Gold

Synonyme

  • Aurum [lat.], Gold [engl.]

Übersicht

Chemie

Allgemeine Eigenschaften

Formelzeichen Au
Ordnungszahl 79
Isotope [%] 191Au - künstlich (3,18 h -> 191Pt)
194Au - künstlich (38,02 h -> 194Pt)
195Au - künstlich (186,1 d -> 195Pt)
196Au - künstlich (6,183 d -> 196Pt oder 196Hg)
197Au - 100
198Au - künstlich (2,69517 d -> 198Hg)
199Au - künstlich (3,139 d -> 199Hg)

Chemische Eigenschaften

Elektronegativität nach Pauling (Oxidationsstufe) 2,54 (I)
Elektronenkonfiguration 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s1
Oxidationszahlen +5,+3, +2, +1
bevorzugt +3, +1

Physikalische Eigenschaften

Mittlere Atommasse [u] 196,96655 ± 2
Dichte [g/cm3] 19,32
Schmelztemperatur [°C] 1064,43
Siedetemperatur [°C] 2808
Härte [Mohs] 2,5 - 3
Atomradius [pm] 144,2
Ionenradius [pm] (bei Ladung bzw. Oxidationszahl) 137 (1+)
1. Ionisierungsenergie [kJ/mol] (bei 25 °C) 896

Sonstige Eigenschaften

  • Gold ist ein gelbrotes, glänzendes, sehr dehnbares, weiches Edelmetall, von sehr hoher Dichte.
  • Es ist das dehnbarste aller Metalle, so lässt sich aus 1 g Gold ein 3 km langer Draht ziehen. Das Metall lässt sich zu Folien (Blattgold) auswalzen, deren Dicken unter 1 µm liegen können. Das gelb glänzende Blattgold erscheint bei der Durchsicht blau-grün.
  • Gold lässt sich mit anderen Metallen legieren.
  • Neben Silber und Kupfer gehört Gold zu den drei besten Leitern von Wärme und elektrischem Strom.
  • Gold ist ein sehr edles und korrosionsbeständiges Metall; von Luft, Wasser und den meisten Säuren wird es nicht angegriffen, Chlorwasser oder Königswasser lösen es jedoch. 
    • Chlorwasser löst Gold zu Gold(III)-chlorid, Königswasser zu Tetrachlorogold(III)-säure. 
  • Kalium- oder Natriumcyanid vermögen Gold in Gegenwart von Sauerstoff zu lösen.
  • Goldverbindungen zersetzen sich leicht beim Erwärmen.

Geschichtliches

  • Bereits ca. 5000 v.Chr. wird Gold als Schmuckmetall entdeckt und erstmalig verwendet.
  • Im alten Ägypten gilt Gold, wie in den meisten frühen Hochkulturen, als göttliches Metall.
    • Es ist den Pharaonen vorbehalten, die sich als Verkörperung des Sonnengottes betrachten. 
    • Gold ist für sie auch ein Mittel, um Unsterblichkeit zu erlangen, daher wurde der verstorbene Pharao mit Gold umhüllt, bzw. die Grabkammer mit Gegenständen aus Gold und Silber gefüllt. 
    • Im im Jahre 1922 entdeckten Grab Tutanchamuns, fand man einen Sarg aus reinem Gold, ein Streitwagen aus Weißgold, goldene Ruhebetten, Statuen und Tutanchamuns Thronsessel, der vollständig mit Goldblech überzogen war.
  • Das römische Weltreich unterwirft in der Antike nach und nach fast die gesamten Goldschätze und -minen der bekannten Welt. Gold und Silber gelten als feste Währung, goldene Verzierungen und Statuen zeugen vom Reichtum des römischen Lebens. 
  • Die Römer kennen bereits Reinigungsverfahren, so z.B. das Ausschmelzen mit Blei, Kochsalz oder Kreide.  
  • Im Mittelalter versuchen die Alchimisten durch "Transmutation" (Umwandlung) aus anderen Stoffen Gold künstlich herzustellen, was natürlich misslingt. Sie halten Zinnober und Quecksilber für Vorstufen des sogenannten "Stein der Weisen". Darunter stellt man sich einen magischen Stoff vor, welcher die Fähigkeit besitzt, aus wertlosen Metallen Gold herzustellen. 
    • Das alchimistische Symbol des Goldes, stellt in seiner ursprünglichen Form die Sonnenscheibe dar. 
  • Gold ist, neben Gewürzen, eine der Triebfedern für Christoph Kolumbus' Suche nach einem neuen Seeweg nach Indien. 
  • Im 16. Jahrhundert landet der spanische Eroberer Hernándo Cortéz in der Nähe des heutigen Vera Cruz und unterwirft das Volk der Azteken. Das gesamte Gold der Azteken wird mit Schiffen nach Spanien transportiert. 
  • Ähnliche Raubzüge wiederholen sich in der Geschichte noch öfter, so bei der Unterwerfung der Inka, oder bei der Ermordung tausender Indianer durch westliche Siedler in den Vereinigten Staaten.  
  • Einen neuen Aufschwung erlebt die Goldsuche in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts, als neue Goldlagerstätten im Westen der USA (Kalifornien, später auch Alaska) entdeckt werden. Viele Goldsucher kommen im Goldrausch nach Amerika, um ihr Glück zu suchen, doch nur wenigen gelingt dies wirklich.
  • Der Name leitet sich von der römischen Göttin der Morgenröte Aurora ab, das Formelzeichen "Au" geht auf die lateinische Bezeichnung aurum zurück.

Vorkommen

  • Gold gehört zu den seltenen Elementen.
  • In der Natur kommt es hauptsächlich im gediegenen Zustand elementar vor. Meist ist es mit Silber und anderen Metallen wie Kupfer, Bismut und Quecksilber verunreinigt.
  • Gold mit einem Gehalt von mehr als 30 % Silber wird Elektrum genannt.
  • Körner, Klumpen oder "Nuggets" finden sich in Flusssanden, die durch "Goldwaschen" herausgesucht werden können. 
    • Die Nuggets stammen ursprünglich aus Quarzgängen, die bei der Verwitterung vom Wasser weggewaschen wurden. Aufgrund seiner hohen Dichte setzten sich die herausgewaschenen Körner im Flusssediment als "Seifen" ab.
  • Manche Mineralien wie Quarz oder Pyrit sind geringfügig mit Gold verunreinigt.
  • Die größten Goldvorkommen der Erde befinden sich am Witwaterstrand in der Republik Südafrika. Dort beträgt der Goldgehalt bis 45 g/t Quarzgestein. Andere bedeutende Vorkommen liegen in Mother Lode (Kalifornien, USA), in Cripple Creek (Colorado, USA), in Alaska (USA), Kanada, im Ural, in Ghana oder in Simbabwe.
  • Der größte bisher gefundene Goldklumpen hatte ein Gewicht von 71 kg und wurde im australischen Kalgoorlie zu Tage gefördert.
  • Die wichtigste Fundstelle in Europa liegt in Siebenbürgen.
  • In Deutschland gewinnt man das seltene Metall zusammen mit anderen Edelmetallen aus Kupferkies und Bleiglanz, wobei der Goldgehalt je Tonne Erz nur bei etwa 1 g liegt.
  • Die weltweiten Reserven an gediegenem und mineralischen Gold werden auf etwa 60.000 Tonnen geschätzt.
  • In den Weltmeeren finden sich mehrere Millionen Tonnen gelöstes Gold, allerdings ist dessen Gewinnung (bei einem durchschnittlichen Goldgehalt von ca. 1 - 2 µg/m3) nicht wirtschaftlich.

Verwendung

  • Gold war lange Zeit ein wichtiges Währungsmetall. Die letzte Goldwährung wurde 1978 aufgegeben. Dennoch lagern etwa zwei Drittel der Goldreserven in staatlichen Depots als Währungsreserven.
  • Technisch besitzt Gold, anders als Platin, nur geringe Bedeutung. Oftmals ist es zu weich, oder es steht billigerer Ersatz zur Verfügung.
  • In der Zahnmedizin wird es als Dentalgold eingesetzt, in der Elektrotechnik dient es zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit von (Schalt-)Kontakten.
  • In der Optik wird Gold zur Herstellung hochwertiger Spiegel, Sonnenschutzgläser und Reflektoren für Satelliten eingesetzt.
  • Das galvanische Vergolden von Gegenständen zum Schutz vor Korrosion hat vor allem in der Weltraumfahrt eine gewisse Bedeutung.
  • Blattgold wird zum Verzieren von (Kunst-)Gegenständen eingesetzt.
  • Als Cassiusscher Goldpurpur wurde Gold gelegentlich zum Färben von Glas und Porzellan verwendet. Derartige Gläser färben sich kräftig rubinrot, was auf das Vorhandensein von kollodialem Gold zurückzuführen ist.
  • Der größte Teil des Goldes wird zu Schmuckstücken und Münzen verarbeitet.
  • Durch die Beimischung anderer Metalle erhält man Legierungen, die eine höhere Härte besitzen und billiger sind:  
    • Rotgold
    • Weißgold
      • Entweder:
      • oder, deutlich billiger.
  • Münzgold enthält in der Regel 90 % Gold und 10 % Kupfer. Es sind jedoch auch Münzen aus reinem Gold (999/1000) erhältlich.

Herstellung

Historische Verfahren

  • Durch Goldwäsche
    • Bei diesem Verfahren werden Flusssande aufgeschlämmt, so dass sich die Goldnuggets oder Goldplättchen am Boden oder am Rand der Waschpfanne aufgrund ihrer hohen Dichte absetzen, während die übrigen leichteren Sedimente vom Wasser weggespült werden.

Technische Verfahren 

  • Durch Amalgamierung
    • Goldhaltiges Gestein wird in Mühlen zermahlen und mit Wasser und Quecksilber vermischt. Dabei bilden sich Amalgame, aus denen durch Destillation bei 600 °C das Quecksilber abdestilliert werden kann. Durch dieses Verfahren können etwa zwei Drittel des Goldgehalts aus dem Gestein herausgelöst werden. Zur Gewinnung des restlichen Goldes bedarf es der Cyanidlaugerei.
  • Durch Cyanidlaugerei
    • 1887 durch die Schotten MacArthur und Forrest erfunden, wird bei diesem Verfahren das fein zermahlene Gestein mit Natrium- oder Kaliumcyanidlösung unter Zufuhr von Luftsauerstoff versetzt. Das Gold geht dabei in komplexe Cyanidverbindungen über, aus der es durch Reduktion mit Zinkspänen rein gewonnen werden kann. Das Gold setzt sich am Boden als Schwamm ab. Der Niederschlag wird filtriert, getrocknet und geröstet, danach mit Hilfe eines Flussmittels wie Borax geschmolzen und in Barren vergossen.
  • Die Herstellung reinen Goldes durch Amalgamierung und Cyanidlaugerei ist extrem umweltschädigend.
  • Durch Aufarbeitung des Anodenschlamms der bei der Kupferraffination anfällt
  • Durch Recycling von goldhaltigem Schrott in Gold- und Silberscheideanstalten

Technologie

Verwendung

Bemerkungen

  • Eingeschränkt zugelassenes Pigment in Lebensmitteln.
  • Kann möglicherweise zu Blutbildveränderungen führen.
  • Durch den hohen Preis nur in geringer Menge eingesetzt.

E-Nummer

  • E 175

Toxikologische Bewertung

  • Fraglich
 

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