黄金的特征
黄金具有金黄色的金属光泽,高贵辉煌,赏心悦目,深受人们喜爱。但它不仅有美丽的外表,更重要的是因它有许多特性,而被人类广泛应用,身价倍增。
一、金的颜色及纯度
纯金为瑰丽的金黄色,但颜色随杂质的含量而改变,如金中加入银、铂时颜色变浅,加入铜时颜色变深。金破碎成粉末或碾成金箔时,其颜色可呈青紫色、红色、紫色,乃至深褐色和黑色。
金的纯度可用试金石鉴定,称为“条痕比色”。所谓“七青八黄、九紫、十赤”,意思是:条痕呈青黄色,金含量为70%呈黄色,金含量为80%;呈紫黄色,金含量为9%;呈赤黄色,则为纯金。
二、金有良好的延展性和柔韧性
通常1克纯金可拉长到320米,在现代加工条件下可拉长到3420米以上,其拉长极限强度为1195公斤/平方毫米,延伸率为68%~73%,横断面收缩率为90%~94%。由于具有良好的延展性和柔韧性,金可加工成厚度为023×10-8毫米的金箔,这样薄的金箔,在显微镜下观察其质地仍然致密。
金会因渗入杂质而变脆,如铅、砷、铂、镉、铋、碲都会使它变脆。以含铅最为明显,纯金中加人0.01%的铅,就会使金的良好延展性完全丧失。
三、金是热和电的良好导体
金是热和电的良好导体,它的传导性能仅次于铂、汞、铅和银。金粉在温度低于其熔点的条件下,必须加压才能使之熔接在一起。
金的结晶属等轴晶系。晶体的形状呈立方体或八面体。晶体经熔化后再凝结时,呈不规则的多角形,冷却得越慢,晶体就越大。金的导电率为银的76.7%,导热率为银的74%。
四、金的密度大
金的密度在不同的温度下略有差异。在20℃时是19.32克/立方厘米,18℃时为1931克/立方厘米;1063℃熔化时为173克/立方厘米,1063℃凝固状态时为18.2克立方厘米。直径46毫米的金球或边长3.73厘米的立方体金重约1千克。手中放小块黄金,感到沉甸甸的,就是因为金的密度大。
五、金的挥发性小
在熔点温度之上至1300℃之间熔炼时,金的挥发损失仅为0.01%~0.025%。但在煤气和CO气氛中其挥发性大大加大。熔炼时金的挥发损失是因为金的强吸气性而引起的。
六、金易被磨损
金很容易被磨损,变成极细的粉末。这也是黄金以分散状态广泛分布于自然界的原因。纯金首饰常年配戴会减轻分量而成为不可挽回的损失。因此,金首饰和金币一般都要添加银和铜,以提高硬度而且会使其色泽更加绚丽。
此外金银合金、金铜合金、金铂合金、金钯合金以及和其他金属形成的合金都不是化合物,而是固熔体。
许多金属能和金形成合金的原因是这些金属的原子半径与金的原子半径很接近。金的原子半径为0134纳米;铋的原子半径是0.146纳米;银的原子半径是0.144纳米;铂的原子半径是0.139纳米。
七、金有稳定的化学性质
在空气中,在有水分存在的情况下,金均不发生氧化,甚至在高温条件下,金也不与氢、氧、氮、硫、碳起化学反应。金虽然与银、铜属同类元素,但其化学稳定性很强,与铂族元素十分相近。金的电离势很高,因此硝酸(HNO3)、硫酸(H2S0)、盐酸(HCI)、硒酸(H2SeO4)、碱溶液(NaOH或KOH)、酒石酸、柠檬酸、醋酸、硫化氢、水和空气等试剂或气体不能与之相互作用。但某些单酸、混酸、卤素气体、盐溶液及有机酸等却有溶金性能。例如王水(盐酸和硝酸3:1的混合剂)、氯水、溴水、溴化氢(HBr)、碘化钾中的碘溶液(KI+I)、酒精碘溶液(C2HOH+L2)、盐酸中的氯化铁溶液(FeCl+HCI)、氰化物溶液(NaCN、KCN)、氯(温度高于420K)、硫代脲素(N2·CSNH2)、乙炔(CH,温度为753K)、硒酸和碲酸、硫酸的混合酸等均可与金相互作用。在特定条件下,某些酸、碱、熔化的各种盐类及卤素介质等才会对金产生腐蚀。