MỞ ĐẦU Từ xưa đến nay, vàng công nhận kim loại có vị trí cao độ quý Không vậy, vàng có tính chất vật lý hóa học tuyệt vời Vốn kim loại chuyên dùng để chế tạo đồ trang sức, đồ mỹ nghệ, ngày nay, vàng sử dụng với nhiều mục đích khác y học, điện tử, kiến trúc Ứng dụng vàng đời sống nhiều mà người chưa khám phá hết Nhằm tìm hiểu thêm củng cố lại kiến thức biết vàng, chọn đề tài: “Vàng - tính chất lý hóa đơn chất, hợp chất ứng dụng khoa học đời sống” để nghiên cứu 12 NỘI DUNG I ĐƠN CHẤT VÀNG Khái quát hiểu biết kim loại vàng lịch sử Vàng loài người tìm thấy thiên nhiên từ lâu Lịch sử vàng lịch sử văn minh nhân loại Những hạt vàng người tìm từ vài ngàn năm trước, từ lúc giờ, đạt vào hàng kim loại quý Vàng biết tới sử dụng nghệ nhân từ thời đồng đá Các đồ tạo tác vàng Balkan xuất từ thiên niên kỷ trước Công Nguyên, đồ vật tìm thấy Varna Necropolis Các đồ tạo tác vàng mũ vàng đĩa Nebra xuất Trung Âu từ thiên niên kỷ trước Công Nguyên Thời đồ đồng Vào khoảng 12000 năm Trước Công nguyên, người Ấn Độ biết đến vàng tự vị cổ Ấn Độ từ 6000 năm trước có ghi từ “vàng” Cách khoảng 3000 năm thấy xuất tiền vàng Ấn Độ Trung Quốc Ở Việt Nam đầu Công nguyên ông cha ta biết đến vàng Từ thời khởi thuỷ xa xưa, người phát có mặt vàng tự nhiên, người ta tìm đủ cách nhằm khai thác vàng Nhưng tổng số vàng khai thác từ đến khoảng 130 ngàn vàng, đủ làm khối đặc thể rắn tích 16m3 tức tương đương với kích thước nhà lớn Bởi vậy, vàng xếp vào hàng kim loại quý Vàng thiên nhiên Vàng tồn tự nhiên thành phần cấu tạo nên vỏ Trái Đất chiếm tỷ lệ 4,3 x 10 -7%, phân bố khắp nên Trái Đất, lòng đất nước biển Trên mặt đất, người ta bắt gặp vàng sa khoáng nhiều vàng quặng Vàng sa khoáng hình thành trình xâm thực tự nhiên mưa, gió, giông tố, lũ lụt gây xói mòn đất đá, lôi mảnh vàng vụn, vàng tấm, vàng cám bị “tích động” lâu đời lớp đất ngầm hay bãi cát, cồn cát ven sông, khe suối, lòng đất, lòng sông Trong nước biển chứa lượng vàng trung bình khoảng 0,05mg/m 3, trữ lượng vàng đại dương ước tính vào khoảng tỷ tấn, công nghệ khai thác vàng chưa cho phép khai thác lượng vàng giá thành cao Ngày nay, nước ta giới, người ta khai thác vàng chủ yếu từ mỏ dạng vàng gốc vàng sa khoáng Vàng sa khoáng nằm lớp trầm tích cát ngầm cát bồi, khai 12 thác thủ công, đãi cát lấy vàng Vàng gốc nằm rải rác mạch thạch anh gốc vàng thủy nhiệt, khai thác theo phương pháp: hỗn hóng hóa, xianua hóa tuyển nồi Mỏ vàng có quy mô khai thác, trữ lượng lớn mỏ Eezsteling Nam Phi – trữ lượng ước tính khoảng 3,3 triệu tấn, hàm lượng 5,7gr/tấn quặng Còn vàng khai thác độ sâu lớn giới mỏ vàng Gold Strike, nằm bang Neveda, miền Tây Hoa Kỳ Đó mạch vàng kỳ, chứa 900 vàng, nằm sâu 400m lòng đất Vàng tự nhiên thường tìm thấy telu khoáng vật calaverit, krennerit, nagyagit, petzit sylvanit, khoáng vật bitmutua maldonit (Au2Bi) antimonua aurostibit (AuSb2) Vàng phát sinh hợp kim với đồng, chì, thủy ngân: khoáng vật auricuprid (Cu3Au), novodneprit (AuPb3) weishanit ((Au, Ag)3Hg2) Theo nhà địa chất, trữ lượng vàng khai thác Trái Đất vào khoảng 40 ngàn Với công nghệ khai thác vàng tiên tiến, nhu cầu vàng đời sông kinh tế xã hội ngày tăng kích thích nơi Trái Đất đua tìm vàng, làm cho sản lượng vàng khai thác ngày tăng, năm sau thường cao năm trước Các nhà khoa học tính toán, với sản lượng khai thác vàng năm nay, vòng vài thập kỉ nữa, loài người khai thác hết số vàng nói Tính chất vật lý 3.1 Các đặc tính - Vàng kim loại có tên latin là: aurum (ký hiệu Au), có số thứ tự 79 bảng tuần hoàn Là kim loại chuyển tiếp, thuộc chu kì 6, nhóm IB Khối lượng nguyên tử chuẩn 196,966569(4) - Vàng kim loại có màu vàng thành khối, dạng bột vàng nguyên chất 100% có màu đen, hồng ngọc hay tía cắt nhuyễn Màu vàng rắn dung dịch keo từ vàng (có màu đậm, thường tía) tạo tần số plasmon nguyên tố nằm 12 - - - - 3.2 - 3.3 - khoảng thấy được, tạo ánh sáng vàng đỏ phản xạ ánh sáng xanh hấp thụ Ở nhiệt độ bình thường, vàng tồn thể rắn có khối lượng riêng d = 19,346 gr/cm3 nhiệt độ 20oC Nhiệt độ nóng chảy vàng 1064oC, nhiệt độ sôi ban đầu 2807 oC 2950oC Khi nóng chảy, vàng dễ dàng hoà tan với kim loại màu khác như: đồng (Cu), bạc (Ag), kẽm (Zn), nhôm (Al), thiếc (Sn), Niken (Ni) Từ trạng thái chảy lỏng đến điểm đông đặc hoàn toàn, thể tích vàng giảm nhiều Khi nguội tới điểm nóng đỏ, vàng có lẫn kim loại khác bề mặt xuất mầu lục sẫm Hợp kim vàng với đồng cho màu đỏ, hợp kim với sắt màu xanh lá, hợp kim với nhôm cho màu tía, với bạch kim cho màu trắng, bitmut tự nhiên với hợp kim bạc cho màu đen Vàng nguyên chất kim loại tương đối mềm Nó kim loại dễ uốn dát biết Thực tế, 1g vàng dập thành 1m², ounce thành 300 feet² Là kim loại mềm, vàng thường tạo hợp kim với kim loại khác để làm cho cứng thêm Sự có mặt kim loại khác lẫn vàng làm thay đổi đáng kể kết cấu tinh thể vàng làm cho trở thành hợp kim cứng rắn, đàn hồi giòn vỡ tuỳ theo tính chất hàm lượng kim loại có hợp chất Vàng có tính dẫn nhiệt điện tốt, không bị tác động không khí phần lớn hoá chất (chỉ có bạc đồng chất dẫn điện tốt hơn) Ở 18oC, số dẫn điện vàng 67,3% bạc, hệ số dẫn nhiệt 70% bạc Vàng chất có tính phản xạ tuyệt vời, phủ lên bề mặt vật thể lớp vàng mỏng phản xạ tới 90% phóng xạ có mật độ cao xạ nhiệt Cấu hình electron Ở trạng thái bản, cấu trúc electron hai lớp vàng 5d9 6s2 lớp 5d9 gần hoàn thiện nên việc chuyển electron phân lớp 6s2 sang phân lớp 5d thuận lợi mặt lượng Vì cấu hình electron nguyên tử vàng [Xe] 4f14 5d10 6s1 Số electron lớp: 2, 8, 18, 32, 18, Một vài thông số vật lý: Màu sắc: Ánh kim vàng Bán kính nguyên tử: 174 pm Độ âm điện: 2,54 (Thang Pauling) Năng lượng ion hóa: I1 = 9,22 eV I2 = 20,05 eV I3 = 30,5 eV Bán kính cộng hóa trị: empirical: 144 pm Bán kính liên kết cộng hóa trị: 136 ± pm Bán kính Van der waals: 166 pm Nhiệt độ nóng chảy: 1337,33oK (1064,18oC, 1947,52oF) 12 - 3.4 Nhiệt độ sôi: 3129oK (2856oC, 5173oF) Mật độ (gần nhiệt độ phòng): 19,30 g.cm-3(tại 0oC, 101,325 kPa) Mật độ thể lỏng: nhiệt độ nóng chảy: 17,31 g.cm-3 Nhiệt lượng nóng chảy: 12,55 kJ/mol Nhiệt lượng bay hơi: 324 kJ/mol Nhiệt dung: 25,418 J/mol.K Áp suất hơi: P (Pa) 10 100 1k 10 k 100 k T (K) 1646 1814 2021 2281 2620 3078 Cấu trúc tinh thể: Lập phương tâm mặt Độ giản nở nhiệt: 14,2 µm·m−1·K−1(at 25 °C) Độ dẫn điện: 318 W·m−1·K−1 Điện trở suất: 22,14 n Ω·m 20 °C Tính chất từ: nghịch từ Độ cứng theo thang Mohs: 2,5 Thế điện cực chuẩn: +1,498 V Đồng vị: Vàng có đồng vị: Đồng vị 195 Au 196 Au 197 Au 198 Au 199 Au Nguồn gốc Tổng hợp Tổng hợp Tự nhiên Tổng hợp Tổng hợp Chu kỳ bán rã 186,10 ngày 6,183 ngày 197 Au ổn định với 118 nơtron 2,69517 ngày 3,169 ngày Tính chất hóa học 4.1 Nhận xét chung - Cấu hình electron nguyên tử vàng [Xe] 4f 14 5d10 6s1 Tuy vàng có electron lớp tương tự kim loại kiềm, lớp thứ từ vào lại có 18 electron (s2p6d10) chắn electron s hiệu electron bền khí hiếm, kim loại kiềm Chính điều gây khác biệt tính chất vàng - Đồng thời, bán kính nguyên tử vàng bé kim loại kiềm chu kỳ, ion hóa cao hơn, lực electron cao nhiều so với kim loại kiềm lớn oxi (1,465 eV), lưu huỳnh (2,07 eV), photpho (0,77 eV) Vì vậy, kim loại kiềm hoạt động mặt hóa học Au kim loại hoạt động, ion kim loại Au dễ bị khử kim loại kiềm nhiều 12 - Các kim loại kiềm tạo nên hợp chất ion Au lại tạo nên hợp chất chủ yếu có liên kết cộng hóa trị Phân tử Au2 có độ bền lớn phân tử K2, Rb2, Cs2 có tạo liên kết bổ sung cặp electron d obitan p trống Au 4.2 Số oxi hóa - Mặc dù Au phân lớp d điền đầy đủ cấu trúc chưa phải hoàn toàn bền vững nguyên tử bị kích thích thành trạng thái 5d9 6s1 6p1 Như vậy, electron hóa trị vàng không electron s mà electron d nên chúng có mức oxi hóa +1, +2, +3 - Tuy nhiên, số oxi hóa đặc trưng Au hợp chất chúng số oxi hóa +3 Vì đây, electron độc thân cấu hình 5d 6s1 6p1 tham gia hình thành liên kết - Sơ đồ oxi hóa – khử: - - - cho thấy trạng thái kim loại bền Au, tất trạng thái oxi hóa không bền mặt nhiệt động, dễ chuyển số oxi hóa (0) Số oxi hóa làm bền tạo phức hay tạo hợp chất tan Khả tạo nên phức chất tính chất đặc trưng vàng kim loại nhóm IB Những hợp chất Au với số oxi hóa cao có màu cation có obitan d không điền đủ electron Những hợp chất vàng độc 4.3 Tính chất hóa học Vàng kim loại không tan đơn chất axit, không bị oxi hoá môi trường tự nhiên, không bị tác động muối kiềm Vàng có tính khử yếu (EoAu3+/Au = +1,50V) nên không bị oxi hóa không khí dù nhiệt độ cao không bị hòa tan axit, kể HNO3, vàng tan axit selenic, muối cyanua kim loại kiềm nước cường toan Nước cường toan hỗn hợp axít HCl (axit clohidric) axit HNO (axit nitric) với tỷ lệ: phần HNO3 + phần HCl, đun nóng: Au + 4HCl + HNO3  H[AuCl4] + 2H2O + NO Vàng tan chậm dung dịch natri cyanua (NaCN) có tác động oxi già (H2O2) tan mạnh hơn: 2Au + 4NaCN + H2O2  2Na[Au(CN)2] + 2NaOH 12 - Vàng xảy phản ứng với halogen điều kiện thích hợp: Au tác dụng với flo nhiệt độ cao (460oC) cho sản phẩm AuF3 Au tan dễ dung dịch nước clo không tác dụng trực tiếp với brom iot - Các hợp chất vàng như: AuCl 3, Na[Au(CN)2] chất oxi hoá mạnh nên dễ dàng dùng chất khử SnCl (muối clorua thiếc), FeSO3 (sunfit sắt), Na2SO3 (natrisunfit), Al (nhôm), Zn (kẽm), than hoạt tính, hidroquinon, hidroperoxit môi trường kiềm, v.v để giải phóng vàng khỏi hợp chất chúng nhằm thu lại vàng nguyên chất - Vàng tan thuỷ ngân lỏng tạo thành hỗn hống vàng + thuỷ ngân Khi hàm lượng vàng hỗn hống đạt 15% Au hỗn hống trở nên đông rắn Lợi dụng tính chất hóa học vàng tan thủy ngân, người ta nghiền nhỏ quặng hòa vào thủy ngân để tách vàng khỏi tạp chất Chỉ có vàng bị hòa tan tạp chất khác lắng lại đáy bình Sau người ta tách thủy ngân thu vàng nguyên chất - Vàng dễ tạo thành hợp kim với nhiều nguyên tố: bạc, đồng, cadimi, asen, bitmut, bạch kim, telua, chì Vàng dễ hoà tan nhôm kim loại có nhiệt độ cao Vàng nung nóng nhiệt độ 600°C tiếp xúc với nhôm (Al) nhôm bị tan biến vàng trở thành hợp kim giòn vỡ ánh kim màu tím Điều chế - Phương pháp tuyển trọng lực: dựa tỉ khối đất, cát bé so với Au, người ta dùng nước rửa trôi máng nghiêng để đãi vàng, làm nhiều lần ta thu vàng thô - Phương pháp hỗn hóng hóa: Cho quặng hay tinh quặng thu sau đãi nước qua máng đặt dốc rung, đáy máng có đồng mặt bôi thủy ngân, vàng tan vào thủy ngân tạo thành hỗn hóng vàng – thủy ngân nằm lại máng Đun nóng hỗn hống vàng – thủy ngân thiết bị riêng để chưng cất thủy ngân thu vàng Phương pháp cho phép tách hạt vàng có kích thước tương đối lớn quặng - Phương pháp xianua: phương pháp tốt nhất, phổ biến để tách vàng khỏi quặng: • Hòa tan Au có bột quặng dung dịch NaCN loãng (0,03 – 0,2%), đồng thời cho không khí lội qua, Au chuyển vào phức chất: 4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O  4Na[Au(CN)2] + 4NaOH • Dùng bụi kẽm để kết tủa vàng, Au tách ra: 2Na[Au(CN)2] + Zn  Na2[Zn(CN)4] + 2Au 12 - Hằng năm giới sản xuất 1000 vàng Để đánh giá hàm lượng Au vàng người ta dùng đơn vị cara, cara xác định 1/24 khối lượng toàn phần vàng Như vàng 24 cara vàng tinh khiết chứa 100% Au, vàng 18 cara vàng chứa 75% Au… Chú ý đơn vị khối lượng kim cương gọi cara, cara 0,2 g II - - - - HỢP CHẤT CỦA VÀNG Đến nay, nhà khoa học tìm thấy nghiên cứu nhiều hợp chất vàng Nhưng nhiều số chúng hợp chất vàng có số oxi hóa +1 +3 Trong đó, nhiều bền hợp chất Au3+ Dưới hợp chất phổ biến nghiên cứu, ứng dụng nhiều vàng: Vàng oxit 1 Vàng (I) oxit Vàng (I) oxit có công thức phân tử Au 2O, khối lượng nguyên tử 409,93 Là chất bền nhiệt, có màu tím xám; nghiên cứu tạo cho AuCl tác dụng với NaOH KOH Số oxi hóa +1 đặc trưng vàng Au 2O bị phân hủy thành Au Au2O3 nhiệt độ khoảng 200oC 1.2 Vàng (III) oxit Vàng (III) oxit hay gọi vàng trioxit vàng sesquioxit oxit ổn định vàng với công thức hoá học Au 2O3 (khối lượng phân tử 441,93) Nó chất rắn màu nâu đỏ, có tỷ trọng 11,34 g/cm3 20°C Không bị hoàn tan nước, điểm nóng chảy khoảng 160 oC Vàng (III) oxit hoàn tan axit clohidric axit nitric Vàng (III) oxit phân hủy 160oC: 2Au2O3 → Au + O2 Dạng ngậm nước có tính axit yếu hoàn tan kiềm đậm đặc tạo thành muối Vàng (III) oxit khan điều chế cách nung nóng vàng (III) oxit ngậm nước với axit pecloric peclora kim loại kiềm ống thạch anh kín nhiệt độ 250oC áp suất 30 MPa Vàng (III) hidroxit - Au(OH)3 chất bột màu nâu đỏ, không tan nước - Ở nhiệt độ thường, dần nước biến thành dạng meta AuOOH, đun nóng biến thành Au2O3 12 - Au(OH)3 Au2O3 chất lưỡng tính điển hình, tan dung dịch axit dung dịch kiền nóng tạo nên phức chất Au(OH)3 + 4HCl  H[AuCl4] + 3H2O Au(OH)3 + 4HNO3  H[Au(NO3)4] + 3H2O Au(OH)3 + NaOH  Na[Au(OH)4] Hay NaAuO2.2H2O - Điều chế vàng (III) hidroxit cách cho dung dịch Au 3+ tác dụng với kiềm Muối vàng 3.1 Vàng (I) Sunfua - Vàng (I) sulfua hợp chất vô với công thức hoá học Au 2S (khối lượng phân tử 426 g/mol) Nó hai loại hợp chất chứa lưu huỳnh vàng, chất Vàng (III) sulfua với công thức Au2S3 - Au2S chất độc hại, không tan nước - Nó điều chế bàng cách xử lí vàng clorua đixyanoaurat với hiđro sulfua: H2S + KAu(CN)2 → Au2S + KCN + HCN 3.2 Vàng (III) clorua - Vàng (III) clorua (AuCl3) chất dạng tinh thể màu đỏ ngọc Nó có cấu tạo dime trạng thái rắn trạng thái hơi: - Khi đun nóng 175oC, Au2Cl6 bớt clo biến thành AuCl Au2Cl6  2AuCl + 2Cl2 đến 290 C phân hủy thành nguyên tố Vàng (III) clorua tan nước, rượu ete Khi tan nước, bị thủy phân phần cho dung dịch màu da cam: AuCl3 + H2O  H[AuOHCl3] (axit hidroxotricloroauric) Vàng (III) clorua kết hợp với axit clohidric tạo thành axit tetracloroauric AuCl3 + HCl  H[AuCl4] Axit tạo nên hòa tan vàng nước cường thủy Khi cô đặc dung dịch, thu hidrat tinh thể hình kim màu vàng H[AuCl4].4H2O Vàng (III) clorua kim loại kiềm tạo nên phức chất M[AuCl 4] Những phức chất vàng (III) dễ tan nước dung môi hữu Những anion phức vàng (III) có cấu hình hình vuông giống với o - - - - 12 anion phức Ni(II), Pd(II) Pt(II) Đó cấu hình đặc trưng ion phức có cấu hình electron d Các liên kết trong chất có đặc trưng cộng hóa trị lẫn ion - Vàng (III) clorua có tính oxi hóa mạnh, dễ bị khử so với muối Ag (I) Ví dụ: 2AuCl3 + 3H2O2  2Au + 3O2 +6HCl AuCl3 + 3FeSO4  Au + Fe2(SO4)3 + FeCl3 AuCl3 + Na2S2O3  Na3[Au(S2O3)2] + Na2S4O6 + 3NaCl - Vàng (III) clorua hóa chất thông dụng vàng chất đầu để điều chế hợp chất khác vàng - Nó điều chế tác dụng vàng bột với khí clo 250 oC cách nung nóng H[AuCl4].4H2O 120oC 3.3 Các hợp chất khác: - Vàng sunfua (Au2S3): Màu đen, liên kết với sufua kim loại kiềm tạo thành: Thioaurat, muối sunfit kép vàng Natri NH 4Au(SO3) bán dạng dung dịch Được sử dụng để mạ điện - Natri Aurothiosunphat (Na3Au(S2O3)2) Aurothioglucose (AuSC6H11O5) Được sử dụng y học - Vàng Cyanua (AuCN): Dạng bột tinh thể màu vàng bị phân hủy đun nóng, sử dụng để điện phân mạ vàng dùng y học, cách xử lý với Amoniac KOH, Osminat Kali Natri osminat dạng tinh thể màu vàng III HỢP KIM CỦA VÀNG Vàng nguyên chất mềm riêng rẻ Do đó, để dễ dàng chế tác trang sức, đòi hỏi phải tạo độ cứng cho vàng việc bổ sung kim loại khác vào vàng tạo thành hợp kim vàng như: Đồng, bạc, niken, palađi kẽm… Vàng tây: - Là hợp kim đa nguyên tố kim loại màu mà thành phần vàng nguyên tố mang tính đặc trưng giá trị - Vận dụng tính biến cứng hợp chất kim loại màu (các kim loại màu dạng đơn chất thường mềm dẻo, pha trộn từ nguyên tố trở lên với trở thành hợp chất bền vững có độ cứng cao, chịu mài mòn đàn hồi tốt) Người ta pha nấu vàng nguyên chất với số kim loại màu khác như: đồng (Cu), bạc (Ag), Niken (Ni) với tỷ lệ thích hợp để tạo thành hỗn hợp kim loại có tính bền cao chịu va đập mà không biến dạng, chống mài mòn, không bị oxi hoá môi trường tự nhiên, 12 không bị tác động muối kiềm v.v dùng để chế tác sản phẩm mỹ nghệ kim hoàn có hoạ tiết cầu kỳ, có nạm ngọc, gắn kim cương đảm bảo cho sản phẩm có độ kết cấu tốt, độ sáng bóng cao không bị long, rơi đá, ngọc trình sử dụng - Căn vào hàm lượng vàng có vàng tây mà xác định chất lượng vàng tây (còn gọi phân định tuổi vàng), ví dụ: o Hợp chất có chứa 75% Au gọi vàng tây tuổi rưỡi  vàng 18k o Hợp chất có chứa 58,5% Au gọi vàng tây 5,85 tuổi  vàng 14k o Hợp chất có chứa 50% Au gọi vàng tây tuổi  vàng 12k - Để tạo vàng tây, trước nấu luyện vàng với kim loại khác, người ta pha trộn kim loại phụ cần thiết với để tạo hợp chất phụ gia gọi “hội” Mỗi quốc gia, phường thợ có công thức chế hội khác tỷ lệ kim loại phụ có Chất liệu hội khác đem pha nấu với vàng thu vàng tây có đặc tính khác màu sắc lý tính khác Bởi vàng tây Nga có màu sắc khác vàng tây Italia - Vàng có màu vàng đồng có màu đỏ, có hai kim loại nguyên chất có màu Tất kim loại khác có màu trắng hay màu xám Thêm đồng vào vàng làm cho màu vàng đỏ Thêm bạc, kẽm kim loại khác làm cho màu vàng nhạt Như vậy, hiểu rằng, hàm lượng vàng (tính cara) thấp hay cao lên, cho thêm nhiều hay hàm lượng kim loại khác vào vàng tạo thành hợp kim vàng Từ đây, suy luận rằng: Muốn cho vàng có màu thật vàng hàm lượng vàng hợp kim vàng phải cao Vàng trắng - Là hợp kim đa nguyên tố kim loại màu quí pha trộn với vàng nguyên chất nhằm làm cho màu vàng nguyên chất biến tạo thành hợp kim vàng có màu trắng bạch kim nhằm thay phần kim loại platin kỹ nghệ chế tác trang sức có gắn kim cương, ngọc quý để hạ giá thành sản phẩm mà đảm bảo tính chất kỹ thuật, mỹ thuật cần thiết 12 - Vàng trắng chế với chất lượng thông dụng hàm lượng 75% Au  vàng trắng 18k; 58,5% Au  vàng trắng 14k - Do vàng trắng hợp kim vàng nên dù hiển thị ánh kim màu vàng nhạt Vì khâu hoàn thiện cuối công nghệ chế tác trang sức vàng trắng, người ta phải xi, mạ lên bề mặt sản phẩm lớp hợp kim rođititan nhằm đạt màu sáng trắng có tác dụng bảo quản độ sáng bóng đồ vật Vẩy hàn - Vẩy hàn hợp kim vàng, thành phần vảy hàn vàng gần giống vàng người ta pha thêm lượng nhỏ chất trợ chảy như: kẽm (Zn), cađimi (Cd), nhằm làm cho nhiệt nóng chảy vảy hàn thấp nhiệt nóng chảy vàng tây để dùng vảy hàn làm chất kết dính hàn chắp chi tiết tạo nên sản phẩm Hợp kim phụ chế vảy hàn gọi “hiệp” IV - - - ỨNG DỤNG CỦA VÀNG Trao đổi tiền tệ Vàng sử dụng rộng rãi khắp giới phương tiện chuyển đổi tiền tệ, cách phát hành công nhận đồng xu vàng hay số lượng kim loại khác, hay thông qua công cụ tiền giấy quy đổi thành vàng cách lập vị vàng theo tổng giá trị tiền phát hành đại diện lượng vàng dự trữ Tuy nhiên, số lượng vàng giới hữu hạn việc sản xuất không gia tăng so với kinh tế giới Ngày nay, sản lượng khai thác vàng sụt giảm Với tăng trưởng mạnh kinh tế kỷ 20, gia tăng trao đổi quốc tế, dự trữ vàng giới thị trường trở thành nhánh nhỏ toàn thị trường tỷ lệ trao đổi tiền tệ cố định với vàng trở nên trì Ở đầu Thế chiến I quốc gia tham gia chiến tranh chuyển sang vị vàng nhỏ, gây lạm phát cho đồng tiền tệ để có tiền phục vụ chiến tranh Sau Thế chiến II, vàng bị thay 12 hệ thống tiền tệ chuyển đổi theo hệ thống Bretton Woods Bản vị vàng tính chuyển đổi trực tiếp đồng tiền sang vàng bị phủ giới huỷ bỏ, bị thay tiền giấy Thụy Sĩ quốc gia cuối gắn đồng tiền với vàng; vàng hỗ trợ 40% giá trị tiền Thụy Sĩ gia nhập Quỹ Tiền tệ Quốc tế năm 1999 Đầu tư - - - Trong kim loại quý, vàng kênh đầu tư phổ biến Các nhà đầu tư mua vàng để dự trữ địa an toàn trước biến động kinh tế, trị, xã hội khủng hoảng tiền định danh (fiat money) Thị trường vàng bị ảnh hưởng đầu hàng hóa khác, đặc biệt thông qua sử dụng hợp đồng tương lai (futures contract) hàm phiếu Lịch sử vị vàng, vai trò dự trữ vàng ngân hàng trung ương, tương quan thấp vàng với giá hàng hóa khác, giá liên quan đến tiền định danh khủng hoảng tài 2007-2010, cho thấy vàng có nhiều đặc điểm tiền Nhiều người sở hữu vàng giữ chúng hình thức thỏi nén hay công cụ chống lại lạm phát hay đợt khủng hoảng kinh tế Tuy nhiên, số nhà kinh tế không tin việc giữ vàng công cụ chống lạm phát hay giá tiền tệ Mã tiền tệ ISO 4217 vàng XAU Các thỏi vàng đại cho mục đích đầu tư hay cất trữ không yêu cầu tính chất khí tốt; chúng thường vàng nguyên chất 24k, dù American Gold Eagle Mỹ, gold sovereign Anh, Krugerrand Nam Phi tiếp tục đúc theo chất lượng 22k theo truyền thống Đồng xu Canadian Gold Maple Leaf phát hành đặc biệt có chứa lượng vàng nguyên chất cao so với thỏi vàng nào, mức 99,999% hay 0,99999, đồng xu Canadian Gold Maple Leaf phát hành phổ thông có độ nguyên chất 99,99% Nhiều đồng xu vàng nguyên chất 99,99% khác có thị trường Năm 2006, Sở đúc tiền Hoa Kỳ bắt đầu sản xuất đồng xu vàng American Buffalo với độ nguyên chất 99,99% Trang sức 12 - Từ xa xưa, vàng người ứng dụng để làm trang sức vẻ đẹp độ quý Trang sức vàng phổ biến gồm nhiều loại khác - Vì tính mềm vàng nguyên chất (24k), thường pha trộn với kim loại khác để sử dụng công nghiệp nữ trang, làm biến đổi độ cứng tính mềm, điểm nóng chảy, màu sắc đặc tính khác - Các hợp kim với độ cara thấp, thường 22k, 18k, 14k hay 10k, có chứa nhiều đồng, hay kim loại khác, hay bạc paladi hỗn hợp Đồng kim loại sở thường dùng nhất, khiến vàng có màu đỏ Vàng 18k chứa 25% đồng xuất đồ trang sức thời cổ đại đồ trang sức Nga có kiểu đúc đồng riêng biệt, dù đa số, tạo vàng hồng Hợp kim vàng-đồng 14k có màu sắc gần giống số hợp kim đồng, hai dùng để chế tạo biểu trưng cho cảnh sát ngành khác - Vàng xanh chế tạo hợp kim với sắt vàng tía làm hợp kim với nhôm, dù thực trừ trường hợp đồ trang sức đặc biệt Vàng xanh giòn khó chế tác ngành trang sức Các hợp kim vàng 18 14 carat pha trộn với bạc có màu xanh-vàng thường gọi vàng xanh - Các hợp kim vàng trắng làm với paladi hay niken Vàng trắng 18 carat chứa 17,3% niken, 5,5% kẽm 2,2% đồng có màu bạc Tuy nhiên, niken chất độc, độ giải phóng bị luật pháp quản lý châu Âu Các loại hợp kim vàng trắng khác thực với paladi, bạc kim loại trắng khác, hợp kim paladi đắt hợp kim dùng niken Các hợp kim vàng trắng có độ nguyên chất cao có khả chống ăn mòn bạc nguyên chất hay bạc sterling Hội tam điểm Nhật Mokume-gane lợi dụng tương phản màu sắc màu sắc hợp kim vàng dát mỏng để tạo hiệu ứng kiểu thớ gỗ Y học - Thời Trung Cổ, vàng thường xem chất có lợi cho sức khoẻ, với niềm tin thứ đẹp phải thứ tốt cho sức khoẻ Thậm 12 - chí số người theo chủ nghĩa bí truyền số hình thức y tế thay khác coi kim loại vàng có sức mạnh với sức khoẻ Một số loại muối vàng thực có tính chất chống viêm sử dụng y tế để điều trị chứng viêm khớp loại bệnh tương tự khác Tuy nhiên, muối đồng vị vàng có giá trị y tế, nguyên tố (kim loại) vàng trơ với hoá chất gặp thể Ở thời đại, tiêm vàng chứng minh giúp làm giảm sưng tấy, tổn hại xương, giảm đau khớp xương, tê cứng sưng thấp khớp lao Phương thức chữa bệnh đòi hỏi trình lâu dài - Ứng dụng y học sớm vàng Trung Quốc vào năm 2500 trước Công nguyên Các bác sĩ dùng vàng nguyên chất để chữa bệnh mụn nhọt, đậu mùa, viêm loét da, lấy thủy ngân khỏi da thịt - - - Các hợp kim vàng sử dụng việc phục hồi nha khoa, đặc biệt răng, thân cầu vĩnh viễn Tính dễ uốn hợp kim vàng tạo điều kiện thuận lợi cho việc tạo bề mặt kết nối có kết nói chung tốt loại khác làm sứ Việc sử dụng thân vàng với có số lượng nhiều cửa ưa chuộng số văn hoá lại không khuyến khích văn hoá khác Sự pha chế vàng keo (chất lỏng gồm phân tử nano vàng) nước có màu đỏ, thực với việc kiểm soát kích cỡ phân tử lên tới vài phần chục nghìn nanomét cách giảm vàng clorua với ion citrat hay ascorbat Vàng keo sử dụng nghiên cứu y khoa, sinh học khoa học vật liệu Kỹ thuật miễn dịch vàng (immunogold) khai thác khả phần tử vàng hấp thụ phân tử protein lên bên mặt chúng Các phần tử vàng keo bao phủ với kháng thể riêng biệt dùng để phát diện vị trí kháng nguyên bề mặt tế bào Trong phần siêu mỏng mô quan sát kính hiển vi electron, đoạn immunogold xuất với mật độ cực lớn bao quanh điểm vị trí kháng thể Vàng keo hình thức vàng sử dụng sơn vàng ngành gốm sứ trước nung Vàng, hay hợp kim vàng paladi, áp dụng làm lớp dẫn cho mẫu sinh học vật liệu phi dẫn khác nhựa dẻo tổng hợp thủy tinh để quan sát kính hiển vi electron quét Lớp phủ, thường tạo cách phun tia luồng plasma agon, có ba vai trò theo cách ứng dụng Tính dẫn điện cao vàng dẫn điện tích xuống đất, mật độ cao cung cấp lượng chặn cho electron chùm electron, giúp hạn chế chiều sâu chùm electron xâm nhập vào mẫu Điều cải 12 - thiện độ nét điểm địa hình bề mặt mẫu tăng độ phân giải không gian hình ảnh Vàng tạo hiệu suất cao electron thứ hai bị xạ chùm electron, electron lượng thấp thường dùng làm nguồn tín hiệu kính hiển vi quét electron Đồng vị vàng 198Au, (bán rã 2,7 ngày) dùng số phương pháp điều trị ung thư để điều trị số loại bệnh Thực phẩm đồ uống - Vàng sử dụng thực phẩm đồ uống, có số E 175 - Vàng lá, hay bụi dùng số thực phẩm cho người sành ăn, đáng ý đồ bánh kẹo đồ uống thành phần trang trí.Vàng giới quý tộc thời châu Âu Trung Cổ sử dụng thứ đồ trang trí cho thực phẩm đồ uống, dạng lá, hay bụi, để thể giàu có chủ nhà hay với niềm tin thứ có giá trị có lợi cho sức khoẻ người Lá vàng bạc dùng đồ bánh kẹo Nam Á barfi Goldwasser (nước vàng) đồ uống thảo mộc truyền thống sản xuất Gdańsk, Ba Lan, Schwabach, Đức, có chứa vàng Cũng có số loại cocktail đắt giá (~$1.000) có chứa vàng Tuy nhiên, vàng kim loại trơ với chất hoá học thể, không mang lại hương vị hiệu dinh dưỡng không làm thay đổi cho thể Trong công nghiệp Với tính chất vật lý tốt mình, vàng ứng dụng nhiều nghành sản xuất công nghiệp loại vật liệu quý giá, có hiệu sử dụng cao Hàn vàng dùng để gắn kết thành phần vàng trang sức hàn cứng nhiệt độ cao hay hàn vảy cứng Nếu tác phẩm nghệ thuật đòi hỏi dấu xác nhận tiêu chuẩn chất lượng, tuổi vàng hàn phải trùng khớp với tuổi vàng tác phẩm, công thức hợp kim hầu hết chế tạo theo tiêu chuẩn tuổi vàng công nghiệp để màu sắc phù hợp với vàng vàng vàng trắng Hàn vàng thường thực ba khoảng nhiệt độ nóng chảy gọi Dễ, Trung bình Khó Bằng cách sử dụng vàng hàn khó có điểm nóng chảy cao, sau loại vàng hàn có điểm nóng chảy thấp dần, thợ vàng lắp ráp đồ vật phức tạp với nhiều điểm hàn tách biệt Vàng chế tạo thành sợi dùng thêu thùa - - - 12 - - - Vàng mềm uốn, có nghĩa chế tạo thành sợi dây mỏng dát thành mỏng gọi vàng Vàng tạo màu đỏ sâu dùng làm tác nhân màu sản xuất thủy tinh nam việt quất (hay thủy tinh rubi vàng) Trong nhiếp ảnh, chất liệu màu vàng dùng để chuyển đổi màu điểm trắng đen giấy ảnh thành màu xám xanh, hay để tăng ổn định chúng Được dùng in tông nâu đỏ, chất màu vàng tạo tông đỏ Kodak công bố công thức cho nhiều kiểu tông màu từ vàng, sử dụng vàng loại muối clorua Bởi vàng chất phản xạ tốt với xạ điện từ hồng ngoại ánh sáng nhìn thấy sóng radio, dùng làm lớp phủ bảo vệ cho nhiều vệ tinh nhân tạo, bảo vệ nhiệt hồng ngoại Nhiều phương tiện chuyên chở không gian lắp đặt phim polyester phủ vàng để phản xạ xạ hồng ngoại giúp cân nhiệt độ trung tâm Theo nguyên lý xạ, vàng, phận có màu tối phi thuyền không gian hấp thụ lượng nhiệt đáng kể Ngoài ra, thể phi hành gia bảo vệ vàng Mũ bảo hiểm phi hành gia có gắn lưỡi trai phủ lớp vàng mỏng để lọc tia mặt trời có hại Vàng dùng lớp phản xạ số đĩa CD công nghệ cao Ô tô sử dụng vàng để tản nhiệt McLaren sử dụng vàng khoang động model F1 Vàng sản xuất mỏng tới mức dường suốt Nó dùng số cửa sổ buồng lái máy bay để làm tan băng hay chống đóng băng cách cho dòng điện chạy qua Nhiệt tạo kháng trở vàng đủ để khiến băng hình thành Điện tử - - Mật độ electron tự vàng kim loại 5,90×10 22 cm−3 Vàng có tính dẫn điện cao, dùng làm dây dẫn điện số thiết bị tiêu thụ nhiều điện (bạc chí có độ dẫn điện thể tích cao hơn, vàng có ưu điểm chống ăn mòn) Ví dụ, dây dẫn điện vàng sử dụng số thực nghiệm nguyên tử thuộc dự án Manhattan, dây dẫn bạc dòng lớn sử dụng nam châm tách đồng vị calutron dự án Dù vàng bị clo tự công, tính dẫn điện tốt khả chống oxi hoá ăn mòn nói chung môi trường khác (gồm khả kháng axit không clo) khiến sử dụng rộng rãi công nghiệp điện tử, lớp phủ vàng mỏng đảm 12 - - - bảo kết nối điện dạng, đảm bảo độ kết nối tốt Ví dụ, vàng dùng làm thiết bị nối dây dẫn điện đắt đỏ, audio, video cáp USB Lợi ích việc sử dụng vàng làm kim loại kết nối so với kim loại khác thiếc bị tranh luận dội Các kết nối vàng thường bị chuyên gia nghe nhìn trích không cần thiết với hầu hết khách hàng bị coi đơn giản trò marketing Tuy nhiên, việc sử dụng vàng thiết bị điện tử kiểu trượt khác môi trường ẩm ướt ăn mòn, cho tiếp xúc với chi phí hư hỏng lớn (một số máy tính, thiết bị thông tin, tàu vũ trụ, động máy bay phản lực) phổ biến Bên cạnh tiếp xúc điện kiểu trượt, vàng dùng tiếp xúc điện có khả chống ăn mòn, độ dẫn điện, mềm không độc Các công tắc kiểu bấm nói chung dễ bị ăn mòn công tắc trượt Các dây dẫn vàng mỏng dùng để kết nối thiết bị bán dẫn với gói thiết bị chúng qua trình gọi kết nối dây Hóa học Vàng bị công hoà tan dung dịch kiềm hay natri xyanua, xyanua vàng chất điện phân dùng kỹ thuật mạ điện vàng lên kim loại sở kết tủa điện Các dung dịch vàng clorua (axit cloroauric) dùng để chế tạo vàng keo cách khử với ion citrat hay ascorbat Vàng clorua vàng oxit dùng để chế tạo thuỷ tinh màu đỏ hay thuỷ tinh nam việt quất, mà giống huyền phù vàng keo, có chứa hạt vàng nano hình cầu với kích cỡ đồng Kiến trúc - Vàng kim loại vô linh hoạt Nó đập thành vàng siêu mỏng vài phần triệu inch Những vàng này, gọi vàng, trang trí nhiều tòa nhà toàn giới, điển nhà thờ lớn thánh Michael Kiev, Ukraine 12 - Có nhiều kiến trúc sư sử dụng vàng để tôn lên vẻ đẹp giá trị cho công trình Hiện giới có nhiều dinh thự, công trình nghệ thuật lớn dát toàn vàng phần vàng Chưa kể kiến trúc xưa chùa chiền, cung điện thường kiến trúc sư ưu chọn vàng vừa để tạo nên vẻ đẹp tráng lệ vừa có công dụng bảo vệ cho tác phẩm Tòa tháp vàng Sripuram Ấn Độ số công trình làm vàng lớn giới Khu tâm linh tạo 1,5 vàng, giúp tòa nhà tồn lâu bền theo thời gian 12 KẾT LUẬN Vàng kim loại chuyển tiếp thuộc chu kỳ 6, nhóm IB Là kim loại hoạt động mặt hóa học có nhiều tính chất đặc biệt vật lý Lợi dụng điều đó, vàng ứng dụng nhiều trong khoa học lẫn đời sống Vàng có nhiều số oxi hóa hợp chất vàng chủ yếu có số oxi hóa +1 +3 So với kim loại khác số hợp chất vàng hàm lượng thấp Nhưng hợp chất vàng, đặc biệt hợp chất hữu có công dụng quan trọng Người ta khai thác vàng từ lòng đất Từ lâu người biết khai thác vàng có nhiều phương pháp để tinh chế vàng Càng ngày, người có nhiều cách để dễ dàng tìm chế biến vàng Tuy nhiên, vàng kim loại quý trữ lượng nên có khả vàng khai thác cạn kiệt tương lai Ứng dụng vàng có nhiều ứng dụng, y tế, hóa học, trang sức, kiến trúc, điện tử, công nghiệp đặc biệt có ý nghĩa lớn việc dùng để trao đổi, cất trữ tiền tệ 12 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hóa học vô - T3 – Hoàng Nhâm Hóa học vô – Tập hai – Các kim loại điển hình – PGS Nguyễn Đức Vận Các nguyên tố nhóm IB – d3.violet.vn Vàng hợp chất vàng – vi.wikipedia.org Những ứng dụng độc đáo vàng sống - internet 12 [...]... lượng của vàng (tính bằng cara) sẽ thấp đi hay cao lên, khi chúng ta cho thêm nhiều hay ít hàm lượng của các kim loại khác vào vàng tạo thành hợp kim vàng Từ đây, chúng ta có thể suy luận rằng: Muốn cho vàng có màu thật sự của vàng thì hàm lượng vàng trong hợp kim vàng phải cao 2 Vàng trắng - Là hợp kim đa nguyên tố các kim loại màu quí hiếm pha trộn với vàng nguyên chất nhằm làm cho màu cơ bản của vàng. .. pha nấu với vàng sẽ thu được vàng tây có đặc tính khác nhau về màu sắc và các cơ lý tính khác Bởi vậy vàng tây của Nga có màu sắc khác vàng tây của Italia - Vàng thì có màu vàng và đồng thì có màu đỏ, chỉ có hai kim loại nguyên chất này có màu Tất cả các kim loại khác có màu trắng hay màu xám Thêm đồng vào vàng làm cho màu của vàng đỏ hơn Thêm bạc, kẽm và các kim loại khác làm cho màu của vàng nhạt đi... của vàng chủ yếu có số oxi hóa +1 và +3 So với các kim loại khác thì số hợp chất của vàng khá ít và hàm lượng thấp Nhưng hợp chất của vàng, đặc biệt là hợp chất hữu cơ có những công dụng rất quan trọng Người ta khai thác vàng từ trong lòng đất Từ rất lâu con người đã biết khai thác vàng và có nhiều phương pháp để tinh chế vàng Càng ngày, con người càng có nhiều cách để dễ dàng tìm và chế biến vàng. .. Các loại hợp kim vàng trắng khác cũng có thể thực hiện với paladi, bạc và các kim loại trắng khác, nhưng các hợp kim paladi đắt hơn các hợp kim dùng niken Các hợp kim vàng trắng có độ nguyên chất cao có khả năng chống ăn mòn hơn cả bạc nguyên chất hay bạc sterling Hội tam điểm Nhật Mokume-gane đã lợi dụng sự tương phản màu sắc giữa màu sắc các hợp kim vàng khi dát mỏng để tạo ra các hiệu ứng kiểu thớ... biệt Vàng xanh giòn hơn và vì thế khó chế tác hơn trong ngành trang sức Các hợp kim vàng 18 và 14 carat chỉ pha trộn với bạc có màu xanh -vàng nhất và thường được gọi là vàng xanh - Các hợp kim vàng trắng có thể được làm với paladi hay niken Vàng trắng 18 carat chứa 17,3% niken, 5,5% kẽm và 2,2% đồng có màu bạc Tuy nhiên, niken là chất độc, và độ giải phóng của nó bị luật pháp quản lý ở châu Âu Các loại. .. mất tạo thành một hợp kim của vàng có màu trắng bạch kim nhằm thay thế phần nào kim loại platin trong kỹ nghệ chế tác trang sức có gắn kim cương, ngọc quý để hạ giá thành sản phẩm mà vẫn đảm bảo các tính chất kỹ thuật, mỹ thuật cần thiết 12 - Vàng trắng được chế với chất lượng thông dụng ở hàm lượng 75% Au  vàng trắng 18k; 58,5% Au  vàng trắng 14k - Do vàng trắng là hợp kim của vàng nên dù sao vẫn... được quan sát bởi kính hiển vi electron, các đoạn immunogold xuất hiện với mật độ cực lớn bao quanh các điểm ở vị trí của kháng thể Vàng keo cũng là hình thức vàng được sử dụng như sơn vàng trong ngành gốm sứ trước khi nung Vàng, hay các hợp kim của vàng và paladi, được áp dụng làm lớp dẫn cho các mẫu sinh học và các vật liệu phi dẫn khác như nhựa dẻo tổng hợp và thủy tinh để được quan sát trong một... phẩm, và công thức hợp kim hầu hết được chế tạo theo tiêu chuẩn tuổi vàng công nghiệp để màu sắc phù hợp với vàng vàng và vàng trắng Hàn vàng thường được thực hiện ở ít nhất ba khoảng nhiệt độ nóng chảy được gọi là Dễ, Trung bình và Khó Bằng cách đầu tiên sử dụng vàng hàn khó có điểm nóng chảy cao, sau đó là các loại vàng hàn có điểm nóng chảy thấp dần, thợ vàng có thể lắp ráp các đồ vật phức tạp với... tuổi rưỡi  vàng 18k o Hợp chất có chứa 58,5% Au gọi là vàng tây 5,85 tuổi  vàng 14k o Hợp chất có chứa 50% Au gọi là vàng tây 5 tuổi  vàng 12k - Để tạo ra vàng tây, trước khi nấu luyện vàng với những kim loại khác, người ta pha trộn các kim loại phụ cần thiết với nhau để tạo ra một hợp chất phụ gia gọi là “hội” Mỗi quốc gia, mỗi phường thợ có một công thức chế hội khác nhau về tỷ lệ các kim loại phụ... nối các thiết bị bán dẫn với gói thiết bị của chúng qua một quá trình được gọi là kết nối dây Hóa học Vàng bị tấn công và hoà tan trong các dung dịch kiềm hay natri xyanua, và xyanua vàng là chất điện phân được dùng trong kỹ thuật mạ điện vàng lên các kim loại cơ sở và kết tủa điện Các dung dịch vàng clorua (axit cloroauric) được dùng để chế tạo vàng keo bằng cách khử với các ion citrat hay ascorbat Vàng ... thủy Khi cô đặc dung dịch, thu hidrat tinh thể hình kim màu vàng H[AuCl4].4H2O Vàng (III) clorua kim loại kiềm tạo nên phức chất M[AuCl 4] Những phức chất vàng (III) dễ tan nước dung môi hữu Những... meta AuOOH, đun nóng biến thành Au2O3 12 - Au(OH)3 Au2O3 chất lưỡng tính điển hình, tan dung dịch axit dung dịch kiền nóng tạo nên phức chất Au(OH)3 + 4HCl  H[AuCl4] + 3H2O Au(OH)3 + 4HNO3 ... tủa điện Các dung dịch vàng clorua (axit cloroauric) dùng để chế tạo vàng keo cách khử với ion citrat hay ascorbat Vàng clorua vàng oxit dùng để chế tạo thuỷ tinh màu đỏ hay thuỷ tinh nam việt