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吃金箔只能帮你拉出金色粑粑,为啥我们还那么渴望它

最近北京有这么一个艺术展——艺术家杨烨炘用500克黄金,打造出1000粒黄金大米,然后将这些金米洒入铺满展厅的普通大米和稻谷中,邀请观众免费参与“淘金米”体验。

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这场关于劳动、财富、价值分配和社会竞争的艺术探讨,也在宣告着金作为我们一定认识的一种金属,永远对这个世界有着致命吸引力。

尊贵地位哪里来?

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金被认为是人类最早开采利用的金属,在中国古代既可指代黄金,又一度指代铜,还可以统称一切亮闪闪、有金属光泽的“金属”。汉字中常见的“钅”(金字旁),就是对金“金属族长”地位的无声宣称。

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父母长辈总会给刚出生的宝宝金平安锁

古人很早就发现,稀有的金不但闪亮惹人爱,性质还特别稳定——久用不褪色,久放不生锈,高温锻打也不会变轻。加上黄金质地较软、延展性好,易于加工,便被用来制作各种顶级工艺品。古埃及法老图坦卡蒙的木乃伊上,覆盖着庄严沉静的黄金面具;中国金沙遗址的太阳神乌金饰,犹如凝固的太阳光辉;波斯帝国的黄金翼狮酒杯,尽显征战三大洲的威武豪情……哪怕今天的普通黄金首饰,依然牢牢占据着许多商场的一层门脸柜台。

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唐代的鎏金铁芯铜龙,收藏于陕西历史博物馆。“鎏金”是中国古代的一种高级工艺,又称“火法镀金”:将金溶解于汞中,成为液态的“金汞齐”,将其涂抹在器物表面。再通过加热使汞挥发,便给器物表面镀上了一层亮闪闪的金。

“五金”是哪五种?

“五金”最初指代古人常用的五种金属:黄者为金、白者为银、赤者为铜、黑者为铁、青者为铅,其颜色正好与“五行学说”一一对应。在后世流传版本中,锡取代了铅,“五金”也成为金属制品的代称。

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金银铜

铁铅/锡

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真金不怕火炼

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被人类如此追捧的金,是元素周期表的第79号元素,相对原子质量179.0,元素符号 Au。它的名字来源于拉丁文“Aurum”,意为“灿烂的黎明”,相当贴切。除了华丽稀有,金还有匹配尊贵身份的“稳重”性格:化学性质稳定,物理密度沉重。

无限拉伸

金的质地偏软,延展性却极佳(延展性分为延性和展性,简单来说“延性”指金属能拉成多细的丝,“展性”指金属能压成多薄的片)。西汉中山靖王墓中的金缕玉衣,所用的最细金丝直径仅 0.08毫米;被列入“国家级非物质文化遗产”的南京金箔,每张金箔仅0.12微米厚,相当于一张A4打印纸厚度的1/866!

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金缕玉衣上“缝住”玉的金线

由于金箔能做得极薄,一些国家甚至推出“金箔酒”和“金箔冰淇淋”——其中的金箔体积很小,成本并不贵,且理论上对人体无害。不过,我国法律禁止在食品中添加金箔。

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反正就是怎么进去怎么出来,只能助力你拉出金色粑粑

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常言道“真金不怕火炼”,并不是说金烧不化(金的熔点1064°C,远低于铁的 1538°),而是说金即便被高温烧熔,也几乎不与其他物质发生反应,保持“金闪闪”本色。在常温下,金也很难与空气中的氧气或酸性物质反应,不会生锈变暗。上文那些几千年前的黄金文物,至今仍熠熠生辉。金也很难与空气中的氧气或酸性物质反应,不会生锈变暗。上文那些几千年前的黄金文物,至今仍熠熠生辉。只有王水(浓盐酸、浓硝酸按体积比3:1配制的强酸溶液)和金属汞(水银)等少数试剂,才能把金溶解。

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烧完看黑不黑就能看出是不是真金

金的密度,也同样超群:高达19.32克/立方厘米,是铅的1.70倍、银的1.83倍、铁的2.45倍!在人类利用的金属元素中,只有锇、铱、铂、铼、钚、钨这六种比金更重。相传古希腊学者阿基米德,曾在洗澡时发现了浮力定律,帮国王验证了“纯金”王冠是否掺假——如果掺了其他密度较小的材料,王冠的体积就会大于相同重量的金子,沉入水中会排出更多的水。

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嗯,洗澡时候真的比较有灵感

是金子也要打工

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金的常见应用,似乎都是些首饰、钱币之类,像个华而不实的纨绔子弟。但其实并非如此,金在工业领域也大有用途。

金的稳定性、导电性良好,导电性虽不如银和铜,但可制成极细的导线、极薄的涂层。在电子工业领域,金常用于封装电路板,以保证精密电子元件的正常工作。1吨废弃电路板的“含金量”,就有150~350克!2021年东京奥运会颁发的金牌,用的就是从电子垃圾中回收的黄金。

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去年,英国皇家造币厂建立了一个大规模工厂,专门用于从废旧电路板中提取黄金,每年能提取出半吨。

金对红外线和可见光的反射率很高,可以作为光学部件的涂层材料,用在大型天文望远镜、X射线探测器和光谱仪等高性能设备上。航天员佩戴的头盔面罩,也有用于阻挡光辐射的镀金层。

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造价3000万的国产舱外宇航服

而在医疗领域,安分守己又耐腐蚀的金,可用作植入人体关节、器官的支架(更不要说有几千年历史的镶金牙了)。金的放射性同位素金 -198,还可用于癌症诊断和治疗。

现在还能淘金吗?

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自人类文明诞生以来,金就成为“天生的货币”,在世界各地受人追捧。近代西方掠夺美洲黄金和民间“淘金热”,更是把这种黄金热推上了顶峰。

要在一堆岩石中找到金矿,绝非易事:尽管金在地壳中通常保持“本色”,以亮闪闪的单质形态存在(也有碲化金等少数例外),但金矿的“含金量”其实很低。哪怕富矿,平均1吨岩石中一般也只有10~50克金;要是贫矿,每吨岩石含金量可能不到2克!所以肉眼找金往往不靠谱,更多时候要从地层结构、伴生矿物等线索去找。

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AA 岩层中的金,通常仅以小颗粒形式分散存在(上图),但极少情况下也会聚集成几百克、几千克甚至几十千克的大块(但通常并非纯金),俗称“狗头金”(下图,中国地质大学藏品)。

把这一点点金子从石头里提炼出来,代价也很大。中国古代的先民们,很早就利用汞能溶解金的性质(古代称为“咬金”),把碎石中的少量黄金富集起来,再把汞蒸发掉就能得到黄金。然而汞蒸汽对人有剧毒,容易导致伤残,后来被氰化法取代。

所谓氰化法炼金,就是用通入空气的氰化钾溶液把金溶解,再用更活泼的金属(如锌)把金从溶液中置换出来。这样能避免吸入有毒蒸汽,但氰化物本身仍有剧毒,容易污染环境。加上黄金属于战略物资,因此各国通常对黄金的开采、提炼实行严格管控。

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含有少量黄金的岩层被水流长期冲刷,沉重的黄金颗粒沉入水底,在泥沙中“淘金”就能找到它们。用这种方式发现金矿相对容易些,当然概率还是很低。图源:YouTube

很多金都淘不到

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根据2024年初的估算,全人类有史以来开采的黄金,总共约有21.86万吨。然而,这只是全球黄金的极小一部分——地球上超过99.9999%的黄金,都沉睡于炽热高压的地心,总量高达1600万亿吨!以人类现有科技,根本无法利用。

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南美洲圭亚那的奥罗拉金矿。开采1公斤黄金需要数十上百吨岩石,提炼黄金又需要剧毒的氰化物,因此黄金业长期是个高污染行业。近年这方面的治理科技才有所改善

这么多的黄金,是怎么跑到地球深处的?数十亿年前,太阳系中的一大团星际物质逐渐凝聚起来,形成了熔融态的原始地球:而较重的金原子,则在重力作用下“沉”入地心。地壳中的金,大多只是后来通过火山喷发,从地球深处“吐”出来的一点点而已。

货币竟是天然金银

由于黄金稳定又稀缺,自古就被许多文明当做货币。18世纪初,英国皇家铸币局局长艾萨克•牛顿(没错,就是那个物理学家牛顿)把英镑的价值与黄金挂钩,促进了“金本位”的建立,帮助奠定了英国两个世纪的金融霸权。如今,各国货币的价值不再与黄金对应,但各大银行保险库中依然储备着大量黄金,国际金价的波动也仍然牵动人心。

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撰文 | 徐欣宇

部分图片 | 图虫创意

微信编辑 | 赵之遇

本文原载于《博物》杂志2025年3月刊