Драгоценные (благородные) металлы
К благородным металлам относят золото, серебро и платину. В науке и технике в их число также включают спутники платины – платиновые металлы: палладий, рутений, родий, осмий и иридий. Благородные металлы характеризуются малой химической активностью, коррозионной устойчивостью к атмосферным воздействиям и минеральным кислотам. Изделия из благородных металлов обладают красивым внешним видом (благородством).
В природе в чистом виде золото почти не встречается, но не редки случаи самородного золота, в котором в качестве примеси содержатся медь (до 20%), палладий (от 5 до 11%), висмут (до 4%). В большинстве случаев оно содержит в виде примеси серебро (от 4 до 15%). Встречается самостоятельный минерал – электрум, состоящий из золота и серебра, содержание последнего в котором обычно достигает 30%, а иногда 40 и даже 50%. Красивый цвет и блеск золота, его высокая устойчивость к атмосферным воздействиям были давно оценены человеком. Важно то, что различные виды самородного золота характеризуются довольно высокой мягкостью, хорошей ковкостью и тягучестью. Эти качества позволили даже при низком уровне развития техники обрабатывать золото и изготавливать из него украшения и бытовые предметы.
Золотые изделия с одинаковой пробой могут иметь разный цвет. Цвет ювелирного золота может меняться от красного до белого в зависимости от содержания добавленных металлов (см. таблицу – 2).
Таблица -2 Влияние добавленных металлов на цвет ювелирного золота
| Цвет сплава, проба | Au (золото) | Ag (Серебро) | Cu (медь) | Ni(никель) или Pd (палладий) |
| Красный, 750 | 75% | 12,5% | 12,5% | - |
| Белый, 750 | 75% | 5% | - | 20% |
| Желтый, 750 | 75% | 17% | 8% | - |
| Красный, 585 | 58,5% | 9% | 32,55% | - |
| Белый, 585 | 58,5% | 25,5% | - | 16,5% |
| Желтый, 585 | 58,5% | 18,75% | 22,75% | - |
| Желтоватый, 585 | 58,5% | 28% | 13,5% | - |
| Бледно-желто-зеленый, 585 | 58,5% | 38,25% | 3,25% | - |
Серебро, так же как и золото, – довольно мягкий и пластичный металл. Оно легко поддается механической обработке, что позволяет изготавливать различные изделия. Серебро – довольно стойкий к атмосферным воздействиям металл и, тем не менее, опыт показывает, что даже в изолированных условиях музейного хранения достаточно нескольких месяцев, чтобы поверхность серебра потеряла первоначальный блеск и приобрела свинцово-серый цвет.
Потемнение серебряных изделий обычно приписывают действию сероводорода,который влажный действует на серебро, вызывая побурение и почернение металла вследствие образования сульфида серебра Ag2S. Серебро чернеет также в соприкосновении с различными веществами, содержащими серу: яичным белком, шерсть, резиной.
Под влиянием незначительных концентраций серы и хлоридов, действующих в течение длительного времени, поверхность серебряных предметов приобретает красивый серо-стальной цвет так называемого старого серебра. Однако плохая вентиляция музейных помещений, повышенная влажность и большие потоки посетителей приводят к интенсификации процессов коррозии. Взаимодействие идет до тех пор, пока поверхность полностью не лишается блеска вследствие образования поверхностной смеси хлоридов и сульфидов серебра с примесью вкраплений металлического серебра, образующегося в результате восстановления продуктов коррозии. Если процесс не приостановить тем или иным способом, то предмет может быть полностью разрушен.
Мельхиор не содержит серебра, а является сплавом, основой которого служит медь. Чаще всего он имеет следующий состав: 40...65% меди, 10...30% никеля и 15...30% цинка. Мельхиор обладает высокой стойкостью против коррозии, как на воздухе, так и воде. Он хорошо обрабатывается и полируется. Применяют его в морском судостроении, а также для изготовления духовых музыкальных инструментов. Широкому кругу людей мельхиор больше известен в виде столовой посуды. В ряде стран из этого сплава чеканят разменную монету.
Самородная платина также характеризуется мягкостью и пластичностью, хорошо поддается механической обработке, но имеет очень высокую температуру плавления (1769°C). Платина легко сплавляется с золотом, а их плотности очень близки. По внешнему виду платина похожа на серебро, но имеет гораздо большую плотность. Само название «платина» ведет свое начало от испанского слова «плата» – серебро.
Как уже было отмечено, благородные металлы в чистом виде обладают высокой мягкостью, тягучестью и гибкостью. Для придания твердости, механической прочности и удешевления изделий из них изготавливают сплавы. Кроме благородных металлов в такие сплавы вводят медь, никель, цинк, иногда кадмий, железо и др. Металлы, вводимые в качестве добавок, называют лигатурой. В связи с широким ассортиментом сплавов возникла необходимость маркировки (установления пробы) сплавов и изделий.
Проба на изделиях – это государственный знак, свидетельствующий о содержании благородных металлов в сплавах. В настоящее время в большинстве стран проба выражается числом массовых частей благородного металла в 1000 массовых частях сплава (метрическая система). У нас изделия из золота имеют пробы 375, 500, 583, 750 и 958; из серебра – 750, 800, 875, 916, 925 и 960; из платины – 950; из палладия – 500 и 850.
Каратная проба показывает, сколько каратов благородного металла содержится в 24 каратах сплава. Она принята в Англии и США. Карат - единица массы драгоценных камней, равная 200 мг. По этой системе метрическая проба со значением 1000 соответствует 24 каратам. Для перевода одной пробы в другую применяют соотношение 24/1000 = ХД где Х - каратная проба, a Y - метрическая. Решая это соотношение, находим, что пробе 750 соответствует 18-ка-ратная проба, пробе 583 - 14-каратная, пробе 500 - 8-ка-ратная.
До 1924 г. у нас существовала золотниковая проба золота. Она показывала, сколько долей чистого золота содержится в 96 долях сплава. Старый русский фунт содержал 96 золотников, а золотник составлял 2,266 г. Поэтому чистое золото имело 96-ю пробу. В таблице - 3 приведена проба золота в различных системах.
Таблица 3 – Система проб драгоценных металлов
| Системы проб | Назначение сплава | ||
| метрическая | каратная | золотниковая | |
| Чистое золото | |||
| Высокопробный ювелирный сплав | |||
| Британский монетный сплав | |||
| 21,6 | 86,4 | Международный монетный сплав | |
| Сплав для дорогих изделий | |||
| Широко распространенный сплав для изделий различного назначения | |||
| Сплав для дешевых ювелирных изделий | |||
| Сплав для низкокачественных изделий |
В России введены и действуют следующие пробы ювелирных изделий:
Для золота: 375, 500, 583, 585, 750, 958.
Для серебра: 750, 800, 875, 916, 925, 960, 830.
Для платины: 950.
Для палладия: 500, 850.
Белое золото – это сплавы золота с платиной или палладием или с обоими металлами в различных соотношениях. Белым золотом стали называть также сплавы золота более сложного состава, содержащие кроме указанных выше компонентов никель, цинк, медь и серебро. Известно много марок белого золота. Чаще всего изготавливают белое золото 583-й и 750-й проб. В состав белого золота 750-й пробы могут входить – 75% Au, 15% Cu, 7,5% Ni, 2,5% Zn или 75% Au, 7% Ag, 14% Pd, 4% Ni. Белое золото 583-й пробы может содержать 58,3% Au, 23,5% Cu, 12,2% Ni, 6,0% Zn или 58,3% Au, 23,7%Ag, 18% Pb. Оправы для бриллиантов, дающих лучший блеск и более чистую «воду», изготавливают из платины или белого золота. В обычной золотой оправе цвет бриллиантов кажется желтым. Готовые изделия из белого золота часто еще покрывают родием (родируют).