Золото известно с древности, это единственный металл, имеющий красивый желтый цвет (золотая фольга имеет зеленоватый оттенок). Отличается самой высокой пластичностью и ковкостью из всех драгоценных металлов (прокатывается в листы толщиной до 0,0001 мм, из одного грамма золота можно вытянуть проволоку длиной 3,5 км). Обладает сильным блеском, а также хорошей тепло- и электропроводностью.

Плотность золота 19,32;

Температура плавления 1063°С;

Твердость по Бринеллю 20 (по Моосу 2,5, режется ножом).

Золото обладает высокой химической стойкостью: ни кислород, ни сера на него не действуют, даже при нагревании; устойчиво к воздействию на него влаги; не реагирует с кислотами, щелочами, солями. Однако растворяется в смесях кислот - соляной и азотной (царской водке); серной и марганцовой; серной и азотной, а также в горячей селеновой кислоте. Растворяется также в водных растворах цианистых металлов в присутствии кислорода или других окислителей, в растворах тиомочевины в присутствии окислителя. Легко соединяется с ртутью, образуя амальгаму. Вступает в реакцию с хлором, бромом и йодом.

В природе золото обычно встречается в виде металла. Известны два пути его концентрирования. Это первичные (рудные, коренные) месторождения или вторичные (россыпные), образованные в результате разрушения рудных (коренных) месторождений. Золото в россыпях обычно чище рудного и имеет более высокую пробу. Отдельные металлические обособления принято считать самородками.

Золото в природе никогда не бывает в чистом виде. В нем всегда присутствуют примеси. Цвет природного золота различен и зависит от наличия инородных металлов в качестве примесей.

Продукцию приисков принято называть шлиховым золотом. Чистота шлихового золота различна и может колебаться от 500-й до 970-й пробы, т. е от 50 до 97% чистого золота в металлической массе. Поскольку шлиховое золото состоит из частиц разной пробы и разного содержания, оно требует очистки от примесей до однородно высокой чистоты. Это достигается путем аффинажа (очистки, рафинирования) на специальных аффинажных предприятиях. Чистое золото - понятие условное, степень чистоты выражается пробой 999; 999,9 и т  д., однако 1000-й пробы нет. Золото, как и все металлы, маркируется. Марка чистого золота Зл 999 означает, что в его составе золота (Зл) 99,9%, остальное примеси; Зл 999,9 – в составе золота 99.99%, остальное примеси. В качестве примесей - свинец, железо, сурьма, висмут, медь, серебро в допустимых пределах. Аффинированное золото выпускается в слитках различной массы.

Основная масса чистого золота идет на составление сплавов, используемых для изготовления большей части ювелирных украшений и как материал декоративного покрытия при золочении драгоценных и недрагоценных металлов. В ювелирном деле (за счет введения в сплавы специальных легирующих добавок) широко используется золото белого, желтого, красного, зеленого, розового цветов, причем такая многоцветность нередко присуща одному изделию. Ювелиры охотно применяют золото в сочетании с платиной, серебром, коррозионно-стойкой сталью, титаном, черным деревом, пластиком и другими металлическими и неметаллическими материалами. Используется золото для изготовления монет и медалей, зубных протезов, сусального золота, а также для нужд электронной промышленности, приборостроения и др.

СПЛАВЫ ЗОЛОТА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ НА ПРАКТИКЕ

В состав золотых сплавов в качестве легирующих компонентов могут входить: серебро, медь, палладий, никель, платина, кадмий и цинк. Каждый из компонентов по-своему влияет на свойства сплава.

Серебро придает золотому сплаву мягкость, ковкость, понижает температуру плавления и изменяет цвет золота. По мере добавления серебра цвет сплава зеленеет, переходя в желто-зеленый; при содержании серебра более 30% цвет становится желто-белым и бледнеет по мере увеличения количества серебра; при содержании в сплаве 65% серебра цвет сплава становится белым.

Медь повышает твердость золотого сплава, сохраняя ковкость и тягучесть. Сплав приобретает красноватые оттенки, усиливающиеся по мере повышения процентного содержания меди; при содержании 14.6% меди сплав становится ярко-красным. Однако медь понижает антикоррозийные свойства сплава.

Палладий повышает температуру плавления золотого сплава и резко изменяет его цвет - при содержании в сплаве 10% палладия слиток окрашивается в белый цвет. Пластичность и ковкость сплава сохраняются.

Никель изменяет цвет сплава в бледно-желтый, повышает твердость. Содержание никеля повышает текучесть расплава, а значит, литейные качества.

Платина окрашивает золотой сплав в белый цвет интенсивнее палладия. Желтизна теряется уже при содержании 8,4% платины в сплаве. Резко повышается температура плавления сплава. При повышении содержания платины до 20 % увеличивается упругость сплава.

Кадмий в составе сплава резко понижает температуру плавления, но сохраняет ковкость и пластичность сплава.

Цинк резко понижает температуру плавления сплава, повышает текучесть его, придает сплаву хрупкость и зеленоватый оттенок.

Участие каждого компонента в золотом сплаве определяется в зависимости от свойств, которыми должен обладать сплав. Так, серебро и медь дают возможность создавать сплавы от бледно-желтого до красного через зеленоватые или красноватые тона; сохранить мягкость, пластичность, ковкость и среднюю температуру плавления сплава. Палладий, никель и платина позволяют получить золотые сплавы белого цвета с более высокой температурой плавления и очень высокими антикоррозионными свойствами. Кадмий и цинк дают возможность получить золотые сплавы с довольно низкой температурой плавления, а следовательно, использовать полученные сплавы в качестве припоев.

Золотые сплавы можно классифицировать по цветовому признаку на желтые, красные, зеленые, белые, розовые и т. д., в зависимости от оттенков. Но сплавы одного цвета могут иметь различную пробу.

Сплав АuЗЗЗ

Содержание компонентов по массе в сплаве составляет 1/3 золота и 2/3 легирующих металлов. Хотя в этом конкретном случае название только указывает на близость к золоту, качества же данного сплава другие: даже при хорошей полировке цвет сплава существенно отличается от цвета золота; богатые медью сплавы красного цвета неустойчивы на воздухе и быстро тускнеют, все сплавы АuЗЗЗ легко растворяются в азотной кислоте; на практике применяются чаще сплавы розового цвета, хотя их механическая обработка из-за высокой твердости и прочности при незначительном относительном удлинении (высокая хрупкость) затруднена; впрочем, затруднена и пайка. С помощью - дополнительных добавок никеля и цинка механические свойства сплава можно улучшить настолько, что его относительное удлинение удваивается и сплав становится пригодным даже для глубокой вытяжки. Но в то же время эти добавки ухудшают жидкотекучесть сплава и его способность к пайке.

Сплав Аu375

По сравнению с АuЗЗЗ его потребительские свойства несколько лучше: цвет полированной поверхности такой же, сплав не так быстро тускнеет и обладает более высокой химической стойкостью Сплавы Аu375 пригодны для всех видов холодной обработки и литья. Цвет сплавов по цветовому тону совпадает со сплавом Аu585 (красное золото). Сплавы Аu375 относятся к тускнеющим на воздухе, что ограничивает их применение. Повышенной коррозионной стойкости добиваются добавлением в сплав палладия, хотя такой сплав имеет более низкие литейные свойства. Сплавы бледно-желтого и розового цветов несколько лучше поддаются пайке; твердость и прочность сплавов розового цвета немного выше. Используются данные сплавы, как правило, для изготовления обручальных колец.

Сплав Аu500

Пригодны для прокатки, волочения, ковки, штамповки. Сплавы имеют низкие литейные свойства. С увеличением содержания серебра цвет сплавов меняется от красного до зеленоватого. Данный сплав практически не применяется в изготовлении ювелирных изделий, не рекомендуется для производства и упоминается для осуществления пробирного надзора имеющихся в обращении изделий.

Сплав Аu585

Аи585 является основным сплавом, применяемым для изготовления ювелирных украшений: обладает приятным цветом и хорошим блеском, а твердость и прочность его отвечают требованиям практического применения, к тому же сплав хорошо поддается формоизменению (сплав 585-й пробы в нашей стране введен в 1989 г. взамен 583-й). На воздухе все сплавы данной пробы устойчивы, т.е. практически не тускнеют. Цвет сплавов 585-й пробы может быть самым разнообразным - от красного, желтого или зеленого до белого различной интенсивности и оттенков. Красноватые сплавы еще растворяются в кислотах, а бледно-желтые растворяются очень слабо. Обработка сплавов розового цвета иногда затруднена. Сплавы же красноватого и бледно-желтого цветов, т.е. богатые медью и серебром, легко поддаются пластической деформации. Сплав обладает хорошими литейными свойствами.

Сплав Аu750

Высокое содержание золота в сплавах в значительной степени определяет их свойства: сплавы хорошо полируются, цвет сплавов колеблется от желто-зеленоватого через красноватые оттенки до белого, устойчивы на воздухе. В химическом отношении сплавы уже почти схожи с чистым золотом. Они разрушаются только в царской водке и устойчивы против сильных кислот.

Так как твердость и прочность сплавов Аu750 возрастают с увеличением содержания меди, то по сравнению со сплавами Аu585, сплавы Аu 750 значительно легче поддаются обработке, что особенно характерно для сплавов розового цвета. Для тонкой рельефной выколотки, филигранных проволочно-гибочных работ при которых материал подвергается высоким напряжениям, сплавы Аu 750 наиболее предпочтительны. Литье и пайка всех сплавов 750-й пробы не представляют трудности.

Сплав Аu958

Сплав 958-й пробы трехкомпонентный, кроме золота в своем составе имеет серебро и медь, используется в основном для изготовления обручальных колец. Сплав считается высокопробным, обладает наибольшей насыщенностью цвета и наиболее высокую химическую стойкость. Очень мягкий, в результате чего полировка на изделии держится недолго/

Сплавы «белого золота»

Элементами наиболее обесцвечивающими золото, являются палладий, никель и платина. Палладий (благородное белое золото) повышает температуру плавления золотого сплава и резко изменяет его цвет. При содержании в сплаве 10% палладия изделие окрашивается в белый привлекательный цвет, не требующий покрытия родием, а при пайке и отжиге не изменяется. Пластичность и ковкость сохраняются, сплав хорошо поддается обработке; в оправах из этого сплава легко ставятся корнеры при закрепке камня. Белое золото на основе палладия дороже, чем на основе никеля. Никель (неблагородное белое золото) изменяет цвет на бледно-желтый Сохраняя ковкость металла, никель придает ему твердость и повышает литейные свойства Никель растворяется в меди в любом соотношении, а вот серебро растворяет лишь незначительное количество никеля, увеличение же содержания никеля приводит к его охрупчиванию. Неблагородное белое золото, по сравнению с белым золотом, содержащим палладий, имеет только одно преимущество: оно дешевое. Платина окрашивает золото в белый цвет интенсивней палладия. Желтизна теряется при содержании в сплаве более 8% платины. Также повышается температура плавления сплава.

Цветные металлиды золота

Золото образует несколько металлидов, которые отличаются выразительными цветовыми оттенками. Самым известным из них является пурпурно-фиолетовое «аметистовое золото», содержащий по массе 78,5% золота и 21,5% алюминия. Несмотря на высокую массовую долю золота, доля атомов легкого алюминия составляет 2/3 от общего числа атомов, и поэтому он и определяет свойства: соединение подвержено коррозии; оно настолько твердое и хрупкое, что пригодно только для литья, а затем его можно обрабатывать как драгоценный камень; при этом любой вид формоизменения, например, ковка, прокатка и вытяжка, невозможен.

Все, что сказано об «аметистовом золоте», относится и к другим  металлидам золота, например, таким как: соединения с калием - фиолетовый и оливковый ; рубидием – темно зеленый, с индием - голубой. Все попытки улучшить свойства металлидов с помощью других присадочных металлов были безуспешны. Цветные металлиды так и продолжают оставаться необычным материалом, не имеющим практического значения для ювелиров.

Потускнение сплавов золота

Чистое золото не изменяется под влиянием атмосферных воздействий. Если сплавы золота со временем и меняют цвет, то это объясняется теми же реакциями с присадочными металлами. Предел стойкости трех компонентных сплавов соответствует 25%-му содержанию в них атомов золота. Это означает, что если сплав золота устойчив к влиянию воздуха, то соотношение атомов золота и атомов присадочного металла в нем должно быть по меньшей мере как 1:3.

На практике это означает: все обычно применяемые сплавы Аu333 тускнеют; сплавы золота красного цвета более склонны к потускнению, чем сплавы бледно-желтого цвета; красные сплавы тускнеют даже при соотношении золота и меди 1:1; бледно-желтые сплавы становятся матового желтовато-зеленого цвета; красноватые сплавы становятся темно-коричневыми. Потускнение украшения усиливается и под действием сильнодействующих химикатов. Абсолютно устойчивы на воздухе лишь сплавы, начиная с Аu750.