Золото пленяло человечество на протяжении тысяч лет своим заманчивым блеском и уникальными свойствами. Когда-то почитаемое за свою редкость, золото теперь очень востребовано для использования в технологиях, медицине и искусстве. Но как именно элемент золото образуется и обнаруживается в природе? Можем ли мы воссоздать процесс, чтобы «сделать» золото в лаборатории из более распространенных материалов? В то время как современная алхимия фокусируется на превращении менее распространенных металлов в золото, некоторые умные химики, использующие обычные бытовые предметы, могут производить подобные золоту цвета и свойства в небольших масштабах. При правильном понимании цветов, химии и физики можно изготавливать материалы золотого цвета из простых ингредиентов.
Природное золото берет свое начало в недрах звезд. Когда звезда становится сверхновой, тяжелые элементы, такие как золото, создаются в результате ядерного синтеза и рассеиваются в космосе. За миллиарды лет остатки, содержащие золото, конденсируются с пылью и газами, образуя планеты. На Земле золото оседало в коре и мантии планеты во время формирования. Тектоническая активность и вулканы продолжают выносить золото на поверхность, где его добывают сегодня.
Наиболее распространенным естественным процессом концентрации месторождений золота является гидротермальное осаждение. Горячие жидкости, циркулирующие под землей, растворяют золото из окружающих пород. Когда богатые минералами растворы сталкиваются с более низкими температурами вблизи поверхности, золото выпадает в осадок и кристаллизуется в жилы и самородки. Это приводит к накоплению золота в определенных геологических структурах, идеально подходящих для добычи.
Что делает золото таким ценным и отличает его от других металлов? Вот некоторые из важнейших характеристик золота:
Золото также обладает особыми оптическими, термическими и химическими свойствами, которые делают его хорошо подходящим для узкоспециализированных промышленных применений. Любой процесс искусственного создания золота должен быть направлен на воспроизведение его уникальной плотности, проводимости, цвета и устойчивости к коррозии, которые возникают из базовой физической структуры золота.
Хотя золото не может быть легко синтезировано в лабораторных или домашних условиях, можно производить заменители, которые воспроизводят желанные свойства золота для декоративного использования. Вот некоторые ключевые соображения:
Отличительный золотисто-желтый или золотисто-белый цвет золота является результатом взаимодействия света с его электронами. Воспроизведение этого цвета является одним из самых простых способов изготовления поддельного золота. Пигменты, красители и отражающие покрытия могут быть настроены на избирательное поглощение и отражение цветов для создания золотоподобного вида.
Блестящий металлический блеск золота исходит от его гладкой поверхности, которая эффективно отражает свет. Полировка металлических сплавов или глянцевых красок/покрытий создает блестящий золотой блеск. Добавление редких отражающих частиц на поверхность создает сверкающие эффекты, имитирующие золотые пятна.
Для применений, где важны вес и масса, например, в ювелирном деле, использование металлов с высокой плотностью, приближающейся к золоту, может стать убедительной заменой. Латунь, бронза, медь и утяжеленные стекла являются популярным выбором.
Чтобы избежать коррозии, окисления и потускнения, которые портят внешний вид золота, покрытия и металлические сплавы должны обладать химической стойкостью. Ключевыми факторами являются использование менее реактивных металлов, таких как медь, поддержание защитных барьеров и применение герметиков.
Хотя латунь и бронза менее проводящие, чем чистое золото, они могут стать хорошей заменой, когда требуются электрические свойства, для электронных контактов, разъемов и проводки.
Творчески комбинируя эти аспекты, можно производить металлические, керамические или полимерные материалы, которые убедительно заменяют золото для эстетических целей.
Вот несколько простых и недорогих методов получения отделки под золото с использованием обычных бытовых материалов:
Блестящая золотая аэрозольная краска легко превращает любую поверхность или предмет в ярко-золотой цвет. Покрасьте пластик, стекло, дерево, металл, штукатурку, глину, ткань, пену и многое другое. Выбирайте глянцевые или металлизированные блески для наилучшего результата. Запечатайте прозрачным слоем, чтобы предотвратить царапины и потускнение.
Очень тонкие листы металлической фольги можно наносить на предметы, чтобы придать им мягкий эффект золотого покрытия. Композиция из листового золота из сплавов латуни и цинка обеспечивает более яркий золотой цвет, чем медная, серебряная или алюминиевая фольга. Запечатайте фольгу лаком для долговечности.
Золотистые порошковые пигменты и блестящие хлопья доступны для смешивания с красками, смолами, восками, штукатурками, глазурями и многим другим. Добавляйте экономно, чтобы получить мерцающий золотой эффект. Также можно посыпать клейкие поверхности. Частицы металлических чешуек отражают больше света.
Маркеры и ручки с золотыми металлическими чернилами обеспечивают легкое нанесение для рисования золотых контуров и деталей. Многие составы имеют акриловую основу для защиты от потускнения и выцветания. Можно использовать на бумаге, дереве, керамике, пластике, металле и многом другом.
| Метод | Процесс | Результаты |
|---|---|---|
| Распылительная краска | Нанесите краску с помощью аэрозольного баллончика на поверхности. | Равномерное золотое покрытие с сильным блеском. |
| Сусальное золото | Прижмите очень тонкие листы к клейким поверхностям. | Мягкая металлическая отделка и блеск. |
| Золотые порошки | Внедряйте частицы в краски, воски, штукатурки. | Редкие мерцающие золотые акценты. |
| Золото Маркеры | Непосредственно рисуйте на объектах золотыми чернилами. | Точные золотые линии и детали. |
Удивительно, но желтый пищевой краситель содержит частицы, которые избирательно поглощают и отражают свет, создавая золотисто-желтый цвет, похожий на настоящее золото. Добавьте несколько капель в прозрачные смолы или глазури перед затвердеванием для получения прозрачных золотых эффектов.
Блестящий желтый пигмент куркумин в куркуме можно добавлять в масло, уксус, глазури и многое другое, чтобы придать золотистый цвет без изменения оттенка другими специями. Больше куркумы позволяет получить более насыщенные золотые тона.
Этот ликер с корицей и шнапсом содержит взвешенные золотые хлопья, изначально предназначенные для волшебных сверкающих визуальных эффектов. Золотые хлопья можно отфильтровать и смешать с прозрачными покрытиями для воспроизведения золотого оруденения.
Выходя за рамки бытовых методов, можно использовать несколько более продвинутых методов синтеза искусственного золота:
В вакуумной камере металлы, такие как золото, можно нагревать до тех пор, пока они не испарятся. Пары золота конденсируются в виде тонкого однородного покрытия на предметах, помещенных в камеру, покрывая их золотым покрытием.
Крошечные наночастицы золота, взвешенные в жидкости, называются коллоидным золотом. Эти наночастицы золота преломляют и отражают свет, придавая растворам рубиново-красный или фиолетовый цвет. Покрытия, содержащие коллоидное золото, приобретают глянцевый золотой блеск.
Поверхность проводящего объекта покрывается золотом с помощью электроосаждения. Объект служит катодом, поскольку раствор золотого соединения восстанавливается на поверхности, создавая слой атомов золота.
Объединяя золотые соединения с ртутью, можно сформировать пастообразную амальгаму, которая затвердевает в твердое вещество. Историческое золочение часто полагалось на золотые амальгамы для нанесения тонких золотых покрытий на поверхности. Ядовитая ртуть серьезно ограничивает применение.
Продвинутые методы с использованием супрамолекул, таких как металлоорганические каркасы, позволили синтезировать золотосодержащие соединения с настраиваемыми структурами. Это позволяет имитировать желанные химические и физические свойства золота.
Хотя современная алхимия пока не может превратить свинец в золото, простые бытовые ингредиенты в сочетании с умным творчеством могут производить убедительные золотые покрытия и эффекты. Понимание основных механизмов, лежащих в основе характерного цвета, плотности и химической устойчивости золота, позволяет создавать искусственные материалы, похожие на золото, предназначенные для декоративных, художественных или функциональных целей с ограниченным бюджетом. Однако синтез настоящего элементарного золота требует сложных лабораторных методов на специализированном оборудовании, выходящем за рамки возможностей большинства любителей. Блестящая привлекательность золота по-прежнему обусловлена его редкостью в природе, но с помощью некоторых хитрых химических приемов предметы могут приобретать золотые качества, напоминающие драгоценный металл.