Az arany alapvető tulajdonságai

Kémiai és fizikai tulajdonságai miatt az arany a természetben előforduló legértékesebb és legritkább fémek kis csoportjába tartozik. Az emberiség nagyra értékeli ezt a nemesfémet szépségéért, valamint azon képességéért, hogy megőrzi fényes és fényes megjelenését a belőle készült ékszerekben és érmékben. Egyes iparágakban is használják. Az aranytárgyak évszázadok óta luxuscikkek, és soha nem veszítettek értékükből, hangsúlyozva tulajdonosuk vagy az arany- és devizatartalékot birtokló ország magas fizetőképességét. Sokszor lehet hallani, hogy az arany az a nemzetközi fizetési rendszer, amelynek súlya és jelentősége van bármely világállam területén.

Megjelenésében ez az ásvány kis fémdaraboknak tűnik, szabálytalan lekerekített formájú, szalmasárga színű. Az arany alapvető fizikai tulajdonságai:

• a fém megolvadása 1063 ° C hőmérsékleten történik;
• az anyag sűrűsége 19,33 g / cu. cm;
• a Mohs-skála által meghatározott keménységi mutatók 2,5 és 3 között lehetnek;
• lehetséges a fémet a legmagasabb forráspontra hozni t = 2948 ° С-on;
• a fajlagos hővezető képesség szintje t = 0 ° C-on 311,5 W / mK;
• a fém szilárdsága izzítás után 100-140 MPa.

A kristályrács szerkezete szerint az arany meglehetősen lágy anyag, és különféle szennyeződéseket, úgynevezett ligatúrákat adnak a fémhez, hogy keménységet biztosítsanak.

Ennek az értékes természetes ásványnak más egyedi fizikai tulajdonságai is vannak.

• Magas szintű plaszticitás. 1 gramm aranyból kívánság szerint akár 2-2,6 méter hosszú huzalt is kihúzhat, vagy a fémet 1 mikron vastag lapos fólialap formájában kihúzhatja. Az arany természetes puhasága miatt észrevették, hogy a forgalomban lévő érmék 1 éven belül eredeti súlyuk akár 0,1%-át is elveszíthetik öntéskor.

• Magas fényvisszaverő képesség. A kész értékes ötvözet könnyen fényes tükörfényesre polírozható. Az aranyozáshoz vékony hengerelt anyaglemezeket használnak. Ezt még az űrhajózásban is alkalmazzák – a legvékonyabb aranyrétegeket az űrhajósok sisakjára és a világűrbeli berendezések felületére viszik fel, hogy megvédjék őket a világűrben megnyilvánuló infravörös sugárzás káros hatásaitól.

• Permetezési képesség. Az értékes ásvány hajlamos a fényhullámok hosszával megegyező méretű apró részekre bomlani. Ez a képesség lehetővé teszi ennek az anyagnak a permetezését. Ismeretes például, hogy a víztestekben és folyókban az arany diszperziója van, amely vizuálisan nem látható, de speciális műszerekkel meghatározható. A legvékonyabb aranyréteggel borított felület felmelegedés nélkül képes beengedni a napsugarakat.

• Jó alakíthatóság. Az arany puha és képes felvenni a kívánt formát, ami az egyik legértékesebb tulajdonsága. Például 1 gramm aranyból készíthet egy vékony fóliát, amelynek területe legalább 1 négyzetméter. m. Ezt az ingatlant aranyozás készítésére használják a legfinomabb aranylevél formájában, amely templomkupolák és ikonok fedésére szolgál, belső terek díszítésére és műtárgyak készítésére használják.

• Magas szintű elektromos vezetőképesség. Az oxidatív folyamatokkal szembeni ellenállásnak köszönhetően az értékes ásvány jó elektromos vezetőképességgel rendelkezik. A fémnek ez a tulajdonsága lehetővé teszi számos modern eszköz elektronikus áramköreinek ellenállásának előállítását: telefonok, televíziók, számítógépek, multimédia lejátszók, rádiótechnikában és más hasonló eszközökben.

Ismeretes, hogy a nemesfém teljesen szagtalan, és ez az anyag sem mágnesezhető. Ráadásul tudományosan bebizonyosodott, hogy az arany elemként legalább 15, a föld belsejében bányászott ásványban megtalálható. Ebben a számban a legtöbb bányászott kőzetben az arany atomi szinten található porított összetételben található.

Az aranynak (aurum) nevezett fém megjelölése - Au, ami szó szerint "napos" vagy "sárga"-t jelent. Mengyelejev rendszerében a fém az 1-es csoportba tartozik, 79-es rendszámmal rendelkezik. Az Au kémiai kristályrácsa köbös szerkezetű.

A fém különleges kémiai tulajdonságokkal rendelkezik.

• Relatív tehetetlenség. Az arany nem változtatja meg tulajdonságait kénnel és oxigénnel érintkezve, nem lép kölcsönhatásba nitrogénnel, szénnel, hidrogénnel és foszforral. Az arany nem reagál sok lúgra és savra.
• Ennek a kémiai elemnek a vegyértéke + I vagy + III.
• t = 20 ° C-on a fém kémiai reakcióba lép klór és bróm vizes oldataival. A jód vizes-alkoholos oldatai pedig az arany 585-tel reagálva sötét foltokat hagynak rajta, ami nem történik meg, ha jódot csepegtetünk 750 aranyra.
• Egy fém színspektruma attól függ, hogy mekkora részecskeméretből áll. A legkisebb aranyrészecskék zöldesszürke árnyalatúak lehetnek. A geológiai kutatási adatok szerint 20 bányánként csak egy jut, ahol sárga rögök formájában bányásznak aranyat.

Ha egy természetes aranyrög megolvad, akkor folyékony állapotban úgy fog kinézni, mint egy halvány zöldes-szürke árnyalatú anyag, és ez az árnyalat a forró olvadt fémből felszálló gőzökben is rejlik. Csak az anyagot 1064 ° C-ot meghaladó hőmérsékletre kell melegíteni, vagyis legalább 1 ° C-kal növelni kell a fém olvadási indexét, mivel az aranyötvözet gőze elkezd elpárologni a légkörbe. És minél magasabb egy anyag olvadáspontja, annál nagyobb lesz az illékonysága. Ha az ötvözethez higanyt, arzént, valamint antimont vagy tellúrt adunk, akkor az aranyötvözet felületéről még jobban megnő a párolgás, mivel ezek az összetevők úgynevezett illékony vegyületeket alkotnak.

A különféle aranyötvözetekkel dolgozó ékszerészek észrevették ezt a ligatúra szennyeződései befolyásolják az arany újraolvadásából származó anyag kémiai, fizikai és külső tulajdonságait.

Nézzük meg részletesebben, hogyan változnak meg egy értékes ásvány tulajdonságai, ha különböző anyagokkal kombinálják.

Ezüsttel kombinálva a nemessárga fém csökkenti az olvadáspontját, és természetes, eredeti zöldessárga színét acélezüstös árnyalatokra változtatja. Ennek a kombinációnak vannak pozitív és negatív oldalai. A külső vizuális változások ellenére a kész újraolvasztott anyag szilárdsága csak az ezüsttel kombinálva nő. A gyakorlati kutatás során azonban kiderült, hogy egy ilyen összetételű értékes ötvözetben az olyan fontos tulajdonságok, mint a képlékenység és a hajlékonyság némileg csökkennek. Ez azonban egyáltalán nem jelenti azt, hogy nem használnak Au és Ag ötvözeteket - éppen ellenkezőleg, ez egy meglehetősen gyakori kombináció, amelyet az ékszerészek gyakran használnak munkájuk során.

A kész nemesötvözet fizikai tulajdonságai megváltoznak, ha rezet adnak hozzá mesterötvözetként. Ez a fém jelentősen megnöveli az aranyötvözet szilárdságát, miközben megőrzi a kapott anyag hajlékonyságát és jó alakíthatóságát a fémek ilyen kombinációjával.

Ha az értékes aranyötvözet összetételében 14,5% vagy több réz van jelen, akkor a késztermékek kifejezett vöröses árnyalatúak lesznek - az ilyen aranyat általában "tiszta aranynak" nevezik. De ebben az esetben nem volt hiányosságok nélkül - rézötvözet használatával a kapott anyag elveszíti korróziógátló tulajdonságait, ami a réz megnövekedett képességének köszönhető, hogy oxigénnel oxidatív reakciókat hozzon létre. Nedves környezettel és akár egyszerűen levegővel érintkezve idővel az ilyen ötvözetből készült termék biztosan elsötétül, miközben elveszíti eredeti élénk színeit és fényét.

Mivel a réznek alacsony az ára, akkor a belőle készült ötvözet nem lesz túl drága az árban, ami a késztermék költségében is megmutatkozik - ez a legolcsóbb. A szovjet időkben 583 mintát gyártottak a lakosság számára, és csak 1995-ben került a gyártásba az 585 minta, amely 0,2%-kal kevesebb rezet tartalmazott, mint az előző analóg, de az aranytartalom ugyanennyivel 0,2%-kal nőtt, ami azonnal vezetett. az aranytárgyak árának emelkedésére.

Ezt a természetes fémet az ékszerészek használják arra, hogy megtisztítsák az aranyötvözetet a természetes vörösségtől, és különösen gyakran használnak ilyen ligatúrát különösen értékes fehérarany előállításához.

Au és Ni értékes ötvözetében kombinálva a kész értékes anyag szilárdsága jelentősen megnő. Az ilyen nemes ötvözetből készült termékek acél színűek, finom halvány szalma árnyalattal. Ennek a gyengén megnyilvánuló sárgaságnak a teljes kiküszöbölése érdekében a kész ékszer felületét egy másik fém - ródium - vékony réteggel borítják. Ezt nem csak a szépségért teszik, hanem azért is, hogy csökkentsék az értékes termékek allergén hatását.

A tény az, hogy a fém nikkelről ismert, hogy allergiás reakciókat válthat ki a bőrön... 10-ből 8 embernél ezek a megnyilvánulások minden bizonnyal éreztetik magukat ékszer viselésekor. Ezért a brossok, mandzsettagombok, medálok, kulcstartók leggyakrabban olyan ötvözetekből készülnek, ahol a nikkelt kötözőanyagként használták, egyszóval olyasvalamiből, ami a hosszan tartó érintkezés során alig érintkezik az emberi bőrrel. Idővel az ékszerek vékony ródium bevonata lekopik, és körülbelül 6-7 évente egyszer meg kell újítani egy ékszerműhelyben. Az ilyen helyreállítási munkák elvégzése után az ékszerek ismét újszerűek lesznek, acél kékes-ezüst túlcsordulással csillognak.

A palládium nevű kémiai elem a vegyészek szerint a nemesfémek feldolgozásának mellékterméke. Ezt az elemet platina, higany-cianid és aqua regia kombinálásával kapták (összetétele: 3 rész salétrom + 1 rész sósav). És így, ezt a fémet akkor fedezték fel, amikor a Pd, Au, Pt és Ag már felfedezték. Normál hőmérsékletű környezetben a fluor nincs hatással a palládiumra, a sósav és még az aqua regia sem. Ez a fém abszolút nem hajlamos az oxidációra, ha oxigénnel érintkezik, nagyon erős szerkezetű, nem látható rajta karcolás, repedés vagy forgács, emellett jól érzékeny bármilyen mechanikai megmunkálásra, hegesztésre.

Ha a fém-palládiumot ligatúra-komponensként az aranyötvözethez adjuk, fehérarany nyerhető. Szokatlanságuk és megnövekedett szilárdságuk miatt a palládiumot tartalmazó aranytárgyak minőségükben és költségükben jobbak, mint az egyszerűbb komponenseket tartalmazó aranyötvözetek.

A palládiumot nem csak az ékszergyártásban értékelik, hanem az orvostudománytól a repülőgépgyártásig is alkalmazzák. A nemzetközi piaci aukciókon a palládium idézetek ára olykor még az arany értékét is meghaladja, a belőle készült ékszerek pedig kifejezetten elegánsnak és nemesnek tűnnek. Nagy a kereslet a fehér értékes ötvözetek ínyencei körében.

Ma a természetes platina a legdrágább az emberiség által ismert nemesfémek közül. Fiziko-kémiai tulajdonságait tekintve a platina kétszer akkora sűrűségű és szilárdságú, mint értékes megfelelője, az arany. Kívül, a platina rendelkezik a legnagyobb ellenállással a fémek korróziójával szemben - ha oxigénnel érintkezik, nem történik oxidáció. A platina tulajdonságaiban leginkább a fém palládiumhoz hasonlít, a különbség leginkább a költségekben rejlik - a platina drágább, mint a palládium.

Nemes ötvözet létrehozásakor platinát adnak a tiszta aranyhoz, majd olvadás után egy csillogó ezüst-fehér színű terméket kapnak, amelyben egyáltalán nincsenek sárga szennyeződések. Az aranyötvözet részeként a platina jelentősen növeli az értékét, ami a kész ékszereket is érinti.Ez az ötvözet azonban folyamatosan nagy népszerűségnek örvend, és nagyon jó hírnevet szerzett azok körében, akik értékelik a nemesfémekből készült legtisztább fehér ötvözeteket.

Az alábbiakban megtudhatja, miért nagy érték az arany.