如何用汞元素创造出黄金?

如何用汞元素创造出黄金?,第1张

  黄金可以从其他元素中创造出来。但是这个过程需要核反应,而且成本太高,我们现在无法通过出售从其他元素创造出来的黄金来赚钱。下面就说下用其他元素造金的过程?

  质子数决定原子化学性质

  在地球上我们能看到的所有物质都是由原子构成的。所有的原子都是由一个包含质子和中子结合在一起的小原子核和与原子核结合的一大团电子组成的。由于原子的大部分物理和化学性质是由其电子的数目和排列决定的,但由于其电子的数目和排列是由原子核中的质子数决定的,因此原子的性质在很大程度上取决于原子核中质子的数目。所有原子核中质子数相同的原子的行为几乎相同。因此,我们称一组具有相同数量质子的原子为“化学元素”,并将各种性质与特定元素联系起来。

  如何制造黄金

  金是每个原子核中含有79个质子的化学元素。每个含有79个质子的原子都是一个金原子,所有的金原子在化学性质上都是一样的。原则上,我们可以通过简单地组装79个质子以及足够的中子使原子核保持稳定来制造出黄金。或者更方便的是,我们可以从汞(含80)中除去一个质子,或者在铂中添加一个质子(其中有78)来制造黄金。

  这一过程原则上很简单,但在实践中却很难做到。从原子核中增加或除去质子是核反应的类型。因此,任何一系列的化学反应都不可能产生黄金。化学反应改变了原子中电子的数目和排列,但原子的原子核保持不变。因此,古代炼金术士梦想通过简单的化学反应来创造黄金是不可能实现的。我们必须用核反应来制造黄金。困难在于核反应需要大量的能量。

  稳定原子的原子核非常紧密地结合在一起,所以很难将任何粒子永久地从原子核剥离或添加进去。为了引发核反应,我们必须向原子核发射高能粒子。我们可以通过放射性衰变,反应堆中的核反应,慢粒子加速,或者这些技术的混合中得到这样的高能粒子。例如,Sherr,Bainbridge和Anderson1941年向汞元素发射中子创造出黄金。这些中子是由哈佛回旋加速器启动的一系列核反应产生的高能粒子。

  通常,黄金是由铂(比黄金少一个质子)或汞(比黄金多一个质子)产生的。用中子轰击铂或汞原子核可以击出中子或增加中子,通过天然放射性衰变产生黄金。从这一生产过程中可以明显看出,从其他元素中产生的大部分黄金具有放射性。放射性黄金对人类是有危害的,不能在商业上出售。此外,当放射性黄金在几天后经历放射性衰变时,它就不再是黄金了。因此,为了制造非放射性黄金,我们必须:

  1 建造一个核反应堆作为中子的来源。

  2 把汞放在反应堆里。经过大量的工作,只能创造出一小部分黄金。

  3 净化产生的黄金。这个听起来同意做起来难,因为我们不能用纯化学的方法分离出非放射性金和放射性金。

  从这一过程中可以明显看出,目前制造非放射性黄金的成本比黄金的价格要高得多。用其他元素制造黄金目前是一项昂贵的实验室试验,并不是一项可行的商业活动。也许技术在未来会有足够的进步,从而使在核反应堆中创造黄金成为一项有利可图的商业行为。

生产饰品前,工厂设计部先要拿出设计图纸,根据图纸制造模具,这是必须做好、做精的最重要的工序。模具完成后,根据产品的品类传递给下一个衔接部门。如果所制的模具是链结构(项链、手链、脚链等)的就传递给备料部,如果是戒指、手镯、吊坠、金条等就传递给油压部。

在备料部里,工作人员根据模具来加工生产产品的雏形,也就是半成品或是配件,包括项链配件、小圆珠或是橄榄珠等等。然后,这些半成品将被转送到链部,将项链的每一个配件相连接,从而组成一条初步完整的项链。

油压部的工作内容与备料部是一样的,也是加工生产产品的雏形。有了雏形,则送到执模部进行整形,让戒指、手镯等黄金饰品的形状更加接近成品的模样。

无论是哪种结构的首饰,半成品出来后,接下来要送到车花部。黄金首饰上精美的花纹,就是这个部门的杰作。最后,黄金饰品要送到电金部进行抛光与压光,也就是清除黄金饰品表面的一些杂质与灰尘,经过专业工艺的进一步处理,使其达到一件成品黄金饰品的最佳效果。

黄金是人们最喜爱的金属。但很多人不知道,黄金在科学史上曾起到过重要的作用。

在自然界中,黄金通常呈单质状态存在,是人们最早认识的物质之一。它常与河沙混合在一起,或与岩石掺杂成块状。在世界各地都曾发现过金沙和天然金块,其中19世纪在澳大利亚发现的最大天然金块达214kg。

早在远古时代,人们就用黄金来制作装饰品,后来又作为货币使用。至今,世界各国银行仍将黄金储备作为发行货币的基准之一,仍有许多人习惯将黄金看做是财富的象征,以佩戴黄金制成的首饰为荣。

由于黄金珍贵而稀少,古代无论是东方还是西方,都有很多人希望通过某种方法,利用廉价金属制成黄金,由此发展成为一门独特的知识——炼金术。例如古希腊的炼金术士先把锡、铅、铜、铁等按一定比例熔合成黑色合金,在其中加入水银、砷或锑,使其变成白银色,然后再加入少量黄金“酵母”,并用硫黄水等“染媒剂”进行处理,最后合金呈现出金**,似乎就真的变成“黄金”了。

这是科学史上最令人惊叹的一幕。从公元前15世纪起直到公元17世纪大约3000多年间,无数炼金术士在自己家里或深山老林的烟熏火燎中,做了大量化学实验,为后人留下很多描述自然界各种物质特性的书籍。许多西方早期科学家包括牛顿在内,都是炼金术的忠实信奉者。

虽然最终没有炼出黄金,但炼金术的方法后来应用到制药和冶金方面,逐渐演变成西方近代化学。英语中“化学”(Chemistry)一词就来自于“炼金术”(alchemy),而“化学家”一词本来的含义则是药剂师,因为早期并没有化学家这个专门职业,都是由药剂师兼任的。

通过炼金术,人们逐渐形成了有关元素与化合物的概念,不仅发现了磷、砷等以前不知道的元素,而且制造出许多自然界原本没有的化合物,包括硝酸、盐酸和硫酸等。它们比以前人们所用醋酸的酸性要强得多,不需要高温及长时间的等待就可以把物质分解。人们逐渐明白了哪些东西可以分解成更简单的物质,哪些则不可以。到18世纪,以往人们一直以为是元素的空气被分离成氧和氮,水被分解成氢和氧,石灰石则被分解成氧化钙和二氧化碳……,在这一过程中,人们认识了越来越多的元素,最终建立起科学的元素学说和原子论。

直到20世纪人们才真正了解,黄金与其他元素一样,都是由电子和原子核组成的,它们之间的差别是原子核内的质子和中子数目不同。现代科学家利用高速粒子轰击原子核,可以导致原子核发生嬗变,完全有可能用其他物质人工制造出黄金,实现古代炼金术士的梦想。

人工用化学方法是不能合成的,因为这个反应牵扯到原子核变化。但是:我们可以用原子对撞机的原理利用其它原子质量接近黄金原子质量的物质,通过原子核对撞的方法生成金子。

这个技术日本早就研究出来了:用中子照射水银 核反应得到黄金(查查看汞和金元素在周期表什么位置)只不过成本太高了不适合工业投产而已!

以下为摘录:

现代科学技术已证明,在巨型粒子加速器中,用超高速的质子、中子、氘核、a粒子等“粒子炮弹”去轰击原子,原子可被击破,其后,质子、中子和电子便可以重新组合成新的原子。

不出科学家所料,1941年,人类数千年来的“人造黄金”梦终于变成了现实。美国哈佛大学的班布里奇博士及其助手,利用“慢中子技术”成功地将比金原子序数大1的汞变成了金。1980年,美国劳伦斯伯克利研究所的研究人员、又一次把83号元素铋转变成了金。他们把铋置入高能加速器中,用近乎光速的粒子去轰击铋的原子核,结果4个质子破核而出,剩下了79个质于,铋原子的结构便发生了相应的突变,一跃而成为金原子。用类似的方法,他们把82号元素铅也变成了金。

遗憾的是,黄金目前只能用这样的人工方法制造,且只能在极少数拥有高科技的实验室里进行。可以想象,用此法来获得黄金无疑是“得不偿失”。但人类能人工制造黄金这件算本身比金子值钱得多。我们相信,随着高科技的发展,总有一天人们能够建立一个经济上高度可行的系统,使黄金能由廉价金属方便的制造出来,可是到那时,或许黄金会由“贵族”沦为“庶民”了。

黄金是最早发现和使用的金属之一。早在新石器时代(约1万年~4000年前)人类已识别了黄金。中国至迟在商代中期(公元前14~13世纪)已掌握了制造金器的技能,在河南安阳等地出土的殷商文物中即有金箔。《周礼·地官》中说:卝(音矿)人掌金玉锡之地。这是古代文献关于矿冶的最早记载,说明当时已特设专职官员掌管官营矿冶了。相传战国时期随着商业的发达,黄金成为通行的货币,加上封建统治阶级的奢侈生活装饰的需要,对黄金的需要随之增大。春秋时期托名齐相管仲作的《管子·地数》篇中说门“上有丹砂,下有黄金;上有磁石,下有铜。”说明春秋时期已有采金知识。

黄金可以分为足金,和千足金 。

足金和千足金代表的是黄金的纯度 。

千足金是纯度最高的了(一般都会有印记的 如999 9999) 铂金的标记是PT,但是PD是钯金,要比铂金便宜。比如PT950,前边的PT就说明它是铂金材质,后面的950是代表其含金的纯度。

现在的铂金都是990的了,提高了纯度。

黄金(Gold)是化学元素金(Au)的单质形式,是一种软的,金**的,抗腐蚀的贵金属。金是较稀有、较珍贵和极被人看重的金属之一。国际上一般黄金都是以盎司为单位,中国古代是以"两"作为黄金单位,是一种非常重要的金属。不仅是用于储备和投资的特殊通货,同时又是首饰业、电子业、现代通讯、航天航空业等部门的重要材料。

黄金的化学符号为Au,金融上的英文代码是XAU或者是GOLD。Au的名称来自一个罗马神话中的黎明女神欧若拉(Aurora)的一个故事,意为闪耀的黎明。

截至2021年10月12日,黄金价格1760美元/盎司。

折叠物理性质

1、颜色:

当金被熔化时发出的蒸汽是绿色的;冶炼过程中它的金粉通常是啡色; 若将它铸成薄薄的一片,它更可以传送绿色的光线。黄金

2、延展性:

异常的强。1盎司的金可以拉成50里长,其延展性令它易于铸造,是制造首饰的佳选。金是众金属中拉力最强的。

3、可锻性:

首屈一指。可以造成极薄易于卷起的金片。1盎司重的金可以锤薄至400万分之1_厚及100平方_面积大。古代人将它锤成薄片,来扑成庙宇和皇宫上面做装饰。这些都可以说明黄金极强的柔韧性、可锻性。

黄金的颜色为金**,金属光泽,难分解。硬度2-3,纯金193,熔点10644℃;具良好的延展性,能压成薄箔,具极高的传热性和导电性,纯金的电阻为24p。纯金具有良好的抗化学腐蚀性,是最好的电镀材料。

黄金作为一种贵金属,有良好的物理特性,"真金不怕火炼"就是指一般火焰下黄金不容易熔化。密度大,手感沉甸。韧性和延展性好,良好导性。纯金具有艳丽的**,但掺入其他金属后颜色变化较大,如金铜合金呈暗红色,含银合金呈浅**或灰白色。金易被磨成粉状,这也是金在自然界中呈分散状的原因,纯金首饰也易被磨损而减少分量。

在门捷列夫周期表中金的原子序数为79,即金的原子核含有79个质子,质子带正电荷。同时,由于符合半满规则,因此,金具有很好的化学稳定性,在金属市场上金与钌、铑、钯、锇、铱、铂等金属统称为贵金属。

黄金虽是一种很柔软的金属,但不及铅和锡两种金属。在纯金上用指甲可划出痕迹,这种柔软性使黄金非常易于加工,然而这点对装饰品的制造者来说,又很不理想,因为这样很容易使装饰品蹭伤,使其失去光泽以至影响美观。所以在用黄金制作首饰时,一般都要添加铜和银,以提高其硬度。

黄金的特性主要包括:

1、延展性强。1盎司的金可以拉成50里长,其延展性令它易于铸造,是制造首饰的佳选。金是众金属中拉力最强的。

2、具有极高的抗化学腐蚀和抗变色性能力,并在1000摄氏度高温下不熔化、不氧化、不变色、不损耗;

3、具备良好的导电性和导热性;

4、其原子核具有较大捕获中子的有效截面,对红外线的反射能力接近100%;

5、由于柔软,黄金易锻造、易延伸,极易加工成超薄金箔、微米金丝和金粉,并很容易镀到其他金属、陶器以及玻璃的表面上。

扩展资料

由于用途不同,所需成色不一,或因没有提纯设备,而只熔化未提纯,或提的纯度不够,形成成色高低不一的黄金。人们习惯上根据成色的高低把熟金分为纯金、赤金、色金3种。

1、经过提纯后达到相当高的纯度的金称为纯金,黄金一般指达到996%以上成色的纯金。

2、赤金和纯金的意思相接近,但因时间和地方的不同,赤金的标准有所不同,国际市场出售的黄金,成色达996%的称为赤金。而境内的赤金一般在992%-996%之间。

3、色金,也称“次金”、“潮金”,是指成色较低的金。这些黄金由于其他金属含量不同,成色高的达99%,低的只有30%。

按含其他金属的不同划分,熟金又可分为清色金、混色金、k金等。

1、清色金指黄金中只掺有白银成分,不论成色高低统称清色金。清色金较多,常见于金条、金锭、金块及各种器皿和金饰品。

2、混色金是指黄金内除含有白银外,还含有铜、锌、铅、铁等其他金属。根据所含金属种类和数量不同,可分为小混金、大混金、青铜大混金、含铅大混金等。

3、k金是指银、铜按一定的比例,按照足金为24k的公式配制成的黄金。一般来说,k金含银比例越多,色泽越青;含铜比例大,则色泽为紫红。

K值所表示的百分数,都只是一个大致的数,并不要求十分准确。而习惯上又多数是使用偶数K值,如24K、22K、20K、18K等。18K的意思即指24份合金中含金18份,相当于75%左右的含量。K金计算方式:K金折合含金量的计算公式是:K值÷24×100%(即K值×41667%)

-黄金

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