Propriedades básicas do ouro
Devido às suas propriedades químicas e físicas, o ouro pertence a um pequeno grupo dos metais mais valiosos e raros encontrados na natureza. A humanidade aprecia este metal precioso por sua beleza e capacidade de manter sua aparência brilhante e brilhante em joias e moedas feitas com ele. Também é usado em algumas indústrias. Por muitos séculos, os itens de ouro foram um item de luxo e nunca perderam seu valor, enfatizando o alto nível de solvência de seu proprietário ou do país que possui ouro e reservas cambiais. Muitas vezes você pode ouvir que é o ouro o sistema de pagamento internacional, que tem peso e importância no território de qualquer estado do mundo.
Propriedades físicas
Na aparência, este mineral se assemelha a pequenos pedaços de metal de forma arredondada irregular, cor amarelo-palha. Propriedades físicas básicas do ouro:
- a fusão do metal ocorre a uma temperatura igual a 1063 ° C;
- a densidade da substância é 19,33 g / cu. cm;
- os indicadores de dureza, determinados pela escala de Mohs, podem ser de 2,5 a 3;
- é possível levar o metal ao ponto de ebulição mais alto em t = 2948 ° С;
- o nível de condutividade térmica específica em t = 0 ° C é igual a 311,5 W / mK;
- a resistência do metal após o recozimento é de 100 a 140 MPa.
De acordo com a estrutura de sua estrutura cristalina, o ouro é uma substância bastante macia, e várias impurezas, chamadas ligaduras, são adicionadas ao metal para conferir dureza.
Depois de adicionar outros componentes na forma de uma ligadura, o ponto de fusão geral da liga de ouro diminui, enquanto as propriedades físicas e mecânicas do próprio metal mudam.
Este valioso mineral natural tem outras propriedades físicas únicas.
- Alto nível de plasticidade. A partir de 1 grama de ouro, se desejado, você pode esticar um fio de até 2-2,6 metros de comprimento ou enrolar o metal na forma de uma folha plana de papel alumínio de 1 mícron de espessura. Devido à suavidade natural do ouro, percebeu-se que, em 1 ano, as moedas em circulação podiam perder até 0,1% do peso original ao serem lançadas.
A propriedade de ductilidade do ouro permite que ele seja usado na eletrônica moderna.
- Alta refletividade. A liga preciosa acabada tem a capacidade de ser facilmente polida para um acabamento espelhado brilhante. Folhas finas de material laminado são usadas para dourar. Isso é até usado na astronáutica - as camadas mais finas de ouro são aplicadas nos capacetes dos astronautas e nas superfícies dos equipamentos do espaço sideral para protegê-los dos efeitos nocivos da radiação infravermelha, que se manifesta no espaço sideral.
- Capacidade de pulverização. O precioso mineral tende a se desintegrar em pequenas frações iguais em tamanho ao comprimento das ondas de luz. Esta capacidade permite que este material seja pulverizado. Por exemplo, sabe-se que em corpos d'água e rios há uma dispersão de ouro, que não pode ser vista visualmente, mas pode ser determinada por meio de instrumentos especiais. A superfície, coberta com a mais fina camada de ouro, é capaz de deixar entrar os raios do sol sem aquecer.
Esta capacidade é usada para tingir o vidro nas latitudes do sul, onde é necessário proteger as instalações do superaquecimento.
- Boa maleabilidade. O ouro tem maciez e a capacidade de assumir a forma desejada, o que é uma de suas qualidades mais valiosas. Por exemplo, com 1 grama de ouro, você pode fazer uma folha de folha fina, cuja área será de pelo menos 1 metro quadrado. m. Esta propriedade é usada para fazer douramento na forma da mais fina folha de ouro, que vai cobrir as cúpulas e ícones da igreja, é usada para decorar interiores e é usada para criar objetos de arte.
- Alto nível de condutividade elétrica. Com resistência a processos oxidativos, o precioso mineral possui boa condutividade elétrica. Esta propriedade do metal torna possível usá-lo para a fabricação de resistências em circuitos eletrônicos de muitos dispositivos modernos: telefones, televisores, computadores, reprodutores multimídia, em engenharia de rádio e outros dispositivos semelhantes.
Sabe-se que o metal precioso é completamente inodoro e também este material não tem a capacidade de ser magnetizado. Além disso, foi comprovado cientificamente que o ouro como elemento está incluído em pelo menos 15 minerais extraídos no interior da Terra. Na maioria das rochas mineradas neste número, o ouro está incluído em uma composição pulverizada encontrada no nível atômico.
Os depósitos de arseneto e sulfeto geralmente são ricos em pepitas de ouro.
Características químicas
O metal denominado ouro (aurum) tem a designação - Au, que significa literalmente "ensolarado" ou "amarelo". No sistema de Mendeleev, o metal é atribuído ao grupo 1, é atribuído 79 números de série atômicos. A estrutura cristalina química do Au tem uma estrutura cúbica.
O metal possui propriedades químicas especiais.
- Inércia relativa. O ouro não muda suas propriedades ao entrar em contato com enxofre e oxigênio, não interage com nitrogênio, carbono, hidrogênio e fósforo. O ouro não reage a muitos álcalis e ácidos.
- A valência deste elemento químico se manifesta como + I ou + III.
- Em t = 20 ° C, o metal entra em uma reação química com soluções aquosas de cloro e bromo. E as soluções aquoso-alcoólicas de iodo, reagindo com o ouro 585, deixam manchas escuras nele, o que não acontece se o iodo cair sobre o ouro 750.
- O espectro de cores de um metal depende do tamanho da partícula em que ele consiste. As menores partículas de ouro podem ter uma tonalidade cinza-esverdeada. De acordo com dados de prospecção geológica, há apenas uma para cada 20 minas, onde o ouro é extraído na forma de pepitas amarelas.
A fórmula química exata de uma liga de ouro depende de quais componentes adicionais são incluídos em sua composição na forma de uma ligadura.
Características das propriedades das ligas
Se uma pepita de ouro natural for derretida, no estado líquido ela se parecerá com uma substância com uma tonalidade cinza-esverdeada pálida, e essa tonalidade também é inerente aos vapores que sobem do metal fundido quente. Basta aquecer a substância a uma temperatura superior a 1064 ° C, ou seja, aumentar o índice de fusão do metal em pelo menos 1 ° C, pois o vapor da liga de ouro começará a evaporar para a atmosfera. E quanto mais alto for o ponto de fusão de uma substância, maior será sua volatilidade. Se os componentes de mercúrio, arsênio, bem como antimônio ou telúrio forem adicionados à liga, a evaporação da superfície da liga de ouro aumentará ainda mais, pois esses componentes formarão os chamados compostos voláteis.
Joalheiros que trabalham com várias ligas de ouro notaram que As impurezas da ligadura afetam as propriedades químicas, físicas e externas do material obtido pela fusão do ouro.
Vamos considerar com mais detalhes como as propriedades de um mineral precioso mudam quando combinadas com diferentes substâncias.
Com prata
Em combinação com a prata, o metal amarelo nobre diminui seu ponto de fusão e também muda sua cor natural do amarelo esverdeado original para tons de aço prateado. Essa combinação tem seus lados positivos e negativos. Apesar das mudanças visuais externas, a resistência do material acabado fundido novamente só aumenta quando combinado com a prata. Mas, no decorrer da pesquisa prática, descobriu-se que em uma liga preciosa com tal composição, qualidades importantes como maleabilidade e ductilidade são um tanto reduzidas. No entanto, isso não significa de forma alguma que as ligas de Au e Ag não sejam usadas - pelo contrário, esta é uma combinação bastante comum que os joalheiros costumam usar em seu trabalho.
Com cobre
Mudanças nas propriedades físicas da liga preciosa acabada ocorrerão se o cobre for adicionado como liga principal. Este metal aumenta significativamente a resistência da liga de ouro, enquanto mantém a ductilidade do material resultante e sua boa ductilidade com essa combinação de metais.
Se na composição da liga preciosa de ouro o cobre estiver presente a partir de 14,5% ou mais, os produtos acabados terão uma tonalidade avermelhada pronunciada - esse ouro é geralmente chamado de "ouro puro". Mas, neste caso, não foi sem inconvenientes - usando uma liga de cobre, o material resultante perde suas propriedades anticorrosivas, o que se deve ao aumento da capacidade do cobre de formar reações oxidativas com o oxigênio. Ao entrar em contato com um ambiente úmido e até mesmo simplesmente com o ar, com o tempo, um produto feito dessa liga com certeza vai escurecer, perdendo as cores vivas e o brilho originais.
Já que o cobre tem um custo baixo, então a liga dele não terá um preço muito caro, o que se reflete no custo do produto acabado - é o mais barato. Durante a era soviética, 583 amostras foram produzidas para a população, e somente em 1995 a amostra 585 foi introduzida na produção, que continha 0,2% menos cobre do que o análogo anterior, mas o teor de ouro aumentou nos mesmos 0,2%. a um aumento no preço dos itens de ouro.
Atualmente, 583 ligas de ouro foram abandonadas e apenas 585 são usadas.
Com níquel
Este metal natural é usado por joalheiros para limpar a liga de ouro da vermelhidão natural, e esta ligadura é especialmente usada na fabricação de ouro branco especialmente valioso.
Quando combinado em uma liga preciosa de Au e Ni, a resistência do material precioso acabado aumenta significativamente. Produtos feitos de uma liga tão nobre têm uma cor de aço com um tom sutil de palha claro. Para eliminar completamente esse amarelecimento fracamente manifestado, a superfície da joia acabada é coberta com uma fina camada de outro metal - o ródio. Eles fazem isso não apenas pela beleza, mas também para reduzir a alergenicidade de produtos preciosos.
O fato é que O níquel metálico é conhecido por ter a capacidade de causar reações alérgicas na pele... Em 8 em cada 10 pessoas, essas manifestações certamente se farão sentir ao usar joias. Portanto, broches, abotoaduras, pingentes, chaveiros são mais frequentemente feitos de ligas onde o níquel era usado como ligadura, em uma palavra, algo que tem pouco contato com a pele humana durante o contato prolongado. Com o tempo, o fino revestimento de ródio nas joias desaparece e, aproximadamente uma vez a cada 6 ou 7 anos, ele precisará ser renovado em uma joalheria. Depois de realizar esse trabalho de restauração, as joias ficarão novamente como novas, brilhando com transbordamentos de aço prata-azulado.
Com paládio
Um elemento químico chamado paládio, segundo os químicos, é um subproduto do processamento de metais preciosos. Este elemento foi obtido pela combinação de platina, cianeto de mercúrio e água régia (sua composição: 3 partes de nítrico + 1 parte de ácido clorídrico). Assim, a descoberta desse metal foi feita quando Pd, Au, Pt e Ag já haviam sido descobertos. Em um ambiente de temperatura normal, o flúor não afeta o paládio, o ácido clorídrico e mesmo a água régia não. Este metal é absolutamente isento de oxidação ao entrar em contato com o oxigênio, tem uma estrutura muito forte, não apresenta riscos, trincas ou lascas, além de ser bem suscetível a qualquer processamento mecânico e soldagem.
Ao adicionar o paládio metálico como componente de ligadura à liga de ouro, é possível obter ouro branco. Devido à sua incomum e maior resistência, os itens de ouro com paládio são superiores em qualidade e custo a outras ligas de ouro contendo componentes mais simples.
O paládio é apreciado não apenas na produção de joias, mas também encontra aplicações que vão da medicina à construção de aeronaves. Nos leilões do mercado internacional, o preço das cotações do paládio às vezes excede o valor do ouro, e as joias feitas com ele parecem especialmente elegantes e nobres. Eles são muito procurados entre os conhecedores de ligas preciosas brancas.
Com platina
Hoje, a platina natural é o mais caro de todos os metais preciosos conhecidos pela humanidade. Em termos de suas propriedades físico-químicas, a platina tem duas vezes mais densidade e resistência do que sua contraparte preciosa, o ouro. Além do mais, a platina tem a maior resistência à corrosão do metal - quando entra em contato com o oxigênio, a oxidação não ocorre. A platina em suas propriedades é mais semelhante ao paládio metálico, a diferença entre eles reside principalmente no custo - a platina é mais cara do que o paládio.
Ao criar uma liga nobre, a platina é adicionada ao ouro puro e, então, após a fusão, é obtido um produto de uma cor branco-prateada cintilante, no qual não há absolutamente nenhuma impureza amarela. Como parte de uma liga de ouro, a platina aumenta significativamente seu valor, o que também afeta as joias acabadas.No entanto, esta liga goza de uma popularidade consistentemente alta e tem uma reputação muito boa entre aqueles que valorizam as ligas brancas mais puras criadas a partir de metais preciosos.
Você pode descobrir por que o ouro é de grande valor abaixo.