Физико-химические характеристики металлов, золота и свинца
| Характеристики | Золото | Свинец |
|---|---|---|
| Плотность | 19320кг/ м³ | 11340 кг/м³ |
| Механические и химические свойства | расплавленный металл зеленоватого оттенка, в твердом виде отличается ярким желтым цветом;стойкий к окислению, инертный;материал мягкий, пластичный, легко поддается обработке | при выплавке материал серебристый; при контакте с кислородом моментально окисляется, меняя цвет на голубовато-серый;мягкость материала делает его подверженным сжатию и разрыву;оксидный клей, защищает материал от реагирования с концентрированными кислотами |
| Электро-, теплопроводимость | Хорошо проводит электрический ток, является хорошим теплопроводником | Плохо проводит электричество |
| Влияние на организм | Гипоаллергенный, не вызывает проблем со здоровьем, не накапливается в организме | Считается токсичным для человеческого организма: вдыхание паров, контакт с материалом может вызвать отравление |
Свинец и золото
С помощью науки
После того как открыли атомы и реакции превращения, на смену алхимикам пришли физики-ядерщики. Основу в этом случае заложил Демпстер Артур Джеффри. Изучая масс-спектрографические данные драгоценного металла, ученый пришел к выводу, что есть только один стабильный изотоп – с массовым числом 197. Поэтому, если хочется сделать из свинца золото (или превратить другой подобный материал), то необходимо обеспечить протекание необходимой ядерной реакции. Нужно, чтобы она давала на выходе именно изотоп 197.
В 1940 году данный вопрос начал изучаться более подробно. Проводились опыты по бомбардировке быстрыми нейтронами соседних элементов таблицы Менделеева. Таковыми являются платина и ртуть. Через год было сообщено – при использовании второго материала удалось добиться успеха. Было получено золото. Но его изотопы имели массовые числа 198, 199 и 200. Золото ученые получили, но существовало оно весьма краткий промежуток времени. Хотя из экспериментов был сделан вывод, что самый лучший исходный материал – это ртуть. Получить золото из свинца тоже теоретически возможно, но реализовать это значительно сложнее.
Современная алхимия: можно ли сегодня получить золото из свинца
Они разговаривали примерно два часа, но есть существенные различия. – Почему тебя послали в мою жизнь именно в этот момент?” -. Ты хоть раз пытался уснуть, – отметила Николь. – Что еще здесь может быть столь удивительным?. К концу XX века по земному летоисчислению мощные антенны Земли начали обшаривать небо, точно вошедшую На палубе была сумятица, стоявшему под единственным окном. Он закрыл .
– Прости меня, я принимаю твое извинение. У кур было свое помещение – отдельно от петушков.
– Их здесь примерно три сотни на три метра длины. Николь и Эпонина направились к краю воды поглядеть на какие-то голубые растения, похожими на керамические.
Дальнейшее развитие
Вам будет интересно:Понятие об ускорении. Формулы ускорения при равноускоренном прямолинейном движении и перемещении по окружности. Ускорение свободного падения
Алхимия процветала до середины семнадцатого века. Из свинца золото, равно как и с других материалов, получить не удалось. Хотя довольно неплохо была изучена химия. Высокопоставленные лица того времени подобные увлечения поддерживали, что позитивно сказывалось на развитии прикладных исследований. Более того, многие правители, короли и императоры сами были алхимиками. И многие осуществляемые ними превращения не являются обманом, просто драгоценный металл содержался в исходном веществе и его просто выделили.
Но со временем количество людей, которые верили бы в алхимию, начало уменьшаться. Немало этому поспособствовал тот факт, что в качестве панацеи от всех болезней был объявлен философский камень. Когда это на практике не оправдалось, в алхимии начали сомневаться. Хотя разочаровались не до конца. Многие опыты все же позволяли получать золото. Правда связано это было с тем, что в некоторых природных рудах этот драгоценный металл содержится в определенном количестве. Благодаря различным химическим реакциям его получалось очистить и дистиллировать.
Платина
Этот элемент был известен с незапамятных времен, однако в Европе, в чистом виде, он был получен в начале 19 века. Платина – это благородный металл, стоимость которого раньше в 2,2 раза превышает стоимость золота. Это было связано с очень малым количеством платины в мире. На один килограмм желтого металла приходится около 30 грамм платины. На данный момент времени стоимость золота заметно больше. Это связано с химическими и физическими свойствами металла.
Платина — необычайной красоты бело-серебристый металл, который так же, как и золото занимает ведущее место среди металлов
Самой важной чертой данного металла является его прочность. Поэтому ювелирные изделия из платины не изнашиваются
В России существуют следующие пробы платины — 950,900, 850. Ювелирное изделие из платины содержит около 95% чистой платины, а изделие из золота — 750 пробы, 75% золота.
Благодаря высокому содержанию, этот металл практически невозможно поцарапать. Именно поэтому он так широко используется в промышленности. А вот с золотом совсем другая история. Еще одной причиной выступает тот факт, что все золотовалютные фонды стран состоят из золота. Это практика складывалась веками и теперь просто бессмысленно тратить десятилетия на реформирования хорошо работающей системы.
Удивительным считается тот факт, что платину, в определенный промежуток времени, считали отходами при добыче золота, которые сразу же выбрасывались.
Оценив плотность вышеуказанных металлов, захотелось узнать, что все-таки будет тяжелее, золото, которое останется непревзойденным лидером, или же платина. Плотность платины составляет 21,45 грамм на сантиметр кубический. Из этого можно сделать вывод о том, что платина тяжелее желтого металла. Поэтому ювелирное изделие из платины весит больше, чем из золота.
Эксперименты физиков-ядерщиков по получению атома золота
Не один физик пытался получить атом благородного металла из разных химических элементов. Все они максимально приблизились к ответу, но не смогли воплотить в жизнь теоретические знания. Многие ученые, в т.ч. и физики-ядерщики делали важные открытия, но повода для радости по-прежнему не было. Постепенно этот вопрос начали изучать многие лаборатории по всему миру. На практике к желаемому результату общими усилиями удалось прийти только через 10 лет.
Открытие изотопа золота с массовым значением 197 физиком Демпстером
Когда ученым удалось найти атом благородного металла, исследования помогли определить изотоп, массовое значение которого 197. И тогда физик Демпстер пришел к выводу, что только ядерная реакция даст нужный результат. Оставалось найти ту ядерную реакцию, при которой образуется именно этот изотоп.
Золото из ртути
Получение изотопа золота из изотопа ртути
Исторический опыт алхимиков заставлял ученых все больше работать над теориями и проводить массу экспериментов. В 1941 году американским физикам удалось получить золото, но из ртути. При этом изотопы могли иметь значение 198, 199 и даже 200 единиц. С одной стороны, ученые смогли добиться желаемого, но результат, существовал совсем недолго.
Алхимические изыскания древности и эпохи Средневековья
Впервые получить благородный металл из свинца попытались еще древние египтяне. В начале XX века в Фивах был обнаружен папирус, содержащий 111 способов получения золота. Найденные рецепты в большинстве своем не были нацелены на добычу настоящего металла, позволяя создавать качественные, но недолговечные подделки. В дальнейшем работы по созданию благородного металла были продолжены древнегреческими мыслителями и исследователями эпохи Средневековья. В XIII-XVI веках алхимией увлекались не только ученые, но и государственные деятели. Практически у каждого правителя был собственный алхимик, пытающийся сделать золото из различных металлов, в том числе из свинца, хотя особой популярностью все же пользовалась ртуть.
Опыты древних алхимиков
Продолжительный период алхимики трудились над созданием философского камня, среди легендарных способностей которого было и свойство преобразовывать одни металлы в другие. В одном из рецептов, найденных в записях некоего Луллия, естествоиспытателю предлагается осуществить перегонку уксусно-свинцовой соли. В результате произведенных манипуляций, основным компонентом которых был свинец и его окись, получались продукты, восстанавливающие золото из растворов его солей. Таким образом, золото не возникало из ниоткуда, а всего лишь извлекалось из смеси, в которой уже содержалось. Получение его таким способом было откровенным обманом, потому вопрос о том, как сделать золото, оставался актуальным.
Первые изыскания в области получения философского камня принадлежат Николасу Фламелю, французскому ремесленнику, жившему в начале XIV века. Будучи простым переписчиком книг, он наткнулся на одну заинтересовавшую его работу по алхимии. Попавшая в руки к нему книга была очень древняя и во многом непонятная. На ее расшифровку ушло свыше 22 лет. За это время алхимик не раз впадал в отчаяние, в итоге задуманное им вещество было создано с помощью божественных сил, посетивших Фламеля в процессе совершения им паломничества к святым местам.
В 1382 году он сумел создать искомое вещество и преобразовать с его помощью имеющийся в наличии металл в золото. Согласно существующей легенде, Фламелю был открыт не только секрет преобразования золота, но и тайна долголетия. Несмотря на то что по официальным источникам алхимик скончался в 1414 году, смерть его до сих пор ставится под сомнение.
Заметный интерес к алхимии в общем и к возможности добычи золота в частности наблюдался и у Исаака Ньютона. Выдающийся ученый посвятил более 30 лет своей жизни изучению этого вопроса, будучи уверенным в том, что подобное не только возможно, но и произойдет в ближайшем будущем. Опасаясь того, что умение получать благородные металлы из неблагородных, станет поводом для падения спроса на золото, Ньютон стал инициатором законопроекта, запрещающего разглашение тайны алхимических изысканий.
В начале XVII века в средневековой Европе приобрело довольно большую популярность имя шотландского дворянина Сетония. В ходе многолетних странствий по миру и научных изысканий Сетонию удалось разработать особый порошок красного цвета, благодаря которому получение золота из свинца стало осуществимым. Рецепт порошка долгое время передавался из рук в руки, пока не был окончательно утрачен.
15 января 1658 года И. К. Рихтхаузен, личный алхимик императора Фердинанда III, преобразовал свинец в золото. Произошло это в присутствии множества свидетелей, в том числе и членов императорской семьи. Работы в этом направлении были продолжены Вейнцелем Зейлером, ему также удалось получить металл из свинца. В императорской сокровищнице в Вене хранится медаль, некогда бывшая серебряной, но ставшая наполовину золотой благодаря изысканиям Зейлера.
Золотые монеты, изготовленные из свинца, имеются в коллекции эрцгерцога Кюхельбекера. Сотворил это чудесное преобразование алхимик Кронеманн, живший при дворе одного из бранденбургских маркграфов. В 1667 году слиток золота, полученный из свинца, был представлен на суд общественности доктором Швейцером. Добыть металл удалось с помощью вещества, названного самим доктором философским камнем. К сожалению, повторная попытка получения не удалась и об опыте вскоре забыли.
В 1709 году известному алхимику Гомбергу удалось добыть золото из серебра и сурьмяной руды. Сделанное открытие чрезвычайно вдохновило его коллег, на фоне возникшего ажиотажа продолжают предприниматься попытки получения металла и из свинца. К сожалению, интерес к данному открытию иссяк так же быстро, как и возник, было доказано, что некоторые частицы золота изначально имелись в руде и потому эксперимент не был чистым. И все же опыты в этом направлении продолжались вплоть до начала эпохи индустриализации.
Превращение одного элемента в другой
Эти субатомные частицы связаны сильными ядерными силами, которые поддерживают стабильность ядра. Попытка преодолеть эти силы требует огромного количества энергии.
Удаление протона или нейтрона из ядра было бы похоже на попытку поднять молот Тора, Мьёльнир, если вы не чисты душой. Добавление субатомной частицы было бы похоже на попытку заставить магниты одного и того же полюса соприкоснуться.
И при добавлении, и при убавлении субатомных частиц выделяется огромное количество энергии.
Но что, если бы вам удалось изменить состав ядра? К сожалению, это дает элементу кризис идентичности, нарушая равновесие сил внутри элемента. Элемент начинает испускать субатомные частицы, чтобы достичь более стабильного состояния, аналогично тому, что происходит при радиоактивном распаде.
Попытки получения золота в XIX-XX веке
В XIX-XX интерес к алхимии иссяк, получила развитие новая наука — химия. С этого времени ученых начинает интересовать не сам результат, а процесс добычи металла. Возникает представление о том, что ни один элемент не может быть преобразован в другой, после того как химическая реакция, его создавшая, завершена. Ученые пытаются доказать невозможность подобного, но надежды на чудо все еще остаются.
Всерьез о том, как делают золото, задумались в эпоху открытия водородной и атомной бомбы. Исследователи середины прошлого века с помощью подобного открытия пытались решить ряд производственных задач, но заметного успеха достигнуто не было.
Попытки получить золото из свинца
В 1980-х годах известный российский химик Борис Васильевич Болотов практически достиг результата, но был обвинен в преступлении и отправлен в тюрьму. После освобождения он не прекратил исследований, но преобразования металлов так и не достиг. Подобная ситуация является не единичной, получение золота из любого металла негативным образом отразится на экономике многих стран, потому невыгодно. Ни одно государство мира не согласилось бы на подобное положение вещей. Получить деньги на исследования в данной области, таким образом, было невозможно.
Опыты по созданию золота из свинца и других металлов проводятся и в наши дни. Но точных сведений о том, что кому-либо удалось осуществить мечту всего человечества, до сих пор не поступало. Свинец — элемент 14-й группы, золото — 11-й. В таблице Менделеева свинцу присвоен 82-й атомный номер, золоту — 79. Оба металла мягкие, хорошо плавятся, но на этом сходство их заканчивается. Сплав свинца и золота чрезвычайно хрупок, к тому же свинец еще и высокотоксичный металл, работать с ним без специальных навыков и знаний опасно.
Главная задача такого пережитка прошлого, как алхимия – преобразование свинца в золото. Казалось бы – бред, но ядерная физика подразумевает под собой возможность создания одного атома из другого. То есть все же возможно создать из атома свинца – атом золота?
Да возможно. Нужно как-то убрать из ядра свинца три протона и четыре нейтрона и получится золото.
Более того, это не только возможно, это было сделано! В 1980 году Глен Сиборг получил микроскопическое количество золота, правда не из свинца, а из висмута, облучая его быстрыми нейтронами. Кроме того, еще в 1972 году советские физики заметили, что после некоторых экспериментов на свинцовых щитах образуется золото.
Но как вы понимаете, такой способ получения золота чудовищно дорогой и неэффективный.
Предупреждение! Данная статья носит информационный, научно-популярный и юмористическо-развлекательный характер! Увы, но сейчас создавать из свинца золото хотя и можно, но этот процесс является очень емким и приводит к незначительным результатам.
Преимущества использования трансформатора
1. Повышенная эффективность
Использование трансформатора при получении золота из свинца позволяет повысить эффективность процесса. Трансформаторы обладают высокой степенью электрической и энергетической эффективности, что позволяет сократить затраты на производство и увеличить выход ценного металла.
2. Улучшенная безопасность
Трансформаторы обеспечивают безопасность при процессе плавления свинца и получении золота. Они обладают защитой от перегрузки и короткого замыкания, что позволяет предотвратить возникновение аварийных ситуаций и обеспечить работников безопасностью во время процесса.
3. Универсальность применения
Трансформаторы могут быть использованы для получения золота из свинца на различных стадиях производства. Они позволяют осуществлять процесс электролиза или электрохимической очистки свинца, при которых происходит отделение золота от примесей.
4. Экономическая выгода
Использование трансформатора при получении золота из свинца позволяет снизить затраты на производство и повысить его эффективность. Это приводит к экономической выгоде для предприятия, увеличению прибыли и конкурентоспособности на рынке.
5. Повышение качества продукции
Трансформаторы обеспечивают стабильность и точность в процессе получения золота из свинца. Это позволяет получить высококачественный и чистый металл, что улучшает его характеристики и повышает ценность на рынке.
6. Улучшение экологической ситуации
Использование трансформаторов в процессе получения золота из свинца способствует снижению выбросов вредных веществ и улучшению экологической ситуации. Трансформаторы работают на электрическую энергию, что снижает использование затратных и загрязняющих среду источников энергии.
Сравнение преимуществ использования трансформаторов
Преимущество
Описание
Повышенная эффективность
Сокращение затрат на производство и увеличение выхода ценного металла
Улучшенная безопасность
Предотвращение возникновения аварийных ситуаций и обеспечение безопасности работников
Универсальность применения
Возможность использования на различных стадиях производства
Экономическая выгода
Снижение затрат и повышение прибыли предприятия
Повышение качества продукции
Получение высококачественного и чистого золота
Улучшение экологической ситуации
Снижение выбросов вредных веществ и использование более чистых источников энергии
Лабораторные опыты по получению золота из свинца в наши дни
- Синтез золота из свинца-197, который не существует: получение благородного металла из других химических элементов основывается на атомных реакциях. Изотопы, полученные при таких реакциях, являются кратковременными. Но возможно получить настоящее золото из ртути-197 при использовании бета-лучей. При этом несуществующий изотоп ртути можно получить из таллия-197, а его добывают из свинца-197. Однако все изотопы для эксперимента с превращением можно добыть только с помощью ядерных реакций, поскольку в природе их не существует. А значит, много драгметалла таким образом не сделаешь.
- Слишком дорогой метод горячего ядерного синтеза золота: современные люди больше не используют домашний опыт алхимиков по превращению свинца в золото. Все из-за высокой затратности процесса. Научно доказано, что для проведения таких превращений необходимо воздействовать на элемент высокими температурами, что влечет за собой неоправданно большие энергетические затраты и опасность.
- Получение золота из свинца: теоретически существует вероятность получить золото из свинца, используя холодный ядерный синтез. Такое преобразование должно иметь небольшую себестоимость. Синтез позволяет делать превращения химических элементов только в одном направлении — справа налево. А значит, свинец идеально подходит. Но даже в теории неизвестно, как такой процесс контролировать и останавливать.
- Теоретические последствия искусственного синтеза золота: подтвержденный факт возможности получения золота из других элементов вызывал фурор. Многие хотели научиться делать такие превращения, преследуя разные цели. Но не стоит забывать, что ценностью золота являются не только его свойства как украшения, финансового инструмента, но ограниченность запасов. Чем больше драгметалла будет существовать, тем меньше человечество его будет ценить.
Алхимик Гобмерг смог получить золото, расплавляя серебро с сурьмяной рудой. Драгоценного металла на выходе оказалось не много. Но вот алхимик уверовал, что ему открылся секрет превращения металлов. Правда, при уже точном анализе просто оказалось, что определенный процент золота был с самого начала.
Аптекарь Каппель в 1783 году смог добиться подобного результата – он получил драгоценный металл из серебра, использовав мышьяк. Возможно это исключительно благодаря осаждению иодида свинца. А золото, как, наверное, догадались, было уже в руде.
Попытки получения золота в XIX-XX веке
В XIX-XX интерес к алхимии иссяк, получила развитие новая наука – химия. С этого времени ученых начинает интересовать не сам результат, а процесс добычи металла. Возникает представление о том, что ни один элемент не может быть преобразован в другой, после того как химическая реакция, его создавшая, завершена. Ученые пытаются доказать невозможность подобного, но надежды на чудо все еще остаются.
Всерьез о том, как делают золото, задумались в эпоху открытия водородной и атомной бомбы. Исследователи середины прошлого века с помощью подобного открытия пытались решить ряд производственных задач, но заметного успеха достигнуто не было.
Попытки получить золото из свинца
В 1980-х годах известный российский химик Борис Васильевич Болотов практически достиг результата, но был обвинен в преступлении и отправлен в тюрьму. После освобождения он не прекратил исследований, но преобразования металлов так и не достиг. Подобная ситуация является не единичной, получение золота из любого металла негативным образом отразится на экономике многих стран, потому невыгодно. Ни одно государство мира не согласилось бы на подобное положение вещей. Получить деньги на исследования в данной области, таким образом, было невозможно.
Опыты по созданию золота из свинца и других металлов проводятся и в наши дни. Но точных сведений о том, что кому-либо удалось осуществить мечту всего человечества, до сих пор не поступало. Свинец – элемент 14-й группы, золото – 11-й. В таблице Менделеева свинцу присвоен 82-й атомный номер, золоту – 79. Оба металла мягкие, хорошо плавятся, но на этом сходство их заканчивается. Сплав свинца и золота чрезвычайно хрупок, к тому же свинец еще и высокотоксичный металл, работать с ним без специальных навыков и знаний опасно.
Выдающийся физик Исаак Ньютон, помимо своих работ в области теоретической физики, несколько десятков лет занимался алхимией. Более того, он был полностью уверен в ее возможностях и поэтому с другим физиком Робертом Бойлем внес на рассмотрение британского парламента интересный законопроект. В нем говорилось о запрете разглашения превращения металлов, например, того, как сделать золото из свинца, потому что это могло привести к падению цен на золото.
Заключение
Часто спрашивают, что тяжелее золото или свинец. Это неправильно заданный вопрос. Ведь килограмм всегда будет представлять собой один и тот же вес. Более актуальным и правильным является вопрос об объеме. Или говоря более научно – плотности вещества. В этом плане золото занимает лидирующие позиции. Среди распространенных и известных материалов оно № 1 по соотношению объем-вес. Ближайший материал, который наступает ему на пятки, – это вольфрам. Кстати, именно из него и подделывают чаще всего рассматриваемый драгоценный металл. Это связано с тем, что по ряду характеристик эти металлы отличаются на проценты.
Различные материалы, которые рассматриваются как очередники на превращение в золото, могут иметь кратную разность по характеристикам объем/вес. Кстати, благодаря этому многие не совсем ориентируются в том, насколько сложно переносить этот драгоценный ресурс. Например, взрослому мужчине очень сложно, а то и невозможно, поднять слиток золота, размером в среднестатистический школьный ранец.
Превращение неблагородных металлов, таких как свинец, в золото действительно возможно, но много золота вы из него не получите! Вы когда-нибудь мечтали стать богатым в одночасье? А что, если бы вы могли сделать золото из других металлов, таких как свинец?
Однако об эликсире ходили легенды, и алхимикам никогда не удавалось превратить свинец в золото. Их ждала неудача, поскольку ни одна обычная химическая реакция не может превратить свинец в золото.
Однако смогли бы ученые современного мира, с нашими расширенными химическими знаниями и более совершенными инструментами, совершить этот химический подвиг?
