Какие бывают драгоценные металлы. Уникальные свойства драгоценных металлов и сферы их применения

Драгоценные металлы и сплавы

Физические характеристики

Ювелирными изделиями называются изделия, изготовленные из драгоценных металлов и камней, а также из других долговечных материалов, при условии их высокохудожественной обработки.

К драгоценным металлам относятся: золото, серебро, платина и металлы платиновой группы (иридий, палладий, осмий, рутений, родий), а также их сплавы.

Драгоценные металлы обладают красивым внешним видом, хорошим блеском, устойчивостью к химическим и атмосферным воздействиям, прочностью и высокой твердостью. Эти достоинст ва драгметаллов обусловили их применение в ка честве материала для изготовления ювелирных изделий. Для повышения прочности драгметаллы применяются в виде сплавов.

Золото - очень мягкий, легко тягучий металл, обладающий значительной механической прочностью. Оно в слитках имеет чисто желтый цвет с сильным металлическим блеском. Примесь сереб ра или платины ослабляет желтый цвет, а добав ление меди придает золоту красноватый оттенок. Температура плавления золота 1063 °С.

В холодном состоянии обладает отличной ков костью (позволяет получить листы толщиной до 0,0001 мм) и свойством в волочении вытягиваться в проволоку сечением 0,05 мм и меньше. Один грамм золота может быть вытянут в проволоку длиной около 1 километра.

Золото химически устойчиво, с кислородом воздуха не соединяется. Растворяется в смеси двух крепких кислот: 1 часть азотной и 3 части со ляной ("царская водка").

В природе встречается главным образом в рудах цветных металлов и в самородном состоянии, причем в самых разнообразных формах - в виде кристаллов, пластинок, чешуек, волокон, зерен, кусочков и кусков весом от нескольких граммов до нескольких килограммов.

Платина - серебристо-белый металл с серова тым оттенком, по цвету и блеску напоминающим олово. В самородном состоянии в природе почти не встречается, добыча платины производится промывкой платиносодержащих песков. В кислотах (кроме "царской водки") нерастворима. Для

увеличения твердости и прочности ее сплавляют с золотом, серебром, медью или металлами плат новой группы - радием, иридием, палладием.

В ювелирном производстве платина использует ся как оправа под бриллианты и для изготовлен: комбинированных (составных) изделий. Применя ется, как правило, платиновый сплав 950 пробы.

Палладий - металл серебристо-белого цвета. Встречается в природе в самородном состоянии вместе с платиной. Обладает значительной ковко стью и тягучестью, плавится при температуре 1554 °С. Растворяется в азотной кислоте и "царской водке".

Применяется для изготовления ювелиры изделий в сплавах с золотом ("белое золото"), и этом используется обесцвечивающая способность металлов платиновой группы.

Палладий - самый молодой из драгметалл применяемых в ювелирном производстве.

В основном применяются палладиевые сплавы 500 и 850 проб.

Осмий, рутений, родий - тугоплавкие блестящ ие металлы платиновой группы серебристо-белого цвета. В природе встречаются вместе с плати ной ("платиновые спутники"). В ювелирной практ ике применяются в качестве декоративных плавок (напаек) на золотых изделиях, а так же в виде компонентов для увеличения твердости и прочности других драгметаллов или изменения цвета драгметаллов.

Серебро - блестящий, белый, очень ковкий металл. В природе иногда встречается в самород ном виде, но чаще всего входит в состав полиме таллических руд (свинец, цинк, серебро), всех металлов серебро обладает наивысшей отражательной способностью: отражает 94 процентов падающих на него лучей света. Хорошо восприним ает полировку, плавится при темпере 960,5 °С . Реагирует с серной и азотной кислотами.

В ювелирных изделиях наиболее часто применяется в сплавах с медью, а в чистом виде – для се ребрения недрагоценных металлов. Изделия из серебра, выпущенные в России до 1927 года, яв ляющиеся антикварными, имеют золотниковую пробу.

Сплавы драгоценных металлов

Большинство драгоценных металлов обладают такой высокой степенью ковкости, вязкости и тягучести, что применение их в чистом виде практи чески невозможно, поэтому в ювелирном произ водстве применяются в основном сплавы драгметаллов, образуемые сплавлением одного или не скольких металлов друг с другом или с недрагоценными цветными металлами.

Сплавы золота

Из большого количества золотых сплавов в ювелирном производстве применяются очень немногие. Компоненты, составляющие сплав (лига тура), как правило, состоят из меди, бронзы или латуни.

Для изготовления ювелирных изделий в ос новном используют тройные сплавы - золота, се ребра и меди, реже двойные - золота с серебром, золота с медью, золота с палладием или платиной и др.

Сплавы серебра

В производстве ювелирных изделий наиболее часто употребляются медно-серебряные сплавы 875° (пробы), для изготовления серебряных изделий с эмалевыми покрытиями - сплав 916°, для филигранных изделий - 960° и выше.

Сплавы платины

Белые сплавы, содержащие платину, приме няются в ювелирном деле для изготовления вер хушек, декоративных наплавок (напаек) и оп рав под драгоценные камни (в основном - брил лианты), а также отдельных ювелирных изде лий.

Сплавы "платиновых спутников"

Применение в ювелирном деле сплавов палла дия, осмия, рутения, родия приведено в предыдущем разделе.

Сплавы цветных металлов

Основные металлы, применяемые в ювелир ном производстве: бронза, латунь и мельхиор.

Бронза - сплав меди с оловом, алюминием и кремнием. Обладает приятным золотистым цветом, прочна. Идет на художественное литье.

Латунь - сплав меди с цинком, иногда с до бавлением свинца, олова, железа, никеля или другими металлами, называемыми томпаками или полутомпаками. Используется для изго товления металлической бижутерии. Имеет желтый, желто-золотистый или бледно-золотис тый цвет.

Мельхиор - сплав меди с никелем (80% меди + 20% никеля). Обладает большой тягучестью, легко обрабатывается в холодном состоянии, пригоден для глубокой штамповки. Мельхиор исполь зуется как оправа для армирования хрустальных изделий. Для изготовления различных столовых приборов применяется мельхиор с последующим серебрением.

Методы определения проб

Для определения проб (опробирования) драг металлов и их сплавов существуют следующие ос новные методы: реактивом хлорного золота, пробирными реактивами, на пробном камне, химиче ским и муфельным методами.

В условиях таможенного контроля предпочтительно опробование реактивом хлорного золота и пробирными реактивами.

Реактив хлорного золота

Представляет собой раствор хлорного золота в воде. Имеет золотисто-желтый цвет. Применяется при испытании золотых слитков и изделий от низ копробных до 600 пробы, служит для определе ния металла и, ориентировочно, его пробы перед более точным опробированием кислотными про бирными реактивами. Способ применения: на чистую отполирован ную или зачищенную поверхность определяемого металла (сплава) наносится капля реактива хлор ного золота. На смоченной раствором поверхности большинства металлов быстро образуется пятно от выделившегося осадка золота, цвет которого зависит от примеси образовавшегося осадка хлорной соли испытуемого металла и приобретает раз личные оттенки, по которым и определяются ме таллы.

На сплаве золота 580-600° остается узкий светло-коричневый ободок по всей окружности капли. Чем ниже проба металла (сплава), тем темнее пятно.

Серебро, медь, латунь, свинец чернеют моментально

Таблица определения металлов реактивом хлорного золота

Кислотные реактивы

Представляют собой прозрачные кислотные растворы для опробования сплавов золота следую щих проб: 375, 500, 583, 750, 875, 900, 916, 958. Быстро разрушаются на свету и на открытом воз духе, поэтому требуют хранения во флаконах из темного стекла с притертыми пробками. Срок хра нения 3-4 месяца.

Хромпик (двухромовокислый калий) Раствор оранжевого цвета, применяется для опробования серебра от 500 пробы и выше. На сплавах до 750° две-три капли хромпика, опус каемые последовательно на одно и то же место и снимаемые фильтровальной бумагой, оставляет светло-коричневое пятно. На сплавах и издели ях выше 750° этот реактив оставляет красные пятна, яркость которых повышается с повыше нием пробы сплава. На изделиях и сплавах 916 пробы и выше хромпик оставляет ярко-красное пятно.

Азотно-кислое серебро

Прозрачный раствор, изготовлен для определения проб серебра: 750, 800, 875, 916, на которых остается светло-серое пятно. На сплавах и издели ях низших проб - более или менее густые белые пятна.

Порядок хранения этих растворов такой же, как и для кислотных реактивов.

Все реактивы при попадании на кожу могут причинить ожоги, поэтому при пользовании ими следует быть максимально осторожным. Реактив, попавший на кожу, следует немедленно смыть теплой водой с мылом или содой (для нейтрализа ции действия кислоты).

Таблица соответствия проб золота

Таблица соответствия проб серебра

Примечание. Приведенные таблицы содержат толь ко пробы, применяемые в настоящее время и применяв шиеся ранее для ювелирного производства.

Пробы платины и металлов платиновой группы в таблицах не приводятся, т. к. они применяются в спла вах, пробы которых даны непосредственно в описаниях этих сплавов .

Пробы

Достоинство сплава, из которого изготовлены платиновые, золотые, серебряные изделия, определяется пробой, показывающей содержание драгметалла в условном количестве весовых единиц этого сплава.

До 1927 года в России проба выража лась числом золотников в одном фунте сплава (1 фунт = 96 золотников). Например, золотой сплав 56 пробы содержал 56 золотников чистого золота и 40 золотников лигатуры (добавочных компонен тов) в фунте.

Для перевода золотниковой пробы в метричес кую можно применять следующую формулу:

Х=125*А/12, где X - метрическая проба; А - золотниковая проба.

Пример: кольцо 56 золотниковой пробы.

Х = 125*56/12 = 583°.

В Англии, США и некоторых других зарубежных странах применяется так называемая карат ная система проб, при которой 1000 метрических проб соответствует 4-м каратным. Не следует пу тать это с единицей веса драгоценных камней - каратом, равным 0,2 г.

Для перевода каратной пробы в метрическую применяется формула:

Х=125*В/13, где X - метрическая проба; В - каратная проба.

Приемы ручной обработки и украшения драгоценных металлов

Технические приемы, применявшиеся при производстве изделий из драгоценных металлов, в различных странах в течение тысячелетий в ос новных чертах остались сходными. Почти одинаковые их описания с разницей лишь в деталях даны в "Естественной истории" Плиния, римского писателя, жившего в I веке н. э., в трактате немецкого монаха Теофила, XI век, в труде о ювелирном искусстве итальянского скульптора и ювелира XVI века Бенвенуто Челлини, в русских рукопис ных руководствах для мастеров XVII и XVIII ве ков и вплоть до современности. XIX век внес неко торую механизацию в приемы обработки драго ценных металлов, которая в основном сводится к ускорению и удешевлению производства.

Ниже мы рассмотрим приемы обработки.

Ковка - была одной из первых техник обработ ки драгоценных металлов, которую узнал чело век. Она основана на свойствах золота и серебра расплющиваться и растягиваться, не ломаясь под давлением или ударом.

Серебро можно ковать как в холодном, так и в горячем виде, золото - только в холодном виде. Для того чтобы выковать сложный предмет, при меняют молотки, чеканки и наковальни фигур ной формы.

Ковка придает золоту и серебру плотность и упругость. Кованые предметы отличаются сечка нированной поверхностью с мягким мерцающим блеском.

Литье - по древности своего происхождения уступает только ковке. Благодаря тому, что золо то и серебро сравнительно легко плавятся, литье широко применяется в ювелирном деле для изго товления как небольших, так и массивных пред метов или их частей (например, ручек украшений на крышках сосудов).

Резьба - благодаря мягкости золота и серебра любые изображения и орнаменты могут быть легко нанесены на их поверхность.

В то время как чеканка, басма, эмаль хорошо смотрятся и на расстоянии, так как их красота ос нована на контрасте светлых и темных пятен или на контрасте разных цветов, резьба не обладает яркими декоративными качествами.

Искусство резьбы - это искусство особенно утонченное, тонкие линии вырезаны на металле, рассчитаны на пристальное разглядывание, на любование вблизи.

Особый вид глубокой резьбы назывался "Оброн ". При этом виде резьбы фон около изображения или надписи "опускается" (обирается) при помощи резца, благодаря чему изображение стано вится чуть рельефнее.

Чеканка - один из самых трудных приемов украшений серебряных изделий, доступный далеко не каждому мастеру. Рельефная чеканка основана на свойстве золота и серебра растягиваться при ударе твердым предметом. У хорошего масте ра имелось в наборе несколько сот чеканов собственного изготовления.

В XIX веке ручную чеканку, где каждая мельчайшая деталь сделана от руки, а потому индивидуальна и неповторима, начали заменять механи ческой штамповкой и вальцовкой.

Басма - ни в одной стране не нашла такого распространения, как на Руси. Басма - ручное тиснение изображения и узоров на тонких листах золота и серебра. Тисненые узоры передают плас тические формы, но отличаются от чеканки неко торой расплывчатостью и мягкостью рельефа. Благодаря тонкости листа, басма легко может быть смята, поэтому ее чаще употребляли не для украшений предметов быта, а для окладов икон, деталей иконостасов, царских врат, киотов, крес тов, церковных книг.

Басма не требует большого количества металла и потому широко применялась в древней Руси.

Скань - ажурные или напаянные на металли ческий фон узоры из тонкой золотой, серебряной или медной проволоки, скрученной в виде веревочек или гладкой. Это одна из самых распростра ненных техник ювелирного дела, известных с древнейших времен. Со сканью неразрывно связана зернь - мелкие блестящие металлические ша рики, напаянные на сканый орнамент, или самостоятельное украшение на гладь металла.

Скань делают из "чистоты", т. е. из чистого золота и серебра, которые благодаря малому количеству или отсутствию примесей настолько мяг ки, что способны вытягиваться в тонкую проволо ку.

Припой - один из важнейших приемов при изготовлении скани и украшении зернью. На очень древних изделиях, украшенных сканью и зернью, припой совсем не виден, в них поражает особен ная чистота и четкость работы. До последнего вре мени ученые бились над разгадкой тайны древне го припоя, так как даже современная рентгенов ская техника не могла обнаружить места скрепления скани и зерни на предметах, и только профес сор Ф. Я. Мишуков раскрыл секрет припоя. Как говорится, все гениальное - просто. Русские мас тера смешивали ртуть, золото и серебро в определенной пропорции, а затем сильно нагревали, ртуть испарялась, а золото и серебро сплавлялись с предметом намертво.

Чернь - ни в одной стране не получила такого развития, как в России, где она славилась особой прочностью. Чернь - это особый сплав сернистого серебра, на первый взгляд похожий на уголь, со стоящий из серебра, меди (олова), свинца и серы в определенной пропорции. Так как чернь - это металл, то он легко и прочно сплавляется с основ ным металлом предмета.

Эмаль - это особый сплав стекловидной массы, окрашенный в разные цвета окисями метал лов. После обжига превращается в твердую блестящую массу с устойчивыми, яркими красками.

Мастерами применялись:

окись олова - белый цвет;

окись железа - желтый и цвет морской волны;

окись меди – бирюзовый;

магнезия – лиловый;

золото – красный;

иридий - стальной, серый, черный;

окись урания и серебра - желтый.

Эмали бывают перегородчатые, выемчатые, по резьбе (гравировке), по литью, по сканому орна менту (или в сканых обрамлениях), по чеканному литью или штампованному рельефу, прозрачные (оконные), живописные (расписные) и поливные (по гладкой поверхности).

Эмаль лучше всего ложится на золото. Золото плавится при высокой температуре, эмалевая масса не окисляется и прочно держится. На сереб ре применяются более плавкие эмали.

Перегородчатая эмаль - это эмаль, заключенная в ячейках, образованных тонкими металлическими полосками, припаянными на ребро к ме таллическому предмету, в основном к золоту.

Эмаль выемчатая, по литью, резьбе (грави ровке) - по технике значительно проще эмали пе регородчатой. Рисунок глубоко вынимается (вырезается) в толще металла, а получившееся в ре зультате углубление заполняется эмалью, после чего предмет подвергают обжигу, а затем полиру ют.

Эмаль по снимаемому орнаменту (в сканых обрамлениях) - широко применялась в России с XVI века. Отличительные особенности: делалась без контроэмали и не полировалась.

Эмаль по рельефу - передает объемные плас тичные формы. Наиболее сложная техника, тре бующая наивысшего мастерства.

Эмаль прозрачная (оконная) - этот техничес кий прием требует большого навыка и осторожно сти в работе. Прозрачная эмаль украшает предметы из скани (ажурные) или выпиленные в металле. Она не получила в России широкого рас пространения. Встречается только в предметах XIX - XX столетия.

Эмаль живописная - заключается в том, что золотая или медная пластинка (или предмет) по крывается слоем однотонной эмали и обжигается. По этому фону наносят кистью особыми эмалевы ми красками с эфирными маслами орнамент или изображение, после чего обжигают.

Медь в современном мире может считаться драгоценным металлом. И крупнейшие компании из металлургического сектора это понимают. Anglo American и Glencore готовы продать активы, связанные с железной рудой или углем, но вот с медью расставаться они не намерены.

Вся причина в том, что к концу этого десятилетия мир столкнется с серьезным дефицитом меди , вызванным падением инвестиций в сектор некоторое время назад.

Даже Rio Tinto Group, одна из крупнейших горно-металлургических компаний, сообщила о назначении следующим главным исполнительным директором главы подразделения, занимающегося медью.

А BHP Billiton также фокусируется на этом металле, что подтверждается дополнительными инвестициями в $10 млрд за счет сокращения дивидендов и капитальных расходов.

Anglo American, например, отказалась продавать медные рудники, ссылаясь на то, что это важнейшие активы мирового уровня, на которых построена вся медная стратегия, но из-за чрезмерной долговой нагрузки кредитные рейтинги теперь сокращены до "мусорного" уровня.

Общая стоимость сделок по слияниям и поглощениям в секторе достигла $3,1 млрд в 2015 г., и это минимальный уровень за 5 лет согласно данным Bloomberg. По данным Ernst & Young, за год было заключено всего 27 сделок по сравнению с 38 по угольным компаниям и 117 по золотодобывающим. Низкий уровень активности, скорее всего, связан с нехваткой средств на рынке.

Сами участники рынка говорят, что переговоров проходит достаточно много, но реальных сделок почти нет, так как продавцы и покупатели имеют разные ценовые ожидания.

Медные компании ждут отскока цен на медь уже в этом году. Стоимость металла выросла на 19% по сравнению с январскими минимумами, а рост за квартал стал первым почти за два года.

Сейчас металлурги связывают свои надежды с медью , так как это позволит расплатиться с долгами и улучшить свое положение в условиях падения спроса на металлы.

Тем не менее не все разделяют такой оптимизм. По мнению Goldman Sachs, "медведи" останутся на рынке меди до 2018 г., а Barclays прогнозирует спад до $4 тыс. за тонну. Сейчас тонна меди стоит около $4,78 тыс. С 17 марта металл потерял уже 6%.

Возможно, именно спад побудит компании продавать медные активы. В I квартале уже прошли сделки на $1,8 млрд, но пока речь не идет о крупных и главных активах на рынке. Крупные компании не хотят покупать "мусор", они будут ждать появления действительно ценных активов.

Ученые доказали, что медь сможет заменить золото и серебро в фотонных устройствах

Российские ученые из Московского физико-технического института в ходе эксперимента доказали, что медь вполне сможет заменить серебро и золото в фотонных устройствах. Ранее утверждалось, что в фотонных приспособлениях могут с успехом применяться только нанофотонные компоненты на базе золота и серебра.

Революционная находка российских ученых доказала, что медь сможет стать достойной заменой золоту и серебру в фотонных приборах. Как считалось ранее, все остальные металлы, кроме золота и серебра, обладают большим поглощением. Что касается практической стороны вопроса, то изготовить компоненты на основе этих двух металлов крайне сложно из-за их особенности не вступать в химические реакции. Это не только затрудняет создание наноконструкций, но еще и делает процесс очень дорогим.

Основными драгоценными металлами принято считать: серебро, золото и металлы, относящиеся к платиновой группе: платина, рутений, родий, палладий, осмий и иридий. Драгоценные металлы имеют благородные свойства, благодаря их высокой химической устойчивости и красивому блеску. Все благородные металлы практически не окисляются кислородов воздуха. Серебро, золото и платина обладают высокой пластичностью, а металлы группы платины – тугоплавкостью.

Драгоценные металлы были известны человечеству очень давно. В древние времена и до середины средних веков, люди считали, что в природе существует только семь металлов, которые являются проводниками одной из известных на то время планет. Из них были металлы, которые обладали не обычными свойствами. Свойства этих металлов были таковы, что они очень долго блестят на воздухе или при нахождении в воде, не подаются действию на них кислот, едких щелочей и на них не действуют высокие температуры. Из семи металлов древности, благородными и драгоценными считались: серебро и золото. Только начиная с 18 века, небольшой список этих металлов, пополнился открытой в то время благородной платиной и металлами платиновой группы.

Кроме основных благородных металлов, есть еще и другие драгоценные металлы. К этим металлам можно отнести металлы – изотопы, поученные искусственным путем. Например, одним из самых востребованных металлов осмий – 187, самый дорогой калифорний – 252 и редкий благородный металл технеций.

Родий

Родий это крайне редкий в природе химический элемент. У родия нет своих собственных природных минералов. Этим и объясняется его такая высокая дорогая стоимость. Кроме высокой стоимости этот металл характеризуется высокой устойчивостью к различным химическим воздействиям и высокой температуре. Родий используется очень часто для нанесения родиевых покрытий, на ювелирные украшения из серебра. Такие серебряные украшения (), покрытые тонким слоем родия, выглядят ярче, чем серебро и имеют более привлекательный вид. Однако родий это чрезвычайно хрупкий металл.

Платина

Драгоценный металл – платина этот редкий благородный металл, который встречается в природе в виде естественных сплавов с другими металлами. Получение платины это очень трудоемкий и затратный процесс. Платина это высоко инертный металл. На платину не действует, ни одна отдельно взятая кислота. Даже при сильном накаливании, платина не окисляется на воздухе. Сильно прокаленная платина, после остывания сохраняет свой серебристо - белый цвет.

Золото

Золото имеет необычные свойства, отличающие его от других металлов. Оно обладает малым электрическим сопротивлением, хорошо проводит электрический ток и тепло. Золото это высоко-пластичный металл, он хорошо обрабатывается, обладает великолепной ковкостью и тягучестью. Однако золото это металл с большой плотностью и считается тяжелым металлом. Золото по своей прочности и химической стойкости, уступает другим благородным металлам.

Осмий

Осмий это очень редкий металл платиновой группы, имеющий достаточно высокую стоимость. Высокая цена осмия, ограничивает его использование. Осмий это чрезвычайно хрупкий металл. Его главные достоинства это исключительная твердость и тугоплавкость.

Иридий

Рутений

Палладий

Серебро

Добыча серебра ведется из серебряных руд, в состав которых входит до 50 процентов серебра. В основном добывается серебро из комплексных или полиметаллических руд. Серебро в полиметаллических рудах, содержится в небольших количествах. Основная , приходиться именно на эти комплексные руды.

Серебро это довольно мягкий и пластичный металл, который легко обрабатывается, плавится, смешивается в сплавы с другими металлами и не окисляется при обычных условиях кислородом. В сравнении, с другими драгоценными металлами, серебро более активно вступает в химические реакции. Серебро обладает очень малым электрическим сопротивлением, хорошо проводит тепло и электрический ток.

Применение драгоценных металлов

Благородные металлы в электротехнической промышленности, идут на изготовление электрических контактов, обладающие большой степенью надежности. Например, серебряные контакты в электрических цепях, имеют высокую коррозийную устойчивость и стойкость при действии на поверхность контактов кратковременной электрической дуги. Сплавы различных драгоценных металлов: сплав серебра с золотом, золота с платиной, серебра с золотом и платиной, используются в технике слабых токов при малых напряжениях.

Драгоценные металлы, обладая большой химической стойкостью, используются в лабораторной технике и химическом машиностроении. Благородные металлы идут на изготовление деталей, которые часто подвергаются действию различной агрессивной среды: электрические нагреватели, реторты, высокотемпературные печи, термопары и аппаратура для изготовления оптического стекла, дистилляторы, автоклавы, печи, ковши, колбы, специальная химическая лабораторная посуда, предназначенная для работы с различными агрессивными кислотами и щелочами.

Благородные металлы используются в медицине для изготовления различного медицинского инструментария, различных деталей к медицинским приборам, протезов, а так же различных препаратов, главным образом изготовленных из серебра.

Золото, легированное германием, кремнием, индием, галлием, селеном и оловом, идет на изготовление контактов в полупроводниковых диодах и транзисторах. Соли серебра ( , ), являются сырьем для изготовления светочувствительных материалов.

Сплавы благородных металлов широко применяются в ювелирном деле. Припои с серебром используются для пайки различных конструкций, где необходимо обеспечить высокую прочность и надежность. Некоторые благородные металлы, обладают высокими каталитическими свойствами.

В списке представлены самые ценные и дорогие драгметаллы. Как выяснилось золото и платина, хотя и занимают достойное место среди благородных металлов, всё же не являются самыми дорогими. Но обо всём по порядку.

В первую очередь, необходимо разделить стоимость природных металлов, которые главным образом представлены на рынке, и так называемых изотопов - металлов, полученных в специальных лабораториях. Цены здесь различаются в тысячи, а то и в десятки тысяч раз.

Калифорний-252.
Для начала разберёмся с природными драгоценными металлами.

1. РОДИЙ.

1. Родий. Открыт в 1803 году. Мировые запасы родия оценивают всего в несколько тонн, а ежегодную добычу измеряют сотней килограммов. Родий - настолько дорогой металл, что чаще всего его применяют только в тех областях, где он совершенно незаменим. 98% родия идёт на выпуск автомобильных катализаторов. За последние годы нужда в родии выросла в 10-13 раз. Высокая стоимость металла заставила искать равнозначные заменители, что делают в США, Японии и в других развитых странах.

Одновременно растет и добыча родия. ЮАР дает почти две трети этого металла, добывают его также на Урале, в Заполярье и в Норильске.

Сам металл по цвету (серебристый с легким голубым оттенком) и блеску напоминает алюминий, но, по сравнению с ним, является гораздо более твердым, он устойчив к окислению и воздействию высоких температур.

2. ПЛАТИНА.

2. Платина была известна еще в Древнем Египте, Греции, Эфиопии и Южной Америке. Поначалу платину считали белым золотом, но применения найти не могли из-за трудности ее обработки. Первыми платину применили фальшивомонетчики, так как дешевый, достаточно тяжелый (по сравнению с серебром и золотом) металл с высокой плотностью мог утяжелять монеты.

Только в середине XVIII в. платина была признана самостоятельным металлом. В чистом виде ее в природе не существует. Самородная платина обычно представляет собой естественный сплав с другими благородными (палладий, иридий, родий, рутений, осмий) и неблагородными (железо, медь, никель, свинец, кремний) металлами. Для ее получения самородки разогревают в котлах с «царской водкой» (смесь азотной и соляной кислоты) и затем «доводят» многочисленными химическими реакциями, нагревом и плавкой.

Крупнейший добытчик платины — ЮАР.

3. ЗОЛОТО.

3. Золото — главный драгоценный металл, признанный таковым по всему миру с древнейших времён. Золото словно самой природой создано для чеканки монет и производства ювелирных украшений: оно встречается исключительно в чистом виде, пластично и устойчиво к коррозии, однородно, компактно, короче, — идеальный, в некотором смысле, металл. Золото также - самый ковкий металл. Из 1 грамма можно вытянуть проволоку длиной 2,4 км.

По своей химической стойкости и механической прочности золото уступает большинству платиноидов, но как лучший проводник незаменимо, как материал для электрических контактов. Поэтому в микроэлектронике золотые проводники и гальванические покрытия золотом контактных поверхностей, разъёмов, печатных плат используются очень широко. Золото используется в качестве мишени в ядерных исследованиях, в качестве покрытия зеркал, работающих в дальнем инфракрасном диапазоне, в качестве специальной оболочки в нейтронной бомбе и т. д.

Крупнейшими странами-золотодобытчиками являются: ЮАР, США и Австралия.

4. ОСМИЙ.

4. Осмий один из самых плотных элементов на земле, он голубовато-серебристого цвета и был открыт в 1803 году Смитсоном Теннантом (Smithson Tennant). Он также обнаружил и иридий (№5 в нашем списке). До настоящего времени не разрешен спор о том, какой из этих металлов более тяжелый (осмий или иридий).

Редко встречаемый осмий, как правило, находят в рудах других металлов платиновой группы, добывается он в некоторых регионах России, Северной и Южной Америки. Цена на него в среднем составляет 12700 долларов за килограмм.

Этот очень твердый металл имеет крайне высокую температуру плавления, поэтому обращаться с ним не так-то легко. По большей части осмий используется для упрочнения сплавов из платины в электрических контактах, волокнах и в других целях. Стоит отметить, что существуют опасности, связанные с обработкой осмия, поскольку он выделяет токсичные оксиды, которые могут спровоцировать появление раздражения на коже и повредить глаза.

Осмия очень мало в земной коре, он чрезвычайно рассеян и потому дорог. Из-за этого осмий используют лишь там, где при его малых затратах можно получить значительный эффект. США, например, ввозят за год немногим больше 100 килограммов осмия, в основном для производства лекарства — кортизона. Совсем немного осмия потребляет химическая промышленность для изготовления катализаторов.

5. ИРИДИЙ.

5. Этот металл, безусловно, является самым экстремальным членом платиновой группы. Он белого цвета, обладает удивительно высокой температурой плавления, является одним из самых плотных элементов и самым устойчивым к коррозии металлом. Вода, воздух, кислоты не имеют никакого реального воздействия на иридий.

Из-за подобных его свойств, он крайне сложно добывается и еще сложнее обрабатывается. Большую его часть поставляет Южная Африка, добывается он из платиновых руд и выступает в качестве побочного продукта добычи никеля. Средняя его цена за килограмм - 13548 долларов. Его уникальные черты позволяют этому твердому металлу вносить свой вклад в достижения в области медицины, электроники, автомобилестроения. Даже ювелиры пытаются использовать иридий в некоторых своих эксклюзивных творениях.

Также его используют для изготовления электроконтактов, хирургических инструментов, точных химических весов. Из иридия делают кончики перьев дорогих авторучек. Сплавы иридия с платиной применяют в биомедицине и аэрокосмической технике. За год в мире расходуется чуть больше тонны иридия. Две трети поглощает химическая промышленность, остальной иридий используют в различных каталитических процессах, в ювелирных и стоматологических сплавах, а также для производства тиглей и боевых лазеров. Этот платиновый металл почти целиком поступает из ЮАР.

6. РУТЕНИЙ.

6. Рутений, яркий серый металл, был открыт в 1844 году русским ученым Карлом Карловичем Клаусом. Этот член платиновой группы сохраняет многие характеристики своих "коллег", в том числе твердость, редкость и устойчивость к воздействию внешних элементов. При этом, плавится рутений при температуре 800 градусов Цельсия.

Рутений находится в аналогичных рудах платиновой группы в регионах России, Северной и Южной Америки, Канады. Цены на этот металл варьируются, в среднем он стоит 13548 долларов за килограмм (420 за тройскую унцию).

После сложного процесса химической обработки, металл может быть выделен и использован в различных целях. Его добавляют в сплав платины и палладия в целях повышения твердости (в ювелирных украшениях) и для лучшего сопротивления (с агрессивными компонентами, особенно с титаном). Рутений также стал весьма популярным в области электроники, как способ повышения эффективности электрических контактов.

7. ПАЛЛАДИЙ.

7. В 1803 году Уильям Хайд Волластон (William Hyde Wollaston) нашел способ отделения палладия от окружающих его платиновых руд. Этот серовато-белый драгоценный металл ценится за свою редкость, пластичность, устойчивость к высоким температурам, а также из-за способности поглощать большое количество водорода при комнатной температуре.

Палладий, названный в честь греческой богини Паллады, является одним из членов группы драгоценных металлов. Его ценные свойства пользуются высоким спросом, поэтому он используется в различных отраслях промышленности: производители автомобилей полагаются на него при изготовлении каталитических нейтрализаторов, которые регулируют уровень выбросов; ювелиры используют его для создания сплавов белого золота; производители электроники обрабатывают им покрытия своих устройств, поскольку палладий обладает хорошими проводящими функциями.

Хотя за последнее время цены на палладий подскочили, однако, средняя цена составляет 8483 доллара за килограмм (263 за тройскую унцию). Почти половина палладия изготавливается в России, далее следуют Южная Африка, США, Канада и другие страны.

То, что палладий из платиновых металлов наиболее доступен и к тому же сравнительно дешев позволяет его широко использовать для антикоррозийных покрытий, в различных очистительных устройствах. Особенно же вырос спрос на палладий, когда развернулся выпуск автомобильных катализаторов. Больше всего палладия на мировой рынок поставляет Россия, вдвое больше, чем идущая на втором месте ЮАР. Это вполне оправдано — месторождения медно-никелевых руд Норильска и Талнах содержат втрое больше палладия, чем платины. На Урале также есть руды с палладием.

8. СЕРЕБРО.

Серебро - это один из самых ценных металлов на земле. Этот блестящий белый металл в своей чистой форме является самым лучшим электрическим и термальным проводником, при этом у него самое низкое сопротивление.

Вам, вероятно, известны основные области применения серебра - ювелирные изделия, монеты, фотография, различные схемы, стоматология, батареи. Что касается необычных сфер применения, серебро может использоваться для того, чтобы предотвратить распространение бактерий на поверхности мобильного телефона, убрать неприятный запах из обуви, а также избежать появления плесени на обработанной древесине.

Часто серебро используется в сплавах с медью, золотом и свинцово-цинковыми рудами. Крупнейшими производителями серебра считаются Перу, Китай, Мексика и Чили. Средняя цена на серебро составляет 432 доллара за килограмм (13,40 за тройскую унцию), хотя цены регулярно растут. В связи с большим количеством областей использования, серебро считается одним из самых ценных металлов в мире.

Ну а теперь перейдём к изотопам. Цены здесь просто астрономические. Расскажем только о двух металлах: самом дорогом и самом востребованном.

1. КАЛИФОРНИЙ-252 — $ 6 500 000 за 1 грамм.

Мировой запас калифорния составляет несколько граммов, вероятно, никак не более 5 г. На Земле только 2 реактора могут нарабатывать его. Один реактор — в России, другой — в США. Каждый из реакторов производит по 20-40 микрограмм в год. Калифорний невероятно дорог. Какие же свойства, несмотря на это, делают этот изотоп столь необходимым?

Калифорний-252 имеет период полураспада 2,6 года. При этом самопроизвольно делится 3% всех атомов и при каждом делении выделяется четыре нейтрона. 1 г в секунду выделяет 2,4 биллиарда нейтронов. Это соответствует нейтронному потоку среднего ядерного реактора! Если бы такое нейтронное излучение захотели получить классическим путем из радиево-бериллиевого источника, то для этого потребовалось бы 200 кг радия. Столь огромного запаса радия вообще не существует на Земле. Даже такое невидимое глазом количество, как 1 мкг калифорния-252, дает более 2 миллионов нейтронов в секунду. Поэтому калифорний-252 в последнее время используют в медицине в качестве точечного источника нейтронов с большой плотностью потока для локальной обработки злокачественных опухолей.

Во многих случаях калифорний может теперь заменить атомный реактор. С помощью нейтронной радиографии просвечиваются детали самолетов, части реакторов, изделия самого различного профиля. Повреждения, которые обычно невозможно обнаружить, теперь легко находят. Для этой цели в СССР и США была разработана транспортабельная нейтронная камера с калифорнием-252 в качестве источника излучения. Она позволяет вести работу вне зависимости от стационарного атомного реактора. В борьбе с преступностью в США такая нейтронная камера показала свой превосходный «нюх». Таблетки ЛСД и марихуана, спрятанные в патронных гильзах, были сразу обнаружены. С помощью рентгеновских лучей контрабандные наркотики найти не удавалось.

Умер ли Наполеон 1 в ссылке естественной смертью? На этот вопрос, неоднократно подвергавшийся обсуждению, был получен однозначный ответ лишь 140 лет спустя. В качестве «вещественного доказательства» послужила прядь волос французского императора, которая была срезана у него 5 мая 1821 года на острове св. Елены, через день после его смерти. Судебные медики обнаружили, что император стал жертвой отравления. С помощью активационного анализа было установлено, что в волосах Наполеона содержится мышьяка в 13 раз больше нормы. Из различного содержания мышьяка на отдельных участках роста волос можно было установить даже время, когда начали ему подмешивать в пищу яд.

2. ОСМИЙ-187 — $ 10 000 за 1 грамм.

Почему у химического вещества такая высокая продажная стоимость? Этому есть простые объяснения: во-первых, очень небольшое количество этого изотопа в природе. Во-вторых, огромная трудоёмкость разделения изотопов. Получить осмий-187 до недавнего времени можно было только методом масс-сепарации на уникальных центрифугах, только по одной технологии - разделения изотопов радиоактивных элементов. Масс-центрифуги круглосуточно вращаются. Процедура получения осмия-187 длится около 9 месяцев.

Осмий представляет собой мелкокристаллический порошок черного цвета с фиолетовым оттенком. Являясь самым плотным веществом на Земле, он при этом очень хрупок, его легко растолочь на мелкие частички в обычной ступе. Чаще всего его применяют в фармакологической отрасли как катализатор во многих химических процессах, для изготовления деталей измерительных приборов. Первым и единственным государством, выставившим Осмий-187 на продажу был Казахстан.

По запасам изотопа осмия-187 Казахстан занимает первое место в мире. Когда-то на место лидера претендовало государство Чили, так и не сумев занять его после проведенных геологами исследований, — оказалось, что их недра моложе казахстанских на 250 миллионов лет. Соответственно, из-за этого в породах содержится меньшее количество осмия.

В древние времена человечество знало о существовании семи драгоценных металлов, ассоциирующихся с планетами солнечной системы. Некоторых из них, по мнению людей, обладают магической силой и необычайными свойствами. К примеру, драгоценные металлы блестят на открытом воздухе и даже после длительного пребывания в воде, а также не боятся сильных щелочей, кислот и больших температур. За такие характеристики они считаются благородными.

Драгоценные металлы всегда дорого ценились, и чем больше насчитывалось драгоценностей у человека, тем влиятельнее и богаче он считался.

Именно из-за высокой стоимости, ограниченности запасов и сложности добычи эти элементы окрестили драгоценными.

Изначально благородными считались лишь два металла – золото и серебро. В XVIII веке этот список в справочниках расширила платина и элементы, относящиеся к платиновой группе.

Сегодня благородными металлами считаются восемь элементов. Они применяются в разных сферах. К драгоценным металлам относятся золото и платина, серебро и палладий, а также платиновые элементы: родий и осмий, иридий и рутений.

Еще признан благородным – технеций, но из-за того, что металл радиоактивный, в общий список он не вошел.

А также сегодня к драгоценным металлам относятся изотопы, которые ученые создали искусственно. Самый дорогой из них – калифорний-252, а наиболее востребованный осмий-187. Подробную информацию об этих драгметаллах можно получить в специализированном справочнике.

Золото

Это самый ценный и наиболее распространенный драгоценный металл, о котором упоминают справочники. Оно бывает в виде самородков, песка, примесей руд и сочетаний с другими химическими элементами (электрум).

Золото характеризуется уникальными свойствами, которые позволяют отличать его от других элементов. У него низкое сопротивление, поэтому оно имеет хорошую электропроводность и большую теплопроводность. Золото является пластичным, поэтому поддается всем видам обработки. Оно плотное (19,32 г/см3) и из-за этого имеет тяжелый вес. По прочности и устойчивости к агрессивным веществам, золото уступает многим элементам. В таблице Менделеева золото (Au) расположено на 79 месте. Металлу характерен желтый цвет, а температура плавления составляет 1064С. Этот элемент может раствориться в азотной и хлорной кислотах.

Серебро

Это драгоценный металл блестящего белого цвета. В таблице Менделеева он расположен на 47 месте. Добывают серебро из руды, в которой содержится менее 50% самого драгметалла.

Серебро (Ag) мягкое (плотность 10,5 г/см3) и пластичное, поэтому поддается всем видам обработки, а также оно постепенно окисляется на воздухе.

Серебро подвержено воздействию агрессивных веществ, в результате чего чернеет. Оно имеет небольшое электрическое сопротивлением, поэтому у него хорошая электропроводность и теплопроводность. А также серебро обладает хорошей отражающей способностью. Температура плавления серебра - 961,9С.

Платина

Второе место по ценности занимает Платина (Pt). Она содержится в качестве примесей в рудах других металлов. Впервые о ней узнали во времена, когда Колумб открыл Америку. Процесс её получения трудоёмкий и затратный. Главной особенностью платины является высокая стойкость к агрессивным веществам, поэтому она не боится кислот. Даже в процессе накаливания она не окисляется и не меняет природного белого цвета.

В таблице Менделеева платина занимает 78 место. Она обладает повышенной плотностью (21,45 г/см3), пластичностью и повышенной тугоплавкостью (плавится при 1772С).

Подробную информацию о драгметалле можно получить в специализированном справочнике.

Палладий

Согласно справочникам, палладий (Pd) - лёгкий металл, его плотность - 12,02 г/м3. Он содержится как примесь в медных и никелевых рудах, что делает его наиболее доступным среди остальных элементов платиновой группы.

Главными особенностями палладия являются: пластичность, устойчивость к коррозии, поглощение водорода. Температура плавления 1552С. В таблице Менделеева палладий располагается на 46 месте. Металл поддается обработке и полировке и сохраняет свой белый цвет на длительный срок.

Родий

По мнению большинства, золото самый дорогой и благородный металл. Это не так, потому что существуют еще более дорогие элементы, например, Родий (Rh). У родия цвет серебра, с голубым отливом. Он является тугоплавким (плавится при 1960С). Цена грамма родия колеблется в промежутке от 200 до 230$, поэтому его используют там, где с поставленной задачей не могут справиться остальные элементы. Высокая цена родия сформирована из-за того, что этот элемент очень редкий.

У этого металла хорошая устойчивость к агрессивным веществам. Плотность родия 12,42 г/м3 - это меньше, чем у остальных элементов платиновой группы. Им чаще всего покрывают другие материалы, чтобы повысить их эксплуатационные характеристики, потому что родий обладает хорошей отражающей способностью, не боится воды и кислот. Согласно справочникам, растворить родий могут только щелочные смеси цианидов.

Рутений

Рутений (Ru) назвали в честь России, так как именно здесь его открыли. Рутений относится к редким элементам. Металл обладает большой тугоплавкостью (плавится при 2950С), химической устойчивостью, твердостью и другими ценными характеристиками. Кроме того, рутений имеет отличные каталитические свойства. Основным недостатком является хрупкость.

В таблице Менделеева рутений размещается на 44 месте. Этому металлу свойственен белый цвет с серебристым отливом, поэтому он очень похож на платину.

Иридий

Это плотный тяжелый металл (22,42 г/м3). К тому же обладает высокой твёрдостью, из-за чего возникают проблемы с его обработкой. В природе иридий встречается очень редко. Он очень прочный, но в то же время хрупкий.

В таблице Менделеева иридий (Ir) размещается на 77 месте. Характерные отличия иридия - это серебристо-белый цвет с серым оттенком и высокая тугоплавкость (плавится при 2450С). Не поддается воздействию агрессивных веществ.

Осмий

Осмий (Os) - это самый тяжелый и самый хрупкий элемент. У него серебристо-белый цвет, а его плотность 22,48г/м3. Кроме того, осмий твёрдый и самый тугоплавкий (плавится при 3047С), что является его главными преимуществами. Все это в целом делает осмий труднообрабатываемым материалом. В таблице Менделеева осмий занимает 76 строчку.

Этот элемент является очень редким, в чистом виде его не найти. Редкость - это основная причина высокой стоимости осмия, в результате чего его используют очень мало. Подробнее о редком металле можно узнать из справочника.

Сферы использования

Электротехника

Уникальные свойства благородных металлов позволяют защитить электрические контакты от окисления и перегорания, что делает их надежными и безотказными при использовании в электротехнике. Сплавы многих драгметаллов используют в высокоточных приборах и в электронике. Соли серебра (йодид серебра, бромид серебра, хлорид серебра) используют в производстве светочувствительных элементов. Припои из этих драгоценных элементов используют в изготовлении ответственных электротехнических устройств, где требуется прочность и надежность.

Многие редкие элементы используют в производстве нагревательных элементов, термопар и т. д.

Ювелирная промышленность

Все благородные сплавы используют ювелиры. Из них делают изящные серьги и красивые кольца, прелестные браслеты и цепочки, крестики и портсигары, оправы для очков и другие изделия. Ювелирам с помощью добавления в сплавы определенных металлов удается добиться повышения эксплуатационных свойств украшений.

Что такое драгоценные металлы для ювелиров? Ювелиры ценят не только красивый блеск и цвет материалов, но уникальные свойства драгоценных металлов. В частности, то, что они почти не вступают в реакцию с организмом человека, в результате чего, в основном, не вызывают аллергий и кожных заболеваний.

Кроме того, благородные металлы в виде ювелирных изделий долго радуют своих владельцев и часто передаются по наследству из поколения в поколение.

Химия

Свойства драгоценных сплавов, такие как, стойкость к агрессивным веществам и каталитические способности, делают их незаменимыми в химии. Из них делают специальное оборудование и посуду для щелочей и кислот. Благодаря уникальным каталитическим свойствам, часть этих элементов используют в производстве различных веществ (бензин, ароматические вещества и т. д.).

Автомобилестроение

Для систем выхлопа газов изготавливают катализаторы. Благородные металлы, которые используются при изготовлении автомобильных деталей, позволяют эффективно нейтрализовать вредные химические соединения. Для таких целей, в основном, используют родий, платину и палладий.

Медицина

Благородные металлы используют в производстве хирургических и прочих инструментов, разнообразных деталей для оборудования. А также некоторые металлы применяют в стоматологии для изготовления протезов. Многие соединения этих драгоценных элементов входят в составы лекарственных препаратов, что можно уточнить в справочнике лекарственных средств.

Космос

Драгоценные сплавы необходимы для строительства космических аппаратов, так как только они могут обеспечить их надежность и безотказность, а также именно им под силу справиться с разными перегрузками.

Стекольная промышленность

Драгоценные материалы нашли применение и в стекольной промышленности, в частности, из них изготавливают емкости для варки стекла. Их используют в зеркалах для лазеров.

Отраслей, в которых сейчас используют благородные металлы много. Наши предки в основном из этих металлов делали деньги и украшения, но сегодня области применения этих материалов увеличиваются с каждым днем.

Банковская сфера

Благородные металлы, в частности, золото и серебро в древние времена использовали в изготовлении денег. Серебро постепенно утратило актуальность.

Сегодня по-прежнему из драгоценных элементов изготавливают монеты, а также из них выливают инвестиционные банковские слитки. Это позволяет людям выгодно вкладывать свои капиталы, так как обычная валюта постоянно обесценивается, а слитки и монеты всегда в цене. Сегодня каждый может вложить свои накопления в драгметаллы высшей пробы. К тому же, сегодня многие финансовые организации предлагают гражданам открыть специальные металлические счета.

Делать капиталовложения в благородные элементы очень выгодно, так как в длительной перспективе, владелец можно получить внушительную прибыль. У металлических счетов есть один недостаток - это отсутствие страхования вклада, что сулит клиенту банка большой риск. В заключение приведем список инвестиционных драгоценных металлов: