Розділ 4. Ідентифікація та експертиза якості дорогоцінних металів

Тема 12. Ідентифікаційні ознаки дорогоцінних металів

Золото (Au) – це метал яскраво-жовтого кольору, який відрізняється найвищою пластичністю та ковкістю, ріжеться ножем. Має сильний блиск та високу тепло- та електропровідність, корозійну стійкість. Золото легко полірується та має досить високу відбивну здатність. Основні діагностичні ознаки золота наведені таблиці 1.

Таблиця 1

Основні ідентифікаційні ознаки золота

Твердість (за Моосом)	2,5-3
Твердість (за Бринелем)	245 НВ
Густина	19,32 г/см3
Кристалічна гратка	кубічна, гранецентрована
Відносне подовження	50%
Колір:	золотисто-жовтий, жовто-білий
Злам:	Рублений
Блиск:	Металевий
Прозорість:	непрозоре, дуже тонкий шар просвічує
t пл.	= 1063°С
t кіп.	= 2877°С
Питома теплопровідність	0,1310 кДж/кг*К
Теплове розширення	14,0-10»' м/(м*К)
Теплопровідність	310,0 [Вт/(К*m)]
Облагородження:	легування іншими металами
Особливі ефекти:	висока ковкість, пластичність, електропровідність, корозійна стійкість

Золото буває корінне (жильне) і розсипне. Самородне золото виділяється з термальних водних розчинів, пов'язаних за походженням з кислими та середніми, рідко з основними магмами. Характерне для гіпотермальних, мезотермальних і епітермальном жил. Таке золото називається жильним. Крім того, зустрічаються розсипні родовища золота (розсипне або шляхове золото), що утворилося в результаті руйнування корінних (жильних) родовищ річковими потоками або морським прибоєм. Більша частина золота добувається з розсипних родовищ. 1000 т земної породи містить всього 5 г золота, а в багатих золотоносних рудах на 50 кг породи пприпадає стільки ж золота.

Фізико-механічні властивості золота. Золото має гранецентровану кубічну ґратку та не піддається алотропним змінам, тобто здатністю існувати в інших поліморфних модифікаціях.

Сплави мають більшу теплопровідність, ніж чисте золото. Теплопровідність та електропровідність золота нижча, ніж у міді.

Золото має найбільш високу, у порівнянні з іншими металами, пластичність та ковкість (з 1 г золота можна отримати лист фольги площею 1 м² та товщиною 0,000127 мм, або витягнути дріт довжиною 3,5 км). Золотий дріт з перетином в 1мм розривається при навантаженні в 27 кг.

Хімічні властивості золота. Незважаючи на те, що золото в періодичній системі Д.І.Менделєєва належить до однієї групи зі сріблом та міддю, його хімічні властивості є більш наближеними до хімічних властивостей металів платинової групи. Винятково висока хімічна стійкість золота - одна з найважливіших властивостей золота.

Золото має високу хімічну стійкість до дії кисню та сірки навіть при нагріванні; стійке до впливу вологи; не реагує з кислотами, лугами, солями. Розчиняється тільки в сумішах кислот - соляної та азотної (царська горілка); сірчаної та марганцевої; сірчаної та азотної, а також у гарячій селеновій кислоті.

Золото легко з'єднується із ртуттю, утворюючи амальгаму. Вступає в реакцію з хлором, бромом та йодом. У таблиці 2 наведено дані про взаємодію золота з рядом реагентів.

Таблиця 2

Реакція золота з деякими реагентами

Взаємодіє	Не взаємодіє
1. Хлорна вода Н2О + СІ2	1. Вода
2. Бромна вода Н2O + Вr2	2. Повітря
3. Бромистоводнева кислота НВr (незначно при кімнатній температурі)	3. Азотна кислота HNO3
4. Розчин йоду в йодистому калії КІ + І2 (при кімнатній температурі)	4. Селенова кислота H2SeО4
5. Розчин йоду в спирті С2Н5ОН + І2 (при кімнатній температурі)	5. Сірчана кислота H2SО4
6. Розчин хлорного заліза у соляній кислоті FeCl3 + НС1 (незначно при кімнатній температурі)	6. Соляна кислота НСІ
7. Розчини ціанидів (KCN, NaCN у присутності кисню або інших окисників)	7. Хлорна кислота НСIO4 (до температури 370К)

Продовж. таблиці 2.2

8. Хлор (при температурах вище 420К)	8. Розчини лугів NaOH, KOH
9. Царська горілка HNO3 + НС1	9. Сірководень H2S
10. Ацителен С2Н2 (при температурі 753К)	10. Хлор (до температури 410-420К)
	11. Винна кислота СO2Н(СНОН)2СO2Н
	12. Лимонна кислота С3Н4(ОН)(СO2Н)
	13. Оцтова кислота СН3СООН

Завдяки високому значенню електродного потенціалу золота, його стійкість до впливу різноманітних корозійних середовищ є дуже високою. Але за певних умов спостерігається корозія золота в деяких кислотах, лугах, розплавлених солях, а також у середовищі галогенів.

Золото рідко використовують у чистому вигляді (як наприклад, у традиційних китайських прикрасах), частіше у вигляді сплавів з іншими металами. Існують сотні можливих комбінацій золота з іншими металами. Як правило, додавння срібла фарбує золото в зелений колір, а додавання міді - в червоний. Суміш з приблизно 50 на 50 частин срібла та міді створює сплави золота широко відомі на ринку ювелірних прикрас. Його використовують для виготовлення усіх без винятку особистих прикрас та інших ювелірних товарів. Широкого використання набуває золото і як метал для декоративного покриття (золотіння) і як компонент золотих припоїв. Ювеліри використовують золото в поєднанні з платиною, сріблом, корозійностійкою сталлю, титаном, чорним деревом.

Прийняті наступні проби золотих ювелірних сплавів:

• 375 (триста сімдесят п'ята)

Сплави містять до 38% золота, інші компоненти - срібло, мідь ін.

Це скоріше золотовмісній сплав срібла і міді. Такі сплави досить швидко тьмяніють під впливом повітря. Кольорова гама коливається від жовтого до червоного, але загалом співпадає зі сплавом золота 585 проби червоного кольору або так званого «самоварного» золота. Сплави рожевого кольору найтвердіші, міцні і добре паяються.

• 500 (п'ятисота)

Сплави містять до 50,5% золота, інші компоненти - срібло і мідь. Сплав має низькі літійні властивості. В залежності від процентного вмісту срібла кольор змінюється від червоного до зеленуватого. Такий сплав практично не використовується у виробництві

• 585 (п'ятсот вісімдесят п'ята)

Сплави містять до 59% золота, інші компоненти - срібло, паладій, нікель, мідь, цинк та ін. Сплави достатньо тверді і міцні, добре піддаються обробці, стійкі до впливів повітря. Діапазон кольорів достатньо широкий - від білого, червоного або жовтого до зеленого різної інтенсивності та відтінків.

• 750 (сімсот п'ятдесята)

Сплави містять до 75,5% золота, інші компоненти - срібло, платина, паладій, нікель, мідь та ін. Високій вміст золота в значній мірі визначає властивості: сплавів вони добре поліруються, достатньо тверді і міцні, легко подаються обробці. В залежності від процентного вмісту міді, цинку, нікелю та ін. сплави мають широку кольорову гаму - від зеленого або жовтогарячого до рожевого і червоного.

• 958 (дев'ятсот п'ятдесят восьма)

Сплави містять до 96,3% золота. В якості легіруючих компонентів використовують срібло і мідь. Цей сплав надто м'який, як наслідок на ньому недовго тримається поліровка. Характеризуюся глибоким насиченим жовтим кольором.

• 999 (дев'ятсот дев'яносто дев'ята)

Чисте золото, хімічно чисте, хоч і розрізняють 999,99 чистоту та 999,95 чистоту.

Для ювелірних прикрас найчастіше використовують сплави 585 і 750 проби, тобто в 1 грамі міститься по вазі 585 мг і 750 мг золота відповідно.

Золото 900 (так зване «червоне золото» проби використовується в стоматології. Існують також сплави 375, 500, 958, 1000 і деяких іншихпроб. В ювелірному ділі золото високих проб не використовується в наслідок крихкості. Чим нижче проба, тим твердіше виріб, тому обручки виробляють з золота 585-ї або 375-проби.

Стосовно 583-ї проби, потрібно зауважити, що в офіційному продажу вона давно відсутня і наразі подібну пробу не використовують у виробництві. Таке золото практично не відрізняється від 585 проби, однак 583 проба не відповідає міжнародним стандартам.

В міжнародній практиці окрім згаданих вище сплавів можна зустріти: сплав золота 250 проби - з нього часто виготовлялись ювелірні вироби в Чехії, з гранатами (піропами); такий сплав відноситься до розряду низькопробних і сильно підпадає під дію корозії та швидко тьмяніє.

Сплав золота 333 проби - є за своїми властивостями аналогом сплаву 375 проби і широко використовується, наприклад, в Німеччині для виробництва дешевих прикрас масового вжитку.

Біле золото - отримано на початку ХХ сторіччя, це дорогий сплав (проба 585-а та 750-а), в якості лігатури використовують 20% паладію 5% срібла, лігатурою можуть бути також платина чи нікель, також цинк і родій, в дійсний час рідше використовують платину. При використанні срібла сплав також має білуватий але матовий відтінок. Сплави золота з платиною різко набувають білого кольору за місткості платини біля 6%.

Назва «біле золото» дуже поширена, нею можуть позначатись сплави не чисто білого кольору. Часто плутають родієве покриття золота з білим золотом. Родієве покриття використовують, аби приховати домішки в білий колір сплаву золота.

Пурпурне золото - вперше подібне золото виготовляли в давньому Єгипті за часів фараонів. Пізніше секрет виготовлення золота з таким кольором був втрачений і лише в 20 сторіччі американський фізик Роберт Вуд розгадав секрет виготовлення пурпурного золота. Для отримання пурпурної плівки на поверхні золота при виготовлені прикрас додається залізо. Пурпурне золото отримують також у вигляді сплаву золота і алюмінію, у співвідношенні 18:6. Подібний метод відкритий у 1937 році, однак внаслідок труднощів обробки не набув широкого розповсюдження

Сусальне золото (сусаль) - тонкі (зазвичай долі мкм) плівки золота, котрі наклеюють на виріб з декоративною метою. Інколи сусальним золотом називають плівки з металів, сплавів (наприклад мідних) або хімічних з'єднань (дисульфід олова), котрі імітують золото. Сусальне золото - лист золота 960-ї проби, товщиною від 0,1 до 0,25 мікрона. Використання цієї проби обумовлено добрими властивостями м'якості котра для сфери застосування сусального золота має не аби яке значення, та традицією його виробництва.В залежності від співвідношення та характеру домішок в сплаві, визначається колір золота. Наприклад:

зелене золото - сплав 750 частин золота та 250 срібла,

червоне золото - сплав 750 частин золота та 250 міді,

рожеве золото - сплав 750 частин золота, 125 срібла та 50 міді,

жовте золото – сплав 750 частин золота, 125 срібла та 125 міді,

біле золото – сплав 750 частин золота, 150 срібла та 100 міді (такий самий колір виходить при додаванні до золота 583 проби нікелю або паладію). [1]

Золото червоного кольору отримують у сплаві з міддю: чим більша частка міді, тим червонішим буде сплав. Поширений сплав рожевого золота, що скдається, за масою, з 75 % золота та 25 % міді (18 карат). До рожевого золота чистотою 18 каратів часто додають 4 % срібла (отримуючи сплав з 75 % золота, 21 % міді та 4 % срібла). Найчистіше рожеве золото, також відоме як коронне золото має чистоту 22 карати. Червоне золото чистотою 14 карати містить 41.67 % міді.

Електрум, електр (рос. электрум, электр; англ. electrum; нім. Elektrum; грец. ήλεχτρον) – рідкісний мінерал кубічної сингонії, інтерметалічна сполука золота й срібла координаційної будови. Він має колір від світло-жовтого до срібно-білого, зеленуватого; зустрічається у кварцових, кальцитових і баритових жилах. Блискучий мінерал, він добий провідник електрики, має густину 12,5–15,6 г/см³ та твердість за шкалою Мооса на рівні 2-3.

У склад золотих сплавів входять, крім власне золота, ряд легуючих компонентів, які надають сплавам тих чи інших властивостей:

Нікель. Легування золота нікелем, як і легування нікелю золотом, супроводжується підвищенням твердості легованого металу. Нікель добре розчиняється в міді, а в сріблі він практично нерозчинний. Нікель входить до складу менш благородного, ніж з паладієм, білого золота системи золото-мідь-нікель-цинк. Для надання сплаву білого кольору досить, як правило, вмісту в сплаві від 10 до 14% Ni. Максимум білого кольору досягається при 17% Ni.

Паладій. Вміст 16% Pd досить для того, щоб сплав золота набув приємного білого кольору. Біле золото з домішками паладію перевищує за своїми властивостями сплави золота з нікелем, є більш благородними і дорожчими та має ряд переваг: володіє більш високою пластичністю, має кращий блиск, білий колір більш стійкий при нагріванні.

Цинк. Домішка декількох десятих відсотків у розплаві системи Au-Ag-Cu перед розливкою Zn чинить розкислюючу дію і підвищує текучість сплаву. Завдяки домішкам цинку до сплавів золота червоного кольору останні набувають жовтуватого кольору. Цинк має велике значення при виготовленні припаїв. Невеликі домішки цинку значно звужують ділянку плавлення золотого сплаву. Введення цинку до сплавів білого кольору системи Ag-Cu-Ni роблять їх технологічними, знижують температуру плавлення, зменшують твердість.

Кадмій. Завдяки домішкам кадмію сплави Au-Ag зеленого кольору набувають більш інтенсивного забарвлення. Кадмій ще більше ніж цинк звужує ділянку плавлення золотого сплаву. Спільне введення цинку і кадмію більш суттєво знижує температуру плавлення потрійної системи, ніж при введенні їх окремо.

Цинк та кадмій - важливі легатурні матеріали, що використовуються для виготовлення припаїв благородних металів.

Слід зазначити, що при введенні до сплавів золота понад 4% Zn і 20% Cd при відкритому плавленні і розливі на повітрі вони утворюють оксиди, які міцною плівкою вкривають зливок і при пластичній деформації зумовлюють шиферний злам.

Алюміній. Пластичність і здатність до тьмяніння сплавів золота збільшується внаслідок наявності в сплаві незначної кількості алюмінію. Але, як тільки кількість А1 переважає розчинність його в Ag та Сu, утворюється фіолетова крихка сполука AuAl - «аметистове золото». Алюміній діє і як легуючий елемент (розчиняється в сплаві), і як розкислювач (очищує метал від газів та закису міді). Оскільки в результаті розкислення в розплаві залишається оксид алюмінію -А12O3, поверхня металу погіршується вже при 0,01% А1, а при 0,05% А1 прокат має значні дефекти поверхні. Межа допустимого вмісту А1 в сплаві Зл СрМ 583-80 дорівнює 0,005% за масою, що відповідає максимально фактичному вмісту А1 у металі централізованого постачання.

Олово. Впливає на механічні властивості таким же чином, як й алюміній і також погіршує якість поверхні металу. Встановлена межа вмісту в сплавах - 0,005% за масою.

Залізо. Через високу температуру плавлення та легке окиснення залізні та стальні часточки потрапляють до сплаву золота і наявні в ньому у вигляді сторонніх включень. Ці включення не чинять будь-якого впливу на властивості сплаву при обробці тиском, але значно погіршують обробку металу різанням та при завершальних операціях. Згідно з ГОСТом Р 51152-98, вміст заліза в золотих сплавах, що використовуються в ювелірній промисловості, не може перевищувати 0,004-0,15%.

Кремній, миш'як, свинець, вісмут утворюють із золотом крихкі інтерметалеві сполуки. Ці тверді сполуки настільки знижують пластичність сплаву, що вже декілька відсотків досить для того, щоб сплав був холодоламким. Кремній може потрапити до сплаву при поновленні з матеріалу тигля, що містить кварц.

Кремній. Кремній підвищує твердість і крихкість золота, утруднює обробку сплавів тиском.

При введенні 0,008% Si пластичність сплаву Зл СрМ 585-80 значно знижується, у порівнянні з вихідними значеннями, - відносне подовження - 40%, глибина витягування та кількість перегинів - в 2-3 рази, тобто є доцільним обмежити вміст кремнію в сплаві ЗлСрМ 585-80 значенням 0,003% за масою (верхня межа вмісту його в партіях централізованого постачання).

Сурма. Присутність невеликих кількостей сурми значно знижує пластичність золота. Вміст сурми в сплавах золота, що використовується для виготовлення ювелірних виробів, згідно з нормою, не повинен перевищувати 0,001-0,005%.

Вісмут. Наявність невеликої кількості вісмуту зумовлює утворення легкоплавкої та незвичайно крихкої сполуки Аu2Ві, яка зумовлює в сплаві явища холодо- і жароламкості.

Сірка. Сірка потрапляє до сплавів золота при плавленні та випалі під шаром деревинного вугілля, забрудненого сірчаними сполуками місцевого газу, а також при паянні в гіпсових формах. Залишки сірчаної кислоти після травлення при випалі і паянні, розкладаючись, також призводять до забруднення сплаву сіркою.Розчиняючись у розплавах золота, срібла і міді, сірка не розчинюється в цих металах у твердому стані. При твердінні сірка виокремлюється із розплаву у вигляді газоподібних сполук. Тому розплав золота 585 проби, що збагачений сіркою, при твердінні «кипить» вже за наявності сірки 0,02%. Отриманий зливок характеризується наявністю газової поруватості і для прокатування не підходить. Із золотом сірка не взаємодії, але вона активно реагує з легуючими елементами: сріблом, міддю, нікелем, паладієм. Із сріблом та міддю сірка утворює тверді сульфіди, що надає крихкості сплаву. Біле золото (з Ni та Pd) та сплави золота, що вміщують Рb, дуже вразливі до домішок сірки. Обидва метали утворюють із сіркою крихкі та легкоплавкі сульфіди (Ni3S2 та Pd4S), які роблять сплави червоно- та холодоламкими. Сірка в кількості тисячних відсотків процента у нікелі та паладії, що входить до сплаву золота робить їх повністю непридатними для обробки тиском. У сплавах Зл СрМ 585-80 вміст сірки також доцільно обмежити за масою до 0,005%.

Фосфор. Фосфор діє як розкислювач, підвищуючи пластичність сплавів золота. Надлишковий фосфор призводить до руйнування металу при нагріванні вище температури її плавлення (наприклад, при нагріванні під паяння до температури порядку 800°С).

Срібло (Ag) – метал білого кольору, дуже тягучий, пластичний та ріжеться ножем. Срібло твердіше ніж золото, але м’якше міді. Дуже гарно полірується, має найвищу відзеркалювальну здатність, має найвищі електро- і теплопровідність.

Срібло стійке до дії вологого середовища, не взаємодіє з органічними кислотами, з розчинами лугів, азотом, вуглеводом, стійке до дії кисню. Срібло стійке до дії соляної та плавикової кислот. Розведена сірчана кислота також не розчиняє його. Царська горілка, яка розчиняє золото, на поверхні срібла утворює захисну плівку. Однак при довгому перебуванні на повітрі срібло поступово темніє під дією сірководню, який знаходиться в повітрі. Озон також утворює на поверхні срібла чорний наліт. Хлор, бром, йод реагують з ним навіть при кімнатній температурі.

У природі срібло утворює близько 60 мінералів, в яких знаходиться в різних станах. Самородне срібло зустрічається значно рідше саморобного золота, так як легше поєднується з іншими елементами. Самородне срібло являє собою природний сплав з золотом, міддю, залізом, вісмутом, ртуттю, платиною та іншими елементами. Зустрічається у вигляді неправильних зерен, пластинок, листків, та ниткових виділень. Крупні самородки черезвичайно рідкісні і можуть досягати сотень кілограмів.

Основними джерелами срібла є комплексні руди кольорових металів, із яких срібло витягується разом із міддю, свинцем, цинком, нікелем, а також золотом та ураном. Витягнення срібла із срібловмісних мінералів проводиться подібно золоту, за допомогою амальгамації та цианірування, в залежності від характеру сировини. Отриманий продукт піддається афінажу.

Принцип афінажу заключається в розчиненні срібла на аноді і осадженні його кристалів на катоді. Осаджене срібло після фільтрації та промивання підлягає плавці. А не розчинений анодний шлам, який містить золото, платину, підлягає подальшій обробці. Афініроване срібло випускають у злитках різної маси, в порошку, а також у гранулах. Ступінь чистоти срібла може досягати 99,9999%.

Завдяки своїм унікальним властивостям: високим ступеням електро- і теплопровідності, відзеркалючої властивості, світлочутливості і т. д. – срібло має дуже великий діапазон застосування.

В природі срібло зустрічається частіше, ніж золото, тому і вартість його набагато нижча. Проте ювелірні вироби з нього не менш красиві. Срібло – метал ковкий і податливий, він активно використовується в ювелірній промисловості. Від взаємодії із зовнішнім середовищем срібло може покриватися темним нальотом, це сульфід срібла, при грамотному догляді, він легко видаляється, і прикрасі повертається первинний сяючий вигляд.

Як лігатура для срібла використовується найчастіше мідь, наявність її у складі сплаву в певних пропорціях надає йому потрібних властивостей. Також використовується нікель, алюміній, кадмій і цинк.

До 1994 року, ще в СРСР використовувалося срібло 750-ї, 800-ї, 875-ї, 916-ї, 960-ї проб. З 1994року введені у використання всеукраїнські проби: 750-а, 800-а, 830-а, 875-а, 924-а, 960-а. А вже з 1998 року в нашій країні загальноприйнята 925-а проба. Можна зустріти поняття «британське срібло», це 958-а проба, сплав дуже високої чистоти.

Саморідне срібло зустрічається рідко і є природним сплавом із золотом, міддю, залізом, вісмутом, платиною і іншими металами. Це пов′язано з тим, що срібло на відміну від золота легко утворює з’єднання з іншими елементами.

Срібло - дуже пластичний і ковкий метал, твердіше за золото, але м’якше за мідь. Відмінно полірується. Не взаємодіє з органічними кислотами, розчинами лугів, азотом і вуглецем. Стійко до дії вологи, але при тривалому перебуванні на повітрі срібло поступово темніє під дією сірководня і озону. Також реагує з хлором, бромом і йодом.

В ювелірній справі чисте срібло застосовується як захисне-декоративне покриття виробів з недорогоцінних металів і як компонент золотих і срібних припоїв. Оскільки срібло дуже м’яке, для виготовлення ювелірних виробів його використовують у вигляді сплавів. Це двокомпонентні сплави «срібло - мідь» в різному процентному співвідношенні з незначною кількістю домішок.

Срібні сплави злегка відрізняються по відтінках і володіють приблизно однаковими механічними властивостями. Із сплавів з низьким змістом срібла виготовляють предмети сервіровки столу, декоративні настільні прикраси і ін. Для виробництва ювелірних виробів використовують сплави високої проби. Вони достатньо пластичні, добре поєднуються з кольоровими каменями, перлами і емаллю.

Срібло отримало обширне застосування як в традиційній медицині, так і в різних нетрадиційних методиках. З срібла також виготовляють дзеркала.

Платина (Pt) – сірувато-білий блискучий метал, важкий і тугоплавкий. По пластичності поступається золоту і сріблу. Може прокатуватись у найтонші листи (до 0,0025 мм) та протягуватись у найтоншу ниточку (до 0,001 мм). Щільність платини 21,45; температура плавлення 1769 ^оС; твердість за Бринеллем 50 (по Моосу 5).

В хімічному відношенні платина представляє собою найбільш стійкийм метал, не окисляється на повітрі, навіть при нагріванні зберігає свій колір. Платина стійка до вологого середовища, окремо кислоти на неї не діють. Роз’їдає платину ціаністий калій та розплавлені луги.

У природі платина зустрічається в самородному стані, у вигляді зерен різної величини, рідше у вигляді крупних частин. Самородна платина являє собою мінерали, які мають у своєму складі, крім платини, залізо, іридій, родій, паладій, мідь, нікель, поліксен. Платинові руди, які також є джерелом отримання платини та платинових металів, у природі малопоширені. Основним джерелом отримання платини є мідно-нікелеві зародження, із руд яких платина видобувається попутно.

У природі метали платинової групи зазвичай супроводжують один одного. Попутно платину та інші платинові метали отримують при афінажі золота. Афінірована платина випускається у злитках зі ступінню чистоти 99,99 %.

Для виготовлення ювелірних виробів платина приміняється з давніх часів. Високопробний платиновий сплав вважаєтьсяґ класичним ювелірним матеріалом для виготовлення виробів з дорогоцінними каменями. Але використання її в ювелірних виробах значно зменшилось через рідкісність та високу ціну.

Паладій (Pd) – метал срібно-білого кольору, пластичний, легко прокатується у фольгу та тонку дротинку.

Щільність паладія 12,02; температура плавлення 1552 ^оС; твердість по Бринеллю 52 (по Моосу 5).

На повітрі при нормальній температурі паладій не окисляється, стійкий до вологого середовища. При нагріванні до 860 ^оС окисляється, причому зі збільшенням температури оксид розкладається і метал знову світліє. По своїм хімічним властивостям паладій поступається усім металам платинової групи, розчинний у азотній і гарячій сірчаній кислотах, а також у царській горілці.

Головним джерелом отримання паладія слугують сира платина і шлами нікелевого виробництва. Паладій використовується для складання ювелірних паладієвих сплавів, а також як компонент сплавів білого золота.

Осмій (Os) – сірувато-білий метал з блакитним відтінком, тяжкий, тугоплавкий, твердий та крихкий. Механічній обробці не піддається.

Щільність 22,48; температура плавлення 2700 ^оС; твердість по Бринеллю 200 (по Моосу 7,0)

Найбільш стійкий в хімічному відношенні метал. Жодна з кислот в тому числі і царська горілка не діють на нього.

У природі зустрічається як складова частина самородної платини, а також як самостійний мінерал. При афінажі в процесі розчинення платинових металів в царській горілці лишається нерозчинним.

Родій (Rh) – блакитно-білий метал, твердий та крихкий. При нагріванні набуває пластичності.

Щільність 12,41; температура плавлення 1960 ^оС; твердість по Бринеллю 101 (по Моосу 6,0).

Хімічно стійкий. В нормальних умовах на повітрі і у воді не окислюється. При нагріванні покривається чорною оксидною плівкою, яка зникає при температурі більше 1200 ^оС. Родій стійкий до дії кислот (крім концентрованої сірчаної) і царської горілки. Стійкий до дії сірки, хлору, фтору.

У природі зустрічається у вигляді домішок самородної платини. Отримують родій разом з отриманням платини.

Застосовується в ювелірному виробництві як декоративне та захисне покриття ювелірних виробів. Вироби з недорогоцінних металів та срібла, покриті слоем родію, наділені високою зносостійкістю.

Рутеній (Ru) – сірувато-білий метал, тугоплавкий, твердий та крихкий. Механічній обробці не піддається.

Щільність 12,45; температура плавлення 2310 ^оС; твердість по Бринеллю 170 (по Моосу 6,5).

Хімічно стійкий. Мало розчиняється в царській горілці. Стійкий до дії кислот та сірки. В природі зустрічається як домішок саморобної платини.

Іридій (Ir) - сірувато-білий метал, тугоплавкий, твердий та крихкий. Механічній обробці не піддається.

Щільність 22,42; температура плавлення 2443 ^оС; твердість по Бринеллю 172 (по Моосу 6,5).

В хімічному відношенні іридій один із найстійкіших металів. Ні кислоти, ні царська горілка на нього не діють. Тільки при температурі більше 800 ^оС іридій піддається дії хлору, фтору та кисню. В природі знаходиться у вигляді домішок самородної платини, а також самостійного мінералу остистого іридію, отримують при афінажі платини.

Проба дорогоцінного металу – Державний стандарт, що визначає цінність сплаву, з якого виготовлено вироби з дорогоцінних металів, і засвідчує вміст вагових одиниць основного дорогоцінного металу в одній тисячі вагових одиниць сплаву. В Україні для ювелірних та побутових виробів із дорогоцінних металів встановлюються такі проби:

платина - 900 (дев'ятисота)

- 950 (дев'ятсот п'ятдесята)

золото - 375 (триста сімдесят п'ята)

- 500 (п'ятисота)

- 585 (п'ятсот вісімдесят п'ята)

- 750 (сімсот п'ятдесята)

- 958 (дев'ятсот п'ятдесят восьма)

- 999 (дев'ятсот дев'яносто дев'ята)

срібло - 800 (восьмисота)

- 830 (вісімсот тридцята)

- 875 (вісімсот сімдесят п'ята)

- 925 (дев'ятсот двадцять п'ята)

- 960 (дев'ятсот шістдесята)

паладій - 500 (п'ятисота)

- 850 (вісімсот п'ятдесята)

У різних країнах існують різні допуски на вміст золота в ювелірних сплавах. Так, у Росії допускається відхилення від номінального вмісту ± 3 проби, у Німеччині - відхилення в бік зменшення вмісту золота не може перевищувати 5 проб, в Швейцарії - не допускається вміст золота нижче номіналу. Перелік різноманітних композицій сплавів, щодо існуючих проб золота та їх властивості наведено в таблиці 3.

Таблиця 3

Фізико-механічні властивості сплавів золота різних країн світу

№	Назва металу	Колір	Щільність	Твердість	Примітка
Дорогоцінні метали
1	Золото	Жовтий	19,32	2,5	Найвища пластичність, низька твердість
2	Срібло	Білий	10,50	2,5	Висока відбивна здатність
3	Платина	Сірувато-білий	21,45	5	Тугоплавкий, пластичність менша ніж у золота, висока хімічна стійкість
4	Паладій	Сріблясто-білий	12,02	5	Хімічна стійкість менша ніж у платини
5	Родій	Блакитно-білий	12,41	6	Крихкий, висока відбивна здатність
Легуючі компоненти
6	Мідь	Червоний	8,9	2,5–3,5	Пластичний, висока електропровідність
7	Нікель	Сріблясто-білий	8,9	–	Хімічно стійкий на повітрі, може викликати алергічну реакцію
8	Цинк	Блакитно-білий	7,1	–	Задовільна корозійна стійкість
9	Кадмій	Сріблясто-білий	8,6	–	Легкоплавкий (320˚С), використовується для золотих припоїв

Державне пробірне клеймо – знак установленого єдиного зразка, що засвідчує цінність виробів із дорогоцінних металів. Опис державного пробірного клейма та його форма затверджуються центральним органом виконавчої влади, що забезпечує формування державної фінансової політики. Виготовлення державних пробірних клейм здійснюється за замовленням центрального органу виконавчої влади, що реалізує державну політику у сфері державного пробірного контролю. Вироби з дорогоцінних металів клеймують за фактично встановленою пробою.

Клеймом літери Б клеймують:

• усі нові вироби, які виготовлені з одного виду дорогоцінного металу і відповідають одній з установлених чинних проб;

• реставровані вироби, які мають відбитки іноземних, колишніх російських (до 1926 р.), радянських пробірних клейм, а також вироби з деформованими, нечіткими та зашліфованими відбитками державних пробірних клейм;

• вироби, що складаються з двох тотожних частин (портсигари), – на обох частинах, парні вироби (запонки, сережки) – кожен окремо;

• вироби з дорогоцінних металів з покриттям – за встановленою чинною пробою дорогоцінного металу.

Клеймами літери Б на основній частині та літери Д на додаткових (другорядних) частинах клеймують:

• вироби з дорогоцінних металів, що мають рознімні додаткові частини і виготовлені з різних сплавів одного або кількох дорогоцінних металів;

• комбіновані вироби, виготовлені з різних дорогоцінних металів або одного дорогоцінного металу різних проб з нерознімними другорядними (додатковими) частинами.

Допускається наносити клеймо літери Д на основну частину виробу поруч з клеймом літери Б, якщо на додаткових (другорядних) частинах його нанести неможливо.

Допускається не наносити клеймо літери Д у разі, якщо:

цифрове позначення проби на частинах виробу (наприклад 585) збігається з фактично встановленою пробою дорогоцінного металу цих частин;

вага виробів менша 1,0 г незалежно від наявності другорядних і додаткових частин;

розміри та (або) розташування додаткових (другорядних) частин, розміри (дизайн) основних частин виробу не дають змоги нанести клеймо.

Клеймом літери А на основній частині виробу клеймують:

реставровані вироби з дорогоцінних металів з чіткими відбитками державного пробірного клейма або вироби з чіткими відбитками справжніх пробірних клейм колишніх органів пробірного нагляду УРСР (пробірні клейма з емблемою зірки та шифрами К, Д, О, Х);

вироби з відбитками пробірних клейм колишніх органів пробірного нагляду УРСР (пробірні клейма з емблемою зірки та шифрами К, Д, О, Х) - для проб, виключених з переліку встановлених в Україні проб у зв'язку з прийняттям Закону України "Про внесення змін до Закону України "Про державне регулювання видобутку, виробництва і використання дорогоцінних металів і дорогоцінного каміння та контроль за операціями з ними" від 05.06.2003 N 909-IV ( 909-15 );

у поєднанні з клеймом літери Д відповідної проби - вироби з дорогоцінних металів, розміри яких не дають змоги нанести на основній частині відбиток клейма літери Б;

Клеймом літери Е (НП) (невідповідність проби) клеймують вироби, за результатами випробувань яких установлено невідповідність проби.

Клеймом літери В на пломбі, що разом з етикеткою прикріплюється до виробу із зазначенням на етикетці відповідної встановленої проби дорогоцінного металу, клеймують ті вироби, на які неможливо нанести відбиток механічним, електроіскровим або лазерним способом, або за бажанням заявника.

Зразки клейм наведені у додатку Б.

Клеймо наноситься методом механічного штампування, лазерним та електроіскровим.

Останнім часом у світі почали широко застосовувати лазерні технології в маркуванні та клеймуванні ювелірних виробів, дорогоцінних сплавів та каміння. Лазерні технології обробки матеріалів широко застосовуються в промисловості для таких технологічних операцій, як зварювання, різання, маркування та гравірування, термообробка, свердління отворів(див. рис.1.2.).

Частина технологічних процесів лазерної обробки повністю відпрацьована та впроваджена в ювелірній галузі, деякі процеси та технології перебувають у стадії розробки.

Рис. 1.2. Прилад для лазерного клеймування виробів

Одним з найбільш цікавих методів обробки дорогоцінних металів є їх маркування та гравірування. Сучасні прилади, обладнані комп'ютерним управлінням, дають можливість наносити на метал методом лазерного маркування практично будь-яку графічну інформацію: малюнки, надписи, вензеля, логотипи. При чому зображення можна наносити як у растровому, так й у контурному вигляді.

Сучасне обладнання дає змогу переміщувати лазерний промінь зі швидкістю більше двох метрів за хвилину та забезпечувати графічне розрішення на металі до 10... 15 смужок на міліметр. Така техніка надає можливість виготовляти різноманітні підвіски, шпильки та інші ювелірні вироби зі специфічною лазерною графікою та низькою собівартістю.

Цікавим застосуванням лазерної технології гравірування є нанесення різноманітних логотипів, вензелів власників, товарних марок та знаків на елементи столового посуду як з дорогоцінних, так і з недорогоцінних металів (позначка "нерж." на вістрі ножа). Високе розрішення (тонка смужка), точність та повторюваність графічного малюнка на металі надає можливості ефективно застосувати лазерне маркування для розмітки виробів під подальше ручне гравірування[8].

Деякі високопробні ювелірних сплави:

Дукатне золото – золото проби 980/1000. Назва пішла від золотих монет – дукатів.

Електрон – природний сплав золота і срібла різних з'єднань (іноді до 39% срібла). За доби античності виготовлявся з 75–80% золота і 20–25% срібла. Перші античні монети вибиті з елек­трона.

Золото для коронок (Kronengold) – німецька назва золота проби 750/1000.

Золото для пер – німецька назва золота проби 667/1000.

Золото «pink» – англійська назва червоного золота дуже блідих відтінків.

Палакарт (Palacart) – дорогоцінний сплав, схожий за кольором на платину, складається з 78% палладію, 15% золота і 7% срібла.

Палау (Palau) – північноамериканська назва «білого золота» (сплав золота і палладію у співвідношенні 8 : 2).

Пістольне золото – німецька назва золотого сплаву проби 895/1000, від назви іспанської золотої монети «пістоль».

Платинін (Platinine) – дорогоцінний сплав 67% платини і 33% срібла.

Поліксен – назва природної платини у суміші з іншими металами. Іноді так помилково називають самородки платини, що зустрічаються в природі.

Сплави, що можуть імітувати високопробні, та специфіка назв деяких ювелірних сплавів. Виготовлювачі, реставратори і колекціонери ювелірних виробів у деяких випадках використовують специфічні терміни на позначення металевих сплавів, що імітують високопробні ювелірні сплави. Ці назви важливо знати і працівникам правоохоронних органів, котрі мають справу зі злочинами, пов’язаними з ювелірним виробництвом. Деякі з цих сплавів цілком легально застосовуються для виготовлення недорогої біжутерії та інших металевих виробів. Іноді для характеристики сплаву подано його ювелірну пробу, яку вказано за західною традицією через дріб (наприклад, 250/1000 відповідає 250-й пробі).

Алюмінієва бронза – сплав 90 частин міді і 10 частин алюмінію. Це золотаво-жовтий, ковкий, зручний для лиття метал. Англійська торговельна назва – ауфір (варіанти – аурал, ауфор).

Американське накладне золото – позолочений дуже тонким шаром основний метал, часто томпак (див. нижче).

Бетбронза (Bathbronze) – бронзовий сплав із 6% олова, застосовується для лиття дрібних художньо-промислових виробів. Сплав, придатний для позолоти.

Бетметал (Bathmetall) – сплав, легований цинком (близько 45%), у Великій Британії йому нерідко надають перевагу під час виготовлення столового посуду.

Бельгинка (Belgica) – сплав з імітуючим платину кольором; складається, як правило, із 74,5% заліза, 16,6% хрому і 8,9% нікелю.

Гамільтонметалл (Hamilton-metall), також хризорин – сплав 66,6% міді і 33,3% цинку, забарвлений у золотаво-жовтий колір, має дрібнозернисту структуру, застосовується для імітації золочення виробів.

Геразолото (Heragold) – німецька назва для 8- та 10-каратних сплавів золота, виготовлених фабричним методом (відповідає приблизно 321-й та 402-й пробам).

Гранатове золото – сплав золота проби 250/1000. Цей сплав застосовувався у другій половині ХIХ ст. для виготовлення ювелірних виробів із чеськими гранатами.

Дюраметал (Durametall) німецька назва сплаву міді, цинку й алюмінію, що має золотаво-бронзове забарвлення.

Золото «Джуджу» (Joujougold) – золотий сплав 250/1000.

Золото «Мусів» (Musiv) – пластинки так званого сульфідного золота (насправді виготовлені на основі сульфіду олова – SnS2, що має золотавий блиск), застосовується для деяких видів золочення. Перевага сплаву полягає в тому, що він не роз'їдається ані сіркою, ані сірководнем і не чорніє (як металевий бронзовий порошок).

Мангейманське золото – сплав з 83,6% міді, 9,4% цинку і 7% олова, має колір золота. Виготовлені з цього сплаву вироби, як правило, позолочені.

Металеве золото – назва для імітації золотої фольги, насправді виготовляється зі срібла й міді (золота фольга – золото, вибите в дуже тонкі аркуші між аркушами пергаменту, а потім тонкою шкірою бичачої сліпої кишки (золота ударна шкіра); застосовується для золочення виробів з металу і дерева, як золоті пластини для картин, виконаних на дереві, для оздоблення книг; виготовляється в різних кольорових відтінках – жовтому, помаранчевому, лимонному).

Мозаїчне золото – сплав із 66% міді та 34% цинку з відтінком самородного золота.

Монель-метал – англійська назва сплаву з 67% міді, 33% цинку, заліза і марганцю, придатного для виготовлення монет, медалей і т.д. У США з цього сплаву випускають брошки, браслети, пряжки та ін.

Накладне золото – золочений матеріал, основу якого утворює сплав міді із золотим покриттям щонайменше 8 мікронів. Шар золота прокачаний і приварений.

Напівзолото – німецька назва сплаву золотого кольору; вироби з нього, як правило, золотять. Сплав складається з 83,7% міді, 9,3% цинку і 7% олова.

Нове золото – 1) золотаво-жовтий сплав 83% міді і 17% цинку, використовується в основному для біжутерії; 2) усі сплави золота в Австрії та Чехії проби нижче 250/1000 (тобто нижче проби гранатового золота, одночасно з яким нове золото вироблялося).

Орайде або французьке золото (Oride) – сплав золотого кольору для лиття художньо-промислових і ювелірних виробів. Склади сплаву різні, наприклад, 80% міді, 15% цинку, 5% олова або 83,13% міді, 13% цинку, 0,4% олова і 0,6% заліза.

Оротон (Oroton) – торговельна назва схожого на томпак сплаву.

Пінчбек (Pinchbeck) або англійське золото, – сплав 83–93% міді з цинком. Застосовується для виготовлення загальнодоступних прикрас, біжутерії, декоративних окладів та ін. Цей сплав створений відомим лондонським годинникарем Христофором Пінчбеком (1670–1732).

Платинор – сплав 57% міді, 18% платини, 10% срібла, 9% нікелю і 6% цинку, відрізняється красивим золотавим кольором і використовується для виготовлення ювелірних виробів.

Платинова бронза – сплав нікелю й олова з невеликим додаванням платини (найчастіше 90% нікелю, 9% олова і 1% платини). Добре піддається поліруванню. Його блиск навіть у несприятливому середовищі зберігається відносно довго. Використовується для виготовлення столових приладів. Для виробів більш високої якості застосовується сплав 81,5% нікелю, 16% олова, 0,8% платини, 1,7% срібла.

Потин – рідко застосовувана назва латуні з невеликою добавкою свинцю й олова.

«Сухозлітне золото» – німецька назва матеріалу, використовуваного для виготовлення театральних прикрас і канителі (мова йде про дуже тонкі латунні аркуші).

Симілор – сплав, схожий забарвленням на золото, частіше позолочений, складається з 83,7% міді, 9,3% цинку і 7% олова.

Сплотер (Splauter) – сплав з високим вмістом олова, частіше з 90% олова, 8% свинцю, 2% міді. Вироби з цього сплаву, як правило, позолочені. Використовується для прикрас.

Томпак – сплав міді з цинком різних складів, частіше 90% міді і 10% цинку; міді 88% і 12% цинку; 80% міді і 20% цинку. Сплав має красивий золотавий колір, стійкий до корозії завдяки міді.

Хризокальк або золота бронза (Chrizokalk) – м'який, золотавого кольору сплав міді (має іншу назву – «золочена бронза») для художніх робіт і прикрас, які часто позолочують. Його хімічний склад може варіюватися. Найбільш тонкий хризокальк, застосовуваний для медалей, монет тощо, містить 95–98% міді й 2,5% цинку. Інші склади хризокальку: 90,5% міді, 6,5% олова і 3% цинку або 90,5% міді, 8% цинку і 1,5% свинцю.

Штелліт (Shtellite) – сплав хрому і кобальту, імітує платину.

Штеррометал (Shterrometall) – ковкий, дуже твердий і пружний сплав.