Драгоценные металлы — это золото, серебро, платина и металлы платиновой группы (палладий, иридий, родий, рутений и осмий).
Драгоценными эти металлы называют из-за высокой стоимости.
Важнейшими свойствами, благодаря которым их называют благородными, являются:
-красивый внешний вид;
-высокая устойчивость к химическим и атмосферным воздействиям;
-мягкость, тягучесть, пластичность;
-способность сплавляться с другими металлами.
Однако они имеют недостаточную твердость, а значит, износостойкость, поэтому для изготовления ювелирных изделий, как правило, применяются сплавы драгоценных металлов с другими драгоценными или цветными металлами. Добавки (лигатуры) повышают износостойкость, разнообразят цветовую гамму изделия из сплавов на основе золота, серебра и платины и снижают стоимость ювелирных изделий. Драгоценные металлы в чистом виде используют только в качестве защитно-декоративных покрытий.
Золото и его сплавы.
Золото (Аи) в чистом виде — это очень мягкий, пластичный, тягучий и ковкий металл интенсивного «желтого цвета с сильным металлическим блеском, плотностью 19,32 г/см 3 , температурой плавления 1063°С, твердость по шкале Мооса 2,5.
Интересно знать. Строение, химические и физические свойства благородных металлов
Золото химически стойкий металл:
-оно химически устойчиво на воздухе, в воде и в кислотах;
-оно растворяется только в «царской водке» это смесь концентрированных кислот (азотной и соляной);
-оно взаимодействует со свободными ионами хлора, цианидом калия и натрия, бромом и некоторыми другими химикатами, не применяющимися в ювелирной промышленности.
Высокая пластичность золота позволяет прокатывать его в листы толщиной до 0,0001 мм.
В природе золото находится в составе различных руд — золото-серебряных, золото-медных и других, а также в виде самородков (так в 1991 г. в Магаданской области найден самородок золота массой 6575 г и длиной 18 см).
Месторождения золота являются рентабельными при содержании 2-3 г драгоценного металла на 1 т руды. Добыча золота из руды осуществляется несколькими методами. Наиболее дешевым, а потому используемым во всем мире является метод «кучного» выщелачивания, сущность которого заключается в том, что на «кучу» руды подается специальный состав — цианид, он растворяет золото в руде, в таком виде драгоценный металл по трубам перегоняется на фабрику, где и завершается процесс его извлечения. Недостатком данного метода является то, что до 40% золота остается в руде, т.е. требуется повторное выщелачивание.
Процесс очистки извлеченных драгоценных металлов от примесей и сопутствующих компонентов, доведение их до качества, соответствующего государственным стандартам и техническим условиям, действующим на территории Российской Федерации, и международным стандартам называется – аффинажем драгоценных металлов.
В ювелирном производстве золото используют как основу золотых сплавов.
Разработан и введен в действие ГОСТ Р 51152-98 «Сплавы на основе благородных металлов ювелирные. Марки», предусматривают 27 марок золотых ювелирных сплавов 6 проб.
Проверка Определение благородных и неблагородных металлов йодом. Правда или нет и как это выглядит.
Проба — количество массовых частей драгоценного металла в сплаве, общее количество массовых частей сплава равно одной тысяче.
В России с 1927 г. принята метрическая система проб, а в Италия, Англия, США и др. странах принята каратная система проб, а в некоторых — унциевая.
На практике используется два вида унций:
-Английская система мер веса;
— Тройский (монетный) вес.
Английская система мер веса – эта система применяется в англоязычных странах. В этой системе фунт равен 16 унциям, унция эквивалентна 28,35 грамма или 141,75 карата.
Тройский (монетный) вес – это система весов, применяемая для благородных металлов. В этой системе 24 грана равны одному пеннивейту, 20 пеннивейтов равны одной унции, 12 унций равны одному фунту. Следует заметить, что тройский гран равен грану в обычной системе веса, однако унция в тройской системе больше. Одна тройская унция равна 31,103 грамма, тогда как одна унция в обычной системе равна 28,35 грамма.
Гран – это единица измерения в тройской системе мер и весов. В тройской унции содержится 480 гран. Не путать с граном, применяемым для выражения веса жемчуга и равным одной четвертой части метрического карата.
Между различными системами проб существует определенное соотношение:
Метрическая система проб 999,9(1000) 958 750 585 500 375
Каратная система проб 24 23 18 14 12 9
Ювелирное золото представлено в виде различных сплавов желтого, белого, красного и зеленого цвета.
Для изменения или создания цвета сплава с золотом могут быть сплавлены в различных пропорциях медь, серебро, палладий, никель, цинк и др. Так, при увеличении содержания серебра в сплаве золота цвет золота меняется с желтого на зеленовато-желтый и затем на белый. Медь окрашивает сплав в красный цвет. Никель и палладий сплавляют с золотом для получения белого золота (в белом золоте никель и палладий заменяют серебро). Цинк считают обесцвечивающим, и его используют для придания некоторым сплава красного золота более же того оттенка путем замены на него некоторой части меди и серебра.
Желтое золото наиболее часто используется за рубежом в ювелирном деле (сплавы 750-й пробы).
Белое золото в основном типично для ювелирных изделий с бриллиантами, так как оно гармонично выглядит с этим камнем.
Красным золотом называют сплавы 585-й пробы. За рубежом красное золото часто используют для создания эффекта контраста с белым золотом.
Зеленое золото используется редко для придания ювелирному изделию старинного вида.
Для золочения металлов, гипса, дерева, мрамора, багетов, мебели используют сусальное золото — листы чистого золота толщиной 0,0001 мм размером 120×70 мм. Для прикрепления к декорируемой поверхности применяют различные клеевые составы и горячее тиснение.
Сплавы 958-й пробы — так называемое червонное золото — по цвету не отличается от природного золота. Сплав имеет наиболее высокую химическую стойкость, но низкие механические свойства. Используется для изготовления обручальных колец.
Сплавы 750-й пробы имеют в своем составе медь и серебро, в некоторых случаях в виде лигатуры могут быть использованы палладий, никель и цинк. Цвет сплава, в зависимости от лигатуры, меняется от желтовато-зеленого через красноватые оттенки до белого.
Большинство ювелирных изделий в нашей стране выпускается из сплавов 585-й пробы.
Сплавы 375-й пробы имеют красноватый приглушенный цвет, при потере полировки приобретают серый оттенок; используются для изготовления обручальных колец, а также ритуально-обрядовых изделий. Изделия из сплавов 375-й пробы относятся к наиболее дешевым.
Сплавы 333-й пробы, используемые за рубежом для изготовления недорогих ювелирных изделий, они легко растворяются в азотной кислоте, на воздухе неустойчивы.
Сплав «дубле» — это золото 100-й пробы, покрытое слоем золота 916-й пробы толщиной 10 мкм. Сплав хорошо поддается пайке и литью, он может служить основой для нанесения эмалей, однако при содержании в нем более 16% меди эмаль становится тусклой. Его рекомендуется использовать при изготовлении изделий с тонкой рельефной выколоткой, филигранью и при создании оправ для хрупких самоцветов (изумрудов), напряженных бриллиантов.
В большинстве стран, особенно на Востоке, настоящим ювелирным золотом считаются золотые сплавы не ниже 750-й пробы (18 карат). Популярно и золото 916-й пробы (22 карата), значительное количество изделий из золота 585-й пробы (14 карат) производится в Германии, Дании, Греции, США, Турции, Италии (в последних двух — в основном для российских покупателей). В ЮАР, Германии, Турции и др. странах производятся ювелирные изделия из сплава 375-й пробы (9 карат) и даже 333-й (8 карат). Но состав этих сплавов выбран очень грамотно и качество их достаточно высокое.
Источник: studfile.net
Благородные металлы
Очень долгое время, почти до конца XVIII в., считалось, что существует всего 7 металлов: золото, серебро, ртуть, медь, железо, олово, свинец. Золото и серебро, не изменяющиеся при действии воздуха, влаги и высокой температуры, получили название совершенных, благородных металлов. Прочие же металлы, которые под действием воды и воздуха теряют металлический блеск, покрываясь налетом, а после прокаливания превращаются в рыхлые, порошкообразные “земли” или “окалины” (оксиды), были названы несовершенными, неблагородными.
Такое деление металлов нередко применяется и в наши дни, но с тем отличием, что к двум благородным металлам древнего мира и средневековья — золоту и серебру — на рубеже XVIII и XIX вв. прибавились платина и четыре ее спутника: родий, палладий, осмий, иридий. Рутений, пятый спутник платины, был открыт только в 1844 г.
Благородные металлы очень мало распространены в природе.
В природе благородные металлы встречаются почти всегда в свободном (самородном) состоянии. Некоторое исключение составляет серебро, которое находится в природе и в виде самородков, и в виде соединений, имеющих значение как рудные минералы (серебряный блеск, или аргентит Ag2S, роговое серебро, или кераргирит AgCl, и др.).
История благородных металлов — одна из самых интересных глав истории материальной культуры. По мнению многих ученых, золото было первым металлом, который человечество начало использовать для изготовления украшений, предметов домашнего обихода и религиозного культа. Золотые изделия были найдены в культурных слоях эпохи неолита (V-IV тысячелетия до н.э.).
И в древности, и в средние века основными областями применения золота и серебра были ювелирное дело и изготовление монет. При этом недобросовестные люди, как ремесленники, так и лица, стоявшие у власти, прибегали к обману, не гнушались сплавлением драгоценных металлов с более дешевыми — золота с серебром или медью, серебра с медью. Хорошо известен рассказ древнегреческого писателя Плутарха о том, как сиракузский царь Гиерон II поручил Архимеду узнать, нет ли примеси серебра в золотой короне, изготовленной по заказу царя.
Ученый, пользуясь открытым им законом, взвесил корону сначала на воздухе, а затем в воде и вычислил ее плотность. Она оказалась меньше, чем у чистого золота. Так был разоблачен корыстный ювелир.
Совершенно очевидно, что Архимед не мог воспользоваться этим приемом для разрешения заданного ему вопроса; к тому же Гиерон II запретил повреждать корону. А пробирных игл в то время в Древней Греции не было, как не были известны и способы разделения золота и серебра.
И в древности, и в средние века подделка золота и серебра была широко распространена. Несмотря на жестокие наказания, которые угрожали фальсификаторам монеты (начиная с отсечения кисти и кончая сожжением заживо), “проклятая страсть к золоту” брала верх. Та же страсть была движущей силой алхимии.
Называя главные моменты ранней стадии периода первоначального накопления капитала, К.Маркс, прежде всего, отмечает открытие золотых и серебряных рудников в Америке. Были найдены богатые месторождения золота в Мексике (1500), в Перу и Чили (1532), в Бразилии (1577). Серебряные руды были обнаружены во второй трети XVI в. в Мексике и Перу. В XVI в. большие количества золота и серебра стали поступать из Нового Света в Европу.
Первую в России золотую россыпь обнаружил весной 1724 г. крестьянин Ерофей Марков в районе Екатеринбурга. Ее эксплуатация началась только в 1748 г. Добыча уральского золота медленно, но неуклонно расширялась. В начале XIX в. были открыты новые месторождения золота в Сибири. С 1821 по 1850 г. в России было добыто 3293 т золота, т.е. почти в 3,9 раза больше, чем во всех остальных странах мира (893 т).
С открытием богатых золотоносных районов в США (Калифорния, 1848 г.; Колорадо, 1858 г.; Невада, 1859 г.; Аляска, 1890 г.), Австралии (1851), Южной Африке (1884) Россия утратила свое первенство в добыче золота, несмотря на то, что были введены в эксплуатацию новые месторождения, главным образом в Восточной Сибири.
Добыча золота велась в России полукустарным способом, разрабатывались преимущественно россыпные месторождения. Свыше половины золотых приисков находилось в руках иностранных монополий. Самородная платина, по имеющимся данным, была известна в Древнем Египте, Эфиопии, Древней Греции и в Южной Америке.
В XVIII в. испанские колонизаторы обнаружили в золотых россыпях в Колумбии самородки тяжелого тускло-белого металла, который не удавалось расплавить. Его назвали платиной (уменьшительное от исп. рlаtа — серебро). В 1744 г. испанский путешественник Антонио де Ульоа привез образцы платины в Лондон. Ученые очень заинтересовались новым металлом.
В 1789 г. А. Лавуазье включил платину в список простых веществ. Но вскоре оказалось, что самородная платина содержит другие, еще неизвестные металлы.
В 1803 г. английский физик и химик У.Уолластон открыл в ней палладий, получивший свое название от малой планеты Паллады, и родий, названный так по розово-красному цвету его солей (от греч. rhodon — роза). В 1804 г. английский химик С.Теннант, исследуя остаток от растворения самородной платины в “царской водке” (смесь азотной и соляной кислот), нашел в нем еще два новых металла.
Один из них — иридий — получил название вследствие разнообразия окраски его солей (от греч, iris — радуга). Другой был назван осмием по резкому запаху его оксида OsO4 (от греч. osme — запах). Наконец, в 1844 г. профессор Казанского университета К.К. Клаус открыл еще один спутник платины — рутений (от лат. Rhuthenia — Россия).
Материалом для исследования К.К. Клауса служили остатки от аффинажа (очистки) уральской самородной платины. Она была открыта в золотоносных песках Верх-Исетского горного округа в 1819 г. Вскоре и в других местах было найдено “белое”, “лягушечье” золото или “серебрецо”. В 1823 г. В. В. Любарский показал, что все эти находки не что иное, как самородная платина.
В 1824 г. на Урале было добыто 33 кг самородной платины, а в 1825 г. уже 181 кг. Незадолго перед этим (в 1823 г.) был уволен в отставку министр финансов Д.А. Гурьев, приведший Россию на грань денежной катастрофы. Его преемник Е.Ф.Канкрин, чтобы спасти положение, наметил в числе прочих мер чеканку платиновой монеты. В 1826 г. горные инженеры П.Г.Соболевский и В.В.
Любарский разработали технологию получения ковкой платины.
Способ этот состоял в следующем: губчатую платину, полученную прокаливанием “нашатырной платины”, т.е. гексахлорплатината аммония, набитую в цилиндрические железные формы, сильно сдавливали винтовым прессом и полученные цилиндры выдерживали при температуре белого каления около 36 ч, после чего из них отковывали полосы или прутки. К концу 1826 г. этим способом было получено 1590 кг ковкой платины.
Ранее по способу парижского ювелира Жаннетти платину сплавляли с мышьяком. Сильным прокаливанием на воздухе мышьяк выжигали из полученных слитков, после чего их подвергали горячей ковке. Этот способ был крайне опасен для здоровья и сопряжен с большими потерями платины. За рубежом его заменил способ У.Уолластона, который хранился в тайне и был опубликован только в 1829 г. В основных чертах он схож со способом П.Г.Соболевского. Получение изделий посредством прессования и последующего спекания порошков металлов, карбидов и других соединений широко применяется под названием металлокерамики или порошковой металлургии.
В 1828 г. был начат выпуск платиновой монеты достоинством в 3,6 и 12 руб. Но в 1845 г. царское правительство решило прекратить ее чеканку, а в 1862 г. продало за бесценок иностранной фирме остатки от аффинажа платины, накопившиеся на Монетном дворе.
В конце XIX в. спрос на платину сильно возрос, в частности, вследствие ее применения как катализатора в производстве серной кислоты. Однако владельцы уральских платиновых приисков, которые поставляли тогда около 95% мировой добычи платины, вместо того чтобы наладить аффинаж платины и производство платиновых изделий и препаратов, предпочли продавать сырую платину за границу. Так, Россия, будучи монополистом, по добыче самородной платины, оказалась вынужденной покупать за рубежом платиновую посуду, проволоку и др. Только в 1914 г. был запрещен вывоз сырой платины, а в 1915-1918 гг. построен платино-аффинажный завод в Екатеринбурге.
Вскоре (в 1918 г.) была введена государственная монополия на добычу, очистку и куплю-продажу драгоценных металлов. Тогда же по инициативе проф. Л. А.Чугаева был основан при Академии наук Институт по изучению платины и других благородных металлов (в 1934 г. вошел в состав Института общей и неорганической химии АН СССР). Его директорами были Л.А.Чугаев и Н.С.Курнаков.
В годы первой мировой и гражданской войн добыча золота и платины сильно упала. Но уже в 1921 г. Совнарком РСФСР издал постановление “О золотой и платиновой промышленности”.
В нем указывалось, что месторождения золота и платины составляют собственность государства, отмечалось особо важное значение их разработки и предусматривался ряд мер, направленных на восстановление и развитие добычи этих металлов. Так была возобновлена работа золотых и платиновых приисков, но с применением механизации в невиданных ранее масштабах. За годы Советской власти были открыты и введены в эксплуатацию месторождения золота в Сибири, Казахстане, Приморье и других районах СССР. Была налажена комплексная переработка медно-никелевых сульфидных руд Заполярья с извлечением из них драгоценных металлов.
В капиталистических странах (по оценке на 1970 г.) общая добыча золота составляла 1293,8 т, в том числе 999,7 т приходится на Южно-Африканскую Республику, 74,2 т — на Канаду, 52,9 т — на США, 21,5 т — на Австралию, остальное — на Японию, Мексику и Индию.
Главные зарубежные поставщики платины и ее спутников — ЮАР, Канада, Колумбия, США. Относительная стоимость платиновых металлов на рынках Запада (по данным конца 1960 г. составляла, если принять стоимость золота за единицу:
Источник: www.e-ng.ru
История благородных металлов
История дорогих благородных металлов является, по сути, самой интересной главой в истории материальной культуры. Учёные утверждают, что золото – это первый металл, из которого наши предки стали выплавлять украшения, делать бытовые и религиозные предметы.
Вплоть до конца 18века люди считали благородными металлами только золото и серебро, медь и ртуть, свинец, железо и олово. Известно, что золото с серебром не зря причислили к совершенным благородным металлам, ведь они не меняются от воздействия влаги, температурных перепадов и воздуха. Другие же металлы от этого покрываются налётом, теряя свой блеск. А прокаливание вообще превращает их в порошкообразную крошку – окалину. И потому называют их неблагородными, несовершенными металлами.
Примерно в 19веке в число благородных металлов включили ещё и платину с 4-мя её спутниками – палладием, родием, иридием и осмием. Лишь в 1844г. был найден ещё и рутений.
В природе благородных металлов почти не встретить. Зато встречаются они почти всегда в самородном, то есть, в свободном виде. Исключение лишь составляет серебро, которое можно найти и самородками и в виде соединений. К примеру, таких рудных минералов, как «серебряный блеск», называемый аргенитом Аg2S, либо АgСl –кераргирит, роговое серебро и прочие.
В основном месторождения серебра расположены на территории Средней Азии, Канады, Америки, Австралии, Мексики, Дальнего Востока и Сибири.
Основная форма, в которой встречается золото – это самородки.
А то, что в обиходе называется самородком платины, на самом деле является 75-92 процентным сплавом платины с такими элементами, как осмий, родий, иридий, палладий, и изредка – медь, рутений, никель. Аналогично золоту, платина самородная образует как россыпные, так и коренные месторождения. Масштабное коренное месторождение драгоценной платины есть на далёком Урале. Это массив дунита – извергнутой горной породы, в состав которой входит железо, магний, железняк и вкрапления зёрен самородков платины.
Подвергаясь воздействию температурных скачков, воздуха, воды начинается превращение платиноносных горных пород в сыпучий песок. И этот песок водой уносится в овраги, донья ручьёв и долин. Таким образом, происходит образования месторождений платины. Промышленность, добывающая благородные металлы, использует в качестве источника полиметаллические руды, в составе которых содержится серебро, платина, золото, палладий.
Источник: oborudka.ru