Pronalasci zlata na udaljenim mjestima i područjima oduvijek su privlačili istraživače željne pustolovina. U 19. vijeku na gotovo svim kontinentima dolazilo je do masovnih naseljavanja zbog takozvane zlatne groznice u područjima gdje su otkrivena bogata nalazišta zlata. Primjer za to je kalifornijska zlatna groznica 1849. godine i zlatna groznica na rijeci Kondike na Aljasci 1897. godine. Osim njih, do zlatnih groznica je dolazilo i nakon otkrića nalazišta zlata u Australiji i Južnoj Africi.

Čak i danas cijena zlata na svjetskom tržištu varira i često može dovesti do značajnih socijalnih promjena. Tako je pad cijena zlata doveo do velike gladi i siromaštva u Južnoafričkoj Republici čiji rudnici zlata predstavljaju vrlo važnu stavku u ekonomiji. Također i u brazilskom području Amazona nelegalno kopanje i traženje zlata (takozvani Garimpeiros) je često povezano sa socijalnim i ekološkim problemima.

 Osobine 
 Fizičke 
Zlato se sastoji isključivo iz jednog stabilnog izotopa i spada među 22 monoizotopna elementa. Kada nije legiran, ovaj teški metal je mehak kao kalaj. Zlato se može vrlo lahko kovati do vrlo tankih listića zbog svoje duktilnosti. Moguće je načiniti posebno tanke zlatne folije debljine samo 2000 slojeva atoma. Iz tog razloga Ernest Rutherford je koristio zlatnu foliju za svoj eksperiment o raspršavanju. Obična bijela svjetlost poprima zelenkasti odsjaj kroz zlatnu foliju. Osim toga, zlato se vrlo lahko može legirati sa mnogim metalima. Neke neobične osobine zlata poput zlatno-žute boje i velike duktilnosti mogle bi se, prema novim proračunima, objasniti relativističkim efektom.

U hemiji površina, koriste se različite površine sastavljene iz monokristala zlata, između ostalog u rasterskoj tunelskoj mikroskopiji. Specifična toplota isparavanja (entalpija) ΔHv zlata koja iznosi 1,70 kJ/g i znatno je niža od naprimjer vode (sa 2,26 kJ/g) ili željeza (6,26 kJ/g, mjereno sve na temperaturama ključanja). Kod pregrijanog istopljenog zlata stoga se mogu pojaviti (kao i kod drugih manipulacija kod topljenja u naprimjer industriji čelika) značajni gubici u vidu isparavanja i para zlata, osim ako se u procesu topljenja zlata ne koristi zgrušnjavanje ili sakupljanje korištenjem aktivnog uglja.

U elementarnom stanju je plemenit metal žute boje i jakog sjaja, mehak, vrlo rastezljiv, težak (relativna gustoća 19,3). Tačka topljenja zlata je 1064,76 °C, jedna je od fiksnih tačaka za baždarenje termometara.

 Hemijske 
Zlato ne napadaju obične mineralne kiseline. Jedino snažno oksidirajuće kiseline mogu otopiti zlato, kao što su zlatotopka (aqua regia ili kraljevska vodica) ili selenska kiselina. U zlatotopci zlato daje tetrahlorid zlatnu kiselinu:



Halogeni elementi hlor, brom i jod su u mogućnosti da rastvore zlato, jod čak i u alkoholnom rastvoru. U vodenim cijanidnim rastvorima zlato se lahko rastvara oksidacijom kisikom kao kalij-dicijanidoaurat(I). U vrelim, kiselim hidrotermalnim rastvorima, zlato je relativno dobro fizički rastvorljivo. Stoga se ono može često naći u kvarcnim stijenama. Također postoje zapažanja da određene huminske kiseline mogu rastvoriti zlato.

Zlato se vrlo teško oksidira. Oksidacija zlata do stepena oksidacije (+1) se može provesti u prisustvu liganda (npr. cijanid ion), koji sa zlatom Au(I) daju stabilne komplekse. Oksidacija zlata do stepena oksidacije (+3) je lakša, a može se izvršiti sa spojevima koji sa zlatom Au(III) daju stabilan kompleks (npr. hlorid ion). Zbog toga se zlato rastvara u smjesi hlorovodične i dušične kiseline u omjeru 3:1, koja se naziva zlatotopka. Dušična kiselina je oksidacijsko sredstvo, a hloridni ion kompleksiranjem pomiče ravnotežu u desnu stranu u reakciji:

Au (s) + 4 H+ + NO3- + 4Cl- → AuCl4- + NO (g) + 2H2O

 Rasprostranjenost 
Udio zlata u kontinentalnoj Zemljinoj kori iznosi 0,004 ppm; što je otprilike četiri grama u 1.000 tona stijena. Udio značajno varira u zavisnosti od regije i nalazišta. U nekim bogatim nalazištima, udio zlata može iznositi i više grama u samo jednoj toni stijena. Godišnja svjetska proizvodnja zlata u 2008. godini iznosila je 2.260 tona, a u 2011. godini 2.700 tona, što je približno stotinu puta više nego u 19. vijeku. Procjenjuje se da se prosječno za dvije godine iskopa i pronađe više zlata nego što je dokumentirano u cijelom mileniju tokom Srednjeg vijeka.

Zlato na Zemlji se nalazi gotovo isključivo kao samorodni metal, bilo da se radi o primarnim nalazištima sirovine u vidu zlate rude (odnosno stijena koje sadržavaju zlato) ili u sekundarnim nalazištima.

Danas oko 40% svjetske rudničke proizvodnje zlata se iskopa u Južnoafričkoj Republici, SAD, Australiji i Rusiji. Među najdublje rudnike zlata u svijetu ubrajaju se rudnici u Južnoafričkoj Republici. Tamo se u nekim rudnicima zlato vadi sa dubine od gotovo 4.000 metara ispod površine. Početkom 2011. godine rudnička kompanija AngloGold Ashanti planirala je početi sa kopanjem rudnika na dubini do 5.000 metara.

Vrlo značajne količine zlata dobiju se rafiniranjem drugih metala poput bakra, nikla ili drugih plemenitih metala, tako da u zavisnosti od okolnosti tek dobijanje ovih nečistoća pruža ekonomsku isplativost za iskorištavanje nekog nalazišta zlata. Zabilježen je jedan spektakularan slučajan pronalazak u augustu 2007. godine, kada su dvije Šveđanke pronašle u blizini Överturingena, 500 kilometara sjeverno od Stockholma, stijenu sa udjelom zlata od 23,3 grama po toni.

U Bosni i Hercegovini su u prošlosti postojali brojni rudnici zlata. Jedan od najpoznatijih rudnika zlata bio je u Bakovićima kod Fojnice koji je radio sve do 1939. godine. Čak i danas postoji određeno zanimanje za ovaj lokalitet za obnavljanje traženja i kopanja ovog metala.

Gotovo sve evropske rijeke nose sa sobom zlato u tragovima. Prije nego što je dospjelo u rijeku, ovo zlato je bilo u formi malehnih, tankih listića uklopljenih u stijene. Djelovanjem erozije i drugih procesa oslobođeno je iz okolnih stijena i dospjelo u rijeke i vodotoke, te se tamo taložilo u riječnom mulju. Takvi depoziti zlata su zapravo sekundarna nalazišta, i jednim dijelom pomažu pri otkrivanju primarnih nalazišta. Jedno od tih sekundarnih depozita zlata, poput onog u njemačkoj rijeci Rajni iskorištava se ispiranjem proteklih nekoliko stotina godina sve do danas, sa manjim prinosima. Jedini zvanični proizvođač zlata u Njemačkoj od 2008. godine je grupa Holcim,, kojoj pripada kamenolom kod Rheinzaberna, a također i iskorištava ovo nalazište.

 Kao mineral 
Zlato se u prirodi javlja samorodno, pa je stoga priznato kao mineral. Međunarodna mineraloška organizacija (IMA) vodi zlato u sistematici minerala po Strunzu (9. izdanje) pod sistemskim brojem „1.AA.05“ (Elementi - metali i međumetalni spojevi - porodica bakra i kupalita) (odnosno po starijoj sistematici po Strunzu (8. izdanje) pod brojem I/A.01-40). Na engleskom govornom području gdje se koristi sistematika minerala po Danau zlato-mineral se vodi pod sistemskim brojem „1.1.1.1“.

Zlato se kristalizira u kubičnom kristalnom sistemu. Ima tvrdoću po Mohsovoj skali od 2,5 do 3, metalno-tamnožute boje, koja se kolokvijalno i naziva zlatna boja. Kada se isitni u vidu zlatnog pijeska ili praha, u zavisnosti od veličine zrna, ima žučkastu, oker-smeđu do ljubičastu boju, što se često naziva i zlatno-purpurna boja. Pri povišenoj temperaturi, fino zlato gubi na intenzitetu boja te postoje svijetlo žuto, usijano, prije nego što se počne topiti. Istopljeni metal je limun-žute boje, sa blagim zelenim nijansama, a svoju intenzivnu narandžasto-žutu boju vraća tek kada se potpuno ohladi.

Primjese bakra daju zlatu ružičastu ili crvenkastu boju, a takve smjese imaju manju tačku topljenja od čistog zlata, mnogo su veće čvrstoće, tvrdoće i lakše se poliraju. Ukoliko u zlatu ima primjesa srebra, ono također mijenja boju preko svijetlo žute prema svijetlo zelenoj i na kraju gotovo bijelo. Takve smjese nemaju veće razlike u tvrdoći i tački topljenja od čistog zlata. Većina metala, također i poznati platinski metali, živa i metali poput željeza, ukoliko se javljaju kao primjesa u zlatu, povećanjem udjela u zlatu smanjuju prirodnu obojenost zlata prema prljavo sivo-žutoj boji do sivo-bijelih nijansi legura. Tako naprimjer boja zlata sa primjesama paladija (porpecit) varira od tamno crveno-smeđe do svijetlo smeđe.

Pošto je zlato relativno nereaktivan, inertan element, obično uvijek zadržava svoj sjaj i boju pa se u prirodi vrlo lahko prepoznaje. Često se može naći povezan sa kvarcom u hidrotermalnim izvorima, kao i sa rudama bakra. Erozija i uticaj vremenskih prilika na stijene koje sadrže zlato dovodi često do taloženja relativno teškog metala na dno tekućih voda. Takvo taloženje može dovesti i do značajnih i vrlo prostranih nalazišta zlata, koja mogu poticati iz gotovo u svih geoloških perioda.

Osim navedenog, zlato je i sastavni dio mnogih minerala. Primjeri minerala zlata su kalaverit, krenerit i silvanit.

 Upotreba 
mini|190px|Pozlaćeni kontakti na provodničkoj ploči
mini|desno|Priključno mjesto XLR studijskog mikrofona sa pozlaćenim kontaktnim iglicama

Danas se od zlata koje se u svijetu iskopa oko 85% preradi u nakit, dok se oko 12% potroši u industrijske svrhe (elektronika, medicina, optika i dr.) Ostalih 3% zlata završi deponovano u trezorima banaka.

 Kao novac 
Danas zlato služi uglavnom u obliku sredstva za finansijske investicije (kao prigodne zlatne kovanice ili zlato u polugama). Služi i kao sredstvo za plaćanje, a mnoge centralne banke u svijetu ga koriste kao pokriće nacionalne valute (valutne rezerve), mada se većina svjetskih valuta danas ne veže za zlatne rezerve. Također privatna i pravna lica i investitori često investiraju u zlato i vrijednosne papire na bazi zlata, a koji čine kurs zlata na tržištu.

U kriznim vremenima (naprimjer inflacije ili privredne krize) zlato se, između ostalih, smatra vrlo stabilnom investicijom, koje se može posmatrati relativnim rastom vrijednosti u odnosu na druga sredstva investiranja. Unutrašnja vrijednost zlata se, u ekonomskoj teoriji, posmatra kroz njegovu relativnu rijetkost i kroz prosječno potrebni napor i rad koje njegovo kopanje i prerada zahtijeva. Zbog toga kod zlata ne postoji rizik od propadanja (bankrota) kao kod drugih vrijednosnih papira, gdje stopa povrata ulaganja zavisi od pretpostavljenog rizika od propadanja učesnika na tržištu. Ako se na ovaj način razmatra, cijena zlata na tržištu tokom vremena podliježe velikim varijacijama.

 U elektronici 
U elektroničkoj industriji zlato se upotrebljava, između ostalog, za ostvarenje dobrih električnih kontakata, zbog otpornosti na koroziju i mogućnosti lahke obrade:
 Veze:
 Žice za povezivanje (žičice za povezivanje između čipova i priključaka integriranih kola) kao i povezujućih iglica i provodnih struktura koji se jednim dijelom izrađuju od čistog zlata. Jedan gram zlata može se razvući u vezivnu žicu dugu 2,4 kilometra. Iz ekonomskih razloga i visokih troškova, danas se sve više koriste žice od aluminija ili bakra.
 Sklop (veze čipova) mikroelektronskih čipova i čipova laserskih dioda se radi na pozlaćenim površinama.
 Provodničke ploče (njihove provodničke utore od bakra i mjesta kontakata) sa direktnim povezivanjem ubadanjem često se pozlate radi boljeg povezivanja.
 Kontakti na prekidačima za signalne prekidače i releje
 Pozlata iglica na utičnicama i kontaktnim površinama („površinska pozlata“ tj. slojevi debljine do 1 µm)

 U medicini 
Zbog otpornosti na koroziju ali i estetskih kvaliteta, zlato se koristi kao ispuna zuba u stomatološkoj tehnici, kao i zamjenski metarijal za oštećene ili nedostajuće zube. Neke soli zlata imaju određene protivreumatske osobine pa se one koriste u terapeutske svrhe.

Soli zlata, naročito natrij auro tiomalat i auranofin se upotrebljavaju kao osnovna terapija protiv reumatoidnog artritisa (hroničnog poliartritisa). U novije vrijeme njega polahko potiskuju jeftiniji medikamenti. Međutim, spojevi zlata koji se primjenjuju u medicini imaju i određena neželjena djelovanja. Između ostalog, može doći do određenih alergijskih reakcija, a pri neadekvatnoj primjeni do oštećenja jetre, krvi i bubrega. Oko 50% terapija solima zlata je prekinuto zbog neželjenih djelovanja. Takve terapije se nastavljaju tek nakon nekoliko mjeseci.

Proizvođač lijekova Madaus je 1913. godine patentirao homeopatski preparat Essentia Aurea (zlatne kapi), pod markom Herzgold te ga je prodavao u svrhu poboljšanja rada srca i opće slabosti. Spojevi zlata mogu biti otrovni, ali samo zbog otrovnosti drugih elemenata i spojeva sa kojima je u vezi. Bezbojni zlato-cijanid i limun žuta tetrahlor zlatna kiselina su neki od tih spojeva.

 Nakit 
Zbog mekoće čistog (24 karata) zlata, obično se legira s drugim metalima za upotrebu u nakitu, mijenjajući svoju tvrdoću i plastičnost, temperaturu taljenja, boju i druge karakteristike. Legure s nižim karatima, obično 22 karata, 18 karata, 14 karata ili 10 karata, sadrže veći postotak bakra, srebra, paladija ili drugih plemenitih metala u leguri.

Pozlata srebra također se koristi pri izradi nakita. Debljina pozlate na nakitu navedena je u mikronima (ili mikrometrima). Nakit napravljen od takvih metala kao što su titan, platina, nehrđajući čelik, s PVD premazom, neće izblijediti.

Do 2014. godine, industrija zlatnog nakita rasla je usprkos padu cijena zlata. Prema izvješću Svjetskog savjeta za zlato, potražnja u prvom tromjesečju 2014. godine povećala je promet na 23,7 milijardi dolara.

Zlatni lemac se koristi za spajanje komponenti zlatnog nakita metodom visokotemperaturnog tvrdog lemljenja ili lemljenja. Ako rad treba biti svojstven kvaliteti, legura zlatnog lemljenja mora odgovarati finoći rada, a formule legura se izrađuju tako da boja odgovara žutom i bijelom zlatu. Zlatni lemac obično se izrađuje barem u tri raspona točke taljenja, nazvanih Light, Medium i Hard. Prvo koristeći tvrdi lemac s visokom točkom taljenja, a zatim lemove s postupno smanjujućom točkom taljenja, zlatari mogu sastaviti složene predmete s nekoliko odvojenih lemljenih spojeva. Zlato se također može pretvoriti u nit i koristiti u vezenju.

 Reference 

 Vanjski linkovi 

 Dnevna cijena zlata na Yahoo! Finance
 Getting Gold knjiga iz 1898., www.lateralscience.co.uk
 Tehnički dokumenti o izdvajanju i kopanju zlata, www.epa.gov
 Slike iz kolekcije elemenata od Heinricha Pnioka, www.pniok.de
 Hemija u svojim elementima (MP3) sa Royal Society of Chemistry's Chemistry World: Zlato www.rsc.org
 Zlato - kako se pravi?, Discovery - Zvanični kanal
 Zlatne poluge iz Bora, B92 - Zvanični kanal


Kategorija:Hemijski elementi
Kategorija:Prijelazni metali
Kategorija:Plemeniti metali
Kategorija:Dragocjeni metali
Kategorija:Dentalni materijali
Kategorija:Električni provodnici
Kategorija:Minerali samorodnih elemenata
Kategorija:Aditivi sa E-brojem