Драгоценные металлы

Драгоценными металлами называют все металлы, относящиеся к так называемой «благородной* группе. Это — золото, серебро, платина, палладий, родий, иридий, рутений и осмий. Название «благородных» они получили за свою коррозионную стойкость во многих средах, а «драгоценных» — за высокую сто­имость в отличие от других металлов. По сте­пени использования в ювелирной промышлен­ности эти металлы можно разделить на основ­ные и второстепенные. Основные металлы — это золото, серебро и платина. Кроме хороших антикоррозионных свойств, они обладают еще рядом важных качеств — мягкостью, тягуче­стью, пластичностью и отличной способно­стью сплавляться с другими металлами. Из всех благородных металлов по своим свойствам, красоте и использованию в ювелирном деле главное место занимает золото.

Золото (Аu) — единственный металл, ко­торый в чистом виде обладает приятным яр­ко-желтым цветом. Сильный блеск золота при полировке еще более усиливается. Это очень мягкий, ковкий, пластичный и тягучий ме­талл. Из одного грамма золота можно протя­нуть проволоку длиной 3,5 км. Его можно рас­ковать так, что оно будет способно пропускать свет. Толщина такого листа будет не более 0,0001 мм. Эти тончайшие листочки носят на­звание сусального золота и применяются для декоративных украшений.

Плотность золота 19,3 г/см3; температура плав­ления 1063° С; твердость по Моосу 2,5.

Золото можно считать самым благородным металлом из всех металлов благородной груп­пы. Ценнейшее свойство его — химическая стойкость. Золото не окисляется на воздухе даже при нагревании, совершенно устойчиво при воздействии на него влаги, не реагирует с кислотами, щелочами, солями. Не действует на него и сероводород. Растворяется золото в царской водке (смесь соляной и азотной кис­лот). Под действием хлора при температуре 200° С металлическое золото превращается в хлорное и хорошо растворяется в воде. Рас­творы цианистых щелочей, хлорная и бром­ная вода тоже растворяют золото. Легко растворяется оно в ртути. При температурах 10—30 °С концентрация золота в ртути может до­стигнуть 15%, после чего раствор затверде­вает.

Подавляющая масса золота служит для обеспечения денежной системы. Применение чистого золота в промышленности весьма ог­раниченно. Оно используется в точном приборостроении, химической промышленности как антикоррозионное покрытие (при нор­мальных и высоких температурах), в самоле­то- и ракетостроении. В ювелирной промыш­ленности кроме золочения чистое золото применяется как основа драгоценных спла­вов.

Серебро (Аg)—металл белого цвета, очень тягучий, пластичный и ковкий. По мягкости серебро стоит между золотом и медью. Сереб­ро обладает наивысшей тепло- и электропро­водностью, а также наивысшей отражательной способностью — оно отражает 95% па­дающего на него света. Путем прокатки из него можно получить листы толщиной до 0,00025 мм. Серебро протягивается в очень тонкую проволоку и отлично скручивается, хорошо режется и полируется.

Плотность серебра 10,5 г/см3; температура плавления 960,5°С; твердость по Моосу 2,5—3.

Серебро очень устойчиво на воздухе и во влажной среде. Не реагирует с соляной и пла­виковой кислотами. Наблюдающееся потемне­ние серебра можно объяснить соединением его с сероводородом, входящим в состав воз­духа. Под действием озона серебро также окисляется, образуя черный налет. Легко рас­творяют серебро азотная и концентрирован­ная серная кислоты. Растворяют его и циа­нистые соли. Медленно реагируют с серебром расплавленные щелочи и водные растворы. Подобно золоту, серебро образует с ртутью амальгамы. Один объем расплавленного се­ребра поглощает 22 объема воздуха, что мо­жет явиться причиной пористости полученно­го слитка.

Из всех драгоценных металлов серебро — самый дешевый. Вследствие этого, а также высокой тепло- и электропроводности и от­ражательной способности серебро широко применяется в народном хозяйстве — в электротехнике, химической промышленнос­ти, в производстве зеркал, художественной и ювелирной промышленности. Используется оно в качестве защитного и декоративного гальванического покрытия, является основ­ным компонентом при составлении большин­ства твердых припоев и основой серебряных сплавов.

Платина (Рt) — тяжелый, тугоплавкий се­ровато-белый металл, очень тягучий, доста­точно ковкий, но с твердостью значительно выше твердости золота и серебра. Хорошо об­рабатывается давлением, прокатывается в тончайшие листы (до 0,0025 мм толщиной) и протягивается в тончайшую проволоку.

Плотность платины 21,5 г/см3; температура плавления 1773,5 °С; твердость по Моосу 4—4,5.

Платина считается одним из наиболее ус­тойчивых в химическом отношении металлов. Очень мало веществ оказывает на нее замет­ное воздействие. Например, на воздухе даже при самом сильном накаливании она не окис­ляется и при остывании сохраняет свой цвет.

Ни одна из кислот в отдельности не действу­ет на платину, и только горячая смесь кислот (царская водка) растворяет ее. Разъедают платину цианистый калий и расплавленные щелочи.

Платина, имея отличные физико-химиче­ские показатели, является незаменимым ма­териалом в промышленности — химической, приборостроительной, авиационной и др.

В ювелирной промышленности широкое рас­пространение получил высокопробный плати­новый сплав.

Палладий (Рd) — металл серебристо-бело­го цвета, мягкий и ковкий, легко прокатыва­ется в фольгу и протягивается в тонкую про­волоку. Входит в состав платиновой группы, которая включает, кроме палладия,— родий, рутений, иридий, осмий. В расплавленном со­стоянии палладий поглощает на один объем металла до 900 объемов водорода, при этом увеличивается в объеме, становится ломким, но сохраняет металлический вид. Плотность 11,4 г/см3; температура плавления 1554° С; твер­дость по Моосу 4,5—5.

По своим химическим свойствам палладий значительно уступает платине. Он окисляет­ся на воздухе при нагревании до 860 °С, при­чем при увеличении температуры окисел раз­лагается и металл снова светлеет. Под дейст­вием спиртового раствора йода палладий тем­неет. Он легко растворяется в царской водке, азотной кислоте и других минеральных кис­лотах.

В ювелирной промышленности палладий используется в сплавах для изготовления не­которых ювелирных изделий. Входит в со­став лигатур белого золота, а также для при­дания антикоррозионных свойств вводится в состав низкопробного золота.

Родий (Rh) — голубовато-белый металл, напоминающий алюминий, твердый и хруп­кий. Имеет высокую отражательную способ­ность. При нагревании может обрабатываться давлением. Плотность 12,44 г/см3; температура плавления 1966 °С; твердость по Моосу 5,5—6.

Родий — металл химически стойкий. Он устойчив на воздухе, но при нагревании по­крывается черной окисной пленкой, которая исчезает при температуре 1200 °С. На родий не действует царская водка, но концентрированная серная кислота, растворяет его. Родий устойчив к действию кислорода, серы, фосфо­ра, хлора и фтора.

Благодаря своим химическим и физиче­ским свойствам родий служит покрытием се­ребряных и золотых (белых) изделий. Слой родия при родировании изделий не превыша­ет 0,1 мм.

Рутений (Ru) — тугоплавкий металл, по цвету напоминающий платину, хрупкий, и твердый. Механической обработке не подда­ется, при ударах молотком крошится. Плот­ность его 12,3 г/см3; температура плавления 2450°С; твердость по Моосу 6,5.

Рутений, подобно золоту, легко растворя­ется в царской водке. По сравнению с дру­гими металлами платиновой группы наиболее устойчив к действию серы.

В незначительных количествах присутству­ет в платиновых сплавах. Применяется в об­ласти приборостроения.

Иридий (Ir) — тугоплавкий металл серо­вато-белого цвета, очень твердый и хрупкий, что очень затрудняет механическую обработ­ку его. Плотность 22,41 г/см3; температура плавле­ния 2454 °С; твердость по Моосу 6—6,5.

В химическом отношении иридий — один из самых стойких металлов. Ни одна из кис­лот, ни царская водка на него не действуют. Только при температуре выше  800 °С иридий поддается действию хлора, фтора и кислорода.

Вследствие своей необыкновенной химиче­ской устойчивости иридий применяется для изготовления химической посуды. Вводится иридий в состав платиновых сплавов для по­вышения твердости сплава. И благодаря сво­ей нестираемости идет на изготовление нако­нечников «вечных перьев» и осей часового производства. Высокая температура плавле­ния иридия позволяет использовать его для изготовления платино-иридиевых термопар — прибора, измеряющего температуру распла­вов.

Осмий (Оs) — металл белого цвета, очень тугоплавкий, твердый и хрупкий. Механиче­ской обработке не поддается. Плотность его 22,5 г/см3; температура плавления 2700  °С; твер­дость по Моосу 7.

Осмий не растворим в кислотах и царской водке. Применяется в точном приборострое­нии, добавляется в сплавы для повышения их твердости и химической стойкости.

 

Источник: В.И. Марченков “Ювелирное дело”, Москва, 1975г.

Драгоценные металлы
Пролистать наверх