Auksas — cheminis elementas (Au): savybės, panaudojimas ir gavyba

Auksas yra minkštas, tankus, geltonas metalas. Jis yra cheminis elementas. Jo cheminis simbolis yra Au. Jo atominis skaičius yra 79. Kaip taurųjį metalą jį jau daug tūkstančių metų žmonės visame pasaulyje naudoja papuošalams ir pinigams gaminti. Auksas yra svarbus, nes yra retas, tačiau jį lengviau naudoti nei kitus retuosius metalus. Jis taip pat naudojamas dantims taisyti ir keisti bei elektroninėje įrangoje, pavyzdžiui, kompiuteriuose. Šio metalo spalva taip pat vadinama auksu.

Aukso gavybos būdai panašūs į kitų metalų gavybos būdus. Auksas taip vertinamas, kad kartais atradus naują kasybos vietą kyla aukso karštinė. Giliausios pasaulyje kasėjų darbo vietos yra Pietų Afrikos aukso kasyklose.

Dažnai auksas randamas kaip vietinis metalas. Tai reiškia, kad jis nėra rūdos dalis ir jo nereikia lydyti. Jis gali būti dideliuose grynuose grynuoliuose, bet dažniau turi būti atskirtas nuo kitų mineralų ir dirvožemio.

Didžioji dalis aukso Žemėje yra giliai Žemės branduolyje, nes jis yra tankus. Beveik visą atrastą auksą į Žemės paviršių išnešė meteoritai.

Fizinės ir cheminės savybės

Auksas yra labai tankus (apie 19,32 g/cm³), minkštas ir labai lydus. Jis turi kubinę kristalų gardelę (FCC), yra labai plastiškas: vieną gramą aukso galima ištempti į labai ilgą vielutę, o plokštelę — ištapyti iki plonumo, kurį galima panaudoti kaip foliją. Auksas gerai praleidžia šilumą ir elektros srovę ir pasižymi atsparumu korozijai — jis nekoroduoja ir nestorėja rūdžių pavidalu, todėl ilgai išlaiko blizgesį.

Chemiškai auksas yra inertus daugelyje sąlygų: reaguoja nedaug su deguonimi ir vandeniu. Dažniausios oksidacinės aukso valencijos yra +1 (auras) ir +3 (aurikas). Jis gali sudaryti kompleksus — pvz., tirpsta cianido tirpaluose, todėl cianido luošimo metodas naudojamas gavyboje. Taip pat žinomi įvairūs aukso junginiai, pavyzdžiui, aukso chloridai ir organiniai aukso kompleksai.

Panaudojimas

• Papuošalai ir menas: tradiciškai svarbiausias auksinio naudojimo laukas dėl ilgaamžiškumo ir estetikos.
• Pinigai ir investicijos: monetas, luitus ir kitą investicinį auksą naudoja kaip vertės saugyklą; istorijoje auksas buvo pagrindas pinigų sistemoms (auksinis standartas).
• Elektronika: jungtys, laidai, konnektoriai ir ploni padengimai — dėl gero laidumo ir atsparumo oksidacijai.
• Medicina ir odontologija: dantų protezai, kai kurios diagnostikos ir terapijos sritys; taip pat aukso nanodalelės naudojamos biomedicinos tyrimuose.
• Pramoniniai panaudojimai: katalizatoriai, optika, aviacijos ir kosmoso srityse — dėl patikimumo ekstremaliomis sąlygomis.

Gavybos metodai ir technologijos

Aukso gavyboje taikomi keli pagrindiniai būdai:

• Placerinė (alluvinė) gavyba: aukso išplauta iš uolienų ir surenkama upių slėniuose, paprastai panningo, sluicingo arba dregderių pagalba.
• Šachtinė (atodanginė) kasyba: kasyklos, kuriose išgaunamos kietosios uolienos (lode) su aukso venomis — dažnai reikalingas sprogdymas, gręžimas ir mechaninis skaldymas.
• Apdirbimas ir cheminis išskyrimas: miltelių rūšiuose naudojamas cianido luošimas (heap leaching), taip pat naudojama gravimetrinė koncentracija, flotacija ir retkarčiais amalgamacija gyvsidabriu (daugiausia istoriniuose ir mažesniuose leidiniuose).

Gavyba dažnai sukelia didelius žemės ir vandens taršos pavojus — cianido ir gyvsidabrio naudojimas, atlieškos (tailings) ir dirvos erozija yra pagrindinės problemos.

Aukso kilmė ir telkinių formavimasis

Auksas Žemės plutoje dažniausiai susidaro hidroterminėse venose, kur mineralizuoti skysčiai perneša aukso atomus ir nusodiną juos kartu su kvarcu, piritu ir kitais mineralais. Dažniausiai auksas siejamas su kvarcinėmis venomis, piritais arba telluriais. Retai jis susidaro kaip natūralus grynasis metalas — tokiu atveju jį vadiname vietiniu (natūraliu) auksu. Kartais auksas randamas kartu su sidabru (elektrumas) arba variu ir kitais metalais.

Grynumas, ženklinimas ir testai

Aukso grynumas dažnai matuojamas karatais (k), kur 24 karatų reiškia grynąjį auksą (100%). Populiarios prabos yra 24k (100 %), 22k (~91.7 %), 18k (75 %), 14k (~58.3 %) ir 10k (~41.7 %). Prabos ir ženklinimas (hallmark) padeda nustatyti papuošalo tikrąją vertę. Paprastai aukso autentiškumą tikrina naudojant tankio matavimą, rūgštinius (kislinių) testus, elektrinius testerus arba instrumentinius metodus, tokius kaip XRF (rentgeno fluorescencija).

Aplinkos ir socialinės pasekmės, atsakingas naudojimas

Aukso gavyba gali turėti rimtų ekologinių ir socialinių padarinių: cheminės atliekos (cianidai, gyvsidabris), prarasti žemės plotai, vandens tarša ir vietinių bendruomenių sutrikdymas. Dėl to vis labiau plinta atsakingos gavybos iniciatyvos, sertifikatai ir perdirbimo praktikos. Aukso perdirbimas (recycling) iš juvelyrikos, elektronikos ir pramoninių atliekų ženkliai sumažina poreikį naujai kasybai ir yra svarbi tvarumo priemonė.

Įdomybės ir istorija

Auksas žmonėms buvo žinomas ir vertinamas nuo senovės civilizacijų laikų — Senovės Egipte, Mesopotamijoje ir vėliau. Per istoriją auksas buvo ir palaikymo, ir konflikto priežastis: aukso karštinės pritraukdavo mases ieškotojų, o auksas formavo valstybių ekonomikas (auksinis standartas).

Šiuolaikinėje ekonomikoje auksas vis dar yra vertybė ir investicija, taip pat svarbus industrinis bei medicininis žaliavas šiuolaikiniams technologiniams taikymams.

Savybės

Chemijoje auksas yra 79 cheminis elementas, pereinamasis metalas, priklausantis 11 grupei. Jo atominė masė yra 199,966 a.m.m. Simbolis Au, kilęs iš lotynų kalbos žodžio aurum, reiškiančio auksą. Tai "taurusis metalas", t. y. pasižymi mažu cheminiu reaktyvumu.

Auksas yra labai minkštas. Jis yra plastiškas, todėl auksakalys gali jį nukalti į plonus metalo lakštus. Be to, jis yra plastiškas, todėl jį galima supinti į vielą. Kai auksas naudojamas pinigams arba juvelyriniams dirbiniams gaminti, jis dažnai legiruojamas sidabru arba kitu metalu, kad būtų kietesnis.

Dauguma metalų yra pilkos spalvos. Auksas yra geltonas dėl jo elektronų elgsenos. Vienintelis kitas plačiai naudojamas metalas, kurio spalva nėra pilka, yra varis. Cezis taip pat turi aukso spalvą, tačiau jis nėra plačiai naudojamas kaip metalas, nes reaguoja su vandeniu.

Auksas yra gana geras elektros laidininkas, tačiau ne toks geras kaip varis ar sidabras. Vario ir žalvario elektros jungtys, ypač naudojamos su kompiuterine ir garso ir vaizdo įranga, dažnai padengiamos auksu, kad būtų atsparios korozijai.

Nancy Johnson ir jos olimpinis aukso medalis

Klausimai ir atsakymai

Klausimas: Kas yra auksas?

K: Koks yra cheminis aukso simbolis?

K: Kodėl auksas yra svarbus?

K: Kokie yra aukso gavybos būdai?

K: Kur Žemėje randama daugiausia aukso?

K: Kas yra vietinis metalas?

K: Kur pasaulyje yra giliausios kalnakasių darbo vietos?

Paieška pagal raidę