Пробы золота
Тысячные |
Караты |
Плотность, кг/м2 |
Температура плавления, °С |
291,667 |
7 |
12320 |
|
333,333 |
8 |
12720 |
От 800 до 900 |
375,000 |
9 |
13140 |
|
416,667 |
10 |
13550 |
|
458,333 |
11 |
13950 |
|
500,000 |
12 |
14360 |
|
541,667 |
13 |
14770 |
|
583,333 |
14 |
15180 |
От 850 до 900 |
625,000 |
15 |
15590 |
|
666,667 |
16 |
16000 |
|
708,333 |
17 |
16400 |
|
750,000 |
18 |
16810 |
|
791,667 |
19 |
17220 |
|
833,333 |
20 |
17640 |
|
875,000 |
21 |
18050 |
|
916,667 |
22 |
18470 |
|
958,333 |
23 |
18890 |
|
1000,000 |
24 |
19300 |
1064 |
Содержание чистого золота в сплаве устанавливают методом испытания, который основывается на травлении сплава различными приготовленными реактивами. Зачищенным местом исследуемого предмета на пробирном камне оставляют золотые окрашенные штрихи. Стеклянной палочкой поперек штрихов последовательно растирают капли пробирных кислот (для золота пробы 750, 585 и 333/1000) так, чтобы отдельные жидкости не соединились. Если зачищенный сплав содержит 750/1000 частей золота или больше, то цвет черты под этими кислотами не изменится. Черта сплава 585 пробы изменит окраску под кислотой для золота 750 пробы и вскоре исчезнет, то же произойдет и с чертой сплава 333 пробы золота, которая не изменяется только под кислотой для золота 333 пробы. Золотая черта не изменяется тогда, когда нанесенная пробирная кислота соответствует чистоте исследуемого материала. На простых металлах под действием указанных пробирных кислот появляются небольшие пузырьки и штрихи через несколько секунд исчезают. Сплавы из меди приобретают зеленоватую окраску.
Основной пробирной кислотой для золотых сплавов является химически чистая азотная кислота, которая на штрихи пробы свыше 500/1000 не действует. Если черта исчезает частично (окрашивается в бурый цвет), то сплав имеет пробу ниже 500/1000 золота, если не останется совсем следов и черта полностью исчезнет, то этот предмет сделан из простого металла. Содержание чистого золота в сплаве устанавливается сравнением воздействия пробирных кислот на черту испытуемого предмета и штрихи пробирных игл, приблизительно одинаковых по чистоте и цвету.
Пробирный камень – булыжник – представляет собой мелкозернистый кремнистый сланец густого черного цвета. Пробирной кислотой для сплава свыше 500/1000 служит смесь азотной и соляной кислот с дистиллированной водой в определенных пропорциях, для более низкой пробы используют разбавленные азотные кислоты.
Серебро. Плотность 10 500 кг/м2 температура плавления 960,8 °С, цвет белый. Серебро в природе в чистом виде встречается редко, в основном в соединениях с серой. Больше всего серебра добывается в Северной Америке, Мексике, Канаде, Перу, Австралии и Испании. Серебро – самый белый металл с сильным блеском, по ковкости и тягучести уступает только золоту. Серебро более твердое, чем золото, из всех металлов наилучший проводник тепла и электричества. Серебро устойчиво к действию воздуха и воды. Однако под воздействием серного пара или сероводорода темнеет. Легко растворяется в азотной кислоте. С ртутью амальгамируется.
Старым мерилом чистоты (пробы) сплава серебра был лот; 16 лотов = 1000/1000, 1 лот = 62,5 тысячной доли.
Серебро, также как и золото, проверяется на пробирном камне с помощью специально приготовленного раствора двухромовокислого калия в разбавленной серной кислоте. Штрихи под этим раствором изменяют окраску в соответствии с количеством чистого серебра в сплаве – от белого до ярко-красного цвета. Пробирная кислота для золота низких проб (до 585) растворяет серебряные штрихи полностью, кислота до 750 пробы золота оставляет вместо штрихов сине-белый кашеобразный осадок серебряной хлористой соли.
Нейзильбер имитирует серебро – это белый сплав меди, цинка и никеля; плавится при температуре 1000° С. Применяется для изготовления дешевых украшений, декоративных предметов, столовых приборов и т. д.
Платина. Плотность 21450 кг/м2 температура плавления 1769° С, цвет серо-белый.
Платина – белый металл с серым оттенком, очень ковкий, устойчив к действию воздуха и к кислотам. В природе встречается в крупинках с примесью золота, никеля, меди и других металлов платиновой группы (палладий, родий, рутений, иридий и осмий).
Платина отличается особой плотностью. На ртуть не реагирует, растворяется только в горячей «царской водке», при взаимодействии с которой образует хлорид платины. Платина плавится в кислородно-водородном пламени или в электрической печи. От прокаливания не теряет своего цвета. Ювелирная платина имеет установленную законом пробу 950/1000; с прибавкой палладия платина становится более белой, с примесью осмия или иридия – более твердой. Она дороже золота.
Проверка платины на пробирном камне аналогична проверке сплавов золота. В качестве пробирной кислоты применяется смесь «царской водки» с нитратом калия или йодидом калия.
Первые куски платины привез в Европу Дон Антонио де Уллоа из Колумбии в 1735 г. Этот новооткрытый металл не вызвал интереса ни своим невзрачным цветом, ни своими свойствами. Вскоре все же оказалось, что платина, примешанная к золоту, не меняет его свойств и что этот «обман» не обнаруживается.
Из опасения, что недобросовестные люди будут таким образом обесценивать золото, колумбийские власти запретили добычу платины, которая тогда не имела собственно никакой цены. Только сорок лет спустя, когда химики нашли способ определения платины в сплаве с другими металлами, ее добыча была разрешена, и все же платина добывалась лишь в небольших количествах, потому что ее качества не были достаточно хорошо известны.
Палладий. Плотность 11 970 кг/м2, температура плавления 1552° С, цвет серо-белый.
Палладий – отливающий серебром металл, относится к платиновой группе. В природе встречается, как правило, в сплавах с платиной. Его используют главным образом как примесь в платиновых сплавах и в сплаве белого золота.
Белое золото в ювелирном производстве является самой подходящей заменой дорогой платины. От платины его отличают при помощи пробирной смеси, состоящей из одной доли азотной кислоты и одной доли соляной кислоты. При этом штрихи белого золота растворяются.
Медь. Плотность 8960 кг/м2, температура плавления 1083 °С, цвет красный. Медь имеет своеобразный красивый цвет. Это очень ковкий и тягучий металл. В чистом виде (без примесей) медь является после серебра самым лучшим проводником тепла и электрического тока. На сухом воздухе при нормальной температуре окисляется медленно, однако в огне чернеет, создавая на поверхности твердые окиси, именуемые окалиной, которые при обработке меди ломаются и облупливаются. На влажном воздухе и в земле медь покрывается зеленым налетом гидроокисного карбоната. В азотной кислоте быстро растворяется с выделением оранжевых ядовитых паров (окислов азота), образуя раствор азотнокислой меди.
В ювелирном деле медь часто используют для различных вспомогательных работ и для производства вспомогательных материалов, но главным образом в сплавах золота и серебра, а также для получения разных сплавов с простыми металлами. Наиболее употребляемые из них: латунь - 64-72% меди и 36-28% цинка; томпак - 85-90% меди и 15-10% цинка; бронза - 75-85% меди и 25 - 157о олова; нейзильбер – 50-68% меди, 31-19% цинка и 19-13% никеля.
Никель. Плотность 8900 кг/м2 температура плавления 1453° С, цвет белый. Никель – твердый с серебряным отливом металл, устойчивый к действию влажного воздуха, магнитный. В виде металла встречается только в сплаве с железом в метеоритах.
Чистый никель используется как примесь в бело-золотых сплавах и пакфонге – так называемом китайском серебре (сплав меди, цинка и никеля).
Для того чтобы получить новые необходимые свойства изделий, например более высокую прочность или пластичность, пользуются сплавами благородных металлов с другими металлами. Такие сплавы называются легированными. Важно, что при этом экономятся дорогие благородные металлы, так как в качестве легирующих элементов используются более дешевые металлы (серебро, медь, никель, цинк и др.). Одновременно достигается и разнообразная цветовая окраска сплавов в соответствии с современной модой (таблица 12.2).
К технологическому оборудованию и инструментам для ювелирных работ относят:
- муфельные печи;
- центробежные литейные станки;
- прокатные станки;
- волочильные станки;
- измерительные инструменты;
- кузнечное оборудование;
- щипцы для гибки металла;
- ножницы;
- напильники;
- дрели и фрезы;
- штихели;
- чеканы;
- газовые горелки;
- шлифовальные станки;
- гальванические ванны.
Таблица 12.2
Разноцветные сплавы золота (в тысячных)
Цвет |
Au |
Ag |
Сu |
Ni |
Zn |
Pb |
Светло-желтый |
585 |
320 |
95 |
__ |
__ |
— |
Желтый |
585 |
280 |
135 |
— |
— |
— |
Темно-желтый |
585 |
230 |
185 |
— |
— |
— |
Розовый |
585 |
140 |
275 |
— |
— |
— |
Красный |
585 |
70 |
345 |
— |
— |
— |
Красный |
585 |
51 |
364 |
— |
— |
— |
Зеленый |
587 |
390 |
23 |
— |
— |
— |
Белый (тверже) |
585 |
— |
185 |
155 |
75 |
— |
Белый (мягче) |
585 |
185 |
— |
— |
80 |
150 |
Желтый |
750 |
122 |
123 |
— |
— |
— |
Средний |
750 |
85 |
165 |
— |
— |
— |
Красный |
750 |
60 |
190 |
— |
— |
— |
Зеленый |
750 |
250 |
— |
— |
— |
— |
Белый |
750 |
— |
55 |
155 |
40 |
— |
Технологический процесс изготовления изделий по индивидуальным заказам включает следующие этапы:
1. Заготовительные операции:
- плавка;
- прокатка - вид обработки металлов давлением, при котором металл, проходя между вращающимися валками, изменяет форму и размеры. Прокатка – непрерывный процесс, т. е. профиль прокатываемого металла изменяется по всей длине проката. Профилем проката называют поперечное сечение прокатанного металла.
- вальцовка - это местная прокатка, т. е. прокатка ограниченного участка слитка или другого вида заготовки.
- волочение – протягивание металлической заготовки через ряд отверстий, с постепенно уменьшающимся диаметром;
- штамповка;
- термическая обработка.
2. Монтировочные операции:
- правка;
- пайка;
- отбеливание металла;
- опиливание;
- сверление;
- изготовление кастов (каст – оправа камня).
3. Изготовление колец.
4. Закрепка камней.
5. Отделка и художественная обработка изделий:
- полирование;
- фактуровка;
- чеканка;
- гравирование;
- эмалирование;
- чернение;
- оксидирование;
- гальванические покрытия.
При работе с ювелирными сплавами необходимо точно знать температуры, при которых металлы, образующие сплав, меняют свое агрегатное состояние. В таких случаях пользуются так называемыми диаграммами состояния. На рисунке 12.2 представлена диаграмма состояния серебро – медь. По этой диаграмме можно определить температуры плавления металлов в зависимости от концентрации компонентов в сплаве.
Рисунок 12.2. Диаграмма состояния серебро - медь
Существует несколько классификаций ювелирных камней. Классификация, которой пользуются в нашей стране, приведена в таблице 12.3. Так, все камни делятся на три группы: ювелирные, ювелирно-поделочные и поделочные камни.
Ювелирные камни могут быть как неорганического происхождения, так и органического происхождения (янтарь, жемчуг, кораллы).
Одной из важнейших характеристик драгоценных камней является их твердость. В ювелирной практике под твердостью понимают сопротивление царапанию.
Твердость минералов принято определять по шкале Мооса. Шкала Мооса представляет собой сравнительный набор минералов различной твердости, где за максимальную единицу принята твердость алмаза (табл. 12.4).
Таблица 12.3
Классификация ювелирных камней
Группа |
Порядок |
Наименование камней |
Ювелирные (драгоценные камни) |
I |
Рубин, изумруд, алмаз, сапфир синий |
II |
Александрит, оранжевый, зеленый и фиолетовый сапфир, благородный черный опал, благородный жадеит |
|
III |
Демантоид, шпинель, благородный белый и огненный опал, аквамарин, топаз, родолит, турмалин |
|
IV |
Хризолит, циркон, желтый, зеленый и розовый берилл, кунцит, бирюза, аметист, пирон, альмандин, лунный и солнечный камень, хризопраз, цитрин |
|
Ювелирно-поделочные камни |
I |
Лазурит, жадеит, нефрит, малахит, чароит, янтарь, горный хрусталь (дымчатый и бесцветный) |
II |
Агат, амазоний, гематит-кровавик, родонит, непрозрачные иризирующие полевые шпаты (беломорит и т. п.), иризирующий обсидиан, эпидотгранатовые и везувиановые родингиды (жады) |
|
Поделочные камни |
|
Яшма, мраморный оникс, обсидиан, гагат, окаменелое дерево, лиственит, рисунчатый кремень, графический пегматит, флюорит, авантюриновый кварцит, селений, агальмотолит, цветной мрамор и т. п. |
Твердость испытуемого камня проверяется царапанием его эталонными «карандашами твердости». Эталонный карандаш представляет собой минерал, вмонтированный в металлическую ручку с номером, соответствующим твердости. Полный набор карандашей обеспечивает проверку на твердость любого минерала.
Хрупкость – способность камня крошиться под давлением (нажимом). Это свойство необходимо учитывать при посадке камня в гнездо и закрепке его.
Вязкость – сопротивление удару. Случаи необычной вязкости оговариваются особо и учитываются при выборе материала для камнерезных работ.
Таблица 12.4