Zelta pamatīpašības

Pateicoties savām ķīmiskajām un fizikālajām īpašībām, zelts pieder pie nelielas vērtīgāko un retāko dabā sastopamo metālu grupas. Cilvēce novērtē šo dārgmetālu par tā skaistumu un spēju saglabāt savu spožo un spīdīgo izskatu no tā izgatavotajās juvelierizstrādājumos un monētās. To izmanto arī dažās nozarēs. Daudzus gadsimtus zeltlietas ir bijušas luksusa preces un nekad nav zaudējušas savu vērtību, uzsverot to īpašnieka vai valsts, kurai pieder zelta un ārvalstu valūtas rezerves, augsto maksātspējas līmeni. Bieži var dzirdēt, ka tieši zelts ir starptautiskā maksājumu sistēma, kurai ir svars un nozīme jebkuras pasaules valsts teritorijā.

Pēc izskata šis minerāls izskatās kā mazi neregulāras apaļas formas, salmu dzeltenas krāsas metāla gabali. Zelta galvenās fizikālās īpašības:

• metāla kušana notiek temperatūrā, kas vienāda ar 1063 ° C;
• vielas blīvums ir 19,33 g / cu. cm;
• cietības rādītāji, kas noteikti pēc Mosa skalas, var būt no 2,5 līdz 3;
• ir iespējams nogādāt metālu līdz augstākajai viršanas temperatūrai pie t = 2948 ° С;
• īpatnējās siltumvadītspējas līmenis pie t = 0 ° C ir vienāds ar 311,5 W / mK;
• metāla stiprība pēc atkausēšanas ir no 100 līdz 140 MPa.

Saskaņā ar kristāla režģa struktūru zelts ir diezgan mīksta viela, un metālam tiek pievienoti dažādi piemaisījumi, ko sauc par ligatūrām, lai piešķirtu cietību.

Šim vērtīgajam dabiskajam minerālam ir arī citas unikālas fizikālās īpašības.

• Augsts plastiskuma līmenis. No 1 grama zelta, ja vēlaties, varat izvilkt līdz 2–2,6 metrus garu stiepli vai izrullēt metālu plakanas folijas loksnes veidā, kuras biezums ir 1 mikrons. Zelta dabiskā maiguma dēļ tika novērots, ka 1 gada laikā apgrozībā esošās monētas metot var zaudēt līdz pat 0,1% no sākotnējā svara.

• Augsta atstarošanas spēja. Gatavo dārgmetālu sakausējumu var viegli pulēt līdz spoguļa spīdumam. Apzeltīšanai izmanto plānas velmēta materiāla loksnes. To izmanto pat astronautikā – plānākie zelta slāņi tiek uzklāti uz astronautu ķiverēm un kosmosa iekārtu virsmām, lai pasargātu tās no infrasarkanā starojuma kaitīgās ietekmes, kas izpaužas kosmosā.

• Izsmidzināšanas spēja. Dārgais minerāls mēdz sadalīties sīkās frakcijās, kuru izmērs ir vienāds ar gaismas viļņu garumu. Šī spēja ļauj šo materiālu izsmidzināt. Piemēram, ir zināms, ka ūdenstilpēs un upēs ir zelta izkliede, ko vizuāli nevar redzēt, bet var noteikt, izmantojot īpašus instrumentus. Virsma, kas pārklāta ar plānāko zelta kārtu, spēj ielaist saules starus bez sasilšanas.

• Laba kaļamība. Zeltam piemīt maigums un spēja iegūt vēlamo formu, kas ir viena no tā vērtīgākajām īpašībām. Piemēram, no 1 grama zelta jūs varat izgatavot plānas folijas loksni, kuras laukums būs vismaz 1 kvadrātmetrs. m Šo īpašumu izmanto, lai izgatavotu zeltījumu vissmalkākās zelta lapas veidā, kas tiek izmantots, lai segtu baznīcu kupolus un ikonas, tiek izmantots interjeru dekorēšanai un tiek izmantots mākslas priekšmetu radīšanai.

• Augsts elektriskās vadītspējas līmenis. Ar izturību pret oksidatīviem procesiem, vērtīgajam minerālam ir laba elektrovadītspēja. Šī metāla īpašība ļauj to izmantot pretestību ražošanai daudzu mūsdienu ierīču elektroniskajās shēmās: tālruņos, televizoros, datoros, multivides atskaņotājos, radiotehnikā un citās līdzīgās ierīcēs.

Ir zināms, ka dārgmetāls ir pilnīgi bez smaržas, un arī šim materiālam nav spējas tikt magnetizētam. Turklāt ir zinātniski pierādīts, ka zelts kā elements ir iekļauts vismaz 15 minerālos, kas iegūti zemes iekšienē. Lielākajā daļā iegūto iežu šajā skaitā zelts ir iekļauts pulverizētā sastāvā, kas atrodams atomu līmenī.

Metālam, ko sauc par zeltu (aurum), ir apzīmējums - Au, kas burtiski nozīmē "saulains" vai "dzeltens". Mendeļejeva sistēmā metāls ir piešķirts 1. grupai, tam piešķirts 79 atomu sērijas numurs. Au ķīmiskajam kristāliskajam režģim ir kubiska struktūra.

Metālam ir īpašas ķīmiskās īpašības.

• Relatīvā inerce. Zelts nemaina savas īpašības, saskaroties ar sēru un skābekli, nesadarbojas ar slāpekli, oglekli, ūdeņradi un fosforu. Zelts nereaģē uz daudziem sārmiem un skābēm.
• Šī ķīmiskā elementa valence izpaužas kā + I vai + III.
• Pie t = 20 ° C metāls nonāk ķīmiskā reakcijā ar hlora un broma ūdens šķīdumiem. Un joda ūdens-spirta šķīdumi, reaģējot ar zeltu 585, atstāj uz tā tumšus plankumus, kas nenotiek, ja jodu pilina uz 750 zelta.
• Metāla krāsu spektrs ir atkarīgs no tā, no kāda izmēra tas sastāv. Mazākajām zelta daļiņām var būt zaļgani pelēka nokrāsa. Saskaņā ar ģeoloģiskās izpētes datiem uz katrām 20 raktuvēm ir tikai viena, kur zelts tiek iegūts dzeltenu tīrradņu veidā.

Ja dabīgais zelta tīrradnis ir izkusis, tad šķidrā stāvoklī tas izskatīsies kā viela, kurai ir gaiši zaļgani pelēka nokrāsa, un šis tonis ir raksturīgs arī tvaikiem, kas paceļas no karstā izkausētā metāla. Viela ir tikai jāuzsilda līdz temperatūrai, kas pārsniedz 1064 ° C, tas ir, jāpalielina metāla kušanas indekss vismaz par 1 ° C, jo zelta sakausējuma tvaiki sāks iztvaikot atmosfērā. Un jo augstāka ir vielas kušanas temperatūra, jo lielāka būs tās nepastāvība. Ja sakausējumam pievieno dzīvsudraba, arsēna, kā arī antimona vai telūra sastāvdaļas, iztvaikošana no zelta sakausējuma virsmas palielināsies vēl vairāk, jo šīs sastāvdaļas veidos tā sauktos gaistošos savienojumus.

To ievērojuši juvelieri, kas strādā ar dažādiem zelta sakausējumiem ligatūras piemaisījumi ietekmē zelta kausēšanas rezultātā iegūtā materiāla ķīmiskās, fizikālās un ārējās īpašības.

Ļaujiet mums sīkāk apsvērt, kā mainās vērtīga minerāla īpašības, ja to apvieno ar dažādām vielām.

Kombinācijā ar sudrabu cēldzeltenais metāls pazemina tā kušanas temperatūru, kā arī maina savu dabisko sākotnējo zaļgani dzelteno krāsu uz tērauda sudraba toņiem. Šai kombinācijai ir savas pozitīvās un negatīvās puses. Neskatoties uz ārējām vizuālajām izmaiņām, gatavā pārkausētā materiāla izturība tikai palielinās, ja to apvieno ar sudrabu. Bet praktisko pētījumu laikā tika konstatēts, ka vērtīgā sakausējuma ar šādu sastāvu tādas svarīgas īpašības kā kaļamība un elastība ir nedaudz samazinātas. Taču tas nebūt nenozīmē, ka netiek izmantoti Au un Ag sakausējumi – tieši otrādi, šī ir diezgan izplatīta kombinācija, ko juvelieri diezgan bieži izmanto savā darbā.

Izmaiņas gatavā dārgmetāla sakausējuma fizikālajās īpašībās notiks, ja tam kā galveno sakausējumu pievienos varu. Šis metāls ievērojami palielina zelta sakausējuma stiprību, vienlaikus saglabājot iegūtā materiāla elastību un tā labo elastību ar šādu metālu kombināciju.

Ja dārgakmeņu zelta sakausējuma sastāvā vara ir no 14,5% vai vairāk, tad gatavajiem izstrādājumiem būs izteikta sarkanīga nokrāsa - šādu zeltu parasti sauc par "tīru zeltu". Bet šajā gadījumā tas nebija bez trūkumiem - izmantojot vara sakausējumu, iegūtais materiāls zaudē savas pretkorozijas īpašības, kas ir saistīts ar palielinātu vara spēju veidot oksidatīvas reakcijas ar skābekli. Saskaroties ar mitru vidi un pat vienkārši ar gaisu, no šāda sakausējuma izgatavotais izstrādājums laika gaitā noteikti kļūst tumšāks, vienlaikus zaudējot sākotnējās spilgtās krāsas un spīdumu.

Tā kā vara ir zemas izmaksas, tad sakausējums no tā nebūs pārāk dārgs cenā, kas atspoguļojas gatavā produkta izmaksās - tas ir lētākais. Padomju laikā iedzīvotājiem tika izgatavoti 583 paraugi, un tikai 1995. gadā ražošanā tika ieviesti 585 paraugi, kas saturēja par 0,2% mazāk vara nekā iepriekšējā analogā, bet zelta saturs palielinājās par tiem pašiem 0,2%, kas uzreiz noveda pie tā. zelta priekšmetu cenas pieaugumam.

Šo dabīgo metālu juvelieri izmanto, lai attīrītu zelta sakausējumu no dabīgā apsārtuma, un īpaši bieži šāda ligatūra tiek izmantota īpaši vērtīga baltā zelta ražošanā.

Apvienojot vērtīgā Au un Ni sakausējumā, gatavā vērtīgā materiāla izturība ievērojami palielinās. Izstrādājumiem, kas izgatavoti no šāda cēla sakausējuma, ir tērauda krāsa ar smalku bālu salmu nokrāsu. Lai pilnībā novērstu šo vāji izpausto dzeltenumu, gatavo rotaslietu virsmu pārklāj ar plānu cita metāla - rodija kārtu. Viņi to dara ne tikai skaistuma dēļ, bet arī, lai samazinātu dārgo produktu alergēniskumu.

Fakts ir tāds Ir zināms, ka niķeļa metāls spēj izraisīt alerģiskas reakcijas uz ādas... 8 no 10 cilvēkiem šīs izpausmes noteikti liks manīt, valkājot rotaslietas. Tāpēc piespraudes, aproču pogas, kuloni piekariņi, atslēgu piekariņi visbiežāk ir izgatavoti no sakausējumiem, kur niķelis tika izmantots kā ligatūra, vārdu sakot, kaut kas, kas ilgstošā saskarsmē maz saskaras ar cilvēka ādu. Laika gaitā rotaslietu plānā rodija pārklājums nolietojas, un apmēram reizi 6 vai 7 gados tas būs jāatjauno juvelierizstrādājumu darbnīcā. Pēc šādu restaurācijas darbu veikšanas rotaslietas atkal izskatīsies kā jaunas, mirdzot ar tērauda zilgani sudraba pārplūdēm.

Ķīmiskais elements, ko sauc par pallādiju, pēc ķīmiķu domām, ir dārgmetālu apstrādes blakusprodukts. Šis elements tika iegūts, apvienojot kopā platīnu, dzīvsudraba cianīdu un ūdens regiju (tā sastāvs: 3 daļas slāpekļa + 1 daļa sālsskābes). Tādējādi šī metāla atklāšana tika veikta, kad Pd, Au, Pt un Ag jau tika atklāti. Normālas temperatūras vidē fluors neietekmē pallādiju, sālsskābe un pat ūdenstilpne to neietekmē. Šis metāls absolūti nav pakļauts oksidācijai, nonākot saskarē ar skābekli, tam ir ļoti spēcīga struktūra, un tajā nav redzami skrāpējumi, plaisas vai skaidas, turklāt tas ir labi jutīgs pret jebkādu mehānisku apstrādi un metināšanu.

Pievienojot metāla pallādiju kā ligatūras komponentu zelta sakausējumam, ir iespējams iegūt balto zeltu. Pateicoties to neparastumam un paaugstinātai stiprībai, zelta izstrādājumi ar pallādiju ir labāki kvalitātes un izmaksu ziņā nekā citi zelta sakausējumi, kas satur vienkāršākas sastāvdaļas.

Palādijs tiek novērtēts ne tikai juvelierizstrādājumu ražošanā, bet arī atrod pielietojumu no medicīnas līdz lidmašīnu celtniecībai. Starptautiskajās tirgus izsolēs pallādija kotējumu cena dažkārt pat pārsniedz zelta vērtību, un no tā izgatavotās rotaslietas izskatās īpaši eleganti un cēli. Tie ir ļoti pieprasīti balto dārgmetālu sakausējumu cienītāju vidū.

Mūsdienās dabiskais platīns ir visdārgākais no visiem cilvēcei zināmajiem dārgmetāliem. Attiecībā uz tā fizikāli ķīmiskajām īpašībām platīna blīvums un stiprums ir divreiz lielāks nekā tā vērtīgajam līdziniekam zeltam. Turklāt, platīnam ir vislielākā izturība pret metālu koroziju – nonākot saskarē ar skābekli, oksidēšanās nenotiek. Platīns pēc savām īpašībām visvairāk līdzinās metāla pallādijam, atšķirība starp tiem visvairāk slēpjas izmaksās - platīns ir dārgāks par pallādiju.

Veidojot cēlu sakausējumu, tīram zeltam pievieno platīnu, un pēc tam pēc kausēšanas iegūst dzirkstoši sudraba baltu krāsu, kurā absolūti nav dzeltenu piemaisījumu. Kā daļa no zelta sakausējuma platīns ievērojami palielina tā vērtību, kas ietekmē arī gatavās rotaslietas.Tomēr šis sakausējums bauda nemainīgi augstu popularitāti, un tam ir ļoti laba reputācija starp tiem, kas novērtē tīrākos baltos sakausējumus, kas izgatavoti no dārgmetāliem.

Tālāk varat uzzināt, kāpēc zeltam ir liela vērtība.