Какие металлы входят в состав золота

Обновлено: 04.10.2024

Здравствуйте! Золото — химический элемент, унесший много жизней. При строительстве Исаакиевского собора в Петербурге купола золотились с помощью золотой амальгамы. Архитектор Огюст Монферран принял меры, чтобы защитить рабочих от паров ртути, но понимал, что они обречены. Зато купола не придется золотить больше никогда.

Так и случилось: все 60 человек погибли от отравления, а собор с тех пор ни разу не золотили.

Нахождение в природе

Золото везде. Кубический километр морской воды содержит 5 кг вожделенного элемента, а если уколоть палец и выдавить каплю крови, в ней будет 0,00025 мг золота. 10 мг содержится в человеческом скелете: если задаться целью выплавить кольцо из людей, понадобится всего 300 человек. Но это золото находится в окружающей среде в настолько рассеянной форме, что извлекать его оттуда невыгодно, а часто и невозможно.

Месторождения, подходящие для добычи золота, подразделяются на коренные — первичные (постмагматические) и вторичные (россыпные).

Первичные месторождения

Химическим элементом Au богата магма — расплав внутри земного шара. Золото есть в верхних слоях мантии и частично в земной коре (впрочем, в ней содержится почти вся периодическая таблица). Магма выходит на поверхность планеты, остывает и превращается в твердую породу. Места, где она содержит столько драгоценного элемента, чтобы окупилась промышленная разработка, и есть коренные месторождения.

Природное золото находят в виде самородков — цельных зерен химически чистого вещества. Часто оно соединено с другими элементами (магма содержит почти все):

серебром;
медью;
металлами платиновой группы;
висмутом и другими.

Вторичные месторождения

Вторичные месторождения — итог разрушения первичных, так называемого выветривания, которое бывает:

физическим (причина — ветер, вода, температурные колебания);
химическим (химические реакции);
биологическим (бактерии и другие организмы).

Россыпь чистого золота выглядит как песок и порой относится водами на много километров от коренного месторождения.

История открытия элемента

В чистом виде золото попало в руки человека в VI веке до нашей эры. Массовые разработки африканских месторождений начались раньше — около 2000 года до н. э., но методик избавления от примесей не было, и золотые изделия того времени имеют низкую пробу.

Во времена поздней античности (начало нашей эры) по миру начала распространяться алхимия с ее стремлением превращать недрагоценные химические элементы в благородные. Она не добилась успеха, но современная цивилизация благодаря ей владеет многими чудесами — например, техникой добычи химическичистого золота из руды.

Латинское название золота — Aurum (читается как аурум) — «желтый». Оно принято как интернациональное. Символ солнца у алхимиков выглядел как круг с точкой внутри, а в современной химии оно обозначается сокращением Au.

Как получают

Основные способы получения золота в промышленных масштабах дополняют друг друга — например, шлих можно очистить от плотных примесей путем амальгамации.

Промывка

Промывка (шлихование) — древний метод добычи золотого песка (шлиха) из вторичных месторождений. Песок отмывается благодаря плотности: менее плотные минералы вымываются водой, а шлих оседает.

Масштабная добыча золота автоматизирована: вместо людей работают промывочные устройства и экскаваторы. Однако принцип их действия за последние 2000 лет почти не изменился.

Шлих — не чистое золото. Существуют элементы плотнее — они оседают с песком на дне промывочной емкости. Для финальной очистки используются другие, в частности химические, способы.

Амальгамация

Этот метод тоже известен с древности, но описан в XVI веке. Он возможен благодаря свойству ртути образовывать сплавы (амальгамы) с другими металлами без дополнительного термического или химического воздействия. После избавления от фрагментов пустой породы химические элементы механически разделяются.

Амальгамация применяется не везде: в ряде стран (с 1988 года — в России) запрещено использовать ртуть из-за смертельной опасности этого элемента для человека.

Цианирование

Способ извлечения драгоценного элемента из руды цианированием основывается на способности золота растворяться в синильной кислоте (цианистом водороде, HCN) и ее солях. Руда обрабатывается слабым (0,03–0,3 %) раствором цианида. Благородный металл реагирует раньше других химических элементов, а после химической реакции осаждается из раствора.

Физические и химические свойства

Золото инертно: в чистом виде не образует оксидов, не подвержено коррозии. Еще у него:

высокая плотность — 19,32 г/см³;
среднеплавкость (температура плавления в диапазоне 600–1600 °С — 1064,43 °С);
низкая твёрдость — 2,5 пунктов по шкале Мооса;
высокая ковкость (благодаря ей создается позолота);
высокая пластичность, тягучесть.

Место золота в периодической таблице Менделеева

Элемент располагается в XI группе (подгруппа меди), VI периоде периодической таблицы химических элементов.

Атомный номер (зарядовое число) золота — 79. Это количество протонов в ядре атома, равное количеству электронов, вращающихся вокруг ядра. Атомная масса — суммарная масса протонов и нейтронов (ядра атома) — у золота равна 196,9665 а.е.м. (атомных единиц массы). Природное золото существует в виде химически устойчивого изотопа 197 Au. Все остальные нестабильны и возможны только в условиях ядерного реактора.

Формула

Своей химической формулы золото не имеет, поскольку существует в виде одноатомных молекул. Электронная конфигурация атома Au записывается как [Xe] 4f14 5d10 6s1 и обозначает точное распределение электронов по орбиталям.

Взаимодействие с кислотами

В силу своей инертности (не абсолютной, но значительной) золото не растворяется в кислотах. Это позволяет использовать их для аффинажа (химической очистки элемента от примесей): сплав обрабатывается кислотой, например азотной, и так избавляется от лигатуры.

Но есть исключения. Чистое золото растворяют кислоты:

селеновая;
синильная и ее соли (цианиды);
азотная в смеси с соляной (царская водка).

Степени окисления и связь с галогенами

В естественных условиях Au не окисляется под воздействием кислорода — это одно из свойств, делающих элемент драгоценным. При нагревании золото взаимодействует с галогенами (элементами XVII группы): йодом, фтором, бромом и хлором, образуя соответственно йодид, фторид, бромид и хлорид.

Стандартные степени окисления — 1 и 3. В лабораторных условиях выведен фторид со степенью окисления +5.

Меры чистоты золота

Государства контролируют оборот драгметалла. Век назад почти в каждой стране работала своя система пробирования, но сейчас большинство приведено к общему знаменателю.

Британская каратная система

В каратной системе (США, Канада, Швейцария) за 100 % принято число 24. Клеймо «18 K» говорит о том, что украшение состоит на 75 % из драгоценного металла, а на 25 % из чего-то ещё — например меди и палладия.

Метрическая система

В России, СНГ, Германии число на клейме — это количество промилле (тысячных долей) золота в сплаве. 500 ‰ — проба 500, 375 ‰ —375. Не существует только пробы 1000 — вместо нее 999,9. Она содержит микроскопическое количество примесей и условно считается чистой.

Золотниковая система

Золотниковая система проб действовала в Российской империи, РСФСР и СССР в 1798–1927 годах. Она основана на русском фунте, равном 96 золотникам, аналогична каратной математически, но делит целое не на 24, а на 96 долей.

Таблица соответствия проб

Посмотрим на три системы в сравнении. Существует также лотовая проба — она по сути повторяет каратную, но берет за сто процентов 16 единиц (лот). Лотовая проба использовалась для пробирования серебра в Европе до введения метрической системы и не имеет отношения к золоту.

Метрическая система проб	999	958	916	900	750	585	500	375
Каратная система проб	24	23	22	21,6	18	14	12	9
Золотниковая система проб	96	92	88	86,4	72	56	48	36

Сплавы с другими металлами

В промышленности применяются сплавы золота с медью, серебром, платиной, палладием, никелем и другими металлами. Лигатура меняет свойства сплава. Платина и палладий придают ему белый цвет, цинк и кадмий понижают температуру плавления (но цинк делает сплав хрупким, а кадмий — нет), медь окрашивает в красный и делает тверже.

Применение

Без золота нельзя представить себе:

ювелирное дело;
информационные технологии;
нефтехимическое производство;
производство измерительных приборов;
элетронику и микроэлектронику;
фармакологию;
ядерные исследования.

До сих пор золото не утратило и первоначального предназначения — оно используется для сбережения и приумножения средств.

Как отличить подделку

Чтобы навариться, выдав изделия из неблагородных сплавов за ценные, мошенники прибегают к уловкам: обжигают серебро на огне, соединяют медь с цинком и оловом. Обращайте внимание на:

Клеймо — оно должно соответствовать стандарту.
Цену — если она неправдоподобно низка, это тревожный знак.
Страну-производитель — проверьте украшение лишний раз, если это Турция, Китай или ОАЭ.

Встречаются советы попробовать вещь на зуб при продавце или испытать химически, капнув на нее йодом. Это действенные для определения подлинности высоких проб способы, но они не всегда приемлемы в обществе. Если продавец вызывает у вас сомнения настолько, что вы готовы кусать его товар, стоит отказаться от покупки.

Заключение

Не кладите золото в ртуть и не проливайте на него синильную кислоту — так оно прослужит дольше. А еще подписывайтесь на мои статьи и делитесь ими с друзьями!

Какие металлы используются в желтом, белом и черном золоте?

Золото используется человечеством уже много веков. Этот металл широко применяется в ювелирном искусстве: из золота создают самые разные украшения. Однако, в чистом виде этот металл никогда не используется по ряду причин.

Какие металлы добавляют в золото?
Золото и его сплавы
Пробы золота
Почему в ювелирном деле золото не используют в чистом виде?
Желтое золото
Белое золото
Черное золото
Другие цвета
Методы получения цветного золота

Золото является весьма мягким металлом, крайне легко поддающимся разного рода деформациям и коррозии. Чем меньше примесей в золоте, тем более оно подвержено царапинам и повреждениям.

Для создания ювелирных украшений в золото добавляются другие металлы, имеющие название «лигатура», и этому есть несколько объяснений:

Разбавление золота дает возможность моделировать цвет и оттенок будущего украшения.
Изменяется вес изделия: оно становится более легким. Золото в чистом виде — очень тяжелый металл. Оно имеет плотность, равную 19 621 кг/м3.
Уменьшается расход, ведь чистое золото обладает очень высокой стоимостью.
При помощи добавления легирующих металлов улучшаются механические свойства золота, поскольку оно само по себе довольно мягкое. Этот пункт, пожалуй, и есть основная причина разбавления золота в обязательном порядке.

Какие металлы добавляют в золото?

В ювелирной практике золото разбавляется следующими металлами: никель, медь, серебро, палладий, платина, кадмий и цинк. Возможно добавление и иных соединений. В зависимости от компонентов лигатуры меняется оттенок будущего изделия, а также его вес. Кроме того, данные факторы влияют непосредственно на цену готового украшения.

Золото и его сплавы

Сплавы золота по цветовой гамме классифицируются на белые, красные, желтые, зеленые, розовые и другие. Важно знать, что сплавы одно и того же оттенка могут быть различных проб.

Характеристики, которые должен иметь сплав, определяются участием того или иного компонента в его составе:

Чтобы получить белое золото, в сплав добавляется платина, палладий и никель. Такие составы обладают высокой температурой плавления и почти не поддаются коррозии.
Медь и серебро дают возможность создать сплав от светло-желтых до красных оттенков, а также достичь зеленоватых и красноватых тонов. Такие изделия обладают средней температурой плавления, сохраняя пластичность металла и высокие показатели ковкости.
Чтобы получить сплав с низкой температурой плавления, золото разбавляется цинком и кадмием. Такие сплавы часто используют, как припои.

Итак, в золото могут добавляться следующие компоненты:

Медь. Получить ярко-красный сплав можно, добившись содержания меди в виде 14,6%. Она придает составу твердость, сохраняя тягучие свойства. Но медь делает металл более подверженным коррозии.
Серебро. Белый сплав получается при содержании в нем 65% аргентума. При соотношении серебра в 30% цвет будет бело-желтым. При добавлении малого количества серебра, состав будет зеленоватого оттенка.
Платина. Используется для достижения белого цвета сплава. Белый оттенок получается уже при 8,4%-ном содержании в составе платины. Также этот металл увеличивает показатели упругости.
Палладий. Применяется также для получения белого оттенка, но в таком случае требуется добавить в сплав не менее 10% вещества. Металл резко повышает температуру плавления, оставляя без изменения пластичность.
Никель. Главным образом влияет на литейные характеристики сплава, увеличивая его текучесть. Цвет состава изменяется на бледно-желтый. Никель – весьма аллергенный металл, способный вызвать раздражения кожи при длительном ношении украшения.
Цинк. Используется для придания легкого зеленоватого оттенка, заметно снижая температуру плавления. Наличие цинка в изделии делает его более хрупким.

Пробы золота

Существует несколько наработанных систем определения пробы металла. Самые известные из них — это метрическая и каратная.

В России длительное время применяется метрическая система определения проб, так как она очень удобна и понятна. Эта система отображает, какое количество чистого золота содержится в одном килограмме сплава. Например, если в 1000 грамм содержится 585 грамм золота и 415 грамм примесей (лигатуры), изделие будет иметь 585 пробу.

Каждая проба имеет свои особенности и сложно сказать, какая из них лучше. Для хранения драгметалла в слитках используют 999 пробу, т. е. золото хранится практически в чистом виде. Тогда как самой распространенной пробой для создания украшений является 585.

Что касается каратной системы оценки, она имеет наибольшую популярность в странах Европы и США. В этом случае в качестве основы выступают 24 части сплава, а проба показывает, сколько полных частей приходится на золото.

Так, если на изделии указана проба 18К, это значит, что оно состоит на три четверти из золота и на четверть из лигатуры. Говоря языком метрической системы, это изделие 750 пробы. Украшения изготавливаются из следующих сплавов: 9 карат, 10, 14, 18 и 24.

958 проба

Состав этой пробы включает в себя 95,8% чистого золота. Она максимально приближена к характеристикам червонного золота.

Проба соответствует 23 каратам в каратной системе оценки. 958 проба крайне редко используется ювелирами для создания украшений. Это связано с непомерно высокой стоимостью изделий и их предрасположенностью к разного рода повреждениям.

В состав такого сплава, согласно ГОСТу 30649-99, помимо благородного металла, могут входить следующие компоненты:

Серебро – 1,7-2,3%
Медь – 1,2-2,4%
Железо – до 0,08%
Свинец – до 0,003%
Сурьма – до 0,003%

Сплав имеет ярко-желтый цвет с характерным блеском. Его используют только для создания некоторых частей изделий, не подверженных непрерывному физическому воздействию.

958 проба не реализуется в виде слитков и продается лишь в качестве лома или украшений. Стоимость сплава изменчива и зависит от разных факторов, таких как место производства, сложность работы, место приобретения изделия и др.

Сплав 958 пробы не нашел широкого применения несмотря на тот факт, что он утвержден ГОСТом.

750 проба

Эта проба является весьма популярной среди ювелиров и соответствует 18 каратам. В ней содержится 75% золота, что является наиболее оптимальным соотношением. С колько грамм в 1 карате золота,можно узнать здесь.

Довольно высокий процент золота привлекает покупателей, а мастерам легко работать с таким составом, поскольку лигатуры в нем также достаточно (25%). Золото 750 пробы легко полируется и обрабатывается.

Цвет изделия из золота такой пробы варьируется в зависимости от того, что составляет остальные 25%.

Наиболее распространенный вариант — изделия белого цвета, для которых применяется палладий и серебро в соотношении 20% к 5%. Уникальность таких изделий заключается во внешней схожести с натуральной платиной, однако, их стоимость на 40% дешевле платиновых украшений.

585 проба

Эту пробу смело можно считать наиболее популярной в изготовлении ювелирных украшений. Из нее делают кольца, запонки, цепочки, браслеты, пуговицы, фамильные ценности и др. Изделия 585 пробы не тускнеют с течением времени и являются очень прочными.

Что добавляют в золото 585 пробы? Оттенки золота этой пробы бывают самыми разными: белый, красный, розовый, зеленый и др. Это зависит от состава примесей. В сплаве золота 585 пробы классически присутствует медь и серебро.

585 проба имеет интересное происхождение. Она появилась после распада Советского Союза в качестве замены золота 583 пробы, которая не пользовалась особой популярностью. Находясь в изоляции от стран Европы, СССР сам устанавливал стандарты и пробы. Увеличив содержание золота на 0,2%, изобретатели получили знаменитую 585 пробу, соответствующую всем требованиям как потребителей, так и мастеров-ювелиров.

500 и 375 проба

500 пробу сегодня крайне сложно встретить на ювелирных прилавках по причине целого ряда недостатков такого сплава.

Несмотря на то что он разрешен для изготовления ювелирных украшений, им практически никто не пользуется. Связано это с очень низкими литейными свойствами данной пробы. Она нашла свое применение в качестве стандарта для проверки украшений.

Золото 375 пробы также редко встречается в ювелирных магазинах. Изделия из такого сплава быстро теряют привлекательность и блеск, из-за чего спрос на них крайне невелик. 375 пробу применяют в изготовлении браслетов, портсигар, часов, а также таким сплавом инкрустируют предметы обихода и элементы интерьера.

Почему в ювелирном деле золото не используют в чистом виде?

Золото в чистом виде — чересчур мягкий металл. Чрезмерная мягкость не позволяет ему удерживать камни и сохранять форму. Поэтому при создании ювелирных украшений золото разбавляется разными сплавами, что делает его более прочным и долговечным.

Кроме того, разбавление золота другими металлами значительно снижает его стоимость, делая изделия более доступными для широкого круга покупателей.

Желтое золото

Большинство ювелиров предпочитают работать именно с желтым золотом, являющимся уникальным материалом. Оно довольно прочное, но в то же время его легко обрабатывать.

Желтое золото позволяет изображать самые изящные и тонкие узоры. С ним прекрасно сочетается жемчуг, драгоценные и полудрагоценные камни.

Что добавляют в желтое золото? Как правило, применяется серебро и медь. Приемлемая стоимость этих лигатур делает желтое золото достаточно доступным в ценовой категории.

Желтое золото примечательно тем, что оно подходит под любой оттенок кожи. Кроме того, оно имеет одинаковую ценность во всех странах и континентах. Цена такого золота может варьироваться в довольно широких пределах и зависит от множества факторов, описанных выше.

Чистится желтое золото довольно легко: при помощи перекиси водорода, соли и моющих средств.

Белое золото

В состав белого золота обычно входит платина, серебро, палладий и никель. По цене белое золото всегда будет дороже желтого, что связано с себестоимостью лигатуры. Особо осторожно стоит относиться к изделиям с примесью никеля, так как этот металл у многих людей вызывает аллергию и кожные реакции.

Идеальным вариантом является белое золото с добавлением палладия и платины, однако, найти такой сплав бывает нелегко, и цены на такие изделия крайне высоки. Нередко подобные украшения выпускаются в единственном экземпляре или ограниченными партиями.

Украшения из белого золота в обязательном порядке покрываются родиевым напылением. В противном случае оно будет иметь сероватый оттенок. Кроме того, такое покрытие защищает золото от микроскопических повреждений.

Недостаток белого золота заключается в том, что покрытие со временем стирается, изделие тускнеет. В этом случае необходимо отнести его к ювелиру для обновления напыления. Белое золото очень нежное и деликатное: ему может причинить вред даже хлор, содержащийся в проточной воде.

Черное золото

Черное золото встречается крайне редко и стоимость его высока по сравнению с другими видами золота. Получают его несколькими способами: добавлением в состав различных сплавов, либо напылением на золотое изделие порошка из черного металла. Большинство рецептов изготовления такого золота хранится под секретом.

Черное золото выглядит весьма эффектно, богато и элегантно. Украшения из него подходят как мужчинам, так и женщинам. В сравнении с желтым золотом, черное является более хрупким, но, без сомнения, более ценным и дорогим.

Другие цвета

Современные технологии позволяют создавать сплавы золота практически любого оттенка, но далеко не любой из них обладает достаточными характеристиками, чтобы выйти на широкий рынок. Так, есть несколько технологий изобретения фиолетового золота. Но такие изделия не всегда практичны.

В Уральске ученые физического института металлов придумали способ, с помощью которого можно создавать зеленое, пурпурное, голубое, фиолетовое и черное золото.

Кроме того, учеными обнаружен тот факт, что при сопоставлении некоторых условий, поверхность золота способна приобретать разные оттенки. Экспериментируя с желтым золотом, удалось достичь глубокого синего оттенка сплава.

Методы получения цветного золота

Существует несколько способов получения цветного золота:

Нанесение особого напыления на поверхность готового изделия. Осуществляется благодаря термической и химической реакции сплавов металлов со средой.
Оксидирование. Этот метод подразумевает создание декорации цветом искусственным путем. На поверхность украшения наносится оксидный слой.
Патинирование. В данном случае происходит химическая обработка сплава, в составе которого присутствует медь.
Окисление. Изделия из золота окисляются в воздухе в течение 30-60 минут под температурой 750-950 градусов Цельсия. Так, для получения черного золота применяется кобальт. . Применение на готовых изделиях родиевого напыления.
Гальваностегия. Данный метод подразумевает использование растворов с добавлением специальных красителей, формирующих особый слой на украшении и придающих им желаемый цвет.
Перекрашивание золота – самый молодой, недавно открытый способ получения цветного золота. На уровне атомов золото проходит фрезеровку ионным пучком. Подбирается структура и глубина, контролируются световые волны. Благодаря способности металлов поглощать и отражать волны, можно получить любой оттенок золота.

Так, золото ценилось испокон веков и по сей день считается благородным металлом. Большой выбор состава сплавов делает золотые изделия доступными для людей с разным уровнем достатка.

Золото

Золото — минерал, являющийся природным твёрдым раствором серебра (следы, до 43%) в золоте; обычны примеси (следы, до 0,9%) меди, железа, свинца, реже – висмута, ртути, платины, марганца и др. Известны разновидности с повышенным содержанием меди – до 20% (медистое золото, купроаурит), висмута – до 4% (висмутистое золото, висмутаурит), платиноидов (платинистое и иридистое золото; порпецит – Au, Pd, родит – Au, Rh), природные амальгамы (Au, Hg).

СТРУКТУРА

Кристаллическая структура золота

Кристаллизуется в кубической сингонии, в виде октаэдров, ромбододекаэдров, кубов и более сложных по форме кристаллов; нередко они искажены, сильно вытянуты, образуя “проволочки”, “волоски”, или уплощены параллельно грани октаэдра. Для самородного золота особенно низкопробного, характерно многообразие форм роста, оно обычно в виде скелетных кристаллов, дендритов, нитевидных и скрученно-нитевидных кристаллов. Широко распространены прожилковидные и неправильные комковидные, “крючковатые” выделения; на их поверхности нередко сохраняются отпечатки кристаллов других минералов, агрегаты которых включали скопления самородного золота. Травление выявляет кристаллически-зернистое строение золотых частиц.

СВОЙСТВА

Золотые слитки и самородки

Золото — очень тяжёлый металл: плотность чистого золота равна 19,32 г/см³ (шар из чистого золота диаметром 46,237 мм имеет массу 1 кг). Диамагнетик, то есть, магнитное поле в золоте ослабевает. Среди металлов по плотности занимает седьмое место после осмия, иридия, рения, платины, нептуния и плутония. Сопоставимую с золотом плотность имеет вольфрам (19,25). Высокая плотность золота облегчает его добычу, отчего даже простые технологические процессы — например, промывка на шлюзах, — могут обеспечить высокую степень извлечения золота из промываемой породы.
Золото — очень мягкий металл: твёрдость по шкале Мооса ~2,5, по Бринеллю 220—250 МПа (сравнима с твёрдостью ногтя).
Золото также высокопластично: оно может быть проковано в листки толщиной до ~0,1 мкм (100 нм) (сусальное золото); при такой толщине золото полупрозрачно и в отражённом свете имеет жёлтый цвет, в проходящем — окрашено в дополнительный к жёлтому синевато-зеленоватый. Золото может быть вытянуто в проволоку с линейной плотностью до 2 мг/м.
Температура плавления золота 1064,18 °C (1337,33 К), кипит при 2856 °C (3129 К). Плотность жидкого золота меньше, чем твёрдого, и составляет 17 г/см 3 при температуре плавления. Жидкое золото довольно летучее, и активно испаряется задолго до температуры кипения.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Содержание золота в земной коре очень низкое — 4,3·10 -10 % по массе (0,5-5 мг/т), но месторождения и участки, резко обогащённые металлом, весьма многочисленны. Золото содержится и в воде. Один литр и морской, и речной воды содержит менее 5·10 −9 граммов Au, что примерно соответствует 5 килограммам золота в 1 кубическом километре воды.
Золоторудные месторождения возникают преимущественно в районах развития гранитоидов, небольшое их количество ассоциирует с основными и ультраосновными породами.
Для получения золота используются его основные физические и химические свойства: присутствие в природе в самородном состоянии, способность реагировать лишь с немногими веществами (ртуть, цианиды). С развитием современных технологий более популярными становятся химические способы.
В 1947 году американские физики Ингрем, Гесс и Гайдн проводили эксперимент по измерению эффективного сечения поглощения нейтронов ядрами ртути. В качестве побочного эффекта эксперимента было получено около 35 мкг золота. Таким образом, была осуществлена многовековая мечта алхимиков — трансмутация ртути в золото. Однако экономического значения такое производство золота не имеет, так как обходится во много раз дороже добычи золота из самых бедных руд.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Изделия из золота

Самородное золото – главная форма нахождения золота в природе. Оно концентрируется в гидротермальных месторождениях образуя золотые руды, неравномерно распределяясь в трещиноватом жильном кварце и в сульфидах – пирите, арсенопирите, пирротине и др. В существенно сульфидных рудах самородное золото тонкодисперсное. При окислении руд на земной поверхности мелкое самородное золото частично растворяется и переотлагается; в ряде случаев оно обогащает верхние части рудных тел. Процессы их разрушения приводят к освобождению частиц самородного золота и их накоплению в россыпях; перемещаясь водными потоками вместе с другим кластическим материалом, частицы окатываются, округляются, деформируются, частично перекристаллизовываются; в результате электрохимической коррозии на них образуется тонкая оболочка высокопробного золота, что приводит к общему повышению пробы самородного золота в россыпях.

По своей химической стойкости и механической прочности золото уступает большинству платиноидов, но незаменимо как материал для электрических контактов. Поэтому в микроэлектронике золотые проводники и гальванические покрытия золотом контактных поверхностей, разъёмов, печатных плат используются очень широко.
Золото используется в качестве мишени в ядерных исследованиях, в качестве покрытия зеркал, работающих в дальнем инфракрасном диапазоне, в качестве специальной оболочки в нейтронной бомбе. Тонкий слой золота (20 нм) на внутренней поверхности оконных и витражных стекол существенно уменьшает нежелательные тепловые потери зимой, а летом предохраняет внутренние помещения зданий и транспортных средств от нагревания инфракрасными лучами.
Золотые припои очень хорошо смачивают различные металлические поверхности и применяются при пайке металлов. Тонкие прокладки, изготовленные из мягких сплавов золота, используются в технике сверхвысокого вакуума.
Традиционным и самым крупным потребителем золота является ювелирная промышленность. Ювелирные изделия изготавливают не из чистого золота, а из его сплавов с другими металлами, значительно превосходящими золото по механической прочности и стойкости. В настоящее время для этого служат сплавы Au-Ag-Cu, которые могут содержать добавки цинка, никеля, кобальта, палладия. Стойкость к коррозии таких сплавов определяются, в основном, содержанием в них золота, а цветовые оттенки и механические свойства — соотношением серебра и меди.
Значительные количества золота потребляет стоматология: коронки и зубные протезы изготовляют из сплавов золота с серебром, медью, никелем, платиной, цинком. Такие сплавы сочетают коррозионную стойкость с высокими механическими свойствами.
Соединения золота входят в состав некоторых медицинских препаратов, используемых для лечения ряда заболеваний (туберкулёза, ревматоидных артритов и т. д.). Радиоактивный изотоп 198 Au (период полураспада 2,967 сут.) используется при лечении злокачественных опухолей в радиотерапии.

Какие сплавы золота существуют, что в них добавляют и как это влияет на характеристики и цвет

Приветствую вас на нашей странице. Сегодня речь пойдет о сплавах драгоценных металлов с простыми, их свойствах, цвете и качествах, важных для ювелирных украшений. Уже на заре человечества золото было повсеместно распространено. Его использовали как первую валюту, украшали доспехи воинов и делали ценные украшения. Работать с металлом было легко, дорогие украшения и монеты были мерилом богатства и влияния.

Сегодня ювелиры применяют сплавы золота с новыми добавками, и утонченные оттенки придают украшениям особую оригинальность.

Почему ювелиры не используют чистое сырье

Главная причина, почему золото не применяется в неразбавленном виде, – его мягкость. Чтобы золотые изделия не деформировались, повысилась их износостойкость, используют добавки. От лигатуры зависит оттенок ювелирного изделия, снижается его стоимость. Тяжелое золото 985 пробы с лигатурой становится легче.

Металлы, применяемые в сплавах с золотом

Различные сплавы могут отличаться оттенком, также как материалы одного оттенка могут различаться по входящей в него лигатуре и количеству драгоценного металла:

Серебро придает сплаву мягкость. С повышением лигатуры оттенок переходит от желтого с примесью зеленого(30%) до бледно-лимонного(60%).
Медь часто используется ювелирами. Оттенок меняется на красный – цвет украшений, знакомый всем. Из-за снижения стойкости к коррозии используется в сочетании с серебряной лигатурой.
С никелем увеличивается твердость, растет податливость ковке, появляются магнитные свойства. Цвет получается светло-желтым.
С палладием повышается температура плавления. Сильно меняется цвет: при малом содержании добавки (10 %) — цвет почти белый. Ювелирами редко используется из-за тугоплавкости сплава.
Платина делает выше температуру плавления. Материал чрезвычайно пластичен и меньше подвержен коррозии. Резко меняется цвет, даже при добавлении незначительного количества лигатуры (8 %) платина меняет цвет сплава до почти белого.
Рутений — металл платиновой группы. Название «ruthenia» в переводе с латыни означает «Россия». Его добавляют для повышения прочности. Изделия применяют для лечения онкологии. Сплав имеет черный оттенок.
Вместе с иридием повышается износостойкость, цвет не меняется.
Осмий придает сплаву тугоплавкость, материал становится тверже, повышается упругость. Цвет характерный для золотой руды.
Сплав алюминия 22% и 88% золота не отличить от чистого аурума. Сплав из золота и алюминия с добавлением меди имеет тот же цвет.
Кадмий делает вещество легкоплавким. С повышением содержания кадмия меняется цвет от желтого к серому. В ювелирной промышленности практически не используется: чрезвычайно хрупкий материал.
Цинк окрашивает сплав в зеленоватый оттенок, повышается хрупкость материала. Снижает температуру плавления.

С каждым годом появляются все новые сплавы, их результат используется в разных сферах жизни современного человека.

Как изготавливают золотые сплавы

При составлении золотосодержащих сплавов важная роль отводится увеличению прочности и снижению температуры плавления. Этот эффект достигается добавлением меди. Чтобы убрать медный оттенок и придать прочность, добавляется серебро.

После гомонизирующей обработки сплава при температуре 700 °С повторный нагрев и выдержка гарантирует упорядоченную структуру вещества.

Цвета золотых сплавов в зависимости от состава

Цвет зависит от соотношения взятых компонентов. Одинаковые на вид украшения могут иметь разную стоимость и свойства благодаря богатым изысканиям в этой области.

Желтое

Классический цвет – результат соединения с Cu и Ag. Улучшается износостойкость. Желтый цвет у ювелирных украшений – очень популярный уже несколько столетий. 750 и 585 — характерные значения содержания золота для этого цвета.

Черное

Очень эффектный цвет для современных украшений, получается несколькими путями:

окисление кобальтом;
во время выделки с добавлением углерода;
патирование;
покрытие родием или рутением.

Белое

Цвет получают добавлением самых разных лигатур. Это может быть и марганец, и никель, и палладий. Ювелирные изделия этого цвета очень красивые, белые с желтым подтоном. Впервые начали вырабатывать в первом десятилетии XX века взамен тугоплавкого сплава с платиной.

Красное

В результате соединения золота с медью получается розовый или красный сплав. Этот вид распространился по Европе в XX веке. Для России его появление датируется XVIII веком. Сегодня оно популярно как основа в обручальных кольцах.

Другие

Зеленовато-желтое – результат сплавления с серебряной лигатурой. Состоит из 73 % золота и 27 % серебра. Под названием «электрум» пришло к нам из Древней истории как природное соединение. Зеленоватый оттенок характерен для сплавов с добавлением кадмия. Украшения из подобного сплава считаются вредными для здоровья. Из-за токсичности лигатуры их не следует носить продолжительное время.

В сплаве с индием получается эффектный голубой цвет.

Долгое время ювелиры мира пытались получить фиолетовое золото. Эксперименты увенчались успехом в 2002 году. В составе 19 каратного (750 пробы) фиолетового золота содержатся добавки алюминия и палладия. Сложным представляется уход за такими изделиями. Материал очень хрупкий, используется в украшениях только отдельными элементами.

Сплавы, имитирующие золото

Лидирует малоценный состав из 90% меди и 10% алюминия – бронза. Прекрасно имитирует золото.

Позолоченное серебро придумали французы, оно у них называлось «вермей».

Гамельтонметалл применяется в производстве для покрытия деталей, состоит из 66,7 % меди и 37,3 % цинка.

Маркировка сплавов

Золотосодержащие сплавы имеют общую маркировку. Ее основу составляет обозначение буквами из кириллицы:

Зл – золото;
Пд – палладий;
Пл – платина;
Кд – кадмий;
Ср – серебро;
М – медь;
Н – никель;
Ц – цинк.

Рядом с буквами, обозначающими металл, идет число, обозначающее долю содержания материала. Для драгоценных металлов содержание указывается в долях от тысячи, для остальных – в сотых, то есть в процентах.

Системы для проб сплавов

Раньше в странах были разные системы оценки драгоценных металлов. С развитием прогресса их число сократилось. На сегодня известно, какие бывают системы — метрическая и каратная.

Метрическая

Больше других в мире распространенная и единственная действующая сегодня в России. Принцип системы заключается в указании количества золота на килограмм материала. По этой системе распространенными являются пробы – 375, 500, 750, 958 и 999.

Каратная

В Европе и США широко применяется каратная система. В ней 24 части (карата) соответствуют 100% содержанию благородного металла. Например, проба 10К означает, что из 24 частей сплава 10 составляет чистое золото.

Золотниковая

Использовалась система в царской России, была отменена в 1927 году. Базировалась на использовании единицы веса — фунта. Один фунт составляет 450 граммов, или 96 золотников. Драгоценным считался металл с пробой не ниже 36 золотников.

Лотовая

Система использовалась в Старой Европе. Еще в средние века серебро и золото измерялись в марках. Одна марка равнялась 16 лотам. Драгоценным считается сплав с пробой не ниже 6 лотов, что соответствует 375 пробе.

Таблица 1. Соответствия проб золота

Золотниковая	Метрическая	Лотовая	Каратная
36	375	6	9
48	500	7	10
56	585	9	14
72	750	12	18

Таблица 2. Названия сплава, состава и цветов 583 пробы

Из-за чего металл тускнеет

Причин у изменения вида нового колечка может быть несколько:

Новое изделие было покрыто полирующим составом. В этом случае кожа на пальце тоже потемнеет. Загрязнение легко удаляется.
К сожалению, иногда изменение цвета колечка может свидетельствовать о малом содержании драгоценного металла. О том, как легко можно выдать недорогие сплавы, за драгоценность, мы уже знаем.
Нательные украшения могут реагировать на различные изменения в организме. Такие пятна с хорошего украшения легко очищаются.
Золото разрушается и покрывается пятнами под воздействием ртути и йода. С первым веществом соприкасаемся в крайнем случае, а вот от добавки йода в воду общественного бассейна никто не застрахован. Отправляясь в бассейн, украшения лучше снимать, даже если они 375 пробы.

Медицинский сплав

Один из сплавов, похожих на золото, применяется при изготовлении медицинского инструмента, раньше из него делали зубные коронки. В его состав входят никель, хром и магний. Изделия носят люди с редкой формой аллергии на драгоценные металлы.

В отличие от настоящего золота, медицинское не реагирует на йод: так можно отличить изделие из медицинского золота от настоящего.

Также смотрите как получают белое золото, соединив его с палладием:

Золото — удивительный природный материал. И если я могу использовать в повседневной жизни только украшения из сплавов драгоценного металла, зачем ограничиваться одним цветом? Благодаря изобретениям многих поколений ювелиров есть возможность подобрать золотое колечко под цвет платья или заколки в волосах.

А что думаете вы, дорогой гость? Делитесь нашей страничкой с друзьями. У такого многоликого золота должно быть много поклонников.

Какие виды золота существуют: классификация по цвету, свойствам, пробам и предназначению

Наверняка у каждого имеется дома хотя бы одно золотое украшение. Этот металл любят и ценят многие, но мало кто знает, насколько разнообразным он бывает. Сможете ли вы назвать 10 и более расцветок золота? Знаете ли, какие виды золота добываются и что предшествовало их появлению? Я собрал для вас наиболее интересные факты о самом популярном драгоценном металле.

Виды и характеристики золотых сплавов

Золотой сплав состоит из чистого аурума и лигатуры. В состав последней входит палладий, медь, серебро, платина, никель, цинк и кадмий. В зависимости от их пропорций в конкретном сплаве золото различается по цвету, свойствам, сферам применения, ценности.

По способу добычи

Добытое из земных недр золото делится на две основные группы: эндогенное (его также называют коренным, первичным, рудным) и экзогенное (россыпное). Они отличаются способом образования и глубиной залегания.

Рудное

Коренное золото – результат магматических процессов, происходивших в земной коре тысячелетия назад. Во время извержений вулканов потоки магмы, представляющие собой расплав различных соединений, вырывались на поверхность. Образующие их элементы постепенно остывали, однако процесс этот был неравномерным.

Последними оставались легкоплавкие элементы, находящиеся в центре потока магмы. Они не застывали, а продолжали активно циркулировать, пока не пробивали трещины наружу, образуя жилы. В них происходил дальнейших распад элементов, пока не оставались лишь горячие растворы золотосодержащих солей. Постепенно они также застывали и затем рассыпались, оставляя кристаллы чистого золота.

Россыпное

Количество экзогенных приисков гораздо больше. Они имеются во всех золотоносных провинциях мира. По своему происхождению россыпное золото представляет собой разрушенные под влиянием внешней среды эндогенные месторождения.

При разрушении коренных жил кристаллы золота освобождаются от большей части накоплений посторонней руды. Под влиянием дождей и талого снега россыпи постепенно смещаются вниз по склону. Если на пути сползающего драгоценного металла попадается горный ручей, скорость перемещения возрастает, а само золото попадает в долины.

В воде драгметалл окончательно очищается от примесей и оседает на дне. Руды других металлов имеют меньший вес и под воздействием речного потока разрушаются или выветриваются. Золото же в воде смещается с минимальной скоростью, образуя россыпь.

По чистоте

До конца XIX – начала XX вв. все крупные страны имели собственные представления о пробе драгметаллов. В России до 1927 года использовалась золотниковая система. Она основывалась на привязке к русскому фунту (96 золотников). Согласно ей проба определялась весом золота в 96 единицах сплава. Если сторонних металлов в составе не было, он считался чистым.

Германия для определения чистоты золота пользовалась до 1888 года лотовой системой проб. Как и в России, старатели зависели от денежной единицы – марки, которая была в ходу у кельтского, германского и скандинавского населения. 1 марка содержала 16 лотов.

В наши дни проверка процентного содержания драгметалла в изделии унифицирована. На ее основе официально существует 2 системы проб: метрическая, популярная в России и странах СНГ, и каратная, применяемая в США и Европе.

Зависимость разных систем проб можно отследить по таблице, представленной ниже.

С одержание чистого золота	Метрическая проба золота	Британские караты	Золотниковая система	Лотовая система
99%	999	24 К	96	16
95,80%	958	23 К	92	–
87,50%	875	21 К	84	14
83,33%	833	20 К	81	–
79,17%	792	19 К	76	–
75,00%	750	18 К	72	12
62,50%	625	15 К	60	10
58,50%	585	14 К	56	–
50,00%	500	12 К	48	8
41,67%	417	10 К	40	–
37,50%	375	9 К	36	6
33,33%	333	8 К	32	–

По предназначению

Золото может иметь форму слитков и украшений, а использоваться может даже там, где меньше всего ожидаешь его увидеть.

Техническое

Показатели прочности и химической стойкости золота позволяет использовать его в качестве материала для электрических контактов, печатных плат, разъемов и прочих деталей. Оно заменяет металлы группы платиноидов, которые обладают лучшим характеристиками, но проигрывают в цене.

Для пайки металлов также используют золото. А более мягкие сплавы применяются в технике сверхвысокого вакуума.

Современные окна, автомобильные и витражные стекла покрываются тонким слоем золота. Наличие подобной пленки снижает теплопотери зимой и спасает от перегрева летом.

Медицинское

В области медицины золотые сплавы используются преимущественно в двух направлениях: фармакология и стоматология. В первом случае соединения аурума добавляют в лекарственные средства против артрита, туберкулеза, злокачественных опухолей и пр. Во втором на основе золота и других металлов (цинк, медь, серебро, платина, медь) изготавливаются зубные протезы и коронки.

Червонное

Червонным на Руси было принято называть золото с минимальным количеством лигатуры (не более 10%). Его использовали для изготовления монет – червонцев. Также чистый металл широко применялся для позолоты куполов православных храмов. Сегодня червонное золото входит в состав сплавов, а в чистом виде встречается лишь в виде банковских слитков и монет.

Инвестиционное

Часть чистого металла, полученного после извлечения на поверхность и обработки, используется в качестве золотого резерва той страны, в которой оно добыто. Это своеобразный гарант того, что экономика государства останется «на плаву» при резких колебаниях курсов валют.

Схожим принципом руководствуется и население. Те, кто предпочитает хранить сбережения в более надежном эквиваленте, приобретают в банках золотые монеты и слитки. Затем можно арендовать банковскую ячейку на определенный срок или оставить драгметалл в собственной частной коллекции.

Ювелирное

Пластичность и красота золотых сплавов была по достоинству оценена ювелирами с древних времен. Чистый металл практически не используется из-за своей хрупкости и невысокой износостойкости. Он нужен лишь для создания сплавов или золочения изделий из более дешевых материалов.

Цветные

Так как чистое золото в изготовлении ювелирных украшений практически не применяется, его используют в сочетании с другими металлами. Они не только улучшают его технические характеристики, но и влияют на цветовую гамму изделия.

Сплав желтого цвета в ювелирном деле считается одним из традиционных. В состав помимо золота входит серебро и медь, а их пропорции варьируют оттенок от рыжеватого до лимонного. Так как строгих рамок количества лигатуры для желтого золота нет, его проба может меняться от самой низкой (333) до наиболее высокой (958) для сплава.

Если в смеси из аурума, серебра и меди большая доля приходится на последний элемент, изделие приобретает красный цвет. Его оттенки были характерны для украшения, производимых в СССР, однако в современной России практически не встречается. Медный цвет хорошо смотрится в сочетании с другими металлами (популярностью пользуются кольца из красного и белого золота), а также с драгоценными камнями.

Белое золото на сегодняшний день догнало по популярности желтое. Его изготавливают с добавлением платины, серебра и палладия. Стоимость такого изделия получается на порядок выше классического желтого сплава.

Среди преимуществ «белых» украшений – высокая прочность и привлекательный цвет.

В ювелирном деле используют сплавы 585 и 750 пробы. Чтобы снизить стоимость украшения, белое золото часто используют в сочетании с более доступными металлами.

Зеленое

Зеленое золото встречается редко, хотя его рецепт – один из древнейших. Первые упоминания о нем относят к I–II тысячелетию до нашей эры. В России зеленые сплавы изготавливаются в двух вариациях:

58,5% золота и 41% серебра – 585 проба;
75,0% золота и 25% серебра – 750 проба.

Причина редкости зеленых украшений заключается в их хрупкости: при механических нагрузках металл разрушается.

Синее и голубое

Голубой оттенок украшений возникает при добавлении в состав индия. Сегодня подобные сплавы считаются мифом, так как все данные о них носят лишь теоретический характер.

Единственный человек, сумевший добиться результара, – Антониасси – оставил технологию производства в тайне от современников и потомков. Украшения голубого цвета, которые можно найти сегодня на прилавках ювелирных салонов, – это сплавы, покрытые лаком или подвергшиеся родированию.

Синий оттенок вполне реален и реализуется в необычных и притягивающих взгляд украшениях. Его получают благодаря добавлению в лигатуру хрома и железа. Однако, как и в случае с зеленым золотом, полученный сплав становится слишком хрупким и ломким, чтобы изготавливать из него повседневные украшения. Оптимальный вариант – использование синего золота в качестве вставок при другом металле.

Черное золото появилось сравнительно недавно. Получить его можно несколькими способами, в том числе и при помощи современных технологий (воздействие на готовое изделие лазером). Если говорить исключительно о сплавах, то для получения нужного оттенка в него добавляют хром и кобальт.

Серое

Украшения из серого золота в чистом виде встречаются крайне редко. Чуть чаще ювелиры выпускают изделия со вставками этого сплава. Редкий и необычный оттенок достигается путем добавления в состав стали. Для закрепления результата готовое украшение обрабатывают гальваническим способом, в процессе которого на изделие наносится тончайшая металлическая пленка.

Розовое

Розовое золото считается одной из разновидностей красного. Главное его отличие – наличие в сплаве не только меди, но и серебра.

Лимонное

Лимонное золото – это драгоценный сплав, в котором наряду с аурумом главенствует серебро.

Фиолетовое или аметистовое

Добавление в состав калия либо алюминия придает ему фиолетовый или лиловый оттенок. Украшения подобного цвета появились исключительно благодаря любознательности современных мастеров ювелирного дела. Они нашли записи о фиолетовом золоте, бывшем в ходу в Древнем Египте, а затем путем проб и экспериментов воплотили его рецепт в жизнь.

Коричневое или бурое

Бурое золото используется в ювелирном деле давно. Однако еще несколько десятилетий назад из него изготавливали исключительно наручные часы. Сегодня же украшения коричневого цвета встречаются во многих коллекциях ювелирных домов и маркируются 585 либо 750 пробой. Изготовление изделия нужного оттенка происходит в несколько этапов.

Сначала готовится сплав, а после формирования украшения наступает второй этап – его обрабатывают специальным химическим составом.

Какого цвета чистое золото

При обнаружении золотоносных жил старатели видят кристаллы тусклого желтого или зеленовато-серого оттенка. Лишь после тщательной и многократной очистки металл приобретает яркий чистый цвет. Увидеть его можно в виде банковским монет и слитков 999 пробы.

По происхождению

Происхождение золотых украшений определяет их цвет, качество, характеристики. Связано это с тем, что во всех странах существует личный подход и понимание того какими должны быть изделия из благородного металла. Обуславливаться это может традициями, экономическими параметрами и т.п.

Китайское

Китай, как и Япония, высоко чтит солнце и его воплощение. Золото для китайцев –хороший пример последнего. Именно поэтому в стране преобладают украшения не ниже 750 пробы, а белый и красный драгметалл почти не встречаются.

Так как сплавы содержат большой процент чистого золота, китайские изделия получаются пластичными и хрупкими. При сильном механическом воздействии они ломаются, гнутся, деформируются.

Сами китайцы этот недостаток существенным не считают, так как в повседневной жизни золотые украшения почти не носят. Большую часть времени те хранятся в специальных шкатулках, из которых извлекаются по большим праздникам.

Итальянское

Ювелирные дома Италии изготавливают украшения преимущественно розового, белого и желтого оттенков. Обуславливается это тем, что здесь принято в сплавы драгоценных металлов добавлять серебро, а другие элементы используются редко и в минимальных количествах. Еще одно отличие итальянских драгоценностей – причудливость форм и необычные сочетания.

Турецкое

На территории Турции золотые месторождения отсутствует, однако страна компенсирует бедность недр, закупая необходимое его количество в других государствах. При этом на турецких рынках стоимость золотых украшений зачастую на порядок ниже, чем в странах-импортерах.

Объяснение подобному феномену очень простое – в отличие от других стран Турция слабо контролирует ювелирную промышленность, а потому маркировка на изделиях далеко не всегда соответствует истине. В результате под видом кольца 750 пробы можно купить медную подделку, покрытую тонким слоем позолоты.

Арабское

Золотые украшения, которые привозят туристы из арабских стран, отличается ярким насыщенным оттенком. Связано это с тем, что там преобладают сплавы высоких проб (18 карат и выше).

Российское

Качество и содержание золотых сплавов в России регламентируется ГОСТом, а выпустить в продажу украшения без маркировки и шифра Госинспекции невозможно. Благодаря этому они отличаются высоким качеством, долго используются и достаточно прочные.

Традиционно большинство граждан предпочитает желтое или красное золото. Однако в широком доступе можно также найти украшения из розового, зеленого, лилового и даже черного металла.

Золото – уникальный металл, ценность которого даже по прошествии многих лет стабильно высока. Разнообразие сплавов и цветовых вариаций позволяет подобрать украшения на любой вкус. А слитки и монеты, приобретенные в банке, обеспечивает уверенность в завтрашнем дне для многих бизнесменов.

Хотите узнать еще больше фактов о золоте? Подписывайте на наши страницы в соцсетях и делитесь статьями с друзьями.

Читайте также: