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金

金是一种化学元素,化学符号是Au,原子序数是79。金是一种广受欢迎的贵金属,在几世纪以来都被用作货币、保值物(store of value)及珠宝。在自然界中,金出现在岩石中的金块或金粒、地下矿脉及冲积层中。金亦是货币金属之一。金在室温下为固体、密度高、柔软、光亮,其延展性及延性均是已知金属中最高的。纯金的亮黄色在传统上被认为具有吸引力。

目录

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概述编辑本段回目录

金

纯金为黄色,极细金粉为黑色,金的胶状溶液呈红色、蓝色或紫色。根据金件在试金石上划痕的颜色可以判断其含金属。首饰中的含量常用K表示。纯金为24K。金的延展性极好,可制成0.00001毫米厚的金箔或拉成只有0.5毫克/米的细丝。金的电导率仅次于,热导率为银的74%。 金的化学性质十分稳定,从室温到高温,一般均不氧化。金不溶于一般的酸和碱,但可溶于王水,也可溶于碱金属氰化物溶液。此外,酸性的硫脲溶液、溴的溶液、沸腾着的氯化铁溶液,有氧存在的的硫代硫酸盐溶液等,能很好地溶解金。碱金属的硫化物能腐蚀金,生成可溶性硫化金.

在布雷顿森林协定结束前,金是金本位货币制度的基石。金条的ISO货币代码是XAU。

金在现代工业的应用层面有牙医学与电子学。在传统上,金对氧化侵蚀的高抵抗性是人们使用它的原因之一。

化学上,金是一种过渡金属,在溶解后可以形成三价及单价正离子。金与大部分化学物都不会发生化学反应,但可以被氯、氟、王水及氰化物侵蚀。金能够被水银溶解,形成汞齐(但这并非化学反应);能够溶解银及卑金属的硝酸不能溶解金。以上两个性质成为黄金精炼技术的基础,分别称为「加银分金法」(inquartation)及「金银分离法」(parting)。此外,硝酸可用来鉴别物品里是否含有金元素,这一古老的方法亦是英语谚语「acid test」的语源,意指用「测试黄金的标准」来测试目标物是否名副其实

性质编辑本段回目录

金

元素名称:金(Gold)
符号:Au
原子序数:79
核电荷数:79
核外电子数:79
常见氧化数:+1、+3
原子半径:134
M+离子半径:137
M3+离子半径:85
M+(气)水合热:-644
升华热:385
原子体积:(立方厘米/摩尔):10.2
元素在太阳中的含量:(ppm):0.001
元素在海水中的含量:(ppm):0.00001
地壳中含量:(ppm):0.011
氧化态:Main  Au+3
Other  Au-1, Au0, Au+1, Au+2, Au+5, Au+7

氧化金编辑本段回目录

三价金的氧化物,分子式 Au2O3,水合物分子式为Au2O3?3H2O ;分子量 495.98 ;含金量 77.0%;外观棕色粉末;储存方法:常温干燥密封储存。
化学特性:加热时放出氧气,生成单质金。2Au2O3 = 4Au + 3O2↑
制法:
高温加热氢氧化金可制得。
2Au(OH)3 = Au2O3 + 3H2O
相对原子质量:196.9665
同位素及放射性:Au-197
所属周期:6
所属族:IB
电子层:5d106s1
核外电子排布:2 8 18 32 18 1
常见化合价:+1 +3
电负性:2.54
电离能 (kJ /mol) 
M - M+ 890.1
M+ - M2+ 1980
M2+ - M3+ 2900
M3+ - M4+ 4200
M4+ - M5+ 5600
M5+ - M6+ 7000
M6+ - M7+ 9300
M7+ - M8+ 11000
M8+ - M9+ 12800
M9+ - M10+ 14800

熔点:1064℃
沸点:2807℃
密度:19.32g/cm3(20℃)
描述:赤黄色金属,质软,延展性强.
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。

晶胞参数:
a = 407.82 pm
b = 407.82 pm
c = 407.82 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°

声音在其中的传播速率:(m/S) 2030
莫氏硬度:2.5  

特性 编辑本段回目录

金

延性及展性

金是金属中延性及展性最高的──一克的金可以打成一平方米的薄片,另一角度可以说是一安士的金可以打成300平方尺。金叶甚至可以被打薄成透明,透过金叶的光会显露出绿蓝色,因为金反射黄及红色的能力很强。

与其它物质的反应
金可以很容易便与其它金属形成合金。那些制成的合金可以增加硬度或制造奇特的颜色(见下)。金是热和电的良导体,亦不受地球大气层及大部分反应物影响。热、湿气、氧及大部分侵蚀剂只对金有少量化学影响,令金适合作为硬币及珠宝;相反地,卤素可以与金起化学反应,而王水则可以通过形成氯金酸根离子(AuCl4-)溶解金。

金的氧化及还原

常见金的氧化态包括+1(一价金)及+3(三价金)。溶液中的金离子可以容易地被还原及沉淀成为金的金属,方法是透过加入其它金属作还原剂。所加入的金属被氧化成为金属离子后溶于水中,而金离子被还原为0价后形成沉淀。澳洲国立大学法兰克•理斯(Frank Reith)近期进行研究显示微生物对金沉淀物的形成担当一个重要角色,它们运送及沉淀金令金在冲积沉淀物中形成金粒或金块状。 

 颜色

其它金属颜色通常是银灰色的,因为它们的「电子海」能够吸收及放出的光子频率范围较大,覆盖了各种色光的波长范围。金的反应则不同,因为相对论量子化学(relativistic quantum chemistry)中微妙的相对论效应影响了金原子的原子轨域[2]。

其它性质

纯金是无味道的,因为它非常耐侵蚀(其它金属的味道源自金属离子)。另外,金的密度相当高,一立方米的金重量为19,300千克。与此比较起来,铅的密度为11,340 kg/m³,而密度最高的元素是锇,其密度为22,661 kg/m³。

存在编辑本段回目录

金的自然状态大都是游离状的纯金,但自然界中的纯金却很少是真正纯净的,它们大都含金达99%以上,但总含有少量,另外还含有微量的钯、铂、汞、、铅等。

分类编辑本段回目录

金块
是在自然界中以游离状态存在而不能人工合成的天然产物。按其来源的不同和提炼后含量的不同分为生金熟金等。
生金
  生金亦称天然金、荒金、原金,是要被提炼为熟金的对象,是从矿山或河底冲积层开采出,没有经过熔化提炼的黄金。生金分矿金和沙金两种。
矿金
  矿金,也称合质金,产于矿山、金矿,大都是随地下涌出的热泉通过岩石的缝细而沉淀积成,常与石英夹在岩石的缝隙中,矿石经过开采、粉碎、淘洗,大颗的金可以直接拣取,小粒的可用水银溶解。矿金大多与其他金属伴生,其中除黄金外还有、铂、锌等其他金属,在其他金属未提出之前称为合质金。矿金产于不同的矿山而所含的其他金属成分不同,因此,成色高低不一,一般在50%-90%之间。
沙金
  沙金,是产于河流底层或低洼地带,于是石沙混杂在一起,经过淘洗出来的黄金。沙金起源于矿山,是由于金矿石露出地面,经过长期风吹雨打,岩石北风化而崩裂,金便脱离矿脉伴随泥沙顺水而下,自然沉淀在石沙中,在河流底层或砂石下面沉积为含金层,从而形成沙金。
沙金的特点:颗粒大小不一,大的像蚕豆,小的似细沙,形状各异。颜色因成色高低而不同,九成以上为赤黄色,八成为淡黄色,七成为青黄色。
熟金
  熟金生金经过冶炼、提纯后的黄金,一般纯度较高,密度较细,有的可以直接用于工业生产。常见的有金条、块、锭和各种不同的饰品、器皿、金币以及工业用的金丝、片、板等。由于用途不同,所需成色不一,或因没有提纯设备,而只熔化未提纯,或提的纯度不够,形成成色高低不一的黄金。人们习惯上根据成色的高低分为纯金、赤金、色金3种。按含金量不同分为清色金、混色金、k金
  黄金经过提纯后达到相当高的纯度的金称为纯金,一般指达到99.6%以上成色的黄金
  赤金和纯金得意思想接近,但因时间和地方的不同,赤金的标准有所不同,国际市场出售的黄金,成色达99.6%的称为赤金。而境内的赤金一般在99.2%-99.6%之间。
  色金,也称“次金”、“潮金”,是指成色较低的金。这些黄金由于其他金属含量不同,成色高的达99%,低的只有30%。
  按含其他金属的不同划分,黄金又可分为清色金、混色金、k金等。清色金指黄金中只掺有白银成分,不论成色高低统称清色金。清色金较多,常见于金条、锭、块及各种器皿和金饰品。
色金
  混色金是指黄金内除含有白银外,还含有铜、锌、铅、等其他金属。根据所含金属种类和数量不同,可分为小混金、大混金、青铜大混金、含铅大混金等。
k金
  k金是指银、铜按一定的比例,按照足金为24k的公式配制成的黄金。一般来说,k金含银比例越多,色泽越青;含铜比例大,则色泽为紫红。我国的k金在解放初期是按每k4.15%的标准计算,1982年以后,已与国际标准统一起来,以每k为4.1666%作为标准。

发现编辑本段回目录

 金,是人类最早发现的金属之一,比都早。1964年,中国考古工作者在陕西省临潼县秦代栋阳宫遗址里发现八块战国时代的金饼,含金达99%以上,距今也已有两千一百年的历史了。在古埃及也很早就发现金。

在大自然中金矿就是纯金(也有极少数是碲化金),再加上金子金光灿烂,很容易被人们找到。在古代,欧洲的炼丹家们用太阳来表示金,因为金子象太阳一样,闪耀着金色的光辉。在中国古代,则用黄金、白、赤、青、黑铁这样的名字,鲜明地区别各种金属在外观上的不同。不过,虽然说金的自然状态大都是游离状的纯金,但自然界中的纯金却很少是真正纯净的,它们大都含金达99%以上,但总含有少量银,另外还含有微量的等。

金在地壳中的含量大约是一百亿分之五;另外据光谱分析,在太阳周围灼热的蒸汽里也有金,来自宇宙的“使者”——陨石,也含有微量的金,这表明其他天体上同样有金。金在地壳中的含量虽然还不算是太少,但是非常分散。至今人们找到的最大的天然金块,只有112公斤重,而人们找到的最大的天然银抉却重达13.5吨(银在地壳中的含量只不过比金多一倍),最大的天然铜块竟达420吨重。在自然界中,金常以颗粒状存在于砂砾中或以微粒状分散于岩石中。

金很重,1立方米的水只重1吨,而同体积的金却达19.3吨重!人们利用金与砂比重的悬殊,用水冲洗含金的砂,这就是所谓的“砂中淘金”。近年来,人们发现含有氰化物的水能溶解金,生成溶于水的NaAu(CN)2,于是采用0.03—0.08%的氰化钠溶液冲洗金砂,使金溶解,然后把所得的溶液用锌处理,锌就把金置换出来,于是制得金。这种化学的“砂里淘金”法,大大提高了淘金的效率。不过,氰化物剧毒,在生产时必须严格采取安全措施。现在,只要砂中含有千万分之三或岩石中含有十万分之一的金,都已成了值得开采的金矿了。金是金属中最富有延展性的一种。1克金可以拉成长达4000米的金丝。金也可以捶成比纸还薄很多的金箔,厚度只有一厘米的五十万分之一,看上去几乎透明。带点绿色或蓝色,而不是金黄色。金很柔软,容易加工,用指甲都可以在它的表面划出痕迹俗话说:“真金不怕火”、“烈火见真金”。达一方面是说明金的熔点较高,达1063℃,火不易烧熔它;另一方面也是说明。金的化学性质非常稳定,任凭火烧,也不会锈蚀。古代的金器到现在已几千年了,仍是金光闪闪。把金放在盐酸、硫酸或硝酸(单独的酸)中,安然无恙,不会被侵蚀。不过,由三 份盐酸、一份硝酸(按体积计算)混合组成的“王水”,能溶解金。溶解后,蒸干溶液,可得到美丽的黄色针状晶体——“氯金酸(四氯络金III酸)”。另外,上面已提到,氰化物的溶液能溶解金,汞也可溶解金,主要是用来在器物表面镀金。硒酸(或碲酸)与硫酸(或磷酸)的混合物,也能溶解金。在高温下,等元素能与金化合生成卤化物,但温度再高些,卤化物又重新分解。熔融的硝酸钠、氢氧化钠能与金化合。

识别金子编辑本段回目录

  观色。所谓黄金是“七青、八黄、九紫、十赤”,意思是条痕呈青、黄、紫和赤色的金含量分别为70% 、80% 、90% 和纯金
  看比重。黄金是已知物质中比重相对其他常见金属而言是比较大的,其密度为19.37克/立方厘米,相同重量的黄铜;赤铜体积要比相同重量的黄金,赤金大的多。有经验的人,看看颜色,掂掂重量,便知一二。
  可以比硬度,用火烧,用酸溶的办法识别金子,赤金硬度最小,用牙可以咬出痕,用大头针可以划出纹,真金不怕火炼,在火焰中烧过,仍然金光闪闪,其他金属一烧就氧化变色。真金还不溶于单一的酸(如,盐酸,硫酸)中其它金属都比不上金子。

彩金编辑本段回目录

  又称彩色金。即具有紫红、红、粉红、橙、绿、蓝、褐及黑色的开金。它们是用金加入铜、铝、银、钴、钯、铁、镉、镍等金属熔炼而成。颜色越是奇特的彩金,其价格越是昂贵。彩金主要呈现出玫瑰色、白色和粉红色。彩金是由18K黄金与其他合金组成的。硬度较纯金高,与传统的黄金铂金相比,彩金不但能使有色宝石的色彩更加浓重,还体现了金属材质的精致、细腻。彩金给人带来温暖与愉快;在款式上也是千姿百态。各种风格迥异的饰品,可谓璀璨耀眼,女性无论是着职业装还是晚礼服,与之相配都能显出高雅的气质。彩金一直是欧洲人很喜欢的首饰材料,它的寓意就跟中国人在翡翠中找到的“福禄寿”一样,代表着人们美好的愿望。

应用编辑本段回目录

 金融交易媒介

在很多国家,金是作为一种货币交易的标准、硬币及珠宝被使用,纯金作为平常使用会显得太软,所以通常会与铜及其它卑金属形成合金来增加硬度。金在合金的含量会以克拉(k)来量度,纯金被设定为24k。在1526年至1930年代流通的金币因为硬度的关系而通常有一个22k合金的标准,称为皇冠金(crown gold)。但在今天,金已经失去了作为日常流通货币角色。 

 收藏用金币

在现代,金成为了作收藏或投资用途的贵金属币(bullion coins)。因为对抗磨损能力的要求不高,现在的金制品通常是24k的,虽然美国鹰币(American Gold Eagle)及英国的沙弗林金币(gold sovereign)仍然因为历史因素而被制成22k。加拿大枫叶金币(Canadian Gold Maple Leaf)在众多普遍的贵金属币中拥有最高的金纯度,为99.999%(准确度为.99999)。现代部分其它99.99%的纯金金币有「澳洲金袋鼠」(它最早以澳洲金块(Australian Gold Nugget)的形式在1986年出现,而袋鼠主题则是在1989年加入)、部分澳洲农历系列的金币[3]及奥地利爱乐金币[4]。在2006年,美国铸币局开始发行的美国水牛金币(American Buffalo)亦有99.99%的纯度。 

珠宝原材料

因为24k纯金的柔软性,它在作珠宝用途常会被制成合金,改变其硬度、延展性、熔点、颜色及其它特性。在22k、18k、14k或10k的合金中,会含有较高成分的铜、银、钯或其它卑金属。铜是卑金属中最常用的,会使合金显出偏红的色泽。在古董及俄罗斯的珠宝当中可以见到含有25%铜的18克拉金,并以铜模铸造,形成玫瑰金。14克拉的金铜合金与部分青铜合金颜色几乎一样,而两者皆可以用作制造警察或其它的徽章。蓝金可以透过与铁作合金形成而紫金可以透过与铝作合金形成,但除了在专门的珠宝上之外就非常少见了。蓝金较为脆弱所以较难使用在珠宝制作上。14克拉及18克拉的金与银形成合金后呈绿黄色,所以被称为绿金。白金合金可以透过金与钯或镍形成合金制成。白色18k金合金含有17.3%镍、5.5%锌及2.2%铜,并显现出银色。由于镍有毒的关系,其由镍白金镍的排放欧洲法律限制。另外一种制造白金合金的方法可以用钯、银及其它白色金属制成,但由钯所制成的合金比由镍制成的贵很多。高克拉的白金合金比起银或纯银(Sterling silver)的抗侵蚀能力高很多。日本工艺品木目金(Mokume-gane)充分发挥了由薄片组成的有色金合金之间的颜色对比,制造出装饰性的木屑效果。

焊料

金制的焊锡(Solder)在利用高温硬焊或铜焊(brazing)来连接金制珠宝的部件时使用。如果工序符合质量证明(hallmark)的话,金焊锡一定要与连接物品的克拉数值相同,而合金组合则在最高工业标准监控其克拉数值下制造,令它们的颜色与黄金或白金吻合。金焊锡通常会被制成三种不同的熔点范围,分别是容易、适中及坚硬。透过首先使用硬度、熔点较高的焊锡,再渐渐使用较低熔点的焊锡,金匠(goldsmiths)可以利用独立焊锡接口来组合复杂对象。

另类医疗

在中世纪,因为罕有及漂亮的对象只可能是健康的想法,金常被认为是一种对健康有益的东西(虽然实际上不是)。甚至部分现今的隐微术(Esotericism)者及另类医疗(alternative medicine)视金属状态的金有一种治疗的力量。部分金的盐的确有防止发炎的性质,而被用作治疗关节炎及其它类似的药物。但因为金属状态的金对所有体内的化学反应呈现惰性反应,所以只有金的盐及其放射性同位素有药理学上的价值。 

 牙医学 

金合金在牙科修复学(restorative dentistry)使用,特别是牙齿修复,例如牙冠及永久牙桥(bridge)。金合金的细微延展性有助创造一个与其它牙齿吻合的高贵大臼齿表面,令效果可以比用陶瓷制大臼齿的好很多。利用金臼齿在其它突出的牙齿如门牙在部分文化中受欢迎在另外一些文化则并不鼓励。 

 胶体金

胶体金(Colloidal gold),是金纳米颗粒的胶体溶液,在水中是深红色,透过使用柠檬酸盐(citrate)或抗坏血酸盐(ascorbate)的还原反应来还原溶液中的氯化金,即氯金酸(chloroauric acid),在严谨控制粒子大小在几十纳米下制成。胶体金应用在医学、生物学及材料科学的研究中。免疫胶体金标记(immunogold labeling)的技术令金粒子吸收蛋白质分子到其表面的能力得以充分发挥。有特定抗体涂层的胶体金粒子可以用作测试在细胞表面抗原的存在及位置的探针。在电子显微镜观察下组织的超薄部分,免疫胶体金标记在抗原所在显示为极浓密的圆点[7]。胶体金亦组成金色涂料中的金色,用在烧制前的陶瓷上。 

 辐射治疗

金的同位素金-198(半衰期:2.7日)用在部分癌症及其它疾病的治疗。

食用 

金叶,不论薄片或粉末状都会以铺上或混合的方法用于部分美食,特别作为装饰用在糖果及饮品中[9]。金片在中世纪欧洲以叶片、薄片或粉末形式被贵族使用在食物及饮品中,用意是突显其财富或是一种认为罕有及珍贵的对象一定是健康的想法。用在食物添加剂的金E编码为175。格但斯克金箔酒(Goldwasser),德文意思为"黄金水",是一种在波兰格但斯克及德国施瓦巴赫生产的传统草药利口酒,当中含有金叶片。部分昂贵的鸡尾酒亦有金叶片在其中[10]。但那些金属状态下的金不会与身体任何化学作用起反应,所以它不会有任何味道或任何营养价值,并会在毫无改变下离开身体。

高能量传导用途

金的金属的电子密度为5.90×1022 cm-3。金有十分高的电传导性,因此它作为电线被使用在部分高能量用途中(虽然以相同容量计算银比金有更高的电传导性,但金有抗侵蚀的优点)。例如金的电线在曼哈顿计划中的原子实验中被使用,但大型的高电流银电线则在此计划中的电磁型同位素分离器(calutron)的磁石中使用。 

 电子接件

虽然金可以被自由的氯气侵蚀,但它的传导性及普遍的抗氧化及抗环境侵蚀(包括能够抵抗其它非含氯的酸)令它在电子业的工业用途十分广泛,其使用目的在于作为所有电力接件的薄涂层来确保有一个优良的连接。例如金使用在昂贵的电子接件的连接在线,例如声音、图像及通用序列总线的连接线。在以上的用途中使用金比其它连接金属如锡等有很大的争议。金的接件常被影音专家批评为对大部分消费者来说是不必要的,而且被视为只是一个市场营销的伎俩。某些电子测量仪器的接头也会镀金以避免氧化。但金在其它应用层面,包括高湿度或高侵蚀性大气的电子滑触、失败成本极高的接触(如部分计算机、通讯设备、航天器、喷射机引擎)仍维持高度的普遍性,而且在可见的未来不太可能被其它金属所取代。

开关接触

除了电力的滑触外,金亦应用在开关(Switch)的电力接触上,原因是金的抗侵蚀性、电导率、延性及并无毒性。开关接触通常会比滑触受到更严重的侵蚀压力。

电磁辐射的反射体

因为金是一个电磁辐射如红外线、可见光及无线电波的优良反射体,它被用作保护层应用在很多人造卫星、保暖救生衣的红外线保护面层、航天员的头盔及电子战机如EA-6徘徊者式电子作战机。另外金在部分金CD(Gold CD)会用作反射层。 

摄影调色剂

在摄影中,金调色剂被用作把溴化银的黑白相片传移往棕色或蓝色色调,或是增加它们的稳定性。在棕褐色调(Sepia tone)相片中,金调色剂会形成红色色调。伊士曼柯达公司列出了几种金调色剂的公式,使用了金的氯化物。

电子显微镜的传导物质

金或是金与钯的合金在扫描电子显微镜的观察中,担当了在生物样本及其它非传导物质如塑料及玻璃的传导涂层的角色。涂层会由氩等离子的溅镀方式加上。金的高电传导性把电荷导向地面,而其高电子密度提供扫描电子显微镜电子束中的电子一个停止的力量,有助限制电子束穿透样本的深度。这样有助增加对样本位置及其表面形状的测量精确度及增加图像的空间解像度。金在电子束照射下亦会制造一个高次级发射(secondary emission)输出,而这些低能量电子最常作为扫描电子显微镜的讯号来源。 

 其它
• 金亦可以制成金线用于刺绣上。
• 氯化金及氧化金会用作为高质素的茶色玻璃(Cranberry glass)及红色玻璃的染色剂,会透过加入相同大小的球状金纳米粒子来形成一个深厚强烈的红色。
• 很多比赛及荣誉如奥林匹克运动会及诺贝尔奖,会颁发一个金牌给得奖者。
• 汽车可以用金作为隔热用途。迈凯轮F1在其引擎间隔中使用金箔[13]。
• 金会受到钾的碱性溶液或钠的氰化物侵蚀及溶解,而金的氰化物是用于商业上把金电镀在其它卑金属上或是电铸(electroforming)的电解质。

历史 编辑本段回目录

早期的黄金描述

金在史前时期已经被认知及高度重视。它可能是人类最早使用的金属,其价值在于装饰及仪式。埃及象形文字早在前2600年已经有金的描述,米坦尼国王图什拉塔(Tushratta)称金在埃及比起污物更多。埃及及特别是努比亚拥有的资源令它们成为在大部分历史中成为主要的黄金产地。最早已知的地图是在前1320年的杜林纸草地图(Turin Papyrus Map),显示金矿在努比亚的分布及当地地质的标示。原始的采矿方法由斯特拉波描述得知,当中包括放火。大型金矿亦在红海对岸产生,现今为沙特阿拉伯。 

 前6世纪至前1世纪的黄金
在此期间,黄金开始被人们以货币的形式使用。最早已知使用金作货币的地方为吕底亚,在前700年吕底亚便以银和金作合金的形式制成钱币。在前6世纪或前5世纪期间的中国,一种称为郢爰的金币在楚国 流通。古希腊约在前550年便在中东及地中海地区开采黄金。在前323年,希腊人的采矿地点分布由直布罗陀远至小亚细亚和埃及。当时希腊的首饰主题以人或动物的外形为主,经典例子有当时的阿加曼农黄金面具(Mask of Agamemnon)与及其它戒指。

前1世纪至2世纪的黄金
开采黄金的技术在此时得到提升。古罗马人发展出一种利用水力采矿(hydraulic mining)来大型开采金的新方法,特别由前25年开始在西班牙及由150年在罗马尼亚开始使用。其中一个最大的金矿位于西班牙加利西亚的拉斯.梅杜拉斯(Las Médulas),在那处有七个长形高架渠令他们可以淘洗出大部分的冲积矿物。在外西凡尼亚 Roşia Montană 的金矿亦十分大,直到最近仍然有人使用露天采矿技术(opencast mining)采矿。金亦蕴藏在韦尔斯较小的金矿,例如Dolaucothi 的砂矿及硬岩矿。他们使用的各种采矿方法由老普林尼在1世纪末期完成的著作博物志(Naturalis Historia)中详细描述。在当时,黄金的主要用途在于制成首饰,而金币的使用比希腊亦更为普遍。首饰的主题主要由描绘神话变成较平凡的几何图案。

3世纪至12世纪的黄金
在拜占庭帝国的初期,纯金的首饰开始加入宝石的元素。其主题主要是歌颂教会及国王的权力。金匠在此时的技术达到一个高峰。但在欧洲中世纪的早期,因为罗马人开始从北欧及西欧撤退的关系,罗马人制造首饰的精湛技术开始在邻近地区消失。在撒克逊人居住地方发现的金饰看出技术的下降,其主要原因是原料的供应主要来自拜占庭帝国,而因为罗马人撤出的关系令黄金变得十分罕有。期后伊斯兰势力扩大,拜占庭浮夸的黄金首饰大部分被用来建造清真寺及资助军事活动而开始消失。但在期后黄金首饰的技术及数量却出现一个复苏,当中的例子有法蒂玛王朝时期的黄金手镯。 

 12世纪至13世纪的黄金
在欧洲人开辟美洲期间,常有报告指美洲原住民大量展示出金的装饰品,特别是中美洲、秘鲁及哥伦比亚。事实上,在秘鲁地区前1200年的查文文化(Chavín culture)已经开始使用黄金作装饰。而纳斯卡(Nazca)人在500年之前发展出铸金的技术,他们利用黄金与铜制造成玫瑰金,令它的熔点下降方便铸造。而黄金技术在12世纪开始的奇姆文化(Chimu culture)达到高峰,具代表性的有用金制成的动身、雀鸟及植物,现在保存得最好的收藏品位于波哥大的波哥大黄金博物馆(Museo del Oro)。但在西班牙入侵后大部分的黄金被熔化并运回欧洲。 

14世纪至16世纪的黄金
非洲的马里帝国在旧世界以其拥有大量黄金而闻名。帝国统治者芒萨姆萨(Mansa Musa)(1312年–1337年)在旧世界因为他在1324年往麦加的大朝觐而著名。当他在1324年7月经过开罗时,常有报告指他有一队骆驼队(camel train)陪同,而那骆驼队有几千人,及接近一百只骆驼。由于他花费了过多金钱令整个北非经济需要一个世纪才能恢复,原因是他引起了快速的通胀。一个当时的阿拉伯历史学家指出:“埃及金价在他们来的那一年之前原本是十分高价的。1密斯卡尔(mithqal)的金不在25迪拉姆(dirhams)之下,而是常在此价值之上,但是在那时金价下跌了,金价便宜得在现今仍可反映出来。现在的1密斯卡尔不会超过22迪拉姆,甚至更少。此事态已经持续了12年直到现在,其原因是他们为埃及带来大量的金及在那里花费。”而在欧洲,因为正值文艺复兴时期的关系,王室及教会对于黄金的装饰有大量的需求,而刚刚由南美所掠夺的黄金提供了充足的供应,令金饰技术得到一个良好的发展。而杰出的金匠如本韦努托•切利尼(Benvenuto Cellini)、温佐•雅姆尼策尔(Wenzel Jamnitzer)令使用黄金的艺术得到发展,一些当时的艺术家如桑德罗•波提切利都曾经当过金匠。

19世纪的黄金
在19世纪期间,寻金热在有金矿发现的地方便会发生。美国最早主要淘金潮发生的地方在乔治亚州北部的一个称为达洛尼加(Dahlonega)小镇[22]。期后因为发现金矿而发生的淘金潮有加利福尼亚淘金潮、科罗拉多州的帕克峰淘金潮(Pike's Peak Gold Rush)、中奥塔哥淘金潮(Central Otago Gold Rush)、澳洲淘金潮(Australian gold rushes)、威特沃特斯兰德淘金潮(Witwatersrand Gold Rush)、黑山淘金潮(Black Hills Gold Rush)及克朗代克淘金潮(Klondike Gold Rush)。因为金矿的历史价值,很多历史上的金矿仍然以其它方式运作。 

 黄金开采的现况
在远古时期金可以从地质角度上较易取得,但自从1910年以来发现的矿藏的75%的已经被开采[23]。估计世界上所有已经冶炼的金可以形成一个边长20公尺的立方体,体积为8000立方公尺。

分布 编辑本段回目录

自然状态
金在自然中通常以其单质形式出现,即金属状态,但亦常与银形成合金。天然金通常会有8-10%的银,而银含量超过20%称为银金。当银含量上升时,对象的颜色会变得较白及较轻。 

 来源
当矿石含有天然金时,金会以粒状或微观粒子状态藏在岩石中,通常会与石英或如黄铁矿的硫化物 矿矿脉同时出现。以上情况称为脉状矿床(Lode)、或是岩脉金。天然金亦会以叶片、粒状或大型金块的形式出现,它们由岩石中侵蚀出来,最后形成冲积矿床的沙砾,称为砂矿,或是冲积金。冲积金一定会比脉状矿床的表面含有较丰富的金,因为在岩石中的金的邻近矿物氧化后,再经过风化作用、清洗后流入河流与溪流,在那里透过水作收集及结合再形成金块。

金矿石
金亦有时会以与其它元素,特别是碲形成化合物的形式出现。例子有针状蹄金矿(calaverite)、针碲金银矿(sylvanite)、叶碲矿(nagyagite)、碲金银矿(petzite)及白碲金银矿(krennerite)[24]。金亦有极少机会与水银以汞齐形成出现,另外亦会以一个低浓度在海水出现。

生产 编辑本段回目录

开采黄金的大小
有经济效益的提金(gold extraction)由大型容易开采矿藏中的矿石质素平均小于0.5 g/1000 kg(0.5 parts per million, ppm)便可以达成。在露天开采的金矿中,通常矿石的质素为1至5 g/1000 kg (1–5 ppm),, 地下硬岩开采(Hard rock mining)或是地下开采(Underground mining) 的矿石的质素通常至少有3 g/1000 kg (3 ppm)。由于金的质素要达到30 g/1000 kg (30 ppm)才可能被肉眼可以看得见金,所以金矿中的金是看不到的。

南非的产金业趋势
自从1880年代开始,南非便成为了世界黄金供应的一大部分来源,约有50%的已经生产的黄金由南非而来。1970年的生产占世界供应的79%,约有1,000吨。但在2007年只有272吨。以上明显的下降是因为开采的困难度增加、影响工业的经济因素的改变及安全监察的加强。在2007年中国生产了276吨取代了南非成为了世界最大的黄金生产者,为1905年来首次取代南非的地位[25]。 

南非金矿
位于南非的城市约翰内斯堡因为威特沃特斯兰德淘金潮而形成,而当时发现了有史以来世界上最大的金矿。金矿矿场位于自由邦及豪登省盆地的走向和倾角(strike and dip)均是十分广阔,成为世界最深的金矿,而当中Savuka及TauTona金矿是现今最深的金矿,有3,777公尺。在1899年至1901年大英帝国与阿非利卡人或波耳人的第二次波耳战争的其中一个起因便是采矿工人权利及南非黄金财富所有权之争。

其它主要生产者
其它主要的黄金生产者有美国、澳洲、中国、俄罗斯及秘鲁。在南达科他州及内华达州的金矿提供了美国三分之二的黄金用量。在南美有富争议性的帕斯瓜拉玛矿场(Pascua Lama)计划,其目的为开发位于智利和阿根廷边境的阿塔卡马沙漠高山的丰富资源地区。现在约有四分之一的世界黄金出口估计源自手工业或是小型采矿[26]。 

 工业精炼
在初期生产后,金接着通常会被沃尔威尔法(Wohlwill process)或是密勒法(Miller process)作工业精炼。其它试金(assaying)和净化(purifying) 小量黄金的方法包括加银分金法、金银分离法及灰吹法(cuppelation),或基于溶解金于王水中的精炼方法。

欺骗的手法
世界海洋含有大量的黄金,但以浓度极低的状态存在,可能其十亿分率只有0.1-0.2。有很多人自称能够合乎经济效益地从海水中取得黄金,但直到现在他们全部均是错误或有欺骗成分的。普雷斯科特•杰尼根(Prescott Jernegan)在美国1890年代进行一个海水化金的诈骗。在1900年代一个英国的骗子亦进行同样的骗局。

商业上的尝试
发明哈柏法的德国籍发明家弗里茨•哈伯试图商业地运作海水化金,希望以此帮助偿还德国在第一次世界大战的赔偿。但他不幸地把海水中金的浓度估计过高,可能因为其样本受到污染。他的努力只可以生产少量的金,而令德国政府的亏损比其商业价值高出很多。现今仍然未有商业上可能的海水化金的方案得到确认。黄金合成在经济上来说不可能,而在可见未来上亦不可预见。 

 黄金的供求
平均采金(gold mining)及提金的成本为每金衡制安士US$238,但它亦会因应开采模式及矿石质素而改变。在2001年,全球金矿生产出2,604吨,即那年全部黄金需求的67%。世界黄金协会(World Gold Council)估计在2005年全球黄金供应为3,859吨,而需求为3,754吨,有105吨的盈余。在2006年,估计所有曾经生产的黄金有158,000吨[29]。以现在的消耗量,黄金的供应估计可以维持45年。

价格 编辑本段回目录

黄金的高价是因为其数量极为稀少。在地球地壳中只有十亿分之三是金。 自从2001年伦敦金银市场协会(LBMA)以每金衡制安士的美金计的早上黄金现货定价(Gold Fix)

量度方法
与其它贵金属相似,金是以金衡制及克计算。当它与其它金属形成合金时则用克拉显示其金的含量,以24克拉为纯金以较少克拉的以比例计含金量则较少。而金条(gold bar)的纯度亦可以以0至1的小数表示,称为千分纯净度(millesimal fineness),例如0.995 便是十分纯净。 

定价方式
黄金的价格由公开市场(open market)控制,但伦敦一个在1919年九月开始称为黄金现货定价的体制提供黄金业一个每日的基准指标(benchmark)。而下午黄金现货定价则在1968年出现,目的为了当美国市场开市时作一个价格本位。

固定价格
历史上金用来支持货币,在称为金本位经济系统中,特定重量的金会被称为货币单位的一个名称。美国政府有一段长时间设定美元的价格为每金衡制安士$20.67($664.56/kg),但在1934年美元的价格重新估价为每金衡制安士$35.00($1125.27/kg)。在1961年,因为维持此价格变得很困难,有一些美国及欧洲银行同意操纵市场去防止货币因为黄金需求上升而带来进一步贬值。 

 私人与国际市场的分开处理
在1968年3月17日,经济因素令黄金互助基金(gold pool)的崩溃,取而代之的是两层的价格机制,黄金仍然用在国际户口以每金衡制安士$35.00($1.13/g)的旧价格处理,但私人市场的黄金价格却容许其自由浮动。以上两层的价格机制在1975年被废除,在那时黄金价格完全由自由市场控制。中央银行仍然持有历史性的黄金储备作为一种保值,虽然所占的比重越来越少。 

黄金储备
世界最大的黄金储备位于纽约的联邦储备银行,持有约3%的已开采黄金[31],而责任类似在诺克斯堡的美国金银储备(U.S. Bullion Depository)亦有相同持有量。 

价格记录
由1968年开始,黄金在开放市场的价格转变幅度很大,伦敦黄金现货定价由1980年1月21日$850/oz ($27,300/kg)的高位至1999年6月21日$252.90/oz ($8,131/kg)的低位[33]。1980年的高位只有到2008年1月3日的伦敦黄金现货上午定价才能达到一个$865.35/oz的新高位[34]。现在黄金最高位是在2008年3月17日的伦敦黄金现货上午定价,为$1023.50。

长期价格趋势
由2001年4月黄金美元价格已经是原本价格的三倍,引起了此长期的熊市(secular bear market),或称为商品大萧条(Great Commodities Depression)已经完结,而牛市已经回归的推测。在2008年3月,黄金价格上升至超过US$1000,但其实质对名目价值仍然低于1980年1月21日$850/oz的高位很多。以通胀计算的话,1980年的高位等于以2007年美元计的US$2400。在上一个世纪,主要经济危机如大萧条、第二次世界大战、第一次及第二次石油危机令原本已经有经过通胀调整的道指和黄金比值(Dow/Gold ratio)下降很多,大部分情况都会低于4很多。在此艰难的时间,投资者会透过投资贵金属特别是金和银等来保障其资产。从2001年起的长期趋势显示此情况现在再次出现。其主要原因在于欧洲[及美国货币供给的急速上升,即货币膨胀(monetary inflation)与美国的高双赤字(double deficit)。此严重的经济问题令2007年次级房屋信贷风暴、高通货膨胀和主要货币特别是美元对日用品大幅的折旧发生。

象征意义 编辑本段回目录

正反意义

在历史上金曾与伟大圣洁及极度邪恶两个极端联系起来。在《出埃及记》中,金牛犊是偶像崇拜及反叛神的标志。在共产主义的政治宣传中,黄金怀表及其黄金表链是阶级敌人、资产阶级和工业大亨的特点。另一方面,在创世记中,亚伯拉罕被描述为一个拥有很多金银财宝的人,而摩西被指示要用黄金覆盖约柜的施恩座。卓越的雄辩家(orator)如约翰一世便有"金口银舌"之称。 

 金在仪式中的象征
结婚戒指传统上会以黄金制造,原因是它的耐久性及不受时间过去所影响,令它不但是一个适合抵受每日磨损的物料,而且亦是一个代表关系的象征。在东方正教会,结婚的男女在婚礼时会以一个黄金王冠作装饰,为婚礼中的一个象征性仪式。金与特别的周年纪念有关,特别是50周年,如结婚纪念日称为金婚、而登基五十周年(golden jubilee)的英文亦与金有关联。中世纪的国王会以受膏及黄金王冠作其正式就任的标志,后者象征天堂永久闪耀的光,即作为一个基督徒的国王,其权威是受到神所启示的。 

 现代使用黄金的象征手法
人类的伟大成就亦会常以金作奖励,通常是以勋章及装饰品的形式。竞赛的胜利者或是奖项常以授与金牌的形式作奖励,例如奥林匹克运动会及诺贝尔奖;而很多奖像则会用金制成需要的形状,例如奥斯卡金像奖、金球奖、艾美奖、金棕榈奖及英国电影学院奖。信用卡公司把它们的产品透过用黄金有关的命名和颜色与财富联系起来,但因为希望互相胜过对方的关系,现在金的地位已经被铂甚至黑金卡(Centurion Card)取代。金的象征性价值在全球分别很大,甚至在相同地区中亦有不同。例如金在土耳其是十分普遍但在西西里岛则是一个十分珍贵的礼物。

毒性 编辑本段回目录

纯金在进食时是无毒性及非刺激性的[53],在有些时候金会以金叶的形状用作食物的装饰。它亦是金色杜松子酒(Goldschläger)、金箭肉桂蒸馏酒(Gold Strike)及格但斯克金箔酒的添加物。金在欧洲联盟已经被准许为一个食物添加物,其在国际食品法典标准(Codex Alimentarius)的E编码为175。

金的可溶性化合物,即金盐类(gold salts)例如在电镀中使用的氰化金钾对于肺脏及肝脏都有毒。现今为止只有很少因为氰化金钾而致命的个案。金的毒性可以透过使用如英国抗路易毒气药剂(British anti-Lewisite)的螯合剂作减轻。

化合物 编辑本段回目录

虽然金是一种贵重金属,它仍然会形成很多不同类型的化合物,其中金所呈氧化态大多在-1至+5之间,主要为一价金(Au(I)) 及三价金(Au(III))。一价金是最常见的氧化态,多为与较「软」的配体(如硫醚、硫醇负离子及叔膦)形成的配合物,通常呈直线形结构。其中一个例子便是二氰合金(I)离子(Au(CN)2−),是氰化法提金时溶液中金的主要存在形态。一价金不易与水形成配离子。二元卤化金如氯化金(I)(AuCl)为锯齿形的聚合物长链接构,金原子以直线形排列。大部分含金药物中的金也都为正一氧化态。

三价金也是一种常见的氧化态,例子有三氯化金(AuCl3)、三氧化二金(Au2O3)、氯金酸(HAuCl4,可由金溶于王水得到)等,为d8结构,呈平面正方形构型。

其它价态
金也可以呈二价、五价或负一价。二价金化合物通常含Au-Au键,呈反磁性,例如[Au(CH2)2P(C6H5)2]2Cl2。氙也可作配体,与金(II)形成[AuXe4](Sb2F11)2。Au(V)是已知金的最高氧化态,特征化合物为五氟化金(AuF5)Au(-I)的例子则包括众多金化物,如金化铯(为氯化铯型结构)、金化铷、金化钾及金化四甲基铵((CH3)4N+Au-)。

许多含金化合物的分子晶体有亲金相互作用,以R-Au…Au-R表示,也称金键,强度与氢键相当,键长在300pm左右[51]。该相互作用是分子间作用力的一个新类型,使不少晶体中存在「金链」、「金面」、双分子缔合(R-Au…Au-R)或大环分子内金键[52],并具有一些特殊性质,目前正在广泛研究之中。

混合价化合物
金也可以生成很多簇合物,其中的金多为分数氧化态,例如八面体型的{Au(P(C6H5)3)}62+,以及属于二元金──氧族元素化合物的AuS。它含等量的Au(I)和Au(III)。

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