Види дорогоцінних металів, їх властивості та застосування

• Види дорогоцінних металів та їх властивості
  • Видобуток та переробка благородних металів
  • Проба на виробах з благородних металів
  • Платина
  • Золото
  • Срібло
  • Паладій
  • Рутеній
  • Родій
  • Іридій
  • Осмій
• Вплив золота на історію
• Де використовуються цінні метали?

Відомі фахівцям дорогоцінні метали у світі умовно діляться на 2 категорії: створені природою та одержувані штучно. До рукотворних сплавів відноситься кілька ізотопів каліфорнія (Cf) й володіючий найвищою серед відомих науці речовин щільністю осмій (Os)-187. Сумарна частка природно видобуваємого продукту високої цінності у загальному видобутку природних мінералів несуттєва, зате характеристики цінних металів – унікальні. Цим й пояснюється їх особливе становище та висока ціна.

Види дорогоцінних металів і їх властивості

Споживчі якості матеріалу залежать від внутрішньої структури та комплексу властивостей. На них впливає положення в періодичній системі елементів, а пластичність залежить від вмісту шкідливих домішок. Основні дорогоцінні метали – це Pt, Au, Ag (платина, золото, срібло), а також платиноїди Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Re (рутеній, родій, паладій, осмій, іридій, реній відповідно).

Якщо на алюміній, найпоширеніший елемент, ціна цілком демократична, то на отримані в процесі хімічного виробництва калифорний і осмій-187 вона вважається найвищою. На сьогодні вартість дорогоцінних металів в американській валюті ($) становить 6500000 (Cf-252) і 200000 (Os-187) за грам відповідно. Висока ціна каліфорнія пов'язана з його особливими властивостями – всього 1 грам речовини генерує енергію, рівну потужності середнього ядерного пристрою. І, незважаючи на домінування у світовій економіці американського долара, його курс, як й інших валют, тісно пов'язаний із вартістю золота.

Ціна тройської унції золота на світовому ринку у доларах США

Історично склалося так, що метали назви отримували завдяки своєму стабільному стану. Вони не вступають ні в які хімічні реакції, зберігають зовнішній блиск в будь-яких умовах.

Видобуток та переробка благородних металів

У різні часові віхи людство по-різному використовувало різні види металів. Й історія розвитку цивілізації тісно взаємопов'язана зі здобиччю дорогоцінних металів. Наприклад, протягом багатьох століть золото і срібло були єдиними дорогоцінними металами, які використовував чоловік. Але з розвитком науки та техніки люди змогли знайти в надрах Землі платину, паладій та інші метали з платинової групи/ а з роками й навчилися штучно синтезувати різні види металів з унікальними властивостями.

Сьогодні активний видобуток золота ведеться у Китаї, Австралії та Росії. А до трійки лідерів з видобутку та переробки срібла входять Мексика, Перу та Китай.

Видобуток золота у світі з 2010 по 2020 рр, тонн

Проба на виробах з благородних металів

Базовий підхід до пробірування полягає у визначенні маси (міліграму) дорогоцінного металу в одному грамі досліджуваного сплаву. Це співвідношення нормується, позначається клеймом. В Україні подібний відбиток на металі має вигляд тризуба та супроводжується цифрою. 

Знаки на ювелірних та побутових виробах із золота – тризначне число, яке відповідає одній з встановлених законодавчих проб. Тавруванню підлягають платина, золото, срібло, паладій. В Україні процес регламентується Законом від 18.11.97 № 637/97-ВР «Про державне регулювання видобутку, виробництва й використання дорогоцінних металів і дорогоцінного каміння та контроль за операціями з ними». Крім використовуваної в даний час метричної системи, ще має місце лотовий, каратний та золотниковий метод визначення проб.

Платина

На відміну від сплавів з іншими металами, в чистому вигляді природна платина (Pt) не зустрічається. Її виділення вимагає організації складних хімічних процесів. Про унікальність металу можна судити за його властивостями.

Платинові злитки

Не випадково, одним з сильних вогнетривів вважається саме платина – температура плавлення її, за винятком деяких платиноїдів, найвища серед металів.

Золото

Найбільш популярний та, мабуть, головний дорогоцінний метал знаходиться в природних надрах виключно в чистому вигляді. У метричній системі для Aurum прийняті 375, 500, 583, 750, 958 і 999 проби.

Срібло

Ag – один з елементів, що зустрічається у природі як самородок або у вигляді сполук. І якщо найцінніший метал – Каліфорній-252, то першість поширеності на планеті по праву належить сріблу. Аrgentum активно використовується у багатьох сферах, володіючи презентабельним зовнішнім виглядом, відмінною електро- й теплопровідністю, іншими унікальними фізичними та хімічними властивостями.

Паладій

Найлегший й легкосплавний метал з групи платинових матеріалів. У метричній системі для нього позначені 500, 850 проби. Добре піддається фізичному впливу при термообробці. Характеризується найбільшою здатністю поглинати водень та створювати його тверді розчини в металі.

Рутеній

У природному середовищі зустрічається дуже рідко. Найлегший серед металів платинової групи, він доповнює список дорогоцінних металів.  Поєднує в собі високу тугоплавкість та твердість разом з крихкістю. Отримати штучним шляхом Ruthenium високої чистоти поки не вдалося.

Родій

Сріблястий за кольором метал з потужними відбиваючими властивостями відноситься до категорії рідкісних на Землі. Родій (Rh) чимось зовні схожий на алюміній, але значно перевершує його за твердістю. Це самий дорогоцінний метал для ювелірів – в їхньому рейтингу займає почесне «1-е» місце. Інертний до кислотного та лужного середовища, відмінний каталізатор. Погано піддається обробці – вона можлива лише при t = 800-900 ° С.

Іридій

Благородний метал – ірідій (Ir) – важкий по вазі й погано піддається обробці, не зустрічається у самородному вигляді. Використовуваний у вигляді сплаву з іншими металами, він наділяє їх «своїми» фізико-хімічними властивостями – підвищеною зносостійкістю і міцністю. Перебуваючи в зливку, не розчиняється ні в одній з кислот, в інших агресивних середовищах.

Природні сплави Os-Ir – ірідосмин, осмистий іридій – дуже рідкісні. У природі Iridium знаходять як суміш двох стабільних ізотопів: 191Ir та 193Ir. Радіоактивні речовини з масовими числами 164-199 отримують штучним шляхом.

Осмій

Не золото, як прийнято вважати, найдорожчий дорогоцінний метал в природі, й навіть не платина. Серед лідерів в цьому плані осмій – сріблясто-білий, зі специфічним запахом, блискучий, з високою щільністю й, в той же час, неймовірно крихкий, а також непомірно дорогий. До того ж важкий, самий летючий при окисленні до OsO_⁴. Osmium-187 найбільш використовуваний з декількох відомих ізотопів.

Осмій відноситься до групи платинових та не зустрічається в надрах земних у чистому вигляді. Найчастіше це сплави іридію й платини, а також метеорити.

Вплив золота на історію

Навіть сьогодні, коли багато країн світу відмовилися від золотого стандарту і все активніше інвестиційний інтерес викликають криптовалюти, роль золота у нашому суспільстві досить велика, а що говорити про більш давні часи. Магічній чарівності цього металу піддавалися люди в Європі та Азії, в Америці та Африці. Через нього чинилися найпідступніші та найжорстокіші злочини, починалися війни та міграції населення. Воно відігравало значну роль у культурному, економічному та соціальному розвитку суспільства.

Звичайно, найбільше золото використовувалося як гроші. Й, незважаючи на те, що кожна країна карбувала свої монети з різним номіналом вартості, це був універсальний платіжний засіб.

Цей благородний метал може відбиватися, витягуватися і відливатися, що дозволяє надавати йому будь-які форми та прикрашати його різними способами. Тому навіть у давнину майстри створювали з нього вироби разючої краси. Золоті кубки, свічники, глеки та столові прилади, хоч і коштували набагато дорожче за мідні та латунні, були не лише чудовою окрасою будинку, але відмінно служили за своїм призначенням. А кільця, ланцюги, пояси, запонки, намиста, діадеми були не тільки дивовижної краси прикрасами, а й символами достатку і влади.

Але в принципі будь-які вироби з дорогоцінних металів і каміння надають особливий вплив на уяву і володіти ними прагнули будь-що. У давнину люди буквально благоговіли перед золотом і виготовляли з нього предмети релігійного призначення. З роками воно стало символом багатства та влади, що породило не одну золоту лихоманку та пов'язану з нею міграцію населення. Сьогодні з предмета розкоші золото стало металом широкого застосування. Але це не заважає йому залишатися одним із найнадійніших інвестиційних активів.

Де використовуються цінні метали?

Хоча в природі вони зустрічаються рідко, а видобуток пов'язан з великими затратами, попит на них величезний. Саме затребуване золото. І якщо в промисловості його частка становить всього 9%, то ювелірна галузь споживає майже 58%. Не обійтися сьогодні й без інших цінних металів та сплавів.

Ювелірна промисловість

Якщо «благородство» кожного з 8 елементів оцінюється з наукової точки зору, виходячи з їх особливих властивостей, то дорогоцінні метали – це визначення економічного або ювелірного характеру. Тут котирування ведеться за ступенем значущості й можливості використання в ювелірній галузі. Основні матеріали – золото, платина, срібло, паладій. Інші елементи додаються до сплавів або використовуються як декоративні покриття.

Родій задіяний на кінцевій стадії виробництва при обробці виробів. Платино-родієві резервуари використовуються для вирощування кристалів. Метал в якості покриття покращує декоративність благородних металів.

Золотые украшения

Електротехніка

Активно використовуються коштовні метали в різного роду електронних й електричних пристроях. Покриті сріблом та золотом контакти відрізняються хорошою провідністю, не окислюються.

Альтернативою контактним покриттям служить паладій, стійкий до з'єднань сірки. Платина ідеально підходить для термічних резисторів, що працюють в широкому температурному діапазоні. Комплектуючі деталі електроніки автомобілів містять золото й срібло: діоди, датчики вимірювання рівня палива, регулятори напруги, інші. Срібло використовується як присадка в припоях. Платина, її сплави затребувані для термопар, термометрів опору, у виготовленні електричних контактів і електродів.

Машинобудування

Каталітичні очисники вихлопних газів виконані з родію. Осмистий іридій використовують у виробництві свічок запалювання ДВЗ та в деталях з підвищеними вимогами до зносостійкості й твердості. Паладій наноситься у вигляді напилення, з нього роблять різні дрібні деталі, а з платини – електроди паливних елементів. Її сплави успішно застосовуються в хімічному машинобудуванні, для анодних штанг, що захищають від корозії корпуси субмарин.

Хімічна промисловість

Важлива властивість, якою володіють благородні метали – це участь у багатьох каталітичних хімічних реакціях. Сітки зі сплавів Pt-4% Pd-3% Rh знайшли застосування у виробництві азотної кислоти в установках по спалюванню аміаку. Платину й паладій використовують для отримання високооктанових бензинів, а іридієво-нікелеві каталізатори актуальні при виробництві пропілену з ацетилену й метану. Сплави родію й платини – матеріал для термостійкого хімічного посуду й термоелектричного вимірювального обладнання.

Космічна галузь

Найпопулярніші дорогоцінні метали в радіодеталях вузлів космічних апаратів – паладій, рутеній, срібло, платина і золото. У різних кількостях вони присутні в діодах, реле, конденсаторах, транзисторах й мікросхемах. Скафандр космонавта оснащується світлофільтрами з напиленням з чистого золота. Така ж фольга служить захистом від корозії та високих температур на літальних установках. У виконанні проводки на літаках й в ракетах задіяний паладій.

Медицина

Галузь, в якій досить активно використовуються дорогоцінні метали: список очолює іридій і платина. Саме такий сплав потрібен для виготовлення електростимуляторів серцевої діяльності. Також зі сплавів платини виробляють голки для ін'єкцій. Міцні зубні протези – з паладію. Pd-103 активно задіюється у лікуванні онкопатологій. Без іридію не обійтися при виготовленні хірургічного інструментарію.

Скляна промисловість

До списку дорогоцінних металів для цієї галузі входять:

• родієвого-платинові сплави – судини під виплавку скляної сировини для електроніки, виробництво вузлів, створення покриттів на поверхнях керамічних змішувачів;
• срібло – нанесення тонкого відображаючого шару на скло дзеркал;
• метали платинової групи – виробництво оптики та скла для дисплеїв;
• чиста платина – установки для виробництва розплавленого скла: тиглі, мішалки, інше.

Банківська справа

Види проб дорогоцінних металів банківських, представлених в інвестиційних злитках, монетах й порошках, найвищі – 999,9. Деякі з них котируються дуже високо, служать валютними цінностями та предметом міжбанківських операцій.

Популярністю користується відкриття спеціальних металевих рахунків. Оскільки злитки й монети завжди тримають свою ціну, є реальний шанс в перспективі примножити свої капітали. Наприклад, тільки за останні два десятиліття ціна на золото збільшилася в 10 разів. Помічено, що цей дорогоцінний метал показує стабільний результат під час криз на ринках. І все ж, на думку фахівців, безпрограшний варіант збільшити свій капітал – інвестувати у паладій.

Золоті злитки

Особливі фізичні та хімічні характеристики дозволяють віднести основні види дорогоцінних металів до розряду унікальних. Їх цінність в тому, що, перебуваючи в сплавах, вони наділяють такими ж властивостями покриття, оксидні плівки, сплави, каталізатори, порошки та інші сполуки. Висока вартість цінних металів може бути пояснена й виправдана.

Якщо ж для створення або розвитку вашого бізнесу необхідний якісний металопрокат за ціною виробника, звертайтеся в ТОВ «Метінвест-СМЦ». Широкий сортамент нашої продукції задовольнить будь-які запити й повністю відповідає українським та європейським стандартам за всіма показниками.

____