Zlato

Zlato (lat. aurum) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku Au a protónové číslo 79. Zlato je usľachtilý zltý, stály a veľmi kujný kov známy uz od staroveku. Je elektricky aj tepelne dobre vodivý. V prírode sa vyskytuje najmä v rýdzej forme. Vo svojich zlúčeninách sa vyskytuje s mocnosťou Au^{+3 a Au+1}.

Zlato je chemicky veľmi odolný kov. Z bezných anorganických zlúčenín reaguje iba s lúčavkou kráľovskou, v ktorej sa rozpúsťa za vzniku tetrachlorozlatitého katiónu [Au(Cl)₄]^-. V alkalickom prostredí sa zlato rozpúsťa v prítomnosti kyanidových iónov (za prítomnosti kyslíka), pričom vzniká komplexný kyanozlatnan [Au(CN)₂]^-.

Speciálny prípad predstavuje rozpúsťanie zlata v elementárnej ortuti. Uz stredovekí alchymisti vedeli, ze pri kontaktu zlata s ortuťou veľmi ľahko vzniká zvlástny roztok zlata v ortuti - amalgám. Amalgám pritom zostáva kvapalný aj pri pomerne vysokých obsahoch zlata. Zahriatím amalgámu na teplotu nad 300 °C sa ortuť jednoducho odparí a zostane rýdze zlato.

V roku 1997 objavili japonskí chemici zmes organických zlúčenín, ktorá údajne rozpúsťa zlato. Ide o zmes jódu, tetraetylamoniumjodidu a acetonitrilu, ktorá pri teplote varu (82 °C) tvorí nasýtený roztok. Znízením teploty roztoku pod 20 °C sa z roztoku vyzráza čistý kov.

Výskyt v prírode

Zlato je v zemskej kôre veľmi vzácnym prvkom. Aj v morskej vode je jeho koncentrácia veľmi nízka, napriek tomu vsak vďaka vysokej koncentrácii chloridových iónov nie celkom zanedbateľná. Vo vesmíre pripadá na jeden atóm zlata priblizne 300 miliárd atómov vodíku.

V horninách sa vďaka svojej inertnosti vyskytuje prakticky iba ako rýdzi kov. Kockový nerast vytvára pliesky a zrná uzavreté najčastejsie v kremennej výplni zíl. Krystály nie sú hojné, často mikroskopicky rozptýlené v sedom zilnatom kremeni.

Vyskytuje sa rýdze alebo v zliatine so striebrom (elektrum). Po rozrusení zíl sa dostáva do náplavov odkiaľ sa ryzuje. Najbohatsie svetové náleziská sú v juznej Afrike, na Urale, v Austrálii; okruhliaky zlata (nugety, az kilogramové) v Kanade a na Sibíri. V Česku sú zlatonosné zily v stredných Čechách (napr. Jílové, Roudný), v Jeseníkoch (Zlaté Hory) a v okolí Kasperských hôr, na Slovensku pri Kremnici, ale aj v západnej časti Malých Karpát.

V súčasnosti sú ryzovateľné loziská zlata uz prakticky vyčerpané. Ťazia sa preto loziská, kde je zlato veľmi jemne rozptýlené v hornine a kov sa z horniny získava hydrometalurgicky. Proces spočíva v jemnom namletí horniny, aby sa do kontaktu s roztokom mohla dostať väčsina prítomných mikroskopických zlatých zrniek. Namletá hornina sa potom lúhuje buď kyslým roztokom s vysokým obsahom chloridových iónov a oxidačným prostredím (napr. nasycovanie plynným chlórom alebo pridaním kyseliny dusičnej) alebo naopak roztokom alkalických kyanidov za prebublávania vzdusným kyslíkom. Z roztoku sa potom zlato získava redukciou, napr. prechodom elektrického prúdu - elektrochemicky, keď sa kovové zlato vylúči na zápornej elektróde - katóde. Redukciu je mozno previesť aj chemicky, pridaním vhodného redukčného činidla (hydrazin, kovový hliník a pod.).

Amalgamačný spôsob ťazby zlata z rúd sa pouzíval v minulosti pre ťazbu z náplavou, v ktorých sa zlato nachádzalo vo forme väčsích oddelených zrniek, ktoré sa vsak uz ťazko získavali ryzovaním. Pre tento účel bola zlatonosná hornina kontaktovaná s kovovou elementárnou ortuťou. Vzniknutý amalgám zlata bol po oddelení horniny zvyčajne jednoducho pyrolyzovaný a ortuť bola odparená do atmosféry. V súčasnosti sa tento postup takmer nepouzíva a ak áno, je zlato z amalgámu získavané setrnejsím spôsobom bez kontaminácie atmosféry parami ortuti.

Ekologické riziká ťazby zlata

Hydrometalurgický postup dobývania zlata z nízkoryzostných rúd predstavuje z ekologického hľadiska veľmi rizikový proces. Nasadenie kyanidových roztokov v tonových az stotonových mnozstvách predstavuje obrovské riziko v prípade, ze dôjde k havárii. Príkladom môze byť katastrofálne zamorenie Dunaja kyanidmi z rumunskej hydrometalurgickej prevádzky v 90. rokoch 20. storočia. Výsledkom bola prírodná katastrofa - stovky ton mŕtvych rýb a ďalsích zivočíchov a porusenie zivotnej rovnováhy rozsiahleho územia na desiatky rokov. K haváriam podobného druhu doslo niekoľkokrát aj v juhoamerickej Brazílii, keď bola zamorená rieka Amazon a to nielen kyanidmi, ale aj ortuťou, ktorá sa pouzíva pre tzv. amalgamačný spôsob ťazby. Nemozno zanedbať ani problémy s vhodným ulozením tisíctonových mnozstiev vylúhovanej horniny. Jej poľnohospodárske vyuzitie je v súčasnosti prakticky nemozné a tak tvorí iba odpad, ktorého sa ťazobná spoločnosť musí nejako zbaviť.

Vyuzitie

Zlato sa pouzíva najmä na výrobu sperkov a to vo forme zliatin so striebrom, meďou, zinkom, paládiom či niklom). Samotné rýdze zlato je prílis mäkké a sperky z neho zhotovené by sa nehodili pre praktické pouzitie. Prímesi paládia a niklu naviac sfarbujú vzniknutú zliatinu - vzniká tak v súčasnosti dosť moderné biele zlato. Obsah zlata v klenotníckych zliatinách alebo rýdzosť sa vyjadruje v karátoch.

Aj veľmi tenký zlatý film na povrchu najusľachtilejsieho kovu ho dokáze účinne ochrániť pred koróziou. Pozlacovanie kovových materiálov sa zvyčajne prevádza elektrolytickým vylučovaním zlata na príslusnom kove, ktorý je ponorený do zlatiaceho kúpeľa a je na neho privedené záporné napätie (pôsobí ako katóda). Okrem toho pozlacovanie zvysuje hodnotu pokovaného predmetu, ako príklad môzu slúziť rôzne sportové a prílezitostné medaily, pamätné mince, bizutéria a pod.

Na nekovové povrchy (drevo, kameň) sa zlato nanása mechanicky, pričom sa vyuzíva fakt, ze kovové zlato mozno rozvalcovať alebo vyklepať do mimoriadne tenkých fólií o hrúbke iba niekoľkých mikrometrov (z 1 g zlata mozno vyrobiť fóliu s plochou az 1 m²). V tomto prípade má zlatá fólia na povrchu pozlacovaného predmetu funkciu nielen ochrannú, ale aj estetickú - pozlátené sochy, časti stavieb.

Vzhľadom k svojej vynikajúcej elektrickej vodivosti a inertnosti voči vplyvom prostredia sa veľmi často pouzíva v mikroelektronike a počítačovom priemysle. Hlavným oborom vyuzitia je tu predovsetkým zaistenie dlhodobej a bezproblémovej vodivosti dôlezitých spojov v počítači (kontakty mikroprocesora a zbernice dát). Pre tieto účely sa príslusné kontaktné povrchy elektrolyticky pokrývajú tenkou zlatou vrstvou.

Zlato je uz dlhý čas súčasťou väčsiny dentálnych zliatin, teda materiálov slúziacich v zubnom lekárstve ako výplne zubov napadnutých zubným kazom alebo na konstrukciu mostíkov a iných aplikácií. Dôvodom je predovsetkým zdravotná nezávadnosť zlata, ktoré je natoľko chemicky inertné, ze ani po mnohoročnom pôsobení pomerne agresívneho prostredia v ústnej dutine, nepodlieha korózii. Čisté zlato je vsak prílis mäkké a preto sa aplikujú jeho zliatiny najmä s meďou, striebrom, paládiom, zinkom, cínom, antimónom, niekedy je súčasťou dentálnej zliatiny tiez indium, irídium, ródium alebo platina.

Zlato sa vyuzíva aj v sklárskom priemysle k farbeniu alebo pozlacovaniu skla. Na povrch skleneného predmetu sa najskôr stetcom nanása roztok komplexných zlúčenín zlata v organickej matrici. Po vyzíhaní sa organické rozpúsťadlo odparí a na povrchu skla zostane trvalá zlatá kresba. Pridaním malého mnozstva zlata do hmoty skloviny sa dosahuje sfarbenie skla rôznymi odtieňmi červenej farby.

Dlhý čas zlato ulozené v státnych bankách slúzilo ako zlatý standard, garantujúci hodnotu státom vydávaného obeziva (peňazí). Po druhej svetovej vojne význam zlata ako devízy postupne klesal a túto funkciu celkom prestalo plniť v roku 1971. Pri obchodovaní so zlatom pre bankové účely býva zvykom označovať jeho hmotnosť v trójskych unciach, čo je stará hmotnostná jednotka s hmotnosťou 31,103 g.