Az arany a természetben elemi állapotban előforduló, a történelem kezdetei óta ismert, jellegzetesen sárga nemesfém. Rendszáma 79, vegyjele Au. Latin neve: Aurum.
Tulajdonságai Még a legtöményebb sósavban, kénsavban és salétromsavban sem oldódik, ami miatt a nemesfémek királyának is nevezték. A királyvízként ismert tömény sósav és tömény salétromsav 3:1 arányú elegyében keletkező nitrozil-klorid (NOCl) azonban feloldja.
Ugyancsak feloldható folyékony brómmal, klórral, valamint alkáli-cianid olvadékokkal, továbbá higannyal (ilyenkor aranyamalgám képződik).
Az arany sűrűsége a természetben előforduló elemek között az egyik legnagyobb, 19,3 g/cm³. E tekintetben csak a platinafémek és néhány igen ritka, mesterségesen előállított radioaktív elem előzi meg.
Az aranyat unciában (angolul: ounce, rövidítése: oz.) mérik. 12 uncia = 373,24 g.
Az tiszta arany könnyen nyújtható, lágy fém, akár 0,0001 mm (azaz 0,1 µm vagy 100 nm) vékony fólia is készíthető belőle (aranyfüst).
Az ékszerészet – kis kopásállósága miatt – különböző fémekkel készített ötvözeteit használja. Ezüst vagy réz hozzáadásával 18 karátos (75% arany) és 14 karátos (58,33% arany) ötvözeteket készítenek, ezek szilárdabbak, kopásállóbbak, megmunkálhatóbbak. A 14 karátnál kisebb aranytartalmú ötvözetek kémiai ellenálló-képessége drasztikusan csökken, savak, lúgok megtámadják, így a gyakorlatban nem alkalmazzák. Az arany palládiummal vagy egyre inkább az olcsóbb nikkellel készített ötvözete a könnyű fehérarany, a platinával alkotott ötvözete pedig a nehéz fehérarany.
Tisztasága Az aranyötvözetek finomsági fokát karátban mérik. Az n karátos ötvözetnek n/24-ed része arany, a többi más fém. A tiszta arany 24 karátos.
+ Aranytartalom karátban és ezrelékben Karát Ezrelék Karát Ezrelék 24 1000,00 12 500,00 23 958,33 11 458,33 22 916,67 10 416,67 21 875,00 9 375,00 20 833,33 8 333,33 19 791,67 7 291,67 18 750,00 6 250,00 17 708,33 5 208,33 16 666,67 4 166,67 15 625,00 3 125,00 14 583,33 2 83,33 13 541,67 1 41,67
Színe bélyegkép|250px|bal|Az arany színei Ag-Au-Cu ötvözeteknél Az arany színét az ötvözőfémek tartalma határozza meg. A tiszta aranynak vörösessárga színe van.
Előfordulása, előállítása Az arany a természetben elemi állapotban termésarany és ércásványok (pl. arzenopirit) formájában fordul elő. Vegyületei többféle módon előállíthatók. Kis aranytartalmú ércekből, vagy korábbi bányászatból visszamaradt – akkor meddőnek minősült – kőzetekből cianidokkal oldják ki lúgos közegben, így cianid-komplexek képződnek. Ebből cink hozzáadásával kiválik az arany:
Az arany a higannyal amalgámot képez, ezért vele a szemcse vagy por nagyságú aranyat a homoktól, kőtörmeléktől el lehet választani. Ezután a higanyt hevítéssel elpárologtatják és tiszta arany marad vissza. Ezt a módszert alkalmazzák pl. a brazil aranymosók de a magyar aranyászok is így jártak el a múltban. Mivel a higany mérgező, ez a mód a cianidoshoz hasonlóan szintén veszélyezteti a környezetet.
A természetben a csillagokban lejátszódó nukleáris folyamatok során keletkezik, és csak szupernóva-robbanások alkalmával szóródik szét az univerzumban. Ez magyarázza ritkaságát.
Mesterséges arany talliumból történő előállítására reaktorban, elemátalakítás révén van lehetőség. Ennek költsége azonban két nagyságrenddel meghaladja a természetes arany bányászatáét és a keletkező nemesfém mennyisége is rendkívül csekély, így a gyakorlatban nem alkalmazzák.
A középkor és a korai újkor évszázadaiban számos alkimista kísérletezett a bölcsek kövének létrehozásával, hogy annak segítségével ólomból színaranyat állíthassanak elő. Az ilyen kémiai művelet azonban lehetetlen.
A Kongói Demokratikus Köztársaságban nagy mennyiségben található arany bányászatához kapcsolódó erőszakos cselekedetekért egyes civil szervezetek az elektronikai vállalatokat teszik felelőssé, amennyiben illegálisan, a feketepiacról szerzik be a termékeik (laptopok, mobiletelefonok) előállításához szükséges alapanyagok egy részét.What happening in the Congo? angol nyelvű forrásConflict Minerals angol nyelvű rövidfilm a Youtube-on.
Újrafeldolgozás 1997-ben az újrahasznosított arany a piacra szállított 2700 tonna aranynak körülbelül a 20%-át tette ki. Egyes ékszergyártó cégek, mint például a Generation Collection és számítógépes cégek – köztük a Dell – is folytatnak arany-újrahasznosítást.
2020-ban egy kilogramm arany bányászata 16 tonna szén-dioxid (CO₂) kibocsátásával járt, míg egy kilogramm arany újrahasznosítása 53 kilogramm CO₂-egyenérték kibocsátását eredményezte. 2020-as adatok szerint a globális aranykészlet körülbelül 30%-át újrahasznosítják és nem bányásszák.
Környezetszennyezés Az aranytermelés jelentős környezetszennyezéssel jár.
Az alacsony minőségű aranyérc kevesebb, mint 1 ppm (azaz 0,0001%) aranyfémet tartalmazhat; az ilyen ércet megőrlik és nátrium-cianiddal keverik az arany feloldására. A cianid egy erősen mérgező vegyi anyag, amely kis mennyiségben is elpusztíthatja az élőlényeket. Számos cianidkiömlésCyanide spills from gold mine compared to Chernobyl's nuclear disaster . Deseretnews.com (14 February 2000). Retrieved on 4 May 2012. történt aranybányákból mind a fejlett, mind a fejlődő országokban, amelyek az érintett folyók hosszú szakaszain elpusztították a vízi élővilágot. A környezetvédők ezeket az eseményeket súlyos környezeti katasztrófáknak tekintik.Death of a river . BBC News (15 February 2000). Retrieved on 4 May 2012.Cyanide spill second only to Chernobyl . Abc.net.au. 11 February 2000. Retrieved on 4 May 2012. Akár 30 tonna használt ércet is lerakhatnak hulladékként 1 troy uncia (azaz 31,1035 g) arany előállításához.Behind gold's glitter, torn lands and pointed questions , The New York Times, 24 October 2005 Az aranyérclerakók számos nehézelem, például kadmium, ólom, cink, réz, arzén, szelén és higany forrásai. Amikor a szulfidtartalmú ásványok ezekben az érclerakókban levegővel és vízzel érintkeznek, a szulfid kénsavvá alakul, amely viszont feloldja ezeket a nehézfémeket, megkönnyítve azok bejutását a felszíni vizekbe és a talajvízbe. Ezt a folyamatot savas bányaelvezetésnek nevezik. Ezek az aranyérclerakók hosszú távú, rendkívül veszélyes hulladékot tartalmaznak.
Régen elterjedt volt a higany használata az arany ércből történő kinyerésére, de ma már a higany használata nagyrészt a kisüzemi egyéni bányászokra korlátozódik. A higanyvegyületek kis mennyiségben eljuthatnak a víztestekbe, nehézfém-szennyeződést okozva. A higany ezután metil-higany formájában bekerülhet az emberi táplálékláncba. Az emberi higanymérgezés súlyos agykárosodást okozhat.
Az aranykitermelés egyben rendkívül energiaigényes iparág is – a mélybányákból származó érc kinyerése és a nagy mennyiségű érc őrlése további kémiai kinyerés céljából közel 25 kWh villamos energiát igényel a termelt arany minden grammjára vetítve.
Az arany az emberi kultúrában jobbra|bélyegkép|180px|Aranyrög jobbra|bélyegkép|180px|Aranyból készült halotti maszk (Kolumbia)
Az arany, köszönhetően annak, hogy nem korrodálódik, már nagyon régóta ékszerek alapanyagaként és fizetőeszközként szolgál.
Becslések szerint az emberiség a történelem előtti időktől 2014 végéig nagyjából 165 ezer tonna aranyat termelt ki, amennyi együttesen egy kb. 25 méter átmérőjű gömböt töltene meg.Nagy Béla: Van-e arany a magyar földben? Természet Világa, 1998. II. különszám, pp. 57-60; A cikk 1998-ig közli az összesen termelt mennyiséget (110 ezer tonna), amelyet az eltelt időszak termelési adataival összevetve kapjuk a 2014 végi 165 ezer tonnás mennyiséget, ami egy 25,36 méter átmérőjű gömböt tölt meg.
Fizetőeszköz és ékszeralapanyag Az arany a pénzrendszer kezdetei óta fizetőeszköz, fontos szerepet játszik a világkereskedelemben. Arisztotelész szerint a jó pénz előállítási költségének rendkívül magasnak kell lennie, így nem lehet korlátlanul növelni a mennyiségét, és ezért válik kívánatossá az emberek szemében. Ezért fogadják el áruik vagy munkaerejük ellenértékeként, ezért tartják ebben a megtakarításaikat, és fogadják el mérceként, amikor valaminek az értékét kell meghatározni. Arisztotelész szerint ezen követelményeknek az arany és az ezüst felel meg. Már az ókorban működtek aranybányák a világ számos pontján, amelyeket általában az uralkodó felügyelt. A kibányászott arany a kincstárba került, majd feldolgozták.
A pénzverés folyamán készültek azok az aranypénzek, amelyeket ma a régészeti ásatások során találunk, és amelyek fontos információkkal szolgálnak egy-egy kort illetően, de alapvető fontossággal bírnak egyéb leletek kormeghatározásában is.
A középkori Magyarországon az arany volt a legfontosabb fizetőeszköz, magának a pénznemnek a neve is arany volt. Néha elébe tették a bányászás, illetve verés helyét (például: körmöci arany). A magyar aranytermelés központjai Körmöcbánya mellett Erdélyben voltak. Európa aranytermelésének ekkoriban mintegy 80%-át Magyarországon bányászták. 1325-től 1375-ig évente körülbelül négy tonna aranyat bányásztak hazánkban, azonban a kitermelés fokozatosan csökkent, a 14. század első harmadában másfél tonna lehetett.
Az újkorban, a papírra nyomott bankjegyek megjelenése után is az országok által kibocsátott pénzmennyiség biztosítéka a különböző bankokban őrzött aranytartalék volt. A második világháborút követően kialakított Bretton Woods-i rendszerben részt vevő államok megállapodtak, hogy tartalékaikat elsősorban amerikai dollárban tartják, az Egyesült Államok pedig garantálta a dollár mindenkori átválthatóságát - egy fix árfolyamon - aranyra. A rendszer 1971-ben összeomlott, miután Nixon elnök egyoldalúan visszavonta a dollár aranyra konvertálhatóságát, amit a dollár inflációja, és az amerikai fizetőeszköz mögötti aranyfedezet csökkenése kényszerített ki. Így ma már egyetlen fejlett állam pénze sincs az aranyhoz kötve, de a legtöbb ország devizatartalékai között van arany. Kincsfelhalmozási szerepe a pénzfedezetkénti alkalmazás megszűnése ellenére megmaradt.
Mivel a jelenlegi pénzek nem felelnek meg Arisztotelész fent idézett követelményeinek, sokan inkább aranyban kívánják tartani befektetéseiket, ezt az igényt hivatott kielégíteni az úgynevezett befektetési arany.
Az arany árfolyamát a kereslet és a kínálat határozza meg.
Kémiai állandósága, valamint hidegen is könnyű alakíthatósága és megjelenése miatt évezredek óta felhasználják ékszerek, dísztárgyak készítésére.
Egyéb felhasználási területei Az aranytartalmú készítményeket bizonyos ízületi betegségek gyógyítására napjainkban is hatékonyan alkalmazzák. A fogorvoslásban nemesfém-jellegéből adódó kis reakcióképessége, nem allergén jellege, valamint könnyű alakíthatósága miatt nagy a szerepe.
Az aranynak nincs tápértéke, azonban a szállodaiparban felhasználják luxusételek díszítésére, mivel az aranyfüst látványos, és az egészségre sem ártalmas.
Az arany ipari felhasználása: Cassius-bíbor aranykolloid a szerves kémiában, aranyfüsttel bevont egyirányban átlátszó, fényvisszaverő ablakok az építkezésben, nem oxidálódó elektromos kontaktus az áramkörgyártásban és félvezetőiparban. Felhasználják az orvosi műszerek gyártásában is. Az ékszerek, aranyórák, kézelőgombok és más divatkellékek gyártása is jelentős.
Az amerikaiak által felbocsátott Voyager űrszondák aranybevonatú rézlemezbe vésve viszik magukkal az emberiséget és a Földet bemutató sematikus üzenetet.http://voyager.jpl.nasa.gov/spacecraft/goldenrec.html
Az aranyról mondták, írták 290px|bélyegkép|jobbra|Mátyás király Körmöcbányán vert aranyforintja 290px|bélyegkép|jobbra|Mátyás pénzreformja után az aranyforint előlapjára a korábbi királyi címer helyett az ország védőszentje, a Patrona Hungariae került „Hallgatni arany” – közmondás.
Hallgatni Arany, beszélni Petőfi – magyar szójáték.
„Az arany Zeusz gyermeke, sem moly, sem rozsda nem emészti, de az ember elméje elemésztődik általa.” (Pindarosz, görög költő)