Зерно, полученное в стали в результате той или иной термической обработки, наблюдаемое в металле при комнатной температуре.

Зерно аустенита, получившееся при затвердевании стали. Величина З. н. зависит от условий плавки и оценивается после нагрева стали до 930°С.

От нем. Siekenmaschine

Машина для образования местных выступов и углублений (зигов) на поверхности листовой заготовки, а также для закатки проволоки, правки зигов и разрезки листового материала толщиной до 3 мм.

Формообразование осуществляется прокаткой заготовки между двумя соответственно профилированными вращающимися в разные стороны роликами, установленными на концах валов машины. В зависимости от толщины материала и производимой операции расстояние между осями роликов можно изменять, поднимая или опуская один из валов при помощи винта с рукояткой. Для образования зига без разметки на определённом расстоянии от края заготовки на З. устанавливают съёмный передвижной упор. З. бывают с ручным и механическим приводом.

Лит.: Зубцов М. Е., Листовая штамповка, 2 изд., Л., 1967.

Лат. Aurum.

Au - химический элемент 1 группы периодической системы Менделеева; атомный номер 79, атомная масса 196,9665; тяжёлый металл жёлтого цвета. Состоит из одного устойчивого изотопа ¹⁹⁷Au.

Историческая справка. З. было первым металлом, известным человеку. Изделия из З. найдены в культурных слоях эпохи (см. рисунки) неолита (5-4-е тыс. до н. э.). В древних государствах - Египте, Месопотамии, Индии, Китае добыча З., изготовление украшений и др. предметов из него существовали за 3-2 тыс. до н. э. З. часто упоминается в Библии, «Илиаде», «Одиссее» и др. памятниках древней литературы. Алхимики называли З. «царём металлов» и обозначали его символом Солнца; открытие способов превращения неблагородных металлов в З. было главной целью алхимии.

Распространённость в природе. Среднее содержание З. в литосфере составляет 4,3×10^-7% по массе. В магме и магматических породах З. рассеяно, но из горячих вод в земной коре образуются гидротермальные месторождения З., имеющие важное промышленное значение (кварцевые золотоносные жилы и др.). В рудах З. в основном находится в свободном (самородном) состоянии (см. Золото самородное) и лишь очень редко образует минералы с селеном, теллуром, сурьмой, висмутом. Пирит и др. сульфиды часто содержат примесь З., которое извлекают при переработке медных, полиметаллических и др. руд.

В биосфере З. мигрирует в комплексе с органическими соединениями и механическим путём в речных взвесях. 1 л морской и речной воды содержит около 4×10^-9 г З. На участках золоторудных месторождений подземные воды содержат З. приблизительно 10^-6 г/л. Оно мигрирует в почвах и оттуда попадает в растения; некоторые из них концентрируют З., например хвощи, кукуруза. Разрушение эндогенных месторождений З. приводит к образованию россыпей З., имеющих промышленное значение. З.добывается в 41 стране; его основные запасы сосредоточены в СССР, ЮАР и Канаде.

Физические и химические свойства. З. - мягкий, очень пластичный, тягучий металл (может быть проковано в листки толщиной до 8×10^-5 мм, протянуто в проволоку, 2 км которой весят 1 г), хорошо проводит тепло и электричество, весьма стойко против химических воздействий. Кристаллическая решётка З. гранецентрированная кубическая, а = 4,704 Å. Атомный радиус 1,44 Å, ионный радиус Au¹⁺ 1,37 Å. Плотность (при 20°С) 19,32 г/см³, t_пл 1064,43°С, t_kип 2947°С; термический коэффициент линейного расширения 14,2×10^-6 (0-100°С); удельная теплопроводность 311,48 вт/(м×К) [0,744 кал/см (сек×°С]; удельная теплоёмкость 132,3 дж/(кг×К) [0,0316кал/г×°С] (при 0°-100°С); удельное электросопротивление 2,25×10^-8ом (м (2,25×10^-6 ом (см) (при 20°С); температурный коэффициент электросопротивления 0,00396 (0-100°С). Модуль упругости 79×10³Мн/м² (79×10²кгс/мм²), для отожжённого З. предел прочности при растяжении 100-140 Мн/м² (10-14 кгс/мм²), относительное удлинение 30-50%, сужение площади поперечного сечения 90%. После пластической деформации на холоду предел прочности повышается до 270-340 Мн/м² (27-34 кгс/мм²). Твёрдость по Бринеллю 180 Мн/м² (18 кгс/мм²) (для З. отожжённого около 400 °С).

Конфигурация внешних электронов атома З. 5d¹⁰ 6s¹. В соединениях З. имеет валентности 1 и 3 (известны комплексные соединения, в которых З. 2-валентно). С неметаллами (кроме галогенов) З. не взаимодействует. С галогенами З. образует галогениды, например 2Au + 3Cl₂ =2AuC13. В смеси соляной и азотной кислот З. растворяется, образуя золотохлористоводородную кислоту H [AuCl₄]. В растворах цианида натрия NaCN (или калия KCN) при одновременном доступе кислорода З. превращается в цианоаурат (I) натрия 2Na [Au (CN)₂]. Эта реакция, открытая в 1843 П. Р. Багратионом, получила практическое применение только в конце 19 в. Для З. характерна лёгкая восстановимость его из соединений до металла и способность к комплексообразованию. Существование закиси З., т. е. оксида З. (I) Au₂O, сомнительно. Хлорид З. (I) AuCl получается при нагревании хлорида З. (III): AuC1₃ = AuCl + C1₂.

Хлорид З. (III) AuC1₃ получается действием хлора на порошок или тонкие листочки З. при 200 °С. Красные иглы AuC1₃ дают с водой коричнево-красный раствор комплексной кислоты: AuC1₃ +Н₂О=Н₂[AuOC13].

При осаждении раствора AuC1₃ едкой щёлочью выпадает амфотерная жёлто-коричневая гидроокись З.(III) Au (OH)₃ c преобладанием кислотных свойств; поэтому её называют золотой кислотой, а её соли - ауратами (III). При нагревании гидроокись З. (III) превращается в окись З. Au₂O₃, которая выше 220° разлагается по реакции:

2Au₂O₃ = 4Au + 3O₂.

При восстановлении солей З. хлоридом олова (II)

2AuC1₃ + 3SnCl₂ = 3SnCl₄ + 2Au

образуется весьма стойкий пурпуровый коллоидный раствор З. (кассиев пурпур); это используется в анализе для обнаружения З.Количественное определение З. основано на его осаждении из водных растворов восстановителями (FeSO₄, H₂SO₃, H₂C₂O₄ и др.) или на применении пробирного анализа.

Получение З. и его аффинаж. Из россыпных месторождений З. можно извлечь отмучиванием, основанным на большой разности плотностей З. и пустой породы. Этот способ, применявшийся уже в глубокой древности, сопряжён с большими потерями. Он уступил место амальгамации (известной уже в 1 в. до н. э. и применявшейся в Америке начиная с 16 в.) и цианированию, получившему широкое распространение в Америке, Африке и Австралии в 1890-х гг. В конце 19 - начале 20 вв. основным источником З. стали коренные месторождения. Золотоносную породу сначала подвергают дроблению и обогащению. Из полученного концентрата извлекают З. раствором цианида калия или натрия. Из раствора комплексного цианида осаждают З. цинком; при этом выпадают и примеси. Для очистки (аффинажа) З. электролизом (способ Э. Вольвилла, 1896) аноды, отлитые из нечистого З., подвешивают в ванне, содержащей солянокислый раствор AuC1₃, катодом служит лист чистого З. При прохождении тока примеси выпадают в осадок (анодный ил, шлам), а на катоде отлагается З. чистотой не менее 99,99%.

Применение. З. в условиях товарного производства выполняет функцию денег (см. раздел Экономическое значение). В технике З. применяют в виде сплавов с др. металлами, что повышает прочность и твёрдость З. и позволяет экономить его (см. Золотые сплавы). Содержание З. в сплавах, применяемых для изготовления ювелирных изделий, монет, медалей, полуфабрикатов зубопротезного производства и т.д., выражают пробой; обычно добавкой служит медь (т. н. лигатура). В сплаве с платиной З. используется в производстве химически стойкой аппаратуры, в сплаве с платиной и серебром - в электротехнике. Соединения З. используют в фотографии (тонирование).

С. А. Погодин

З. в искусстве. З. применяется с древнейших времён в ювелирном искусстве (украшения, культовая и дворцовая утварь и т.д.), а также для золочения. Благодаря своей мягкости, ковкости, способности тянуться З. поддаётся особо тонкой обработке чеканкой, литьём, гравировкой. З. используют для создания разнообразных декоративных эффектов (от глади жёлтой полированной поверхности с плавными переливами световых бликов до сложных фактурных сопоставлений с богатой светотеневой игрой), а также для выполнения тончайшей филиграни. З., часто окрашенное примесями др. металлов в различные цвета, применяется в сочетании с драгоценными и поделочными камнями, жемчугом, эмалью, чернью.

Рис. 1 Медальон с головкой Артемиды. Древняя Греция. Инкрустация гранатами, жемчугом, эмалью. 3 в. до н. э. Национальный археологический музей. Афины

Рис. 2 Мифологическая композиция. Культура Верагуас (Панама). Национальный музей Панамы. Город Панама

Рис. 3 И. Фомин. Яшмовый потир в яшмовой оправе. 1449. Загорский историко-художественный музей-заповедник (Московская область)

Рис. 4 Корона. Корея. 5-6 вв. Национальный музей Кореи. (Сеул, Южная Корея)

Рис. 5 Знак жреца. Народ ашанти (Гана). Британский музей (Лондон)

Рис. 6 Табакерка. Россия. После 1755. Оружейная палата. Москва

Рис. 7 Пластина (украшение пояса) из Улан-Уде. 1-2 вв. Эрмитаж (Санк-Петербург)

Рис. 8 Сосуд с фигурами львов из Калардашта (Иран). 8-7 вв. до н. э. Археологический музей (Тегеран, Иран)

Рис. 9 Золотой кинжал с ножнами из царской гробницы в Уре. Около 2600 до н. э. Иракский музей (Багдад)

Рис. 10 Золотой колт с перегородчатой эмалью. 11-12 вв. Исторический музей Украины (Киев)

Рис. 11 Золотой колт с изображением князя Глеба. Из Старой Рязани. Филигрань, перегородчатая эмаль. 12 в. Оружейная палата (Москва)

Рис. 12 Триалети. Золотой кубок. 2-е тыс. до н. э.

Рис. 13 Золотой скифский меч (фрагмент). 6 в. до н. э. Эрмитаж (Санкт-Петербург)

Рис. 14 Находки из курганов Копёнского чаатаса: золотое блюдо. 7-8 вв. Исторический музей (Москва)

Рис. 15 Золотой гребень (из кургана Солоха) с рельефом, изображающим сцену боя. 4 в. до н. э. Боспорское государство. Эрмитаж (Санкт-Петербург)

Рис. 16 Сокровища алмазного фонда России. Золотой самородок «Мефистофель» (Москва)

В медицине препараты З. используют в виде взвеси в масле (отечественный препарат кризанил, зарубежный - миокризин) или водорастворимых препаратов (зарубежные - санкризин и солганал) для инъекций при лечении хронических ревматических артритов, эритематозной красной волчанки, часто в сочетании с гормональными и др. препаратами. Препараты З. нередко вызывают побочные явления (повышение температуры тела, раздражение кишечника, почек и др.). Противопоказания к применению препаратов З.: тяжёлые формы туберкулёза, сахарный диабет, заболевания сердечно-сосудистой системы, печени, почек, крови.

Радиоактивное З. (чаще ¹⁹⁸Au) вводят в ткани в виде штифтов, гранул и т.п. - для гамма-терапии и в виде коллоидных растворов - для бета-терапии. Его применяют при лечении опухолей, обычно в сочетании с хирургическим и медикаментозным лечением, а также с диагностическими целями - в виде коллоидных растворов при исследовании ретикуло-эндотелиальной системы, печени, селезёнки и др. органов.

Лит.: Плаксин И. Н., Золото, в кн.: Краткая химическая энциклопедия, т. 2, М., 1966; Реми Г., Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 2, М., 1966, с. 439-451; Ullmanns Enzykiopдdie dertechnischen Chemie, 3 Aufl., Bd 8, Mьnch. - B., 1957, S. 253-307; Магакьян И. Г., Рудные месторождения, 2 изд., Ер., 1961; Русское золотое и серебряное дело 15-20 веков, М., 1967 (библ. с. 289-93); Rosenberg М., Geschichte der Goldschmiedekunst auf technischer Grundlage, Fr./M., 1918.

Экономическое значение. З. в условиях товарного производства выполняет функцию всеобщего эквивалента. «Первая функция золота состоит в том, чтобы доставить товарному миру материал для выражения стоимости, т. е. для того, чтобы выразить стоимости товаров как одноименные величины, качественно одинаковые и количественно сравнимые» (Маркс К., в кн.: Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 23, с. 104). Выражая стоимость всех др. товаров, З. в качестве всеобщего эквивалента приобретает особую потребительную стоимость, становится деньгами. «Золото и серебро по природе своей не деньги, но деньги по своей природе - золото и серебро» (Маркс К., там же, т. 13, с. 137). Товарный мир выделил З. в качестве денег потому, что оно обладает наилучшими для денежного товара физическими и химическими свойствами: однородностью, делимостью, сохраняемостью, портативностью (большой стоимостью при небольших объёме и весе), легко поддаётся обработке. Значительное количество З. применяется для изготовления монет или в форме слитков хранится в качестве золотого запаса центральных банков (государства). З. широко используется для промышленного потребления (в радиоэлектронике, приборостроении и др. прогрессивных отраслях), а также как материал для изготовления ювелирных изделий.

Первоначально З. употреблялось исключительно для выделки украшений, затем оно стало служить средством сбережения и накопления богатств, а также обмена (сначала в форме слитков). В качестве денег З. использовалось ещё за 1500 лет до н. э. в Китае, Индии, Египте и государствах Месопотамии, а в Древней Греции - в 8-7 вв. до н. э. В Лидии, богатой месторождениями З. , в 7 в. до н. э. началась чеканка первых в истории монет. Имя лидийского царя Креза (правил около 560-546 до н. э.) стало синонимом несметного богатства. На территории СССР (в Армении) монеты из З. Чеканились в 1 в. до н. э. Но в древности и в средние века З. не являлось основным валютным металлом. Наряду с ним функции денег выполняли медь и серебро.

Погоня за З. , страсть к обогащению были причинами многочисленных колониальных и торговых войн, в эпоху Великих географических открытий толкали на поиски новых земель. Поток драгоценных металлов в Европу после открытия Америки явился одним из источников первоначального накопления капитала. До середины 16 в. из Нового Света в Европу ввозилось преимущественно З. (97-100% ввозимого металла), а со 2-й трети 16 в., после открытия богатейших месторождений серебра в Мексике и Перу - преимущественно серебро (85-99%). В России в начале 19 в. стали разрабатываться новые месторождения З. на Урале и в Сибири, и в течение трёх десятилетий страна занимала первое место в мире по его добыче. В середине 19 в. были открыты богатые месторождения З. в США (Калифорния) и Австралии, в 1880-х гг. - в Трансваале (Южная Африка). Развитие капитализма, расширение межконтинентальной торговли усилили спрос на денежные металлы, и, хотя добыча З. возросла, во всех странах наряду с З. в качестве денег ещё продолжало широко использоваться серебро. В конце 19 в. произошло резкое снижение стоимости серебра вследствие совершенствования способов его добычи из полиметаллических руд. Рост мировой добычи З. и особенно прилив его в Европу и США из Австралии и Африки ускорили вытеснение обесценившегося серебра и создали условия для перехода большинства стран к монометаллизму (золотому) в его классической форме золотомонетного стандарта. Первой к золотому монометаллизму перешла в конце 18 в. Великобритания. К начальник 20 в. золотая валюта утвердилась в большинстве стран мира.

Отражая отношения людей в условиях стихийного товарного производства, власть З. выступает на поверхности явлений как отношение вещей, кажется натуральным внутренним свойством З. и порождает золотой и денежный фетишизм. Страсть к накоплению золотых богатств растет безгранично, толкает на чудовищные преступления. Особенно возрастает власть З. при капитализме, когда товаром становится рабочая сила. Образование при капитализме мирового рынка расширило сферу обращения З. и сделало его мировыми деньгами.

В период общего кризиса капитализма подрывается золотой стандарт. Во внутреннем обращении капиталистических стран господствующими становятся бумажные деньги и неразменные на З. банкноты. Ограничиваются или вовсе запрещаются вывоз З. и его купля-продажа. В связи с этим З. перестаёт выполнять функции средства обращения и средства платежа, но, выступая идеально как мера стоимости, а также сохраняя значение средства образования сокровищ и мировых денег, остаётся базой денежных систем и главным средством окончательного урегулирования взаимных денежных требований и обязательств капиталистических стран. Размеры запасов З. - важный показатель устойчивости капиталистических валют и экономического потенциала отдельных стран. Купля-продажа З. для промышленного потребления, а также и для частной тезаврации (накопления) осуществляется на специальных рынках золота. Выпадение З. из свободного межгосударственного рыночного оборота вызвало сокращение его доли в валютной системе капиталистического мира и, прежде всего, в валютных резервах капиталистических стран (с 89% в 1913 до 71% в 1928, 69% в 1958 и 55% в 1969). Всё более значительная часть вновь добываемого З. поступает для тезаврации и промышленного использования (в современной химической промышленности, для ракетостроения, космической техники). Так, за 1960-70 частная тезаврация З. возросла в 3,3 раза, его промышленное и ювелирное использование почти в 2,3 раза, золотые запасы капиталистических стран сохранились практически на одном уровне (41 млрд. долл.).

В условиях социалистической экономики З. также является всеобщим эквивалентом, выступая мерой стоимости и масштабом цен. С 1 января 1961 золотое содержание советского рубля установлено в 0,987412 г чистого З. Это же количество З. Положено в основу переводного рубля - международной социалистической валюты стран - членов СЭВ. На мировом социалистическом рынке З. выполняет функцию мировых денег.

Лит.: Михалевский Ф. И., Золото в период мировых войн, [М.], 1945; его же, Золото в системе капитализма после второй мировой войны, М., 1952; Борисов С. М., Золото в экономике современного капитализма, М., 1968.

А. И. Стадниченко

Минерал, являющийся природным твёрдым раствором серебра (следы, до 43%) в золоте; обычны примеси (следы, до 0,9%) меди, железа, свинца, реже - висмута, ртути, платины, марганца и др. Известны разновидности с повышенным содержанием меди - до 20% (медистое золото, купроаурит), висмута - до 4% (висмутистое золото, висмутаурит), платиноидов (платинистое и иридистое золото; порпецит - Au, Pd, родит - Au, Rh), природные амальгамы (Au, Hg). Кристаллизуется в кубической системе, в виде октаэдров, ромбических додекаэдров, кубов и более сложных по форме кристаллов; нередко они искажены, сильно вытянуты, образуя «проволочки», «волоски», или уплощены параллельно грани октаэдра. Для З.с., особенно низкопробного, характерны формы дендритов и др. Широко распространены прожилковидные и неправильные комковидные, «крючковатые» выделения З.с..; на их поверхности нередко сохраняются отпечатки кристаллов др. минералов, агрегаты которых включали скопления З.с. Травление выявляет кристаллически-зернистое строение золотых частиц.

З.с. - ярко-жёлтое, в зависимости от примесей - бледно-жёлтое, красноватое, зеленоватое; без спайности; мягкое (чертится иглой); твердость по минералогической шкале - 2,5; плотность 1970-1560 кг/м³.

По размерам частиц различают З.с. тонкодисперсное (менее 1-5 мк), пылевидное (5-50 мк), мелкое (0,05-2 мм) и крупное (более 2 мм). Резко выделяющиеся по крупности скопления З.с. массой более 5 г относят к самородкам. Крупнейшие из обнаруженных самородков не сохранились; переплавлены найденные в Австралии самородки «Плита Холтермана» (285 кг вместе с остатками породы) и «Желанный незнакомец». (71 кг). В СССР самородками богаты восточные (Урал, Лена) и др. районы (самый крупный самородок, найденный на Урале, весит 36,2 кг). Ценные самородки сохраняются государствами.

З.с. - главная форма нахождения золота в природе; концентрируется в гидротермальных месторождениях (см. Золотые руды), неравномерно распределяясь в трещиноватом жильном кварце и в сульфидах - пирите, арсенопирите, пирротине и др. В существенно сульфидных рудах З.с. тонкодисперсное. При окислении руд на земной поверхности мелкое З.с. частично растворяется и переотлагается; в ряде случаев оно обогащает верхние части рудных тел. Процессы их разрушения приводят к освобождению частиц З.с. и их накоплению в россыпях; перемещаясь водными потоками вместе с другим кластическим материалом, частицы окатываются, округляются, деформируются, частично перекристаллизовываются; в результате электрохимической коррозии на них образуется тонкая оболочка высокопробного золота, что приводит к общему повышению пробы З.с. в россыпях.

Лит.: Петровская Н. В., Фасталович А. И., Морфология и структура самородного золота, в кн.: Материалы по минералогии золота, М., 1952; Николаева Л. А., Особенности самородного золота, «Тр. Центрального научно-исследовательского горноразведочного института», 1967, в, 76; Петровская Н. В., О типоморфизме самородного золота, в кн.: Проблемы геологии минеральных месторождений, петрологии и минералогии, т. 2, М., 1969.

Н. В. Петровская

Природные минеральные образования, содержание и общее количество золота в которых достаточны для экономически выгодной добычи этого металла. Золото находится в рудах главным образом в самородном виде. Оно не является химически чистым, а представляет собой твёрдый раствор с др. металлами, преимущественно с серебром (см. Золото самородное). Кроме того, золото в рудах присутствует в виде теллуридов (калаверит AuTe₂ и др.), но они не имеют большого промышленного значения.

Месторождения золота делятся на коренные и россыпные. Коренные месторождения представлены жилами, системами жил, залежами и зонами прожилково-вкрапленных руд различных размеров и форм. Рудные тела приурочены к трещинам, зонам дробления и рассланцевания горных пород. Мощность их от 0,05 до десятков м, длина десятки и тысячи м. Наиболее крупными зонами являются: жильная зона Колар в Индии (длина 20 км, разрабатываемая до глубины 3,2 км, при средней мощности жил 1,2 м), система жил Мазер-Лод в США (длина 200 км); некоторые жильные зоны Енисейского кряжа, минерализованные зоны месторождения Мурунтау в Средней Азии. Золотые месторождения известны в складчатых поясах, на платформах и в областях тектонической активизации.

Месторождения З.р. Формировались в разные геологические эпохи (от докембрийской до кайнозойской), на разных глубинах (от десятков метров до 4-5 км от земной поверхности), обычно в связи с крупными разломами земной коры, образуя т. н. золотоносные пояса. Их происхождение связано в основном с деятельностью гидротерм.

Минеральный состав З.р. разнообразен: преобладают кварц и сульфиды железа (пирит, марказит), реже - мышьяка (арсенопирит); присутствуют сульфиды и сульфосоли меди, свинца, цинка, висмута, сурьмы, серебра, окислы, карбонаты. По составу и условиям формирования выделяются следующие формации: 1) золото-сульфидно-кварцевые, представленные кварцевыми жилами и прожилками, содержащими от 0,5 до 30% сульфидов; золото мелкое и крупное (встречаются также самородки), распределено неравномерно, содержание его колеблется от 10-50 до 1000 г/т (СССР, Канада, США, Бразилия, Индия, Австралийский Союз, Гана, Южная Родезия); 2) существенно-сульфидные, представленные залежами, зонами прожилков и вкрапленной минерализации; золото тонкодисперсное, содержание его редко превышает 1-2 г/т, извлекается попутно с др. металлами - медью, цинком, свинцом, никелем (Танзания, Намибия, Канада, Мексика, Австралийский Союз).

Зоны окисления руд (железные шляпы) некоторых медно-колчеданных и полиметаллических месторождений обогащены переотложенным из коренных руд золотом и являются самостоятельными объектами добычи последнего. Большая часть таких месторождений находится в СССР (на Урале и в Казахстане).

Россыпи золота представляют собой золотоносные рыхлые (реже сцементированные) отложения обломочного материала, образованные в результате разрушения коренных месторождений и золотосодержащих горных пород. По условиям формирования выделяются следующие основные типы россыпей: элювиальные, делювиальные, аллювиальные, прибрежные, морские и озёрные. Наибольшую промышленную ценность представляют аллювиальные россыпи, в том числе современные русловые, долинные и террасовые, а также древние погребённые. Длина россыпей от 1-3 до 25 км, редко до 50 и 100 км, при ширине от 1 м до 200-300 м, иногда до 1 км и более; мощность 1-3м. Содержание золота от десятых долей г/м³ до десятков кг/м³. Золотые россыпи образовывались в разные геологические эпохи. Древние россыпи нередко погребены под более молодыми осадками и залегают на глубине до 100-150 м от поверхности земли.

Богатейшие золотоносные россыпи за рубежом известны - в Канаде (бассейн рек Юкон и Клондайк), США (Аляска, Калифорния), Колумбии, Австралийском Союзе, Новой Зеландии, Новой Гвинее, Филиппинах; в СССР (бассейны рек Енисея, Лены, Бодайбо, Витима, Алдана, Колымы, Яны и Индигирки).

Особый тип месторождений золота - метаморфизованные россыпи (золотоносные конгломераты, реже гравелиты). К этому типу относится крупнейшее в мире месторождение золота Витватерсранд в ЮАР. О добыче и истории золота см. в статьях Золотодобывающая промышленность и Благородные металлы.

Лит.: Бэтман А. М., Промышленные минеральные месторождения, пер. с англ., М., 1949; Петровская Н. В., Характер золотоносных минеральных ассоциаций и формации золотых руд СССР, в кн.: Генетические проблемы руд, М., 1960; Фосе Г. В., Золото (типы месторождений, история добычи, сырьевые базы), М., 1963.

Н. В. Петровская, И. С. Рожков

Сплавы, важнейшим компонентом которых является золото (Au). Сплавление Au с др. металлами (лигатурами) имеет целью повышение прочности и твёрдости, а также экономию золота. Наиболее подробно изучены двойные З.с. Сплавы Au с Ag представляют собой непрерывные твёрдые растворы. При 20-40% Ag эти сплавы имеют зеленовато-жёлтый цвет, при 50% Ag - бледно-жёлтый; все они мягки и ковки; температура их плавления возрастает с увеличением содержания золота. Сплавы Au с Cu (также непрерывные твёрдые растворы) имеют красновато-жёлтый цвет; они менее ковки, но более тверды и упруги, чем чистое золото. Отжиг (ниже 425-450°С) придаёт сплавам, близким по составу к CuAu, твёрдость и хрупкость, закалка - мягкость и пластичность. Известны сплавы Au с Pt, Pd и др. элементами. Со многими металлами золото даёт интерметаллические соединения - ауриды. Небольшие примеси Sb, Bi и Pb делают золото хрупким. Сплав Au с Hg (амальгама) применяется при золочении металлических изделий. Из З. с. изготовляют монеты, ювелирные изделия, зубные протезы (сплавы Au с Cu), электрические контакты для приборов ответственного назначения (сплавы Au с Pt и Ag). Содержание золота в З. с. выражают пробой.

Лит.: Плаксин И. Н., Металлургия благородных металлов. М., 1958.

Зона частично оплавившихся зерен на границе основного металла и металла шва.

Зонная перекристаллизация, кристаллофизический метод рафинирования материалов, который состоит в перемещении узкой расплавленной зоны вдоль длинного твёрдого стержня из рафинируемого материала. З.п. можно подвергать почти все технически важные металлы, полупроводники, диэлектрики, неорганические и органические соединения - свыше 120 веществ.

Первое упоминание о применении З.п. относится к 1927, когда этот метод был использован для очистки железа. Широкую известность З.п. получила в 1952 благодаря работам В. Пфанна (США), который применил её для получения германия высокой степени чистоты в специальном контейнере (контейнерная З.п.).

Для осуществления контейнерной З. п. на твёрдой загрузке, помещенной в контейнер, создаётся небольшой расплавленный участок, называемый зоной, который перемещается вдоль загрузки. При этом на одной поверхности раздела твёрдой и жидкой фаз (фронт кристаллизации) происходит кристаллизация материала, а на другой (фронт плавления) - подпитка зоны исходным материалом. Контейнерная З.п. применяется для очистки материала, не взаимодействующего с материалом контейнера. Для очистки полупроводникового кремния П. Кек и М. Голей (США) в 1953 предложили метод бестигельной З.п. вертикально расположенного стержня (т. н. метод плавающей зоны). При этом расплавленная зона удерживается в основном силами поверхностного натяжения, поэтому бестигельная З.п. широко применяется для тугоплавких или активных материалов с достаточно высоким поверхностным натяжением и не очень большой плотностью в жидком состоянии (кремний, германий, молибден, вольфрам, платина, паладий, рений, ниобий и др.). После 1955 З.п. широко применяется в лабораторной и заводской практике для получения чистых материалов с содержанием примесей до 10^-7-10^-9% (т. н. зонная очистка), для легирования и равномерного распределения примеси по слитку (т. н. зонное выравнивание), а также для выращивания монокристаллов, концентрирования примесей в аналитической практике, создания эталонов высокой чистоты, исследования диаграмм состояния и пр. Зонная очистка основана на том, что при равновесии между жидкой и твёрдой фазами растворимость примесей в жидкой и твёрдой фазах различна. Для получения чистых материалов обычно расплавленную зону перемещают по слитку несколько раз или одновременно на слитке создают несколько перемещающихся расплавленных зон с участками твёрдого материала между ними. Скорость перемещения расплавленных зон обычно 0,1-10 мм/мин, число проходов 10-15 и более. Очистку заканчивают при достижении предельного (конечного) распределения примеси, которое не может быть изменено последующими перемещениями зон.

Эффективность зонной очистки материала от примеси зависит от коэффициента распределения этой примеси - отношения концентрации примеси в твёрдой фазе к концентрации в жидкой фазе, от количества проходов и скорости перемещения зоны, от отношения длины слитка к длине зоны. Зонное выравнивание заключается в том, что в первую зону помещается легирующая добавка, которая при многократном перемещении зоны по слитку равномерно распределяется по его длине. Иногда для равномерного распределения примеси по слитку применяют попеременное движение зоны от начала к концу слитка и обратно. З.п. может быть использована одновременно с очисткой и для получения монокристаллов. Для этого применяется затравочный кристалл - монокристаллический зародыш, ориентированный в заданном кристаллографическом направлении. В месте стыка затравочного кристалла со стержнем, подлежащим З. п., создаётся первая расплавленная зона, причём расплавляется часть стержня и часть затравки. На границе раздела фаз «затравка - расплав» создаются тепловые условия, обеспечивающие при затвердевании расплава со стороны затравки контролируемую кристаллизацию в обусловленном затравкой направлении. Особый вид - З.п. с температурным градиентом (метод изготовления р-n переходов, получения фосфидов и арсенидов галлия и индия). В этом случае между границами жидкой зоны создаётся разность температур и концентраций. В связи с различной растворимостью компонентов системы при различной температуре происходит перемещение зоны в направлении градиента температур. Обычно скорости перемещения зоны 0,1-1,0 мм/ч, температурная разность до 80 град/мм.

В зависимости от назначения, условий проведения процесса и производительности для З.п. применяется разнообразная аппаратура. По способу осуществления различают контейнерные и бестигельные установки, которые в свою очередь делятся по характеру процесса на периодические, методические и непрерывные; по расположению плавящегося материала - на горизонтальные и вертикальные; по способу перемещения зоны - на установки с перемещающимся слитком или нагревателем; по способу нагрева зоны - на установки, использующие нагреватели сопротивления (для материалов с температурой плавления до 1500°С), индукционный нагрев (для плавки веществ с хорошей электропроводностью в вакууме или инертной газовой среде), электроннолучевой нагрев для плавки в вакууме материалов с высокой температурой плавления), радиационный нагрев (для материалов с низкой температурой плавления), нагрев теплопроводностью, джоулевым теплом и пр.; по способу перемешивания зоны (конвентивное, механическое, электромагнитное); по составу атмосферы (вакуум, инертный или защитный газ). Аппаратура контейнерной З.п. (см. рис. 1) представляет собой горизонтальную трубу 1, в которой перемещается контейнер 2 с очищаемой загрузкой 4. Нагреватели 3 устанавливаются снаружи трубы и нагревают либо загрузку, либо контейнер. Зонноочищенные слитки олова достигают 60 кг, германия - 10 кг, арсенида галлия - 1 кг. Бестигельная З.п. (см. рис. 2) осуществляется в вертикальной трубе 1, в которой устанавливается подлежащий очистке стержень 2. Нагреватель 3 располагается вокруг стержня снаружи или внутри трубы. Диаметр зонноочищенных слитков кремния достигает 35-50 мм, бериллия, железа - 25 мм, ванадия -15 мм.

Рис. 1 Схема контейнерной зонной плавки

Рис. 2 Схема бестигельной зонной плавки

Контейнерная З.п. развивается в направлении создания установок и процессов непрерывной З.п. (зоннопустотный, зоннотранспортный, электродинамические методы и др.), увеличения интенсивности очистки, уменьшения неоднородности получаемых кристаллов, увеличения степени их чистоты. Развитие бестигельной З.п. осуществляется по пути увеличения размеров монокристаллов (диаметр 55-65 мм), интенсификации процесса очистки, достижения однородности распределения примесей и дефектов структуры. Разработка оптимальных режимов, создание более совершенной аппаратуры, автоматизация процесса, применение методов программирования характеризуют общую тенденцию развития З.п.

Лит.: Парр Н., Зонная очистка и её техника, пер. с англ., М., 1963; Зонная плавка, сб.. под ред. В. Н. Вигдоровича, М., 1966; Романенко В. Н., Получение однородных полупроводниковых кристаллов, М., 1966; Вигдорович В. Н., Очистка металлов и полупроводников кристаллизацией, М., 1969; Пфанн В. Дж., Зонная плавка, пер. с англ., М., 1960.

К. Н. Неймарк

Металлорежущий инструмент, у которого усилие резания создаётся ударами по нему молотка. З. служит для прорубания канавок, пазов, снятия стружки, разрубания металла и др. материалов и т.д.

Различают З. кузнечные, главным образом для резки нагретых металлических заготовок, и слесарные - для резки металла в холодном состоянии. Применяют механические З. с ударным механизмом, имеющим пневматический привод.