Gold

Edelmetall, chemisches Element
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GOLD ist auch die Abkürzung für "Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease" siehe GOLD (COPD)


Eigenschaften
Platin - Gold - Quecksilber
Ag
Au
Rg  
 
 
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Gold, Au, 79
Serie Übergangsmetalle
Gruppe, Periode, Block 11 (IB), 6, d
Aussehen metallisch gelb
Massenanteil an der Erdhülle 5 · 10-7 %
Atomar
Atomgewicht 196,96655
Atomradius (berechnet) 135 (174) pm
Kovalenter Radius 144 pm
van der Waals-Radius 166 pm
Elektronenkonfiguration [Xe]4f14 5d10 6s1
Elektronen pro Energieniveau 2, 8, 18, 32, 18, 1
Oxidationszustände (Oxide) 3, 1 (amphoter)
Elektronegativität 2,54 (Pauling-Skala)
Austrittsarbeit 4,3-5,1 eV
Normalpotential 1,498 V (Au3+ + 3e- → Au)
Kristallstruktur kubisch flächenzentriert
Physikalisch
Aggregatzustand fest
Modifikationen -
Dichte (Mohshärte) 19300 kg/m3 (2,5)
Magnetismus -
Schmelzpunkt 1337,33 K (1064,18 °C)
Siedepunkt 3129 K (2856 °C)
Molares Volumen 10,21 · 10-3 m3/mol
Verdampfungswärme 334,4 kJ/mol
Schmelzwärme 12,55 kJ/mol
Dampfdruck 0,000237 Pa bei 1337 K
Schallgeschwindigkeit 1740 m/s bei 293,15 K
Verschiedenes
Spezifische Wärmekapazität 128 J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit 45,2 · 106 S/m
Wärmeleitfähigkeit 317 W/(m · K)
1. Ionisierungsenergie 890,1 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 1980 kJ/mol
R- und S-Sätze S1
Isotope
Isotop NH längste t1/2 ist 186.09 d (Au-195)
197Au 100 % Au ist stabil mit 118 Neutronen
NMR-Eigenschaften
197Au
Kernspin 3/2
gamma / rad/T 4,582 · 106
Empfindlichkeit 2,51 · 10-5
Larmorfrequenz bei B = 4,7 T 3,43 MHz
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei Normbedingungen.

Gold (von indogermanisch ghel: glänzend, (gelb) schimmernd, blank) ist ein chemisches Element und ein so genanntes Edelmetall. Gold besteht aus nur einem stabilen Isotop. Das Schwermetall ist weich wie Zinn und von bemerkenswerter Farbigkeit. Es wird von Säuren im Allgemeinen nicht angegriffen, eine Ausnahme bildet das Säuregemisch Königswasser, eine Mischung aus Salzsäure und Salpetersäure. In wässrigen Cyanidlösungen ist Gold leicht unter Aufnahme von Sauerstoff als Komplexverbindung löslich. In sauren hydrothermalen Lösungen ist Gold relativ gut physikalisch löslich. Desweiteren löst es sich leicht in vielen Metallen zu Legierungen.

Es wird seit Jahrtausenden für Schmuck und in Form von Goldmünzen als Zahlungsmittel verwendet. Es gehört zu den Münzmetallen.

Gold als Mineral

Datei:GoldNugget.JPG
Gold-Nugget

Gold kommt in der Natur als gediegenes Mineral vor. Es kristallisiert im kubischen System, hat eine Härte von 2,5 bis 3, eine sattgelbe Farbe, die entsprechend als "goldgelb" bekannt ist, und ebensolche Strichfarbe. In feiner Verteilung ist es je nach Korngröße gelblich, ockerbraun bis purpurviolett und wird dann als Goldpurpur bezeichnet. Mit zunehmender Temperatur verliert Feingold an Farbintentsität und ist hellgelb glühend, bevor es schmilzt. Das geschmolzene Metall ist zitronengelb, leicht grünlich und erhält seine intensive gelborange Farbe erst wieder, wenn es vollständig abgekühlt ist. Beimengungen von Kupfer lassen es rosa oder rötlich erscheinen, senken die Schmelztemperatur beträchtlich und steigern zugleich Härte, Festigkeit und Polierbarkeit. Steigende Silberanteile verändern die Farbe des reinen Goldes über hellgelb nach hellgrün und schließlich zu weiß, Schmelztemperatur und Härte werden dabei nur sehr wenig verändert. Die meisten Metalle, so auch die bekannten Platinmetalle, Quecksilber und die Eisenmetalle führen als Beimischungen dagegen in steigenden Anteilen zu einer Entfärbung in Form einer eher schmutziggelbgrauen bis grauweißen Legierung. Zugleich tragen sie aber auch zu einer erheblich größeren Härte und Festigkeit bei. Da Gold ein relativ träges Element ist, behält es gewöhnlich seinen Glanz und Farbe und ist daher in der Natur leicht zu erkennen. Es wird manchmal mit Quarz vergesellschaftet in Hydrothermaladern gefunden, zuweilen auch zusammen mit Kupfererzen. Verwitterung und Erosion goldhaltiger Gesteine führen oft zur Ablagerung des relativ schweren Metalls am Boden fließender Gewässer. Dies kann zu relativ ausgedehnten Lagerstätten führen, die grundsätzlich aus jedem geologischen Zeitalter stammen können. Der Bestandteil an der Erdkruste ist mit etwa 0,01 ppm (entsprechend 0,000001 Prozent) extrem gering, aufgrund des hohen Preises, der für echtes Gold gezahlt wird, lohnt sich die Ausbeutung jedoch schon bei relativ niedrigem Goldgehalt.

Vorkommen

Die Vorkommen sind über die ganze Welt verstreut, circa 40 % des heute bergmännisch geförderten Golderzes kommen aus den USA, Südafrika und Australien. Bisher wurden etwa 2/3 der bekannten Goldvorräte ausgebeutet - dies entspricht rechnerisch einem Würfel mit etwa 18 Metern Seitenlänge. Die jährliche Förderung beträgt heute etwa 2300 Tonnen, etwa hundertmal mehr als im letzten Jahrhundert. Dies ist insbesondere auf die Verbesserung der Fördertechnik zurückzuführen, die wiederum durch die große Nachfrage nach Gold getrieben wurde. Inzwischen lohnt sich der Abbau von Gestein, das nur ein Gramm Gold pro Tonne Gestein enthält. So wurden auch alte Abraumhalden mittels neuer verfeinerter Goldgewinnungsmethoden nochmals ausgebeutet. Bedeutende Goldmengen fallen bei der Raffination anderer Metalle, wie Kupfer, Nickel oder der anderen Edelmetalle an. so dass u.U. erst diese "Verunreinigungen" ein Vorkommen interessant machen. In sehr kleinen Mengen kommt Gold auch in Deutschland vor. So kann man zum Beispiel in Theuern im Thüringer Wald noch heute Gold waschen. Auch in den Sandablagerungen des Oberrheines finden sich geringe Mengen. Desweiteren sind in den Klärschlämmen der Städte bemerkenswerte Goldspuren durch den die Nutzung, -verarbeitung und Verschleiß von Goldlegierungen, (Abrieb von Zahnfüllungen, Schmuckkettenglieder, Verlust, etc.) enthalten. In Europa sind die rumänischen Golderzvorkommen von wirtschaftlicher Bedeutung. Fast alle europäischen Flüsse führen Spuren von Gold mit sich. Doch die größte des Menschen verfügbare Goldreserve ist das Meerwasser, worin es in geringsten Konzentrationen (Spurenelement) als Chlorid-Komplex gelöst ist. Dieses gigantische Volumen im Kubikkilometer Maßstab stellt eine nicht uninteressante Größe dar und übertrifft das bisher bergmännisch geförderte Gold bei weitem. Nach dem ersten Weltkrieg versuchten einige deutsche Forscher, dieses Gold (unter anderem durch elektrolytische Verfahren) zu gewinnen, was allerdings als unwirtschaftlich eingestellt wurde. Nicht zu vergessen beträgt eine wichtige Quelle der Goldgewinnung dessen Wiederverwendung aus alten edelmetallhaltigen Materialien, wie Elektronikschrott, Galvanikschlämmen, Pigmenten, Filterstäuben, Schlacken, Dental- und Schmuck verarbeitungsabfälle. Das Thema Recycling war im Goldbereich schon immer aktuell. Das Angebot an Gold unterliegt starken Schwankungen, zum Beispiel ist die Balance von Angebot und Nachfrage auch durch spekulative Erscheinungen ständig in Bewegung. Auf internationale Entwicklungen zum Beispiel die Öffnung des Ostblocks, kriegerische Spannungen, aktuell die wirtschaftliche Entwicklung Asiens oder Änderung der Währungsparitäten zueinander reagiert das Goldangebot/Nachfrage Verhältnis dynamisch, zum Teil mit erheblichen Preisveränderungen.

Fördermengen und Reserven (nach USGS)
 Rang  Land  Fördermengen (in t) 
1995
Reserven
1996
   1 Südafrika    524 19.000
   2 USA    320 5600
   3 Australien    254 3400
   4 Kanada    150 1500
   5 China    140 k. A.
   6 Russland    132 3100
   7 Usbekistan    75 3000
   8 Brasilien    72 800
   - Welt (gesamt)    2300 46.000

Verwendung

 
Nancy Johnson und ihre Goldmedaille bei den Olympischen Spielen in Sydney (Schießen Luftgewehr 10 m)

Gold dient in Form von Goldmünzen und Barrengold als internationales Zahlungsmittel und wird von vielen Zentralbanken der Welt eingelagert, auch wenn heute die Stabilität einer Währung nicht mehr auf der Deckung durch Goldreserven beruht. Eine natürliche Anwendung findet Gold darüberhinaus in der Schmuckindustrie, die es zu Ringen, Ketten, Armbändern und anderem Schmuck verarbeitet. Der Edelmetallgehalt wird durch die Repunze beglaubigt.

Wegen seiner Korrosionsbeständigkeit und ästhetischen Qualitäten wird es in der Zahnheilkunde als Füll- oder Ersatzmaterial für kariöse Zähne eingesetzt. Auch die Elektronikindustrie setzt Gold aufgrund der Zuverlässigkeit der Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und guten Verarbeitbarkeit ein, so werden Verbindungsdrähtchen zwischen Chips und ihren Gehäusebeinchen aus hochraffiniertem Feingold gefertigt, wobei sich beispielsweise ein Gramm des Edelmetalls problemlos zu einem Drähtchen von mehr als 3 Kilometer ausziehen lässt.

Goldfolie, auch Blattgold genannt, wird seit der Antike verwendet. Hergestellt aus hochgoldhaltigen Legierungen wird es dünner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes gewalzt und geschlagen. Im Auflicht glänzt es goldgelb, im Gegenlicht scheint grünlich-blau die Lichtquelle durch und bildet auch das Schlagmuster des Metalls ab, weshalb es auch meistens auf einer entsprechend präparierten Unterlage aufgetragen wird. Verwendet wird es um nichtmetallischen Gegenständen, hier Bilderrahmen, Büchern (Goldschnitt), Mobiliar, Figuren, Architekturelementen, Stuck, Ikonen etc. das Aussehen von echtem Gold zu verpassen.

Gold reflektiert infrarote, rote und gelbe Wellenlängen des Lichts bedeutend besser als die energiereicheren blauen blauvioletten und ultravioletten Lichtstrahlen, deshalb werden wärmereflektierende Beschichtungen, Gläser, Optiken und Spiegel damit bedampft.

Im Speisenbereich dient es in Form von Blattgold und Blattgoldflocken als Lebensmittelfarbe E 175 dem Vergolden von Speisen und Getränken (zum Beispiel Goldwasser). Metallisches Gold gilt als ungiftig.

 
1-DM-Goldmünze von 2001

Goldverbindungen können zum Teil sehr giftig wirken. Die farblosen Goldcyanide und die zitronengelbe Tetrachlorogoldsäure zählen dazu. Einige Goldsalze werden heilend zur Rheumatherapie eingesetzt.

Dekorativ findet Gold vielfältige Anwendungen, zum Beispiel in galvanischen Beschichtungen von Metallen und Kunststoffen. Auf Porzellanglasuren, Zahnersatzkeramiken und Glas lassen sich Goldpigmente einbrennen. Historisch war die Feuervergoldung von Metallen mit Hilfe der Gold-Quecksilber-Legierungen, so genannter Amalgame, nachweislich schon in der Antike die einzig brauchbare Methode um dauerhafte Vergoldungen auf Silber, Bronze, oder anderen Unedelmetallen herzustellen. Diese Methode scheidet heute aufgrund der starken Giftwirkung der Quecksilberdämpfe aus. Die Feuervergoldung ist mittlerweile auf Grund gesetzlicher Bestimmungen zum Umwelt- und Gesundheitsschutz auch zur Restaurierung verboten. Mit der Entwicklung galvanischer Vergoldungsbäder im späten 19. Jahrhundert und 20. Jahrhundert wurde dieser Bereich in den Möglichkeiten qualitativ erweitert und ersetzt.

Goldpigmente wurden historisch in der Glasherstellung seit dem 16. Jahrhundert eingesetzt (Goldrubinglas), sind allerdings heute weitgehend durch preiswertere Verfahren ersetzt.

Geschichte

 
Der goldene Napoleonbecher im Städtisches Museum Simeonstift Trier

Gold zählt zu den ersten Metallen, die von Menschen verarbeitet wurden. Dies liegt einerseits daran, dass Gold die auffallende gelbe Farbe zeigt, sehr oft gediegen, also als Element in der Natur vorkommt und nicht erst aus Erzen chemisch isoliert werden muss. Dazukommend lässt sich Gold sehr gut mechanisch bearbeiten. Die leichte Legierbarkeit mit vielen Metallen, die moderaten Schmelztemperaturen und die günstigen Eigenschaften der Legierungen machten Gold als Werkstoff sehr attraktiv. Aufgrund seiner Farbigkeit, der Korrosionsbeständigkeit, der der Beständigkeit des Glanzes zugrunde liegt, und Seltenheit und auffallender Schwere, wurde es in vielen Kulturen vor allem für rituelle Gegenstände verwendet. Die Goldgewinnung begann vermutlich in der Kupferzeit.

Seit alters her war Gold in Europa, Asien und Afrika sehr begehrt. Die Fahrt der Argonauten zum Goldenen Vlies nach Kolchis stellt die wohl früheste dokumentierte weite Seefahrt der Griechen dar. Das Alte Testament spricht vom Goldenen Kalb, das sich die Israeliten als Götzenbild herstellten, während Moses die Zehn Gebote empfing, und vom Goldland Ophir. Die Gier nach Gold wurde zum Grund für Kriege und Eroberungszüge.

Auch in Südamerika und Mesoamerika begannen die Menschen schon früh mit der Goldgewinnung und Goldverarbeitung. So verfügten beispielsweise die Mochica in Peru bereits Anfang des 1. Jahrtausends über eine hochentwickelte Kultur der Goldverarbeitung, die die Legierungsbildung (Tumbago und Vergoldung) einschloss. Für rituelle Zwecke wurden Gegenstände von mehreren Kilogramm Gold hergestellt.

Die ersten Goldfunde in Mittel- und Südamerika lockten nach den Fahrten von Christoph Kolumbus europäische, insbesondere spanische Eroberer an, die die indigenen Kulturen zerstörten und das Gold in Galeonen nach Europa schafften. Spanien wurde so vorübergehend zur reichsten Nation Europas.

Immer wieder lockten Goldfunde große Mengen an Abenteurern an. Im 19. Jahrhundert kam es auf verschiedenen Kontinenten zu Goldrausch genannten Massenbewegungen in die Fundgebiete großer Goldmengen. Beispiele sind der kalifornische Goldrausch im Jahre 1849 oder der Goldrausch 1897 am Klondike-River in Alaska. Auch in Australien und Südafrika kam es zum Goldrausch. Kaum einer der Goldsuchenden wurde jedoch durch bergmännischen Goldabbau oder Goldwäsche reich. In den 1920er Jahren versuchte der Chemiker Fritz Haber Gold aus Meerwasser zu gewinnen. Die durchschnittliche Ausbeute war mit 0,004 mg Gold pro Tonne Meerwasser jedoch zu gering für eine wirtschaftliche Verwertung. Auch heute führt der schwankende Goldpreis oft zu sozialen Verwerfungen: So hat der fallende Goldpreis zu einer starken Verarmung der Bevölkerung in Afrika geführt, die von der Goldproduktion lebt. Im brasilianischen Amazonasraum ist der informelle Goldabbau durch Garimpeiros oft mit schwerwiegenden sozialen und ökologischen Folgen verbunden.

Wert

Die Reinheit von Gold wird in Karat gemessen. 24 Karat entsprechen purem Gold. Die Reinheit kann aber auch mit einer Dezimalzahl angegeben werden, z. B. 0,995.

Der Preis des Goldes wird auf dem offenen Markt bestimmt, aber ein bestimmtes, unter dem Namen Gold Fixing in London bekanntes Verfahren, das 1919 erstmal angewandt wurde, ermöglicht die Herausgabe eines Goldpreises zweimal täglich.

Historisch wurde Gold als Währung eingesetzt. Eine Geldeinheit entsprach einer bestimmten Menge Gold. Lange Zeit galt in den Vereinigten Staaten eine Unze Gold 20,67 Dollar. Später wurde diese Aequivalenz auf 35 Dollar angehoben.

Am 17. März 1968 wurde dieses System aufgehoben und ein zweigliedriges System wurde eingeführt. Der eine Preis konnte sich frei dem Markt anpassen, der andere war fix.

Am 21. Januar 1980 war der Preis auf einem Rekordhoch von $850, am 21. Juni 1999 auf einem Tiefstand von $252,90 (London Fixing). Eine steigende Nachfrage ließ den Preis 2004 über die 420-Dollar-Marke ansteigen.

Wegen der Funktion von Gold als Währungsreserve war der Goldbesitz in den vereinigten Staaten zeitweise verboten. Nur als Schmuck und für Münzsammlungen war er erlaubt. Dies galt von 1933 bis 1975. Präsident Franklin D. Roosevelt konfiszierte Gold über Executive Order 6102 und Präsident Richard Nixon unterband, dass nichtamerikansiche Nationalbanken Dollars zu einem fixen Preis gegen Gold wechseln konnten.

Gold wird oft als langfristige Wertanlage gehalten. Dies gilt speziell in Zeiten von Hyperinflation.

Die Bezeichnung Gold

Mit Gold, welches für wertvoll und kostbar steht, bezeichnet man auch andere wertvolle Sachen. Meist wird ein Adjektiv davor gesetzt, wie zum Beispiel "Schwarzes Gold" für Öl.

Beispiele:

Siehe auch: Goldstandard, Goldschmied

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