Grundlegende Eigenschaften von Gold

Aufgrund seiner chemischen und physikalischen Eigenschaften gehört Gold zu einer kleinen Gruppe der wertvollsten und seltensten Metalle, die in der Natur vorkommen. Die Menschheit schätzt dieses Edelmetall wegen seiner Schönheit und seiner Fähigkeit, sein helles und glänzendes Aussehen in Schmuck und daraus hergestellten Münzen beizubehalten. Es wird auch in einigen Branchen verwendet. Goldstücke sind seit vielen Jahrhunderten ein Luxusgut und haben nie an Wert verloren, was die hohe Zahlungsfähigkeit ihres Besitzers bzw. des Landes, das Gold- und Devisenreserven besitzt, unterstreicht. Man hört oft, dass Gold das internationale Zahlungssystem ist, das auf dem Territorium jedes Weltstaates Gewicht und Bedeutung hat.

Im Aussehen sieht dieses Mineral aus wie kleine Metallstücke mit unregelmäßiger runder Form und strohgelber Farbe. Grundlegende physikalische Eigenschaften von Gold:

• das Schmelzen des Metalls erfolgt bei einer Temperatur von 1063 ° C;
• die Dichte der Substanz beträgt 19,33 g / cu. cm;
• Härteindikatoren, bestimmt durch die Mohs-Skala, können von 2,5 bis 3 reichen;
• es ist möglich, das Metall bei t = 2948 ° С auf den höchsten Siedepunkt zu bringen;
• die spezifische Wärmeleitfähigkeit bei t = 0 ° C beträgt 311,5 W / mK;
• die Festigkeit des Metalls nach dem Glühen beträgt 100 bis 140 MPa.

Entsprechend der Struktur seines Kristallgitters ist Gold eine eher weiche Substanz, und verschiedene Verunreinigungen, sogenannte Ligaturen, werden dem Metall hinzugefügt, um Härte zu verleihen.

Dieses wertvolle natürliche Mineral hat weitere einzigartige physikalische Eigenschaften.

• Hohe Plastizität. Aus 1 Gramm Gold können Sie auf Wunsch einen bis zu 2-2,6 Meter langen Draht ziehen oder das Metall in Form einer flachen 1 Mikrometer dicken Folie ausrollen. Aufgrund der natürlichen Weichheit von Gold wurde festgestellt, dass Münzen im Umlauf innerhalb von 1 Jahr beim Gießen bis zu 0,1% ihres ursprünglichen Gewichts verlieren konnten.

• Hohes Reflexionsvermögen. Die fertige Edellegierung lässt sich leicht auf Hochglanz polieren. Zum Vergolden werden dünne Bleche aus Walzgut verwendet. Dies wird sogar in der Raumfahrt verwendet – dünnste Goldschichten werden auf die Helme von Astronauten und die Oberflächen von Weltraumausrüstung aufgebracht, um sie vor den schädlichen Auswirkungen der Infrarotstrahlung zu schützen, die sich im Weltraum manifestiert.

• Sprühfähigkeit. Das kostbare Mineral neigt dazu, in winzige Fraktionen zu zerfallen, die der Länge von Lichtwellen entsprechen. Diese Fähigkeit ermöglicht das Versprühen dieses Materials. So ist beispielsweise bekannt, dass in Gewässern und Flüssen eine Golddispersion vorliegt, die optisch nicht sichtbar, aber mit speziellen Instrumenten bestimmt werden kann. Die mit der dünnsten Goldschicht bedeckte Oberfläche ist in der Lage, Sonnenstrahlen einzulassen, ohne sich aufzuheizen.

• Gute Formbarkeit. Gold hat Weichheit und die Fähigkeit, die gewünschte Form anzunehmen, was eine seiner wertvollsten Eigenschaften ist. Aus 1 Gramm Gold können Sie beispielsweise eine dünne Folie herstellen, deren Fläche mindestens 1 Quadratmeter beträgt. m) Diese Eigenschaft wird zur Herstellung von Vergoldungen in Form von feinstem Blattgold verwendet, das zum Bedecken von Kirchenkuppeln und Ikonen verwendet wird, zur Dekoration von Innenräumen und zur Herstellung von Kunstgegenständen verwendet wird.

• Hohe elektrische Leitfähigkeit. Das Edelmineral ist beständig gegen oxidative Prozesse und besitzt eine gute elektrische Leitfähigkeit. Diese Eigenschaft von Metall ermöglicht es, es zur Herstellung von Widerständen in elektronischen Schaltungen vieler moderner Geräte zu verwenden: Telefone, Fernseher, Computer, Multimedia-Player, in der Radiotechnik und ähnlichen Geräten.

Es ist bekannt, dass das edelmetall ist völlig geruchsneutral und auch dieses material besitzt keine magnetisierbarkeit. Darüber hinaus ist wissenschaftlich erwiesen, dass Gold als Element in mindestens 15 im Erdinneren abgebauten Mineralien enthalten ist. In den meisten abgebauten Gesteinen dieser Zahl ist Gold in einer pulverisierten Zusammensetzung enthalten, die auf atomarer Ebene gefunden wird.

Das Metall namens Gold (Aurum) hat die Bezeichnung - Au, was wörtlich "sonnig" oder "gelb" bedeutet. In Mendelejews System wird das Metall der Gruppe 1 zugeordnet, ihm wird die Atomnummer 79 zugewiesen. Das chemische Kristallgitter von Au hat eine kubische Struktur.

Das Metall hat besondere chemische Eigenschaften.

• Relative Trägheit. Gold verändert seine Eigenschaften bei Kontakt mit Schwefel und Sauerstoff nicht, interagiert nicht mit Stickstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff und Phosphor. Gold reagiert nicht auf viele Laugen und Säuren.
• Die Wertigkeit dieses chemischen Elements manifestiert sich als + I oder + III.
• Bei t = 20 ° C geht das Metall eine chemische Reaktion mit wässrigen Lösungen von Chlor und Brom ein. Und wässrig-alkoholische Jodlösungen, die mit Gold 585 reagieren, hinterlassen Bereiche mit dunklen Flecken, was nicht passiert, wenn Jod auf 750 Gold getropft wird.
• Das Farbspektrum eines Metalls hängt davon ab, aus welcher Partikelgröße es besteht. Die kleinsten Goldpartikel können einen grünlich-grauen Farbton haben. Geologischen Prospektionsdaten zufolge gibt es nur eine auf 20 Minen, in denen Gold in Form von gelben Nuggets abgebaut wird.

Wenn ein natürliches Goldnugget geschmolzen wird, sieht es in flüssigem Zustand wie eine Substanz aus, die einen blass grünlich-grauen Farbton hat, und dieser Farbton ist auch den Dämpfen inhärent, die aus dem heißen geschmolzenen Metall aufsteigen. Man muss die Substanz nur auf eine Temperatur von über 1064 ° C erhitzen, dh den Schmelzindex des Metalls um mindestens 1 ° C erhöhen, da der Dampf der Goldlegierung beginnt, in die Atmosphäre zu verdampfen. Und je höher der Schmelzpunkt einer Substanz ist, desto höher ist ihre Flüchtigkeit. Werden der Legierung die Bestandteile Quecksilber, Arsen sowie Antimon oder Tellur zugesetzt, wird die Verdunstung von der Oberfläche der Goldlegierung noch verstärkt, da diese Bestandteile sogenannte flüchtige Verbindungen bilden.

Das haben Juweliere, die mit verschiedenen Goldlegierungen arbeiten, bemerkt Ligaturverunreinigungen beeinflussen die chemischen, physikalischen und äußeren Eigenschaften des durch das Schmelzen von Gold gewonnenen Materials.

Betrachten wir genauer, wie sich die Eigenschaften eines kostbaren Minerals in Kombination mit verschiedenen Stoffen verändern.

In Kombination mit Silber senkt das edelgelbe Metall seinen Schmelzpunkt und ändert auch seine natürliche ursprüngliche grüngelbe Farbe zu stahlsilbernen Tönen. Diese Kombination hat ihre positiven und negativen Seiten. Trotz äußerer optischer Veränderungen erhöht sich die Festigkeit des fertig umgeschmolzenen Materials nur in Kombination mit Silber. Im Laufe der praktischen Forschung wurde jedoch festgestellt, dass bei einer Edellegierung mit einer solchen Zusammensetzung wichtige Eigenschaften wie Formbarkeit und Duktilität etwas reduziert sind. Dies bedeutet jedoch keineswegs, dass keine Au- und Ag-Legierungen verwendet werden – im Gegenteil, dies ist eine ziemlich häufige Kombination, die Juweliere bei ihrer Arbeit häufig verwenden.

Wenn Kupfer als Vorlegierung hinzugefügt wird, treten Veränderungen der physikalischen Eigenschaften der fertigen Edellegierung auf. Dieses Metall erhöht die Festigkeit der Goldlegierung erheblich, während die Duktilität des resultierenden Materials und seine gute Duktilität mit einer solchen Kombination von Metallen erhalten bleibt.

Wenn in der Zusammensetzung der Edelgoldlegierung Kupfer ab 14,5% vorhanden ist, haben die fertigen Produkte einen ausgeprägten rötlichen Farbton - solches Gold wird normalerweise als "reines Gold" bezeichnet. Aber in diesem Fall war es nicht ohne Nachteile - bei Verwendung einer Kupferlegierung verliert das resultierende Material seine antikorrosiven Eigenschaften, was auf die erhöhte Fähigkeit von Kupfer zurückzuführen ist, oxidative Reaktionen mit Sauerstoff zu bilden. Bei Kontakt mit einer feuchten Umgebung und sogar einfach mit Luft wird ein Produkt aus einer solchen Legierung im Laufe der Zeit mit Sicherheit dunkler, während es seine ursprünglichen hellen Farben und seinen Glanz verliert.

Da Kupfer geringe Kosten hat, dann Die Legierung daraus wird nicht zu teuer sein, was sich in den Kosten des Endprodukts widerspiegelt - es ist das billigste. Während der Sowjetzeit wurden 583 Proben für die Bevölkerung produziert, und erst 1995 wurde die 585-Probe in die Produktion aufgenommen, die 0,2% weniger Kupfer enthielt als das vorherige Analogon, der Goldgehalt jedoch um die gleichen 0,2% anstieg zu einem Anstieg des Preises von Goldgegenständen.

Dieses Naturmetall wird von Juwelieren verwendet, um die Goldlegierung von natürlichen Rötungen zu reinigen, und diese Ligatur wird besonders häufig bei der Herstellung von besonders wertvollem Weißgold verwendet.

In Kombination mit einer Edellegierung aus Au und Ni erhöht sich die Festigkeit des fertigen Edelmaterials deutlich. Produkte aus solch einer edlen Legierung haben eine Stahlfarbe mit einem dezenten hellen Strohstich. Um diese schwach ausgeprägte Gelbfärbung vollständig zu beseitigen, wird die Oberfläche des fertigen Schmucks mit einer dünnen Schicht eines anderen Metalls - Rhodium - bedeckt. Sie tun dies nicht nur für die Schönheit, sondern auch, um die Allergenität wertvoller Produkte zu reduzieren.

Die Sache ist die Nickelmetall ist dafür bekannt, allergische Reaktionen auf der Haut auszulösen... Bei 8 von 10 Personen werden sich diese Erscheinungen beim Tragen von Schmuck sicherlich bemerkbar machen. Daher werden Broschen, Manschettenknöpfe, Anhängeranhänger und Schlüsselringe meistens aus Legierungen hergestellt, bei denen Nickel als Ligatur verwendet wurde, kurz gesagt, etwas, das bei längerem Kontakt wenig Kontakt mit der menschlichen Haut hat. Mit der Zeit nutzt sich die dünne Rhodinierung von Schmuck ab und muss etwa alle 6 oder 7 Jahre in einer Schmuckwerkstatt erneuert werden. Nach solchen Restaurierungsarbeiten sieht der Schmuck wieder wie neu aus und glänzt mit stählernen bläulich-silbernen Überläufen.

Ein chemisches Element namens Palladium ist laut Chemikern ein Nebenprodukt bei der Verarbeitung von Edelmetallen. Dieses Element wurde durch die Kombination von Platin, Quecksilbercyanid und Königswasser gewonnen (seine Zusammensetzung: 3 Teile Salpetersäure + 1 Teil Salzsäure). Auf diese Weise, die Entdeckung dieses Metalls wurde gemacht, als bereits Pd, Au, Pt und Ag entdeckt wurden. In einer Umgebung mit normalen Temperaturen beeinflusst Fluor Palladium nicht, Salzsäure und sogar Königswasser nicht. Dieses Metall ist bei Kontakt mit Sauerstoff absolut nicht anfällig für Oxidation, es hat eine sehr starke Struktur, zeigt keine Kratzer, Risse oder Absplitterungen und ist außerdem gut anfällig für mechanische Bearbeitungen und Schweißarbeiten.

Durch Zugabe des Metalls Palladium als Ligaturkomponente zur Goldlegierung ist es möglich, Weißgold zu erhalten. Aufgrund ihrer Ungewöhnlichkeit und erhöhten Festigkeit sind Goldgegenstände mit Palladium anderen Goldlegierungen mit einfacheren Komponenten in Qualität und Kosten überlegen.

Palladium wird nicht nur in der Schmuckherstellung geschätzt, sondern findet auch Anwendungen von der Medizin bis zum Flugzeugbau. Bei internationalen Marktauktionen übersteigt der Preis von Palladiumnotierungen manchmal sogar den Wert von Gold, und daraus gefertigter Schmuck sieht besonders elegant und edel aus. Sie sind bei Kennern weißer Edelmetalllegierungen sehr gefragt.

Heute ist natürliches Platin das teuerste aller der Menschheit bekannten Edelmetalle. Platin hat hinsichtlich seiner physikalisch-chemischen Eigenschaften die doppelte Dichte und Festigkeit als sein kostbares Gegenstück Gold. Außerdem, Platin hat die höchste Beständigkeit gegen Metallkorrosion – bei Kontakt mit Sauerstoff findet keine Oxidation statt. Platin ist in seinen Eigenschaften dem Metall Palladium am ähnlichsten, der Unterschied zwischen ihnen liegt vor allem in den Kosten - Platin ist teurer als Palladium.

Bei der Herstellung einer Edellegierung wird Platin zu reinem Gold hinzugefügt, und nach dem Schmelzen wird ein Produkt von funkelnder silberweißer Farbe erhalten, in dem absolut keine gelben Verunreinigungen vorhanden sind. Als Teil einer Goldlegierung steigert Platin seinen Wert deutlich, was sich auch auf den fertigen Schmuck auswirkt.Diese Legierung erfreut sich jedoch einer konstant hohen Beliebtheit und genießt einen sehr guten Ruf bei denen, die Wert auf reinste weiße Legierungen aus Edelmetallen legen.

Warum Gold so wertvoll ist, erfahren Sie weiter unten.