41.

В ювелирной промышленности в основном применяют драгоценные, благородные металлы. К драгоценным относят золото, серебро, платину и металлы платиновой группы – палладий, рутений, иридий и осмий. Эти металлы благодаря их устойчивости к окислению и воздействию на них химических соединений в науке называют благородными¹³. Они редко всречаются в природе, и для их получения необходимо затратить много труда. Высокая стоимость добычи благородных металлов делает их дорогостоящими, поэтому в промышленности и торговле эти металлы называют драгоценными¹⁴. Драгоценные металлы имеют плотную кристаллическую решетку, обладают красивым внешним видом, хорошим блеском, необходимой прочностью, высокой плотностью и устойчивостью к воздействию химических веществ и атмосферным явлениям, а также тягучестью, пластичностью и сплавляемостью к другим металлам. Но эти металлы имеют невысокую твердость. Поэтому в чистом виде они используются только для различных электрохимических защитно-декоративных покрытий ювелирных изделий других металлов (золочение, серебрение) и для механического декоративного покрытия рам картин, надписей и др. Химически чистое золото в виде тонких листочков толщиной 1-3 мкм называют сусальным. Для изготовления ювелирных изделий применяют сплавы драгоценных металлов с другими металлами, чаще всего с цветными. Такие сплавы называют лигатурами, а металлы, входящие в сплав, - лигатурными. Эти металлы повышают некоторые свойства сплавов драгоценных металлов. Так медь и платина повышают твердость сплава золота, а серебро понижает его температуру плавления. Наличие драгоценного металла в сплаве в определенных весовых единицах называется пробой. Чем выше проба, тем больше количество чистого драгоценного металла в сплаве. Проба является государственным клеймом, гарантирующим подлинность ювелирного изделия, и специальным знаком качества сплава драгоценного металла. Основные виды проб: золотниковая, метрическая и каратная. Золотниковая проба существовала в царской России и до 1927 г. в Советском союзе. Золотниковая проба выражает число золотников драгоценного металла в фунте сплава (фунт = 96 золотникам, или 409,5 г, а золотник = 4,266г.). В 1922г. в СССР была установлена метрическая проба, которая характеризует наличие драгоценных металлов в 1000 весовых единицах сплава и обозначается трехзначными числами. Ювелирные изделия из золота 56-й золотниковой пробы имеют 583-ю метрическую пробу. Для перевода золотниковой пробы в метрическую пользуются формулой: 1 000 * а Х = 96 где Х – метрическая проба; а – золотниковая проба. Золото (Au) – это кристаллическое вещество (сингония кубическая) красивого ярко-желтого цвета с сильнометаллическим блеском. Высокая пластичность золота позволяет из 0,05 г вытягивать нить длиной 160 м, прокатной получать фольгу толщиной 0,0001 мм. Золото обладает значительной механической прочностью: проволока сечением 1мм² разрывается лишь при нагрузке 27 кг. Электропроводность золота, как и большинства металлических веществ, большая. Золото очень стойкий металл: с кислородом воздуха не соединяется; в воде и на воздухе не теряет металлического блеска; щелочи и кислоты, соли и сероводород на него также не действуют. Золото растворяется в цианистом калии, в хлорной и бромной воде. Золото легко соединяется с ртутью, образуя сплавы темно-серого цвета, называемые амальгамой. Эти свойства золота используют для извлечения его из некоторых руд. На специальных предприятиях его очищают от различных примесей и получают высокопробное золото. Этот процесс очистки золота называется аффинажем. В природе также встречаются самородки золота в виде кусков, пластин и т.д. Ювелирная промышленность выпускает изделия из тройного сплава: золото (Au) + серебро (Ag) + медь (Cu). Такой сплав отличается сравнительной прочностью и имеет красивый желтый цвет, хорошо прокатывается и легко подвергается чеканке. В зависимости от содержания других металлов золото может иметь различные цвета. Для каждого вида ювелирного изделия подбирается свой цвет золота. Так, для изготовления украшений с алмазами бриллиантовой огранки требуется "белое золото". Для изготовления браслетов, колец, кулонов, цепочек, серег, медальонов и других ювелирных изделий применяются различные сплавы золота. Серебро (Ag) – металл красивого белого цвета с кубической кристаллической решеткой. Температура плавлении 960,5ºС. Серебро имеет хорошую электро- и тепло-проводимость. Это ковкий и пластичный металл.  Серебро хорошо полируется и обладает самой высокой отражательной способностью среди благородных и иных металлов – отражает 94% падающих на него лучей. Оно не окисляется в обычных условиях, устойчиво к щелочам и некоторым кислотам, но растворяется в крепкой азотной и подогретой серной кислотах, а также в слабом растворе цианистого калия. Некоторые потемнения серебра объясняется соединением его с сероводородом, входящим в состав воздуха. В природе серебро встречается в самородках, иногда в виде природного сплава с золотом (электра). Однако чаще всего серебро входит в состав свинцово-цинковых и медных руд. Из всех драгоценных металлов серебро самый дешевый. Платина (Pt) – металл серебряно-белого цвета с сероватым оттенком и металлическим блеском, с кубической решеткой. По твердости, прочности и жаростойкости платина превосходит все драгоценные металлы. Химически очень стойкий металл: не окисляется даже при высоких температурах, не растворяется ни в минеральных, ни в органических кислотах; щелочи на платину не действуют. Платина весьма пластична, хорошо полируется и обладает большой отражательной способностью. Для изготовления ювелирных изделий применяется сплав платины 950-й пробы (95% платины и 5% меди или 95% платины и 5% иридия). К металлам платиновой группы относят палладий, родий и иридий, которые добываются вместе с платиной и имеют близкие к ней свойства. В ювелирном производстве применяют медь, алюминий, никель, цинк, кадмий, хром и другие цветные металлы и их сплавы. Для изготовления недорогих ювелирных изделий применяют сплавы меди¹⁵. Томпак – сплав меди (88-90%) и цинка (12-10%) медно-красного цвета, пластичный. Применяется для изготовления портсигаров, сигаретниц, подстаканников, стопок и других изделий. Полутомпак – сплав меди (80-85%) и цинка (20-15%) светлее томпака, пластичный. Латунь – сплав меди (57-68%) и цинка (43-32%) красивого желтого цвета, напоминающий золото. Пластичен, легко перерабатывается давлением и штамповкой. Из латуни изготавливают большое количество украшений, значков, медалей, пудрениц, предметов сервировки стола и украшения интерьера. Мельхиор – сплав меди (88-80%) и никеля (12-20%) серебристого цвета. Устойчив к коррозии очень пластичный и тягучий металл, легко обрабатывается в холодном состоянии, в том числе штамповкой. Применяется для изготовления посуда, ножей, вилок и ложек, лопаток для пирожных, а также оправ при армировании хрустальных изделий. Нейзильбер – сплав меди (65%), никеля (15%) и цинка (20%) серебристого цвета. Очень устойчив к коррозии, отличается высоким электросопротивлением. Применяется для изготовления филигранных изделий, посеребренных столовых приборов. Бронза – сплав меди (85-89%) и олова (до 10%), с небольшими добавками свинца, алюминия, кремния. В зависимости от содержания компонентов сплава бронза может быть оловянистой, алюминиевой, кремневой, свинцовой. Применяется для изготовления сувенирных медалей и для отливки скульптур малых форм. Алюминий – металл серебристо-белого цвета с голубоватым оттенком. Чистый алюминий нестоек: покрывается тонкой пленкой окисла, растворяется в едких щелочах.  Никель – металл серебристо-белого цвета с сильным блеском, твердый, тугоплавкий. Химически стойкий металл, на воздухе не темнеет. Применяется для нанесения на поверхность латунных или стальных ювелирных изделий в виде защитно-декоративной пленки, а также в сплавах меди. Хром – красивого серебристо-белого цвета металл с синеватым отливом, отличается большой твердостью. Очень стоек к атмосферным влияниям, щелочам, азотной кислоте, органическим кислотам, механическим воздействиям. Применяется для получения стойких и красивых защитно-декоративных пленок на латунных и стальных поверхностях ювелирных изделий, корпусов наручных часов и других товаров.

42.Основные сведения о никеле

Никель (Ni) - (Niccolum) химический элемент с атомным номером 28 в периодической системе, ковкий и пластичный металл. Имеет серебристый цвет с желтоватым оттенком, хорошо полируется, притягивается магнитом. Плотность никеля составляет 8,902 г/см³, температура плавления t_пл. = 1453°С, температура кипения t_кип. = 2730-2915°С, данный металл является ферромагнетиком, точка Кюри около 358 °C. На воздухе компактный никель стабилен. Поверхность никеля покрыта тонкой пленкой оксида NiO, которая прочно предохраняет металл от дальнейшего окисления.  В земной коре содержание никеля составляет около 8·10^-3% по массе. Возможно, громадные количества никеля - около 17·10¹⁹т - заключены в ядре Земли, которое, по одной из распространенных гипотез, состоит из железоникелевого сплава. В морской воде содержание никеля составляет примерно 1·10^-8-5·10^-8%.  Важнейшие минералы никеля: никелин (современное название купферникеля) NiAs, пентландит [сульфид никеля и железа состава (Fe,Ni)₉S₈], миллерит NiS, гарниерит(Ni, Mg)₆Si₄O₁₀(OH)₂ и другие никельсодержащие силикаты.

История открытия никеля

Впервые присутсвие никеля в соединении никеля и мышьяка NiAs ("купферникель") обнаружил шведский металлург А.Ф. Кронштедт в 1751 году. Тогда никель относили к "полуметаллу" - простому веществу, обладающему как свойствами металлов, так и неметаллов. Данная точка зрения подвергалась серьезным сомнениям. Но в 1775 году швед Т. Бергман доказал, что никель - простое вещество. Окончательное утверждение никеля произошло в 1804 году, когда немецкий химик И. Рихтер получил чистый никель путем воостановления никелевого купороса.

Применение никеля

Никель по большей части является составным компонентом различных сплавов. Все нержавеющие стали обязательно содержат никель, т.к. никель повышает химическую стойкость сплава. Также сплавы никеля характеризуются высокой вязкостью и используются при изготовлении прочной брони. При изготовлении важнейших деталей различных приборов используется сплав никеля с железом (36-38% никеля), обладающий низким коэффициентом термического расширения.

При изготовлении сердечникиов электромагнитов широкое применение находят сплавы под общим названием пермаллои. Эти сплавы, кроме железа, содержат от 40 до 80% никеля. Из никелевых сплавов чеканяться монеты. Общее число различных сплавов никеля, находящих практическое применение, достигает нескольких тысяч.  Различные металлы никелируют, что позволяет защитить их от коррозии. На металл наносится тонкий никелевый слой, обладающий высокой коррозийной стойкостью. Вместе с этим никелирование придает изделиям красивый внешний вид.  Никель широко используют при изготовлении различной химической аппаратуры, в кораблестроении, в электротехнике, при изготовлении щелочных аккумуляторов, для многих других целей. Специально приготовленный дисперсный никель находит широкое применение как катализатор самых разных химических реакций. Оксиды никеля используют при производстве ферритных материалов и как пигмент для стекла, глазурей и керамики; оксиды и некоторые соли служат катализаторами различных процессов. Производство железо-никелевых, никель-кадмиевых, никель-цинковых, никель-водородных аккумуляторов.

Свойства никеля

Физические свойства никеля

Свойство	Никель
Атомный номер	28
Атомная масса, а.е.м	58,69
Атомный диаметр, пм	248
Плотность, г/см³	8,902
Удельная теплоемкость, Дж/(K·моль)	0,443
Теплопроводность, Вт/(м·K)	90,9
Температура плавления, °С	1453
Температура кипения, °С	2730-2915
Теплота плавления, кДж/моль	17,61
Теплота испарения, кДж/моль	378,6
Молярный объем, см³/моль	6,6
Группа металлов	Тяжелый металл

Химические свойства никеля

Свойство	Никель
Ковалентный радиус, пм	115
Радиус иона, пм	(+2e) 69
Электроотрицательность (по Полингу):	1,91
Электродный потенциал:	0
Степени окисления:	3, 2, 0

Марки никеля

Современная промышленность выпускает большое количество различных марок никеля.

• Н0, Н1 — Никель первичный, содержание Ni+Co - не менее 99,99% и 99,93% соответственно. Никель данных марок выпускается в виде катодных листов, пластин, полос. Данные сплавы получают с помощью электролиза.

• Н2, Н3, Н4 — Никель первичный, содержание Ni+Co - не менее 99,8%, 98,6% и 97,6% соответсвенно. Никель данных марок выпускается в виде пластин, полос, катодных листов, гранул, обрезов и слитков. Данные сплавы получают с помощью электролиза, переплава, прессования отходов никеля, огневого рафинирования.

• НП1, НП2, НП3, НП4 — Никель полуфабрикатный, содержание Ni+Co - не менее 99,99%, 99,5%, 99,3% и 99,0% соответственно. Никель данных марок выпускается в виде никелевой проволоки, прутков, листов, полос и лент.

• НПА1, НПА2 — Никель полуфабрикатный анодный, содержание Ni+Co - не менее 99,7%, 99,0% соответственно. Никель данных марок выпускается в виде листов и стержней.

• НПАН — Никель полуфабрикатный анодный непассивирующийся (на поверхности изделий из никеля данной марки не образуется тонкая пленка с высоким сопротивлением), содержание Ni+Co - не менее 99,4%. Никель данной марки выпускается в виде стержней и листов.

• НК0,2 — Никель кремнистый, содержание Ni+Co - не менее 99,4%. Никель данной марки выпускается в виде проволоки.

• НМц1, НМц2, НМц2,5, НМц5 — Никель марганцевый, содержит до 98,5% Ni+Co (марка НМц1). Никель данных марок выпускается в виде проволоки.

Дополнительные материалы по металлу никель Вы можете найти в статьях Никель и его формы иНикелирование. Применение никелевых анодов и катодов при нанесении покрытий.

На странице использованы материалы:  -сайты:  1. ru.wikipedia.org  -ГОСТы:  1. ГОСТ 492-2006 "Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые, обрабатываемые давлением. Марки"

43.

Полиме́ры (греч. πολύ- — много; μέρος — часть) — неорганические и органические, аморфные и кристаллические вещества, состоящие из «мономерных звеньев», соединённых в длинные макромолекулы химическими или координационными связями. Полимер — это высокомолекулярное соединение: количество мономерных звеньев в полимере (степень полимеризации) должно быть достаточно велико. Во многих случаях количество звеньев может считаться достаточным, чтобы отнести молекулу к полимерам, если при добавлении очередного мономерного звена молекулярные свойства не изменяются.^[1] Как правило, полимеры — вещества с молекулярной массой от нескольких тысяч до нескольких миллионов.^[2]

Если связь между макромолекулами осуществляется с помощью слабых сил Ван-Дер-Ваальса, они называются термопласты, если с помощью химических связей — реактопласты. К линейным полимерам относится, например, целлюлоза, к разветвлённым, например, амилопектин, есть полимеры со сложными пространственными трёхмерными структурами.

В строении полимера можно выделить мономерное звено — повторяющийся структурный фрагмент, включающий несколько атомов. Полимеры состоят из большого числа повторяющихся группировок (звеньев) одинакового строения, например поливинилхлорид (—СН₂—CHCl—)_n, каучук натуральный и др. Высокомолекулярные соединения, молекулы которых содержат несколько типов повторяющихся группировок, называют сополимерами илигетерополимерами.

Полимер образуется из мономеров в результате реакций полимеризации или поликонденсации. К полимерам относятся многочисленные природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, каучук и другие органические вещества. В большинстве случаев понятие относят к органическим соединениям, однако существует и множествонеорганических полимеров. Большое число полимеров получают синтетическим путём на основе простейших соединений элементов природного происхождения путём реакций полимеризации, поликонденсации и химических превращений. Названия полимеров образуются из названия мономера с приставкой поли-: полиэтилен, полипропилен, поливинилацетат и т. п.