黄金又称金,英文单词Gold,化学元素符号Au。在自然界,金一般以单质形态存在,肉眼看上去,纯金有着极好看的草黄色的金属光泽。
在自然界中见不到纯金,黄金的颜色取决于该金属块的厚度及其聚集体状态,而金属杂质(主要是铜、银等)赋予金以各种颜色和色调,从淡黄色到鲜黄红色。自然金有时会覆盖一层铁的氧化物薄膜,在这种情况下,金的颜色可能呈褐色、深褐色甚至是黑色。
在门捷列夫的化学元素周期表中,金的原子序数为79.也就是说,金的原子核周围有79个带负电荷的旋转电子,排在金前面的近邻元素是:锇、铱;铂,后面的则是:汞、铊、铅。金与钌、铑、钯、锇、铱、铂等金属都具有很好的化学稳定性,并且由于地质赋藏量有限,故被人们统称为贵金属,而黄金在众多贵金属中有着显赫的"贵族"地位,曾是财富和华贵的象征,被誉为"金属之王 "。
黄金具有如下基本特性:
(1)密度大。常温常压下,金的密度是 1932克立方厘米,也就是说,直径仅为46毫米的金球,其重量就有1千克。金的密度是水的近20倍,铁的 3倍多。当然,这里指的是化学上纯金的密度,在自然界中金的密度大约在15~19克立方厘米,百分百的"纯金"在某种程度上是不存在的。
(2)熔点、沸点高。俗话说"真金不怕火炼",就是指的这一特点,金的熔点为106443℃,沸点2808℃,与铜(Cu)相当。熔融金有较高的挥发性,随着温度的升高,其挥发性不断增强,但其化学性质并不会因此而改变,而铜在高温潮湿环境下却很容易被氧化。
(3)硬度低、很柔软。黄金是一种很柔软的金属,金的摩氏硬度(又名莫斯硬度,是19世纪初由德国矿物学家莫斯首先提出的一种表示矿物硬度的标准)25~3,与人的指甲硬度不相上下,也就是说,人用指甲就可在纯金上划出痕迹。这种柔软性使黄金非常易于加工成各种形状,然而这一特点又对装饰品的制造者带来麻烦,因为这很容易使装饰品蹭伤,使其失去光泽以至影响美观。所以在用黄金制作首饰时,一般都要添加铜和银,以提高其硬度。
(4)韧性、延展性好。黄金具有良好的延展性和可塑性,用一克纯金可拉成3000米以上的细丝,也可锻压成9平方米、厚度不足万分之一毫米的金箔。也正是这一特性,金箔的用途十分广泛,涉及佛教、古典园林、高级建筑、医药保健以及文化事业等各个领域。
(5)易磨损。黄金很容易磨损,可以加工成极细的粉末,很容易镀到其他金属和陶器及玻璃的表面上,在一定压力下很容易被熔焊和锻焊;正是因为这一特性,黄金常以分散状态广泛分布在自然界中,也在社会生活中得到广泛应用。
(6)良好的热、电导体。黄金是非常好的导体,但不是最好的导体,传导性能比铂、汞、铅、银四种金属略逊。
(7)稳定、耐腐。金的稳定性高,抗腐蚀能力极强,我们注意到,一些从远古墓葬中出土的黄金随葬品,虽历经数千年风雨,依然色彩艳丽如新。除非把金放入腐蚀性极强的"王水"中,金在其他酸碱溶液中很难溶解。
(8)易生成合金。许多金属能与金形成合金的原因,在于这些金属的原子半径与金的原子半径非常接近。把金与其他金属在一起熔化,可以形成金银合金、金铜合金、金铂合金、金钯合金等,不仅可降低其熔点,而且还能改变金本身的机械性能,明显提高金的硬度,首饰匠们广泛利用了这一特点。
(9)作为一种重金属,金也有较强的吸收x射线的特性,对红外线的反射能力接近100%。