Благородні метали та їх сплави

Метали називають благородними за їх природні властивості - хімічну стійкість, тягучість, гарний зовнішній вигляд, а дорогоцінними - за їх високу вартість. Благородні метали (дорогоцінні метали) — метали, які характеризуються високою хімічною стійкістю, тугоплавкістю, ковкістю і гарним зовнішнім виглядом. До Б. м. належать: золото, срібло, платина та метали платинової групи (осмій, іридій, палладій, рутеній і родій). Золото і срібло застосовуються як валютний метал, для виготовлення ювелір. виробів, в техніці для протикорозійних покриттів і сплавів. Платина і метали її групи можуть утворювати цінні сплави, які широко використовуються в техніці. В земній корі Б. м. знаходяться переважно в самородному стані.

Видобуток Д.м. включає вилучення їх з надр і відходів гірничо-збагачувального або металургійного виробництва (хвости збагачення, відвали, шлаки, шлами, недогарки) усіма можливими способами. Основні поняття, які стосуються дорогоцінних металів та дорогоцінного каміння, встановлені в Україні законодавчо (Закон про регулювання видобутку, виробництва і використання дорогоцінних металів і дорогоцінного каміння та контроль за операціями з ними).

Виробництво Д.м. — вилучення їх з комплексних руд, концентратів та інших напівпродуктів, відходів і брухту, що містять ці метали, та афінаж Д.м. Державний фонд дорогоцінних металів і дорогоцінного каміння України — вся сукупність дорогоцінних металів та дорогоцінного каміння, які перебувають у державній власності та відповідно до законодавства зараховані до нього і призначені для забезпечення державних виробничих, наукових, соціально-культурних та інших потреб, що фінансуються з державного бюджету.

Банківські метали — це золото, срібло, платина, метали платинової групи, доведені (афіновані) до найвищих проб відповідно до світових стандартів у зливках і порошках, що мають сертифікат якості, а також монети, вироблені з дорогоцінних металів. Оперативний резерв золота — складова частина Державного фонду дорогоцінних металів і дорогоцінного каміння України, визначена як резерв для забезпечення невідкладних потреб національної економіки.

Державне сховище дорогоцінних металів і дорогоцінного каміння України — організація, що вхо-дить до сфери управління Міністерства фінансів України і забезпечує закупівлю за рахунок державного бюджету, приймання, зберігання, продаж дорогоцінних металів і дорогоцінного каміння, дорогоцінного каміння органо-генного утворення та напівдорогоцінного каміння у будь-якому вигляді та стані. Скарб дорогоцінних металів і дорогоцінного каміння — приховані у надрах, на поверхні землі, на дні водоймищ дорогоцінні метали і дорогоцінне каміння або вироби з них, власник яких згідно з чинним законодавством втратив на них право або не може бути встановлений.

У чистому вигляді метали не застосовують через їх дуже низьку міцність та м'якість. Сплави благородних металів з іншими володіють кращими механічними властивостями. Метали, що входять до складу сплавів, називають лігатурними. Склади сплавів регламентуються державними стандартами. До благородних металів відносять золото, срібло, платину, а також паладій, ру теній, іридій, родій, осмій.

Золото має інтенсивний жовтий колір і сильний металевий блиск. Золото – метал тягучий, м'який, пластичний і ковкий. Дуже важлива його властивість – хімічна стійкість. Розчиняється золото в суміші азотної і соляної кислоти ("царська водка"), в міцних отрутах, легко реагує на ртуть. Плавиться при температурі 1063°С, щільність його 19 г/см³. До складу золотих сплавів можуть входити срібло, мідь, паладій, платина, нікель. У ювелірній промисловості використовують сплави золота таких проб: 333, 375, 500, 583, 585, 750, 958. У ювелірній промисловості України використовують сплави золота 333,375,500,585, 750 проб.

Із золота можна витягнути волосину довжиною 2,5 км; розкатати в лист товщиною до 0,0001мм; з 12 г отримати лист фольги площею їм².

Золото — найважливіший елемент світової фінансової системи, оскільки цей метал не піддається корозії, зовні привабливий і запаси його невеликі. Світові банківські резерви золота оцінюються в 32 тис. тонн (якщо сплавити все це золото докупи, вийде куб зі стороною лише 12 м).

Срібло - красивий білий, м'який, блискучий метал, тягучий, стійкий до окислення, володіє винятковою відбиваючою здатністю. Срібло легше від золота, щільність його 10,49 г/см³, температура плавлення 960,5°С. Срібло стійке до лугів, але роз­чиняється в азотній і концентрованій сірчаній кислотах, окисля­ється в сполуці із сірководнем, при цьому покривається тонким шаром. Сплави срібла мають тільки один легуючий елемент – мідь. У ювелірній промисловості використовують сплави срібла: 750, 800, 875, 916, 925, 960 проб.

Платина – срібно-білий, важкий, тугоплавкий метал, температура плавлення його 1773,5°С, володіє високою хімічною стійкістю.  Платина зустрічається у вигляді самородного металу) і його сплавів, а також у вигляді мінералів сульфідів, найважливіші з яких – поліксен, платина паладіїста, фероплатина, спериліт, куперит (PtS). Зустрічається в родовищах, пов’язаних з ультраосновними й основними породами, разом з хромшпінелідами і основними породами разом з сульфідами. Відома також у розсипах. У ювелірній справі використовують сплав платини 950 проби.

Паладій - використовують сплав 500 та 850 проб. Паладій (рос. палладий, англ. palladium, нім. Palladium n) — хімічний елемент. Символ Pd, ат. н. 46; ат. м. 106,4. Сріблясто-білий м'який і ковкий метал; належить до платинових металів. t_плав 1552 °C. У природі паладій  міститься в платині самородній, утворюючи з нею неврегульований твердий розчин. У паладистій платині міститься 19-40 % паладію.

Іридій - грец. веселковий. Названий за різноманітністю фарб його сполук. Іридій добувається з платиноносних і золотоносних розсипів. Утворює власні мінерали (IrOS, IrOSRu і інш.), що тісно зростаються з інш. платиновими мінералами. Найбільші запаси - в ПАР. Сировиною для одержання Іридію служать концентрати металів групи платини, які одержують шляхом збагачення корінних руд і після переробки анодних шламів електролізу нікелю і міді, а також шліхи (платиновий концентрат), вилучені з розсипних руд, і вторинний метал - металевий брухт.

Родій – хімічний елемент. Відкривач В. Воластон вибрав назву за грецькою грец. ροδον — розовий, оскільки багато його сполук мають розову фарбу. Сріблястий блискучий метал, належить до платинових металів. Застосовують для гальванічного покриття, а також у сплавах з платиною для виготовлення хімічного посуду, як каталізатор тощо.

Осмій (рос. осмий, англ. osmium; нім. Osmium n) – хімічний елемент. Твердий синювато-сірий метал. Належить до платинових металів. Дуже твердий і крихкий. Густина 22,61; tплав 3027°С.

Рутеній (рос. рутений, англ. ruthenium, нім. Ruthenium n) – хімічний елемент. Сріблясто-сірий дуже крихкий метал. Належить до платинових металів. У мінералах платини Р. утворює невпорядковані тверді розчини, його атоми статистично розподілені в структурі платини. Добувають Р. у осн. з платинових руд.

У 1827 році професор Тартуського університету (сьогодні — в м. Тарту, Естонія) Готфрід Вільгельм Озанн (1797—1866) опублікував роботу, в якій заявив про відкриття ним трьох елементів: плурана, рутенія, поліна розчиняючи неочищену платину з гір Уралу у царські воді. Таким чином, уперше в хімічну науку було введено термін «рутеній».  Застосовують як каталізатор і для виготовлення твердих сплавів, для нанесення захисних покривів на ел. контакти, титанові електроди, декоративних покривів на ювелірні вироби, а також як компонент сплавів з Pt

В Україні для ювелірних та побутових виробів із дорогоцінних металів встановлюються такі проби: платина — 950 (дев'ятсот п'ятдесята); золото — 333 (триста тридцять третя) — 375 (триста сімдесят п'ята) — 500 (п'ятисота) — 585 (п'ятсот вісімдесят п'ята) — 750 (сімсот п'ятдесята); срібло — 750 (сімсот п'ятдесята) — 800 (восьмисота) — 830 (вісімсот тридцята) — 875 (вісімсот сімдесят п'ята) — 925 (дев'ятсот двадцять п'ята) — 960 (дев'ятсот шістдесята) паладій — 500 (п'ятисота) — 850 (вісімсот п'ятдесята). Допускається виготовлення виробів із золота проби 583 (п'ятсот вісімдесят третьої) підприємствами побутового обслуговування населення та громадянами-підприємцями.

2) Кількісний вміст золота, срібла, платини чи паладію в лігатурному сплаві, з якого виготовляються ювелірні вироби, зубопротезні диски, монети тощо. Благородні метали через низьку твердість (за шкалою Мооса для золота 2,5; срібла — 2,7; платини — 4,3; паладію — 4,8) не можуть у чистому вигляді використовуватись для виготовлення виробів. Проби сплавів благородних металів у метричній системі: 1000, 958, 916, 875, 750, 583 (585), 375, 333. У каратній системі їм відповідають проби 24, 23, 22, 21, 18, 14, 12, 9, 8. Чистому золоту або ін. благородному металу відповідає 1000-а проба.

Шкала́ Мо́оса (мінералогічна шкала твердості) — набір еталонних мінералів для визначення відної твердості методом цапапання. В якості еталонів взяті 10 мінералів, які розташовані в порядку збільшення твердості. Запропонована в 1811 році німецьким мінералогом Фрідріхом Моосом.

1 Тальк – царапається нігтем

2 Гипс – царапається нігтем, але скадніше.

3 Кальцит – царапається мідною монеткою.

4 Флюорит - царапається ножем, гострим склом.

5 Апатит – царапається віконним склом.

6 Ортоклаз – царапається напильником.

7 Кварц – піддається обробці алмазом і царапає скло.

8 Топаз - піддається обробці алмазом і царапає скло.

9 Корунд - піддається обробці алмазом і царапає скло.

10 Алмаз (C).