طلا

gold

 

عمومی       نام, علامت اختصاری, شماره Gold, Au, 79 گروه شیمیایی فلز انتقالی گروه, تناوب, بلوک 11 (IB), 6 , d جرم حجمی, سختی 19300 kg/m3, 2.5 رنگ زرد فلزی

خواص  اتمی         وزن اتمی 196.96655 amu شعاع اتمی (calc.) 135 (174) pm شعاع کووالانسی 144 pm شعاع واندروالس 166 pm ساختار الکترونی Xe]4f14 5d10 6s1] -e بازای هر سطح انرژی 2, 8, 18, 32, 18, 1 درجه اکسیداسیون (اکسید) 3, 1 (آمفوتریک) ساختار کریستالی مکعبی face centered

خواص فیزیکی         حالت ماده جامد نقطه ذوب 1337.33 K (1947.52 °F) نقطه جوش 3129 K (5173 °F) حجم مولی  ש»10-6 * 10.21««متر مکعب بر مول گرمای تبخیر 334.4 kJ/mol گرمای هم جوشی 12.55 kJ/mol فشار بخار 0.000237 Pa at 1337 K سرعت صوت 1740 m/s at 293.15 K

متفرقه     الکترونگاتیویته 2.54 (درجه پائولینگ) ظرفیت گرمایی ویژه 128 J/(kg*K) رسانائی الکتریکی 45.2 106/m اهم رسانائی گرمایی 317 W/(m*K) 1st پتانسیل یونیزاسیون 890.1 kJ/mol 2nd پتانسیل یونیزاسیون 1980 kJ/mol

پایدارترین  ایزوتوپها   ایزو وفور طبیعی طولانی ترین نیمه عمر 186.09،Au-195 d|روز است. 197Au 100% Au با 118 نوترون پایدار است واحدهای SI& STP استفاده شده مگر آنکه ذکر شده باشد.

 

طلا عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Au ( لاتین aurum) و عدد اتمی 79 وجود دارد. طلا فلزی است نرم، براق،زرد رنگ،چکش خوار، قابل انعطاف ( سه ظرفیتی و یک ظرفیتی) و فلز واسطه که با بیشتر عناصر شیمیایی واکنش ندارد و تنها بوسیله کلر و تیزاب سلطانی (آمیزه ای از اسید نیتریک و اسید هیدروکلریک) مورد حمله قرار می گیرد. این فلز عمدتاً به شکل آزاد و بصورت تکه هایی در سنگها و رسوبهای آبرفتی وجود دارد و یکی از فلزات ضرب سکه می باشد. طلا در بسیاری از کشورها به عنوان معیار ارزش پول به کارمی رود همچنین در جواهرات ، دندانپزشکی و الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرد.

خصوصیات قابل توجه

طلا عنصر فلزی است که کلاً به رنگ زرد دیده می شود اما اگر به دقـت جدا شود می تواند سیاه، قرمز سیر یا ارغوانی باشد. شاید بتوان گفت این فلز زیباترین عنصر و چکش خوار ترین و قابل انعطاف ترین فلز شناخته شده است. در واقع یک اونس طلا را می توان با چکش کاری به یک ورقه 300 فوت مربع تبدیل نمود. طلا که فلزی نرم می باشد برای استحکام بیشتر اغلب با فلزات دیگر آلیاژ می شود. طلا یک رسانای خوب حرارتی و الکتریکی است که تحت تاثیر هوا و سایر معرفها قرار نمی گیرد. این فلز تا حد زیادی در برابر حرارت، رطوبت و بیشتر عوامل فرساینده مقاوم است و بنابراین استفاده از آن در سکه و جواهرات بسیار مناسب است. رنگ طلای جامد و محلولهای کلوئیدی تیره رنگی که (اغلب ارغوانی) می توان از آن تهیه کرد، به این علت است که فرکانس پلاسمون این عنصر در دامنه مرئی وجود دارد که موجب انعکاس نورهای زرد و قرمز و جذب نور آبی می شود. طلای بومی معمولاً دارای 8 تا 10 درصد نقره می باشد اما اغلب این مقدار بیشتر است. هرچه مقدار نقره بیشتر شود رنگ طلا سفیدتر و جرم مخصوص آن کمتر می شود. آلیاژ آن با مس به رنگ قرمز، با آهن به رنگ سبز و با آلومینیم ارغوانی می باشد. جواهراتی که در شرق آمریکا با ترکیباتی از طلای رنگین به توریستها فروخته می شود به نام طلای Black Hills داد و ستد می شود. حالات اکسیداسیون معمولی طلا شامل 1+و3+ می باشد.

 

کاربردهـــــــــا

طلای خالص برای استفاده های عادی بسیار نرم هستند لذا برای استحکام آن ، با نقره و مس آلیاژ می سازند. در بسیاری از کشورها از طلا و بسیاری از آلیاژهای آن در جواهرات و ضرب سکه و نیز به عنوان شاخصی برای مبادلات پولی استفاده می شود. به علت هدایت الکتریکی خوب و مقاومت آن در برابر فرسایش و سایر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی این عنصر، از اواخر قرن بیستم طلا به عنوان فلز صنعتی مهمی به حساب آمده است. کاربردهای دیگر آن : طلا عملکرد مهمی در رایانه ، تجهیزات ارتباطی، موتور هواپیمای جت و فضاپیماها و بسیاری محصولات دیگر دارد. هدایت الکتریکی خوب طلا و مقاومت آن در برابر اکسیداسیون موجب کاربرد وسیع آن برای آبکاری سطح اتصال دهنده های الکتریکی شده است تا اتصالی خوب با مقاومت کم تضمین شود. طلا همانند نقره می تواند با جیوه ملغمه محکمی را تشکیل دهد که گاهی از آن برای پر کردن دندان استفاده می شود. اخیراً طلای کلوئیدی (ذرات یک بیلیونیم طلا) که محلولی کاملا رنگی می باشد برای مصارف بیولوژیکی و پزشکی در آزمایشگاههای زیادی مورد بررسی قرار گرفته است همچنین برای رنگ طلائیِ روی سرامیکها قبل از پختن در کوره استفاده می شود. از اسید Chlorauric در عکاسی برای پررنگ کردن تصویر نقره ای استفاده می شود. Disodium aurothiomalate برای درمان روماتیسم مفصلی به کار می رود (درون عضله وارد می شود) از ایزوتوپ Au-198 (با نیمه عمر 7/2 روز) برای درمان برخی سرطانها و بیماریهای دیگر استفاده می شود. طلا به عنوان یک ماده بیولوژیکی که امکان پوشش بوجود می آورد کاربرد دارد و باید آنرا بوسیله میکروسکوپ الکترونی ( scanning electron microscope ) مشاهده نمود. طلا اغلب نماد بهترین و والاترین دستاوردها می باشد. یک مدال طلا مانند روبان آبی، بهترین پاداش در بازیهای المپیک و بسیاری از رقابتهای دیگر است. چون طلا منعکس کننده خوبی برای هر دو نور مادون قرمز و نور ساکن است ، به عنوان لایه محافظ سطح بسیاری از ماهواره ها مورد استفاده قرار می گیرد.

 

تاریخچه

طلا (از واژه سانسکریت Jval ؛ آنگلوساکسون gold ؛ لاتین aurum که همگی به معنی« طلا» هستند) را از دوران باستان شناخته و به ارزش بالای آن پی بردند. هیروگلیف مصری از 2600 قبل از میلاد این فلز را توصیف کرده و در کتاب عهد عتیق بارها به طلا اشاره شده است. زمان زیادی است که طلا یکی از گراقیمت ترین فلزات به حساب آمده و قیمت آن در تاریخ معیار بسیاری از پولهای رایج می باشد (تحت عنوان پایه طلا شناخته می شود). از طلا به عنوان نمادی برای پاکی، ارزش، سلطنت و مخصوصاً نقشهایی که ترکیبی از این ویژگیها است استفاده می شود نخستین هدف کیمیاگران تولید طلا از سایر مواد مانند سرب بود- اگرچه کیمیاگران هرگز موفق به این کار نشدند ، گیمیاگران نشانه طلا را دایره و نقطه ای در وسط می دانند و همچنین نشانه ستاره شناسی هم هست. باعث ایجاد علاقه به کار با مواد شدند که این امر پایه های شیمی امروز را بوجود آورد. در بسیاری از مسابقات به نفر اول مدال طلا ،به نفر دوم نقره و به نفر سوم برنز جایزه می دهند. بیشترین مقدار طلا در جهان در بانک مرکزی دولت فدرال آمریکا وجود دارد. در طی قرن نوزدهم هر جا ذخایر بزرگ طلا کشف می شد ،هجوم طلا رخ می داد. از جمله هجوم طلای کالیفرنیا ، کلرادو ، اتاگو ، استرالیا ، Black Hills و کلوندایک .

 

ارزش

طلا مانند فلزات پرارزش دیگر با سیستم توزین تروی سنجیده می شود و در صورت آلیاژ با سایر فلزات از اصطلاح carat برای مشخص کردن مقدار طلای موجود با عیار 24 (که طلای خالص است) استفاده می شود (در ایران بیشتر از مثقال برای معاملات بازار طلا استفاده می شود و برای آلیاژهای طلا از میزان عیار اسفاده می شود که عیار 24 طلای خالص می باشد). در طول تاریخ از طلا برای پشتیبانی پول و در سیستمی تحت عنوان پایه طلا استفاده می شد که در این سیستم یک واحد از پول رایج معادل مقدار معینی طلا بود. مدت زیادی ارزش طلا توسط آمریکا برای هر اونس تروی 67/ 20 دلارتعیین شد اما در سال 1934 ارزش طلا 35،00 دلار برای هر اونس تروی تثبیت شد. به سبب بحران طلا در 17 مارس 1968 طرح نرخ گذاری دوگانه ایجاد شد که طبق آن برای تثبیت ارزش بین المللی ، طلا همچنان به قیمت سابق 35،00 دلار در هر اونس تروی باقی ماند اما قیمت آن در بازار خصوصی اجازه نوسان یافت ؛ این سیستم نرخ گذاری دوگانه در سال 1975 هنگامیکه نرخ طلا اجازه نوسان یافت متوقف شد. از سال 1968 نرخ طلا در بازار آزاد نوسان شدیدی یافت بطوریکه در ژانویه 1980 به 620 دلار در هر اونس تروی رسید اما تا ژانویه 1990 قیمت آن به 410 دلار در هر اونس تروی کاهش یافت. گاهی اوقات مالکیت طلا به خاطر نقشی که به عنوان پشتوانه پول دارد محدود و یا ممنوع می شود. در آمریکا مالکیت خصوصی طلا جز بصورت جواهر و سکه بین سالهای 1933 و1975 ممنوع شده بود. چون طلا مدت زمان بسیار طولانی ارزش خود را حفظ کرده است ، به عنوان یک سرمایه گذاری مشهود اغلب به صورت بخشی از یک سهام نگهداری می شود. چون طلا ارزش خود را حتی هنگامیکه پول بی پشتوانه بی ارزش می شود حفظ می کند، بنابراین مخصوصاً در زمان ناتوانی یا تورم شدید مورد نیاز می گردد. قراردادهای آینده برمبنای دادوستد جاری طلا در COMEX( محل خرید و فروش کالا) است که شعبه ای از بازار بورس نیویورک( New York Mercantile Exchange ) می باشد و پیش بینی قیمت طلا و سایر کالاها در آینده در این مکان انجام می گیرد.

 

پیدایش

طلا بخاطر سکون شیمیایی نسبی که دارد بیشتر بصورت فلز محلی و ندرتاً به شکل تکه های بزرگ یافت می شود اما معمولاً بصورت ذرات بسیار ریزی در برخی مواد معدنی، رگه های کوارتز ، سنگ لوح ، صخره های دگردیسی و رسوبات آبرفتی که از این منابع سرچشمه گرفته اند دیده می شود. طلا بطور گسترده ای پراکنده شده و بیشتر همراه کوارتز یا پیریت است و در کانیهای پتزیت ، کالاوریت و سیلوانیت با تلوریم ترکیب شده است. این عنصر با روشهای بهره برداری از رسوبات دارای طلا از رسوبات جدا می شود. آفریقای جنوبی منبع تقریباً 3/2 ذخائر طلای جهان است (منابع موجود در داکوتای جنوبی و نوادا دو سوم طلای مصرفی آمریکا را تامین می کنند). طلا را با استفاده از سیانور ، آمالگام و گداختن از کانیها خارج می کنند. پالایش این فلز اغلب بوسیله الکترولیز تحقق می یابد. این فلز در آب دریا و بر حسب مکان نمونه برداری بین 0،1 تا 2 میلی گرم در تن یافت می شوند لذا تا سال 1383 هیچ روش مفیدی برای بازیافت طلا از آب دریا ابداع نشده است. اگرچه طلا در صنعت و هنر بسیار مهم است ، این عنصر وضعیت منحصر به فردی نسبت به تمامی کالاها دارد و آن حفظ ارزش خود در دراز مدت می باشد. برآورد شده با کل طلای پالایش شده جهان می توان یک مکعب یکپارچه هر ضلع 20 متر (60 فوت) درست کرد.

 

ترکیبات

کلرید دارای طلا (AuCl3) و اسید کلروئیک (HauCl4 ) رایج ترین ترکیبات طلا هستند. اگرچه طلا فلز بی اثر است اما قادر است ترکیبات فراوانی بسازد. در تیزاب سلطانی حل شده تولید یون4 - AuCl منفی می کند. هالیدهای طلا ( F , Cl , Br, کالکوژنیدهای طلا (O , S)) , ((Se ,Te ) ترکیبات خوشه ای طلا

 

ایزوتوپها

تنها یک ایزوتوپ پایدار و 18 رادیوایزوتوپ که فراوان ترین آنها Au-195 با نیمه عمر 186 روز است برای طلا وجود دارد .

 

هشدارها

بدن انسان این فلز را جذب نمی کند و طبیعتاً ترکیبات طلا خیلی سمی نیستند. با این همه درمورد 50% بیماران ورم مفاصل که با داروهای حاوی طلا درمان شده اند آسیب کبد و کلیه گزارش شده است.