זהב

ערך זה עוסק ביסוד כימי. אם התכוונתם לצבע, ראו זהב (צבע).

כספית - זהב - פלטינה   Ag Au Rg       הטבלה המחזורית
כללי
מספר אטומי	79
סמל כימי	Au
סדרה כימית	מתכות מעבר
צפיפות	19320 kg/m3
מראה	צהוב
תכונות אטומיות
משקל אטומי	196.96655 amu
רדיוס ואן דר ואלס	166 pm
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה	2, 8, 18, 32, 18, 1
תכונות פיזיקליות
מצב צבירה בטמפ' החדר	מוצק
טמפרטורת התכה	1337.33K (1064.18°C)
טמפרטורת רתיחה	3129K (2855.85°C)
לחץ אדים	237 µPa ב-1337K
מהירות הקול	1740 מטר לשנייה ב20K
שונות
אלקטרושליליות	2.54
קיבול חום סגולי	128 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית	45.2 106/m·Ω
מוליכות תרמית	317 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה	890.1 kJ/mol

קריסטל סינתטי של זהב, עם טיהור של מעל 99.99%

זהב (אנגלית: Gold, לטינית: Aurum; בעברית, דומה למילה צָהֹב) הוא יסוד כימי מתכתי נדיר יחסית שסמלו הכימי Au, משקלו האטומי 196.967 ומספרו האטומי 79. זהב לא נוטה להיקשר כימית ליסודות אחרים ולכן ניתן למצוא אותו בטבע בצורתו הטהורה. נוסף על יצירת תכשיטים זהב משמש רבות גם בטכנולוגיה ותעשייה בזכות המוליכות החשמלית הגבוהה שלו ועמידותו לקורוזיה. בתכשיטים ובסגסוגות ריכוז הזהב נמדד בקרט, ואילו לצורכי מסחר משקל הזהב נמדד באונקיות מסוג טרוי, יחידת מידה ייחודית למתכות יקרות, שמשקלה 31.1034768 גרם.

תכונות

גוש זהב גולמי

לזהב משקל סגולי גבוה של 19.32 גרם לסמ"ק, והוא ניתך ב-1,064.18 מעלות צלזיוס. תכונה נוספת מיוחדת של זהב היא הקושי הגדול שיש לו להתרכב עם חומרים אחרים, תכונת אצילות מיוחדת זו גורמת לכך שהזהב מופיע בטבע בצורה קרובה לטהורה, כמו אבן, ולכן נראה מבריק כמעט בכל תנאי. הזהב אינו מתחמצן (מחליד) והוא עמיד בפני שיתוך של מרבית החומצות מלבד מי מלך המסוגלים להמיס אותו. צירוף תכונות אלו של נדירות, ברק והרכות היחסית שהופכת את הזהב נוח לעיבוד, הקנו לזהב מעמד מיוחד של סימול מעמד חברתי באמצעות התקשטות בו, ושימושים טקסיים ויצוגיים רבים אחרים, כולל שימוש בו כבסיס לכסף.

בטבלה המחזורית זהב נמצא בקבוצת יסודות 11, המכילה מלבדו נחושת, כסף, ורנטגניום. דרגות החימצון הנפוצות של זהב הן 1+ ו3+.

שימושים

ניצול תכונות הזהב לשימושים תעשייתיים הוא חדש יחסית, כשבין היתר משתמשים בו כדי להפוך זכוכית למראה למחצה, ולציפוי מגעים חשמליים בתעשיית האלקטרוניקה, כדי לשמר את טיב תכונות ההולכה (למשל, חיבורים של כבלי אודיו מצופים בזהב לעתים קרובות, על מנת לשמר את איכות הצליל). לזהב, אם כן, מספר שימושים:

• לזהב תפקיד קריטי ברכיבי מחשבים ותקשורת.
• עמידותו הגבוה של זהב בפני קורוזיה נרתמת לשימושיו בתור חומר ציפוי דק למספר סוגי משטחים.
• לזהב שימושים בננוטכנולוגיה.
• ל-AuCl₃ תפקיד כזרז בכימיה אורגנית.
• לאיזוטופ ¹⁹⁸Au (בעל זמן מחצית חיים של 2.7 ימים) שימוש בטיפול בסרטן ומחלות נוספות.
• ייצור כתרים לשיניים ברפואת שיניים.
• לעתים קרובות, גביעים ומדליות של מקום ראשון בתחרויות אולימפיות עשויים מזהב.
• ל"זהב לבן" (סגסוגת המכילה זהב, פלטינה, פלדיום, ניקל ולפעמים גם אבץ) תפקיד כתחליף לפלטינה (היקרה מזהב).
• מזהב מייצרים תכשיטים רבים, או לחלופין כמתכת לציפוי על מתכות זולות יותר כגון גולדפילד ליצירת תכשיטי אופנה זולים.
• מטבעות זהב לאספנות.
• עלי זהב ואבקת זהב משמשים כתוספת במאכלי גורמה ובמספר משקאות חריפים.

היסטוריה

זהב מוכר לאדם עוד מימי קדם והוא כנראה אחת מהמתכות הראשונות שהאדם השתמש בהן. קיימות מספר עדויות לשימוש קדום בזהב, ביניהן עדות ממצרים משנת 2600 לפנה"ס המתארת שימוש בזהב ועדויות נוספות מאזורים גאוגרפיים עשירים בזהב ועד אגדות עמים בנושא.

זהב נחשב במשך תקופה ארוכה כאחת המתכות היקרות ביותר, לכן הוא מסמל עושר, מלוכה, אצולה ועוד.

בתחום האלכימיה הייתה לזהב חשיבות רבה, באשר מטרת האלכימאים הייתה יצירת זהב מיסודות אחרים, כמו למשל עופרת (משימה שאיננה אפשרית אלא בטכנולוגיות מודרניות המכוונות לאטומים בודדים).

הזהב אף הוכר בתרבות האינקה כ"זיעת" החמה וכן האצטקים נהגו לפסל דמויות שונות בזהב ולהכין תכשיטים לכוהנים.

הזהב היה, במשך כל ההיסטוריה ועד היום, סחורה אמינה והיווה מפלט לאנשים אשר חוששים משינויים בשווקים העולמיים, ולכן הם משקיעים זהב מתוך הידיעה שמחירו נשאר יציב בדרך כלל. מחיר הזהב עולה כאשר יש חשש למלחמה או אי יציבות או חשש אחר אצל מי שמשקיעים במניות, למשל, משום שערכו של הזהב הוא יחסית יציב.

אייזיק ניוטון קשר את הלירה הבריטית למסחר זהב כך החל העידן שבו המטבעות קשורים למתכות. כל מדינה החזיקה במאגרי זהב וניתן לומר שהייתה כמעט תלות מוחלטת בזהב (הוטבעו מטבעות זהב). לאחר מלחמת העולם הראשונה החלו לבטל את ההצמדה לזהב ועקב כך ערכו של הדולר צלל וכעת ערכו נמוך יותר (אם ארצות הברית תחליט לחזור להצמדה לזהב, כלומר לגבות את כל הסכום שהיא הדפיסה בכמות הזהב שיש לה, מחיר הזהב יעלה ל-$23,000 לאונקיה לעומת כ-$1,350 (המחיר באוקטובר 2010). זאת מפני שעל כל דולר היא תצטרך לשלם את מחירו בזהב ומאחר שהדפיסה כמויות אדירות של דולרים מאז הביטול הרשמי של ההצמדה לזהב, ערכו של כל דולר יורד).

עד שנת 1910, יחסית מעט זהב מוצה מעפרותיו. חישובים מעלים כי 70% מכלל הזהב שהופק בעולם מוצו מאז שנת 1910.

במשך כל המאה ה-19, הובילו גילויים של מחצבי זהב בעולם להגירות המוניות של הרפתקנים, אשר חיפשו דרך להתעשרות מהירה. גלים אלה נקראו הבהלה לזהב (Gold Rush), והמפורסם בהם הוא בהלת הזהב של קליפורניה (ר' הבהלה לזהב (קליפורניה)), שאף הונצח בסרטו של צ'רלי צ'פלין בשם זה (ר' הבהלה לזהב (סרט)). בהלות זהב נוספות במאה ה-19 אירעו בדרום אפריקה ובאוסטרליה. הגירות אלו אחראיות במידה רבה להתיישבות בארצות הברית בפרט, ולעיצוב הפוליטי-דמוגרפי-כלכלי בעולם בכלל, והשפעתם הרבה ניכרת עד לימינו אנו.

צורה בטבע

בעקבות פעילותו הכימית הנמוכה, זהב בדרך כלל מופיע בטבע כסגסוגת או בצורתו החופשית, לעתים קרובות בתור גרגירים זעירים.
ריכוזו בקרום כדור הארץ הוא 0.03 חלקיקים למיליון (ppm) ומקורו המסחרי העיקרי הוא סלעים וולקנים.
גם מי ים מכילים זהב, בריכוז הנע בין 0.2-1 מיליגרם זהב לטון מים. תהליך הזיקוק של הזהב ממי הים הוא תהליך יקר ולכן אין לו שימוש מסחרי.

הפקה

ריכוז הזהב המינימלי במחצב הדרוש להפקה מסחרית שלו יכול להיות זעיר כמו 0.5 גרם ל-1,000 קילוגרם. קיימים גם מחצבי זהב עם ריכוזים גבוהים יותר, לעתים 5-1 גרם ל-1,000 קילוגרם של מחצב.

ניתן למצות זהב מאלוביום (משקע חול וטיט בערוצי מים) בעזרת טכניקות כימיות, כמו מיצוי בעזרת ציאניד ("הטכניקה הישנה", הזולה והמזהמת יותר) או בעזרת כלור. בשנת 2000 נשפך ציאניד בסביבת אגם ברומניה וגרם לנזק סביבתי רב (מוות עופות, דגים ועוד).

מאז 1880, דרום אפריקה הייתה המקור העיקרי (כשני שלישים) לזהב בעולם, העיר יוהנסבורג לדוגמה, הוקמה במיוחד לצורך זה.

הרעיון של הפקת זהב ממתכות זולות ממנו ריתק אנשים רבים במהלך ההיסטוריה. מדענים ומלכים התעניינו באלכימיה, תוך כדי חיפוש אחר "אבן החכמים" שהופכת כספית לזהב. רעיון זה נזנח כאשר מדענים הוכיחו שלא ניתן להפיק זהב מיסודות אחרים בתהליכים כימיים.

לעומת זאת, הפקת כמויות זעומות של זהב מתאפשרת באמצעות מאיצי חלקיקים.

ניתן להפיק כמויות קטנות של זהב גם מפיריט, המכונה "זהב השוטים", שמכיל לעתים גם זהב אמיתי ונחושת.

זהב הופק גם בישראל. דרומית למכרות הנחושת בתמנע, בהרי אילת (נחל רודד וסביבתו) היו מרבצי זהב קדומים שנוצלו בתקופה האיסלמית הקדומה. הזהב הופק מסלעי הקווארץ בנחלי האזור על ידי טחינה באמצעות אבני רחיים ושימוש במתכת הכספית - זהב נמס בכספית נוזלית, ואז ניתן לחמם את התמיסה, עד שהכספית מתאדה והזהב נשאר. ידוע במיוחד האתר הארכאולוגי נחל התחנות (ואדי-א-טוואחין שלמרגלות הר ידידה / נחל רודד).

תרכובות

זהב כלורי (AuCl₃) ו-HAuCl₄ הן תרכובות הזהב הנפוצות ביותר. דרגות החימצון הנפוצות של זהב הן 1+ ו3+, אך בתנאים קיצוניים קיימת גם הדרגה 5+ (יחד עם פלואור - AuF₅).

השפעות בריאותיות

הגוף האנושי לא סופג זהב ולכן תרכובות זהב בדרך כלל אינן רעילות. נזק בכליות ובכבד לעומת זאת, דווח אצל 50% ממטופלים שטופלו בתרופות המכילות זהב.

ראו גם

• תקן הזהב
• הבהלה לזהב (קליפורניה)
• קרט (יחידת טוהר)
• מתכת
• קבוצת יסודות 11

קישורים חיצוניים

• זהב ב-Webelements
• כסף מזהב – הזהב כאמצעי תשלום באתר קולקט
• דוידסון אונליין - שאל את המומחה: כיצר אפשר לזקק את הכמות הזעירה של הזהב ממי הים?