Βασικές ιδιότητες του χρυσού
Λόγω των χημικών και φυσικών ιδιοτήτων του, ο χρυσός ανήκει σε μια μικρή ομάδα από τα πιο πολύτιμα και σπάνια μέταλλα που υπάρχουν στη φύση. Η ανθρωπότητα εκτιμά αυτό το πολύτιμο μέταλλο για την ομορφιά και την ικανότητά του να διατηρεί τη λαμπερή και λαμπερή εμφάνισή του σε κοσμήματα και νομίσματα που κατασκευάζονται από αυτό. Χρησιμοποιείται επίσης σε ορισμένες βιομηχανίες. Για πολλούς αιώνες, τα είδη χρυσού ήταν είδος πολυτελείας και δεν έχασαν ποτέ την αξία τους, τονίζοντας το υψηλό επίπεδο φερεγγυότητας του ιδιοκτήτη τους ή της χώρας που κατέχει αποθέματα χρυσού και συναλλάγματος. Μπορείτε συχνά να ακούσετε ότι είναι ο χρυσός που είναι το διεθνές σύστημα πληρωμών, το οποίο έχει βάρος και σημασία στην επικράτεια οποιουδήποτε παγκόσμιου κράτους.
Φυσικές ιδιότητες
Στην εμφάνιση, αυτό το ορυκτό μοιάζει με μικρά κομμάτια μετάλλου με ακανόνιστο στρογγυλεμένο σχήμα άχυρο-κίτρινου χρώματος. Βασικές φυσικές ιδιότητες του χρυσού:
- Η τήξη του μετάλλου συμβαίνει σε θερμοκρασία ίση με 1063 ° C.
- η πυκνότητα της ουσίας είναι 19,33 g / cu. εκ;
- Οι δείκτες σκληρότητας, που καθορίζονται από την κλίμακα Mohs, μπορούν να είναι από 2,5 έως 3.
- είναι δυνατό να φέρετε το μέταλλο στο υψηλότερο σημείο βρασμού στους t = 2948 ° C.
- το επίπεδο ειδικής θερμικής αγωγιμότητας στους t = 0 ° C είναι ίσο με 311,5 W / mK.
- η αντοχή του μετάλλου μετά την ανόπτηση είναι από 100 έως 140 MPa.
Σύμφωνα με τη δομή του κρυσταλλικού πλέγματος του, ο χρυσός είναι μια μάλλον μαλακή ουσία και στο μέταλλο προστίθενται διάφορες ακαθαρσίες, που ονομάζονται απολινώσεις, για να προσδώσουν σκληρότητα.
Μετά την προσθήκη άλλων συστατικών με τη μορφή απολίνωσης, η συνολική θερμοκρασία τήξης του κράματος χρυσού μειώνεται, ενώ οι φυσικές και μηχανικές ιδιότητες του ίδιου του μετάλλου αλλάζουν.
Αυτό το πολύτιμο φυσικό ορυκτό έχει άλλες μοναδικές φυσικές ιδιότητες.
- Υψηλό επίπεδο πλαστικότητας. Από 1 γραμμάριο χρυσού, αν θέλετε, μπορείτε να τραβήξετε ένα σύρμα μήκους έως 2-2,6 μέτρα ή να ξεδιπλώσετε το μέταλλο με τη μορφή ενός επίπεδου φύλλου φύλλου πάχους 1 μικρού. Λόγω της φυσικής απαλότητας του χρυσού, παρατηρήθηκε ότι, μέσα σε 1 χρόνο, τα νομίσματα σε κυκλοφορία θα μπορούσαν να χάσουν έως και 0,1% του αρχικού τους βάρους κατά τη χύτευση.
Η ολκιμότητα του χρυσού επιτρέπει τη χρήση του στα σύγχρονα ηλεκτρονικά.
- Υψηλή ανακλαστικότητα. Το τελειωμένο πολύτιμο κράμα έχει την ικανότητα να γυαλίζεται εύκολα σε ένα λαμπερό φινίρισμα καθρέφτη. Για επιχρύσωση χρησιμοποιούνται λεπτά φύλλα έλασης. Αυτό χρησιμοποιείται ακόμη και στην αστροναυτική - τα λεπτότερα στρώματα χρυσού εφαρμόζονται στα κράνη των αστροναυτών και στις επιφάνειες του εξοπλισμού του διαστήματος για την προστασία τους από τις βλαβερές συνέπειες της υπέρυθρης ακτινοβολίας, η οποία εκδηλώνεται στο διάστημα.
- Δυνατότητα ψεκασμού. Το πολύτιμο ορυκτό τείνει να αποσυντίθεται σε μικροσκοπικά κλάσματα ίσα σε μέγεθος με το μήκος των κυμάτων φωτός. Αυτή η ικανότητα επιτρέπει σε αυτό το υλικό να ψεκάζεται. Για παράδειγμα, είναι γνωστό ότι σε υδάτινα σώματα και ποτάμια υπάρχει μια διασπορά χρυσού, η οποία δεν μπορεί να φανεί οπτικά, αλλά μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας ειδικά όργανα. Η επιφάνεια, καλυμμένη με το λεπτότερο στρώμα χρυσού, είναι ικανή να αφήσει τις ακτίνες του ήλιου χωρίς να θερμαίνεται.
Αυτή η ικανότητα χρησιμοποιείται για τον σκοπό του χρωματισμού γυαλιού στα νότια γεωγραφικά πλάτη, όπου υπάρχει ανάγκη προστασίας των χώρων από υπερθέρμανση.
- Καλή ελατότητα. Ο χρυσός έχει απαλότητα και την ικανότητα να παίρνει το επιθυμητό σχήμα, που είναι μια από τις πιο πολύτιμες ιδιότητές του. Για παράδειγμα, από 1 γραμμάριο χρυσού, μπορείτε να φτιάξετε ένα φύλλο λεπτού φύλλου, το εμβαδόν του οποίου θα είναι τουλάχιστον 1 τετραγωνικό μέτρο. μ. Αυτό το ακίνητο χρησιμοποιείται για την κατασκευή επιχρύσωσης με τη μορφή του ωραιότερου φύλλου χρυσού, το οποίο καλύπτει τρούλους και εικόνες εκκλησιών, χρησιμοποιείται για τη διακόσμηση εσωτερικών χώρων και χρησιμοποιείται για τη δημιουργία αντικειμένων τέχνης.
- Υψηλό επίπεδο ηλεκτρικής αγωγιμότητας. Με αντοχή στις οξειδωτικές διεργασίες, το πολύτιμο ορυκτό έχει καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα. Αυτή η ιδιότητα του μετάλλου καθιστά δυνατή τη χρήση του για την κατασκευή αντιστάσεων σε ηλεκτρονικά κυκλώματα πολλών σύγχρονων συσκευών: τηλέφωνα, τηλεοράσεις, υπολογιστές, συσκευές αναπαραγωγής πολυμέσων, στη ραδιοφωνική μηχανική και άλλες παρόμοιες συσκευές.
Είναι γνωστό ότι το πολύτιμο μέταλλο είναι εντελώς άοσμο, και επίσης αυτό το υλικό δεν έχει την ικανότητα να μαγνητίζεται. Επιπλέον, έχει αποδειχθεί επιστημονικά ότι ο χρυσός ως στοιχείο περιλαμβάνεται σε τουλάχιστον 15 ορυκτά που εξορύσσονται στο εσωτερικό της γης. Στα περισσότερα από τα εξορυχθέντα πετρώματα αυτού του αριθμού, ο χρυσός περιλαμβάνεται σε μια κονιοποιημένη σύνθεση που βρίσκεται σε ατομικό επίπεδο.
Τα κοιτάσματα αρσενιδίου και σουλφιδίου είναι συχνά πλούσια σε ψήγματα χρυσού.
Χημικά χαρακτηριστικά
Το μέταλλο που ονομάζεται χρυσός (aurum) έχει την ονομασία - Au, που κυριολεκτικά σημαίνει "ηλιόλουστο" ή "κίτρινο". Στο σύστημα του Mendeleev, το μέταλλο εκχωρείται στην ομάδα 1, του εκχωρείται 79 ατομικός σειριακός αριθμός. Το χημικό κρυσταλλικό πλέγμα του Au έχει κυβική δομή.
Το μέταλλο έχει ειδικές χημικές ιδιότητες.
- Σχετική αδράνεια. Ο χρυσός δεν αλλάζει τις ιδιότητές του όταν έρχεται σε επαφή με θείο και οξυγόνο, δεν αλληλεπιδρά με άζωτο, άνθρακα, υδρογόνο και φώσφορο. Ο χρυσός δεν αντιδρά σε πολλά αλκάλια και οξέα.
- Το σθένος αυτού του χημικού στοιχείου εκδηλώνεται ως + I ή + III.
- Σε t = 20 ° C, το μέταλλο εισέρχεται σε χημική αντίδραση με υδατικά διαλύματα χλωρίου και βρωμίου. Και τα υδατικά-αλκοολικά διαλύματα ιωδίου, που αντιδρούν με τον χρυσό 585, αφήνουν περιοχές με σκούρες κηλίδες πάνω του, κάτι που δεν συμβαίνει εάν ρίξει ιώδιο σε χρυσό 750.
- Το χρωματικό φάσμα ενός μετάλλου εξαρτάται από το μέγεθος των σωματιδίων από το οποίο αποτελείται. Τα μικρότερα σωματίδια χρυσού μπορεί να έχουν μια πρασινωπή γκρι απόχρωση. Σύμφωνα με δεδομένα γεωλογικών ερευνών, υπάρχει μόνο ένα για κάθε 20 ορυχεία, όπου ο χρυσός εξορύσσεται με τη μορφή κίτρινων ψήγματα.
Ο ακριβής χημικός τύπος ενός κράματος χρυσού εξαρτάται από τα πρόσθετα συστατικά που περιλαμβάνονται στη σύνθεσή του με τη μορφή απολίνωσης.
Χαρακτηριστικά των ιδιοτήτων των κραμάτων
Εάν λιώσετε ένα φυσικό ψήγμα χρυσού, τότε σε υγρή κατάσταση θα μοιάζει με μια ουσία που έχει μια απαλή πρασινωπό-γκρι απόχρωση και αυτή η απόχρωση είναι επίσης εγγενής στους ατμούς που αναδύονται από το καυτό λιωμένο μέταλλο. Αρκεί να θερμανθεί η ουσία σε θερμοκρασία που υπερβαίνει τους 1064 ° C, δηλαδή, να αυξήσει τον δείκτη τήξης του μετάλλου κατά τουλάχιστον 1 ° C, καθώς ο ατμός του κράματος χρυσού θα αρχίσει να εξατμίζεται στην ατμόσφαιρα. Και όσο υψηλότερο είναι το σημείο τήξης μιας ουσίας, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η πτητικότητά της. Εάν τα συστατικά του υδραργύρου, του αρσενικού, καθώς και του αντιμονίου ή του τελλουρίου προστεθούν στο κράμα, η εξάτμιση από την επιφάνεια του κράματος χρυσού θα αυξηθεί ακόμη περισσότερο, καθώς αυτά τα συστατικά θα σχηματίσουν τις λεγόμενες πτητικές ενώσεις.
Οι κοσμηματοπώλες που εργάζονται με διάφορα κράματα χρυσού το έχουν παρατηρήσει Οι ακαθαρσίες απολίνωσης επηρεάζουν τις χημικές, φυσικές και εξωτερικές ιδιότητες του υλικού που λαμβάνεται με την τήξη του χρυσού.
Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα πώς αλλάζουν οι ιδιότητες ενός πολύτιμου ορυκτού όταν συνδυάζεται με διαφορετικές ουσίες.
Με ασήμι
Σε συνδυασμό με το ασήμι, το ευγενές κίτρινο μέταλλο χαμηλώνει το σημείο τήξης του και αλλάζει επίσης το φυσικό αρχικό πρασινωπό κίτρινο χρώμα του σε ατσάλινες ασημί αποχρώσεις. Αυτός ο συνδυασμός έχει τις θετικές και τις αρνητικές του πλευρές. Παρά τις εξωτερικές οπτικές αλλαγές, η αντοχή του τελικού επαναλιωμένου υλικού αυξάνεται μόνο όταν συνδυάζεται με ασήμι. Αλλά κατά τη διάρκεια της πρακτικής έρευνας διαπιστώθηκε ότι σε ένα πολύτιμο κράμα με τέτοια σύνθεση, τόσο σημαντικές ιδιότητες όπως η ελασιμότητα και η ολκιμότητα μειώνονται κάπως. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει καθόλου ότι δεν χρησιμοποιούνται κράματα Au και Ag - αντίθετα, πρόκειται για έναν αρκετά συνηθισμένο συνδυασμό που χρησιμοποιούν συχνά οι κοσμηματοπώλες στη δουλειά τους.
Με χαλκό
Αλλαγές στις φυσικές ιδιότητες του τελικού πολύτιμου κράματος θα συμβούν εάν προστεθεί χαλκός ως κύριο κράμα σε αυτό. Αυτό το μέταλλο αυξάνει σημαντικά την αντοχή του κράματος χρυσού, ενώ διατηρεί την ολκιμότητα του υλικού που προκύπτει και την καλή ολκιμότητα του με έναν τέτοιο συνδυασμό μετάλλων.
Εάν στη σύνθεση του πολύτιμου κράματος χρυσού υπάρχει χαλκός από 14,5% ή περισσότερο, τότε τα τελικά προϊόντα θα έχουν έντονη κοκκινωπή απόχρωση - αυτός ο χρυσός συνήθως ονομάζεται "καθαρός χρυσός". Αλλά σε αυτή την περίπτωση δεν ήταν χωρίς μειονεκτήματα - χρησιμοποιώντας μια χάλκινη σύνδεση, το προκύπτον υλικό χάνει τις αντιδιαβρωτικές του ιδιότητες, γεγονός που οφείλεται στην αυξημένη ικανότητα του χαλκού να σχηματίζει οξειδωτικές αντιδράσεις με το οξυγόνο. Σε επαφή με ένα υγρό περιβάλλον και ακόμη και μόνο με τον αέρα, με την πάροδο του χρόνου, ένα προϊόν από τέτοιο κράμα σίγουρα θα σκουρύνει, ενώ θα χάσει τα αρχικά φωτεινά του χρώματα και λάμψη.
Αφού λοιπόν ο χαλκός έχει χαμηλό κόστος το κράμα από αυτό δεν θα είναι πολύ ακριβό στην τιμή, το οποίο αντανακλάται στο κόστος του τελικού προϊόντος - είναι το φθηνότερο. Κατά την εποχή της Σοβιετικής Ένωσης, παρήχθησαν 583 δείγματα για τον πληθυσμό και μόνο το 1995 εισήχθη στην παραγωγή το δείγμα 585, το οποίο περιείχε 0,2% λιγότερο χαλκό από το προηγούμενο ανάλογο, αλλά ταυτόχρονα η περιεκτικότητα σε χρυσό αυξήθηκε κατά ίδιο 0,2% που οδήγησε αμέσως σε άνοδο της τιμής των ειδών χρυσού.
Επί του παρόντος, 583 κράματα χρυσού έχουν εγκαταλειφθεί και χρησιμοποιούνται μόνο 585.
Με νικέλιο
Αυτό το φυσικό μέταλλο χρησιμοποιείται από κοσμηματοπώλες για να καθαρίσει το κράμα χρυσού από τη φυσική κοκκινίλα, και αυτή η απολίνωση χρησιμοποιείται ιδιαίτερα συχνά στην κατασκευή ιδιαίτερα πολύτιμου λευκού χρυσού.
Όταν συνδυάζεται σε ένα πολύτιμο κράμα Au και Ni, η αντοχή του τελικού πολύτιμου υλικού αυξάνεται σημαντικά. Τα προϊόντα που κατασκευάζονται από ένα τέτοιο ευγενές κράμα έχουν χρώμα χάλυβα με λεπτή χλωμή άχυρο απόχρωση. Για να εξαλειφθεί πλήρως αυτή η ασθενώς εκδηλωμένη κιτρινάδα, η επιφάνεια του τελειωμένου κοσμήματος καλύπτεται με ένα λεπτό στρώμα άλλου μετάλλου - ροδίου. Το κάνουν αυτό όχι μόνο για την ομορφιά, αλλά και για να μειώσουν την αλλεργιογένεση των πολύτιμων προϊόντων.
Γεγονός είναι ότι Το μέταλλο νικελίου είναι γνωστό ότι έχει την ικανότητα να προκαλεί αλλεργικές αντιδράσεις στο δέρμα... Σε 8 στα 10 άτομα, αυτές οι εκδηλώσεις σίγουρα θα γίνουν αισθητές όταν φορούν κοσμήματα. Ως εκ τούτου, οι καρφίτσες, τα μανικετόκουμπα, τα μενταγιόν, τα μπρελόκ κατασκευάζονται συνήθως από κράματα όπου το νικέλιο χρησιμοποιήθηκε ως σύνδεσμος, με μια λέξη, κάτι που έχει μικρή επαφή με το ανθρώπινο δέρμα κατά την παρατεταμένη επαφή. Με τον καιρό, η λεπτή επίστρωση ροδίου στα κοσμήματα φθείρεται και περίπου μία φορά κάθε 6 ή 7 χρόνια θα πρέπει να ανανεώνεται σε ένα εργαστήριο κοσμημάτων. Μετά την εκτέλεση τέτοιων εργασιών αποκατάστασης, τα κοσμήματα θα φαίνονται και πάλι σαν καινούργια, που λάμπουν με ατσάλινα γαλαζωπό-ασημί υπερχειλίσματα.
Με παλλάδιο
Ένα χημικό στοιχείο που ονομάζεται παλλάδιο, σύμφωνα με τους χημικούς, είναι ένα υποπροϊόν από την επεξεργασία πολύτιμων μετάλλων. Αυτό το στοιχείο προέκυψε με συνδυασμό πλατίνας, κυανιούχου υδραργύρου και aqua regia (σύνθεσή του: 3 μέρη νιτρικού + 1 μέρος υδροχλωρικού οξέος). Ετσι, Η ανακάλυψη αυτού του μετάλλου έγινε όταν είχαν ήδη ανακαλυφθεί Pd, Au, Pt και Ag. Σε ένα περιβάλλον κανονικής θερμοκρασίας, το φθόριο δεν επηρεάζει το παλλάδιο, το υδροχλωρικό οξύ και ακόμη και τα aqua regia δεν επηρεάζουν. Αυτό το μέταλλο δεν είναι απολύτως επιρρεπές σε οξείδωση όταν έρχεται σε επαφή με το οξυγόνο, έχει πολύ ισχυρή δομή και δεν εμφανίζει γρατσουνιές, ρωγμές ή τσιπς, και επιπλέον, είναι καλά επιρρεπές σε οποιαδήποτε μηχανική επεξεργασία και συγκόλληση.
Προσθέτοντας το μεταλλικό παλλάδιο ως συστατικό σύνδεσης στο κράμα χρυσού, είναι δυνατό να ληφθεί λευκός χρυσός. Λόγω του ασυνήθιστου χαρακτήρα τους και της αυξημένης αντοχής τους, τα είδη χρυσού με παλλάδιο είναι ανώτερα σε ποιότητα και κόστος από άλλα κράματα χρυσού που περιέχουν πιο απλά συστατικά.
Το παλλάδιο εκτιμάται όχι μόνο στην παραγωγή κοσμημάτων, αλλά βρίσκει επίσης εφαρμογές που κυμαίνονται από την ιατρική μέχρι την κατασκευή αεροσκαφών. Σε δημοπρασίες της διεθνούς αγοράς, η τιμή των τιμών του παλλαδίου μερικές φορές υπερβαίνει ακόμη και την αξία του χρυσού και τα κοσμήματα που κατασκευάζονται από αυτό φαίνονται ιδιαίτερα κομψά και ευγενή. Έχουν μεγάλη ζήτηση από τους γνώστες των λευκών πολύτιμων κραμάτων.
Με πλατίνα
Σήμερα, η φυσική πλατίνα είναι το πιο ακριβό από όλα τα πολύτιμα μέταλλα που γνωρίζει η ανθρωπότητα. Όσον αφορά τις φυσικοχημικές της ιδιότητες, η πλατίνα έχει διπλάσια πυκνότητα και αντοχή από το πολύτιμο αντίστοιχό της, τον χρυσό. Εκτός, η πλατίνα έχει την υψηλότερη αντίσταση στη διάβρωση μετάλλων - όταν έρχεται σε επαφή με το οξυγόνο, δεν συμβαίνει οξείδωση. Η πλατίνα στις ιδιότητές της μοιάζει περισσότερο με το μεταλλικό παλλάδιο, η διαφορά μεταξύ τους έγκειται κυρίως στο κόστος - η πλατίνα είναι πιο ακριβή από το παλλάδιο.
Κατά τη δημιουργία ενός ευγενούς κράματος, η πλατίνα προστίθεται σε καθαρό χρυσό και στη συνέχεια, μετά την τήξη, λαμβάνεται ένα προϊόν αστραφτερού ασημί-λευκού χρώματος, στο οποίο δεν υπάρχουν απολύτως κίτρινες ακαθαρσίες. Ως μέρος ενός κράματος χρυσού, η πλατίνα αυξάνει σημαντικά την αξία της, γεγονός που επηρεάζει επίσης τα τελειωμένα κοσμήματα.Ωστόσο, αυτό το κράμα απολαμβάνει σταθερά υψηλή δημοτικότητα και έχει πολύ καλή φήμη μεταξύ εκείνων που εκτιμούν τα πιο καθαρά λευκά κράματα που δημιουργούνται από πολύτιμα μέταλλα.
Μπορείτε να μάθετε γιατί ο χρυσός έχει μεγάλη αξία παρακάτω.