Az arany (lat. aurum, gör. khrüszosz), Au:

a legismertebb és legjellegzetesebb nemesfém, a gazdagság és maradandóság jelképe.

 I.1. Előfordulása. Az arany átlagos koncentrációja a szilárd földkéregben 0,005 g/t, ezzel az elemek gyakorisági táblázatán a 75. helyen áll. Kitermelése csak ott gazdaságos, ahol koncentrációja legalább 2,5 g/t. A természetben legtöbbször fémes állapotban, termésaranyként fordul elő, de nem teljesen tisztán (színaranyként), hanem ezüsttel, rézzel, bizmuttal természetes ötvözetet alkotva. 20 %-ot meghaladó ezüsttartalom esetén az arany jellegzetes sárga színe világosodni kezd: minél több benne az ezüst, annál világosabb. Az ókorban ezt a természetes aranyezüst ötvözetet külön fémnek tartották; gör. neve élektron (lat. electrum) volt.

Az aranytartalmú kőzet az időjárásváltozások, a csapadék bomlasztó hatására elmállik, fölaprózódik és a folyóvizek hordalékába kerül. A kőzet többi alkotójához képest nagyobb sűrűségű aranya hordalékban földúsul (egy helyen, ahol az áramló víz energiája kellő mértékben lecsökken, leülepedik), ún. torlattá válik, amelyből mosással nyerhető ki a mosóarany.

Az ember számára előbb ez vált ismertté. A torlatarany színe sárgább, mert a rögök vándorlása közben az ezüst nagy része kioldódik. Jelentős elsődleges lelőhelyek találhatók Ausztráliában, Erdélyben, Kaliforniában, Mexikóban, Új-Guineában, az Uralban és Zimbabwéban. A legnevezetesebb torlatlelőhelyek közé a Rajna-vidék és Sacramento (Kalifornia) számított, manapság pedig Klondike kerülete (Alaszka), K-eletAusztrália, Szibéria és az Ural. A világ ez idő szerinti legnagyobb ~aranyelőhelyén, Dél-Afrikában (Transvaalban Witwatersrand) az aranytorlatok ismét kőzetet alkottak: a magnetit tartalmú homokkő kén hozzáadódása következtében piritté alakult, és az arany kitermelése ebből az anyakőzetből csak bányaműveléssel lehetséges.

A termésarany mellett található a természetben - jóval kisebb mennyiségben - néhány tellúrvegyület is: a legfontosabb a calaverit (elenyészően kevés ezüstöt is tartalmaz, viszont 44% aranyat) és a szilvánit („írásérc”), amelyben az ezüst mellett 25-27% arany található. A termésarany és az aranytellúridok szolgáltatják a világ aranyermelésének 90%-át, míg 10%-ot más fémek bányászatának melléktermékeként nyernek.

2. Kitermelésének legősibb módszere az aranymosás. Az aranyartalmú homokot és fölaprózódott kőzetet vízzel iszapolják, majd mozgatva ülepítik. Ezt eredetileg állati bőrök és textíliák fölhasználásával végezték (az „aranygyapjú” története), később egyre inkább aranymosó tállal. További fejlemény volt a lejtős, keresztlécekkel ellátott falemezek, majd a rázóasztalok és egyéb mechanikus berendezések alkalmazása. Ezek javítottak ugyan valamit a kitermelésen, de az arany közel 50%-a így is visszamaradt a meddő kőzetben és homokban. Mo-on a Duna, Dráva, Mura és Aranyos folyók mellett dolgoztak aranymosással foglalkozó aranyászok, a folyók szabályozása fokozatosan lehetetelenné tette erdeményes munkájukat.

Az amalgámozás és a ciános lúgozás kémiai eljárása fejlődést hozott az aranynyerésben. Az amalgámozás a higany ama tulajdonságán alapszik, hogy könnyen alkot az arannyal ötvözetet, ugyanakkor 360 C°-ra való hevítéssel elpárologtatható, és visszamarad az ún. nyersarany. Ezt a módszert már a rómaiak is ismerték, elsőként Kr. e. 33: Vitruvius említette. Ma csak az ún. lemezes amalgámozás esetében használják, mellyel az aranytartalmú homok közvetlenül földolgozható. Ezzel az eljárással az ércben található arany 60-75%-a nyerhető ki. A keletkező iszapot ciános lúgozással dolgozzák fel tovább. Ezt az eljárást MacArthur és Fonest 1886: kísérletezte ki, és 1889 óta nagyüzemi módon alkalmazzák. Lényege, hogy a nátriumcianid oxigén jelenlétében oldja a nemesfémeket. Az így keletkező nátrium-arany-cianidot alumínium v. cinkpor segítségével kicsapatják. A kapott nyersarany finomsága megközelíti a 900 ezreléket. Voszont nagy katasztrófát is okozhat a folyóba került cián miatt, gondoljunk az ausztrál cég a román-magyar határon mekkora ciánszennyezést okozott a Tiszán, elpuszítítva a halállományt több évre.

3. Finomítására 2 eljárást alkalmaznak: a klórgázas finomítást és az elektrolízist. Az előbbi alapja az, hogy az arany a többi kísérő elemmel ellentétben ellenáll a klórgáznak. Az így kapott nyersarany színtartalma 995 ezrelék (0,4% ezüst, 0,1% színesfém).

A színarany kinyerése csak elektrolitikus úton történhet.

Az elektrolitikus aranykiválasztást 1896: a német Wohlwill dolgozta ki. Alapja az, hogy az arany elektrolitikus úton könnyen kioldható a 70 C°-ra fölmelegített sósavból és aranykloridból álló oldatban. Így tetraklór-aranysav keletkezik. A színítendő aranyat anódként függesztik az elektrolitba, és 10-12 A/dm² áramsűrűség és 1-2 V feszültség mellett a színarany szivacsos alakban kiválik a színarany katódra. A nyersaranyban található ezüst ezüst-klorid formájában válik ki, az esetleges platinafém-elegyrészek anódiszapként a fenékre süllyednek. Az így előállított elektrolitarany finomsága 999,9 ezrelék. Ha még finomabb aranyra van szükség, meg kell ismételni az elektrolízises finomítást.

Az elektrolitaranyat azután (leggyakrabban kb. 12,44 kg-os = 400 finom unciás) tömbökbe, rudakba, téglákba olvasztják.

4. A színarany tulajdonságai. Vegyjele: Au; a periódusos rendszer első mellékcsopjába tartozó elem; rendszáma 79; relatív atomtömege 196,9665; fő vegyértéke III; sűrűsége 19,3; olvadáspontja 1063 C°; forráspontja 2700 C°; brinell-keménysége 18,5; húzószilárdsága 131 N/mm². - A színarany legszembetűnőbb tulajdonságai: jellegzetes sárga színe, ragyogó fénye, jó fényesíthetősége és rendkívüli nyújthatósága. Az aranyból készítenek 0,000125 mm vastag →aranyfüst lemezt. 1 g aranyból 0,006 mm átmérőjű 3 km hosszú fonalat lehet húzni. E nyújthatóság egyik oka csekély karckeménysége (2,5-3 a Mohs-féle skálán).

A legnagyobb sűrűségű fémek közé tartozik. Olvadáspontja az ezüsté és a rézé között van. Bár magas a forráspontja, az aranyrészecskék elillanása már 1000 C° fölötti hőmérsékleten megkezdődik. Olvasztásnál erősen kitágul. Nagyfokú elektromos és hővezető képessége kb. az ezüst 70%-ának felel meg. Az arany nem szenved változást sem a levegő, sem a víz hatására (nemesfém). Vegyi anyagoknak is nagymértékben ellenáll. A fluorral csak 300-400 C° között alkot vegyületet, ezzel szemben a klórral már normális hőmérsékleten is. Ezen alapul az arany oldhatósága királyvízben, mely 3 rész koncentrált sósavból és egy rész koncentrált salétromsavból áll.

Még könnyebben oldódik az arany nátriumcianidban és kálciumcianidban: ezen alapszik a ciános lúgozás. Az arany gyakorlatilag minden más fémmel és egy sor szerves anyaggal is (oxálsav, formaldehid, ecetsav, citromsav és ezek sói) kicsapható az oldataiból. Kolloid alakban csapódik ki: az aranykolloidok intenzív színezésűek és tartósak. Legismertebb a Cassius-féle ~bíbor (1676), amellyel rubinüveg állítható elő, de fölhasználják a porcelán- és a zománcfestésben is.