ทองคำ

บทความนี้เกี่ยวกับธาตุ สำหรับความหมายอื่น ดูที่ ทอง (แก้ความกำกวม)

ทองคำ แพลทินัม ← → ปรอท Ag ↑ Au ↓ Rg
ทั่วไป
ชื่อ, สัญลักษณ์, เลขอะตอม	ทองคำ, Au, 79
อนุกรมเคมี	โลหะทรานซิชัน
หมู่, คาบ, บล็อก	11, 6, d
ลักษณะ	สีเหลืองวาว
มวลอะตอม	196.96655 (2) กรัม/โมล
การจัดเรียงอิเล็กตรอน	[Xe] 4f^14 5d^10 6s^1
อิเล็กตรอนต่อระดับพลังงาน	2, 8, 18, 32, 18, 1
คุณสมบัติทางกายภาพ
สถานะ	ของแข็ง
ความหนาแน่น (ใกล้ r.t.)	19.3 ก./ซม.³
ความหนาแน่นของของเหลวที่m.p.	17.31 ก./ซม.³
จุดหลอมเหลว	1337.33 K (1064.18 °C)
จุดเดือด	3129 K(2856 °C)
ความร้อนของการหลอมเหลว	12.55 กิโลจูล/โมล
ความร้อนของการกลายเป็นไอ	324 กิโลจูล/โมล
ความร้อนจำเพาะ	(25 °C) 25.418 J/(mol·K)
ความดันไอ P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k ที่ T K 1646 1814 2021 2281 2620 3078
คุณสมบัติของอะตอม
โครงสร้างผลึก	cubic face centered
สถานะออกซิเดชัน	3, 1 (amphoteric oxide)
อิเล็กโตรเนกาติวิตี	2.54 (พอลิงสเกล)
พลังงานไอออไนเซชัน	ระดับที่ 1: 890.1 กิโลจูล/โมล
	ระดับที่ 2: 1980 กิโลจูล/โมล
รัศมีอะตอม	135 pm
รัศมีอะตอม (คำนวณ)	174 pm
รัศมีโควาเลนต์	144 pm
รัศมีวานเดอร์วาลส์	166 pm
อื่น ๆ
การจัดเรียงทางแม่เหล็ก	no data
ความต้านทานไฟฟ้า	(20 °C) 22.14 nΩ·m
การนำความร้อน	(300 K) 318W/(m·K)
การขยายตัวจากความร้อน	(25 °C) 14.2 µm/(m·K)
อัตราเร็วของเสียง (แท่งบาง)	(r.t.) (hard-drawn) 2030 m/s
มอดุลัสของยัง	78 GPa
โมดูลัสของแรงเฉือน	27 GPa
โมดูลัสของแรงบีบอัด	220 GPa
อัตราส่วนปัวซง	0.44
ความแข็งโมส	2.5
ความแข็งวิกเกอร์ส	216 MPa
ความแข็งบริเนล	2450 MPa
เลขทะเบียน CAS	7440-57-5
ไอโซโทปเสถียรที่สุด
บทความหลัก: ไอโซโทปของทองคำ iso NA ครึ่งชีวิต DM DE (MeV) DP ^195Au syn 186.10 d ε 0.227 ^195Pt ^196Au syn 6.183 d ε 1.506 ^196Pt β^- 0.686 ^196Hg ^197Au 100% Au เสถียร โดยมี 118 นิวตรอน ^198Au syn 2.69517 d β^- 1.372 ^198Hg ^199Au syn 3.169 d β^- 0.453 ^199Hg
แหล่งอ้างอิง

ทองคำ (อังกฤษ: gold) คือธาตุเคมีที่มีหมายเลขอะตอม 79 และสัญลักษณ์คือ Au (มาจากภาษาละตินว่า aurum) จัดอยู่ในกลุ่มธาตุโลหะมีสกุลชนิดหนึ่ง ทองคำเป็นธาตุโลหะทรานซิชันสีเหลืองทองมันวาวเนื้ออ่อนนุ่ม สามารถยืดและตีเป็นแผ่นได้ ทองคำไม่ทำปฏิกิริยากับสารเคมีส่วนใหญ่ ทองคำใช้เป็นทุนสำรองทางการเงินของหลายประเทศ ใช้ประโยชน์เป็นเครื่องประดับ งานทันตกรรม และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

คุณสมบัติ

ทองคำ

มีความแวววาวอยู่เสมอ ทองคำไม่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนดังนั้น เมื่อสัมผัสถูกอากาศสีของทองจะไม่หมองและไม่เกิดสนิม มีความอ่อนตัว ทองคำเป็นโลหะที่มีความอ่อนตัวมากที่สุด ด้วยทองเพียงประมาณ 2 บาท เราสามารถยืดออกเป็นเส้นลวดได้ยาวถึง 8 กิโลเมตร หรืออาจตีเป็นแผ่นบางได้ถึง 100 ตารางฟุต ทองคำเป็นโลหะชนิดหนึ่งที่สามารถนำไฟฟ้าได้ดี สะท้อนความร้อนได้ดี ทองคำสามารถสะท้อนความร้อนได้ดี ได้มีการนำทองคำไปฉาบไว้ที่หน้ากากหมวกของนักบินอวกาศ เพื่อป้องกันรังสีอินฟราเรด

มนุษย์รู้จักทองคำมาตั้งแต่ประมาณ 5,000 ปี เป็นความหมายแห่งความมั่งคั่ง จุดหลอมเหลว 1064 องศาเซลเซียส และจุดเดือด 2970 องศาเซลเซียส เป็นโลหะที่มีค่าที่มีความเหนียว (Ductility) และความสามารถในการขึ้นรูป (Malleability) คือจะยืดขยาย (Extend) เมื่อถูกตีหรือรีดในทุกทิศทาง โดยไม่เกิดการปริแตกได้สูงสุด ทองคำบริสุทธิ์หนัก 1 ออนซ์สามารถดึงเป็นเส้นลวดยาวได้ถึง 80 กิโลเมตร ถ้าตีเป็นแผ่นก็จะได้บางเกินกว่า 1/300,000 นิ้ว ส่วนความกว้างจะได้ถึง 9 ตารางเมตร

ทองคำบริสุทธิ์ไม่ว่องไวต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมี จึงทนต่อการผุกร่อนและไม่เกิดสนิมกับอากาศ แต่ทำปฏิกิริยากับสารเคมีบางชนิด เช่น คลอรีน ฟลูออรีน น้ำประสานทอง

คุณสมบัติเหล่านี้ประกอบกับลักษณะภายนอกที่เป็นประกายจึงทำให้ทองคำเป็นที่หมายปองของมนุษย์มาเป็นเวลานับพันปี โดยนำมาตีมูลค่าสำหรับการแลกเปลี่ยนระหว่างประเทศและใช้เป็นวัตถุดิบที่สำคัญสำหรับวงการเครื่องประดับ

ทองคำได้รับความนิยมอย่างสูงสุดในวงการเครื่องประดับทองคำ เพราะเป็นโลหะมีค่าชนิดเดียวที่มีคุณสมบัติพื้นฐาน 4 ประการซึ่งทำให้ทองคำโดดเด่น และเป็นที่ต้องการเหนือบรรดาโลหะมีค่าทุกชนิดในโลก คือ

1. งดงามมันวาว (lustre) สีสันที่สวยงามตามธรรมชาติผสานกับความมันวาวก่อให้เกิดความงามอันเป็นอมตะ ทองคำสามารถเปลี่ยนเฉดสีทองโดยการนำทองคำไปผสมกับโลหะมีค่าอื่นๆ ช่วยเพิ่มความงดงามให้แก่ทองคำได้อีกทางหนึ่ง
2. คงทน (durable) ทองคำไม่ขึ้นสนิม ไม่หมอง และไม่ผุกร่อน แม้ว่ากาลเวลาจะผ่านไป 3000 ปีก็ตาม
3. หายาก (rarity) ทองเป็นแร่ที่หายาก กว่าจะได้ทองคำมาหนึ่งออนซ์ (31.167 gram) ต้องถลุงก้อนแร่ที่มีทองคำอยู่เป็นจำนวนหลายตัน และต้องขุดเหมืองลึกลงไปหลายสิบเมตร จึงทำให้มีค่าใช้จ่ายที่สูง เป็นเหตุให้ทองคำมีราคาแพงตามต้นทุนในการผลิต
4. นำกลับไปใช้ได้ (reuseable) ทองคำเหมาะสมที่สุดต่อการนำมาทำเป็นเครื่องประดับเพราะมีความเหนียวและอ่อนนิ่มสามารถนำมาทำขึ้นรูปได้ง่าย อีกทั้งยังสามารถนำกลับมาใช้ใหม่โดยการทำให้บริสุทธิ์ (purified) ด้วยการหลอมได้อีกโดยนับครั้งไม่ถ้วน

การเกิดของแร่ทองคำ

กรมทรัพยากรธรณี ได้มีการแบ่งการเกิดของแร่ทองคำออกเป็น 2 แบบ ตามลักษณะที่พบในธรรมชาติได้ดังนี้

• แบบปฐมภูมิ คือกระบวนการทางธรณีวิทยา มีการผสมทางธรรมชาติจากน้ำแร่ร้อน ผสมผสานกับสารละลายพวกซิลิก้า ทำให้เกิดการสะสมตัวของแร่ทองคำในหินต่างๆ เช่น หินอัคนี หินชั้น และหินแปร มีการพบการฝังตัวของแร่ทองคำในหิน หรือสายแร่ที่แทรกอยู่ในหิน ซึ่งส่วนใหญ่จะมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า
• แบบทุติยภูมิหรือลานแร่ คือการที่หินที่มีแร่ทองคำแบบปฐมภูมิได้มีการสึกกร่อน และถูกน้ำพัดพาไปสะสมตัวในที่แห่งใหม่ เช่น ตามเชิงเขา ลำห้วย หรือในตะกอนกรวดทรายในลำน้ำ

แหล่งแร่ทองคำปฐมภูมิในไทย

• แหล่งโต๊ะโมะ จ.นราธิวาส
• แหล่งเขาสามสิบ จ.สระแก้ว
• แหล่งชาตรี (เขาโป่ง) จ.พิจิตร - จ.เพชรบูรณ์
• แหล่งดอยตุง (บ้านผาฮี้) จ.เชียงราย
• แหล่งเขาพนมพา จ.พิจิตร

แหล่งแร่ทองคำทุติยภูมิในไทย

• แหล่งบ้านป่าร่อน จ.ประจวบคีรีขันธ์
• แหล่งบ้านนาล้อม จ.ปราจีนบุรี
• แหล่งบ้านทุ่งฮั้ว จ.ลำปาง
• แหล่งในแม่น้ำโขง จ.เลย - จ.หนองคาย
• แหล่งบ้านผาช้างมูบ จ.พะเยา

การใช้จ่ายเงิน

ทองคำถูกใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลกในฐานะเงิน[1][2] สำหรับการแลกเปลี่ยนทางอ้อมที่มีประสิทธิภาพ (เมื่อเปรียบเทียบกับการแลกเปลี่ยนสินค้า) และสำหรับการเก็บรักษาทรัพย์สินในห้องเก็บของ เพื่อวัตถุประสงค์ในการแลกเปลี่ยน โรงกษาปณ์ได้ผลิตทองคำแท่ง เหรียญ และหน่วยอื่นๆ ที่มีน้ำหนักและความบริสุทธิ์ที่กำหนดมาตรฐานไว้

เหรียญแรกที่ทราบกันว่ามีส่วนผสมของทองคำถูกผลิตใน Lydia, Asia น้อย ประมาณ 600 ปีก่อนคริสตศักราช[3]

ส่วนแบ่งของทองคำ (นัยพรรณ) ในโลหะผสมจะถูกวัดในหน่วยกะรัต (k). ทองคำบริสุทธิ์ (ที่มีชื่อเรียกทางการค้าว่าทองคำไร้สิ่งเจือปน) จะเรียกว่า 24 กะรัต, และจะย่อเป็น 24k เหรียญทองอังกฤษที่ผลิตเพื่อการหมุนเวียนระหว่างปี 1526 ถึง 1930s ส่วนใหญ่มักจะเป็นโลหะผสมมาตรฐานที่มี 22 กะรัต เรียกว่า crown gold[4][5] เพื่อเพิ่มความแข็ง (เหรียญทองสหรัฐที่ออกให้หมุนเวียนหลังปี 1837 มีโลหะผสมที่มีทองคำบริสุทธิ์ 0.900 หรือ 21.6 k)[6] เช่นเดียวกับโลหะมีค่าอื่นๆ ทองคำจะถูกวัดในหน่วยนํ้าหนักทรอยและกรัม ส่วนแบ่งของทองคำในโลหะผสมจะถูกวัดในหน่วยกะรัต (k) โดยที่ 24 กะรัต (24k) ถือว่าเป็นทองคำบริสุทธิ์ (100%), และค่ากะรัตที่ต่ำกว่าจะน้อยลงตามสัดส่วน (18k = 75%) ความบริสุทธิ์ของทองคำแท่งหรือเหรียญยังสามารถแสดงเป็นทศนิยมในช่วง 0 ถึง 1, ที่รู้จักกันในชื่อ millesimal fineness ตัวอย่างเช่น, 0.995 หมายถึงเกือบบริสุทธิ์.

ในปัจจุบัน ทองคำคือสกุลเงินสำรองของโลก[7] ราคาทองคำถูกกำหนดผ่านการซื้อขายในตลาดทองคำและอนุพันธ์ แต่ขั้นตอนที่เรียกว่าการตั้งราคาทองคำในลอนดอน ซึ่งเริ่มต้นในเดือนกันยายน 1919 มอบราคาพื้นฐานรายวันสำหรับอุตสาหกรรม[8][9][10] การตั้งราคาทองคำในแต่ละวันถูกนำมาใช้ในปี 1968 เพื่อกำหนดราคาเมื่อเปิดตลาดสหรัฐ ณ เดือนกันยายน 2017 ทองคำถูกประเมินว่ามีค่าอยู่ประมาณ 42 ดอลลาร์ต่อกรัม (1300 ดอลลาร์ต่อออนซ์ทรอย)

การใช้ประโยชน์

ด้านอวกาศ

ในทางอวกาศได้มีการนำทองคำมาใช้เป็นชุดนักบินอวกาศและแคปซูล เพื่อป้องกันไม่ให้นักบินอวกาศกระทบกับรังสีในอวกาศที่มีพลังงานสูง นอกจากนี้ยังมีการใช้ทองคำบริสุทธิ์เคลือบกับเครื่องยนต์ ระบบอิเล็กทรอนิกส์ หมวกเหล็ก เกราะบังหน้า และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ใช้ในอวกาศ เนื่องจากทองคำที่มีความหนา 0.000006 นิ้ว จะมีคุณสมบัติช่วยสะท้อนรังสีความร้อนจากดวงอาทิตย์ไม่ให้ทำลาย หรือลดประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์เหล่านี้

ด้านทันตกรรม

มีการใช้ทองคำเพื่อการครอบฟัน เชื่อมฟัน หรือการเลี่ยมทอง และยังมีการใช้ในการผลิตฟันปลอมด้วย เนื่องจากทองคำมีความคงทนต่อการกัดกร่อน การหมองคล้ำ และยังมีความแข็งแรงอีกด้วย โดยจะใช้ทองคำผสมกับธาตุอื่น เช่น แพลทินัม

ด้านอิเล็กทรอนิกส์

มีการนำทองคำมาใช้เป็นวัสดุที่ทำหน้าที่สัมผัสในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เช่น เครื่องคิดเลข โทรทัศน์ คอมพิวเตอร์ หรือโทรศัพท์มือถือ เนื่องจากทองคำมีค่าการนำไฟฟ้าสูง และมีความคงทนต่อการกัดกร่อน จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ และอายุการใช้งานของเครื่องไฟฟ้าเหล่านั้น

แหล่งข้อมูลอื่น

• วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อเกี่ยวกับ ทองคำ

เก็บถาวร 2019-01-29 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน

อ้างอิง

1. "How Our Ancestors Valued Gold: Why is Gold So Valuable Historically?". www.aupreciousmetals.com. สืบค้นเมื่อ 2024-08-13.
2. "Why Gold is Money: A Periodic Perspective". www.visualcapitalist.com. สืบค้นเมื่อ 2024-08-14.
3. "A Case for the World's Oldest Coin: Lydian Lion". rg.ancients.info. สืบค้นเมื่อ 2024-08-14.
4. "A Short History of English Coins". www.bsswebsite.me.uk. สืบค้นเมื่อ 2024-08-14.
5. "Pounds, Shillings, Pence, and Guineas: Understanding British Currency Used in the 19th Century". reginajeffers.blog. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2024-08-14. สืบค้นเมื่อ 2024-08-14.
6. "What Is A Gold Dollar Made Of?". www.chroniclecollectibles.com. สืบค้นเมื่อ 2024-08-14.
7. "Das Edelmetall Gold". www.bekommenamenskette.com. สืบค้นเมื่อ 2024-08-14.
8. "London Gold Fix". www.goldpriceforecast.com. สืบค้นเมื่อ 2024-08-14.
9. "What is London Gold Fixing?". learn.apmex.com. สืบค้นเมื่อ 2024-08-14.
10. "How The Gold Price Is Manipulated During The 'London Fix'". infiniteunknown.net. สืบค้นเมื่อ 2024-08-14.