Proprietà di base dell'oro
Per le sue proprietà chimiche e fisiche, l'oro appartiene a un piccolo gruppo dei metalli più preziosi e rari presenti in natura. L'umanità apprezza questo metallo prezioso per la sua bellezza e capacità di mantenere il suo aspetto brillante e brillante nei gioielli e nelle monete che ne derivano. Viene anche utilizzato in alcuni settori. Per molti secoli, gli oggetti in oro sono stati un bene di lusso e non hanno mai perso il loro valore, sottolineando l'alto livello di solvibilità del loro proprietario o del paese che possiede riserve auree e valutarie. Spesso puoi sentire che è l'oro il sistema di pagamento internazionale, che ha peso e significato sul territorio di qualsiasi stato mondiale.
Proprietà fisiche
In apparenza, questo minerale sembra piccoli pezzi di metallo di forma arrotondata irregolare di colore giallo paglierino. Proprietà fisiche di base dell'oro:
- la fusione del metallo avviene ad una temperatura pari a 1063°C;
- la densità della sostanza è 19,33 g/cu. cm;
- gli indicatori di durezza, determinati dalla scala di Mohs, possono essere compresi tra 2,5 e 3;
- è possibile portare il metallo al punto di ebollizione più alto a t = 2948 ° ;
- il livello di conducibilità termica specifica a t = 0 ° C è pari a 311,5 W / mK;
- la resistenza del metallo dopo la ricottura va da 100 a 140 MPa.
A seconda della struttura del suo reticolo cristallino, l'oro è una sostanza piuttosto morbida e al metallo vengono aggiunte varie impurità, chiamate legature, per conferire durezza.
Dopo aver aggiunto altri componenti sotto forma di legatura, la temperatura complessiva di fusione della lega d'oro diminuisce, mentre cambiano le proprietà fisiche e meccaniche del metallo stesso.
Questo prezioso minerale naturale ha altre proprietà fisiche uniche.
- Elevato livello di plasticità. Da 1 grammo d'oro, se lo si desidera, è possibile estrarre un filo lungo fino a 2-2,6 metri o stendere il metallo sotto forma di un foglio piatto di lamina spessa 1 micron. A causa della naturale morbidezza dell'oro, si è notato che, entro 1 anno, le monete in circolazione potevano perdere fino allo 0,1% del loro peso originale una volta fuse.
La proprietà di duttilità dell'oro ne consente l'utilizzo nell'elettronica moderna.
- Alta riflettività. La lega preziosa finita ha la capacità di essere facilmente lucidata fino a ottenere una finitura a specchio brillante. Per la doratura vengono utilizzati fogli sottili di materiale laminato. Questo è anche usato nell'astronautica: gli strati più sottili d'oro vengono applicati ai caschi degli astronauti e alle superfici delle apparecchiature spaziali per proteggerli dagli effetti dannosi delle radiazioni infrarosse, che si manifestano nello spazio.
- Capacità di spruzzatura. Il prezioso minerale tende a disintegrarsi in minuscole frazioni pari alla lunghezza delle onde luminose. Questa capacità consente di spruzzare questo materiale. Ad esempio, è noto che nei corpi idrici e nei fiumi c'è una dispersione dell'oro, che non può essere vista visivamente, ma può essere determinata utilizzando strumenti speciali. La superficie, ricoperta da un sottilissimo strato d'oro, è in grado di far entrare i raggi del sole senza scaldarsi.
Questa capacità viene utilizzata per colorare il vetro alle latitudini meridionali, dove è necessario proteggere i locali dal surriscaldamento.
- Buona malleabilità. L'oro ha morbidezza e capacità di assumere la forma desiderata, che è una delle sue qualità più preziose. Ad esempio, da 1 grammo d'oro, puoi realizzare un foglio di lamina sottile, la cui area sarà di almeno 1 metro quadrato. m. Questa proprietà viene utilizzata per realizzare dorature a forma di foglia d'oro finissima, che va a coprire le cupole e le icone delle chiese, viene utilizzata per decorare gli interni e viene utilizzata per creare oggetti d'arte.
- Alto livello di conduttività elettrica. Con resistenza ai processi ossidativi, il prezioso minerale ha una buona conduttività elettrica. Questa proprietà del metallo consente di utilizzarlo per la produzione di resistenze nei circuiti elettronici di molti dispositivi moderni: telefoni, televisori, computer, lettori multimediali, in ingegneria radio e altri dispositivi simili.
È risaputo che il metallo prezioso è completamente inodore, e anche questo materiale non ha la capacità di magnetizzarsi. Inoltre, è stato scientificamente dimostrato che l'oro come elemento è incluso in almeno 15 minerali estratti all'interno della terra. Nella maggior parte delle rocce estratte in questo numero, l'oro è incluso in una composizione polverizzata trovata a livello atomico.
I depositi di arsenuro e solfuro sono spesso ricchi di pepite d'oro.
Caratteristiche chimiche
Il metallo chiamato oro (aurum) ha la designazione - Au, che letteralmente significa "soleggiato" o "giallo". Nel sistema di Mendeleev, il metallo è assegnato al gruppo 1, gli viene assegnato un numero atomico di 79. Il reticolo cristallino chimico di Au ha una struttura cubica.
Il metallo ha proprietà chimiche speciali.
- Inerzia relativa. L'oro non cambia le sue proprietà a contatto con zolfo e ossigeno, non interagisce con azoto, carbonio, idrogeno e fosforo. L'oro non reagisce a molti alcali e acidi.
- La valenza di questo elemento chimico si manifesta come + I o + III.
- A t = 20 ° C, il metallo entra in una reazione chimica con soluzioni acquose di cloro e bromo. E le soluzioni acquose-alcoliche di iodio, reagendo con l'oro 585, lasciano aree di macchie scure su di esso, cosa che non accade se lo iodio viene lasciato cadere sull'oro 750.
- Lo spettro cromatico di un metallo dipende dalla dimensione delle particelle di cui è composto. Le particelle d'oro più piccole possono avere una tonalità grigio-verdastra. Secondo i dati di prospezione geologica, ce n'è solo una ogni 20 miniere, dove l'oro viene estratto sotto forma di pepite gialle.
L'esatta formula chimica di una lega d'oro dipende da quali componenti aggiuntivi sono inclusi nella sua composizione sotto forma di lega madre.
Caratteristiche delle proprietà delle leghe
Se una pepita d'oro naturale viene fusa, allo stato liquido sembrerà una sostanza che ha una pallida sfumatura grigio-verdastra, e questa sfumatura è anche inerente ai vapori che salgono dal metallo fuso caldo. Basta riscaldare la sostanza ad una temperatura superiore a 1064°C, cioè aumentare l'indice di fusione del metallo di almeno 1°C, poiché il vapore della lega d'oro comincerà ad evaporare nell'atmosfera. E maggiore è il punto di fusione di una sostanza, maggiore sarà la sua volatilità. Se alla lega vengono aggiunti i componenti di mercurio, arsenico, nonché antimonio o tellurio, l'evaporazione dalla superficie della lega d'oro aumenterà ancora, poiché questi componenti formeranno i cosiddetti composti volatili.
I gioiellieri che lavorano con varie leghe d'oro lo hanno notato le impurità della legatura influenzano le proprietà chimiche, fisiche ed esterne del materiale derivanti dalla rifusione dell'oro.
Consideriamo più in dettaglio come cambiano le proprietà di un minerale prezioso quando combinato con sostanze diverse.
Con argento
In combinazione con l'argento, il metallo giallo nobile abbassa il suo punto di fusione e cambia anche il suo colore giallo verdastro originale naturale in tonalità argentate dell'acciaio. Questa combinazione ha i suoi lati positivi e negativi. Nonostante i cambiamenti visivi esterni, la resistenza del materiale rifuso finito aumenta solo se combinato con l'argento. Ma nel corso della ricerca pratica, si è scoperto che in una lega preziosa con una tale composizione, qualità così importanti come la malleabilità e la duttilità sono alquanto ridotte. Tuttavia, ciò non significa affatto che le leghe Au e Ag non vengano utilizzate - al contrario, questa è una combinazione abbastanza comune che i gioiellieri usano abbastanza spesso nel loro lavoro.
Con rame
Se si aggiunge rame come lega madre, si verificheranno cambiamenti nelle proprietà fisiche della lega preziosa finita. Questo metallo aumenta significativamente la resistenza della lega d'oro, pur mantenendo la duttilità del materiale risultante e la sua buona duttilità con una tale combinazione di metalli.
Se nella composizione della preziosa lega d'oro il rame è presente dal 14,5% o più, i prodotti finiti avranno una pronunciata sfumatura rossastra - tale oro è solitamente chiamato "oro puro". Ma in questo caso non era privo di inconvenienti: utilizzando una lega di rame, il materiale risultante perde le sue proprietà anticorrosive, a causa della maggiore capacità del rame di formare reazioni ossidative con l'ossigeno. A contatto con un ambiente umido e anche semplicemente con l'aria, nel tempo, un prodotto realizzato con tale lega si scurirà sicuramente, perdendo i suoi originali colori brillanti e lucentezza.
Poiché il rame ha un costo basso, allora la lega da esso non sarà troppo costosa nel prezzo, il che si riflette nel costo del prodotto finito: è la più economica. Durante l'era sovietica, furono prodotti 583 campioni per la popolazione e solo nel 1995 fu introdotto in produzione il campione 585, che conteneva lo 0,2% in meno di rame rispetto all'analogo precedente, ma il contenuto di oro aumentò dello stesso 0,2%. ad un aumento del prezzo degli oggetti in oro.
Attualmente, la lega d'oro 583 è stata abbandonata e ne vengono utilizzate solo 585.
Con nichel
Questo metallo naturale viene utilizzato dai gioiellieri per pulire la lega d'oro dal rossore naturale e, soprattutto, una tale legatura viene utilizzata nella produzione di oro bianco particolarmente prezioso.
Quando combinato in una lega preziosa di Au e Ni, la forza del materiale prezioso finito aumenta in modo significativo. I prodotti realizzati con una lega così nobile hanno un colore acciaio con una sottile sfumatura paglierina. Per eliminare completamente questo giallo debolmente manifestato, la superficie dei gioielli finiti è ricoperta da un sottile strato di un altro metallo: il rodio. Lo fanno non solo per la bellezza, ma anche per ridurre l'allergenicità di prodotti preziosi.
Il fatto è che il nichel metallico è noto per avere la capacità di causare reazioni allergiche sulla pelle... In 8 persone su 10, queste manifestazioni si faranno sicuramente sentire indossando gioielli. Pertanto, spille, gemelli, ciondoli, portachiavi sono spesso realizzati con leghe in cui il nichel veniva usato come legatura, in una parola, qualcosa che ha poco contatto con la pelle umana durante il contatto prolungato. Nel tempo, la sottile placcatura in rodio sui gioielli svanisce e circa una volta ogni 6 o 7 anni dovrà essere rinnovata in un laboratorio di gioielleria. Dopo aver eseguito tali lavori di restauro, i gioielli sembreranno di nuovo come nuovi, luccicanti con trabocchi di acciaio bluastro-argento.
Con palladio
Un elemento chimico chiamato palladio, secondo i chimici, è un sottoprodotto della lavorazione dei metalli preziosi. Questo elemento è stato ottenuto combinando insieme platino, cianuro di mercurio e acqua regia (la sua composizione: 3 parti di nitrico + 1 parte di acido cloridrico). Così, la scoperta di questo metallo è avvenuta quando Pd, Au, Pt e Ag erano già stati scoperti. In un ambiente a temperatura normale, il fluoro non intacca il palladio, l'acido cloridrico e nemmeno l'acqua regia. Questo metallo non è assolutamente soggetto ad ossidazione quando viene a contatto con l'ossigeno, ha una struttura molto robusta, non presenta graffi, crepe o scheggiature, inoltre è ben suscettibile a qualsiasi lavorazione meccanica e saldatura.
Aggiungendo il palladio metallico come componente di legatura alla lega d'oro, è possibile ottenere oro bianco. A causa della loro insolita e maggiore resistenza, gli oggetti in oro con palladio sono di qualità e costo superiori rispetto ad altre leghe d'oro contenenti componenti più semplici.
Il palladio è apprezzato non solo nella produzione di gioielli, ma trova anche applicazioni che vanno dalla medicina alla costruzione di aerei. Nelle aste del mercato internazionale, il prezzo delle quotazioni del palladio a volte supera persino il valore dell'oro e i gioielli realizzati con esso sembrano particolarmente eleganti e nobili. Sono molto richiesti tra gli intenditori di leghe preziose bianche.
Con platino
Oggi, il platino naturale è il più costoso di tutti i metalli preziosi conosciuti dall'umanità. In termini di proprietà fisico-chimiche, il platino ha il doppio della densità e della forza rispetto alla sua preziosa controparte, l'oro. Oltretutto, il platino ha la più alta resistenza alla corrosione dei metalli: quando viene a contatto con l'ossigeno, l'ossidazione non si verifica. Il platino nelle sue proprietà è molto simile al palladio metallico, la differenza tra loro sta soprattutto nel costo: il platino è più costoso del palladio.
Quando si crea una lega nobile, il platino viene aggiunto all'oro puro e quindi, dopo la fusione, si ottiene un prodotto di un colore bianco-argento scintillante, in cui non ci sono assolutamente impurità gialle. Come parte di una lega d'oro, il platino aumenta significativamente il suo valore, che colpisce anche i gioielli finiti.Tuttavia, questa lega gode di una popolarità costantemente elevata e gode di un'ottima reputazione tra coloro che apprezzano le leghe bianche più pure create da metalli preziosi.
Puoi scoprire perché l'oro è di grande valore qui sotto.