Что такое благородные металлы

Каждый из нас, глядя на цены ювелирных украшений, на хранилища слитков в кино и предложения банков открывать вклады в золоте или серебре, однажды задумывался о том, почему одни металлы намного дороже других.

Чем так различаются эти полезные ископаемые, что изделия из одних тысячами тонн лежат на свалках, а другие под строжайшим надзором хранят резервы целых стран? Это не просто дань традиции или красоте. За стоимостью драгоценных металлов скрываются химия, физика, экономика и работа поколений людей со всего мира.

Сегодня мы разберёмся в том, откуда взялась эта «драгоценность».

Виды драгоценных металлов

Для начала определимся с понятиями. «Драгоценные металлы» — это термин из ювелирного дела и экономики. У химиков в ходу другой термин — «благородные металлы». Это не совсем одно и то же.

В международной классификации благородных металлов всего восемь:

• золото
• серебро
• платина
• металлы платиновой группы (палладий, родий, рутений, иридий, осмий)

Все они также являются драгоценными. «Драгоценный» — это более вольное понятие, теоретически применимое к любому металлу, который по какой-либо причине станет дорогим и будет пользоваться повышенным спросом.

Благородные металлы, свойства. Noble metals

• Благородный металл — научный термин, который описывает восемь металлов с особыми свойствами
• Драгоценный металл — ювелирный и экономический термин, который описывает металлы, которые наиболее ценны и применимы в ювелирном деле

Все благородные — драгоценные, но, в теории, не все драгоценные обязательно должны быть благородными, хотя примеров этому в реальной жизни нет.

Зато есть пример из научной фантастики. В романе Майкла Крайтона «Штамм „Андромеда“» был вирус, который «поедал» резину и пластик. Если такой фантастический вирус вдруг появится и начнёт уничтожать, скажем, алюминий, вполне вероятно, что тот быстро превратится в драгоценный, не будучи благородным.

Поскольку мы ювелирная компания, нам удобнее рассматривать металлы именно как драгоценные. Это слово лучше отражает их суть для нашей отрасли и для людей, которым важны их эстетические свойства.

Свойства драгоценных металлов

Драгоценные металлы редко встречаются в природе и обладают особыми свойствами: не окисляются, хорошо сопротивляются агрессивной среде (кислотам, щёлочам), мягкие, пластич­ные, сочетаются с цветными драгоценными камнями и эма­лями, легко комбинируются между собой и с другими металлами и вставками, гипоаллергенны.

Основными материалами для изготовления ювелирных изделий служат золото, серебро, платина и палладий. Остальные металлы (напри­мер, родий) используются в качестве защитно-декоративных покры­тий или добавок в сплавы. Это объясняется тем, что использование чистых металлов в ювелирном производстве нерационально вслед­ствие их недостаточной износостойкости, твёрдости, а также высокой стоимости.

В чистом виде драгоценные металлы в ювелирных украшениях не используются. Однородный металл очень мягкий и не сохранит первозданный вид изделия, покрывшись царапинами и вмятинами даже после непродолжительной носки. Для придания твёрдости и прочности, создания нужного цвета в изделие добавляют никель, медь, серебро и лигатурные сплавы.

Интересно знать. Строение, химические и физические свойства благородных металлов

Основные металлы ювелирного производства:

• Золото — единственный металл, обладающий в чи­стом виде ярко-жёлтым цветом, очень мягкий, тягучий, плас­тичный и ковкий. Из одного грамма золота полу­чают проволоку длиной 3,5 км. Ценнейшее свойство золота — хими­ческая стойкость, за которое оно считается самым благо­родным. Золото не окисляется на воздухе даже при повыше­нии температуры, устойчиво к влаге, сероводороду, в обычных условиях не реагирует с кислотами, щелоча­ми и солями.
• Серебро — необычайно пластичный металл белого цвета, отражает почти 100% света, хорошо полируется. При комнатной температуре имеет самую высокую электропроводность среди всех известных металлов, обладает отличной теплопроводностью. Устойчив в воде, не окисляется на воздухе даже при высоких температурах. Очень широко применяется в разных отраслях промышленности. Содержится в организмах всех млекопитающих. Потемнение связано с образованием тонкой плёнки сульфида серебра при реакции с сероводородом воздуха. Она легко удаляется или не образуется вовсе под защитой родиевого покрытия.
• Платина — блестящий благородный металл серебристо-белого цвета. Редкий, твёрдый, тяжёлый, по химическим свойствам похож на палладий, но проявляет большую химическую устойчивость. Платина является одним из самых инертных металлов. Она нерастворима в кислотах и щелочах, за исключением царской водки.
• Палладий — пластичный металл серебристо-белого цвета. Очень редкий, дороже золота. Обладает высокой ценностью в автомобильной, электронной и химической промышленности. Палладий является наиболее химически активным из платиновых металлов. Не реагирует с водой, разбавленными кислотами, щелочами, раствором аммиака. Реагирует с горячими концентрированными серной и азотной кислотами, в отличие от других представителей платиновой группы.
• Родий — очень твёрдый металл светло-серого цвета. За последние десятилетия стал самым популярным драгоценным металлом платиновой группы благодаря активному использованию в качестве декоративно-защитного покрытия. Не вступает во взаимодействие с кипящими кислотами и смесями кислот, не окисляется на воздухе и в воде, хорошо поддаётся горячей обработке давлением. Родий относят к группе благородных металлов за эффектную внешность и высокую химическую стойкость. Он надолго сохраняет холодный блеск, чего нельзя сказать о серебре, а благодаря высокой твёрдости изнашивается гораздо медленнее. При всех преимуществах, очень хрупок, поэтому украшения из него не делают.

«Драгоценность» благородных металлов хорошо обоснована. Она опирается не на светлые идеи рекламистов и маркетологов, а на научный фундамент, благодаря которому эти материалы с годами становятся только привлекательнее и для инвесторов-материалистов, и для ценителей прекрасного, таких как наши клиенты.

Хотите знать больше о ювелирном деле и украшениях? Подписывайтесь на Серебро в Instagram , ВКонтакте и Одноклассниках !

Источник: dzen.ru

Благородные металлы: от добычи до применения

Благородными металлами принято называть группу элементов, состоящую из золота, серебра и шести металлов платиновой группы – платины, осмия, иридия, рутения и родия. Золотом, серебром и платиной человек начал пользоваться в незапамятные времена, хотя исследования платины как химического элемента начались только в конце XVIII века. Позже ученые узнали о существовании остальных металлов, входящих в платиновую группу.

Благородные металлы и их сплавы отличаются от других подобных веществ высокой химической устойчивостью к воздействию агрессивных сред. Главным образом эти элементы выделяются стойкостью к окислению при взаимодействии с кислородом. Разнообразные физико-химические и механические характеристики обуславливают широкое распространение таких материалов в промышленности и их использование в различных бытовых целях, несмотря на дороговизну и редкость.

Золоту и серебру отведено место в I группе периодической системы элементов, разработанной Дмитрием Ивановичем Менделеевым. Платиновая группа, а также железо, кобальт и никель входят в VIII группу в виде трех триад: Fe – Ru – Os; Co – Rh – Ir; Ni – Pd – Pt.

Группа благородных металлов включает в себя переходные элементы, которые располагаются двумя последовательными рядами, входя в V и VI периоды: с 44-й по 47-й номер – (Ru, Rh, Pd, Ag) и с 76-го по 79-й – (Os, Ir, Pt, Au).

Отличительной чертой золота и серебра является их относительная легкоплавкость. Эти два металла очень пластичны. Серебро обладает гораздо более высокими, чем у всех остальных элементов, теплопроводностью и электропроводностью, а золото по этим параметрам находится на третьем месте, уступая серебру и меди.

Всем платиноидам свойственна высокая температура плавления и кипения. Кроме того, они отличаются высокими механическими характеристиками, главным образом твердостью, которая у осмия, иридия и рутения близка к стали, прошедшей закалку.

Все благородные металлы химически устойчивы. По этому признаку их можно расположить следующим образом: наименьшая устойчивость свойственна серебру, палладию и осмию, далее по возрастающей идут устойчивые – платина и золото, очень устойчивые – рутений и родий и самый устойчивый из всех – иридий.

Золото растворяет только царская водка – азотная и соляная кислоты, смешанные в пропорции один к трем и раствор цианистого калия. Для растворения серебра понадобится концентрированная азотная или горячая серная кислота.

Золоту и серебру характерна устойчивость к воздействию сильных щелочей. Благородным металлам свойственна способность, растворяясь, образовывать комплексные соединения, которые с легкостью можно восстановить до металла.

Физические и химические свойства благородных металлов

Таблица атомных характеристик благородных металлов (БМ):

Источник: vt-metall.ru

Благородные (драгоценные) металлы и их сплавы.

Благородные металлы отличаются особой химической стойкостью, тягучестью и красивым внешним видом. Они имеют плотную кристаллическую решетку, обладают хорошим блеском, высокой плотностью, устойчивостью к атмосферным влияниям, а также пластичностью и сплавляемостью с другими металлами. Все это значительно «усиливает» эстетические свойства ювелирных товаров.

Для изготовления изделий в чистом виде эти металлы не применяют, так как они сравнительно мягки и обладают малой механической прочностью. Поэтому используют сплавы благородных металлов с другими металлами. По сравнению с чистым металлом сплавы обладают лучшими механическими свойствами, более низкой температурой плавления и определенным оттенком. Металлы, входящие в состав таких сплавов, называют лигатурными. Состав сплавов строго регламентируется государственными стандартами и называется лигатурой.

К благородным металлам относят золото, серебро, платину, а также металлы платиновой группы (палладий, родий, рутений, иридий и осмий).

Золото. В земной коре оно находится в самородном состоянии (в виде отдельных мельчайших вкраплений или блесток и прожилок). Самородки золота по 10-20 г и более встречаются значительно редко. Самородное золото содержит различные примеси – серебро, медь, железо и др. элементы. В чистом виде золото обладает приятным ярко-желтым цветом. Это тяжелый, блестящий, мягкий металл с плотностью 19,3 г/см 3 , твердость по шкале Мооса 2,5, температура плавления химически чистого золота – 1063 о С.

При изготовлении ювелирных изделий применяют сплавы с определенным количеством золота и лигатуры, что значительно повышает твердость и прочность сплава. В зависимости от состава сплава меняются оттенки и цвет золота.

Количество чистого золота в сплаве называют пробой. Существует насколько систем проб.

В 1927 году в СССР была принята метрическая проба, т.е. количество химически чистого золота в 1000 весовых единиц лигатурного сплава. Наиболее распространенным сплавом золота является сплав 583-й пробы. Это значит, что в каждой 1000 весовых частей сплава содержатся 583 весовые части химически чистого золота и 417 весовых частей других металлов (серебра и меди).

В России ювелирные изделия изготавливают преимущественно из тройного сплава, состоящего из золота, серебра и меди.

В Российской Федерации проба является государственным клеймом, гарантирующим полноценность ювелирного изделия. Подделка клейма карается законом.

Из золота в России изготавливают ювелирные изделия более 2000 наименований.

Серебро. В самородном виде встречается редко. В основном его добывают из свинцово-цинковых и медных руд путем их обогащения и специальной обработки.

Серебро – красивый блестящий, белый, мягкий, тягучий металл, стойкий к окислению, обладающий исключительной отражательной способностью. Оно значительно легче золота: плотность 10,5 г/см 3 , температура плавления – 960,5 о С, твердость по шкале Мооса – 2,7.

В производстве ювелирных изделий применяют главным образом серебряно-медный сплав, содержащий чаще всего 87,5% серебра и 12,5% меди.

В России выпускают серебряные изделия преимущественно 875-й пробы. Изготавливают также изделия из серебра 916-й пробы, покрываемого эмалью. Кроме того, встречаются изделия из серебра 800-й и 750-й проб. Изделия из низкопробных сплавов относительно быстро покрываются темным налетом в результате воздействия содержащегося в воздухе сероводорода. Столовое серебро также быстро темнеет под воздействием содержащихся в пище кислот.

Сейчас в России из сплавов серебра изготавливают ювелирные изделия свыше 1500 наименований.

Платина. В самородном состоянии платина встречается главным образом в виде мелких блесток в глубинных горных породах.

Платина – серебристо-белый, тяжелый, тугоплавкий металл плотностью 21,4 г/см 3 , твердость по шкале Мооса – 4,3, температура плавления – 1773,5 о С. Это очень стойкий металл, не окисляющийся при самых высоких температурах.

Сплавы платины многочисленны – с иридием, родием, палладием, серебром, медью некоторыми другими металлами. В производстве ювелирных изделий используют сплав платины 950-й пробы, содержащей 95% платины и 5% иридия. Сплавы платины применяют в основном для изготовления оправ для колец, серег, брошей и других изделий при креплении бриллиантов, жемчуга и светлоокрашенных камней. Такая оправа способствует усилению блеска и игры закрепленных в ней камней.

Металлы платиновой группы. Обычно они встречаются при добыче платины, тесно связаны с ней и близки между собой по свойствам. К ним относят палладий, родий, рутений, иридий и осмий.

Палладий – металл серебристо-белого цвета, по внешнему виду напоминает платину. Плотность палладия – 12,16 г/см 3 , твердость по шкале Мооса – 4,8, температура плавления – 1554,5 о С. палладий обладает хорошей ковкостью и тягучестью, но менее стоек, чем платина.

В ювелирном деле палладий используют в сплаве с другими металлами. Для изготовления ювелирных изделий обычно используют сплав палладия 850-й пробы, содержащий 85% палладия, 13% серебра и 2% никеля. Широкого применения в производстве ювелирных изделий в наше стране не имеет. Сплавы палладия раньше использовали для изготовления колец, брошей, браслетов для часов.

Родий – металл бледно-голубого цвета, по внешнему виду напоминающий алюминий. Плотность родия – 12,4 г/см 3 , твердость по шкале Мооса – 5,5-6, температура плавления – 1966 о С. Химически стоек. Применяется для покрытия тончайшим слоем серебряных изделий для защиты их от потускнения, а также изделий и отдельных деталей из сплава белого золота для сохранения блеска.

Рутений – металл серебристо-белого цвета, получаемый в процессе переработки и очистки сырой платины. По внешнему виду сходен с платиной. Плотность рутения – 12,26 г/см 3 , твердость по шкале Мооса – 6,5, температура плавления – 2450 о С. Ввиду хрупкости рутений не применяется в ювелирной промышленности и лишь в незначительных количествах используется в ювелирном деле в сплавах с платиной.

Иридий встречается в платиновых рудах, получается в процессе переработки и очистки сырой платины. Это хрупкий металл серебристо-серого цвета, химически очень стоек (не растворяется в кислотах и даже в «царской водке»), очень тяжелый и твердый. Плотность иридия – 22,42 г/см 3 , твердость по шкале Мооса – 6,5, температура плавления – 2454 о С. В ювелирном деле применяют платиново-иридиевый сплав, содержащий 5-10% иридия.

Осмий встречается в платиновых рудах в виде сплавов с иридием. Это твердый, тугоплавкий, химически стойкий металл оловянно-белого цвета с серо-голубым оттенком, самый тяжелый среди металлов платиновой группы. Плотность осмия – 22,48 г/см 3 , твердость по шкале Мооса – 7, температура плавления – 2500 о С. сплавы осмия редко применяют для изготовления ювелирных товаров.

Источник: studfile.net