Відомі фахівцям дорогоцінні метали у світі умовно діляться на 2 категорії: створені природою та одержувані штучно. До рукотворних сплавів відноситься кілька ізотопів каліфорнія (Cf) й володіючий найвищою серед відомих науці речовин щільністю осмій (Os)-187. Сумарна частка природно видобуваємого продукту високої цінності у загальному видобутку природних мінералів несуттєва, зате характеристики цінних металів – унікальні. Цим й пояснюється їх особливе становище та висока ціна.
Види дорогоцінних металів і їх властивості
Споживчі якості матеріалу залежать від внутрішньої структури та комплексу властивостей. На них впливає положення в періодичній системі елементів, а пластичність залежить від вмісту шкідливих домішок. Основні дорогоцінні метали – це Pt, Au, Ag (платина, золото, срібло), а також платиноїди Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Re (рутеній, родій, паладій, осмій, іридій, реній відповідно).
Якщо на алюміній, найпоширеніший елемент, ціна цілком демократична, то на отримані в процесі хімічного виробництва калифорний і осмій-187 вона вважається найвищою. На сьогодні вартість дорогоцінних металів в американській валюті ($) становить 6500000 (Cf-252) і 200000 (Os-187) за грам відповідно. Висока ціна каліфорнія пов'язана з його особливими властивостями – всього 1 грам речовини генерує енергію, рівну потужності середнього ядерного пристрою.
Історично склалося так, що метали назви отримували завдяки своєму стабільному стану. Вони не вступають ні в які хімічні реакції, зберігають зовнішній блиск в будь-яких умовах.
Проба на виробах з благородних металів
Базовий підхід до пробірування полягає у визначенні маси (міліграму) дорогоцінного металу в одному грамі досліджуваного сплаву. Це співвідношення нормується, позначається клеймом. В Україні подібний відбиток на металі має вигляд тризуба та супроводжується цифрою.
Знаки на ювелірних та побутових виробах із золота – тризначне число, яке відповідає одній з встановлених законодавчих проб. Тавруванню підлягають платина, золото, срібло, паладій. В Україні процес регламентується Законом від 18.11.97 № 637/97-ВР «Про державне регулювання видобутку, виробництва й використання дорогоцінних металів і дорогоцінного каміння та контроль за операціями з ними». Крім використовуваної в даний час метричної системи, ще має місце лотовий, каратний та золотниковий метод визначення проб.
Платина
На відміну від сплавів з іншими металами, в чистому вигляді природна платина (Pt) не зустрічається. Її виділення вимагає організації складних хімічних процесів. Про унікальність металу можна судити за його властивостями.
|
Властивості |
Одиниці виміру |
Значення |
|
|
Питома вага |
г/см3 |
21,5 |
|
|
Температура: |
кипіння |
°С |
2450 |
|
плавлення |
1773 |
||
|
Питомий опір |
мкОм*м |
0,105 |
|
|
Електропровідність |
S⋅m-1 |
9,44*106 |
|
|
Твердість (шкала Мооса) |
одиниці |
4,5 |
|
|
Щільність |
г/см3 |
25,5 |
|
|
Проби (метрична система) |
тисячні вагові одиниці |
950, 900 |
|
Не випадково, одним з сильних вогнетривів вважається саме платина – температура плавлення її, за винятком деяких платиноїдів, найвища серед металів.
Золото
Найбільш популярний та, мабуть, головний дорогоцінний метал знаходиться в природних надрах виключно в чистому вигляді. У метричній системі для Aurum прийняті 375, 500, 583, 750, 958 і 999 проби.
|
Властивості |
Одиниці виміру |
Значення |
|
Питома вага |
г/см3 |
19,32 |
|
Твердість (шкала Мооса) |
одиниці |
2,5-3,0 |
|
Щільність |
г/см3 |
19,32 |
|
Температура плавлення золота |
°С |
1064 |
|
Температура кипіння |
°С |
2856 |
|
Електропровідність |
S⋅m-1 |
4,52*10 7 |
|
Опір (при 0°С) |
Ом |
2,065∙10-8 |
Срібло
Ag – один з елементів, що зустрічається у природі як самородок або у вигляді сполук. І якщо найцінніший метал – Каліфорній-252, то першість поширеності на планеті по праву належить сріблу. Аrgentum активно використовується у багатьох сферах, володіючи презентабельним зовнішнім виглядом, відмінною електро- й теплопровідністю, іншими унікальними фізичними та хімічними властивостями.
|
Характеристика |
В чому вимірюється |
Значення |
|
Коефіцієнт відбиття світла |
% |
99 |
|
Коефіцієнт теплопровідності |
Ккал/м*ч*°С |
360 |
|
Питома вага |
г/см3 |
10,5 |
|
Щільність |
г/см3 |
10,49 |
|
Температура плавлення срібла |
°С |
960 |
|
Температура кипіння |
°С |
1955 |
|
Твердість (шкала Мооса) |
одиниці |
2,5 |
|
Проби (метрична система) |
тисячні вагові одиниці |
800, 830, 875, 925, 960 |
|
Питомий опір |
Ом*мм2/м |
0,0156-0,016 |
|
Електропровідність |
S⋅m-1 |
6,30*107 |
Паладій
Найлегший й легкосплавний метал з групи платинових матеріалів. У метричній системі для нього позначені 500, 850 проби. Добре піддається фізичному впливу при термообробці. Характеризується найбільшою здатністю поглинати водень та створювати його тверді розчини в металі.
|
Параметр |
У чому вимірюється |
Значення |
|
|
Температура: |
кипіння |
°С |
2963 |
|
плавлення |
1555 |
||
|
Питома теплоємність (н.у.) |
кал/(г·град) |
0,0586 |
|
|
Теплопровідність |
кал/(см*сек*град) |
0,161 |
|
|
Твердість (шкала Мооса) |
одиниці |
4,75 |
|
|
Щільність |
г/см3 |
12,02 |
|
|
Електропровідність |
S⋅m-1 |
9,28x106 |
|
|
Електричний опір |
мкОм/м |
0,11 |
|
Рутеній
У природному середовищі зустрічається дуже рідко. Найлегший серед металів платинової групи, він доповнює список дорогоцінних металів. Поєднує в собі високу тугоплавкість та твердість разом з крихкістю. Отримати штучним шляхом Ruthenium високої чистоти поки не вдалося.
|
Характеристика |
Одиниці виміру |
Значення |
|
|
Щільність |
г/см3 |
22,61 |
|
|
Твердість(шкала Мооса) |
одиниці |
6-7 |
|
|
Температура: |
плавлення |
°С |
3033 |
|
кипіння |
5012 |
||
|
Електропровідність |
S⋅m-1 |
1,31*107 |
|
|
Електричний опір |
Ом*м |
7,595*10-8 |
|
Родій
Сріблястий за кольором метал з потужними відбиваючими властивостями відноситься до категорії рідкісних на Землі. Родій (Rh) чимось зовні схожий на алюміній, але значно перевершує його за твердістю. Це самий дорогоцінний метал для ювелірів – в їхньому рейтингу займає почесне «1-е» місце. Інертний до кислотного та лужного середовища, відмінний каталізатор. Погано піддається обробці – вона можлива лише при t = 800-900 ° С.
|
Характеристика |
Одиниці виміру |
Значення |
|
|
Температура: |
плавлення |
°С |
1965 |
|
кипіння |
3670 |
||
|
Щільність |
г/см3 |
12,41 |
|
|
Твердість (шкала Мооса) |
одиниці |
6 |
|
|
Електропровідність |
S⋅m-1 |
2, 23x107 |
|
|
k теплопровідності (при 0—100°С) |
кал/(см*сек*град) |
0,3585 |
|
|
Питомий опір |
мкОм*см |
4,33 |
|
|
Питома теплоємність |
кал/г*град |
0,0589 |
|
|
Межа міцності на розтяг |
кгс/мм2 |
42 |
|
Іридій
Благородний метал – ірідій (Ir) – важкий по вазі й погано піддається обробці, не зустрічається у самородному вигляді. Використовуваний у вигляді сплаву з іншими металами, він наділяє їх «своїми» фізико-хімічними властивостями – підвищеною зносостійкістю і міцністю. Перебуваючи в зливку, не розчиняється ні в одній з кислот, в інших агресивних середовищах.
|
Властивості |
Одиниці виміру |
Значення |
||
|
Щільність |
г/см3 |
22,5 |
||
|
Температура: |
кипіння |
°С |
4428 |
|
|
плавлення |
2466 |
|||
|
Теплоємність (питома) |
Дж/(K*моль) |
0,133 |
||
|
Питомий опір |
Ом*м |
4,74*10-8 |
||
|
Твердість (шкала Мооса) |
одиниці |
6,5 |
||
|
Теплопровідність |
Вт/(м*K). |
147 |
||
|
Теплота: |
плавлення |
кДж/моль |
27,62 |
|
|
випаровування |
603 |
|||
|
Електропровідність |
S⋅m-1 |
1,891x107 |
||
Природні сплави Os-Ir – ірідосмин, осмистий іридій – дуже рідкісні. У природі Iridium знаходять як суміш двох стабільних ізотопів: 191Ir та 193Ir. Радіоактивні речовини з масовими числами 164-199 отримують штучним шляхом.
Осмій
Не золото, як прийнято вважати, найдорожчий дорогоцінний метал в природі, й навіть не платина. Серед лідерів в цьому плані осмій – сріблясто-білий, зі специфічним запахом, блискучий, з високою щільністю й, в той же час, неймовірно крихкий, а також непомірно дорогий. До того ж важкий, самий летючий при окисленні до OsO4. Osmium-187 найбільш використовуваний з декількох відомих ізотопів.
Осмій відноситься до групи платинових та не зустрічається в надрах земних у чистому вигляді. Найчастіше це сплави іридію й платини, а також метеорити.
|
Властивості |
Одиниці виміру |
Значення |
|
|
Щільність |
г/см3 |
22,61 |
|
|
Температура: |
плавлення |
°С |
2700 |
|
кипіння |
4600 |
||
|
Електропровідність (тверда фаза) |
см/м |
12х106 |
|
|
Електричний опір |
ом*м |
9,473*10-8 –8,120*10-8 |
|
|
Питома теплота |
плавлення |
C |
2466 |
|
кипіння |
C |
4428 |
|
|
Теплопровідність |
Вт/(м·К) |
147 |
|
|
Твердість (шкала Мооса) |
одиниці |
7 |
|
Де використовуються цінні метали?
Хоча в природі вони зустрічаються рідко, а видобуток пов'язан з великими затратами, попит на них величезний. Саме затребуване золото. І якщо в промисловості його частка становить всього 9%, то ювелірна галузь споживає майже 58%. Не обійтися сьогодні й без інших цінних металів та сплавів.
Ювелірна промисловість
Якщо «благородство» кожного з 8 елементів оцінюється з наукової точки зору, виходячи з їх особливих властивостей, то дорогоцінні метали – це визначення економічного або ювелірного характеру. Тут котирування ведеться за ступенем значущості й можливості використання в ювелірній галузі. Основні матеріали – золото, платина, срібло, паладій. Інші елементи додаються до сплавів або використовуються як декоративні покриття.
Родій задіяний на кінцевій стадії виробництва при обробці виробів. Платино-родієві резервуари використовуються для вирощування кристалів. Метал в якості покриття покращує декоративність благородних металів.
Електротехніка
Активно використовуються коштовні метали в різного роду електронних й електричних пристроях. Покриті сріблом та золотом контакти відрізняються хорошою провідністю, не окислюються.
Альтернативою контактним покриттям служить паладій, стійкий до з'єднань сірки. Платина ідеально підходить для термічних резисторів, що працюють в широкому температурному діапазоні. Комплектуючі деталі електроніки автомобілів містять золото й срібло: діоди, датчики вимірювання рівня палива, регулятори напруги, інші. Срібло використовується як присадка в припоях. Платина, її сплави затребувані для термопар, термометрів опору, у виготовленні електричних контактів і електродів.
Машинобудування
Каталітичні очисники вихлопних газів виконані з родію. Осмистий іридій використовують у виробництві свічок запалювання ДВЗ та в деталях з підвищеними вимогами до зносостійкості й твердості. Паладій наноситься у вигляді напилення, з нього роблять різні дрібні деталі, а з платини – електроди паливних елементів. Її сплави успішно застосовуються в хімічному машинобудуванні, для анодних штанг, що захищають від корозії корпуси субмарин.
Хімічна промисловість
Важлива властивість, якою володіють благородні метали – це участь у багатьох каталітичних хімічних реакціях. Сітки зі сплавів Pt-4% Pd-3% Rh знайшли застосування у виробництві азотної кислоти в установках по спалюванню аміаку. Платину й паладій використовують для отримання високооктанових бензинів, а іридієво-нікелеві каталізатори актуальні при виробництві пропілену з ацетилену й метану. Сплави родію й платини – матеріал для термостійкого хімічного посуду й термоелектричного вимірювального обладнання.
Космічна галузь
Найпопулярніші дорогоцінні метали в радіодеталях вузлів космічних апаратів – паладій, рутеній, срібло, платина і золото. У різних кількостях вони присутні в діодах, реле, конденсаторах, транзисторах й мікросхемах. Скафандр космонавта оснащується світлофільтрами з напиленням з чистого золота. Така ж фольга служить захистом від корозії та високих температур на літальних установках. У виконанні проводки на літаках й в ракетах задіяний паладій.
Медицина
Галузь, в якій досить активно використовуються дорогоцінні метали: список очолює іридій і платина. Саме такий сплав потрібен для виготовлення електростимуляторів серцевої діяльності. Також зі сплавів платини виробляють голки для ін'єкцій. Міцні зубні протези – з паладію. Pd-103 активно задіюється у лікуванні онкопатологій. Без іридію не обійтися при виготовленні хірургічного інструментарію.
Скляна промисловість
До списку дорогоцінних металів для цієї галузі входять:
- родієвого-платинові сплави – судини під виплавку скляної сировини для електроніки, виробництво вузлів, створення покриттів на поверхнях керамічних змішувачів;
- срібло – нанесення тонкого відображаючого шару на скло дзеркал;
- метали платинової групи – виробництво оптики та скла для дисплеїв;
- чиста платина – установки для виробництва розплавленого скла: тиглі, мішалки, інше.
Банківська справа
Види проб дорогоцінних металів банківських, представлених в інвестиційних злитках, монетах й порошках, найвищі – 999,9. Деякі з них котируються дуже високо, служать валютними цінностями та предметом міжбанківських операцій.
Популярністю користується відкриття спеціальних металевих рахунків. Оскільки злитки й монети завжди тримають свою ціну, є реальний шанс в перспективі примножити свої капітали. Наприклад, тільки за останні два десятиліття ціна на золото збільшилася в 10 разів. Помічено, що цей дорогоцінний метал показує стабільний результат під час криз на ринках. І все ж, на думку фахівців, безпрограшний варіант збільшити свій капітал – інвестувати у паладій.
Особливі фізичні та хімічні характеристики дозволяють віднести основні види дорогоцінних металів до розряду унікальних. Їх цінність в тому, що, перебуваючи в сплавах, вони наділяють такими ж властивостями покриття, оксидні плівки, сплави, каталізатори, порошки та інші сполуки. Висока вартість цінних металів може бути пояснена й виправдана.
Якщо ж для створення або розвитку вашого бізнесу необхідний якісний металопрокат за ціною виробника, звертайтеся в ТОВ «Метінвест-СМЦ». Широкий сортамент нашої продукції задовольнить будь-які запити й повністю відповідає українським та європейським стандартам за всіма показниками.
____
