Kulta on alkuaine ja metalli. Sen kemiallinen merkki on Au (aurum), mikä tarkoittaa latinaksi ”hohtava sarastus”. Kullan järjestysluku kemiassa ja fysiikassa on 79, mikä tekee siitä yhden suurinumeroisimmista luonnossa esiintyvistä alkuaineista. Kulta on resistenssi useimmille hapoille, mutta se esimerkiksi kuningasvesi ja kloori syövyttävät sitä.
Kullan historiaa
Kullan uskotaan syntyneen supernovien nukleosynteesissä neutronitähtien törmätessä toisiinsa, ja olleen läsnä jo aurinkokuntamme syntyessä. Koska Maa suli syntyessään, suurin täällä olleesta kullasta vajosi todennäköisesti planeetan ytimeen. Siksi valtaosa maan kuoresta ja vaipasta nykyään löytyvästä kullasta on tullut tänne myöhemmin – asteroidien törmätessä Maahan noin neljä miljardia vuotta sitten.
Itä-Euroopassa kultaa käytettiin koriste-esineissä jo 4000-luvulla eaa. ja Sumerialaiset koruissa 3000-luvulla eaa. Muinaiset egyptiläiset hautasivat kuninkaitaan kultaesineiden kanssa. Egyptissä opittiin myös kullan työstäminen lehtikullaksi sekä sen kovuuden ja värin muuttaminen sekoittamalla se muihin metalleihin.
Kultaa on käytetty laajalti ympäri maailmaa rahana, vaihtovälineenä ja vaurauksien ”hamstraamiseen”. Historiallisesti kullan arvo johtui sen suhteellisesta harvinaisuudesta, helposta käsittelystä, sulatuksesta ja hyödyntämisestä, korroosionkestävyydestä sekä erottuvasta väristä. Jalometallina sitä on käytetty kolikoissa, koruissa ja taiteissa koko historian ajan.
1000-luvulla eaa. suorakulmaisista kultapaloista tuli Kiinassa virallinen raha. Vuoteen 1500 eaa. mennessä kullasta tuli kansainvälisen kaupan vaihdantaväline. Ensimmäiset kultaa sisältäneet kolikot on löydetty Lyydiasta, Anatoliasta, nykyisen Turkin alueelta. Ne olivat käytössä noin 600 eaa. Kultakolikkoja alettiin suosimaan hopean sijasta Euroopan talouksissa 1200- ja 1300-luvuilla.
Roomalaiset kartuttivat kultavarantojaan kaivalla kultaa Espanjan vuorilta 200-luvulla eaa. Julius Caesar toi sotaretkiltään Roomalle runsaasti kultaa ja vuonna 50 eaa. Roomassa alettiin painaa aureus-kultakolikkoa.
1200-luvulla venetsialaiset alkoivat lyödä kultadukaatteja, joista tuli maailman käytetyin kolikko seuraavaksi 500 vuodeksi. Samaan aikaan Britanniassa lyötiin floriineja, guineaa ja muita kultakolikoita.
1500-luvulla espanjalaiset alkoivat tuoda kultaa Amerikasta. Espanjan ja Portugalin siirtomaistaan tuotu kulta käytettiin kuitenkin suurelta osin teen, silkin ja muiden ylellisyystuotteiden ostamiseen Aasiasta.
1800-luvulla koettiin suuri kultaryntäysten aika eli kultakuume, jolloin kullankaivajat ryntäsivät alueille, joista oli löydetty merkittäviä määriä kultaa. Kultakuume oli vilkkaimmillaan Kanadassa, Yhdysvalloissa, Australiassa ja Etelä-Afrikassa. Suomessakin nähtiin pienempi kultaryntäys Lappiin.
Viimeiset kultakolikot poistuivat kierrätysvaluuttana vasta 1930-luvulla. Toisen maailmansodan jälkeen kulta korvattiin vaihdettavien valuuttojen järjestelmällä, jota seurasi Bretton Woods -järjestelmä. Maailman hallitukset luopuivat kultakannasta ja valuuttojen vaihtokelpoisuudesta, kun Yhdysvallat oli kieltäytynyt lunastamasta dollareitaan kultana vuonna 1971. Hallinnon säännöksiin ja lakeihin perustuva Fiat-raha täyttää nyt useimmat rahapoliittiset roolit. Sveitsi oli viimeinen valtio, joka sitoi valuuttansa kultaan (vuoteen 1999 asti).
Keskuspankit hallinnoivat yhä osaa likvideistä varoistaan kultana, mutta kultakaivosten tuotanto laskee. Jyrkän 2000-luvun talouskasvun ja lisääntyneen valuutanvaihdon ansiosta maailman kultavarannot ja niiden markkinat ovat enää pieni osa koko markkinoista. Iso osa kultamarkkinoista käydään futuureilla. Vaikka kultakanta kasvaa vuosittain 1-2 %:lla, vain pieni osa siitä menee kulutukseen.
Rahapajat valmistavat standardisoituja kultarahoja, kultaharkkoja ja muita yksikköjä, joilla on määrätty paino ja puhtaus.
Kultaa on pitkään käytetty lääketieteellisiin tarkoituksiin. Metallina se on yksi varhaisimmista lääkkeistä ja sen tunsi ainakin Dioskorides (n. 40–90 jaa.). Keskiajalla kulta nähtiin usein terveydelle hyödyllisenä, koska mikään niin harvinainen ja kaunis ei voinut olla kuin terveellistä. Vielä nykyäänkin kultaa käytetään vaihtoehtoisessa lääketieteessä terveyden edistämiseen.
1900-luvulla kultaa käytettiin terapiassa hermostohäiriöiden hoidossa. Sillä hoidettiin muun muassa masennusta, epilepsiaa, migreeniä, impotenssia ja alkoholismia.
Kullan ominaisuudet
Puhtaimmassa muodossaan kulta on keltaista, kiiltävää, suhteellisen pehmeää, erittäin helposti muokattavaa, korroosiokestävää ja hyvin sähköä johtavaa, mistä syystä sitä käytetään paljon elektroniikassa. Kulta on myös hyvin taottavaa ja venyvää. Esimerkiksi yhdestä kultagrammasta voidaan tehdä 4 neliömetriä lehtikultaa tai kahden kilometrin pituinen lanka.
Kulta on myrkytöntä, eikä sillä ole ärsyttävää vaikutusta. Se ei myöskään liukene vatsassa, joten se tulee elimistöstä muuttumattona ulos.
Kulta (Au) jaksollisessa järjestelmässä. Kuva: Ahoerstemeier, Wikipedia.
Kullan kemiaa
Kulta on siirtymämetalli eli siirtymäalkuaine, mikä tarkoittaa, että sen atomeissa on toiseksi uloimmalla elektronikuorella vajaasti täytetty d-orbitaali. Se on myös jalometalli, eli sillä on pieni normaalipotentiaali. Se ei reagoi suolahapon tai sitä heikompien happojen kanssa.
Vaikka kulta on jaloin jalometalli, se muodostaa silti useita erilaisia yhdisteitä. Kullan ja sen yhdisteiden hapetusluku vaihtelee -1…+5 välillä, mutta sen kemiaa dominoivat Au(I)- ja Au(III)-ionit. Au(I) eli aurous-ioni on yleisin hapetustila ja sen yhdisteet ovat tavallisesti lineaarisia. Esimerkiksi Au(CN)2 on kaivostoiminnassa esiintyvä kullan liukeneva muoto. Myös suurin osa kultaan pohjautuvista lääkkeistä on Au(I)-johdannaisia.
Kulta ei reagoi hapen kanssa missään lämpötilassa ja on resistanssi otsonille jopa 100 °C:seen. Jotkut vapaat halogeenit, kuten fluori ja kloori, reagoivat kullan kanssa.
Kulta liukenee huoneenlämmössä elohopeaan muodostaen amalgaamia ja muodostaa seoksen monien muiden metallien kanssa korkeissa lämpötiloissa.
Siinä missä muut metallit ovat harmaita tai hopeisen valkoisia, kulta on punertavan keltaista. Sen värin määrittelee löyhästi sitoutuneiden elektronien tiheys. Nämä elektronit värähtelevät yhtenäisenä plasmaväliaineena.
Kullasta voidaan muodostaa seosmetallien avulla värjättyä kultaa, kuten punakultaa, jota valmistetaan lisäämällä siihen kuparia. Palladiumin tai nikkelin avulla kullasta voidaan muodostaa korutuotannossa hyvin suosittua valkokultaa. Sekoittamalla kultaa ja hopeaa saadaan viherkultaa, ja kultaa ja rautaa sekoittamalla sinikultaa. Seosmetallina käytetään myös muun muassa alumiinia, mangaania ja indiumia.
Käyttö nykyään
Maanpinnan yläpuolella arvioidaan olevan vajaa 190 000 tonnia kultaa. Maailman uudesta kullasta käytetään noin 50 % koruihin, 40 % investointeihin ja 10 % teollisuuteen. Vuonna 2016 maailman suurimman kullantuottajamaat olivat Kiina (455 t), Australia (270 t) ja Venäjä (250 t).
Puhtaan 24-karaattisen kullan pehmeydestä johtuen, sitä käytetään yleisesti koruissa muokkaamalla sen kovuutta, sulamispitettä, väriä ja muita ominaisuuksia. Alemman karaattiluokan kulta sisältää enemmän kuparia ja muita epäjaloja metalleja, kuten hopeaa tai palladiumia. Nikkeli on myrkyllistä ja sen käyttöä koruissa on rajoitettu useiden maiden lainsäädännöissä. Raaka-aineiden hintojen noususta huolimatta kKultakoruteollisuus on viime vuosina kasvanut.
Monet sijoittajat omistavat kultaa harkkoina suojautuakseen inflaatiolta eli rahan arvon laskulta tai muilta taloudellisilta häiriöiltä. Useimmat kultaharkot ovat hienointa 24 karaatin kultaa.
Kultajuotoksia käytetään kultakorujen osien juottamiseen. Mikäli työn laatu on korkea, juotosmetallina käytettävän kullan tulisi vastata puhtaudeltaan työn kohteen hienoutta. Kullasta voidaan tehdä myös kirjontaan käytettävää lankaa.
Kullan merkitys fysiologiassa ymmärrettiin pitkään väärin. Vain kullan suolat ja radioisotoopit ovat farmakologisesti merkittäviä, koska metallinen kulta ei reagoi lainkaan kehossa olevien kemikaalien kanssa. Tietyt kultasuolat ehkäisevät tulehduksia ja niitä käytetään lääketieteessä muun muassa niveltulehdusten hoitamiseen.
Kultaseoksia käytetään hammaslääketieteessä erityisesti hampaiden restauroinnissa, kuten hammaskruunuissa ja silloissa. Kultaseosten muovattavuus mahdollistaa yleisesti sopivampien kruunujen valmistamisen, verrattuna esimerkiksi posliinikruunuihin.
Kultananopartikkelit eli kultakolloidit ovat nanometrien mittakaavassa olevia kiinteitä kultahiukkasia. Kolloidista kultaa käytetään lääketieteen, biologia ja materiaalitieteen tutkimussovelluksissa.
Kultaa ja kulta-palladiumseoksia käytetään johtavana pinnoitteena biologisissa näytteissä ja muissa ei-johtavissa materiaaleissa, kuten muoveissa ja laseissa. Kullan korkea johtavuus johtaa sähkövarauksen maahan ja sen korkea tiheys tarjoaa pysäytysvoimaa elektronien elektronisäteille, jotta ne voivat läpäistä näytteen. Tämä helpottaa näytteen ominaisuuksien määrittelemistä ja parantaa kuvan spatiaalista resoluutiota.
Kullan isotooppia 198 käytetään ydinlääketieteessä syövän ja muiden sairauksien hoidossa.
Kultaa voidaan käyttää myös ruoissa ja juomissa. Sen e-koodi on 175. Kulta on sallittu lisäaineena vain makeisten kuorrutuksiin, suklaiden koristeisiin ja likööreihin. Vuonna 2016 Euroopan elintarviketurvallisuusvirasto ilmaisi huolensa kullan (E 175) käyttämisestä lisäaineena. Huoli liittyi kullan nanopartikkeleihin, joiden on havaittu kokeissa olevan nisäkkäille genotoksisia.