Драгоценные металлы доклад по химии

Обновлено: 04.05.2024

Характеристика драгоценных металлов, их свойства и описание сплавов: из золота, серебра, платины и палладия, золота и платины, а также их имитация. Применение их в жизни человека. Виды цветных металлов и их химический состав. Понятие и виды клейма.

Рубрика	Геология, гидрология и геодезия
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	27.04.2014
Размер файла	19,2 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования Российской Федерации

Московский государственный горный университет

кафедра "технологии художественной обработки материалов"

по дисциплине: Материаловедение

на тему: Драгоценные металлы и их сплавы

студент группы ТХ-В-13

1. Характеристика металлов

2. Сплавы драгоценных металлов

3. Сплавы золота

4. Сплавы серебра

5. Сплавы платины и палладия

6. Сплавы золота и платины и их имитация

Ювелирное искусство - один из древнейших и широко распространенных видов декоративно - прикладного искусства. В нем находит воплощение присущее человеку стремление к красоте. Ювелирные изделия - предметы украшения и быта из благородных металлов в сочетании с драгоценными, полудрагоценными и поделочными камнями, а также художественных изделий из недрагоценных материалов, выполненных с большим мастерством и отвечающих высоким эстетическим требованиям.

Для ювелирного искусства характерно тонкое понимание особенностей материала, умелое выявление его декоративных свойств и высокое мастерство художественного исполнения. Мастера-ювелиры стремятся к тому, чтобы ожил камень, заиграл металл, засверкало стекло.

За последние годы значительно увеличился выпуск ювелирных изделий, расширился их ассортимент, улучшилось качество и художественное оформление. На многих ювелирных заводах страны внедрена лазерная техника, обеспечивающая качественную сварку, резку и сверление драгоценных металлов, увеличился выпуск ювелирных изделий с алмазной гравировкой, чернью, эмалью, рельефным рисунком.

1. Характеристика металлов

Металлы и их сплавы повсеместно используются для изготовления конструкций машин, оборудования, инструмента и т. д. Несмотря на широкий круг искусственно созданных материалов (керамики, клеев), металлы служат основным конструкционным материалом и в обозримом будущем по-прежнему будут доминировать.

В природе металлы встречаются как в чистом виде, так и в соединениях. В чистом виде встречаются химически устойчивые элементы (Pt, Au, Ag, Cu). Масса наибольшего самородка меди составляет 420 т, серебра - 13,5 т, золота - 112 кг. Из 111 открытых элементов, представленных в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева, 76 являются металлами, Si, Ge, As, Se, Te - промежуточными между металлами и неметаллами, иногда их называют полуметаллами. Металлы находятся в левой части таблицы Менделеева, также есь элементы с двойственной системой. металл сплав драгоценный клеймо

Металлические материалы обычно делятся на две большие группы: железо и сплавы железа (сталь и чугун) называют черными металлами, а остальные металлы и их сплавы - цветными. Кроме того, все цветные металлы, применяемые в технике, в свою очередь, делятся на следующие группы:

легкие металлы Mg, Be, Al, Ti с плотностью до 5 г/см3;

тяжелые металлы Pb, Mo, Ag, Au, Pt, W, Та, Ir, Os с плотностью, превышающей 10 г/см3;

легкоплавкие металлы Sn, Pb, Zn с температурой плавления 232; 327; 410 °С соответственно;

тугоплавкие металлы W, Mo, Та, Nb с температурой плавления выше, чем у железа (> 1536 °С);

благородные металлы Au, Ag, Pt с высокой устойчивостью против коррозии;

урановые металлы или актиноиды, используемые в атомной технике;

редкоземельные металлы (РЗМ) - лантаноиды, применяемые для модифицирования стали;

щелочные и щелочноземельные металлы Na, К, Li, Ca в свободном состоянии применяются в качестве жидкометаллических теплоносителей в атомных реакторах; натрий также используется в качестве катализатора в производстве искусственного каучука, а литий - для легирования легких и прочных алюминиевых сплавов, применяемых в самолетостроении.

Свойства металлов разнообразны. Ртуть замерзает при температуре минус 38,8 °С, вольфрам выдерживает рабочую температуру до 2000 °С (Т.пл. = + 3420 °С), литий, натрий, калий легче воды, а иридий и осмий - в 42 раза тяжелее лития. Электропроводность серебра в 130 раз выше, чем у марганца.

Характерные общие свойства металлов:

· высокие тепло- и электропроводность;

· положительный температурный коэффициент электрического сопротивления, означающий рост сопротивления с повышением температуры и сверхпроводимость многих металлов (около 30) при температурах, близких к абсолютному нулю;

· хорошая отражательная способность (металлы непрозрачны и имеют характерный металлический блеск);

· термоэлектронная эмиссия, т. е. способность к испусканию электронов при нагреве.

2. Сплавы драгоценных металлов

На ювелирных изделиях проставляется проба, которая указывает на содержание основного драгоценного металла в сплаве.

В России используется метрическая система проб. При этом проба показывает количество драгоценного металла на 1000 частей сплава.

В Англии и США принята не метрическая, а каратная система проб. Карат - единица массы драгоценных камней, равная 200 мг, Слово “карат” ведет свое происхождение от греческого “кератион”, через арабское “кират”.

Так называется стручок небольшого рожкового дерева, которое с древних времен выращивали на берегах Средиземного моря. Высушенное семя из этого стручка использовали не только в пищу, но и как меру веса драгоценных камней. Масса этого семени составляла в среднем 205 мг. В наше время в большинстве стран введен так называемый метрический карат (200 мг), что облегчает пересчет каратов в граммы.

При этой системе метрическая проба со значением 1000 соответствует 24 каратам. Для перевода одной пробы в другую применяют соотношение:

где х - каратная проба, у - метрическая.

Метрическая система проб начала действовать в России с момента перехода на международные единицы массы в 1927 году. До этого времени ювелирные изделия клеймились в золотниковой системе проб из расчета максимальной пробы 96.

Проба в золотниковой системе означала количество золотников в одном фунте.

золотник = 4,266 г.

фунт равняется 96 золотникам.

Для перевода золотниковой пробы в метрическую ее нужно разделить на 0,096.

3. Сплавы золота

ГОСТ 6835-85 предусматривает 40 золотых сплавов восемнадцати проб, имея в виду их различное назначение. Для ювелирных изделий используются сплавы пяти проб: 958, 750, 585, 583, 375.

За рубежом используется 333 проба для изготовления недорогих ювелирных изделий.

· Сплав 958 пробы трехкомпонентный, кроме золота в своем составе имеет серебро и медь, используется в основном для изготовления обручальных колец. Сплав имеет приятный ярко-желтый цвет, близкий к цвету чистого золота. Очень мягкий, в результате чего полировка на изделии держится недолго.

· Сплав 750 пробы трехкомпонентный, имеет в своем составе медь и серебро, в некоторых случаях в виде лигатуры могут быть использованы палладий, никель и цинк. Цвет от желтовато-зеленого через красноватые оттенки до белого. Сплав хорошо поддается пайке и литью, является подходящей основой для нанесения эмалей, однако при содержании в сплаве более 16 % меди цвет эмали становится тусклым. Рекомендуется использовать при изготовлении изделий с тонкой рельефной выколоткой, филигранью и оправ для хрупких самоцветов, напряженных бриллиантов.

· Сплав 585 пробы (введен взамен 583 пробы) - трехкомпонентный сплав, цвет может быть различным, в зависимости от лигатуры: от красного, розового, через желто-зеленые оттенки до белого. В зависимости от лигатуры может иметь разные температуры плавления и твердость. Эти сплавы имеют хорошую паяемость.

· Сплав 375 пробыимеет красноватый приглушенный цвет, при потере полировки приобретает серую тональность. Используется для изготовления обручальных колец.

Состав и цвет золотых сплавов

Ювелирное золото представлено в виде различных сплавов следующих цветов: желтого, красного, зеленого, белого.

Сплав золото-медь имеет цвет от желтого до красного (в зависимости от соотношения меди с другими лигатурными материалами) и часто используется в ювелирном деле.

Белое золото в основном типично для ювелирных изделий с бриллиантами, так как оно гармонично выглядит с камнем. Для получения белого золота в сплав добавляют никель, серебро, платину, палладий.

При росте доли серебра в сплаве цвет золота изменяется с желтого на зеленовато-желтый, а затем на белый.

При введении в сплав цинка получают “зеленое золото”, оно используется в качестве припоя или придания ювелирному изделию старинного вида.

4. Сплавы серебра

В ювелирном деле почти во всех случаях используют сплавы, в которых содержание серебра выше 72 %. Белый цвет серебра с увеличением содержания меди становится все более желтоватым. Если медь составляет 50 % сплава, то сплав становится красноватым, а при содержании 70 % меди имеет красный цвет. Если сплав после литья необходимо получить мягким, то его не следует подвергать закалке, с другой стороны, нагревом до определенной температуры можно достигнуть существенного увеличения твердости. Для эмалирования следует использовать сплавы с высоким содержанием серебра или даже чистое серебро для того, чтобы изделие, на которое наносится эмаль, не расплавилось.

Стойкость сплавов серебро-медь к кислотам почти одинакова. Сплавы серебра легко растворяются в азотной и концентрированной серной кислоте.

Согласно ГОСТ 6836-80 предусматривается 18 серебряных проб. В ювелирной промышленности используются сплавы: 960, 925, 916, 875, 800 и 750 проб.

Все они серебряно-медные, имеют высокую пластичность, ковкость.

5. Сплавы платины и палладия

В современных ювелирных изделиях платиновый сплав встречается редко, он уступил свои позиции белому золоту. Для некоторых ювелирных изделий используется двухкомпонентный сплав 950 пробы, в состав которого кроме платины входят медь и иридий. Добавка иридия значительно увеличивает твердость сплава.

Палладий пока еще не является общепризнанным как самостоятельный металл для производства, ювелирных изделий, но он имеет хорошие перспективы, так как он дешевле платины, имеет более интенсивный белый цвет, лучшую обрабатываемость, и такую же, как платина, устойчивость на потускнение на воздухе.

Близкие по составу сплавы в разных странах могут иметь различные названия, иногда встречаются “устаревшие” названия, а также используется много сплавов цветных металлов, в которых может употребляться слово “золото”, в то же время золотом не являющееся. Вот некоторые из них.

6. Сплавы золота и платины и их имитация

· Золото “пинк” - английское название очень бледного оттенка золота.

· Американское накладное золото - очень тонко позолоченный томпак.

· Цукатное золото - золото 980 и 1000 пробы.

· Накладное золото - медь с тонким (8 микрон) золотым покрытием.

· Электрон- - природный сплав золота и серебра (39 %).

· Золото “Musiv” - пластинки сульфидного олова с золотым блеском.

· Гранатовое золото - сплав золота 250 и 1000 пробы, применялось в XIX веке в Чехии для изделий с гранатами.

· Палау - североамериканское название “белого золота”. Сплав золота и палладия (8:2).

· Орайде или французское золото - 80 % меди, 15 % цинка, 5 % олова, или 86,13 % меди, 13 % цинка, 0,4 % олова, 0,6 % железа.

· Пинчбек или английское золото - сплав меди (83- 93 %) и цинка.

· Полузолото (немецкое название) - сплав меди (83,7 %), цинка (9,3 %), олова (7 %). Как правило, с позолотой.

· Голдин - сплав меди и алюминия.

· Сусальное золото - очень тонкие латунные листы.

· Симилор - сплав меди (83,7 %), цинка (9,3 %), олова (7 %), желтого цвета

· Штеррометалл - сплав латуни.

· Томпак - сплав меди (90 %) и цинка (10 %), может быть и другое соотношение.

· Оротон - торговое название похожего на томпак сплава.

· Хризокалък или золотая бронза- сплав меди (95- 98 %), цинка (2-5 %). Может быть другого сплава.

· Башбронза - бронза с содержанием 6 % олова, годится для позолоты.

· Алюминиевая бронза - сплав меди и алюминия (9: 1). Английское название ауфин, аурал, ауфор; - французское название позолоченного на огне серебра.

· Гамильтонметалл (хризорин) - сплав меди (66,7 %), цинка (33, 3 %). Хорошо подходит для золочения.

· Мангеймское золото - сплав меди (83,6 %), цинка (9,4 %), олова. Изделия золотят.

· Мозаичное золото - сплав меди (66 %), цинка (34 %). Имеет оттенок самородного золота.

· Поликсен - название природной платины с другими металлами.

· Платинин - название сплава платины (67 %) и серебра (33 %).

· Плакарт - сплав внешне похож на платину, состоит из палладия (78 %), золота (15 %) и серебра (7 %).

· Белъгика - сплав, имитирующий платину, состоит из железа (74,5 %), хрома (16,6%) и никеля (8,9 %).

· Дюраметалл - сплав меди, цинка и алюминия.

· Платинор - сплав, состоящий из меди (57 %), платины (18 %), серебра (10 %), никеля (9 %) и цинка (6 %). Отличается красивым золотистым цветом.

· Платиновая бронза - сплав никеля и олова с небольшим добавлением платины, иногда добавляют серебро.

· Штеллит- сплав хрома и кобальта, похож на платину.

В результате проникновения химических веществ и под воздействием то ка образуются соединения, которые при попадании на внешнюю поверхность ювелирного изделия и взаимодействии с воздухом тоже начинают окисляться. В итоге на поверхности образуются пятна, которые невозможно удалить навсегда: через некоторое время они будут снова проявляться.

Для предотвращения появления и своевременного удаления таких пятен рекомендуется производить глубокую очистку изделия не реже одного раза в год (это должен делать специалист), чистить украшения не менее одного раза в месяц специальными средствами, регулярно протирать изделия специальными салфетками, изготовленными из микрофибры.

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

РЕФЕРАТ

Благородные Металлы

1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА

2. СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА

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.

Пробирные иглы изготовляют из золота и меди (или серебра и меди), взятых в различных отношениях, заданных заранее. На отполированной поверхности пробирного камня (черного кремнистого сланца) наносят черту сперва испытуемым изделием, затем пробирной иглой, наиболее близкой к нему по цвету, а потом иглами соседних составов. Сравнивая окраску всех этих черт, можно определить приблизительно содержание благородного металла в испытуемом предмете. Пробирные иглы применялись уже в Древней Индии. В Западной Европе появились около XIV в.

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 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.

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 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:

С глубокой древности и до средних веков человечество считало, что существует только семь металлов, каждый из которых является проводником одной из известных тогда планет. Среди них были и обладающие необыкновенными свойствами. Они продолжали блестеть на воздухе и после долгого нахождения в воде, не поддавались воздействию едких щелочей, кислот и высоких температур. За подобную совокупность постоянства и стойкости, присущую совершенству, они получили название благородные металлы.

Надо ли говорить о том, что и ценность таких металлов была очень высока, и чем большим количеством такого металл владел человек, тем богаче и могущественнее он был. Поэтому ввиду такой своей высокой стоимости они получили второе название – драгоценные металлы.

Из семи металлов древности только два, золото и серебро, считались благородными. Уже намного позднее, только в 18 веке была открыта и добавилась к ним платина и её спутники. Так какими же качествами обладают металлы, входящие в эту элитную группу?

Что такое драгметаллы?

Драгоценными металлами называют наиболее химически стойкие, устойчивые к коррозии и не окисляющиеся на воздухе, металлы, что является их отличительной особенностью от остальных известных металлов. Запасы подобных металлов в природе невелики, они встречаются в различных рудах или в виде самородков, кроме того процесс их добычи и извлечения достаточно трудоёмок.Благодаря этим уникальным качествам, а также красивому блеску и внешнему виду изделий из этих металлов, они и заслужили своё название.

К драгоценным металлам, встречающимся в природе, относятся золото, серебро и металлы платиновой группы: платина, осмий, иридий, рутений, палладий и родий.

Существуют драгоценные металлы, так называемые изотопы, полученные искусственным способом в специальных лабораториях. Самым дорогим таким металлом является калифорний-252, а самым востребованным осмий-187. Некоторые учёные также относят к группе благородных металлов редко встречающийся в природе и радиоактивный технеций.

Природные благородные металлы и их особенности

Родий

Большинство людей до сих пор считают золото самым драгоценным и редким металлом. Но на самом деле это не так, есть более дорогие и ценные металлы. На первом месте находится Родий. Благородный металл серебристого цвета, с голубоватым оттенком, был открыт в 1803 году в Англии. Стоимость родия примерно 230 $ за 1 грамм, поэтому он применяется только там, где невозможно подобрать для него аналогов. Такая высокая стоимость обусловлена тем, что родий является наиболее редким элементом, у которого нет собственных минералов.

Этот металл помимо высокой стоимости, отличается крайне высокой устойчивостью к воздействиям, которые оказывают агрессивные среды и к высоким температурам. При этом всём отличительной особенностью родия является его чрезвычайная хрупкость.

Платина

Второе место по ценности занимает платина, которая была известна ещё в Древней Греции, Египте и Южной Америке. Как новый химический элемент она была представлена в 1952 году шведским учёным-химиком Шеффером.

Платина является редким драгоценным металлом, встречающимся в природе только в естественных сплавах с другими металлами. Процесс её получения является крайне трудоёмким и затратным. К особенностям платины относится её повышенная химическая стойкость, на неё не действует ни одна отдельно взятая кислота. Кроме того, при самом сильном накаливании она не окисляется на воздухе и не изменяет своего естественного серебристо-белого цвета.

Золото

Главным драгоценным металлом по всему миру считается, конечно же, золото. Его причисляют к семи металлам древности, известным ещё с эпохи каменного века. В природе золото встречается в виде самородной формы с небольшими количествами примесей и в форме естественного сплава с серебром.
Золото отличается тем, что имеет исключительную теплопроводность и очень низкое сопротивление. Исключительной особенностью является его ковкость и тягучесть, кроме того это очень тяжёлый металл. При всем этом золото уступает большинству из благородных металлов по прочности и химической стойкости.

Осмий

Осмий является самым тяжёлым драгоценным металлом, открыт в 1804 году в Англии. Этот серебристо-серый металл в чистом виде не встречается в природе. Его редкость является основной причиной достаточно высокой стоимости, поэтому и его использование крайне ограничено.

Несмотря на то, что это самый тяжёлый металл, он чрезвычайно хрупок. Кроме того, он обладает исключительной твёрдостью и тугоплавкостью, это одни из его главных достоинств.

Иридий

К тяжёлым металлам относится и открытый в 1804 году иридий. В природе этот серебристо-белый драгоценный металл исключительно редко встречается, и считается одним из наименее распространённых элементов.

Иридий является очень прочным, но хрупким металлом. Кроме того, он отличается повышенной твёрдостью, из-за которой плохо поддаётся механической обработке.

Рутений

Среди благородных металлов есть металл, названый в честь России, это рутений. Открытый в 1844 году рутений является самым редко встречающимся элементом из платиновой группы.

К его наиболее ценным свойствам относят тугоплавкость, а также химическую стойкость. Этот драгоценный металл отличается и твёрдостью, сочетаемой с крайней хрупкостью. Кроме того, рутений способен выступать как катализатор в некоторых реакциях.

Палладий

Самым лёгким драгоценным металлом является палладий. В 1803 году его открыл англичанин Волланстон, привезя из Америки. В природе палладий встречается в составе медно-никелевых руд, поэтому более доступен и дешев по сравнению с другими платиновыми металлами.

К особенностям можно отнести его гибкость, пластичность и стойкость к коррозии. Основная же уникальная способность палладия это возможность растворения водорода и исключительная легкоплавкость.

Серебро

Ну и наконец, серебро, с древнейших времён известный драгоценный металл, встречающийся в природе в самородном виде. Кроме серебряных руд, в составе которых более 50% этого металла, имеются также и комплексные руды, содержание серебра в которых более низкое, но именно из них и происходит основная добыча.

Серебро является мягким и пластичным металлом, который наиболее активно вступает в химические реакции по сравнению с остальными драгоценными металлами. Кроме того серебро исключительно теплопроводный и электропроводный металл.

Области применения драгметаллов

Сферы, в которых нашли своё применение драгоценные металлы, чрезвычайно обширны. И если в древности основными из них были чеканка монет и ювелирное дело, в которых нашли своё место золото и серебро, то сейчас область применения существующих благородных металлов достаточно широка. Это связано с тем, что они обладают исключительно полезными качествами, которых нет у остальных металлов и материалов.

Это и автомобилестроение, в котором используются родий, платина и палладий для производства автомобильных катализаторов и фильтров нейтрализаторов. И микроэлектроника, ядерные испытания в атомной промышленности, ювелирное производство и даже стоматология в которых находится благодаря своим свойствам место золоту.

Драгоценные металлы находят своё применение в химическом и нефтехимическом производстве, например осмий и иридий. А также в биомедицине и аэрокосмическом приборостроении и даже при производстве такого боевого оружия как лазеры.

Чеканка монет, фотография, электроника, лабораторная посуда, зеркальные покрытия и радиопромышленность вот далеко не полный список, в котором применяются такие благородные металлы как серебро и рутений. А такой редкий элемент как осмий является незаменимым в фармакологической промышленности, без него невозможно производство кортизона.

Кроме того, драгоценные металлы нашли широкое применение в стекольной промышленности. Они используются в изготовлении жидкокристаллических дисплеев, стекловолокна и оптических стёкол.

Металл как инвестиция

Кроме традиционных способов инвестиций в виде покупки драгоценных металлов в слитках и монетах, российские банки открывают обезличенные металлические счёта (ОМС). Физический металл хорош при долгосрочном вложении, можно получить ощутимую прибыль при достаточной выдержке актива. Второй способ имеет такой недостаток как отсутствие страхования вклада, что привносит немалый риск.

Перечень драгоценных металлов

Известны следующие драгоценные металлы:

Золото.
Серебро.
Платина.
Родий.
Осмий.
Иридий.
Рутений.
Палладий.

Некоторые ученые выделяют еще один элемент, который можно отнести к благородным металлам – технеций. Однако ввиду своей радиоактивности его не включают в общую классификацию.

Каждый из материалов в природе встречается либо в виде самородков, либо в составе руды или сплавов. Месторождений благородных металлов по всей Земле не так уж много, поэтому разработка их проводится под жестким контролем тех государственных предприятий, на чьей территории они находятся.

Характеристики драгоценных металлов

Рассмотрим основные характеристики драгоценных металлов:

Золото, или аурум (Au) – 79 элемент таблицы Менделеева, металл, обладающий естественным блеском и желтым цветом. Имеет плотность 19,32 г/см 3 , плавится при температуре 1064 о С. Золото отличается высокой пластичностью, легко обрабатывается и формуется, кроме того, оно не подвержено коррозии. Растворить его можно только в смеси азотной и хлорной кислот в соотношении 1:3.
Серебро, аргентум (Ag) стоит в периодической таблице химических элементов на 47 месте, имеет характерный белый цвет с блеском. Плотность серебра составляет 10,5 г/см 3 , а расплавить его можно при 961,9 о С. Среди достоинств серебра выделяют его тягучесть и пластичность, легкость в обработке и ковке, а также тепло- и электропроводность и отражающую способность (достигает 95%). Несмотря на устойчивость к влаге, серебро может вступать в реакцию с кислыми и щелочными средами, вследствие чего начинает покрываться черной патиной.
Платина (Pt) в таблице Менделеева занимает 78 позицию. Металл белого цвета, блестит. Платина отличается более высокой плотностью (21,45 г/см 3 ) и температурой плавления (1772 о С). Кроме того, металл не растворим ни в каких жидкостях, кроме царской водки (смесь хлорной и азотной кислот). Платина отличается пластичностью, хорошо тянется, хотя и является тугоплавким материалом. Помимо этого, она не окисляется и не подвержена воздействию химических реактивов. В чистом виде этот металл не встречается, его можно выделить только из сплавов с благородными и недрагоценными цветными металлами.

Благородные металлы из разряда платиновых

Еще пять видов драгоценных металлов происходят из разряда платиновых:

Палладий (Pd) – 46-й элемент периодической системы, имеет серебристо-белую окраску. Температура плавления составляет 1552 о С, а его плотность равна 12,02 г/м 3 . Это металл с наименьшей массой среди прочих из разряда платиновых. При этом он чрезвычайно устойчив к воздействию агрессивной среды и химических реактивов. Среди прочих достоинств палладия можно отметить пластичность, легкость в обработке и полировке, способность сохранять блеск.
Родий (Rh) – белый с голубым отливом металл, расположенный на 45 позиции таблицы Менделеева. Среди химических характеристик отмечают его высокую плотность – 12,42 г/м 3 , а также температуру плавления – 1960 о С. Это один из тугоплавких металлов, вместе с достаточной твердостью он и хрупкий. Родий отличается высокой отражающей способностью, а также устойчивостью к воздействию воды, кислорода, не подвержен воздействию любых кислот. Растворяют родий только щелочные смеси цианидов.
Рутений (Ru) – элемент периодической системы, имеющий 44 порядковый номер. Этот металл белого цвета с серебристым отливом по внешнему виду очень напоминает платину. Однако отличают его большая твердость с одновременной ломкостью, а также весьма затрудненная плавкость. Расплавляется рутений при 2950 о С, а его плотность составляет 12,37 г/м 3 . Отличительной особенностью является его устойчивость к химическому воздействию. Это наиболее редкий из металлов платиновой группы.
Иридий (Ir) – расположенный на 77 месте в таблице химических элементов драгоценный металл, окрашенный в белый цвет с серым оттенком. Основные качества иридия – это высокая тугоплавкость, ломкость и вместе с тем повышенная твердость. Плотность составляет 22,42 г/м 3 , а температура плавления – 2450 о С. В этом причина трудностей в его обработке, поскольку работать с ним можно только под большим давлением и при высокой температуре. Кроме того, этот металл не взаимодействует ни с какими химическими соединениями, будь то щелочи, кислоты или их смеси.
Осмий (Os) – элемент из группы платиновых металлов, занимающий 76 место в периодической таблице. Этот материал наиболее тяжелый в обработке, чрезвычайно хрупкий, вместе с тем он очень твердый и крайне тугоплавкий. Плотность осмия составляет 22,48г/м 3 , а его температура плавления максимально высокая среди платиновых металлов – 3047 о С. Особенностью является его резкий запах, а также абсолютная стойкость к любым щелочным или кислотным средам.

Сферы применения драгоценных металлов

Каждый из благородных металлов имеет свою сферу применения. Драгоценные металлы используются:

При производстве ювелирных изделий.
Для чеканки монет различного достоинства, а также памятных и юбилейных денежных знаков.
В качестве твердой валюты для инвестирования и открытия депозита в банковских учреждениях.
В машиностроении для выпуска различных деталей.
В отрасли радио- и электротехники, микроэлектроники, а также в сфере высоких технологий.
В химической промышленности, а также медицине.
В космической отрасли.

Инвестирование в благородные металлы

Выгодно ли твердую валюту вложить в банк? Драгоценные металлы – наиболее устойчивая валюта, которая при удачном инвестировании способна приумножить прибыль владельца, а также защитить его от рыночных колебаний. По всему миру в банках практикуют открытие обезличенных металлических счетов, которые могут содержаться в качестве депозитов, либо участвовать в биржевых операциях. В банковских операциях участвуют: золото, платина, палладий и серебро.

Изделия из драгоценных металлов

В большом количестве благородные металлы используются в изготовлении ювелирных изделий. Причем металлы могут применяться как в чистом виде, так и в составе сплавов, при этом они усиливают и компенсируют качества друг друга. Какой драгоценный металл наиболее популярный в ювелирном деле? В основном используют три металла, которые известны еще с глубокой древности: золото, серебро и платина.

Какое значение имеет содержание драгоценных металлов в ювелирных изделиях? От этого зависит их проба.

Монеты из драгоценных металлов

Для изготовления денежных знаков, то есть монет, ценные металлы используют уже много веков, поскольку это наиболее стабильная валюта. В настоящее время выпускают юбилейные, коллекционные денежные знаки, а также используют монеты из драгоценных металлов в качестве средства инвестирования.

Драгоценный металл и его содержание

Ценность тех или иных деталей, находящихся в электротехнике или автомобилях, напрямую зависит от содержания в них благородных металлов. Информацию об этом можно найти на сайтах производителя деталей, а также в специальной справочной литературе.

Удивительные свойства драгоценных металлов люди узнали давно. Сначала привлекали самородки — блестящие камешки, сохраняющие сияние и красоту долгое время. Потом поняли, что из драгоценных металлов можно делать украшения, они будут десятилетиями сохранять свою красоту.

Какие есть драгметаллы

Перечень драгметаллов не займет много места — их восемь. Заодно вспомним химию, и обозначения драгоценных металлов:

металлы платиновой группы:

Это все виды драгоценных металлов.

Ювелирными из этих металлов являются золото, серебро, платина и (с недавних пор) родий. Из родия не делают полноценные оправы для украшений. Слишком дорогой металл, чересчур сложен в обработке. Тончайшим слоем родия покрывают поверхность ювелирных сплавов.

Чем ценятся

Характеристики драгоценных металлов удивляют:

Золото очень пластично (1 грамм металла можно вытянуть в проволоку длиной в 3 км).
У серебра самая высокая отражающая способность (до 95%).
У платины прекрасные тягучесть и ковкость — как не использовать в ювелирном деле.
У родия отличная отражающая способность и твердость.

Драгоценные металлы редко встречаются, у них маленькие годовые объемы производства, они имеют уникальные химические свойства. Все это позволяет по праву называть эти металлы драгоценными.

Все драгметаллы достаточно дороги, но… Цена их ничтожна в сравнении с вовсе не благородным калифорнием. Он самый дорогой металл в мире.

Добыча руды

Серебро и золото людям известны с давних времен. Причина — драгоценные металлы встречаются в виде самородков, а проще — кусочков чистого металла.

Добыча этих металлов велась еще 4-5 тысяч лет назад, причем занимались добычей в Азии, Америке, Европе, Африке.

За золотым руном

Шкуру прибивали к дощатому лотку и топили в речке или ручье, размывавшие россыпное месторождение. Песок застревал в шерстинках, далее шкуру сушили, сжигали и получали слитки золота.

Не проверено: желающие до сих пор могут попробовать намыть золото таким способом, как утверждает один (как минимум) туристический ресурс.

От руды до слитка

Легких месторождений нет.

Пройдем путь от золотосодержащей породы до колечка на женском пальце.

Первичная добыча руды происходит в уже разведанных месторождениях. Разведчики-геологи проводят в экспедициях время, исследуют обнажения (выходы пород на поверхность), описывают собранные образцы, наблюдают — нет ли минералов-спутников благородных металлов. Для серебра это кераргирит (серебряная роговая обманка), аргентит, прустит.

Проблема уральской добычи золота — вода. Грунтовые воды просачиваются через стены, капают с потолка, пол часто залит водой.

Африканские и индийские золотые шахты мучаются от жары — там выше 40°С.

Золото — на поверхность

В местах, определенных геологами, бурят шурфы, в них опускают взрывчатку и подрывают породу. Потом специальной техникой руду доставляют наверх, везут на обогатительную фабрику.

Вытягиваем золото из руды

Глянете на золотоносную руду, и пройдете мимо. Она некрасива, не сверкают (обычно) золотинками. Займемся производством золота.

Содержание драгоценных металлов в руде диктует способ переработки.

Цианирование.
Кучное выщелачивание.
Амальгамация.
Гидрометаллургия.

Получили драгоценный металл, не слишком чистый. Идем дальше.

Аффинаж

Чтоб удалить из золота оставшиеся примеси, его подвергают насыщению серой или хлором. Суть процесса в том, чтобы золото сделать жидким, потом его процедить, отделить примеси и перевести в твердое состояние.

Отливка

Куда теперь золото — в изложницы — формы из чугуна, в них заливают золото. Застывает металл быстро, вот оно сверкает в изложнице-колыбельке. Золотые слитки такой формы вы видели по ТВ.

Качество, пробы, клейма

Банковские слитки должны иметь вес 12 кг, но бывает, вес разнится от 11 до 13 кг.

Как клеймят драгметаллы

Существуют несколько способов клеймения:

Механическое. Обычным молотком или на станках.
Электро-искровой. Клеймо выжигается специальной установкой.
Лазерное. Производят с помощью лазерной установки и клейм-масок.

Где находится золото страны

Часть золотого запаса России лежит в хранилище Центробанка. Говорят, что хранилище оберегается несколькими степенями защиты, и системы безопасности самые современные. Кто хочет — проверяйте. Мы точно туда не полезем.

Часть российского золота лежит в США, в знаменитом Форт-Ноксе.

Виды проб для ювелирных изделий

В России три вида маркировки ювелирных изделий:

золотниковая;
метрическая;
каратная.

Золотник — 4,26 грамма. Мера золотниковая дореволюционная, составляла число золотников в фунте сплава.

В метрической системе число клейма указывает на количество чистого золота на 1000 грамм веса. То есть, если на колечке стоит проба 583, значит золота в ней 583 грамма, а остальное — лигатурный сплав.

Где найти клеймо

Настоящее клеймо вы найдете:

у кольца — на внутренней стороне ободка;
у сережек, цепочек, брошей — на замочке;
у подвесок — на внутренней стороне ушка.

Не только украшения

Золото и серебро — основные металлы для украшений. Платина тоже, но это для элиты. А остальные драгметаллы, неужели их необычные свойства не используются — спросит любознательный.

Еще как используются. Вот список областей применения драгметаллов:

Можно назвать много сфер использования драгоценных металлов. Не считайте их бездельниками-аристократами, не способными ни на что серьезное.

Мусор или сырье

Все изделия, что содержат драгоценные металлы, в конце концов благополучно прекращают службу. Не выбрасывать же золото и серебро на помойку. Вот и приходится во вторичном сырье добывать драгметаллы. Это экологично и достаточно выгодно.

Конечно, рециклинг золота, серебра, платиноидов — драгоценных металлов, должен подчиняться правилу экономической целесообразности. Это когда доход от продажи выше расходов на переработку.

Большая часть сырья поступает от банальной скупки золотого лома и от предприятий, где такого добра много. Это фирмы и компании, где много техники, содержащей драгоценные металлы. Когда технику списывают, ее отправляют на перерабатывающие предприятия.

Видео по теме: самые дорогие металлы в мире.

Мне 42 года и я специалист в области минералогии. Здесь на сайте я делюсь информацией про камни и их свойства — задавайте вопросы и пишите комментарии!

Читайте также: