Золотых дел мастера применяли для отделки икон, церковной утвари, книг сусальное золото — тончайшую фольгу, раскатанную до толщины писчей бумаги, укладывали между тонкими пленками, снятыми с бычьей печени и осторожно проковывали. После многократного повторения операции лист истончался до 0,00001 миллиметра. Такая пленка просвечивала зеленоватым цветом. Практиковалось также волочение тончайшей проволоки, так называемой канители. Ею расшивались роскошные парадные одежды знати, из нее ткали парчу.
Золото издавна используется в зубопротезировании. Стоматология использует сплавы золота с серебром. Собственно говоря, чистого золота в природе и не существует, оно находится в сплавах с разными металлами, прежде всего с серебром.
Изделия из этого сплава ювелиры и зубные техники добавочно упрочняют термической обработкой. Хорошо известен процесс закалки стали. Металл нагревают до определенной температуры и затем резко охлаждают. Это придает ему твердость. Для того чтобы снять закалку, нагретую сталь охлаждают медленно, отжигают. Сплав золота с медью, наоборот, при быстром охлаждении приобретает мягкость и пластичность, а при медленном отжиге — твердость и хрупкость. Такие же свойства у сплавов золота с серебром.
Чем объяснить такое «поведение» золота? Всему причиной особенности кристаллического строения металла. В небольших быстро охлажденных слитках образуются кристаллы с неправильными очертаниями. При прокате золота эти кристаллы удлиняются и расслаиваются. Отжиг вызывает дробление кристаллов. При температуре около 200 градусов происходит рекристаллизация. При медленном понижении температуры кристаллы остаются мелкими, что придает твердость изделию. При резкой же смене температур размер новых кристаллов увеличивается, и грани зерен сглаживаются, поэтому увеличивается пластичность и снижается твердость золота. Рекристаллизация может идти и при пониженных температурах порядка 80 градусов, но в этих условиях процесс протекает медленно, и для его завершения требуется 100 часов.
Различные кристаллические формы того или иного химического элемента называют аллотропией. Классический пример аллотропии одного элемента — углерода — графит и алмаз. Разница в структуре кристаллической решетки двух химически одинаковых веществ обусловливает резкое различие в их свойствах: графитовый сердечник карандаша так мягок, что, отслаиваясь, оставляет след на бумаге, а алмаз — самое твердое природное вещество.
Много хлопот доставила в свое время так называемая оловянная чума: прекрасные полновесные слитки олова без видимой причины превращались в серый порошок. Это, как оказалось, не что иное, как изменения кристаллической решетки. Подобное происходит и с благородным металлом. Если под воду поместить амальгаму натрия и растворить в ней кусочек золота, то вся жидкость окрасится в темно-фиолетовый цвет. Стоит добавить в сосуд соляной кислоты, на дне появится черный осадок. Это золото! «Черное» золото легче растворяется в цианистых щелочах, но не амальгамируется ртутью. Восстановлением сернистой кислотой растворов хлорного, хлористого, бромного, бромистого или йодистого золота удалось получить три различные кристаллические структуры, которые соответственно были названы — обычное золото, альфа-золото и бета-золото.
Из одной аллотропной формы золото может переходить в другую, при этом наблюдается определенный термический эффект. Бета-золото, как было выяснено спектроскопическими исследованиями, еще не было получено в чистом состоянии. Ему всегда сопутствовали примеси альфа-золота, серебра, меди, свинца, железа, других металлов. Однако оно явственно отличается от других кристаллических форм золота. Об этом прежде всего говорит более низкий, чем у альфа-золота, коэффициент диамагнетизма. При нагревании до 300 градусов бета-золото переходит в альфа-золото.
Растворив в азотной кислоте золото-серебряный сплав, ученый Генрио получил золото коричневого цвета. Можно было думать, что найдена еще одна кристаллическая структура. На поверку оказалось, что это не что иное, как смесь альфа- и бета-золота. Такая смесь неустойчива в интервале температур 300—650 градусов, стремится перейти целиком в альфа-форму. Если привести в соприкосновение с размягченным коричневым золотом пластинку альфа-золота, то процесс перехода из одной кристаллической структуры в другую резко ускоряется. Такое же в точности явление, как при «заражении» оловянной чумой «здоровых» оловянных слитков. Легко растворить коричневое золото в растворе горячей соляной кислоты и хлорного золота; при охлаждении жидкости можно наблюдать выпадение красивых кристалликов золота, резко отличающихся друг от друга по своей форме: одни — тетраэдры, другие —ромбические додекаэдры.