金の基本特性
その化学的および物理的特性により、金は自然界に存在する最も貴重で希少な金属の小さなグループに属しています。人類は、この貴金属の美しさと、それから作られたジュエリーやコインで明るく輝く外観を維持できることを高く評価しています。また、一部の業界でも使用されています。何世紀にもわたって、金製品は贅沢品であり、価値が失われることはなく、所有者または金準備金を所有する国の高い支払い能力を強調しています。あらゆる世界国家の領土で重みと重要性を持つ国際決済システムである金はよく耳にします。
物理的特性
見た目は、この鉱物は麦わら色の不規則に丸みを帯びた金属の小片のように見えます。 金の基本的な物性:
- 金属の融解は1063ºCに等しい温度で発生します。
- 物質の密度は19.33 g / cuです。 cm;
- モーススケールによって決定される硬度指標は、2.5から3までです。
- t=2948ºСで金属を最高沸点にすることが可能です。
- t=0ºC での比熱伝導率のレベルは 311.5 W/mK です。
- アニーリング後の金属の強度は 100 ~ 140 MPa です。
結晶格子の構造上、金はかなり柔らかい物質であり、金属を硬くするためにリガチャーと呼ばれるさまざまな不純物が金属に加えられています。
合字の形で他の成分を追加した後、金合金の一般的な融点は低下しますが、金属自体の物理的および機械的特性も変化します。
貴重な天然鉱物には、他にもユニークな物理的特性があります。
- 高レベルの可塑性。 必要に応じて、1 グラムの金からワイヤーを 2 ~ 2.6 メートルの長さまで伸ばすか、金属を厚さ 1 ミクロンの箔の平らなシートの形に伸ばすことができます。金の自然な柔らかさのために、流通しているコインは、鋳造時に元の重量の最大 0.1% を 1 年以内に失う可能性があることに気付きました。
金の可塑性により、最新の電子機器に使用できます。
- 反射率が高い。 完成した形の貴重な合金は、光沢のある鏡面仕上げに簡単に磨くことができます。圧延された材料の薄いシートは、金メッキを適用するために使用されます。これは宇宙飛行でも使用されます。金の最も薄い層が宇宙飛行士のヘルメットと屋外宇宙機器の表面に適用され、宇宙空間で現れる赤外線の有害な影響から保護します。
- スプレー能力。 貴重な鉱物は、光の波の長さに等しいサイズの小さな断片に分解する傾向があります。この能力により、この材料を噴霧することができます。たとえば、貯水池や河川には金が分散していることが知られていますが、これは視覚的には見えませんが、特別な機器を使用して判断できます。最も薄い金の層で覆われた表面は、熱せずに太陽の光を通すことができます。
この機能は、施設を過熱から保護する必要がある南緯度でガラスを着色するために使用されます。
- 可鍛性が良い。 ゴールドには、その最も価値のある特性の 1 つである、柔らかさと希望の形を取る能力があります。たとえば、1グラムの金から、少なくとも1平方メートルの面積の薄い箔のシートを作ることができます。 m. この特性は、教会のドームやアイコンを覆うために使用される最高級の金箔の形で金メッキを行うために使用され、インテリアを装飾するために使用され、芸術品を作成するために使用されます.
- 高レベルの電気伝導性。 酸化プロセスへの耐性を備えた貴重な鉱物は、優れた導電性を備えています。金属のこの特性により、電話、テレビ、コンピューター、マルチメディアプレーヤー、無線工学およびその他の同様のデバイスなど、多くの最新デバイスの電子回路の抵抗の製造に使用できます。
と知られている 貴金属には臭いがまったくなく、またこの材料には磁化する能力がありません。 さらに、元素としての金は、地球の腸で採掘される少なくとも 15 の鉱物の一部であることが科学的に証明されています。この数に含まれる採掘された岩石のほとんどでは、金は原子レベルで検出可能な粉砕された組成物に含まれています。
砒化物と硫化物の鉱床には、金塊が豊富に含まれていることがよくあります。
化学的特徴
金(オーラム)と呼ばれる金属には、文字通り「晴れ」または「黄色」を意味するAuという名称があります。メンデレーエフ システムでは、金属はグループ 1 に割り当てられ、79 の原子シリアル番号が割り当てられます。 Auの化学結晶格子は立方構造をしています。
金属には特別な化学的性質があります。
- 相対慣性。金は、硫黄や酸素と接触しても特性が変化せず、窒素、炭素、水素、リンと相互作用しません。金は多くのアルカリや酸に反応しません。
- この化学元素の原子価は、+ I または + III として現れます。
- t=20ºC で、金属は塩素と臭素の水溶液と化学反応を起こします。また、ヨウ素の水とアルコールの溶液は、585 ゴールドと反応して、750 ゴールドにヨウ素を落としても発生しない黒い斑点の領域をその上に残します。
- 金属の色のスペクトルは、その粒子のサイズによって異なります。金の最小の粒子は、緑がかった灰色の色合いを持つ場合があります。探査データによると、20 鉱山ごとに 1 つだけあり、金が黄色いナゲットの形で採掘されています。
金合金の正確な化学式は、合字の形でその組成に含まれる追加成分によって異なります。
合金の特性の特徴
天然の金塊を溶かすと、液体の状態では淡い緑がかった灰色の物質のように見えます。この色合いは、熱い溶融金属から立ち上る蒸気にも固有のものです。 金合金の蒸気が大気中に蒸発し始めると、物質を1064℃を超える温度に加熱するだけで済みます。つまり、金属の溶融指数を少なくとも1℃上昇させるだけです。 また、物質の融点が高いほど、揮発性が高くなります。水銀、ヒ素、およびアンチモンまたはテルルの成分が合金に添加されると、これらの成分がいわゆる揮発性化合物を形成するため、金合金の表面からの蒸発がさらに大きくなります。
さまざまな金合金を扱う宝石商は、次のことに気付きました。 金の再溶融から生じる材料の化学的、物理的、および外部特性は、連結不純物の影響を受けます。
さまざまな物質と組み合わせると、貴重な鉱物の特性がどのように変化するかをさらに詳しく考えてみましょう.
シルバーと
高貴な黄色の金属は、銀と組み合わせて融点を下げ、元の自然な緑がかった黄色から鋼のような銀色に変化します。この組み合わせには、プラス面とマイナス面があります。 外見上の変化にもかかわらず、完成した再溶解材料の強度は、銀と組み合わせた場合にのみ増加します。 しかし、実際の研究の過程で、そのような組成の貴重な合金では、可鍛性や延性などの重要な品質がやや低下することがわかりました。ただし、これはAuおよびAg合金が使用されていないことをまったく意味するものではありません.逆に、これは宝石商が仕事でよく使用するかなり一般的な組み合わせです.
銅で
銅が合字として追加されると、完成した貴合金の物理的特性に変化が生じます。 この金属は、金合金の強度を大幅に高めますが、そのような金属の組み合わせ、結果として得られる材料の延性、およびその優れた可鍛性を維持します。
銅が14.5%以上の貴金合金の組成に存在する場合、完成品は顕著な赤みを帯びた色合いになります-そのような金は一般に「純粋」と呼ばれます。しかし、この場合、欠点がないわけではありませんでした.銅のリガチャーを使用すると、銅が酸素との酸化反応を形成する能力が高まるため、結果として得られる材料の防食特性が失われます.湿度の高い環境や空気に触れるだけでも、時間の経過とともに、そのような合金で作られた製品は確実に暗くなり、元の明るい色と光沢が失われます.
銅はコストが安いので、 それから作られた合金は価格が高すぎず、完成品のコストに反映されます-それは最も安いです. ソビエト連邦の間、583のサンプルで人口のために金が生産され、1995年になって初めて585のサンプルが生産に導入されました。これには以前の類似物よりも0.2%少ない銅が含まれていましたが、同時に金の含有量が増加しました同じ0.2%で、すぐに金のアイテムの価格が上昇しました。
現在、金合金の 583 のサンプルが放棄されており、585 のみが使用されています。
ニッケル入り
この天然金属は、宝石商が金合金の自然な赤みをきれいにするために使用されます。このリガチャーは、特に貴重なホワイト ゴールドの製造に特によく使用されます。
貴金属に Au と Ni を組み合わせると、完成した貴金属の強度が大幅に向上します。 このような高貴な合金から作られた製品は、微妙に淡い麦わら色を帯びた鋼色をしています。このかすかな黄色を最終的に取り除くために、完成したジュエリーの表面は別の金属であるロジウムの薄い層でコーティングされます。彼らは美しさだけでなく、貴重な製品のアレルギー誘発性を減らすためにもこれを行います.
事実は、 ニッケル金属は、皮膚にアレルギー症状を引き起こす能力があることで知られています. 10 人中 8 人が、ジュエリーを身に着けているときにこれらの症状を感じます。したがって、ニッケルがリガチャーとして使用された合金から、ブローチ、カフスボタン、ペンダントペンダント、キーリングが最も頻繁に作られます。ジュエリーの薄いロジウムメッキは時間の経過とともに剥がれ落ち、約 6 ~ 7 年に 1 度、ジュエリー工房での交換が必要になります。このような修復作業を行った後、装飾は再び新品のように見え、鋼の青みがかった銀色に輝きます。
パラジウム入り
化学者によると、パラジウムと呼ばれる化学元素は、貴金属の加工中に副産物として現れた生成物です。この要素は、白金、シアン化水銀、および王水を組み合わせることによって得られました (その組成: 硝酸 3 部 + 塩酸 1 部)。この上、 この金属の発見は、Pd、Au、Pt、および Ag がすでに発見されたときに行われました。 常温条件下では、パラジウムはフッ素、塩酸、さらには王水にも影響されません。この金属は、酸素と接触しても絶対に酸化しにくく、非常に強い構造を持ち、傷、亀裂、欠けが見られず、さらに、機械加工や溶接に適しています。
金合金にパラジウム金属を結紮成分として添加することにより、ホワイトゴールドを得ることができます。珍しさと強度の向上により、パラジウムを使用した金製品は、組成が単純な他の金合金よりも品質とコストの面で優れています。
パラジウムは宝飾品の製造だけでなく、医療から航空機の製造まで幅広い用途で評価されています。 国際市場の取引では、パラジウム相場の価値が金の価値を超えることもあり、パラジウムから作られたジュエリーは特にエレガントで高貴に見えます.それらは、白い貴金属の愛好家の間で高い需要があります。
プラチナ入り
今日まで、天然プラチナは、人類に知られているすべての貴金属の中で最も高価です。物理的および化学的特性の点では、プラチナは貴重な対応物である金の 2 倍の密度と耐久性があります。その上、 プラチナは金属腐食に対する耐性が最も高く、酸素と接触しても酸化は起こりません。 プラチナの特性は金属パラジウムに最も似ていますが、それらの違いは何よりもコストにあります。プラチナはパラジウムよりも高価です。
貴金属は、純金に白金を加えて再溶解することで、黄色の不純物を一切含まない銀白色の輝きを放ちます。 プラチナは金合金の一部であるため、その価値が大幅に高まり、完成したジュエリーにも影響を与えます。しかし、この合金は一貫して人気が高く、貴金属から作られた最も純粋な白い合金を高く評価する人々の間で非常に高い評価を得ています.
金が非常に価値がある理由は、以下で確認できます。