钻石都能人工合成了,为啥黄金不能?

article/2025/6/8 17:36:50

本文经授权转载自:博物(ID:bowuzazhi)

这些日子,黄金价格开启连涨模式,屡创新高。上海黄金交易所金价突破500元/克,国内多家珠宝首饰店里的足金首饰最高更是已达655元/克。

面对涨势汹汹的金价,一些人在发懵:“心动要不要行动?”“该买还是该卖?”

关于投资,咱也不敢多说,咱也不敢瞎建议

。今天就从矿物和材料的角度聊聊:黄金为啥有那么大的魅力?海洋中竟有大量黄金?下一个“金矿”就藏在手机里?能否人工合成黄金……

最受欢迎的“金属之王”

黄金,是人类最早使用和最喜爱的金属之一。

南北朝时期马头鹿角形金步摇。步摇是中国古代妇女的重要头饰之一,饰物随着佩戴者步履的颤动而不停地摇曳,因此得名“步摇”。摄于国家博物馆。

无论是贵重的装饰品、生活器具,还是作为流通的货币,几乎从人类发现它的那一刻起,黄金就成了大家竞相争夺的珍宝。它究竟有哪些与众不同之处呢?

01

首先,黄金金光闪闪,还不会变色。

战国时期楚国的金块“郢爯”(yǐng chēng),摄于国家博物馆

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其次,黄金具有沉甸甸的手感,它的密度是19.32克/立方厘米,相当于铁的2.443倍。(糟了,是💰💰的感觉)

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第三,黄金具有极强的延展性和可锻性,是所有金属中最具可塑性的一种,可被抽成细丝或加工成薄片。1克黄金最长能被拉成长度为2500多米的细丝,也能被打造成万分之一毫米厚、面积约0.47平方米的薄片。

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第四,黄金具有很高的熔点(1064.43℃)、极强的导电性和导热性(仅次于银和铜),同时也具有极高的化学稳定性,不易与其他物质发生化学反应,抗氧化、抗腐蚀

因此,黄金具有的非凡物理和化学性质,使其具有了广泛的用途。它是一种权利、财富和美丽的象征。人们总是喜欢用它来形容和赞美那些最美好的东西,比如“黄金时刻”、“黄金时代”、“黄金分割点”……

除了首饰,黄金还有什么用?

现如今,世界上约50%的黄金被用于珠宝行业,40%用于投资,另外10%用于工业生产领域。

作者收藏的黄金饰品

工业上的黄金主要应用于电子产品。精密的电子元件和集成电路要求具有很高的稳定性、导电性、耐热性和抗氧化性,而黄金及其合金恰恰可以满足这些要求,在手机、计算机、电视机等诸多电子电器中都有少量的黄金

黄金锻造的薄片常被用于装饰建筑或家具,既可起到美观的效果,又可保护建筑和家具免被腐蚀,例如一些金光闪闪的宫殿、庙宇和高塔,顶部常常覆盖着一层薄薄的金片。

缅甸仰光大金寺,塔身所铺的金是由真正的金块制成的。图源:图虫图库

故宫太和殿的外立面、檐口、斗拱、门窗等部位也都采用了贴金装饰,使整个建筑显得金碧辉煌,就连其中珍藏的一些古老的钟表、玉器等文物和艺术品,很多也都采用了贴金装饰,彰显了皇家的尊贵和权威。

各式各样的黄金器具:金錾(zàn)花高足杯(左上)、金錾花葵瓣形盘(右上)、金盘(左下)、金錾花托盘(右下)。

另外,黄金薄片能强烈地反射红外光线,也就是说它可以有效地阻挡红外热辐射。根据这个性质,人们制造了特殊的玻璃,在玻璃表面涂上黄金薄层,能够在夏天里将太阳辐射反射回去,使室内保持凉爽,而在冬天又使屋内的热量反射回来,保持室内的温暖。

宇航员所穿的太空服上有个头盔面罩,上面也涂有一层非常薄的黄金薄膜,目的也是为了反射太空中的太阳辐射,保护宇航员的眼睛和皮肤。

甚至还有做成金箔吃掉的👉我真的不懂,现在怎么流行吃金子??

黄金是如何形成的?

地球上的黄金究竟是从哪里来的?简单地说,黄金来自于地球形成和演化过程中的地质作用。最初的黄金来自于宇宙中的恒星核融合,然后通过地球的形成和演化过程,逐渐聚集到地球内部,并经过地质作用被带到地表形成金矿

黄金很少与其他物质形成化合物,在地球上主要是以天然形式存在的,称为自然金。黄金有时候也与硫化物矿物共生,如黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等。在这些矿物中,黄金以微小的颗粒或固溶体的形式存在。

自然金

自然金的颜色和粉末的颜色均为闪亮的金黄色,但这种矿物中时常会含有少量的银和微量的铜,随着银含量的不断增加,颜色会逐渐变为淡黄色,若银的含量超过15%,就变成了“银金矿”。

还是自然金

如果按照形成原因的不同进行划分,自然金可分为两种:脉金和砂金

脉金形成于岩脉中,主要是中、低温热液成因的含金石英脉矿床。当矿石含有天然金时,金会以粒状或微观粒子状态藏在岩石中,这种矿床中除了自然金之外,还常见黄铁矿、黄铜矿、毒砂等其他多种矿物。

石英脉型金矿石中的细小黄金颗粒

例如,南非的萨乌卡金矿,开采深度已经达到地下4000米,是世界上最深的矿井之一,矿工从地面到达井下就需要一个多小时。

另一种自然金是砂金。由于黄金对化学风化具有较强的抵抗能力,在外界温度变化、流水侵蚀等物理风化作用下岩石变得破碎,原本存在于岩石中的细小金子颗粒就保留在土壤层中,或是随着流水被冲向远方,沉淀在河床底部的低洼处或海洋浅滩处,于是就形成了砂金。

砂金

砂金在长时间的流水冲积作用下可以距离原生矿床很远,矿层的延长范围很大,但它埋藏浅、密度大、颗粒小,可以用简单的淘洗工具淘取。

日照澄洲江雾开,

淘金女伴满江隈。

美人首饰侯王印,

尽是沙中浪底来。

唐代著名文学家刘禹锡在这首《浪淘沙》中生动描绘了妇女淘金的情景,用劳动人民辛苦的劳动反衬出黄金的来之不易。

海洋中有大量黄金?

现如今,中国、澳大利亚、美国、俄罗斯、秘鲁和南非等是主要的黄金生产国。根据2024年1月31日世界黄金协会发布的《全球黄金需求趋势报告》显示,2023年金矿产量为3644吨,但黄金需求为4448吨。这也就意味着,尽管产量在不断增长,但仍然是供不应求。

为了获取更多的黄金,人们想尽了各种办法。

海洋学家研究发现,其实在广阔的海洋中储存着大量的黄金,每立方千米海水中就含有5吨黄金。但是,如何提取它们是一个令人头疼的问题。

在第一次世界大战之后,德国有位科学家突发奇想,试图从海水中提取黄金以解决德国的经济困难,他采取了约4000份水样进行化验和提取试验,最终仍以失败告终,证明从海水中提取黄金不具备商业上的可行性。提取黄金的成本远比黄金本身要贵得多。

但是在19世纪90年代和20世纪初,美国和英国又分别有人宣称成功地从海水中提取了黄金,后来被证实这只不过是诈骗案而已。

下一个“金矿”在手机里?

目前,人们获取黄金的主要方法除了开采金矿之外,还有一种比较靠谱的办法是回收提纯,即所谓的再生金。它是通过回收提纯已有黄金制品得到的,在全球黄金供给中已经占据了相当大的比例。

据估算,平均每个手机中就含有大约50毫克的黄金,而全球每年生产的手机超过10亿部,而平均每部手机的寿命仅为两年左右,如果能够回收利用这些手机,其中的黄金可真是一笔不小的财富。

手机电路板中就含有黄金

图源:eBAY

相关机构研究的数据显示,我国平均每年产生4亿部以上废旧手机,废旧手机存量超过20亿部。而废弃的手机只有约5%能够进入专业的废旧手机回收平台、以旧换新等活动等回收渠道。从这些废旧手机里面,每吨就可以提炼约200克黄金。

在日本,人们更是形象地称这种废旧电子产品回收和提炼为“城市矿山运动”, 从每吨废旧手机里能够回收约280克黄金,此外还有相当可观的银、铜等其他金属。因此,有人满怀信心地说:“下一个金矿就隐藏在手机里”。

能否人工合成黄金?

虽然科学家们已经在实验室环境中成功合成了许多元素,但人工合成黄金仍然是一个巨大的挑战。

根据现有知识,通过核聚变过程理论上可以产生黄金。在实验室环境中,科学家们可以使用粒子加速器等设备,通过原子核对撞的方法生成金子

但这个过程涉及到原子核的变化,需要极高的能量和复杂的设备,模拟宇宙中极端的高温高压环境。但目前人类掌握的核技术还无法用来合成金这样的重元素。即便实验成功,但它成本高昂,且产生的黄金量微乎其微,也远远无法满足商业需求。因此,由于技术限制和成本限制,目前“人造黄金”的梦想在现实中还并不可行

撰文、摄影 | 马志飞

微信编辑 | 未末

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