Grundlæggende egenskaber af guld

På grund af dets kemiske og fysiske egenskaber hører guld til en lille gruppe af de mest værdifulde og sjældne metaller, der findes i naturen. Menneskeheden værdsætter dette ædle metal for dets skønhed og evne til at bevare dets lyse og skinnende udseende i smykker og mønter lavet af det. Det bruges også i nogle industrier. I mange århundreder har guldgenstande været en luksusvare og har aldrig mistet deres værdi, hvilket understreger det høje solvensniveau hos deres ejer eller det land, der ejer guld- og valutareserver. Man kan ofte høre, at det er guld, der er det internationale betalingssystem, som har vægt og betydning på enhver verdensstats territorium.

I udseende ser dette mineral ud som små metalstykker med en uregelmæssig afrundet form med en strågul farve. Grundlæggende fysiske egenskaber af guld:

• metalsmeltning sker ved en temperatur lig med 1063 ° C;
• densiteten af ​​stoffet er 19,33 g / cu. cm;
• hårdhedsindikatorer, bestemt af Mohs-skalaen, kan være fra 2,5 til 3;
• det er muligt at bringe metallet til det højeste kogepunkt ved t = 2948 ° С;
• niveauet af specifik termisk ledningsevne ved t = 0 ° C er lig med 311,5 W / mK;
• styrken af ​​metallet efter udglødning er fra 100 til 140 MPa.

Ifølge strukturen af ​​dets krystalgitter er guld et ret blødt stof, og forskellige urenheder, kaldet ligaturer, tilsættes metallet for at give hårdhed.

Dette værdifulde naturlige mineral har andre unikke fysiske egenskaber.

• Højt niveau af plasticitet. Fra 1 gram guld, hvis det ønskes, kan du trække en wire op til 2-2,6 meter lang eller rulle metallet ud i form af et fladt ark folie 1 mikron tykt. På grund af guldets naturlige blødhed blev det bemærket, at mønter i omløb inden for 1 år kunne miste op til 0,1 % af deres oprindelige vægt, når de blev støbt.

• Høj reflektionsevne. Den færdige ædle legering har evnen til let at blive poleret til en lys spejlfinish. Tynde plader af rullet materiale bruges til forgyldning. Dette bruges endda i astronautik - de tyndeste lag af guld påføres astronauters hjelme og overfladerne af udstyr i det ydre rum for at beskytte dem mod de skadelige virkninger af infrarød stråling, som manifesterer sig i det ydre rum.

• Spray evne. Det dyrebare mineral har en tendens til at opløses i små fraktioner, der er lige store med længden af ​​lysbølger. Denne evne tillader dette materiale at blive sprøjtet. For eksempel er det kendt, at der i vandområder og floder er en spredning af guld, som ikke kan ses visuelt, men kan bestemmes ved hjælp af specielle instrumenter. Overfladen, dækket af det tyndeste guldlag, er i stand til at lukke solens stråler ind uden at blive varmet op.

• God formbarhed. Guld har blødhed og evnen til at tage den ønskede form, hvilket er en af ​​dets mest værdifulde kvaliteter. For eksempel fra 1 gram guld kan du lave et ark tyndt folie, hvis areal vil være mindst 1 kvadratmeter. m. Denne ejendom bruges til at lave forgyldning i form af det fineste bladguld, som går til at dække kirkekupler og ikoner, bruges til at dekorere interiører og bruges til at skabe kunstgenstande.

• Højt niveau af elektrisk ledningsevne. Med modstand mod oxidative processer har det dyrebare mineral god elektrisk ledningsevne. Denne egenskab af metal gør det muligt at bruge det til fremstilling af modstande i elektroniske kredsløb af mange moderne enheder: telefoner, fjernsyn, computere, multimedieafspillere, i radioteknik og andre lignende enheder.

Det er kendt, at ædelmetallet er fuldstændig lugtfrit, og heller ikke dette materiale har evnen til at magnetiseres. Derudover er det videnskabeligt bevist, at guld som grundstof indgår i mindst 15 mineraler udvundet i jordens indre. I de fleste af de udvundne klipper i dette antal er guld inkluderet i en pulveriseret sammensætning fundet på atomniveau.

Metallet kaldet guld (aurum) har betegnelsen - Au, som bogstaveligt betyder "solrig" eller "gul". I Mendeleevs system er metallet tildelt gruppe 1, det tildeles 79 atomserienummer. Det kemiske krystalgitter af Au har en kubisk struktur.

Metallet har særlige kemiske egenskaber.

• Relativ inerti. Guld ændrer ikke sine egenskaber ved kontakt med svovl og oxygen, interagerer ikke med nitrogen, kulstof, brint og fosfor. Guld reagerer ikke på mange baser og syrer.
• Valensen af ​​dette kemiske element manifesterer sig som + I eller + III.
• Ved t = 20 ° C indgår metallet i en kemisk reaktion med vandige opløsninger af klor og brom. Og vandige-alkoholiske opløsninger af jod, der reagerer med guld 585, efterlader områder med mørke pletter på det, hvilket ikke sker, hvis jod falder på 750 guld.
• Et metals farvespektrum afhænger af hvilken partikelstørrelse det består af. De fineste guldpartikler kan have en grønlig-grå nuance. Ifølge geologiske prospekteringsdata er der kun én for hver 20 miner, hvor der udvindes guld i form af gule guldklumper.

Hvis en naturlig guldklump smeltes, vil den i flydende tilstand ligne et stof, der har en lysegrønlig-grå nuance, og denne nuance er også iboende i dampe, der stiger fra det varme smeltede metal. Man behøver kun at opvarme stoffet til en temperatur, der overstiger 1064 ° C, det vil sige at øge metallets smelteindeks med mindst 1 ° C, da dampen fra guldlegeringen vil begynde at fordampe til atmosfæren. Og jo højere et stofs smeltepunkt er, jo højere vil dets flygtighed være. Hvis komponenterne af kviksølv, arsen, samt antimon eller tellur tilsættes legeringen, vil fordampningen fra overfladen af ​​guldlegeringen øges endnu mere, da disse komponenter vil danne de såkaldte flygtige forbindelser.

Juvelerer, der arbejder med forskellige guldlegeringer, har bemærket det ligatururenheder påvirker materialets kemiske, fysiske og ydre egenskaber som følge af omsmeltning af guld.

Lad os overveje mere detaljeret, hvordan egenskaberne af et dyrebart mineral ændrer sig, når det kombineres med forskellige stoffer.

I kombination med sølv sænker det ædle gule metal sit smeltepunkt og ændrer også sin naturlige originale grøngule farve til sølvfarvede stålnuancer. Denne kombination har sine positive og negative sider. På trods af ydre visuelle ændringer øges styrken af ​​det færdige omsmeltede materiale kun, når det kombineres med sølv. Men i løbet af praktisk forskning blev det fundet, at i en ædellegering med en sådan sammensætning er så vigtige kvaliteter som formbarhed og duktilitet noget reduceret. Det betyder dog slet ikke, at Au- og Ag-legeringer ikke bruges - tværtimod er det en ret almindelig kombination, som guldsmede ret ofte bruger i deres arbejde.

Ændringer i de fysiske egenskaber af den færdige ædle legering vil ske, hvis kobber tilsættes som en masterlegering til den. Dette metal øger guldlegeringens styrke betydeligt, samtidig med at duktiliteten af ​​det resulterende materiale og dets gode duktilitet bibeholdes med en sådan kombination af metaller.

Hvis der i sammensætningen af ​​den ædle legering af guld er kobber til stede fra 14,5% eller mere, så vil de færdige produkter have en udtalt rødlig nuance - sådan guld kaldes normalt "rent guld". Men i dette tilfælde var det ikke uden ulemper - ved hjælp af en kobberlegering mister det resulterende materiale sine anti-korrosive egenskaber, hvilket skyldes kobbers øgede evne til at danne oxidative reaktioner med oxygen. I kontakt med et fugtigt miljø og endda blot med luft, vil et produkt lavet af en sådan legering med tiden helt sikkert blive mørkere, mens det mister sine originale lyse farver og glans.

Da kobber har en lav pris, altså legeringen fra det vil ikke være for dyrt i pris, hvilket afspejles i prisen på det færdige produkt - det er det billigste. Under sovjettiden blev der produceret 583 prøver til befolkningen, og først i 1995 blev 585-prøven indført i produktionen, som indeholdt 0,2 % mindre kobber end den tidligere analog, men guldindholdet steg med de samme 0,2 %, hvilket umiddelbart førte til til en stigning i prisen på guldgenstande.

Dette naturlige metal bruges af guldsmede for at rense guldlegeringen fra naturlig rødme, og især ofte bruges en sådan ligatur til fremstilling af særligt værdifuldt hvidguld.

Når det kombineres i en ædellegering af Au og Ni, øges styrken af ​​det færdige ædle materiale betydeligt. Produkter lavet af en sådan ædel legering har en stålfarve med en subtil bleg stråfarve. For fuldstændigt at eliminere denne svagt manifesterede gulhed er overfladen af ​​de færdige smykker dækket med et tyndt lag af et andet metal - rhodium. De gør dette ikke kun for skønhed, men også for at reducere allergeniciteten af ​​ædle produkter.

Faktum er, at nikkel metal er kendt for at have evnen til at forårsage allergiske reaktioner på huden... Hos 8 ud af 10 mennesker vil disse manifestationer helt sikkert gøre sig gældende, når de bærer smykker. Derfor er brocher, manchetknapper, vedhæng, nøgleringe oftest lavet af legeringer, hvor nikkel blev brugt som ligatur, kort sagt noget, der har ringe kontakt med menneskelig hud under længerevarende kontakt. Med tiden forsvinder den tynde rhodiumbelægning på smykker, og cirka en gang hvert 6. eller 7. år skal den fornyes på et smykkeværksted. Efter at have udført et sådant restaureringsarbejde vil smykket igen se ud som nyt, skinnende med blåligt-sølv-overløb af stål.

Et kemisk grundstof kaldet palladium er ifølge kemikere et biprodukt fra forarbejdning af ædle metaller. Dette grundstof blev opnået ved at kombinere platin, kviksølvcyanid og aqua regia (dets sammensætning: 3 dele salpeter + 1 del saltsyre). Dermed, opdagelsen af ​​dette metal blev gjort, da Pd, Au, Pt og Ag allerede var opdaget. I et miljø med normale temperaturer påvirker fluor ikke palladium, saltsyre og endda regiavand gør det ikke. Dette metal er absolut ikke tilbøjeligt til oxidation, når det kommer i kontakt med ilt, det har en meget stærk struktur og viser ikke ridser, revner eller spåner, og desuden er det godt modtageligt for enhver mekanisk bearbejdning og svejsning.

Ved at tilføje metallet palladium som en ligaturkomponent til guldlegeringen er det muligt at opnå hvidguld. På grund af deres usædvanlige og øgede styrke er guldgenstande med palladium overlegne i kvalitet og pris i forhold til andre guldlegeringer, der indeholder enklere komponenter.

Palladium er værdsat ikke kun i smykkeproduktion, men finder også anvendelser lige fra medicin til flykonstruktion. På internationale markedsauktioner overstiger prisen på palladium-citater nogle gange endda værdien af ​​guld, og smykker lavet af det ser særligt elegante og ædle ud. De er i høj efterspørgsel blandt kendere af hvide ædle legeringer.

I dag er naturligt platin det dyreste af alle ædle metaller, som menneskeheden kender. Med hensyn til dets fysisk-kemiske egenskaber har platin dobbelt så stor densitet og styrke end dets dyrebare modstykke, guld. Udover, platin har den højeste modstandsdygtighed over for metalkorrosion - når det kommer i kontakt med ilt, sker der ikke oxidation. Platin i dets egenskaber ligner mest metallet palladium, forskellen mellem dem ligger mest af alt i omkostningerne - platin er dyrere end palladium.

Når man laver en ædellegering, tilsættes platin til rent guld, og derefter, efter smeltning, opnås et produkt af en funklende sølv-hvid farve, hvor der absolut ingen gule urenheder er. Som en del af en guldlegering øger platin sin værdi betydeligt, hvilket også påvirker færdige smykker.Imidlertid nyder denne legering en konsekvent høj popularitet og har et meget godt ry blandt dem, der værdsætter de reneste hvide legeringer skabt af ædle metaller.

Du kan finde ud af hvorfor guld er af stor værdi nedenfor.