Name: Johanna Ramisch, Luise Scheld von Alt
Allgemeines zu Gold
Gold hat das Elememtsymbol Au, was sich aus dem lateinischen Begriff „aurum“ ableitet. Es ist ein Übergangsmetall und außerdem, wie auch Kupfer und Silber, ein Münzmetall. Gold kommt selten vor und weist sowie einen besonderen Glanz und eine besondere Farbe, als auch besondere Eigenschaften auf. Aus diesen Gründen wird Gold auch Wertmetall genannt und ist sehr begehrt.
Goldentstehung/ Lagerung und Abbauorte:
Da Gold zu den schwersten chemischen Elementen zählt, sind unvorstellbar große Energien nötig, um es entstehen zu lassen. Diese Energiemengen sind so riesig, dass sie fast nur bei Neutronensternen vorliegen.
Neutronensterne sind "Sternleichen", welche entstehen, wenn ein Stern stirbt. Wenn ein Stern stirbt, entsteht ein sogenannter "roter Riese". Dieser bläht sich auf bis er anschließend explodiert. Ist der rote Riese explodiert, so entsteht entweder ein "weißer Zwerg" wenn der gestorbene Stern eine Masse von weniger als 1,4 Sonnenmassen besaß, oder eine Supernova bei mehr als 1,4 Sonnenmassen. Besitzt die Supernova mehr als 3 Sonnenmassen, entsteht ein schwarzes Loch. Hat sie jedoch zwischen 1,4 Sonnenmassen und 3 Sonnenmassen,explodiert sie zu einem Neutronenstern.
Golod entsteht bei einer Kollision von zwei Neutronensternen. Bei dieser Kollision entsteht ein Nachleuchten, welcher auch als Gammastrahlenblitz bezeichnet wird. Dieses Nachleuchten entsteht bei radioaktivem Stoffzerfall. Dieser Stoffzerfall entsteht nur bei Neutronensternkollisionen.
Durch das Analysieren des Gammastrahlenblitzes deuten Wissenschaftler darauf, dass Gold so entsteht.
In der anfänglichen Entstehung der Erde setzte sich das Gold im Erdkern ab.
Zu finden ist aber nur das Gold, welches nach der Krustenbildung der Erde durch weitere Meteoriten auf die Erde gelangt ist oder durch Vulkanausbrüche an die Erdoberfläche gelangte.
Das meiste Gold, dass abgebaut wurde stammt aus Südafrika, jedoch sinken die Goldabbauten seit 1970. Die Länder mit dem höchsten Goldvorkommen sind laut stand 2014 Australien (9800t), Südafrika (6000t) und Russland (5000t)
In der Geschichte der Goldförderung wurden schätzungsweise 170.000 t Gold gefördert.
Goldgewinnung:
Es gibt viele verschiedene Verfahren, wenn es um Goldgewinnung geht.
Das Cyanidlaugungsverfahren wird bei großen Massen von Gold in der Erde angewandt. Zunächst wird das Gold mit den anderen Gesteinen kleingemahlen und anschließend mit einer Natriumcyanidlösung gebunden. Zugegebener Zinkstaub macht es leichter das Gold herauszufiltern.
Diese Methode ist aber für die Menschen und die Umwelt durch die chemischen Gifte sehr schädlich.
Eine zweite, sehr alte Methode ist die Amalganmethode. Bei dieser wird das Gold mit den anderen Gesteinen zermahlen und anschließend mit Quecksilber versetzt. Quecksilber bindet Gold sehr gut und so entsteht das aus Quecksilber und Gold bestehende Amalgan. Dieses wird anschließend erhitzt, bis das Quecksilber verdampft ist und übrig bleibt Rohgold.
Aber auch diese Methode ist umweltschädlich.
Das Boraxverfahren ist ein sehr umweltfreundliches Verfahren. Bei diesem wird dem zermahlenem Gestein Borax (Natriumborat) hinzugefügt und anschließend erhitzt. Das Borax sorgt für eine Senkung des Schmelzpunktes des Gesteins. Dadurch schmilzt es leichter und steigt nach oben. Das Gold, welches dadurch einen niedrigeren Schmelzpunkt besitzt, setzt sich unten ab.
Das Anodenschlammverfahren ist das am stärksten verbreitete Verfahren. Da es ein elektrochemisches Verfahren ist, ist dieses sehr umweltfreundlich und gleichzeitig auch sehr effizient. Gold wird hierbei aus Anodenschlämmen gewonnen die bei der Reinigung von Metallen, häufig Kupfer entstehen. Während einer Elektrolyse sammelt sich das Gold unter der Anode an. Die Kathode ist ein reines Metall.
Chemische und physikalische Eigenschaften von Gold:
Das chemische Element Gold verdankt seinen hohen Wert zu einem großen Teil seinen einzigartigen Eigenschaften. Es wird zum Beispiel nicht von Säuren angegriffen, was besonders in der Zahnmedizin hilfreich sein kann. Zudem hat Gold einen vergleichsweise niedrigen Schmelzpunkt von 1063 Grad celsius ( der Schmelzpunkt von Eisen liegt bei 1535 Grad celsius ) und lässt sich leicht mit anderen Metallen zusammenschmelzen oder in Formen gießen.Des weiteren ist Gold ein Reinelement- es besteht aus einem Isotop und weist dieselbe Anzahl von Protonen und Neutronen im Atomkern vor. Eine letzte besondere Eigenschaft des Metalls ist seine hohe Duktilität ( Verformbarkeit ). Gold lässt sich zu sehr dünnnen Folien mit einer Dicke von ca. 0,001mm verarbeiten (Blattgold ). Mithilfe einer solchen Goldfolie konnte Rutherford den Streuversuch durchführen.
Verwendung von Gold
Zum Großteil wird Gold zu Schmuck verarbeitet, jedoch findet das Metall in vielen anderen Bereichen Anwendung. Wie bereits erwähnt wird Gold häufig in der Zahnmedizin verwendet. Außerdem kann es aber auch als Lebensmittelzusatzstoff, zur Vergoldung von Pralinen und in Getränken ( häufig in Sekt ) verwendet werden, da das Element nicht giftig ist.
Blattgold
Blattgold wird zum Vergolden verschiedenster Dinge verwendet- von Büchern, Bilderrahmen und Stuck bis hin zu ganzen Gebäuden. Ziel ist, dass die Objekte nach der Vergoldung aussehen, als wären sie aus purem Gold. Diese Täuschung gelingt ziemlich gut, da Blattgold wie „echtes“ Gold gelb- gold glänzt. Durch die Zugabe von Platin, Silber oder Kupfer verfärbt sich das Blattgold leicht. Für Bilderrahmen und Ähnliches wird Einfachgold mit einer Dicke von 100-110 nm verwendet, für Außenarbeiten wird Doppelgold mit einer Dicke von 200-220 nm verwendet und für besonders beanspruchte Außenarbeiten kann sogar Dreifachgold mit einer Dicke von 300-330 nm verwendet werden.
Reaktion des Elementes Gold
- Königswasser: Die Mischung aus konzentrierter Salzsäure & konzentrierter Salpetersäure greift Gold an und oxidiert es.
- Mischung aus nicht-oxidierter und und oxidierter Säure macht Königswasser agressiv
- Kann Gold oxidieren – hohe Konzentration von Chloridionen macht Edelmetalle löslich, lässt Gold „verschwinden“.