תכונות בסיסיות של זהב

בשל תכונותיו הכימיות והפיזיקליות, הזהב שייך לקבוצה קטנה של המתכות היקרות והנדירות ביותר שנמצאות בטבע. האנושות מעריכה את המתכת היקרה הזו בזכות יופיה ויכולתה לשמור על המראה הבהיר והמבריק שלה בתכשיטים ובמטבעות העשויים ממנה. הוא משמש גם בתעשיות מסוימות. במשך מאות שנים, פריטי זהב היו פריט מותרות ומעולם לא איבדו את ערכם, תוך שימת דגש על רמת הפירעון הגבוהה של בעליהם או של המדינה שבבעלותה יתרות זהב ומטבע חוץ. לא פעם אפשר לשמוע שזהב הוא מערכת התשלומים הבינלאומית, שיש לה משקל ומשמעות על שטחה של כל מדינה עולמית.

במראה, מינרל זה נראה כמו חתיכות קטנות של מתכת בצורת מעוגלת לא סדירה בצבע צהוב-קש. תכונות פיזיקליות בסיסיות של זהב:

• התכת מתכת מתרחשת בטמפרטורה השווה ל-1063 מעלות צלזיוס;
• צפיפות החומר היא 19.33 גרם לקוב. ס"מ;
• אינדיקטורים לקשיות, שנקבעו על ידי סולם Mohs, יכולים להיות בין 2.5 ל-3;
• אפשר להביא את המתכת לנקודת הרתיחה הגבוהה ביותר ב-t = 2948 מעלות צלזיוס;
• רמת המוליכות התרמית הספציפית ב-t = 0 מעלות צלזיוס שווה ל-311.5 W / mK;
• חוזק המתכת לאחר חישול הוא בין 100 ל-140 MPa.

לפי מבנה סריג הקריסטל שלו, הזהב הוא חומר רך למדי, ולמתכת מוסיפים זיהומים שונים, הנקראים קשירים, כדי להקנות קשיות.

למינרל טבעי יקר ערך זה יש תכונות פיזיקליות ייחודיות אחרות.

• רמה גבוהה של פלסטיות. מ-1 גרם של זהב, אם תרצה, אתה יכול להוציא חוט באורך של עד 2-2.6 מטר או לגלגל את המתכת בצורה של יריעה שטוחה של נייר כסף בעובי 1 מיקרון. בשל הרכות הטבעית של הזהב, הבחינו שבתוך שנה, מטבעות במחזור עלולים לאבד עד 0.1% ממשקלם המקורי בעת היציקה.

• רפלקטיביות גבוהה. לסגסוגת היקרה המוגמרת יש את היכולת להיות מלוטשת בקלות לגימור מראה בהיר. יריעות דקות של חומר מגולגל משמשות להזהבה. זה משמש אפילו באסטרונאוטיקה - שכבות הזהב הדקות ביותר מוחלות על קסדות של אסטרונאוטים ועל משטחי ציוד החלל החיצון כדי להגן עליהם מפני ההשפעות המזיקות של קרינת אינפרא אדום, המתבטאת בחלל החיצון.

• יכולת ריסוס. המינרל היקר נוטה להתפרק לשברים זעירים השווים בגודלם לאורכם של גלי האור. יכולת זו מאפשרת לרסס חומר זה. כך למשל, ידוע כי במקווי מים ובנהרות יש פיזור של זהב, שלא ניתן לראותו חזותית, אך ניתן לקבוע באמצעות מכשירים מיוחדים. המשטח, המכוסה בשכבת הזהב הדקה ביותר, מסוגל להכניס פנימה את קרני השמש מבלי להתחמם.

• יכולת גמישות טובה. לזהב יש רכות ויכולת לקבל את הצורה הרצויה, שהיא אחת התכונות החשובות ביותר שלו. לדוגמה, מ-1 גרם של זהב, אתה יכול לעשות גיליון של נייר כסף דק, ששטחו יהיה לפחות מטר מרובע. מ' נכס זה משמש להזהבה בצורת עלה הזהב המשובח ביותר, שמכסה כיפות כנסייה ואייקונים, משמש לקישוט פנים ומשמש ליצירת חפצי אמנות.

• רמה גבוהה של מוליכות חשמלית. עם עמידות לתהליכי חמצון, למינרל היקר יש מוליכות חשמלית טובה. תכונה זו של מתכת מאפשרת להשתמש בה לייצור התנגדויות במעגלים אלקטרוניים של מכשירים מודרניים רבים: טלפונים, טלוויזיות, מחשבים, נגני מולטימדיה, בהנדסת רדיו והתקנים דומים אחרים.

ידוע ש המתכת היקרה חסרת ריח לחלוטין, וגם לחומר הזה אין יכולת להתמגנט. בנוסף, הוכח מדעית כי זהב כיסוד כלול בלפחות 15 מינרלים שנכרים בחלק הפנימי של כדור הארץ. ברוב הסלעים הכרותים במספר זה, זהב כלול בהרכב מפורק שנמצא ברמה האטומית.

למתכת הנקראת זהב (אורום) יש את הכינוי - Au, שפירושו המילולי "שטוף שמש" או "צהוב". במערכת של מנדלייב, המתכת מוקצית לקבוצה 1, לה 79 מספר סידורי אטומי. לסריג הגביש הכימי של Au יש מבנה מעוקב.

למתכת תכונות כימיות מיוחדות.

• אינרציה יחסית. זהב אינו משנה את תכונותיו במגע עם גופרית וחמצן, אינו יוצר אינטראקציה עם חנקן, פחמן, מימן וזרחן. זהב אינו מגיב להרבה אלקליות וחומצות.
• הערכיות של יסוד כימי זה מתבטאת כ- + I או + III.
• ב-t = 20 מעלות צלזיוס, המתכת נכנסת לתגובה כימית עם תמיסות מימיות של כלור וברום. ותמיסות מימיות-אלכוהוליות של יוד, המגיבות עם זהב 585, משאירות עליה אזורים של כתמים כהים, מה שלא קורה אם יוד יורד על זהב 750.
• ספקטרום הצבעים של מתכת תלוי מאיזה גודל החלקיקים היא מורכבת. חלקיקי הזהב המשובחים ביותר יכולים להיות בעלי גוון ירקרק-אפור. על פי נתוני חיפוש גיאולוגי, יש רק אחד לכל 20 מכרות, שבהם כורים זהב בצורה של נאגטס צהוב.

אם גוש זהב טבעי נמס, אז במצב נוזלי הוא ייראה כמו חומר בעל גוון ירקרק-אפור חיוור, והגוון הזה טבוע גם באדים שעולים מהמתכת המותכת הלוהטת. צריך רק לחמם את החומר לטמפרטורה העולה על 1064 מעלות צלזיוס, כלומר להגדיל את מדד ההיתוך של המתכת ב-1 מעלות צלזיוס לפחות, שכן אדי סגסוגת הזהב יתחילו להתאדות לאטמוספירה. וככל שנקודת ההתכה של חומר גבוהה יותר, כך תנודתיותו תהיה גבוהה יותר. אם מוסיפים לסגסוגת מרכיבי כספית, ארסן, כמו גם אנטימון או טלוריום, האידוי מפני השטח של סגסוגת הזהב יגדל עוד יותר, שכן רכיבים אלה יהוו את מה שנקרא תרכובות נדיפות.

תכשיטנים העובדים עם סגסוגות זהב שונות שמו לב לכך זיהומי קשירה משפיעים על התכונות הכימיות, הפיזיקליות והחיצוניות של החומר הנובעות מהתכה מחדש של זהב.

הבה נבחן ביתר פירוט כיצד התכונות של מינרל יקר משתנות בשילוב עם חומרים שונים.

בשילוב עם כסף, המתכת הצהובה האצילית מורידה את נקודת ההיתוך שלה וגם משנה את צבעה הצהוב הירקרק המקורי הטבעי לגווני פלדה כסופים. לשילוב הזה יש את הצדדים החיוביים והשליליים שלו. למרות שינויים חזותיים חיצוניים, החוזק של החומר המומס מחדש רק עולה בשילוב עם כסף. אבל במהלך מחקר מעשי, נמצא שבסגסוגת יקרה בעלת הרכב כזה, תכונות חשובות כמו גמישות וגמישות מופחתות במקצת. עם זאת, זה בכלל לא אומר שלא נעשה שימוש בסגסוגות Au ו-Ag - להיפך, זהו שילוב נפוץ למדי שתכשיטנים משתמשים בו לעתים קרובות בעבודתם.

שינויים בתכונות הפיזיקליות של הסגסוגת היקרה המוגמרת יתרחשו אם נחושת תתווסף לה כסגסוגת אב. מתכת זו מגדילה משמעותית את חוזק סגסוגת הזהב, תוך שמירה על משיכות החומר המתקבל ועל משיכותו הטובה עם שילוב כזה של מתכות.

אם בהרכב הסגסוגת היקרה של זהב נחושת קיימת מ -14.5% או יותר, אז המוצרים המוגמרים יהיו בעלי גוון אדמדם בולט - זהב כזה נקרא בדרך כלל "זהב טהור". אבל במקרה זה זה לא היה חסר חסרונות - באמצעות סגסוגת נחושת, החומר המתקבל מאבד את התכונות האנטי-קורוזיביות שלו, אשר נובע מהיכולת המוגברת של נחושת ליצור תגובות חמצון עם חמצן. מגע עם סביבה לחה ואפילו פשוט עם אוויר, לאורך זמן, מוצר העשוי מסגסוגת כזו בוודאי יתכהה, תוך איבוד הצבעים הבהירים והברק המקוריים שלו.

מכיוון שלנחושת יש עלות נמוכה, אז הסגסוגת ממנו לא תהיה יקרה מדי במחיר, מה שבא לידי ביטוי בעלות המוצר המוגמר - היא הזולה ביותר. בתקופת ברית המועצות הופקו 583 דגימות לאוכלוסייה, ורק ב-1995 הוכנס לייצור דגימת 585 שהכילה 0.2% פחות נחושת מהאנלוג הקודם, אך תכולת הזהב גדלה באותה 0.2% מה שהוביל מיד. לעלייה במחיר פריטי זהב.

מתכת טבעית זו משמשת תכשיטנים על מנת לנקות את סגסוגת הזהב מאדמומיות טבעית, ובמיוחד לעתים קרובות נעשה שימוש בקשירה כזו לייצור זהב לבן יקר במיוחד.

בשילוב בסגסוגת יקרה של Au ו-Ni, חוזק החומר היקר המוגמר עולה באופן משמעותי. למוצרים העשויים מסגסוגת אצילית כזו יש צבע פלדה עם גוון קש חיוור עדין. כדי לחסל לחלוטין את הצהוב המתבטא בצורה חלשה, פני התכשיטים המוגמרים מכוסים בשכבה דקה של מתכת אחרת - רודיום. הם עושים זאת לא רק בשביל היופי, אלא גם כדי להפחית את האלרגניות של מוצרים יקרים.

העובדה היא מתכת ניקל ידועה כבעלת יכולת לגרום לתגובות אלרגיות על העור... אצל 8 מתוך 10 אנשים, הביטויים הללו בהחלט ירגישו את עצמם כאשר הם עונדים תכשיטים. לכן, סיכות, חפתים, תליונים, מחזיקי מפתחות עשויים לרוב מסגסוגות שבהן ניקל שימש כקשירה, במילה אחת, משהו שיש לו מגע מועט עם עור האדם במהלך מגע ממושך. עם הזמן, ציפוי הרודיום הדק על תכשיטים מתפוגג, ובערך אחת ל-6 או 7 שנים יהיה צורך לחדש אותו בבית מלאכה לצורפות. לאחר ביצוע עבודות שיקום שכאלה, התכשיטים שוב ייראו כמו חדשים, מבריקים בגלישת פלדה כחלחלה-כסף.

יסוד כימי בשם פלדיום, לפי כימאים, הוא תוצר לוואי מעיבוד מתכות יקרות. יסוד זה הושג על ידי שילוב פלטינה, כספית ציאניד ואקווה רג'יה (הרכבו: 3 חלקים חנקן + חלק אחד של חומצה הידרוכלורית). לכן, הגילוי של מתכת זו נעשה כאשר Pd, Au, Pt ו-Ag כבר התגלו. בסביבת טמפרטורה רגילה, הפלואור אינו משפיע על פלדיום, חומצה הידרוכלורית ואפילו אקווה רג'יה לא. מתכת זו ממש לא נוטה להתחמצנות כשהיא באה במגע עם חמצן, יש לה מבנה חזק מאוד, ואינה מציגה שריטות, סדקים או שבבים, וחוץ מזה, היא רגישה היטב לכל עיבוד מכני וריתוך.

על ידי הוספת המתכת פלדיום כרכיב קשירה לסגסוגת הזהב, ניתן להשיג זהב לבן. בשל חריגותם וחוזקם המוגבר, פריטי זהב עם פלדיום עדיפים באיכותם ובמחירם ביחס לסגסוגות זהב אחרות המכילות רכיבים פשוטים יותר.

פלדיום מוערך לא רק בייצור תכשיטים, אלא גם מוצא יישומים החל מרפואה ועד בניית מטוסים. במכירות פומביות בשוק הבינלאומי, מחיר ציטוטי הפלדיום לפעמים אף עולה על ערכו של הזהב, והתכשיטים העשויים ממנו נראים אלגנטיים ואציליים במיוחד. הם מבוקשים מאוד בקרב אניני טעם של סגסוגות לבנות יקרות.

כיום, פלטינה טבעית היא היקרה ביותר מכל המתכות היקרות המוכרות לאנושות. מבחינת התכונות הפיזיקליות-כימיות שלה, לפלטינה יש צפיפות וחוזק כפולים מאשר למקבילה היקרה שלה, זהב. חוץ מזה, לפלטינה יש את העמידות הגבוהה ביותר בפני קורוזיה מתכת - כאשר היא באה במגע עם חמצן, חמצון אינו מתרחש. פלטינה בתכונותיה הכי דומה למתכת פלדיום, ההבדל ביניהן טמון יותר מכל בעלות – פלטינה יקרה יותר מפלדיום.

בעת יצירת סגסוגת אצילית, פלטינה מתווספת לזהב טהור, ולאחר מכן, לאחר ההמסה, מתקבל מוצר בצבע לבן-כסף נוצץ, שבו אין זיהומים צהובים לחלוטין. כחלק מסגסוגת זהב, פלטינה מעלה משמעותית את ערכה, מה שמשפיע גם על תכשיטים מוגמרים.עם זאת, סגסוגת זו נהנית מפופולריות גבוהה באופן עקבי ובעלת מוניטין טוב מאוד בקרב אלה שמעריכים את הסגסוגות הלבנות הטהורות ביותר שנוצרו ממתכות יקרות.

אתה יכול לגלות מדוע זהב הוא בעל ערך רב למטה.