金（英文名：Aurum）是一種金屬化學元素，元素符號為Au，位于第六周期第ⅠB族，屬于d區元素，原子序數為79，原子質量為196.97 g/mol。通常情況下，金是外觀為金黃色，有明顯的金屬光澤感的固體。金的熔點1063.69~1069.74℃，沸點為2530至2947℃（常溫常壓）。20 ℃時，金的密度為19.32 g/cm3。金不溶于水，其汽化熱為324 KJ/mol。金的揮發性極小，具有優異的的延展性，導電性和導熱性能。金的化學性質穩定。在通常情況下，在低溫或高溫狀態下，金都不可以被氧直接氧化，堿對金無明顯的腐蝕性作用，金可與混合酸（王水）或其他特殊氧化劑發生氧化反應。金有23種同位素，其中較為穩定的是197Au，其余的均為放射性同位素。
金在地殼中的含量極少，在大自然中大多數呈自然金的獨立礦物形式存在，主要存在形式為粒狀、鱗片狀和樹枝狀，同時也有少數自然金以不規則的狀態存在。金的單質（游離態形式）通稱黃金，是一種貴金屬，很多世紀以來一直被用作貨幣、保值物及珠寶。
從礦物中提取金的主要方法有混汞法、重力選礦法（簡稱重選法）、浮游選礦法（簡稱浮選法）、氰化法、無氰[qíng]提金法、加銀分金法（inquartation）及金銀分離法（parting）（二者為黃金精煉技術的基礎）等。金被廣泛應用于食品行業中用于食品點綴、醫學行業中用于鑲牙材料和治療腫瘤、儀器儀表中用于精密自動化儀器、電子工業中用于高溫焊接用金合金，計算機、收音機、電視機、收錄機的涂金集成電路、宇航工業中常用作低蒸氣金焊料熔接電子管零件的真空密閉的縫隙和熔接宇航飛行器的各種部件、潤滑材料和化學工業等行業中。此外，黃金是國際儲備基礎，美元因可兌換黃金而成為國際儲備貨幣。
發現歷史
人類最早發現和使用的金屬，黃金在自然界中絕大多數以自然金礦物形式存在，具有化學惰性，不受空氣和水的化學作用，具有鮮艷的橙黃色和閃亮耀眼的光澤，極易引起人們的注意，是古人最早發現的金屬。
人類最早發現的黃金主要是自然金和江河湖泊的沙金。在公元前2500年的古埃及雕刻藝術品上發現有金的象形字，字形是水從頭巾或木槽上流過的象形圖，這也反映了太古時代淘洗砂金的操作形象。
黃金的生產歷史久遠，在古埃及時期大量開采尼羅河的非洲黃金礦床，同時印度也是主要的黃金開采國；羅馬帝國時期，歐洲礦床開始大規模開采；中世紀時期，哥倫布發現新大陸，美洲的黃金大量開采，是現代黃金生產發展的鼎盛時期。19世紀后，大型黃金礦山陸續被發現和開發，黃金生產力迅速發展。19世紀后半葉人類生產的黃金就接近過去5000年的產量總和。
分布情況
金在地殼中的含量極少，其克拉值僅為5x10-7%，是銀的1/21、銅的1/18000。金在大自然中大多數呈自然金的獨立礦物形式存在，同時還會進入其他礦物晶格缺陷中，或吸附于某些礦物表面或裂隙中。
自然金有三種主要的的存在形態，分別為粒狀、鱗片狀和樹枝狀，同時也有少數自然金以不規則的狀態存在。
自然金主要在高、中溫熱液成因的含金石脈（脈狀礦床/Lode，又稱巖脈金），或火山熱液與火山巖系的中、低溫熱液礦床中產生。同時，自然金也可在砂積礦床、砂巖和礫巖中發現，且可在一些河床中找到顆粒狀、塊狀或微觀粒子狀態的砂金，海水中也有一定的自然金存在。自然金常常與石英、自然銀、黃銅礦、黃鐵礦等其他礦物并存。
世界上自然金的主要產地有南非美國澳大利亞、加拿大、俄羅斯及西伯利亞等地。在中國，自然金主要分布在山東、黑龍江、湖南及青海等地
物質結構
金原子的核外電子排布為[Xe]4f1?5d1?6s1，其特點是具有充滿的5d亞電子層，與4f層電子產生較為微弱的屏蔽力，因此在6s電子亞層上的電子與原子核之間的結合力較強。因此金既不易失去電子，也不易得到電子。金的原子結構使其在自然界中可以穩定存在。
金原子的排列遵循面心立方體結構，晶胞為面心立方晶胞，每個晶胞含有4個金屬原子，晶胞參數：a = 407.82pm；b = 407.82pm；c = 407.82pm；α = 90°；β = 90°；γ = 90°。
理化性質
物理性質
通常情況下，常溫下，金是外觀為金黃色，有明顯的金屬光澤感的固體。金的熔點為1064.43 ℃，沸點為2808 ℃。20 ℃時，金的密度為19.32 g/cm3。金不溶于水，其汽化熱為324 KJ/mol。金的揮發性極小，可在熔煉過程中保持較小的揮發性，且金具有所有金屬中最優的延展性。
金的電學性能優良，在0 ℃時候的電阻率為2.065×10-6 Ω/cm，。金的導電性僅次于銀和銅，電導率為銀的76.7%。
金具有良好的導熱性能，在25 ℃時，金的導熱系數為315 W/(m·K)。金的導熱性僅次于銀，熱導率為銀的74%。
金具有中等硬度，其布氏硬度介于18.5-20 kg/mm2之間；莫氏硬度為2.5-3.7 ，且通常情況下其硬度會隨著雜質的增多變脆變硬。純金的抗壓強度為10 Pa。；而純金質地柔軟，易磨損。在所有的金屬中延展性最好，延伸率為40%—50%。
金是抗磁體，它的磁化率約為-0.15×10-9m3/kg，但是某些金合金，如含錳的金合磁化率就很高，含大量鐵、、鉆的合金就成了強磁體。
化學性質
金的化學性質穩定。在通常情況下，在低溫或高溫狀態下，金都不可以被氧直接氧化；堿對金無明顯的腐蝕性作用；鹽酸、硫酸或硝酸和金均不發生反應。金的化學性質不活潑，但可以被氯、氟、王水及氰化物腐蝕。
金與王水發生反應
金可溶解于混合酸中，如與具有強氧化性的王水發生反應，其中金被氧化生成三價金。
在王水中金首先被氧化成三價金離子，再與氯離子結合生成金氯絡陰離子。
金與氯氣發生反應
粉末狀態下的金可與氯氣反應生成氯化金，且三氯化金溶于水時可轉變為金氯酸，其化學方程式為：
金與堿金屬氰化物發生反應
在氧的存在下，金可與堿金屬氰化物發生反應，金呈氰配陰離子形態存在于氰化物溶液中。
金的絡合反應
在pH＜1的酸性條件下，氯氣（或氯酸鈉）作氧化劑可與金反應生成金氯配位化合物，使金快速溶解。
金與酸性硫脲溶液發生反應
在氧化劑（三價鐵離子或氧等）的參與下，金可溶于酸性硫脲液中。
同位素
金的已知同位素有23個種，分別為183Au-201Au，其中在自然界種可穩定存在的同位素為197Au，其余的均為放射性同位素，半衰期很短，不能穩定存在。金23種同位素的半衰期如下表所示。
化合物
氧化物
金的氧化物主要有氧化亞金（Au2O）和氧化金（Au2O3）。金形成的化合物中金的氧化數范圍為-1至+5，主要價態為一價金（Au(I)）和三價金（Au(III)）。
氧化亞金為紫灰色粉末，可在250 ℃時分解生成金和氧氣，其化學方程式為：
氧化亞金在濕潤的條件下發生歧化反應生成氧化金，其化學方程式為：
氧化金是深褐色粉末，可溶于堿，可在160 ℃以上時分解，生成產物金和氧氣。
鹵化物
氟化物
金的氟化物氟化金（AuF）不穩定，易發生歧化反應生成金以及三化金（AuF3）。三氟化金是一種外觀為橙黃色固體的強氟化劑，可使苯燃燒，三氟化金可在300 ℃真空條件下升華，形成亮金黃色針狀晶體。通常情況下，將金粉、氯化金和氟在高溫下反應即可制備三氟化金。三氟化金在500 ℃的溫度條件下可生成金和氟（F）。
除三氟化金之外，常見的金的氟化物還有五氟化金（AuF5），熔點在85-88 ℃，且在真空下可升華。
氯化物
低溫條件下，氯氣和純金進行反應可生成金的氯化物氯化亞金（AuCl）或氯化金（AuCl3）。
AuCl是一種檸檬黃的粉末，在室溫和大氣壓力條件下不會揮發，不會發生分解，同時也不溶于水，但在水中會發生分解生成溶解的氯化金。
溴化物
溴化金(AuBr)為灰黃色粉末，溴化亞金酸（HAuBr4）加熱至200 ℃得到，AuBr可溶于堿金屬溴化物溶液中生成絡陰離子[AuBr2]-，且溴化金在加熱至250 ℃以上時，可分解出金和溴（Br）。
硫化物
金可以構成一價、二價和三價硫化物：硫化亞金(Au2S)、二硫化亞金(Au2S2)、硫化金(Au2S3)。當硫化氫(H2S)通入AuCl3或H[AuCl4]的水溶液時，便可以得到金的硫化物。沉淀條件不同，可以得到Au2S、Au2S3以及一定比例的金和游離硫的化合物。在較高溫度下，H2S可從這些溶液中還原金。
Au2S為深褐色或黑色粉末，不溶于水和稀酸，而溶于堿金屬硫化物水溶液，生成絡合物。
Au2S3為黑色粉末，室溫下不溶于HCI和H2SO4，但能溶于硝酸、王水、漠水和氰化鉀溶液。在30 ℃~220℃時穩定，溫度超過該范圍時便發生分解，析出金和硫，在240 ℃時完全分解。可用H2S在10 ℃下處理金和鉀的雙氯化物時得到。
硒化物和碲化物
在鹽酸介質中，使用硒[xī]化氫沉淀可生成金的硒化物AuSe·H2Se。干燥產物在110-390 ℃的溫度范圍內穩定性較高；當加熱至535-650 ℃時，可分解出金。
碲金礦AuTe2和Au2Te3是金的天然化合物。加熱Au2Te3可還原為AuTe2。
二價金化合物
二價金化合物通常含Au-Au鍵，呈抗磁性，例如[Au(CH?)?PPh?]?Cl?。氙也可作配體，與金（II）形成[AuXe?](Sb?F??)?。
制備方法
黃金的生產主要分為選礦、冶煉兩個過程。
選礦
選礦可以將金礦石中的金含量富集并分類回收雜質。選礦前需要將礦石破碎、篩分、磨礦、分級、洗礦、氧化和焙燒。主要方法有混汞法、重力選礦法（簡稱重選法）、浮游選礦法（簡稱浮選法）、氰化法、無氰提金法等方法。
重選法
重選法依靠礦粒不同比重（或粒度）在沉降介質中產生不同的沉降或移動速度來分選。
浮選法
浮選法是依據各種礦物表面性質的差異；借助礦漿中氣泡的浮力來分選礦物，通過浮選可以將自然金富集到硫化物中，構成浮選泡沫產品，即浮選精礦。
混汞法
混汞法依據是汞與金接觸時能夠選擇性地潤濕金粒并向內部擴散形成汞膏。將汞膏與礦漿分離，再從液態的（呈糊狀）汞膏中榨出剩余的汞，將得到的呈固態的汞膏送去蒸溜獲得海棉狀金。
氯化法
氰化法提金是以氰化鈉（NaCN）溶液作溶劑，處理粉碎的山金礦石，將其中的金浸出到溶液中，在有氧存在的條件下，能夠溶解在低濃度的氰化物溶液中變成金絡合物，之后用鋅還原獲取金單質。其主要化學反應為：
冶煉
黃金的冶煉主要以氰化金泥、硫脲金泥、重砂、鋼棉或炭纖維陰極的電積金、金汞膏等為原料，采用火法煉金進行冶煉。其原理為熔煉過程中，賤金屬被氧化變成氧化物，與熔劑相作用，形成具有一定性質的爐渣，金銀等貴金屬不發生氧化作用而形成合質金。由于熔融的爐渣與合金比重相差很大，爐渣浮在上面，合金沉在下面，因而發生分離。
應用領域
食品
金屬狀態下的黃金不會在人體內引起化學反應，對人體無不良影響。在中世紀的歐洲，黃金以薄片或粉末的形式被加在食物及飲品中，供貴族享用。一些昂貴的食品中會添加黃金作為點綴，如金色杜松子酒（Goldschl?ger）、金箭肉桂蒸餾酒（Gold Strike）、格但斯克金箔酒（Goldwasser）、金葉牛排、金葉壽司等。
醫學
在醫學方面，因為金具有良好的化學穩定性、生物兼容性和力學性能，是重要的人造器官材料，尤其是用作鑲牙的材料。制成合金可改變金的延展性、熔點等特性。
金的同位素198Au對治療部分癌癥及其他疾病起一定作用。同位素198Au具有適宜的半衰期（2.7日），放射線足以破壞癌細胞，起到抗癌癥的效果。
儀器儀表
金或其合金在各種精密自動化儀器中的應用廣泛，是精密電位計的關鍵材料。
金在溫度測試和控制方面常用作制備熱電偶。金熱電偶的熱電勢與溫度呈直線關系，故金熱電偶有靈敏、準確、簡單的優點，通常用作標準熱電偶。此外在低溫溫度測量時，幾乎都采用金鉆合金和金鉻合金作為熱電偶。
電子工業
由于金具有優異的穩定性和良好的導電、導熱性能使金在電子工業中的應用越來越廣泛，如高級真空管的涂料、特殊用途的電力接頭、特殊精密電子儀器用的拉絲導線、電鍍金的高頻導體以及高溫焊接用金合金，計算機、收音機、電視機、收錄機的涂金集成電路等。
宇航工業
金以它的抗腐性、抗熱性、優良的導熱性、導電性以及獨特的化學性質，在航天領域中占有著重要地位。例如，金對紅外線的反射能力接近100%，鍍金用在各種宇航儀表上可以防止太陽的輻射；宇航工業常使用使用低蒸氣金焊料熔接電子管零件的真空密閉的縫隙和熔接宇航飛行器的各種部件。
金在光學方面有著獨特性質。金能夠吸收X射線，而含有其他元素的金合金能改變與波長有關的光學性質。光亮鍍金作為航天器的穩控鍍層，對于控制航天器內部儀器、部件的溫度起著重要作用。
金是所有金屬中活性最低的催化劑。在超真空下制得的金膜能有特殊的催化作用，金還是碳氫化合物異構化與裂解化的催化劑，某些氧參與的反應用金也可以催化，此外3%鈀和金的合金以及20%鈀和金的合金可用在捕收鉑催化劑的生產上。
潤滑材料
金可以通過復合電沉積法制成固體潤滑的復合材料，這種材料具有耐磨性好、防冷焊、導電和耐高低溫等優點。
化學工業
在核化工和化學工業中，采用含金合金制作特定的管、板、線等材料，可以達到防腐蝕、防輻射、耐高溫的效果。
黃金文化
在19世紀之前，因黃金極其稀有，黃金基本為帝王獨占的財富和權勢的象征，或為神靈擁有，成為供奉器具和修飾保護神靈形象的材料，一般平民很難擁有黃金。19世紀后半葉黃金產量增加，人類增加黃金需求才有了現實的物質條件，黃金從帝王專有走向廣闊的社會大眾，從狹窄的宮廷范疇進入平常的經濟生活，從特權華貴的象征演變為資產富有的象征。二十世紀70年代以來黃金與美元脫鉤后，黃金的貨幣職能也有所減弱，但仍保持一定的貨幣職能。
從古到今，社會與文化類型千差萬別，但人們都不約而同地把黃金當作是權力與財富的象征，黃金文化源遠流長，世界各地黃金博物館眾多，有哥倫比亞黃金博物館 、南非黃金博物館、南非金礦城博物館、哥斯達黎加黃金博物館、澳大利亞金礦博物館、羅馬尼亞黃金博物館、中國招遠黃金博物館、臺北黃金博物館、日本土肥黃金博物館、芬蘭淘金博物館和秘魯黃金博物館等。
安全事宜
健康危害
從事金電鍍、機械師、牙科醫生等與金有關的一些工作時會出現過敏性接觸性皮炎；黃金屬于肝毒性物質，在治療風濕性關節炎的有機金鹽的藥劑中，可能會出現血尿和腎病綜合征等癥狀。接受含有黃金藥品治療的患者可能出現皮炎、口腔炎、蛋白尿、腎病、白細胞減少癥的疾病，在極少數情況下，可出現血小板減少癥、再生不良性貧血以及中樞神經系統、肝臟和肺部損傷。
涂有透明質酸的金納米顆粒具有低于金鹽的弱胚胎毒性；高劑量的黃金對大鼠和兔子具有胚胎毒性，并且可能誘導致畸作用；吸入金納米顆粒的大鼠表現出輕微的肺部炎癥。
消防安全
金會與氨、氫氧化氨與王水的混合物、過氧化物形成爆炸性化合物。
預防措施
加強廠區的通風控制。必須為工人提供不受氰化物化合物影響的個人防護服和防護罩。廠區工作范圍內應禁止吸煙，應禁止工人在工作場所進食或飲水。
金的純度
純金
按金來源的不同和提煉后含量的不同，黃金可以分為生金和熟金。其中，熟金是生金經過冶煉、提純后的黃金，一般純度較高，密度較細，有的可以直接用于工業生產；由于生金是未經提煉加工的，里面含有大量的有毒物質，例如鉛、汞等有毒金屬，無法直接被使用。經過提純后達到相當高純度的金稱為純金，其中，黃金一般指達到99.6%以上的純金。中國于2011年9月1日實施了GB/T25933-2010標準，明確標明了純金的各項參數指標。
K金飾品
用“K”表示黃金的純度，由于制作工藝和首飾款式的無窮變化及飾品顏色的需要，單一的純金首飾早已不能滿足人們的需求，所以，在純金材料中加入一些其他賤金屬（如銀、銅、鎳、鈷等），按照足金為24k的公式配制，就能使金的材料硬度起到顯著的變化，而加入的金屬的種類和多少，往往又決定了首飾的顏色，這種材料稱為“K金”。
中國規定：含量達到99.6%以上（含99.6%）的黃金可被稱為24K金。每K的含金量為4.166%，低于9K的首飾不能稱之為黃金首飾。
相關發現
2026年1月，中國科學院廣州地球化學研究所科研團隊利用原位液相透射電子顯微鏡技術，首次從納米尺度呈現了自然界中黃金納米顆粒在黃鐵礦表面形成的動態過程，并提出了一種黃鐵礦誘導金沉淀的新機制。研究發現，在黃鐵礦與水界面處存在一種特殊的“致密液體層”，它如同一座“納米工廠”，即使在金濃度極低（僅十億分之幾）的流體中，也能有效催化金的成核、生長與富集，為理解金礦成因提供了全新視角。相關成果1月20日在國際學術期刊《美國國家科學院院刊》發表。此次研究發現挑戰了“金主要源自深部熱液流體”的傳統觀點，為闡釋自然界中納米顆粒驅動的礦化過程開辟了新路徑。從應用角度看，該機制對綠色浸金工藝中的界面調控具有指導意義。
參考資料 >
Pubchem.Aurum.2023-09-15
首次!事關黃金形成，我國科學家重大發現.百家號.2026-01-22