更新时间：2023-01-15 15:53
金（英文名：Aurum）是一种金属化学元素，元素符号为Au，位于第六周期第ⅠB族，属于d区元素，原子序数为79，原子质量为196.97 g/mol。通常情况下，金是外观为金黄色，有明显的金属光泽感的固体。金的熔点为1064.43 ℃，沸点为2808 ℃。20 ℃时，金的密度为19.32 g/cm³。金不溶于水，其汽化热为324 KJ/mol。金的挥发性极小，具有优异的的延展性，导电性和导热性能。金的化学性质稳定。在通常情况下，在低温或高温状态下，金都不可以被氧直接氧化，碱对金无明显的腐蚀性作用，金可与混合酸（王水）或其他特殊氧化剂发生氧化反应。金有23种同位素，其中较为稳定的是197Au，其余的均为放射性同位素。
金在地壳中的含量极少，在大自然中大多数呈自然金的独立矿物形式存在，主要存在形式为粒状、鳞片状和树枝状，同时也有少数自然金以不规则的状态存在。
从矿物中提取金的主要方法有混汞法、重力选矿法（简称重选法）、浮游选矿法（简称浮选法）、氰化法、无提金法等。金被广泛应用于食品行业中用于食品点缀、医学行业中用于镶牙材料和治疗肿瘤、仪器仪表中用于精密自动化仪器、电子工业中用于高温焊接用金合金，计算机、收音机、电视机、收录机的涂金集成电路、宇航工业中常用作低蒸气金焊料熔接电子管零件的真空密闭的缝隙和熔接宇航飞行器的各种部件、润滑材料和化学工业等行业中。
人类最早发现和使用的金属，黄金在自然界中绝大多数以自然金矿物形式存在，具有化学惰性，不受空气和水的化学作用，具有鲜艳的橙黄色和闪亮耀眼的光泽，极易引起人们的注意，是古人最早发现的金属。
人类最早发现的黄金主要是自然金和江河湖泊的沙金。在公元前2500年的四大文明古国雕刻艺术品上发现有金的象形字，字形是水从头巾或木槽上流过的象形图，这也反映了太古时代淘洗砂金的操作形象。
黄金的生产历史久远，在古埃及时期大量开采尼罗河的非洲黄金矿床，同时印度也是主要的黄金开采国；罗马帝国时期，欧洲矿床开始大规模开采；中世纪时期，哥伦布发现新大陆，美洲的黄金大量开采，是现代黄金生产发展的鼎盛时期。19世纪后，大型黄金矿山陆续被发现和开发，黄金生产力迅速发展。19世纪后半叶人类生产的黄金就接近过去5000年的产量总和。
金在地壳中的含量极少，其克拉值仅为5x10-7%，是银的1/21、铜的1/18000。金在大自然中大多数呈自然金的独立矿物形式存在，同时还会进入其他矿物晶格缺陷中，或吸附于某些矿物表面或裂隙中。
自然金有三种主要的的存在形态，分别为粒状、鳞片状和树枝状，同时也有少数自然金以不规则的状态存在。
自然金主要在高、中温热液成因的含金石脉，或火山热液与火山岩系的中、低温热液矿床中产生。同时，自然金也可再砂积矿床、砂岩和烁岩中发现，且可在一些河床中找到颗粒状或块状的砂金，海水中也有一定的自然金存在。自然金常常与自然银、黄铜矿、黄铁矿等其他矿物并存。
世界上自然金的主要产地有南非美国澳大利亚、加拿大、俄罗斯及西伯利亚等地。在中国，自然金主要分布在山东、黑龙江、湖南及青海等地
金原子的核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s23p63d104S24P64d104f145s25p65d106s1，其特点是具有充满的5d亚电子层，与4f层电子产生较为微弱的屏蔽力，因此在6s电子亚层上的电子与原子核之间的结合力较强。因此金既不易失去电子，也不易得到电子。金的原子结构使其在自然界中可以稳定存在。
金原子的排列遵循面心立方体结构。
通常情况下，常温下，金是外观为金黄色，有明显的金属光泽感的固体。金的熔点为1064.43 ℃，沸点为2808 ℃。20 ℃时，金的密度为19.32 g/cm³。金不溶于水，其汽化热为324 KJ/mol。金的挥发性极小，可在熔炼过程中保持较小的挥发性，且金具有所有金属中最优的延展性。
金的电学性能优良，在0 ℃时候的电阻率为2.065×10-6 Ω/cm，。金的导电性仅次于银和铜，电导率为银的76.7%。
金具有良好的导热性能，在25 ℃时，金的导热系数为315 W/(m·K)。金的导热性仅次于银，热导率为银的74%。
金具有中等硬度，其布氏硬度介于18.5-20 kg/mm2之间；莫氏硬度为2.5-3.7 ，且通常情况下其硬度会随着杂质的增多变脆变硬。纯金的抗压强度为10 Pa。；而纯金质地柔软，易磨损。在所有的金属中延展性最好，延伸率为40%—50%。
金是抗磁体，它的磁化率约为-0.15×10-9m3/kg，但是某些金合金，如含锰的金合磁化率就很高，含大量铁、、钻的合金就成了强磁体。
金的化学性质稳定。在通常情况下，在低温或高温状态下，金都不可以被氧直接氧化；碱对金无明显的腐蚀性作用；盐酸、硫酸或硝酸和金均不发生反应。
金可溶解于混合酸中，如与具有强氧化性的王水发生反应，其中金被氧化生成三价金。
在王水中金首先被氧化成三价金离子，再与氯离子结合生成金氯络阴离子。
粉末状态下的金可与氯气反应生成氯化金，且三氯化金溶于水时可转变为金氯酸，其化学方程式为：
在氧的存在下，金可与碱金属氰化物发生反应，金呈氰配阴离子形态存在于氰化物溶液中。
在pH＜1的酸性条件下，氯气（或氯酸钠）作氧化剂可与金反应生成金氯配位化合物，使金快速溶解。
在氧化剂（三价铁离子或氧等）的参与下，金可溶于酸性硫脲液中。
金的已知同位素有23个种，分别为183Au-201Au，其中在自然界种可稳定存在的同位素为197Au，其余的均为放射性同位素，半衰期很短，不能稳定存在。金23种同位素的半衰期如下表所示。
金的氧化物主要有氧化亚金（Au2O）和氧化金（Au2O3）。
氧化亚金为紫灰色粉末，可在250 ℃时分解生成金和氧气，其化学方程式为：
氧化亚金在湿润的条件下发生歧化反应生成氧化金，其化学方程式为：
氧化金是深褐色粉末，可溶于碱，可在160 ℃以上时分解，生成产物金和氧气。
金的氟化物氟化金（AuF）不稳定，易发生歧化反应生成金以及三化金（AuF3）。三氟化金是一种外观为橙黄色固体的强氟化剂，可使苯燃烧，三氟化金可在300 ℃真空条件下升华，形成亮金黄色针状晶体。通常情况下，将金粉、氯化金和氟在高温下反应即可制备三氟化金。三氟化金在500 ℃的温度条件下可生成金和氟（F）。
除三氟化金之外，常见的金的氟化物还有五氟化金（AuF5），熔点在85-88 ℃，且在真空下可升华。
低温条件下，氯气和纯金进行反应可生成金的氯化物氯化亚金（AuCl）或氯化金（AuCl3）。
AuCl是一种柠檬黄的粉末，在室温和大气压力条件下不会挥发，不会发生分解，同时也不溶于水，但在水中会发生分解生成溶解的氯化金。
溴化金(AuBr)为灰黄色粉末，溴化亚金酸（HAuBr4）加热至200 ℃得到，AuBr可溶于碱金属溴化物溶液中生成络阴离子[AuBr2]-，且溴化金在加热至250 ℃以上时，可分解出金和溴（Br）。
金可以构成一价、二价和三价硫化物：硫化亚金(Au2S)、二硫化亚金(Au2S2)、硫化金(Au2S3)。当硫化氢(H2S)通入AuCl3或H[AuCl4]的水溶液时，便可以得到金的硫化物。沉淀条件不同，可以得到Au2S、Au2S3以及一定比例的金和游离硫的化合物。在较高温度下，H2S可从这些溶液中还原金。
Au2S为深褐色或黑色粉末，不溶于水和稀酸，而溶于碱金属硫化物水溶液，生成络合物。
Au2S3为黑色粉末，室温下不溶于HCI和H2SO4，但能溶于硝酸、王水、漠水和氰化钾溶液。在30 ℃~220℃时稳定，温度超过该范围时便发生分解，析出金和硫，在240 ℃时完全分解。可用H2S在10 ℃下处理金和钾的双氯化物时得到。
在盐酸介质中，使用化氢沉淀可生成金的硒化物AuSe·H2Se。干燥产物在110-390 ℃的温度范围内稳定性较高；当加热至535-650 ℃时，可分解出金。
碲金矿AuTe2和Au2Te3是金的天然化合物。加热Au2Te3可还原为AuTe2。
黄金的生产主要分为选矿、冶炼两个过程。
选矿可以将金矿石中的金含量富集并分类回收杂质。选矿前需要将矿石破碎、筛分、磨矿、分级、洗矿、氧化和焙烧。主要方法有混汞法、重力选矿法（简称重选法）、浮游选矿法（简称浮选法）、氰化法、无氰提金法等方法。
重选法依靠矿粒不同比重（或粒度）在沉降介质中产生不同的沉降或移动速度来分选。
浮选法是依据各种矿物表面性质的差异；借助矿浆中气泡的浮力来分选矿物，通过浮选可以将自然金富集到硫化物中，构成浮选泡沫产品，即浮选精矿。
混汞法依据是汞与金接触时能够选择性地润湿金粒并向内部扩散形成汞膏。将汞膏与矿浆分离，再从液态的（呈糊状）汞膏中榨出剩余的汞，将得到的呈固态的汞膏送去蒸溜获得海棉状金。
氰化法提金是以氰化物的水溶液作溶剂，将含金矿石（或精矿）中的金浸出到溶液中，在有氧存在的条件下，能够溶解在低浓度的氰化物溶液中变成金络合物。其主要化学反应为：
黄金的冶炼主要以氰化金泥、硫脲金泥、重砂、钢棉或炭纤维阴极的电积金、金汞膏等为原料，采用火法炼金进行冶炼。其原理为熔炼过程中，贱金属被氧化变成氧化物，与熔剂相作用，形成具有一定性质的炉渣，金银等贵金属不发生氧化作用而形成合质金。由于熔融的炉渣与合金比重相差很大，炉渣浮在上面，合金沉在下面，因而发生分离。
金属状态下的黄金不会在人体内引起化学反应，对人体无不良影响。在中世纪的欧洲，黄金以薄片或粉末的形式被加在食物及饮品中，供贵族享用。一些昂贵的食品中会添加黄金作为点缀，如格但斯克金箔酒（Goldwasser）、金叶牛排、金叶寿司等。
在医学方面，因为金具有良好的化学稳定性、生物兼容性和力学性能，是重要的人造器官材料，尤其是用作镶牙的材料。
金的同位素对治疗恶性肿瘤起一定作用。同位素198Au具有适宜的半衰期，放射线足以破坏癌细胞，起到抗癌症的效果。
金或其合金在各种精密自动化仪器中的应用广泛，是精密电位计的关键材料。
金在温度测试和控制方面常用作制备热电偶。金热电偶的热电势与温度呈直线关系，故金热电偶有灵敏、准确、简单的优点，通常用作标准热电偶。此外在低温温度测量时，几乎都采用金钻合金和金铬合金作为热电偶。
由于金具有优异的稳定性和良好的导电、导热性能使金在电子工业中的应用越来越广泛，如高级真空管的涂料、特殊用途的电力接头、特殊精密电子仪器用的拉丝导线、电镀金的高频导体以及高温焊接用金合金，计算机、收音机、电视机、收录机的涂金集成电路等。
金以它的抗腐性、抗热性、优良的导热性、导电性以及独特的化学性质，在航天领域中占有着重要地位。例如，金对红外线的反射能力接近100%，镀金用在各种宇航仪表上可以防止太阳的辐射；宇航工业常使用使用低蒸气金焊料熔接电子管零件的真空密闭的缝隙和熔接宇航飞行器的各种部件。
金在光学方面有着独特性质。金能够吸收X射线，而含有其他元素的金合金能改变与波长有关的光学性质。光亮镀金作为航天器的稳控镀层，对于控制航天器内部仪器、部件的温度起着重要作用。
金是所有金属中活性最低的催化剂。在超真空下制得的金膜能有特殊的催化作用，金还是碳氢化合物异构化与裂解化的催化剂，某些氧参与的反应用金也可以催化，此外3%钯和金的合金以及20%钯和金的合金可用在捕收铂催化剂的生产上。
金可以通过复合电沉积法制成固体润滑的复合材料，这种材料具有耐磨性好、防冷焊、导电和耐高低温等优点。
在核化工和化学工业中，采用含金合金制作特定的管、板、线等材料，可以达到防腐蚀、防辐射、耐高温的效果。
在19世纪之前，因黄金极其稀有，黄金基本为帝王独占的财富和权势的象征，或为神灵拥有，成为供奉器具和修饰保护神灵形象的材料，一般平民很难拥有黄金。19世纪后半叶黄金产量增加，人类增加黄金需求才有了现实的物质条件，黄金从帝王专有走向广阔的社会大众，从狭窄的宫廷范畴进入平常的经济生活，从特权华贵的象征演变为资产富有的象征。
从古到今，社会与文化类型千差万别，但人们都不约而同地把黄金当作是权力与财富的象征，黄金文化源远流长，世界各地黄金博物馆众多，有哥伦比亚黄金博物馆 、南非黄金博物馆、南非金矿城博物馆、哥斯达黎加黄金博物馆、澳大利亚金矿博物馆、罗马尼亚黄金博物馆、中国招远黄金博物馆、台北黄金博物馆、日本土肥黄金博物馆、芬兰淘金博物馆和秘鲁黄金博物馆等。
从事金电镀、机械师、牙科医生等与金有关的一些工作时会出现过敏性接触性皮炎；黄金属于肝毒性物质，在治疗风湿性关节炎的有机金盐的药剂中，可能会出现血尿和肾病综合征等症状。接受含有黄金药品治疗的患者可能出现皮炎、口腔炎、蛋白尿、肾病、白细胞减少症的疾病，在极少数情况下，可出现血小板减少症、再生不良性贫血以及中枢神经系统、肝脏和肺部损伤。
涂有透明质酸的金纳米颗粒具有低于金盐的弱胚胎毒性；高剂量的黄金对大鼠和兔子具有胚胎毒性，并且可能诱导致畸作用；吸入金纳米颗粒的大鼠表现出轻微的肺部炎症。
金会与氨、氢氧化氨与王水的混合物、过氧化物形成爆炸性化合物。
加强厂区的通风控制。必须为工人提供不受氰化物化合物影响的个人防护服和防护罩。厂区工作范围内应禁止吸烟，应禁止工人在工作场所进食或饮水。
经过提纯后达到相当高纯度的金称为纯金，其中，黄金一般指达到99.6%以上的纯金。中国于2011年9月1日实施了GB/T25933-2010标准，明确标明了纯金的各项参数指标。
用“K”表示黄金的纯度，由于制作工艺和首饰款式的无穷变化及饰品颜色的需要，单一的纯金首饰早已不能满足人们的需求，所以，在纯金材料中加入一些其他金属，如：银、铜、镍、钴等，就能使金的材料硬度起到显著的变化，而加入的金属的种类和多少，往往又决定了首饰的颜色，这种材料称为“K金”。
中国规定：含量达到99.6%以上（含99.6%）的黄金可被称为24K金。每K的含金量为4.166%，低于9K的首饰不能称之为黄金首饰。