금[gold] 이야기

금[gold]

 

아름다운 황색을 띤 금속. 원소기호 Au, 원자번호 79, 원자량 197.0.

금은 부(富)로 중요시되고 국가나 개인의 최종적인 경제수단으로 보유되어 왔다. 현재 화폐로 보유되고 있는 금의 양은 약 62200톤으로, 이 중 반은 각국의 중앙은행이 보유하고 있다. 그리고 약 3만톤은 보식용(寶飾用)과 공업용에 쓰이고 있다.

 

금의 녹는점은 1063℃이고 끓는점은 2660 ℃, 밀도는 19.3g/cm3(20℃)이다. 금은 불활성으로 금색의 광택을 길게 유지하고 공기에 접촉해도 녹슬지 않는다. 또 극히 부드럽고 모든 금속 중에서 전연성이 가장 우수하다.

 

예를들면 1g의 순금을 머리카락 정도의 크기(60～80μm)로 하면 10m 이상이 되고, 10μm에서는 600m 이상으로 가공할 수 있다. 또 특수한 화지(和紙)에 끼워 망치로 타격한 두께 0.2～0.4μm의 금박(金箔)으로 하면 1g의 순금은 50cm 사방의 크기가 된다.

 

이와 같이 반지나 목걸이 등의 장식품에는 금은 너무 연해서 손상되기 쉽고 변형되기 쉬우므로, 은이나 구리, 아연을 첨가하여 강도를 증가하고 있다. 은을 첨가하면 황백색에서 녹색으로 변화하고, 50%를 넘으면 대부분 은백색이 되므로[청금(靑金)]이라고 불리운다. 구리를 첨가하면 시효경화시킬 수 있고 강도가 증가한다. 구리의 첨가에 따라 적색이 증가되므로[적금(赤金)]이라고 불리운다.

 

금의 품위를 나타내는 단위 캐럿 [K]는 합금질량 24 중에 포함되고 있는 순금량이다. 즉 순금은 24캐럿(K24)이다. 영국에서는 1527년에 금화의 품위를 K22(순금22에 대해 다른 원소2)로 제정하였다. 이 품위는 가장 신성(神聖)하다고 볼 수 있어 결혼반지는 지금도 K22로 하는 풍습이 있다.

 

색이나 경도를 고려하여 금22, 은0.5, 구리1.5의 비율로 합금화한다. K18은 장식용에 가장 널리 쓰이고 있는 합금의 하나이다. 구리25%에서 가장 경도가 커지고 아연을 2% 정도까지 첨가하면 주조에 있어서 탕흐름이 개선된다. K14는 장식품 외에 시계측, 메가네프레임, 만년필의 펜촉, 치과용재료 등에 쓰이고 있다. 이 밖에 금은 전자재료로서도 중요하다. 집적회로(IC)에서는 반도체칩과 리드프레임 사이를 잇는 본딩와이어에는 20～50경(徑)의 금선이 쓰이고 있다. 또 도자기에도 금이 소부되고 있다.

 

인류가 금을 이용해 온 역사는 6000년 이상으로 전해지고 있는데, 처음에는 지표 또는 지표 부근에서 발견된 금괴를 채취해 왔다. 현존하는 세계 최고의 금재보(金財寶)는 불가리아의 흑해연안에서 발견된 것으로, 기원전 4000년에는 금의 용해․주조기술이 발전되어 왔다.

 

고대 이집트에서는 나일강의 사금과 나일강과 홍해 사이의 산맥에 있는 광산에서 산출되는 것이 쓰였다. 제18왕조 말기의 왕투타카멘의 유체는 두께 약 2mm인 금의 관에 넣어지고, 미이라는 금박의 마스크에 둘러싸였다. 10세기에서 16세기에는 중남미에서 금광산이 발견되었으나 은의 산출량 쪽이 많았다. 19세기에 들어서자 러시아, 미국, 오스트레일리아, 남아프리카, 캐나다에서 사금이 새롭게 발견되어, 소위 골드러시가 시작되었다.

 

이 황금시대도 채취하기 쉬운 사금이 없어지자 자금과 설비를 요하는 광산채굴이 되었다. 남아프리카에서는 1886년에 역암(礫岩) 1톤에 금 1～2온스(31～62g)의 대광맥이 발견되고, 최근에는 자유세계산금량의 60～70%를 차지하고 있다.

 

금광석은 수선으로 선광되고 다시 분쇄된다. 여기에 청화제(공업적으로는 시안화칼슘)를 첨가하고 공기(산소)의 존재 하에서 금이나 은을 침출용해한다. 침출액은 탈산후 아연으로 환원하여 금을 침전시킨다.

 

이것은 아연을 포함하고 있으므로 가열용해하여 아연을 산화제거하고 금-은합금(청금)을 얻는다. 청금을 양극으로 하여 전기분해하고 은만을 용해하여 음극에 석출시키면 금은 불순물을 포함하는 슬라임으로 된다.

 

이 슬라임을 열농황산에서 불순물을 제거한 후 용해주조하여 금전해의 양극판으로 한다. 염화백금산 용액을 전해질로서 전기분해하면 99.97～99.99%의 순금을 얻는다. 또 금 등의 귀금속은 스크랩의 형태로 회수된다.