Niezłote złoto

Długo myślałem o świątecznym temacie, aż wreszcie mnie olśniło – przecież idealne będą dary Trzech Królów czy raczej Mędrców, zwanych także Magami (choć osobiście przypuszczam, że byli Alchemikami;). W ten sposób zyskałem trzy a nie tylko jeden temat. Dziś o pierwszym z darów, czyli złocie.

O złocie napisano setki, jeśli nie tysiące, książek. I nie ma w tym najmniejszej przesady. Złoto bowiem, jak żaden inny pierwiastek, sprzęgło się z historią ludzkości i to na dziesiątki sposobów. Stąd trudno się dziwić, że na złoto można spojrzeć jako symbol bogactwa i władzy, jako surowiec przemysłowy, jako pieniądz, jako materiał zdobniczy, jako łup wojenny itd. itp. Poszukiwanie sposobów jego pozyskiwania było też głównym celem wielu pokoleń alchemików, którzy z czasem stali się chemikami. Czy można więc, w krótkim wpisie na blogu cokolwiek oryginalnego dorzucić do tego morza wiedzy o złocie?

Po dłuższych poszukiwaniach natknąłem się na wątek, który chyba często nam umyka, a mianowicie chodzi o barwę złota. Kolor złoty jest bardzo rozpoznawalny, poznajemy go niedługo po tym jak jako dzieci zaczynamy posługiwać się podstawowymi kolorami kredek czy farb. Metaliczny, a jednocześnie ciepły, tajemniczy kolor złota przyciąga oko człowieka, a bagaż historycznych skojarzeń dodatkowo nadaje mu znaczenia.

Samorodek złota z Newady w Stanach Zjednoczonych
[Kowloonese (talk · contribs), via Wikimedia Commons]

Czy jednak złoto zawsze jest złote? W pierwszej chwili zapewne odpowiedzielibyśmy, że tak. Po zastanowieniu jednak nasz dociekliwy instynkt poszukiwacza naukowych ciekawostek podpowie nam, że sprawa nie musi być taka prosta.

Zacznijmy od tego, że złoto w czystej postaci ma rzeczywiście wyjątkową wśród metali barwę, którą trudno porównać z czymkolwiek. Praktycznie wszystkie inne metale są srebrzyste, jedynie miedź jest pomarańczowo-ruda, choć też z metalicznym połyskiem. I tu otwiera się pierwsze pole do zmiany barwy złota, to znaczy poprzez mieszanie go z innymi metalami.

Stopy złota tworzy się przede wszystkim dlatego, że ono samo jest miękkim metalem, który, choć odporny na korozję, łatwo się odkształca i rysuje. Dodanie kilku-kilkunastu procent innych metali pozwala zminimalizować tę niekorzystne cechy, ale efektem ubocznym jest zmiana barwy złota.

Krugerrand, jednouncjowa złota moneta wykonana z „czerwonego złota”
[Gruener Panda, via Wikimedia Commons]

Gdy dodamy do niego miedzi, kolor złota zyska ciemniejszy, cieplejszy odcień. Jest to tzw. „czerwone złoto”. Jego przykładem są krugerrandy, złote monety bite w Republice Południowej Afryki. Ich nazwa pochodzi od prezydenta Republiki Południowoafrykańskiej w latach 80. i 90. XIX wieku – Paula Krugera. Z kolei „rand” to nazwa waluty RPA. Różne proporcje miedzi i złota pozwalają uzyskać szeroką gamę czerwonych barw i stąd oprócz „czerwonego” znamy także „różowe”.

Złoto może mieć również czerwony kolor jeśli występuje jako mikrocząstki. Zawieszone np. w wodzie, takie „złoto koloidalne” rozprasza światło tak, że w efekcie roztwór ma czerwoną barwę. Ten sposób bywa od wieków stosowany m.in. do barwienia szkła. Znali go już starożytni Rzymianie i to od nich pochodzi nazwa „purpura Kasjusza” na określenie złota koloidalnego.

Rzymski puchar Likurga z IV w., szkło w nim użyte swoją barwę zawdzięcza mikrocząstkom złota i srebra
[Johnbod, via Wikimedia Commons]

Dodatek srebra, palladu, niklu rozjaśnia kolor złota, a kiedy ich zawartość przekroczy jedną czwartą masy barwa takiego stopu staje się wręcz nieodróżnialna od innych metali, np. platyny. Takie stopy nazywamy „białym złotem”, choć jego barwa nie ma z bielą praktycznie nic wspólnego.

Diagram pokazujący, jak zmienia się barwa stopów złota, srebra i miedzi w zależności od ich składu
[Original image: Metallos, via Wikimedia Commons]

Znane jest także „niebieskie złoto”. Jest ono stopem złota z niklem (zwykle w stosunku 7:1) albo z żelazem i niklem. Stop taki bezpośrednio po zmieszaniu i zestaleniu jest opisanym wcześniej „białym złotem”. Poprzez podgrzanie stopu w temperaturze 450-600 °C przez okres 10-12 minut następuje jednak utlenienie powierzchni metalu, który zyskuje niebieski odcień. Modyfikacja tego procesu utleniania pozwala uzyskać całą gamę niezwykłych odcieni, w tym także fioletu.

Jubilerzy znają również „zielone złoto”, które powstaje ze złota i srebra (czasem kadmu) i moim skromnym zdaniem, to ono wcale złote nie jest, co najwyżej ma zielonkawą poświatę. Nazwa ta ma więc charakter raczej marketingowy. Trzeba jednak zauważyć, że bardzo cienkie folie (o grubości mikrometrowej) wytworzone z czystego złota rzeczywiście mają wyraźnie zielony odcień.

Osobną sprawą są kolory związków złota. Chlorek złota(III) oraz kwas tetrachlorozłotowy(III) (HAuCl4, powstały w wyniku działania na złoto słynnej „wody królewskiej”) są żółte. Podobnie zresztą jak inny halogenek złota, czyli bromek złota(III).

Kryształy pirytu
[Ivar Leidus, via Wikimedia Commons]

Na koniec jeszcze krótko o złotych substancjach niebędących złotem. Znane jest tak zwane „złoto głupców”, czyli piryt, a dokładnie siarczek żelaza(II), którego kryształy mają piękny złoty kolor. Także niektóre ze stopów miedzi, np. pewne odmiany mosiądzu, mogą być przez niewprawne oko pomylone ze złotem. Dotyczy to jednak świeżo oczyszczonego stopu, bowiem popularne stopy miedzi bardzo szybko pokrywają się szarozieloną warstwą jego tlenków, wodorotlenków itp.

Czas kończyć naszą złotobarwną historię, jutro Wigilia, więc nie pozostaje mi nic innego, jak życzyć Wam zdrowych, pogodnych i radosnych Świąt Bożego Narodzenia! Wszystkiego najlepszego! 😊

Wojciech Smułek