Gold


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25px Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Weitere Bedeutungen sind unter Gold (Begriffsklärung) aufgeführt.
Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Gold, Au, 79
Serie Übergangsmetalle
Gruppe, Periode, Block 11, 6, d
Aussehen metallisch gelb
CAS-Nummer 7440-57-5
ATC-Code

V10AX06

Massenanteil an der Erdhülle 0,004 ppm<ref name="CRC_90_14_18" />
Atomar <ref>Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Gold) entnommen.</ref>
Atommasse 196,966569(5)<ref name="IUPAC">IUPAC, Standard Atomic Weights Revised v2.</ref><ref name="CIAAW">CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013.</ref> u
Atomradius (berechnet) 135 (174) pm
Kovalenter Radius 136 pm
Van-der-Waals-Radius 166 pm
Elektronenkonfiguration [Xe] 4f14 5d10 6s1
Austrittsarbeit 5,1 eV<ref>Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik. Band 6: Festkörper. 2. Auflage. Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-017485-5, S. 361.</ref>
1. Ionisierungsenergie 890,1 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 1980 kJ/mol
Physikalisch <ref>Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Gold) entnommen.</ref>
Aggregatzustand fest
Kristallstruktur kubisch flächenzentriert
Dichte gemessen: 19,32 g/cm3 (20 °C);<ref name="Greenwood">N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie der Elemente. 1. Auflage. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 1509.</ref>
berechnet: 19,302 g/cm3<ref>Handbook of Mineralogy – Gold (englisch, 58,6 kB; PDF).</ref>
Mohshärte 2,5 bis 3
Magnetismus diamagnetisch (1=<math>\chi_{m}</math> = −3,5 · 10−5)<ref>Robert C. Weast (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.</ref>
Schmelzpunkt 1337,33 K (1064,18 °C)
Siedepunkt 3243 K<ref name="Zhang">Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.</ref> (2970 °C)
Molares Volumen 10,21 · 10−6 m3/mol
Verdampfungswärme 342 kJ/mol<ref name="Zhang" />
Schmelzwärme 12,55 kJ/mol
Schallgeschwindigkeit 2030 m/s
Spezifische Wärmekapazität 128 J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit 45,5 · 106 A/(V · m)
Wärmeleitfähigkeit 320 W/(m · K)
Chemisch <ref>Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Gold) entnommen.</ref>
Oxidationszustände −1, 0, +1, +2, +3, +5
Oxide (Basizität) Au2O3 (amphoter)
Normalpotential 1,52 V (Au3+ + 3 e → Au)
Elektronegativität 2,54 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP

<tr> <td nowrap>195Au</td> <td nowrap> {syn.} </td> <td> 186,10 d </td> <td>ε</td> <td>0,227</td> <td>195Pt</td> </tr> <tr> <td nowrap rowspan="2">196Au</td> <td nowrap rowspan="2"> {syn.} </td> <td rowspan="2"> 6,1830 d </td> <td>ε</td> <td>1,506</td> <td>196Pt</td> </tr> <tr><td>β</td> <td>0,686</td> <td>196Hg</td> </tr> <tr> <td nowrap>197Au</td> <td nowrap> 100 % </td> <td colspan="4"> Stabil</td> </tr> <tr> <td nowrap>198Au</td> <td nowrap> {syn.} </td> <td> 2,69517 d </td> <td>β</td> <td>1,372</td> <td>198Hg</td> </tr> <tr> <td nowrap>199Au</td> <td nowrap> {syn.} </td> <td> 3,169 d </td> <td>β</td> <td>0,453</td> <td>199Hg</td> </tr>

Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
  Spin γ in
rad·T−1·s−1
Er(1H) fL bei
B = 4,7 T
in MHz
197Au 3/2 4,47 · 106 2,77 · 10−5 1,75
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung <ref name="GESTIS">Eintrag zu Gold in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 6. September 2012 (JavaScript erforderlich).</ref>
keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze <ref name="GESTIS" />
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Gold (von indogermanisch ghel: glänzend, gelb) ist ein chemisches Element (siehe auch Entstehung der Elemente) mit dem Elementsymbol Au (von lateinisch aurum) und der Ordnungszahl 79. Es ist ein Übergangsmetall und steht im Periodensystem in der 1. Nebengruppe (Gruppe 11), die auch als Kupfergruppe oder Münzmetalle bezeichnet wird. Gold zählt zu den Edelmetallen und ist zusammen mit Kupfer eines der wenigen farbigen Metalle.

Gold wird seit Jahrtausenden für rituelle Gegenstände und Schmuck sowie seit dem 6. Jahrhundert v. Chr. in Form von Goldmünzen als Zahlungsmittel genutzt. Es wird auch als Lebensmittelzusatzstoff mit der E-Nummer E175 verwendet.

Geschichte

Ur- und Frühgeschichte

Datei:MaskeAgamemnon.JPG
Die sogenannte Goldmaske des Agamemnon (ca. 1400 v. Chr.) im Nationalmuseum Athen

Gold zählt zu den ersten Metallen, die von Menschen verarbeitet wurden. Mit seiner auffallend glänzenden gelben Farbe wurde es metallisch gediegen in der Natur gefunden.

Gold lässt sich sehr gut mechanisch bearbeiten und korrodiert nicht. Wegen der Beständigkeit seines Glanzes, seiner Seltenheit, seiner scheinbaren Unvergänglichkeit und seiner auffallenden Schwere wurde es in vielen Kulturen vor allem für herausgehobene rituelle Gegenstände und Schmuck verwendet.

Die Goldgewinnung ist seit der frühen Kupferzeit nachgewiesen. Die leichte Legierbarkeit mit vielen Metallen, die moderate Schmelztemperatur und die günstigen Eigenschaften der Legierungen machten Gold als Werkstoff sehr attraktiv.

Die ältesten bislang bekannten Goldartefakte der Menschheit sind insgesamt etwa 3.000 goldene Objekte aus dem Gräberfeld von Warna (Bulgarien), die als Grabbeigaben niedergelegt wurden und zwischen 4600–4300 v. Chr. datiert werden.<ref name="Higetal">Tom Higham u. a.:  New perspectives on the Varna cemetery (Bulgaria) – AMS dates and social implications. In: Antiquity Journal. Band 81, Nr. 313, New York 2007, S. 640–654.</ref> Mehr als 7.000 Goldobjekte sind aus dem 4. Jahrtausend v. Chr. aus Gräbern der osteuropäischen Majkop-Kultur bekannt.<ref>Svend Hansen: Gold und Silber in der Maikop-Kultur. In: Metalle der Macht – Frühes Gold und Silber. Abstracts des 6. Mitteldeutschen Archäologentages, 17. bis 19. Oktober 2013. (PDF).</ref> Der früheste Nachweis in Mitteleuropa liegt mit den beiden Goldscheiben im Depotfund von Stollhof (Niederösterreich) vor und stammt ebenfalls aus dem 4. Jahrtausend v. Chr. Seit dieser Zeit wurde Gold vereinzelt in Form von Schmuckgegenständen aus Südosteuropa importiert.

In Mittel- und Nordeuropa treten goldene Gegenstände vermehrt erst im dritten Jahrtausend v. Chr. als Grabbeigaben auf, vor allem in der endneolithischen Glockenbecherkultur. Beispiele sind die Ohrringe und die Haarspange beim Bogenschützen von Amesbury oder die 2013 gefundenen Goldringe eines Glockenbecher-Grabes aus Wustermark, Landkreis Havelland.<ref>Neolithisches Gold: Exzeptioneller Befund beim Brückenbau in Wustermark, Lkr. Havelland. Brandenburgisches Landesamt für Denkmalpflege, archiviert vom Original am 16. August 2014, abgerufen am 2. Dezember 2014.</ref> Berühmte Beispiele aus der nachfolgenden Bronzezeit sind die Goldauflagen der Himmelsscheibe von Nebra (Frühbronzezeit) und die vier spätbronzezeitlichen Goldhüte.

Die Ägypter beuteten Vorkommen in Oberägypten und Nubien aus.<ref>Alfred Grimm, Sylvia Schoske: Das Geheimnis des goldenen Sarges: Echnaton und das Ende der Amarnazeit. München 2001.</ref> So ist auf dem Turiner Papyrus u.a. auch die Lage einer Goldmine verzeichnet. Die Römer nutzten Fundstätten in Kleinasien, Spanien (Las Médulas), Rumänien und Germanien.

Die Sage von der Fahrt der Argonauten zum Goldenen Vlies nach Kolchis wurde anscheinend von den Seereisen griechischer Goldsucher angeregt.

In der Tora wird vom Goldenen Kalb erzählt, das sich die Israeliten als Götzenbild herstellten, während Moses die Zehn Gebote empfing, und vom Goldland Ophir. Das Neue Testament erwähnt Gold (neben Weihrauch und Myrrhe) als eines der Huldigungsgeschenke der Weisen aus dem Morgenland für den neugeborenen Jesus (Matthäus 2,11 EU).

Auch in Südamerika und Mesoamerika wurde schon sehr früh Gold verarbeitet. So beherrschten beispielsweise die Mochica in Peru bereits Anfang des ersten Jahrtausends die Legierungsbildung (Tumbago) sowie die Vergoldung und stellten Gegenstände für rituelle Zwecke aus mehreren Kilogramm Gold her.

Die Goldgewinnung und -reinigung erfolgte durch Goldwäscherei, Amalgamation und Kupellation (oxidieren unedlerer Metalle mit Blei, auch Läuterung genannt), auch in Kombination der Verfahren.

Neuzeit

Datei:Napoleonbecher.jpg
Der goldene Napoleonbecher im Städtischen Museum Simeonstift Trier

Die Gier nach Gold wurde mit der Vormachtstellung der europäischen Seemächte Spanien, Portugal, England und Italien zu einem maßgeblichen Grund für Kriege und Eroberungszüge der Neuzeit. Besonders der Goldreichtum der indigenen Völker in Mittel- und Südamerika lockte nach der Entdeckung Amerikas im Jahre 1492 europäische und insbesondere spanische Eroberer (Conquistadores) an, die Gold in Galeonen nach Europa brachten. Spanien wurde so eine Zeit lang zur reichsten Nation Europas; die indigenen Kulturen wurden durch die Eroberer bzw. durch eingeschleppte Krankheiten zerstört.

Immer wieder lockten Goldfunde große Scharen von Abenteurern an. Im 19. Jahrhundert kam es auf verschiedenen Kontinenten zu Goldrausch genannten Massenbewegungen von Goldsuchern in die Gebiete großer Goldvorkommen. Beispiele hierfür sind der kalifornische Goldrausch im Jahre 1849 und der Goldrausch des Jahres 1897 am Klondike River in Alaska. Auch in Australien (Bathurst, Temora, Teetulpa und Coolgardie) und Südafrika (Witwatersrand) kam es zum Goldrausch.

Auch heute führt der schwankende Goldpreis oft zu bedeutenden sozialen Veränderungen: So führte ein fallender Goldpreis in Südafrika zu einer starken Verarmung des von der Goldförderung lebenden Bevölkerungsteils. Im brasilianischen Amazonasraum ist der informelle Goldabbau durch Garimpeiros oft mit schwerwiegenden sozialen und ökologischen Folgen verbunden.

Vorkommen

Datei:Evolution minerai or.svg
Der durchschnittliche Goldgehalt der abgebauten Erze sinkt immer weiter, inzwischen auf unter 5 g/t

Der Goldanteil in der kontinentalen Erdkruste beträgt 0,004 ppm,<ref name="CRC_90_14_18">David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Geophysics, Astronomy, and Acoustics; Abundance of Elements in the Earth’s Crust and in the Sea, S. 14-18.</ref> also etwa 4 Gramm pro 1000 Tonnen Gestein. Der Anteil schwankt je nach Region – in Lagerstätten, die abgebaut werden, liegt der Goldanteil oft bei mehreren Gramm pro Tonne. Die Weltjahresförderung betrug 2008 noch 2260 Tonnen, 2011 bereits 2.700 Tonnen, etwa hundertmal mehr als im 19. Jahrhundert. Aktuell wird in zwei Jahren mehr Gold gefördert, als in den tausend Jahren des Mittelalters zusammen dokumentiert ist.

Gold kommt auf der Erde vorwiegend als gediegenes Metall vor, in primären Rohstoffvorkommen als goldhaltiges Gestein (Golderz) sowie in sekundären Vorkommen.

Etwa 45 % des 2011 geförderten Goldes stammen aus der Volksrepublik China, Australien, den Vereinigten Staaten, Russland und Südafrika. Die tiefsten Goldbergwerke der Welt befinden sich in Südafrika. Dort wird Gold fast 4000 Meter unter der Erdoberfläche abgebaut. Anfang 2011 plante das Bergbauunternehmen AngloGold Ashanti bereits Schächte in bis zu 5000 Metern Tiefe.<ref>Goldsuche extrem: Südafrikaner wollen 5000 Meter runter. auf: goldreporter.de, 18. Februar 2011.</ref>

Bedeutende Goldmengen fallen bei der Raffination anderer Metalle wie Kupfer, Nickel oder der anderen Edelmetalle an, sodass unter Umständen erst die Gewinnung dieser „Verunreinigungen“ die Ausbeutung einer Goldlagerstätte wirtschaftlich machen.

Primäre Lagerstätten (Berggold)

Die folgenden Abschnitte führen einige der wichtigsten Typen primärer Goldlagerstätten auf:

Witwatersrand-Typ (Paläo-Seifenlagerstätte)

Das Witwatersrand-Goldfeld in Südafrika ist mit Abstand das größte der Welt. Bis heute hat diese Lagerstätte mehr als 40.000 t Gold geliefert. Die Erzkörper sind frühproterozoische (etwa 1,8 Milliarden Jahre alte) Paläo-Flussschotter, die gediegen Gold, Pyrit und lokal abbauwürdige Konzentrationen von Uranpechblende enthalten. Die genaue Genese ist bis heute umstritten. Klassisch wird die Lagerstätte als eine Paläo-Seifenlagerstätte interpretiert, womit sie unter die sekundären Lagerstätten fallen würde. Etwa 25 % des gefundenen Goldes weisen eine Form auf, die für einen Transport durch hydrothermale Lösungen typisch ist, während es sich bei 75 % des Goldes um die typischen Nuggets handelt, die für einen fluvialen Transport sprechen.<ref>W. E. L. Minter, M. Goedhart, J. Knight, H. E. Frimmel: Morphology of Witwatersrand gold grains from the Basal Reef; evidence for their detrital origin. In: Economic Geology. April 1993, Band 88, Nr. 2, S. 237–248 doi:10.2113/gsecongeo.88.2.237.</ref> Neuere Isotopenuntersuchungen legen allerdings eine sehr kleinräumige hydrothermale Mobilisation des Goldes von wenigen Millimetern bis Zentimetern nahe, sodass wahrscheinlich auch dieses Gold ursprünglich aus den Flussschottern stammt.<ref>Hartwig E. Frimmel, W. E. Lawrie Minter, John Chesley, Jason Kirk, Joaquin Ruiz: Short-range gold mobilisation in palaeoplacer deposits. In: Mineral Deposit Research: Meeting the Global Challenge. 2005, S. 953–956, doi:10.1007/3-540-27946-6_243.</ref> Das Vorhandensein von gerundeten Pyrit- und Uranpechblende-Klasten zeigt aber auf jeden Fall an, dass diese zum ursprünglichen Bestand der Flussschotter gehörten. Sie zeigen damit auch an, dass die Erdatmosphäre zu diesem Zeitpunkt nur einen geringen Gehalt an Sauerstoff besessen haben kann, da diese Minerale unter oxidierenden Bedingungen nicht stabil sind.

Die Ressourcen der Lagerstätte liegen noch bei mehreren zehntausend Tonnen Gold, allerdings in erheblicher Tiefe. Hier befinden sich die tiefsten Bergwerke der Welt (nahezu 4000 m); ihr Abbau ist deshalb nur bei hohen Goldpreisen wirtschaftlich. Die Lagerstätte macht 40 % des weltweit bisher geförderten Goldes plus Ressourcen aus.<ref>H. E. Frimmel: Earth's continental crustal gold endowment: Earth Planet. In: Sci. Letters. 267 (2008), S. 45–55.</ref>

Goldquarzgänge

Hauptartikel: Goldquarzgang
  • Einige der wichtigsten Goldlagerstätten der Erde gehören den orogenen (mesothermalen) Ganglagerstätten an. Diese Lagerstätten kommen meist in metamorph-überprägten und deformierten marinen Sedimenten und Magmatiten vor. Sie entstehen während der Gebirgsbildung und sind damit an alte und junge Faltengürtel gebunden. Bei der Gebirgsbildung werden aus den involvierten Gesteinen metamorphe Fluide freigesetzt, die Quarz, wenig Sulfide und Gold in Spalten absetzen. Die Fluide haben einen neutralen Charakter und Temperaturen zwischen 250 °C und 400 °C. Bei den Sulfiden handelt es sich meist um Pyrit und Arsenopyrit. Die Goldgehalte sind meist sehr hoch, mehr als 10 g/t sind keine Seltenheit. Die Lagerstätten dieses Typs bildeten sich durch die gesamte Erdgeschichte mit bedeutenden Vorkommen in den archaischen Grünsteingürteln Afrikas und Westaustraliens, während des Proterozoikums (USA; Ghana, Brasilien), den paläozoischen Lagerstätten Victorias (Australien) oder den jungen alpidischen Vorkommen in den Alpen („Tauern-Gold“).

Es handelt sich meist um reine Goldlagerstätten ohne Gewinnungsmöglichkeit für andere Metalle. Einige wenige Lagerstätten enthalten allerdings solch hohe Gehalte an Arsen, dass sie zu den wichtigsten Vorkommen dieses Halbmetalls gehören.

  • Epithermale Goldlagerstätten sind eng mit jungem felsischen Magmatismus an Subduktionszonen (Inselbögen, Ozean-Kontinent-Kollisionen) verbunden. Heiße hydrothermale Fluide aus den Magmen bzw. durch den Magmatismus aufgeheizte meteorische Wässer transportieren das Gold und setzten es auf Gängen, in Form von Stockwerksvererzungen oder als Imprägnation im Gestein wieder ab. Man unterscheidet „low sulfidation“ und „high sulfidation“ Epi­thermallagerstätten, die sich durch unterschiedliche Fluide und damit verbunden unterschiedliche Mineralführung auszeichnen. „Low sulfidation“ Lagerstätten formen sich aus neutralen hydrothermalen Wässern mit Temperaturen von 200 bis 300 °C, während „high sulfidation“ Lagerstätten aus sehr sauren Fluiden mit über 300 °C geformt werden. Beide Typen unterscheiden sich hinsichtlich der Mineralführung. Erzgehalte liegen gewöhnlich zwischen 1 und 10 g/t Gold sowie einem Goldinhalt von wenigen 10 bis über 1000 t. Einige „low sulfidation“ Vorkommen beinhalten auch große Mengen an Silber und Buntmetallen. Neuere Untersuchungen aus aktiven Hydrothermalfeldern in Neuseeland deuten darauf hin, dass sich große Lagerstätten dieses Typs mit 1000 t Goldinhalt in gerade einmal 50.000 Jahren bilden können.

Bedeutende Beispiele für diesen Lagerstättentyp gibt es unter anderem in Papua-Neuguinea, Neuseeland, Mexiko, Peru und Rumänien.

Carlin-Typ

Datei:Twincreeksblast.jpg
Carlin-Typ-Goldlagerstätte in Nevada, USA

Bei diesem Typ handelt es sich um Lagerstätten in karbonatischen Gesteinen. Die bedeutendsten Vorkommen dieses Typs liegen in Utah und Nevada (USA). Die dortigen Lagerstätten bildeten sich in einem kurzen Intervall vor 42 bis 30 Millionen Jahren. Sie formten sich aus reduzierten, mäßig sauren Fluiden mit Temperaturen von 150 bis 250 °C in Tiefen über 2000 m. Die Erzkörper können wenige bis mehr als 100 Millionen Tonnen Erz enthalten bei Gehalten zwischen 1 und 10 g/t. Gold ist meist an feinverteilten arsenreichen Pyrit gebunden. Dadurch ist die Aufbereitung dieser Erze relativ aufwendig.

IOCG (Iron-Oxide-Copper-Gold)-Typ

Diese Lagerstätten kommen in felsischen Magmatiten wie Graniten und Rhyoliten vor. Es handelt sich dabei um große hydrothermale Brekzienkörper mit hohen Gehalten an Eisen in Form von Hämatit und/oder Magnetit. Diese Lagerstätten entstanden vermutlich unter einem Vulkankomplex. Bei einem Ausbruch führten hydrothermale Fluide zur Bildung von Brekzien aus Magmatiten und setzten Eisenoxide, Kupfersulfide, gediegenes Gold sowie weitere Minerale ab. Die bedeutendsten Lagerstätten dieses Typs befinden sich in mesoproterozoischen Gesteinen Australiens wie zum Beispiel Earnest Henry (Queensland), Prominent Hill und Olympic Dam (beide im Bundesstaat South Australia). Letztere stellt einen der größten Erzkörper der Erde dar mit derzeit vermuteten Ressourcen von 8,4 Milliarden Tonnen Erz. Die Erzgehalte liegen zwischen 0,5 und 2 % für Kupfer und 0,5 und 1,5 g/t Gold. In den meisten Lagerstätten dieses Typs befinden sich reine Kupfer- und Goldvorkommen, während Olympic Dam auch Uran und Silber enthält. Diese Lagerstätte stellt die größte bekannte Uranlagerstätte der Erde dar.

Porphyrische Cu-Au-Lagerstätten

Solche Lagerstätten finden sich weltweit in jungen Gebirgskomplexen. Es handelt sich um große Erzkörper in intermediären bis sauren plutonischen Magmatiten. Die Erzminerale (Pyrit, Chalcopyrit, Bornit, Chalkosin, Molybdänit) kommen feinverteilt auf ein Netzwerk aus Klüften im Gestein vor. Die Erzkörper beinhalten einige 10 Millionen bis mehreren Milliarden Tonnen Erz. Die größte Lagerstätte dieses Typs ist Chuquicamata in Chile mit über 10 Milliarden Tonnen Erz. In den USA ist Bingham Canyon die bedeutendste Lagerstätte und einer der größten Goldproduzenten des Landes. Die Erzgehalte sind vergleichsweise gering mit 0,5 bis 1 % Kupfer und 0,1 bis 1 g/t Gold, aber die Größe der Erzkörper lässt eine wirtschaftliche Gewinnung zu. Oftmals sind diese Lagerstätten auch mit Skarnlagerstätten assoziiert und es finden sich epithermale Goldlagerstätten im weiteren Umfeld.

VHMS-/SHMS-Lagerstätten

Diese Lagerstätten bilden sich im marinen Bereich. Volcanic Hosted Massive Sulfides (VHMS) sind an basische Magmatite (meist Basalte) gebunden, während Sediment Hosted Massive Sulfides (SHMS) in marinen Sedimentgesteinen vorkommen. Meist handelt es sich bei diesen Lagerstätten um reine Buntmetalllagerstätten (Blei, Zink, Kupfer), einige enthalten aber auch gewinnbare Beimengungen von Gold, Silber und anderen Elementen. Die devonische SHMS-Lagerstätte Rammelsberg bei Goslar im Harz stellt mit 28 Millionen Tonnen Erz und einem Goldgehalt von 1 g/t als Beimengung zu den extrem hohen Blei- und Zinkgehalten die bedeutendste deutsche Goldlagerstätte dar.

Sekundäre Lagerstätte (Waschgold/Seifengold)

Fast alle europäischen Flüsse führen Spuren von Gold mit sich. Dieses Gold war zuvor in Form zumeist kleiner, dünner Blättchen in Gestein eingelagert. Durch Verwitterungsprozesse des umgebenden Gesteins wird es freigesetzt und gelangt so ins Flusswasser und wird als Fluss-Seife abgelagert.

Auch auf den Geröllbänken des Hoch- und Oberrheines wie beispielsweise bei Istein finden sich geringe Mengen, insbesondere Flitter. Diese, als Rheingold bezeichneten Sekundärablagerungen, wurden in den vergangenen Jahrhunderten und bis heute, mit mäßigem Ertrag, ausgewaschen. Der einzige offizielle Goldproduzent Deutschlands, ein seit 2008 zur Holcim-Gruppe<ref>Holcim Kies und Beton GmbH erwirbt neue Kieswerke und ein Trockensandwerk. Pressemitteilung Holcim-Süd. 1. April 2008, abgerufen am 23. August 2012.</ref> gehörendes Kieswerk bei Rheinzabern, nutzt ebenfalls diese Vorkommen.<ref>Christoph Seidler: Schatzsucher heben das Rheingold. In: Spiegel Online. 23. August 2012. abgerufen am gleichen Tage.</ref>

Förderung weltweit

Datei:Gold - world production trend.svg
Zeitliche Entwicklung der weltweiten Goldförderung

Das meiste Gold wurde lange Zeit in Südafrika gefördert. Im Jahr 2007 förderte Australien die größte Menge. Seit 2008 stammt die größte Fördermenge aus der Volksrepublik China, gefolgt von Australien. Seit 2008 fördern die USA mehr Gold als Südafrika, seit 2010 liegt auch die Fördermenge der Russischen Föderation über der von Südafrika.<ref>U.S. Geological Survey, Gold Statistics and Information, Zugriff am 26. Oktober 2012.</ref>

Fördermengen und Reserven
Rang
2011
Land Fördermenge (in t) Reserven
20147
Reichweite
(Jahre ab 2014)7
20071 20114 20147
10 Volksrepublik China 275 355 450 3.000 6,7
20 Australien 246 270 270 9.800 36,3
30 Russ. Föderation 157 200 245 5.000 20,4
40 Vereinigte Staaten 238 237 211 3.000 14,2
50 Kanada 101 110 160 2.000 12,5
60 Südafrika 252 190 150 6.000 40
70 Peru 170 150 150 2.100 14
80 Usbekistan 85 90 102 1.700 16,7
90 Mexiko 39 85 92 1.400 15,2
100 Ghana 84 100 90 2.000 22,2
110 Brasilien 40 55 70 2.400 34,3
120 Indonesien 118 100 65 3.000 46,2
130 Papua-Neuguinea 65 70 60 1.200 20
140 Chile 42 45 50 3.900 78
Andere Länder6 471 630 695 10.000 14,4
Summe (gerundet) 2.380 2.700 2.860 55.000 26,1
1 nach USGS Mineral Commodity Summary Gold 2009 (PDF; 89 kB), U.S. Geological Survey (USGS), Reston (Virginia)
3 nach USGS, U.S. Geological Survey (USGS), Reston (Virginia)
4 nach USGS Mineral Commodity Summary Gold 2012 (PDF; 28 kB), U.S. Geological Survey (USGS), Reston (Virginia)
5 siehe Fußnote 1: Enthält keine Länder, für die keine verlässlichen Daten zur Verfügung standen.
6 für weitere Förderländer siehe 2010 Minerals Year Book Gold (PDF; 99 kB), Tabelle 8, S. 31.20, U.S. Geological Survey (USGS), Reston (Virginia), Mai 2012
7 nach USGS Mineral Commodity Summary Gold 2015 (PDF; 28 kB), U.S. Geological Survey (USGS), Reston (Virginia)

Weltweit existieren nur wenige große Goldförderunternehmen, deren Aktien an den Börsen gehandelt werden. Dazu gehören etwa Agnico-Eagle Mines, AngloGold Ashanti, Barrick Gold, Freeport-McMoRan Copper & Gold, Gold Fields Ltd., Goldcorp, Kinross Gold, Newmont Mining und Yamana Gold.

Vorkommen in Europa

Die Förderung von Gold in Europa - am meisten in Finnland und Schweden - ist im internationalen Vergleich unbedeutend. Die rumänischen Golderzvorkommen sind wohl die größten in Europa. In Bulgarien finden in den stillgelegten Goldminen Zlata (aktiver Bergbau: 1939–1973) und Krushov Dol (aktiv: 1965–1974) wieder Erkundungen statt.<ref>Euromax Ressources: Technical Report on the Gold Resources at Trun Property – Trun and Breznik Municipalities, Pernik District, Bulgaria. (PDF; 5,7 MB).</ref> In Barsele (in der Gemeinde Storuman) in Schweden wurde ein Vorkommen erkundet.<ref>Northland: Barsele Rapidly-Growing Gold Resource. (Memento vom 14. Februar 2009 im Internet Archive) (englisch).</ref>

Gewinnung

Datei:Meyers b7 s0475a.jpg
Goldgewinnung
(aus Meyers Konversationslexikon, 4. Auflage. 1885 bis 1890)

Im Gegensatz zu den meisten anderen Metallen kommt das chemisch inerte Gold meist gediegen vor und muss nicht durch Reduktion aus Erzen gewonnen werden, wie beispielsweise Eisen. Es wird nur mechanisch aus dem umgebenden Gestein gelöst. Da Gold chemisch wenig reaktiv und somit nur schwierig in lösliche Verbindungen überführt werden kann, werden spezielle Verfahren zur Goldgewinnung angewendet.

Ohne Lupe direkt sichtbares Gold, sogenanntes „Freigold“<ref>Edelmetalle – Gold (Memento vom 9. April 2011 im Internet Archive) (PDF, 197,1 KB, S. 4).</ref> in Form von Nuggets oder Goldstaub ist eine Rarität. Das meiste Gold in den Vorkommen liegt in kleinsten Partikelchen im umgebenden Gestein fein verteilt vor und entgeht somit den Versuchen, es mit einfachen Verfahren manuell zu sammeln. Das größte bekannte Goldnugget, „Welcome Stranger“ genannt, wurde 1869 in Australien gefunden und wog 2284 Feinunzen<ref>Shannon Venable: Gold: A Cultural Encyclopedia. ABC-CLIO, 2011, ISBN 978-0-313-38431-8, S. 118.</ref> (rund 71 kg).

In der Praxis werden mehrere Verfahren miteinander kombiniert, um die gewünschte hohe Ausbeute zu erhalten. Durch Fortschritte in den Gewinnungsmethoden, Vernachlässigung der Abfallproblematik und bei hohem Marktpreis lohnt sich sogar der Abbau von Erz, das nur ein Gramm Gold pro Tonne enthält. Alte Abraumhalden ehemaliger Goldvorkommen werden deshalb mittels verbesserter Technik nochmals aufgearbeitet.

Gold fällt auch als Nebenprodukt bei der Raffination anderer Metalle an und wird dort in großem Umfang wiedergewonnen.

Goldwaschen

Hauptartikel: Goldwaschen

Das sogenannte Goldwaschen als einfachstes Verfahren zur Goldgewinnung nutzt die hohe Dichte des Metalls. Dabei wird goldhaltiger Sand mit Wasser aufgeschlämmt. Da Gold schwerer ist als der umgebende Sand, setzt sich das Gold schneller am Boden ab und kann so abgetrennt werden. Gold aus Flussablagerungen wird so gewonnen. Die Hobby-Goldsucher von heute wenden meist dieses Verfahren an. Dessen Nachteil besteht jedoch in der geringen Ausbeute bei großem Zeitaufwand des Goldsuchers. Der Vorteil dieser Methode ist die zuverlässige Ausbeute an groben Goldteilchen, die bei der Cyanidlaugerei nicht vollständig erfasst werden. Es lässt sich verbessern durch Einbringen von Fellen in die abströmende Flüssigkeit, in dem sich dann auch kleinste Goldpartikelchen in den Fellhaaren verfangen und die Ausbeute erhöhen.

Goldwaschen wird auch teilmechanisiert an Land durchgeführt, aber auch mit Schwimmbaggern mit integrierter Wäsche, die direkt im Fluss arbeiten. Minentechnisch gewonnenes Erz wird zuvor mechanisch auf geeignete Korngrößen zerkleinert und das zermahlene Gestein in ähnlicher Weise bearbeitet.

Dieses Verfahren geht auch der nachfolgend beschriebenen weiteren Ausnutzung der goldführenden Sande und Schlämme voraus.

Amalgamverfahren

Datei:Montanmuseum-Altböckstein 3274.jpg
Nachbau eines Amalgamierwerkes aus dem 19. Jh. im Montanmuseum Altböckstein in Salzburg

Neben seiner hohen Dichte kann die Legierungsbildung zu Amalgam zwischen Gold und Quecksilber zur Goldgewinnung und -reinigung genutzt werden. Hierbei werden goldhaltige Sande und Schlämme intensiv mit Quecksilber vermischt. Das Gold aber auch eventuell andere vorhandene gediegene Metalle wie beispielsweise Silber lösen sich dabei im Quecksilber. Goldamalgam hat eine silberne Farbe; je nachdem, wie viel Quecksilber im Überschuss vorliegt, ist es flüssig bis pastös teigig<ref> Justus Freiherr von Liebig, Johann Christian Poggendorff, Friedrich Wöhler (Hrsg.): Handwörterbuch der reinen und angewandten Chemie. Friedrich Vieweg und Sohn, Braunschweig 1842 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).</ref> und der Schmelzpunkt der Legierung ist geringer.<ref>Siehe das Gold-Quecksilber-Phasendiagramm bei: H. Okamoto, T. B. Massalski: The Au-Hg (Gold Mercury) System. In: Bulletin of Alloy Phase Diagrams. 1989, bei springer.com</ref> Amalgam und Quecksilber sammeln sich wegen der hohen Dichte am Gefäßgrund, das Quecksilber lässt man abfließen. Durch Erhitzen des Amalgams (wie bei der Feuervergoldung detailliert beschrieben) verdampft das Quecksilber und zurück bleibt kompaktes Rohgold. Das Amalgamverfahren wurde bereits in der Antike angewendet.

Die entstehenden Quecksilberdämpfe stellen bei unsachgemäßer Handhabung eine große gesundheitliche Gefahr dar (siehe Quecksilbervergiftung). Speziell einfache Goldschürfer praktizieren keine Wiedergewinnung des Quecksilbers (durch Destillation oder Absaugung und Abfilterung mit Aktivkohle). Stattdessen wird das Amalgam in offenen Blechgefäßen mithilfe von Lötlampen und sonstigen Gasbrennern erhitzt. Das Quecksilber (Siedepunkt 357 °C) dampft dabei in die Umgebungsluft ab und kondensiert alsbald in der Umwelt, was zur Quecksilberverseuchung dieser Landstriche, der Flüsse und der dort lebenden Menschen führt. Es wurde geschätzt, dass 20 bis 30 Prozent des weltweit geförderten Goldes durch nicht industrielles Schürfen, also von Goldsuchern gewonnen wird.<ref>Illegale Schürfer: Teures Gold zerstört den Regenwald. bei: spiegel.de, 20. April 2011.</ref>

Cyanidlaugung

Bei größeren Vorkommen, die eine industrielle Erschließung erlauben, wird seit Ende des 19. Jahrhunderts die Cyanidlaugung angewendet. Vor dem Hintergrund, dass sich Gold in sauerstoffhaltiger Natriumcyanid-Lösung (Natriumsalz der Blausäure HCN) als Komplexverbindung löst, werden die metallhaltigen Sande staubfein gemahlen, aufgeschichtet und im Rieselverfahren mit der Extraktionslösung unter freiem Luftzutritt versetzt. Die kleinsten Metallteilchen werden hierbei zuerst aufgelöst, weil sie die relativ größte Reaktionsoberfläche haben.

<math>\mathrm{2\ Au + H_2O + \tfrac 12 \ O_2 + 4\ NaCN \longrightarrow 2\ Na zu bezeichnen) aus, das, mit Lauge versetzt, als Gold(III)-hydroxid ausfällt. Beim Trocknen spaltet dieses Wasser ab und ergibt Gold(III)-oxid. Oberhalb von 160 °C zerfällt das Oxid wieder in die Elemente.
  • Gold(III)-chlorid (AuCl3) entsteht beim Behandeln von Goldstaub mit Chlor bei ca. 250 °C<ref name="Brauer-2">Georg Brauer: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. Band II, Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3.</ref> oder aus HAuCl4 und SOCl2. Es bildet dunkelorangerote Nadeln, die in Wasser, Alkohol und Ether löslich sind. Wasser zersetzt AuCl3 zu Hydroxotrichlorogold(III)-säure, H[Au(OH)Cl3].
  • Tetrachloridogoldsäure, H[AuCl4] Das Tetrahydrat bildet zitronengelbe, lange, an feuchter Luft zerfließliche Kristallnadeln, die sich in Wasser und Alkohol sehr leicht lösen; bei Lichteinwirkung treten violettbraune Flecken auf. HAuCl4 entsteht, wenn man die braunrote Gold(III)-chlorid-Lösung mit Salzsäure versetzt oder Gold in Königswasser löst und mit Salzsäure eindampft. Es wird in der Medizin als Ätzmittel sowie in der Photographie (Goldtonbäder) und in der Galvanotechnik (Vergoldung) verwendet. Das Goldchlorid des Handels ist meist HAuCl4, das gelbe „Goldsalz“ dagegen Natriumgoldchlorid, Na(AuCl4) · 2 H2O.
  • Gold(I)-sulfid und Gold(III)-sulfid
  • Goldcyanide, Natrium- bzw. Kaliumdicyanoaurat(I), (Na- bzw. K[Au(CN)2]), die beim Vergolden und in der Cyanid-Laugerei eine Rolle spielen. Man gewinnt sie durch Auflösen von Gold in einer Kalium- bzw. Natriumcyanidlösung:
  • <math>\mathrm{2 \ Au + \frac{1}{2} O_2 + H_2O + 4 \ KCN \longrightarrow 2 \ K[Au(CN)_2] + 2 \ KOH}</math>
    • Eine ähnliche Reaktion tritt auf, wenn Gold in einer Thioharnstofflösung gelöst wird. Beispiel anhand der Abwasseraufbereitung:
    <math>\mathrm{2 \ Au + 4 \ Thioharnstoff (TH) + {Fe_2(SO_4)}_{3} \longrightarrow \ {[Au(TH)_2]}_{2}SO_4 + 2 \ FeSO_4}</math>
    • Caesiumaurid ist ein Beispiel für Gold als Anion mit der formalen Oxidationsstufe −1: CsAu = Cs+Au
    • Gold(V)-fluorid ist ein Beispiel für eine Goldverbindung, die Gold in der Oxidationsstufe +5 enthält.
    • Gold(II)-sulfat, AuSO4, is eine der wenigen Verbindungen mit Gold in der Oxidationsstufe +2<ref>M.S.Wickleder: AuSO4, a true gold(II) sulfate with an Au24+ cation. In: Z. Anorg. Allg. Chem., 2001, 627, S. 2112–2114 doi:10.1002/1521-3749(200109)627:9<2112::AID-ZAAC2112>3.0.CO;2-2</ref>.
    • In der Biologie verwendet man Gold-Thioglucose, um bei Nagetieren experimentell Fettleibigkeit auszulösen.

    Biologische Bedeutung

    Gold und Goldverbindungen sind für Lebewesen nicht essentiell. Da Gold in Magensäure unlöslich ist, ist beim Verzehr (z. B. als Dekoration) von reinem, metallischem Gold keine Vergiftung zu befürchten. Reichern sich hingegen Gold-Ionen, zum Beispiel bei übermäßiger Aufnahme von Goldsalzen, im Körper an, kann es zu Symptomen einer Schwermetallvergiftung kommen. Die meisten Pflanzenwurzeln werden durch Gabe (hoher Mengen) an Goldsalzen geschädigt.

    Es gibt Menschen, die allergisch auf Goldlegierungen reagieren (Nachweisversuche mittels Natriumthioaurosulfat sind schwierig und unsicher). Diese Goldallergie ist allerdings extrem selten und noch nicht ausreichend untersucht. Bei der Verwendung von Goldfüllungen und anderem goldhaltigen Zahnersatz ist zu beachten, dass Goldlegierungen auch andere Bestandteile enthalten und eine allergisierende Wirkung meist von den anderen Bestandteilen, beispielsweise Zink, ausgelöst werden kann.<ref>Alles zur Allergologie - Gold.</ref>

    Berufe

    Verschiedenes

    Literatur

    •  Andrej V. Anikin: Gold. 3. neuverfasste und erweiterte Auflage. Verlag Die Wirtschaft, Berlin 1987, ISBN 3-349-00223-4.
    •  5000 Jahre Gold und Keramik aus Afrika. Heinrich-Barth-Verlag, Köln 1989, DNB 211467049 (mit Ill.).
    •  Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente – das Periodensystem in Fakten, Zahlen und Daten. Hirzel, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
    •  Eoin H. Macdonald: Handbook of gold exploration and evaluation. Woodhead, Cambridge 2007, ISBN 978-1-84569-175-2.
    •  Thorsten Proettel: Das Wichtigste über Goldanlagen, Ratgeber Vermögensanlage. Sparkassen Verlag, Stuttgart 2012.
    • Schneider, Hans-Jochen (1992) Gold in Amerika. Die Geowissenschaften; 10, 12; 346-352; doi:10.2312/geowissenschaften.1992.10.346.

    Weblinks

    Wiktionary Wiktionary: Gold – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
    Wikiquote  Wikiquote: Gold – Zitate
    Commons Commons: Gold – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

    Einzelnachweise

    <references />

    24px Dieser Artikel wurde am 23. Juli 2005 in dieser Version in die Liste der lesenswerten Artikel aufgenommen.