Gold

Dieser Artikel behandelt das Metall Gold; zu anderen gleichnamigen Bedeutungen siehe Gold (Begriffsklärung).

Gold (von indogermanisch ghel: glänzend, gelb) ist ein chemisches Element und Edelmetall. Das Symbol Au für Gold leitet sich von der lateinischen Bezeichnung Aurum ab.

Geschichte

Die sogenannte Goldmaske des Agamemnon (ca. 1400 v. Chr.) im Nationalmuseum Athen

Der goldene Napoleonbecher im Städtischen Museum Simeonstift Trier

Gold zählt zu den ersten Metallen, die von Menschen verarbeitet wurden. Dies liegt daran, dass Gold einerseits die auffallende gelbe Farbe zeigt, andererseits auch gediegen, also als Element, in der Natur vorkommt und nicht erst aus Erzen chemisch isoliert werden muss.

Außerdem lässt sich Gold sehr gut mechanisch bearbeiten. Die leichte Legierbarkeit mit vielen Metallen, die moderaten Schmelztemperaturen und die günstigen Eigenschaften der Legierungen machten Gold als Werkstoff sehr attraktiv. Aufgrund seiner Farbigkeit, der Korrosionsbeständigkeit, die der Beständigkeit des Glanzes zugrunde liegt, Seltenheit und auffallender Schwere wurde es in vielen Kulturen vor allem für rituelle Gegenstände verwendet. Die Goldgewinnung begann vermutlich in der Kupferzeit. In Mitteleuropa lassen sich goldene Gegenstände seit dem zweiten Jahrtausend vor Christus nachweisen, in Südosteuropa bereits ab ca. 4000 vor Christus (Gräberfeld von Warna). Es wurde etwa im goldenen Hut von Schifferstadt und der Himmelsscheibe von Nebra verarbeitet.

Seit alters her war Gold in Europa, Asien und Afrika sehr begehrt. Die Fahrt der Argonauten zum Goldenen Vlies nach Kolchis stellt die wohl früheste dokumentierte weite Seefahrt der Griechen dar. Das Alte Testament spricht vom Goldenen Kalb, das sich die Israeliten als Götzenbild herstellten, während Moses die Zehn Gebote empfing, und vom Goldland Ophir. Die Gier nach Gold wurde zum Grund für Kriege, Plünderungen und Eroberungszüge.

Das Neue Testament erwähnt Gold im Zusammenhang mit den weihnachtlichen Huldigungsgeschenken, die die Weisen aus dem Morgenland dem neugeborenen Jesus nach Bethlehem (neben Weihrauch und Myrrhe) mitbringen (siehe Matthäusevangelium, Kapitel 2, Vers 11).

Die Ägypter beuteten Vorkommen in Oberägypten und Nubien aus. Die Römer nutzten Fundstätten in Kleinasien, Spanien, Rumänien und Germanien.

Auch in Südamerika und Mesoamerika begannen die Menschen schon früh mit der Goldgewinnung und Goldverarbeitung. So verfügten beispielsweise die Mochica in Peru bereits Anfang des 1. Jahrtausends über eine hochentwickelte Kultur der Goldverarbeitung, die die Legierungsbildung (Tumbago und Vergoldung) einschloss. Für rituelle Zwecke wurden Gegenstände aus mehreren Kilogramm Gold hergestellt.

Der Traum der Alchemisten des Mittelalters war die Herstellung von Gold. Die ersten Goldfunde in Mittel- und Südamerika lockten nach den Fahrten von Christoph Kolumbus europäische und insbesondere spanische Eroberer an, die die indigenen Kulturen zerstörten und das Gold in Galeonen nach Europa schafften. Spanien wurde so vorübergehend zur reichsten Nation Europas.

Immer wieder lockten Goldfunde große Scharen von Abenteurern an. Im 19. Jahrhundert kam es auf verschiedenen Kontinenten zu Goldrausch genannten Massenbewegungen in die Fundgebiete großer Goldmengen; Beispiele hierfür sind der kalifornische Goldrausch im Jahre 1849 und der Goldrausch des Jahres 1897 am Klondike River in Alaska. Auch in Australien und Südafrika kam es zum Goldrausch. Kaum einer der Goldsuchenden wurde jedoch durch bergmännischen Goldabbau oder Goldwäsche reich.

Auch heute führt der schwankende Goldpreis oft zu sozialen Verwerfungen: So hat der fallende Goldpreis zu einer starken Verarmung des Bevölkerungsteiles in Afrika geführt, der von der Goldproduktion lebt. Im brasilianischen Amazonasraum ist der informelle Goldabbau durch Garimpeiros oft mit schwerwiegenden sozialen und ökologischen Folgen verbunden.

Goldsynthese

Die Hoffnung, Gold künstlich herstellen zu können, wurde von vielen Kulturen über Jahrhunderte vergeblich gehegt. Mit der Entdeckung der chemischen Elemente schien sie sich endgültig zerschlagen zu haben. Heute kann man das Metall zwar mit kerntechnischen Methoden (Transmutation) prinzipiell auch künstlich herstellen und es fällt auch bei verschiedenen kerntechnischen Anwendungen in winzigen, atomaren Mengen als Nebenprodukt an. Allerdings ist die für eine industrielle Herstellung aufzuwendende Energie um einige Potenzen teurer als das bergmännisch gewonnene Edelmetall selbst. An die Stelle einer prinzipiellen Schranke für die Goldsynthese traten ökonomische Grenzen.

Vorkommen und Förderung

Die Vorkommen sind weltweit verstreut; zirka 40 Prozent des heute bergmännisch geförderten Goldes kommen aus Südafrika, den USA, Australien und Russland. Sein Anteil in der kontinentalen Erdkruste beträgt 0,004 ppm^[2].

Die jährliche Förderung beträgt heute etwa 2600 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.

Primäre Lagerstätte (Berggold)

Durch Fortschritte in der Gewinnung und dem aktuell (2007) hohen Marktpreis lohnt sich inzwischen sogar der Abbau von Gestein, das nur ein Gramm Gold pro Tonne Gestein enthält. Bei einem spektakulären Zufallsfund im August 2007 stießen zwei Schwedinnen nahe Övertingen 500 km nördlich von Stockholm auf Gestein mit einem Goldanteil von 23,3 Gramm je Tonne.^[3]

Auch alte Abraumhalden ehemaliger Goldvorkommen werden mittels verbesserter Technologie nochmals durchgearbeitet. Bedeutende Goldmengen fallen bei der Raffination anderer Metalle wie Kupfer, Nickel oder der anderen Edelmetalle an, so dass unter Umständen erst diese „Verunreinigungen“ ein Vorkommen interessant machen.

In kleinen Mengen kommt Gold auch in Deutschland vor (z. B. Thüringen). Deutschlands historisch bedeutendste Goldlagerstätte befindet sich im nordhessischen Korbach. In Europa sind heute die rumänischen Golderzvorkommen von wirtschaftlicher Bedeutung.

Die folgende Liste beinhaltet einige der wichtigsten Typen primärer Goldlagerstätten:

• Witwatersrand-Typ

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 Mrd Jahre alte) Palaeo-Flussschotter, welche gediegen Gold, Pyrit und lokal abbauwürdige Konzentrationen von Uranpechblende enthalten. Die genaue Genese ist bis heute umstritten. Die klassische Interpretation der Lagerstätte ist eine Palaeo-Seifenlagerstätte. Neuere Interprationen sprechen aber auch für eine nachträglichen Eintrag des Goldes in die Gesteine bzw. es gibt auch Kombinationen aus beiden Theorien. Das Vorhandensein von gerundeten Pyrit- und Uranpechblendeklasten 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. Auf der Lagerstätte befinden sich die tiefsten Bergwerke der Welt mit Tiefen von nahezu 4.000 m. Die Ressourcen der Lagerstätte liegen noch bei mehreren 10.000 t Gold. Allerdings ist die Gewinnung durch die großen Tiefen sehr teuer und nur bei hohen Goldpreisen wirtschaftlich zu realisieren.

• Orogene (mesothermale) Goldlagerstätten

Einige der wichtigsten Goldlagerstätten der Erde gehören den orogenen Goldlagerstätten an. Diese Lagerstätten kommen meist in metamorph-überprägten und deformierten marinen Sedimenten und Magmatiten vor. Sie entstehen während Gebirgsbildungsprozessen und sind damit an alte und junge Faltengürtel gebunden. Während dem Höhepunkt der Gebirgsbildung werden aus den involvierten Gesteinen metamorphe Fluide freigesetzt, welche auf Spalten Quarz, wenig Sulfide und Gold absetzen. Die Fluide haben einen neutralen Charakter und Temperaturen von über 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 die Gewinnungsmöglichkeit für andere Metalle. Einige wenige Lagerstätten enthalten allerdings solch hohe Gehalte an Arsen, dass sie zu den wichtigsten Produzenten dieses Halbmetalls gehören.

• Epithermale Goldlagerstätten

Diese Lagerstätten sind eng mit jungen felsischen Magmatismus an Subduktionszonen (Inselbögen, Ozeanboden-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 Stockwerkesvererzungen oder als Imprägnation im Gestein wieder ab. Man unterscheidet "low sulfidation" und "high sulfidation" Epithermallagerstätten, welche 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 einen Goldinhalt von wenigen 10 bis über 1.000 t. Einige "low sulfidation" Vorkommen beinhalten auch große Mengen an Silber und Buntmetallen. Neuere Untersuchungen aus aktiven Hydrothermalfeldern in Neuseeland deuten daraufhin, das sich große Lagerstätten dieses Typs mit 1.000 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

Bei diesem Typ handelt es sich um sehr 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 2 km. Die Erzkörper können wenige bis mehr als 100 Mio Tonnen Erz enthalten bei Gehalten zwischen 1 und 10 g/t. Gold ist meist an feinverteilte Sulfide gebunden (Pyrit, Markasit, Arsenopyrit). 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. Hydrothermale Fluide führten zur Bildung von Brekzien aus Magmatiten und setzten Eisenoxide, Kupfersulfide, gediegen 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 South Australia). Letztere stellt einen der größten Erzkörper der Erde dar mit derzeit vermuteten Ressourcen von 7.7 Milliarden Tonnen. Die Erzgahlten liegen zwischen 0.5 und 2 % für Kupfer und 0.5 und 1.5 g/t Gold. Die meisten Lagerstätten diesen Typs sind reine Kupfer- und Goldproduzenten, während Olympic Dam auch Uran und Silber produziert. Diese Lagerstätte stellt die größte bekannte Uranlagerstätte der Erde dar.

• Porphyrische Cu-Au-Lagerstätten

Diese 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 einen 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 gleicht dies wiederum aus. Oftmal 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 Buntmetallproduzenten (Blei, Zink, Kupfer), einige 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 einen 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 als Seife im geologischen Sinn freigesetzt und gelangt so ins Flusswasser. Auch auf den Geröllbänken des Hoch- und Oberrheines wie beispielsweise bei Istein finden sich geringe Mengen, insbesondere Flitter.

Förderung weltweit

12 Staaten decken 66 % der weltweiten Goldförderung ab

Zeitliche Entwicklung der weltweiten Goldförderung

Das meiste Gold wird derzeit in Südafrika gefördert, gefolgt von den USA, Australien und der Russischen Föderation. In Europa gibt es keine nennenswerte Förderung von Gold. In Schweden erkundet die Firma Northland ein Goldvorkommen in Barsele (in der Gemeinde Storuman).^[4]

¹Quelle: Handelsblatt – Die Welt in Zahlen (2005) 
²nach USGS

Weltweit existieren nur wenige große Goldförderunternehmen, deren Aktien an den Börsen gehandelt werden. Dazu gehören etwa Acadian Gold Corp., Agnico-Eagle Mines, Anglogold, Barrick Gold, De Beira, Emperor Mines, Freeport-McMoRan Copper & Gold, Gold Fields Ltd., Goldcorp, Gold Point Exploration Ltd., Goldport Pty. Ltd., Goldrea Resources Corp., Nevada Pacific Gold, Newmont Mining, Northern Orion, Peketec Gold Res., PMI Gold Corp. und Queenston Mining.

Gewinnung

Im Gegensatz zu den meisten anderen Metallen kommt Gold meist gediegen vor und muss nicht durch Reduzieren aus Erzen gewonnen werden (wie beispielsweise Eisen), sondern wird nur mechanisch aus dem umgebenden Gestein gelöst. Da Gold aber chemisch wenig reaktiv und damit schwer zu lösen ist, werden spezielle Verfahren zur Goldgewinnung angewendet. Direkt sichtbares Gold 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 zu sammeln. In der Praxis werden mehrere Verfahren miteinander kombiniert, um die gewünschte hohe Ausbeute zu erhalten. Bis auf die Cyanidlaugerei, die Ende des 19. Jahrhundert entwickelt wurde, und neuere Verfahren, bei denen durch spezielle Bakterien Gold konzentriert wird, wurden aufgrund der leichten Durchführbarkeit die Goldwäscherei und Amalgamation – auch in Kombination – schon in der Antike durchgeführt. Gold fällt auch als Nebenprodukt bei der Raffination anderer Metalle an und wird in großem Umfang wiedergewonnen. Technisch ist daneben auch die Synthese von Gold durch Kernfusion, sowie die Gewinnung von Gold aus dem Meerwasser möglich, was aber aufgrund hoher Kosten bei geringer Ausbeute unwirtschaftlich ist.

Goldwaschen

→ Hauptartikel: Goldwaschen

Das einfachste Verfahren zur Goldgewinnung nutzt die hohe Dichte des Metalls. Beim sogenannten Goldwaschen wird das Gold meist aus Flussablagerungen gewonnen. Minentechnisch gewonnenes Erz wird zuvor mechanisch auf geeignete Korngrößen zerkleinert in ähnlicher Weise bearbeitet. Dabei werden goldhaltiger Sand oder zermahlenes Gestein mit Wasser aufgeschlämmt. Da Gold schwerer als der umgebende Sand ist, setzt sich das Gold schneller am Boden ab und kann so abgetrennt werden. Durch Einbringen von Fellen in die abströmende Flüssigkeit verfangen sich dann auch kleinste Goldpartikelchen in den Fellhaaren und erhöhen die Ausbeute. Das einfache Verfahren geht der weiteren Ausnutzung der goldführenden Sande und Schlämme voraus. Es wird teilmechanisiert an Land durchgeführt, aber auch mit dieselgetriebenen Schwimmbaggern, die mit Saugpumpen und Rüttlern ausgerüstet auch direkt im Fluss arbeiten. 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.

Amalgamverfahren

Neben der hohen Dichte kann eine weitere Eigenschaft gediegenen Goldes vorteilhaft zur Gewinnung ausgenutzt werden - die Amalgambildung mit flüssigem Quecksilber. Hierbei werden goldhaltige Sande und Schlämme nach der ersten Ausbeutung durch das Goldwaschen intensiv mit Quecksilber vermischt. Das dünnflüssige Metall löst die Goldpartikel physikalisch auf. Es entsteht eine flüssige Legierung von silberner Farbe, das Amalgam; daher auch der Name des Verfahrens Amalgamation. Etwas mit Gold angereichert und somit noch flüssig, sammelt es sich wegen seiner hohen Dichte sofort am Gefäßgrund und kann dort leicht abgetrennt werden. Durch einfaches Erhitzen verdampft das Quecksilber, zurück bleibt kompaktes Rohgold. Das Amalgamverfahren wurde schon in der Antike zur Goldgewinnung angewendet.

Beträchtliche Mengen von hochgiftigem Quecksilber, schon bei der Gewinnung mit ausgeschwemmt oder beim Verdampfen wissentlich in die Umwelt freigesetzt, vergiften große Gebiete und Flussläufe dauerhaft. Da Goldgewinnung oft improvisatorische Züge trägt und fernab der zivilisierten Welt stattfindet, werden Umweltaspekte untergeordnet oder ignoriert.

Cyanidlaugerei

Bei größeren Vorkommen, die eine industrielle Erschließung erlauben, wird die Cyanidlaugerei angewendet. Vor dem Hintergrund, dass sich Gold in sauerstoffhaltiger Natriumcyanid-Lösung (Natriumsalz der Blausäure HCN) leicht als Komplexverbindung löst, werden die metallhaltigen Sande staubfein gemahlen, aufgeschichtet und im Rieselverfahren mit der Extraktionslösung unter freiem Luftzutritt versetzt. Die kleinsten Metallteilchen mit der größten Reaktionsoberfläche werden zuerst aufgelöst.

Das begehrte Edelmetall findet sich chemisch gebunden im hochgiftigen Sickerwasser. Man erhält es nach Filtration und Ausfällung mit Zinkstaub als braunen Schlamm. Nach Waschen, Trocknen und Schmelzen ist das Produkt Rohgold.

Die verwendeten hochgiftigen Cyanidlaugen werden in Kreislaufprozessen wiederverwendet. Dennoch entweichen Blausäure und ihre Salze in die Umwelt, teilweise auch in größeren Mengen, etwa bei Unglücken, Fehlfunktionen der Anlage, Überschwemmungen etc. Erwähnenswert ist, dass Blausäure bereits durch das Kohlendioxid der Luft aus den Lösungen freigesetzt wird. Alle diese Stoffe sind hochgiftig, allerdings auch leicht zersetzbar. Im Stoffkreislauf der Natur werden sie relativ schnell oxidativ abgebaut oder durch Hydrolyse zersetzt. Diese Art der Goldgewinnung hinterlässt enorme Abraumhalden und Stäube mit Cyanidspuren. Staubverfrachtungen durch Wind und Wasser verteilen die Giftstoffe unkontrolliert.

An diese Prozesse zur Aufkonzentrierung schließt sich die Reinigung des Rohgoldes an. Raffiniert zu Feingold, dem begehrten Grundstoff und Handelsprodukt, ist es dann standardisiert und bereit für die Märkte der Welt.

Anodenschlammverfahren

Gold wird häufig aus Anodenschlämmen, die bei der Raffination anderer Metalle, vor allem von Kupfer zurückbleiben, gewonnen. Während der Elektrolyse bleibt das edle Gold zurück und fällt unter die Anode. Neben dem Gold fallen auch Silber und andere Edelmetalle an, von diesen muss das Gold durch geeignete Trennverfahren abgetrennt werden.

Wiedergewinnung aus Abfällen (Recycling)

Eine wichtige Quelle des Edelmetalls ist die Aufbereitung alter edelmetallhaltiger Materialien, wie Elektronikschrott, Galvanikschlämme, Pigmente, Filterstäube, Schlacken, Dental- und Schmuckverarbeitungsabfälle.

Auch in den Klärschlämmen der Städte sind bemerkenswerte Goldspuren enthalten, die von der Nutzung, der Verarbeitung und dem Verschleiß von Goldlegierungen (Abrieb von Zahnfüllungen, Schmuckkettenglieder, Verlust usw.) stammen.

Goldgewinnung aus dem Meer

Fritz Haber versuchte in den zwanziger Jahren aus dem Meer Gold zu gewinnen,^[5] um die deutschen Reparationen zu bezahlen. Die durchschnittliche Ausbeute war mit 0,004 Milligramm Gold pro Tonne Meerwasser für eine wirtschaftliche Verwertung jedoch zu gering, als dass das Verfahren lohnend erschien. Theoretisch wäre das Salzwasser der Ozeane, worin Gold in geringsten Konzentrationen als Chlorid-Komplex gelöst ist, die größte verfügbare Goldreserve. Dieses gigantische Volumen im Kubikkilometer-Maßstab würde alles bisher bergmännisch geförderte Gold bei weitem übertreffen.

Goldsynthese

→ Hauptartikel: Goldsynthese

Das auf der Erde vorkommende Gold ist – wie alle Elemente die schwerer sind als Eisen – bei Kernverschmelzungsprozessen in einer Supernova entstanden, bevor unsere Sonne existierte.

Die seit Mitte des 20. Jahrhunderts von Menschenhand initiierten Kernverschmelzungs- und -spaltungsprozesse (Kernfusion resp. Kernfission) bestätigen die Machbarkeit des langgehegten Traumes der Alchemisten. Die Ausführung dieser Goldsynthese ist jedoch in Anbetracht der Ausbeute und Kosten völlig unwirtschaftlich. So bezeichnet die Synthese von Gold lediglich das Konzentrieren der natürlichen Vorkommen.

Gold als Mineral

Gold-Nuggets.
Oben: Aus Washington, Kalifornien.
Unten: Aus Victoria (Australien)

gediegen Gold (go) zwischen Bornit (bn) und Chalcopyrit (ccp) in Baryt (brt), Süd Australien

Gold-Nugget

Gold kommt in der Natur als gediegenes Mineral vor. Es kristallisiert im kubischen Kristallsystem, hat eine Härte von 2,5 bis 3, eine metallisch-sattgelbe Farbe, die entsprechend als „goldgelb“ bekannt ist, und ebensolche Strichfarbe. In feiner Verteilung ist es je nach Korngröße gelblich, ockerbraun bis purpurviolett und wird dann als Goldpurpur bezeichnet. Mit zunehmender Temperatur verliert Feingold an Farbintensität und ist hellgelb glühend, bevor es schmilzt. Das geschmolzene Metall ist zitronengelb, leicht grünlich und erhält seine intensive gelborange Farbe erst wieder, wenn es vollständig abgekühlt ist.

Beimengungen von Kupfer lassen es rosa oder rötlich erscheinen, senken die Schmelztemperatur und steigern zugleich Härte, Festigkeit und Polierbarkeit beträchtlich. Steigende Silberanteile verändern die Farbe des reinen Goldes über hellgelb nach hellgrün und schließlich zu weiß; Schmelztemperatur und Härte verändern sich dabei nur sehr wenig. Die meisten Metalle, so auch die bekannten Platinmetalle, Quecksilber und die Eisenmetalle, führen als Beimischungen dagegen in steigenden Anteilen zu einer Entfärbung in Form einer eher schmutziggelbgrauen bis grauweißen Legierung.

Da Gold ein relativ reaktionsträges Element ist, behält es gewöhnlich seinen Glanz und Farbe und ist daher in der Natur leicht zu erkennen. Es wird manchmal mit Quarz vergesellschaftet in Hydrothermaladern gefunden, zuweilen auch zusammen mit Kupfererzen. Verwitterung und Erosion goldhaltiger Gesteine führen oft zur Ablagerung des relativ schweren Metalls am Boden fließender Gewässer. Dies kann zu relativ ausgedehnten Lagerstätten führen, die aus jedem geologischen Zeitalter stammen können.

Daneben kommt Gold auch nicht gediegen, sondern als Bestandteil von Mineralien vor. Beispiele hierfür sind Calaverit, Krennerit und Sylvanit (Schrifterz).

Der Bestandteil an der Erdkruste ist mit etwa 0,01 ppm (entsprechend 0,000001 Prozent) extrem gering. Aufgrund des hohen Preises, der für echtes Gold gezahlt wird, lohnt sich die Ausbeutung jedoch schon bei relativ niedrigem Goldgehalt.

Physikalische und chemische Eigenschaften

STM-Messung der Rekonstruktion der (100)-Fläche eines Au-Einkristalls.

Gold besteht aus nur einem stabilen Isotop und gehört damit zu den 22 Reinelementen. Das Schwermetall ist unlegiert weich wie Zinn. Es wird von Säuren im Allgemeinen nicht angegriffen; eine Ausnahme bildet das Säuregemisch „Königswasser“, eine Mischung aus Salzsäure und Salpetersäure. Die Halogene Chlor, Brom und Iod vermögen Gold zu lösen, letzteres sogar in alkoholischer Lösung. In wässrigen Cyanidlösungen ist Gold leicht unter Aufnahme von Sauerstoff als Komplexverbindung löslich. In heißen, sauren hydrothermalen Lösungen ist Gold relativ gut physikalisch löslich. Demzufolge wird es oft in Quarzgesteinen mit vorgefunden. Es wurde auch beobachtet, dass einige Huminsäuren in der Lage sind, Gold anzulösen.

In der Oberflächenchemie werden verschiedene Flächen von Au-Einkristallen u. a. in der Rastertunnelmikroskopie eingesetzt (siehe Abbildung).

Gold besitzt die Eigenschaft, sich zu besonders dünnen Folien von etwa 2000 Atomlagen ausrollen zu lassen. Deshalb verwendete Ernest Rutherford Goldfolie für seinen Streuversuch. Weißes Licht schimmert grünlich durch Goldfolie.

Darüber hinaus löst es sich leicht in vielen Metallen zu Legierungen.

Einige der ungewöhnlichen Eigenschaften wie die goldgelbe Farbe und hohe Duktilität lassen sich nach neueren Berechnungen am besten mit dem relativistischen Effekt erklären. Nur Gold und Caesium sind auffallend gelb und mit Kupfer zusammen die einzigen farbigen Metalle überhaupt.

Gold wird seit Jahrtausenden für Schmuck und in Form von Goldmünzen als Zahlungsmittel verwendet. Es gehört zu den Münzmetallen.

Verwendung

Nancy Johnson und ihre Goldmedaille bei den Olympischen Spielen 2000 in Sydney (Schießen Luftgewehr 10 m). Olympische Gold- und Silber-Medaillen müssen aus mindestens 92,5 Prozent reinem Silber bestehen. Die sogenannte „Goldmedaille“ ist zusätzlich mit mindestens sechs Gramm Gold zu vergolden.