arany / Au
(aurum, fehérarany, arany füst)

Név: Aurum - latin

Rendszám: a periódusos rendszer 79. eleme.

Felfedezés:
A legrégebben ismert fém; a legjobban áll ellen az oxidációnak, ezért sok régi arany tárgy maradt fenn.

Izotópok: 18 izotópja van.

Relatív atomtömeg: 197,0

Elektronkonfiguráció: [Xe](4f)14(5d)10(6s)1

Előfordulás:
Főleg termés (elemi állapotban) található, kavicsos kőzetekben.
Vannak telluridos aranyásványok is, pl. szilvanit (AuAgTe₄), klennerit és calaverit, mindkettő (AuTe₂).
Mállás után a víz lehordja és nagy sűrűsége miatt leülepszik a folyó lelassúlt szakaszain.
A tengervíz tonnánként 0,5-1 mg aranyat tartalmaz.
Egyike a legritkább elemeknek.

Előállítás:
A bányászat tulajdonképpen színaranyat termel, de ennek kioldásához kémiai műveleteket végeznek. A vízsugárral iszappá mosott vagy porrátört elsődleges kőzetből a nagyobb arany szemcséket ülepítéssel választják ki, a maradékot higanynyal amalgamálják, amely az appróbb arany szemcséket feloldja, de a legapróbbakat nem; ezeket 0,5%-os KCN vagy NaCN oldattal kilúgozzák:

2 Au + 4 NaCN + 1/2 O₂ + H2O = 2 Na [Au(CN)₂] + 2 NaOH.

Az arany tartalmú oldatból cinkkel csapatják ki az aranyat és az ezüstöt.; a csapadékot bóraxszal, szódával és salétrommal megolvasztják, mire nyers aranyregulust kapnak. Ebből salétromsavval ("választóvízzel") kioldható az arany és a réz. Ma inkább forró tömény kénsavat használnak. Elektrolitosan is jól finomítható az arany, sósavas oldatból választják le a katódon, az ezüst pedig klorid alakjában csapódik ki.

Fizikai tulajdonságok:
Sárga színű, puha, nagyon jól nyújtható fém.
Igen vékony rétegben kékeszöld színnel áttetsző.
Rendkívül jól vezeti az elektromos áramot és a hőt.
Olvadáspontja 1064,43 °C.
Sűrűsége nagy (19,3 g/cm³).
Szilárdsága csekély.

Kémiai tulajdonságok:
A rézcsoport legnehezebb eleme.
Hidrogénnel nem egyesül.
Klóros víz és brómos sósav megtámadja, de jód nem.
Kénnel közvetlenül nem egyesül.
Oxigénnel szemben a legnemesebb fém.
Szénnel, sziliciummal és bórral nem egyesül; arzénnel, antimonnal és bizmuttal ötvözeteket alkot.
Savakkal szemben igen ellenálló, csak forró tömény tellursavban oldódik.
Oldódik királyvízben is, amely 3 rész tömény sósav és 1 rész tömény salétromsav elegye:

2 HNO₃ + 2 HCl = Cl₂ + 2 NO₂ + 2 H₂O
2 Au + 3 Cl₂ = 2 AuCl₃

Lúgok nem támadják meg.
Nátrium-peroxiddal hevítve szivacsos lesz.
Egy vagy három vegyértékű lehet; az egy vegyértékű aranyat tartalamazó vegyületek nem stabilak, könnyen diszproporcionálódnak:

3 Au⁺ = 2 Au³⁺ + 2 Au

Egyszerű aranysót alig ismerünk, az ilyenek vizes oldatban könnyen szétesnek, és hevítésre is.

Kolloid arany rubinüveg és Cassius-bíbor alakjában régóta ismeretes; vízben diszpergált kolloid arany oldatot először Faraday készített; több mint száz éves oldatai a londoni Davy-Faraday Laboratoryban ma is változatlanul megvannak. Ilyen oldat pl. a 0,6%-os HAuCl₄ oldatból állítható elő, kevés K₂CO₃ és formaldehid hozzáadásával.

Felhasználás:
A legrégbben ismert nemesfém. Elsősorban pénz- és éremverésre és pénz fedezetül használják. Ezek nincsenek forgalomban, erősen kopnak.
Ékszereket, bevonatokat és dísztárgyakat készítenek belőle. Ékszerek készítésére nem használnak tiszta aranyat, hanem ötvözeteit. Egyik ismert ékszer ötvözete a fehérarany (a jobboldali képen) 10% palládiumot tartalmaz, korábban nikkelt is használtak hozzá, de annak allergizáló hatása miatt már nem.
Nagyon vékony elektromos vezetékek gyártására használják, pl. integrált áramkörök belső kivezetéseihez (a baloldali képen).
Színaranyat aranyozásra használnak, nagyon vékony fólia (arany füst) készíthető belőle.

Kolloid aranyat és egyes vegyületeit a gyógyászatban használják.
Fogászati célra is alkalmazzák.
Az Au[198] 2,7 napos felezési idejű izotópja, rák gyógyításra használatos.

Felhasznált irodalom