Gold / Gold gediegen

Gold gehört zu den seltensten Elementen unseres Lebensraumes. Sein Anteil an der festen Erdkruste beträgt etwa 4 mg/t. Im Meerwasser ist Gold in Konzentrationen um 0,01 mg/m³ enthalten. Das meiste Gold kommt gediegen vor (meist sind die Goldflitter mikroskopisch klein), und zwar ist es fast immer mit Silber legiert. Daneben findet man in der Natur auch einige Gold-Minerale (vor allem Tellurite), beispielsweise Calaverit, Sylvanit, Nagyagit. Das in Siebenbürgen und am Altai gefundene Elektrum ist ein lichtes Gold mit 15–30% Silber. Beim Berggold lohnt sich der Abbau, wenn die Tonne Gestein mindestens 5 g Gold enthält.

Da Gold u.a. gediegen vorkommt, lebhaft glänzt und leicht verformt werden kann, ist es schon in vorgeschichtlicher Zeit aufgesammelt und zu den mannigfaltigsten Zwecken verwendet worden. Die ältesten, in größerer Zahl erhaltenen Objekte aus Gold stammen aus den Königsgräbern von Ur (Mesopotamien, 2500 v. Chr.), doch ist die Gold-Verarbeitung seit etwa 4000 v. Chr. bekannt. Die Griechen unternahmen schon um 1350 v. Chr. einen Kolonialzug zur Erbeutung von Gold an die Küsten des Schwarzen Meeres, der zur Argonautensage Anlass gab. Die ersten Gold-Münzen wurden etwa 650 v. Chr. in orientalischen Ländern geprägt. Der Name des Elements leitet sich ab von lat.: aurum = Gold; dtsch. Bez. über indogerman.: Ghel = gelblich, schimmernd, blank.

Gold als Element

Gold ist ein metallisches Element der 1. Nebengruppe des Periodensystems. Natürliches Gold besteht ausschließlich aus dem Isotop ¹⁹⁷Au. Es existieren künstliche Isotope ¹⁸⁵Au – ²⁰³Au mit Halbwertszeiten von 3,9 Sekunden bis 183 Tage. Von diesen hat ¹⁹⁸Au (Halbwertszeit 2,7 Tage) in der medizinischen Radiographie und als Radiopharmazeutikum Bedeutung erlangt.

Gold ist ein gelbes, lebhaft glänzendes Edelmetall und neben Kupfer und Cäsium das einzige farbige Metall.

Gold ist ein stark dehnbares Metall und das dehnbarste unter allen Metallen. Aus 10 Gramm Gold lässt sich ein Faden von über 33 km ziehen. Gold lässt sich zu Blättchen von nur 0,001 Millimeter Dicke schlagen (Blattgold 0,1 mm).

Gold steht in derselben Element- und Mineral-Gruppe wie Silber und Kupfer, mit denen es noch am ehesten Verwandtschaft aufweist.

Man kann Gold in einem Reinheitsgrad von mindestens 99,9999% herstellen.

Es kristallisiert in der Regel in kubisch-flächenzentrierten Kristallgittern.

Gold bildet mit Platin, Palladium, Silber und Kupfer leicht Mischkristalle.

Seine elektrische Leitfähigkeit beträgt etwa 67%, die Wärmeleitfähigkeit 70% von der des Silbers.

Reines Gold ist außerordentlich widerstandsfähig gegen Luft, Wasser, Sauerstoff, Schwefel, geschmolzene Alkalien, verdünnte oder konz. Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure. Dagegen löst es sich in Chlorwasser oder in Königswasser unter Chlorid-Bildung. Von Quecksilber wird Gold unter Bildung von Goldamalgam gelöst. Wässrige Lösungen von Kaliumcyanid oder Natriumcyanid lösen es zu einem Komplex auf (z.B. Na[Au(CN)₂]. In seinen Verbindungen tritt Gold in den Wertigkeiten –1, +1, +2, +3 und +5 auf. Die stabilsten und daher häufigsten Gold-Verbindungen sind die des Au(I) und Au(III).

Technische Daten

Gold gehört zu den seltensten Elementen unseres Lebensraumes. Sein Anteil an der festen Erdkruste beträgt etwa 4 mg/t. Im Meerwasser ist Gold in Konzentrationen um 0,01 mg/m³ enthalten. Das meiste Gold kommt gediegen vor (meist sind die Goldflitter mikroskopisch klein)und es ist fast immer mit Silber legiert. Daneben findet man in der Natur auch einige Gold-Minerale (vor allem Telluride), beispielsweise Calaverit, Sylvanit, Nagyagit. Das in Siebenbürgen und am Altai gefundene Elektrum ist ein lichtes Gold mit 15–30% Silber.

Verwendung

Aufrufe (Bild: 1104169778): 9749 Gold xx (gediegen) Kristalle bis 1,5 mm; Fundort: Mount Kare, Papua Neuguinea Sammlung: berthold Copyright: berthold Beitrag: Mineralienatlas 2004-12-27 Zusatzinfo

Das meiste Gold (rd. 30% der jährlichen Erzeugung) wird in Form von Goldmünzen und Goldbarren gehortet. In den Tresoren goldreicher Staaten (bes. USA) sind große Mengen Gold festgelegt. Gold war jahrhundertelang das wichtigste internationale Währungsmetall. Die technischen Verwendungsweisen des Goldes sind begrenzt und für die meisten Verwendungen gibt es Austauschstoffe, so dass der Besitz von Gold keine technische Notwendigkeit darstellt. Für Schmuck (rd. 75% der industriellen Verwendung) und Gebrauchsgegenstände wird Gold wegen seiner geringen Härte mit Silber, Kupfer oder auch Platin-Metallen legiert. Aufgrund seiner Duktilität kann man Gold z.B. zu Blattgold von 0,1 mm Dicke auswalzen oder ausschlagen. Solche dünnen Goldfolien lassen grünes Licht durchtreten. Aus 1 g Gold lässt sich ein 3 km langes Drähtchen ziehen. Ein beachtlicher Teil (rd. 10%) des Gold-Verbrauches geht in die Elektrotechnik und Elektronik . Zahnärzte verarbeiten verschiedene zusammengesetzte Gold-Legierungen. Gold dient weiterhin zur Herstellung von Thermoelementen, elektrischen Kontakten, Ultrarot-Reflektoren für Satelliten, als Blattgold für dekorative Zwecke usw. Das prächtig rot gefärbte Goldrubinglas (Rubinglas) enthält wie der Cassiussche Goldpurpur kolloidales Gold. Einlagerung von Gold-Atomen in Platin-Schichten verbessern deren katalytische Eigenschaften wesentlich . Gold ist als Färbemittel für Kosmetika und, eingeschränkt, auch für Lebensmittel zugelassen.

Gewinnung und Förderung von Gold

Aus dem Auflesen von glänzenden, mit bloßem Auge sichtbaren Goldkörnchen aus Flusssanden entwickelte sich das Goldwaschen, bei dem man ebenso wie bei der heute gebräuchlichen Schwerkraftaufbereitung die hohe Dichte der Goldkörner zur Abtrennung von der leichteren Gangart nutzt. Bei der Amalgamierung lassen sich auch unsichtbar kleine Goldkörnchen in Quecksilber auflösen und nachher abscheiden. Aus dem gebildeten Gold-Amalgam wird das Quecksilber bei ca. 600°C abdestilliert und in den Prozess zurückgeführt. Noch ergiebiger arbeitet die heute allg. praktizierte, meist mit der Schwerkraftaufbereitung kombinierte hydrometallurgische Cyanid-Laugerei, bei der das Gold mittels einer alkalischen Kalium- oder Natriumcyanid-Lsg. ausgelaugt wird. Die gebildeten komplexen Cyanide werden an Zink oder Aluminium zersetzt.
Erhebliche Gold-Mengen erhält man – neben anderen Edelmetallen – auch aus dem Anodenschlamm bei der elektrolytischen Raffination von Kupfer, Silber usw.

Bei der Gewinnung/Förderung von Gold wird zwischen Berggold und Seifengold unterschieden.

Berggold

Aufrufe (Bild: 1091297324): 9494 Gold blechförmig um Quarz herum ausgebildete Partien von Gold; Fundort: Porcupine Area, Ontario, Kanada; Bildbreite: 6 mm Sammlung: Peter K. (McSchuerf) Copyright: Peter K. (McSchuerf) Beitrag: Mineralienatlas 2004-07-31 Zusatzinfo   MF

Das Berggold findet sich meist in Quarzgängen, oft begleitet von Pyrit FeS, und anderen Sulfiden. Berggold-Lagerstätten bezeichnet man als primäre (ursprüngliche) Lagerstätten. Die Quarzgänge weisen in der Regel einen Goldgehalt von etwa 0,001 % auf. Ein Abbau der Goldvorkommen ist in der Regel bei einer Goldkonzentration >2,5 g/t wirtschaftlich sinnvoll. Eine Goldkonzentration von maximal 5 - 25 g/t erreicht man, indem man das Gestein um die Quarzbänder mit abbaut.

Große primäre Goldvorkommen findet man in:

• Australien
• USA
• Rußland
• Rhodesien (Zimbabwe)
• Mexiko
• Neuguinea
• Südafrika

Seifengold

Aufrufe (Bild: 1153610400): 9367 Seifengold, kleines Nugget Fundort: Ayama, Bolivien; Stufengröße: 3 mm Länge Sammlung: Torben Copyright: Torben Beitrag: Torben 2006-07-23 Zusatzinfo

Seifengold entsteht bei der Verwitterung von primären Goldvorkommen. Durch die naturbedingten Witterungseinflüsse wird das Geröll hauptsächlich durch Wasser weggespült und lagert sich entweder in reiner Form oder in Verbindung mit anderen Substanzen in Bächen und Flüssen ab. Seifengold-Lagerstätten bezeichnet man als sekundäre Lagerstätte. Goldseife oder Waschgold sind zwei weitere Bezeichnungen für Seifengold. Seifengold findet sich in Form von Staub oder Körnern sog. "Nugget" oder "Goldnugget" vor.

Durch sog. Goldwaschen wird vielerorts auch von Hobbygeologen Gold aus Gewässern geborgen. Hierbei wird das deutlich höhere Gewicht des Goldes gegenüber dem Restgestein ausgenutzt und durch Ausschwemmen in Goldwaschpfannen oder mit Rüttelsieben von diesem getrennt.

Bekannte Goldnuggets sind:

• "Holtermann Nugget" aus Australien mit 214,32 kg
• ein Nugget aus Chile mit über 153 kg

Große Vorkommen von Seifengold:

• Alaska (Clondike-Distrikt)
• Rußland (Sibirien, Ural)
• Australien
• ehemals Rhein
• ehemals Sacramento (USA).

In Südafrika (Transvaal) wird eine Sonderform des Seifengoldes gefunden. Konglomerate aus Geröll und Goldablagerungen haben sich zu neuem Gestein verhärtet, ein Abbau ist nur bergmännisch möglich.

Astronomisches zu Gold

Einst zerbrachen sich die Alchemisten über die Herkunft von Edelmetallen den Kopf. Heute sind es die Astrophysiker: Obwohl ihnen die kern- physikalischen Prozesse bei der Entstehung der Elemente weitgehend bekannt sind, gibt es auf die Frage nach dem Ursprung von Gold und Platin noch keine befriedigende Antwort.

Nach der gängigen Theorie enthielt das Universum kurz nach dem Urknall nur Wasserstoff und Helium. Aus diesen Gasen bildeten sich später Sterne, in denen durch Kernfusion schwerere Atome zusammengeschmiedet wurden. Noch schwerere Elemente, aus denen zum Teil auch die Erde besteht, wurden vermutlich bei der Explosion besonders massereicher Sterne erzeugt und weit ins All geschleudert.

Allerdings ist umstritten, ob durch solche Supernovae auch genügend Gold und Platin im Universum verteilt werden konnte. Ein Team von Wissenschaftlern um Stephan Rosswog von der University of Leicester schlägt deshalb ein anderes, exotisch anmutendes Szenario vor: Die Edelmetalle könnten beim Zusammenstoß von Neutronensternen - ultrakompakte, nur etwa 20 Kilometer große Überreste von Supernova-Explosionen - entstanden sein.

Rosswog und seine Kollegen erprobten ihr Modell mit einem Supercomputer, der die Kollision zweier Neutronensterne simulierte. Die virtuelle Katastrophe, bei der auch quantenphysikalische Effekte und Einsteins allgemeine Relativitätstheorie berücksichtigt werden mussten, forderte eine enorme Rechenleistung: Die letzten Millisekunden beschäftigten die 128 Prozessoren des Computers für Wochen.

Wenn das fatale Doppel aufeinander stürzt, wird eine ungeheure Energie freigesetzt, die irdisches Leben im Umkreis von einigen tausend Lichtjahren vernichten könnte. Augenblicke nach der Kollision kollabieren die Neutronensterne zu einem Schwarzen Loch, zugleich werden Trümmerteile ins All geschleudert. Bei Temperaturen um eine Milliarde Grad Celsius schließen sich in diesen Auswürfen Atomkerne und Neutronen zu schweren Elementen wie Gold und Platin zusammen - die kosmische Alchemie ist damit perfekt.

Die Wucht des Zusammenpralls befördert die abgekühlte Sternenasche tief ins Universum. Auf dieser Reise, so spekuliert Rosswog, könnte sich die goldhaltige Wolke mit interstellarem Gas und Staub vermengen und so vielleicht eine kosmische Ursuppe bilden, aus der neue Sterne entstehen. Der Wissenschaftler stützt seine Theorie auf den vom Computer errechneten Elementenmix der Kollisionsreste: Er stimmte mit dem in unserem Sonnensystem überein.

Derart wüste kosmische Karambolagen passieren vermutlich zu selten, um das Universum gleichmäßig mit Edelmetallen zu versorgen. Doch allein die rechnerische Möglichkeit, dass irdische Preziosen ihren Ursprung in Neutronensternen haben könnten, begeistert die Wissenschaftler: "Es ist eine faszinierende Vorstellung, dass das Gold in Eheringen weit entfernt bei der Kollision von Sternen entstanden ist", schwärmt Rosswog.

Biologisches zu Gold

Mikroben der Art Ralstonia metallidurans scheinen in der Lage zu sein, aus giftigen und im Boden gelösten Goldverbindungen ungiftiges Gold zu gewinnen. Die als Biofilm vereinigten Bakterien wurden um Goldkörnchen herum gefunden. Dies entdeckten Geomikrobiologen um Frank Reith vom Forschungszentrum für Mineralienexploration in Bentley. (Quelle: Science, Bd. 313, S.233, 2006). Untersuchungsgrundlage waren kleinste Goldkörnchen von sekundären Goldvorkommen (Ablagerungen in Flüssen, Abraumhalden etc.). Vermutlich spielen Bakterien bei der Entstehung vieler Goldnuggets eine wichtige Rolle.

Quellangaben

• Beitrag: "Astronomisches zu Gold" Peter McSchuerf, Spiegel-online, 06.04.2001
• Elementinformationen: Römpp-Chemielexikon; 10. Auflage (1996), S. 1586
• Verfasser: Hg (Elementinformationen)