Защо златото е жълт метал

Можете да чуете анализа в подкаста ни. Не забравяйте да се абонирате в удобната за вас платформа, за да не пропускате новите ни коментари.

Както всеки отделен химичен елемент, златото притежава уникални характеристики, които го превръщат в блестящ жълт метал. Благодарение на тях, то е и много трудно за фалшифициране. Златото има специфична плътност, която е 19,3 грама на кубичен сантиметър – свойство, което не притежава никой друг метал. То е открито от Архимед още в древността. Въпреки че едва ли великият математик е улучил точната му плътност, все пак с опитите си той доказва на владетеля на Сиракуза, че короната му не е изработена от чисто злато.

Вижте повече по темата: Какво са парите

В днешната статия ще разгледаме обаче други свойства на златото – причината за неговия блясък и жълт цвят. Те са тези, които правят златото визуално примамливо. Затова, в комбинация с трудното му добиване и фалшифициране, то се е превърнало в желан метал за изработването на бижута, а в последствие и на пари.

Вижте повече по темата: Златна монета от 1933 г. се продаде за рекордните 18,9 милиона долара

Нещо повече, то не променя статуса си на търсен продукт от зората на човешката история до наши дни. Човечеството се интересува от златото от хилядолетия и вълнението, което то предизвиква, изглежда, не стихва. Също интересно е, че сякаш колкото по-старо е златото, толкова по-търсено е то.

Танцът на електроните или защо металите блестят

При металите около положително зареденото ядро кръжат слабо свързани отрицателно заредени електрони. Заради тази си връзка, обикалящите в орбита около атомните ядра (съставени от положителните протони и заредените с нулев електрически заряд неутрони) такива, формират това, което в науката се нарича „море от електрони“. В него електроните не са пряко свързани с нито един отделен атом.

В наличност

1 грам абонаментно златно кюлче Tavex

Продаваме 124 лв. 113 113 124 124

Купуваме 113лв.

Сравнение Известие Добавете към количката

Атомите, съставящи къс метал, могат да се движат спрямо останалите атоми, без да се нарушава връзката между тях. Затова металът не се разрушава при движението им. Тази връзка не е молекулярна и повечето метали проявяват сходни характеристики. Сред тях са високата електропроводимост и ковкостта.

Вижте повече по темата: Австралия вещае спад на добива и ръст на търсенето на злато

Светлината е електромагнитна вълна. Когато тя се сблъска с повърхността на метал, нейното електромагнитно поле създава „ефект на вълната“ в морето от електрони. Те абсорбират енергията от вълната, която обикновено попада в спектъра на ултравиолетовата светлина, и започват да вибрират с честотата на вълната.

Заради електрическия заряд, влизащите в интеракция помежду си електрони създават електрическо поле. Но това не е единственият феномен, който се случва. Ако беше така, всеки път, когато светлина попаднеше върху метал и някой човек го докоснеше, щеше да изпитва лек токов удар.

Електроните всъщност създават втора светлинна вълна. Тя постига два ефекта. Първо, чрез нея общото електрическо поле на метал остава нула. Затова те не причиняват токов удар. Второ, ние виждаме тази вълна. Така се създава металическият блясък, който познаваме.

Защото златото блести по различен начин

Втората вълна, създадена от морето от електрони, всъщност представлява множество вълни с различни дължини от видимия спектър. Те не са равни пропорции, но, тъй като включват целия спектър, повечето метали имат сивкаво-бял отблясък.

Но блясъкът на златото е различен. За да разберем защо, трябва да се гмурнем малко по-дълбоко в законите на физиката.

Вижте повече по темата: Как Базел III може да доведе до нарастваща цена на златото

Периодичният номер на златото (Au) в Менделеевата таблица е 79 и в ядрото му има 79 протона и 118 неутрона, около които кръжат 79 електрона. Затова то е относително плътно и тежко. Но и електроните му трябва да работят много усилено, за да не се блъснат в ядрото, привлечени от електростатичното му поле.

Този феномен е описан от Санджукта Мондал за ScienceABC:

Според модела на атома на Нилс Борс, електроните се движат около ядрото в орбити. Те поддържат определено количество кинетична енергия, за да не бъдат привлечени към него. Представете си какво ще стане, ако завържете камък на връв и започнете да го въртите. Той ще поддържа конкретна дистанция от центъра, докато кръжи около него в орбита, но когато спрете въртенето, чрез спираловидно движение камъкът ще падне в него.

„Усилената работа“ означава, че те трябва да се движат много бързо. Всъщност електроните в златния атом кръжат в орбита около ядрото приблизително с половината от скоростта на светлината. Според Специалната теория на относителността (E = mc²) на Алберт Айнщайн (на снимката с Нилс Бор), колкото повече скоростта на една частица се доближава до тази на светлината, толкова по-тежка става тя. Затова масата на електроните на златото нараства приблизително с една пета.

Но тъй като вече са по-тежки, радиусът, по който те се движат около ядрото, се понижава. Във физиката това се нарича радиус на Бор. Заради неговото намаляване и в резултат на увеличаването на масата на електроните, златото блести по различен начин от другите метали.

Но ако единствената причина златото да е жълт метал е неговият периодичен номер, не би ли трябвало оловото, което има 82 протона в ядрото си и 82 електрона около него, да е още по-жълто?

Квантовата физика или защо златото е жълт метал

Тук на помощ идва квантовата физика, според която електроните имат природа на кванти и вълни и кръжат във вероятностен облак около атомното ядро. Това поведение се описва от атомната орбитала. В зависимост от това в кой слой се намират електроните, според орбиталата те имат различна форма. Най-силно привличане от позитивно заредените протони в атомното ядро изпитват сферичните s орбитали, намиращи се в най-отдалечения електронен слой.

Вижте повече по темата: Как добивът на злато прави България по-богата

Когато те изпитват по-силно привличане към атомното ядро, силата, с която електронните в другите слоеве се привличат към него, се понижава. Затова разстоянието между последния (този на s орбиталите) и предпоследния (този на d орбиталите) електронен слой се скъсява.

Да се върнем към описанието по-горе. Светлината попада върху златото и се абсорбира. Но тъй като разстоянието между орбиталите от различните слоеве е по-късо заради различните сили, с които те се привличат към ядрото, е необходима по-малко енергия, за да може тя да прескочи от d орбиталите към s орбиталите.

Точно това прави златото уникално в сравнение с повечето метали и поради тази причина то няма типичния сивкаво-бял отблясък. Заради по-малката енергия, което златото поглъща, тя вече не е в ултравиолетовия спектър, а в синьо-виолетовия спектър. Затова втората светлинна вълна, която златото излъчва и която ние виждаме, съдържа всички цветове във видимия спектър, с изключение на синьото и виолетовото.

Казано иначе, вълните, които ние виждаме, се намират в червено-зеления спектър. Както знаем от часовете по изобразително изкуство, комбинацията от червено и зелено ни дава жълто. Затова златото е жълт метал.

Не само жълт метал – как се получават други „видове“ злато

Понякога чуваме и за други видове злато, освен жълтия метал. Те се различават не само с цветовете, но и със състава си. Два от най-популярните са бялото злато и розовото злато, които се използват предимно за бижута, като са разпространени и у нас.

Различният оттенък на тези видове злато се дължи на техния състав. Бялото злато обикновено е сплав между 75% автентично злато и 25% други метали, като никел и цинк и по-рядко паладий, родий или сребро. То е създадено, за да имитира платината. Сплав от 75% чисто злато и 25% мед формира по-малко популярното червено злато. Но ако към меда се добави и сребро, вече говорим за розово злато. Колко розово е то зависи от съотношението на двата метала.

В следния списък ще откриете всички различни цветове злато:

• Бяло злато
• Розово злато
• Жълто злато
• Синьо злато
• Зелено злато
• Лилаво злато
• Черно злато
• Сиво злато

При тях трудно може да се говори за конкретна цена на златото, тъй като примесите обикновено са на различна стойност, всяка бижутерия слага своята надценка и продуктите се облагат с данък върху добавената стойност, за разлика от инвестиционното злато. Цветните злата обикновено са между 10 и 18 карата. Това е сред причините те да не се разглеждат като инвестиционно злато. Последното е законово определен инструмент, който трябва да има високо съдържание на чисто злато и е най-добрата форма за вложение в злато.

Вижте повече по темата: Какво е инвестиционно злато

Казвайки това, защо някои инвестиционни златни монети имат различен оттенък? Причината е, че някои от тях съдържат малка част други метали, за да станат по-издръжливи на износване, тъй като са използвани за разплащания в ежедневието. Сред тези метали  често са мед, бронз и сребро. Обикновено златните монети са с проба .900 т.е. 90% чисто злато, какъвто е случаят при франковите монети и австрийските дукати, или .917, както при британския суверен. Днес с тази чистота се произвеждат южноафриканският Крюгеррранд, суверенът и американският орел. Макар да не се използват в ежедневни разплащания, монетните дворове ги секат според историческите традиции на англоезичния свят, в който чистотата на монетите от 22 карата или проба .917 датира още от времето на Хенри VIII.