1.

Einleitung

Gold, chemisches Symbol Au (lateinisch: aurum), weiches, hellgelbes, metallisches Element mit hoher Dichte und der Ordnungszahl 79. Gold ist sowohl ein Edelmetall als auch ein Übergangsmetall und steht im Periodensystem in der ersten Nebengruppe (unter Kupfer und Silber).

2.

Eigenschaften

Reines Gold ist eines der geschmeidigsten Metalle im Periodensystem der Elemente. So lässt sich Goldmetall beispielsweise leicht zu dünnsten Folien hämmern oder walzen. Ein etwa 29 Gramm schweres Stück des Metalls kann man zu einem 100 Kilometer langen Draht ausziehen. Mit einer Härte von 2,5 zählt Gold zusammen mit Silber (Härte 2,7) und Kupfer (Härte 3,0) zu den weichsten Metallen des Periodensystems. Das Edelmetall zeichnet sich weiterhin durch seine relativ hohe Wärme- und elektrische Leitfähigkeit aus. Massives Gold ist hellgelb gefärbt und besitzt einen starken, metallischen Glanz. Feinstverteiltes Goldpulver ist schwarz, kolloidale Suspensionen (siehe Kolloide) zeigen Farben von Rubinrot bis Purpur.

Gold ist chemisch äußerst reaktionsträge. Von feuchter Luft, Hitze und den meisten Lösungsmitteln wird es nicht angegriffen. Es löst sich jedoch u. a. in wässriger Kaliumcyanidlösung, in Chlorwasser (wässrige Chlorlösung) und in Königswasser, einer Mischung aus drei Teilen konzentrierter Salzsäure (siehe Chlorwasserstoff) und einem Teil konzentrierter Salpetersäure. Als Pulver lässt sich Gold auch mit Hilfe von bestimmten phosphororganischen Verbindungen auflösen. Dabei handelt es sich um so genannte Phosphine, Verbindungen mit der allgemeinen Formel PR₃, wobei der Rest R in unterschiedlicher Kombination für Wasserstoff oder für einen bestimmten organischen Rest steht.

Wie Atome anderer Metalle lassen sich auch Goldatome zu Clustern (Moleküle aus Metallatomen) vereinen. Normalerweise besitzen Metallatome die Eigenschaft, sich extrem dicht zusammenzulagern. Dadurch bilden sie entweder ebene Strukturen oder massive Körper, die so gut wie keinen Hohlraum enthalten. So formen Goldcluster mit weniger als 13 Atomen flache Strukturen und Cluster mit 20 Goldatomen pyramidenförmige Strukturen ohne Hohlräume. Dagegen zeigen Goldcluster mit 16 bis 18 Atomen ein anderes Verhalten: Sie bilden Moleküle mit Hohlräumen. Diese „Goldkäfige” gelten als metallische Gegenstücke zum Buckminster-Fulleren, das sich aus 60 Kohlenstoffatomen zusammensetzt.

Reines metallisches Gold schmilzt bei rund 1 064 ºC und siedet bei etwa 2 260 ºC. Die relative Dichte liegt bei 19,3, und die Atommasse des Edelmetalls beträgt 196,967 u.

3.

Vorkommen

Gold findet man in der Natur in Form von Adern im Quarzgestein und in Ablagerungen von Flussschlämmen. Dabei liegt es entweder als reines Metall (gediegen) oder gemeinsam mit anderen Metallen vor. In der Rangfolge der Häufigkeit der Elemente in der Erdkruste steht das Metall erst an 75. Stelle. Gediegenes Gold tritt fast immer zusammen mit Silber in unterschiedlichen Anteilen auf. Die natürliche Gold-Silber-Legierung nannten die Alchimisten Elektrum. Daneben kommt Gold auch gemeinsam mit anderen Metallen vor, wie etwa in den Mineralien Calaverit (auch Krennerit: AuTe₁) und Sylvanit (auch Schrifterz: AuAgTe₄). Zusammen mit Blei, Antimon und Schwefel findet man Gold im Mineral Nagyagit (auch Blättererz). Geringe Mengen Gold sind auch Bestandteil vieler Pyrit-Eisenerze. Meerwasser enthält zu fünf bis 250 Gewichtsteilen Gold auf 100 Millionen Teile Wasser. Die Gesamtmenge im Meerwasser wird auf rund neun Milliarden Tonnen geschätzt.

Auch außerhalb der Erde ließ sich Gold nachweisen, u. a. auf der Sonne und auf dem rund 5 200 Lichtjahre entfernten Stern BD+17 3248.

4.

Anwendung

Gold war schon in frühesten Zeiten bekannt und hatte stets einen hohen Wert, nicht nur wegen seines Aussehens und seiner Beständigkeit, sondern weil es auch einfacher als alle anderen Metalle zu bearbeiten und leichter in reiner Form zu gewinnen ist. Die ältesten Gegenstände aus Gold stammen aus dem 5. Jahrtausend v. Chr. Bereits im Altertum wurde Gold als Münzmetall eingesetzt und stellt heute noch den Bezugswert bei internationalen Geldtransaktionen (siehe Goldwährung) dar.

Der größte Teil des Goldes wird zu Schmuck verarbeitet (siehe Metallarbeiten). Geringere Mengen dienen zur Herstellung elektronischer Bauteile (elektrische Schalter, Kontakte, Thermoelemente etc.) und Münzen. Für Schmuck wird Gold stets mit anderen Metallen, meist Kupfer und Silber, legiert, um eine ausreichend hohe Härte zu erzielen. So genanntes Weißgold enthält neben Gold die Metalle Zink und Nickel oder auch Platinmetalle.

Der Goldgehalt in Legierungen wird oft in der eigentlich nicht mehr gültigen, aber noch üblichen Maßeinheit Karat angegeben. Die Karatskala hat 24 Teile: Eine Legierung, die zu 1/24 aus Gold besteht, hat ein Karat, während reines Gold 24 Karat besitzt. Die gültige Maßeinheit für den Goldgehalt in Schmucklegierungen ist das Promille (bzw. Prozent); am gängigsten sind hier die Werte 333, 585 und 750. Die Angabe 750 bedeutet: Die Legierung enthält 750 Tausendstel Gold, besteht also zu 75 Prozent oder zu 3/4 aus Gold, was wiederum 18 Karat entspricht (18 Karat = 18/24 = 3/4).

In Form dünner Folien dient Gold zum Verzieren und Beschriften von Gegenständen. Zum Färben von rubinrotem Glas (Goldrubinglas) kommt Cassius’scher Goldpurpur zum Einsatz. Er besteht aus feinverteiltem Gold und Zinndioxid und lässt sich durch Umsetzung von Goldchlorid mit Zinnchlorid in wässriger Lösung gewinnen. Lösungen von Kalium- bzw. Natriumdicyanoaurat, K- bzw. Na[AuCN₂] verwendet man zum elektrolytischen Beschichten mit Gold. Auch in der Zahnmedizin wird Gold angewandt. Bestimmte Radioisotope des Goldes nutzt man in der biologischen Forschung sowie bei der Behandlung von Krebs (siehe Tracer).

5.

Goldgewinnung

Die einfachste Methode der Goldgewinnung ist das „Goldwaschen” von Flusssand. Dazu füllt der Goldsucher den goldhaltigen Sand oder Kies in eine runde, flache Schale, die unten eine kleine Vertiefung hat. Dann hält er die Schale in einen schwachen Wasserstrom und schwenkt sie mit kreisförmigen Bewegungen. Die leichteren Anteile des Sandes werden dabei allmählich weggeschwemmt, und die schwereren sinken in der Schalenmitte zu Boden oder sammeln sich in der Vertiefung.

Mit der Zeit wurden die Methoden zur Goldgewinnung verfeinert; u. a. wurde das hydraulische Verfahren erfunden. Ein kräftiger Wasserstrahl wird auf den goldhaltigen Sand oder Kies gerichtet. Dabei werden die Steinchen teilweise zertrümmert; die Bruchstücke werden vom Wasser fortgetragen und gelangen in speziell geformte Auswaschrinnen, in denen sich das Gold absetzt und die leichteren Anteile weggeschwemmt werden. Bei der Goldgewinnung aus Flüssen wird meist ein Eimerkettenbagger eingesetzt, der auf einem Schiff mit flachem Boden verankert ist. Er fördert mit kleinen Gefäßen, die an einer Endloskette hängen, das Material vom Flussbett nach oben und füllt es in eine Siebtrommel. Bei deren Rotation wird Wasser zugeführt. Dadurch sinken die goldhaltigen Steinchen schneller nach unten und gelangen durch die Sieböffnungen auf Schüttelbleche, wo sie weiter von reinen Sandkörnern getrennt werden. Dieses Verfahren kann man auch bei ausgetrockneten Flussbetten anwenden, wenn in geringer Entfernung ausreichende Wassermengen verfügbar sind.

Ausgedehnte unterirdische Lagerstätten mit goldhaltigem Gestein erkennt man oft an kleinen Stellen, an denen sie zur Oberfläche ragen. Dann treibt man Stollen in die Erde, wie beim Kohlenabbau, und fördert das Erz an die Oberfläche. Dort wird es mit Hilfe entsprechender Maschinen zerkleinert.

Das reine Gold gewinnt man aus dem Kies oder dem zerkleinerten Gestein entweder durch Auflösen in Quecksilber (Amalgamierung; siehe Amalgam) oder in Cyanidlösungen (Cyanidlaugerei). Einige Erze müssen vor dieser Extraktion geröstet werden. Das betrifft vor allem diejenigen, in denen das Gold chemisch an Tellur gebunden ist. Das Gold wird dann aus der Lösung abgeschieden, geschmolzen und in Barren gegossen. Schon bei Gestein mit nur einem Teil Gold auf 300 000 Teile Restmaterial kann sich der Abbau lohnen.

Die seltenste Art des Goldvorkommens sind die so genannten Nuggets, kleine Klümpchen aus reinem Gold. Das mit einer Masse von rund 70,8 Kilogramm bisher größte Nugget wurde 1869 in Victoria (Australien) gefunden.

6.

Goldproduktion

Gold wurde schon im Altertum von Etruskern, Minoern, Assyrern und Ägyptern produziert. Sie gewannen es durch einfaches Auswaschen von Flussschlamm oder Kies. Auf dieselbe Weise wurde es in früheren Zeiten in Indien, Mittelasien, dem südlichen Ural und in den östlichen Mittelmeerländern gefördert. Schon vor Christi Geburt konnte man mit verbesserter Abbautechnik auch goldführende Adern im Gestein ausbeuten. Im Mittelalter wurde um das 11. Jahrhundert die Amalgamation erstmals erwähnt. Bei der Amalgamation macht man sich die Eigenschaft zunutze, dass Gold mit Quecksilber eine Legierung bildet und sich in dieser Legierung anreichern lässt.

Etwa zur Zeit der Entdeckung Amerikas belief sich der Wert allen Goldes in Europa schätzungsweise auf weniger als 180 Millionen Euro. In den folgenden 350 Jahren, also vom Ende des 15. Jahrhunderts bis um 1850, förderte man eine Gesamtmenge von rund 4 665 Tonnen Gold. Südamerika und Mexiko zählten in dieser Zeit zu den wichtigsten Förderländern. Die Vorherrschaft Spaniens in Südamerika führt im 16. Jahrhundert zu einer verstärkten Goldproduktion in der Neuen Welt. Einiges davon wurde den Ureinwohnern schlichtweg geraubt, die den Abbau von Gold schon lange betrieben hatten. Im gleichen Jahrhundert trug Mexiko rund neun Prozent zur gesamten Weltproduktion bei. Gold wurde ab Februar 1851 auch in Australien gefördert.

Heute zählt Südafrika zu den Hauptlieferanten von Gold. Die jährliche Förderung beläuft sich auf rund 300 Tonnen. Die wichtigsten Goldminen liegen im Gebiet Witwatersrand. Weitere 50 Länder der Erde produzieren Gold in wirtschaftlich bedeutenden Mengen.