Ваше місто
smc@metinvestholding.com
Написати листа
smc@metinvestholding.com
0 800 30 30 70
Подзвонити
0 800 30 30 70
Замовити дзвінок
Увійти

Зареєструватися

Види дорогоцінних металів, їх властивості та застосування

  1. Головна
  2. Статті
  3. Види дорогоцінних металів, їх властивості та застосування
Види дорогоцінних металів, їх властивості та застосування
Дорогоцінні метали - Що це за метали? Список найдорожчих металів, їх види, характеристики, властивості та застосування дорогоцінних металів в різних сферах діяльності.
Види дорогоцінних металів, їх властивості та застосування
Метінвест СМЦ
https://metinvest-smc.com/ua/articles/vidi-dorogotsinnikh-metaliv-ikh-vlastivosti-ta-zastosuvannya/
2020-11-03 14:45:08
Види дорогоцінних металів, їх властивості та застосування
20 Жовтня 2020

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 природного видобуваємого продукту в 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 характеристик атомів. 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 позиціонується з його особливими властивостями – всього 1 грам речовини генерує енергію, рівну потужності середнього ядерного пристрою.

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

Проба на виробах з благородних металів

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

Знаки на ювелірних та побутових виробах із золота – тризначне число, яке відповідає одній з встановлених законодавчих проб. Таврування 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.

Властивості

Одиниці виміру

 Значення

Питома вага

г/см3

21,5

Температура:

кипіння

°С

2450

плавлення

1773

Питомий опір

мкОм·м

0,105

Електропровідність 

S⋅m-1

9,44*106

Твердість (шкала Мооса)

одиниці

4,5

Щільність

г/см3

25,5

Проби (метрична система)

тисячні вагові одиниці 

950, 900

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

Золото

Найбільш популярний й, 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.

Властивості

Одиниці виміру

Значення

Питома вага 

г/см3

19,32

Твердість (шкала Мооса)

 одиниці 

2,5-3,0

Щільність

г/см3

19,32

Температура плавлення золота

°С

1064

Температура кипіння

°С

2856

Електропровідність 

S⋅m-1

4,52*10 7

Опір (при 0°С)

Ом

2,065∙10-8

Срібло

Ag – один з елементів, що зустрічається в 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.

Характеристика

В чому вимірюється 

 Значення

Коефіцієнт відбиття світла

%

99

Коефіцієнт теплопровідності

Ккал/м*ч*°С

360

Питома вага

г/см3

10,5

Щільність

г/см3

10,49

Температура плавлення срібла

°С

960

Температура кипіння

°С

1955

Твердість (шкала Мооса)

одиниці 

2,5

Проби (метрична система) 

тисячні вагові одиниці

800, 830, 875, 925, 960

Питомий опір 

Ом*мм2

0,0156-0,016

Електропровідність

S⋅m-1

6,30*107

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.

Параметр

У чому вимірюється 

Значення

Температура:

кипіння 

°С

2963

плавлення

1555

Питома теплоємність (н.у.)

кал/(г·град)

0,0586

Теплопровідність

кал/(см*сек*град)

0,161

Твердость (шкала Мооса)

одиниці 

4,75

Щільність

г/см3

12,02

Електропровідність

S⋅m-1

9,28x106

Електричний опір

мкОм/м

0,11

Рутеній

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

Характеристика

Одиниці виміру

Значення

Щільність

г/см3

22,61

Твердість(шкала Мооса)

одиниці 

6-7

Температура:

плавлення

°С

3033

кипіння

5012

Електропровідність

S⋅m-1

1,31*107

Електричний опір

Ом*м

7,595*10-8

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.

Характеристика

Одиниці виміру

Значення

Температура:

плавлення

°С

1965

кипіння

3670

Щільність

г/см3

12,41

Твердість (шкала Мооса)

одиниці 

6

Електропровідність

S⋅m-1

2, 23x107

k теплопровідності (при 0—100°С)

кал/см*сек *град

0,3585

Питомий опір

мком* см

4,33

Питома теплоємність

кал/г*град

0,0589

Межа міцності на розтяг 

кгс/мм2

42

Іридій

Благородний метал – ірідій (Ir) – важкий по вазі й погано піддається обробці, не зустрічається в 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.

Властивості 

Одиниці виміру 

Значення

Щільність

г/см3

22,5

Температура:

кипіння

°С

4428

плавлення

2466

Теплоємність (питома)

Дж/(K*моль)

0,133

Питомий опір

Ом*м

4,74*10-8

Твердість (шкала Мооса)

одиниці 

6,5

Теплопровідність

Вт/(м*K).

147

Теплота:

плавлення 

кДж/моль

27,62

випаровування

603

Електропровідність 

S⋅m-1

1,891x107

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 OsO4. Osmium-187 найбільш використовуваний з декількох відомих ізотопів.

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

Властивості

Одиниці виміру 

Значення

Щільність

г/см3

22,61

Температура:

плавлення 

°С

2700

кипіння 

4600

Електропровідність (тверда фаза) 

см/м

12х106

Електричний опір 

ом*м

9,473*10-8 –8,120*10-8

Питома теплота

плавлення 

 C

2466

кипіння

 C

4428

Теплопровідність 

Вт/(м·К)

147

Твердість (шкала Мооса)

одиниці 

7

Де використовуються цінні метали?

Хоча в природі вони зустрічаються рідко, а видобуток пов'язана 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 в сплави 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.

Електротехніка

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

Альтернативою контактних покриттів 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 в лікуванні онкопатологій. Без іридію не обійтися при виготовленні хірургічного інструментарію.

Скляна промисловість

У список 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 в паладій.

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.

____