Металлы в ювелирном деле

14/11/2016 11:18am

Автор: редакционная статья

Категории: применение металлопродукции

Металлы в ювелирном деле


gold jewells


Ювелирное дело во все времена ценилось и ценится на высшем уровне. Умение объединять металл с драгоценными и полудрагоценными камнями – это лишь малая часть этого непростого ремесла.

Работа ювелира на первый взгляд, кажется работой мечты: простой и непринужденной. На самом же деле, она сопоставима с работой хирурга, где нет права на ошибку. Повышенная внимательность к деталям, усидчивость, уравновешенность, точность в действиях и безмерное чувство прекрасного. Все это, в комплексе, помогает создавать неимоверные шедевры, которые в своих коллекциях хочет видеть заядлый коллекционер. Тонкая и филигранная работа не оставляет равнодушными никого. А прекрасную половину человечества, и подавно.
Руки этих людей, по-настоящему «золотые». И не потому что работают с золотом, а потому что умеют превратить кусок металла в совершенную форму.

К драгоценным металлам относят восемь металлов, выделенных в отдельную группу. Это золото, серебро, платина, а также платиновые металлы (платиноиды): палладий, родий, иридий, рутений и осмий. Основу для использования в ювелирном деле составляют три металла — золото, серебро и платина. Обладая уникальными свойствами — красивым цветом, мягкостью, пластичностью, способностью сочетаться с драгоценными камнями и эмалями, выглядеть благородно и в полированном виде, и матовыми, в качестве сплавов используются для изготовления ювелирных изделий.

Стоимость и благородные свойства металлов определили название всей группы. Ведущее место среди них занимают золото и серебро, наибольшее количество сплавов золота в широкой цветовой гамме используется самостоятельно. Кроме того, золотые изделия изготовляют в сочетании с серебром или с платиной.
Платиновые металлы выделены в особую группу не случайно. В природе они, как правило, сопутствуют друг другу, а кроме того, имеют ряд общих свойств. Все белого цвета, с разницей в оттенках, обладают высокой коррозионной стойкостью.

Не все металлы платиновой группы используют в ювелирном производстве. Многие из них, благодаря своим особенным качествам используются в медицине (протезы, инструменты и др.), в технике (детали материнских плат, микросхем и чипов), в машино- и авиастроении, в некоторых видах оборудования для добычи разного вида сырья из недр земли, обработки пород и кристаллов.

Металлы, с которыми работают мастера ювелирного дела:

Золото (Au) — единственный металл ярко-желтого цвета. Отличается самой высокой пластичностью и ковкостью из всех драгоценных металлов, режется ножом. 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).

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. Это важный аспект, поскольку при носке ювелирных украшений, со временем, они могут потемнеть. Темнеют они не от грязи или пыли как принято считать. Кожа любого человека имеет свой защитный слой. В свою очередь кожа дышит, питается и выводит на свою поверхность так называемые продукты синтеза. Это и есть соли, щелочи, сера, цинк и прочие вещества. От этих особенностей, металлы могут со временем блекнуть и темнеть. У каждого человека разный щелочно-кислотный баланс кожи. Поскольку выделение серы и кислот у человека не бывает громадных масштабов, да и по воздействию они более щадящие, то золотые украшения будут идеальны при носке.

Однако данный металл 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.
Золото 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) или гидротермальные образования. В первичных месторождениях золото находится в коренных жильных минералах и кристаллических горных породах в виде включений, вкраплений, порой невидимых невооруженным глазом. Месторождение считается промышленным, если содержание золота в породе превышает 2 г на тонну.

Вторичные, или рассыпные, образовались в результате разрушения рудных (коренных) месторождений. Разрушение (выветривание) золотосодержащих пород приводит к высвобождению золота, которое вместе с породой выносится водами и залегает по пути стоков в различных углублениях по всему пути перемещения. Высокая плотность золота не мешает перемещаться на большие расстояния и осаждаться по руслам ручьев и рек, образовывая значительные скопления россыпного золота. Золото в таких залежах имеет абсолютно разные размеры в форме мелких неправильных зерен, пластинок, чешуек, губчатых, нитевидных, древовидных образований, искаженных кристаллов и т.д. Золото в россыпях обычно чище рудного и имеет более высокую пробу.


слиток золота - золотой треугольник


Отдельные металлические обособления принято считать самородками. Представление об их массе или размерах с течением времени меняется, например в БСЭ 1954 г. самородком считаются зерна массой от 5 г и выше. В настоящее же время самородком принято считать обособления, превышающие 1 г. Самородок «Большой треугольник» , найденный в 1842 г. на Южном Урале, хранится в Алмазном фонде, его масса 36015,7 г, проба 900,6.

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.
Способы добычи золота в основном зависят от характера месторождений и мощности залегания золота. Основное количество золота добывается из рудных месторождений.
Кроме добычи из рудных и россыпных месторождений золото добывают и попутно. Попутной считают добычу золота, находящегося в незначительных концентрациях пород разрабатываемых месторождений, например, цветных металлов. Попутная добыча золота из руд цветных металлов занимает все больший процент в общем объеме добычи золота.

Золото, извлеченное из различных источников (руд, россыпей, попутно), содержит множество примесей и является исходным продуктом для получения чистого золота. 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.
Использование драгоценных металлов в качестве валютных ценностей и для приготовления сплавов требует получения их в состоянии высокой чистоты. Это достигается путем аффинажа (очистки, рафинирования) на специальных аффинажных предприятиях.

Методы аффинажа зависят от характера исходного продукта и требуемой чистоты золота. Весь золотосодержащий металл, подготовленный для аффинажа, подвергают приемной плавке, для того чтобы в полученном слитке определить содержание золота, других примесей и выбрать метод очистки. Наиболее высокая степень очистки достигается электролитическим методом.

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. Степень чистоты по специальным техническим условиям может достигать 99,9999 %. Основная масса чистого золота идет на составление сплавов, используемых для производства ювелирных изделий, монет и медалей; зубных протезов; сусального золота; декоративных гальванопокрытий.

Серебро (Ag) — металл белого цвета, очень тягучий, пластичный и ковкий, режется ножом. Серебро тверже золота, но мягче меди. Очень хорошо полируется, имеет наивысшую отражательную способность, является самым электро- и теплопроводным металлом.


jewerly silverjewerly silver 2


Плотность серебра 10,50; температура плавления 960,5 °С; твердость по Бринеллю 25 (по Моосу 2,5).
Серебро устойчиво к действию влажной среды, не взаимодействует с органическими кислотами, с растворами щелочей, азотом, углеродом, устойчиво по отношению к кислороду. Серебро устойчиво к действию соляной и плавиковой кислот. Разбавленная серная кислота также не растворяет его. Царская водка, которая растворяет золото, на поверхности серебра образует защитную пленку. Однако при длительном пребывании на воздухе серебро постепенно темнеет под действием сероводорода, находящегося в воздухе. Серебро легко соединяется с серой. Озон также образует на поверхности серебра черный налет. Хлор, бром, йод реагируют с ним даже при комнатной температуре. Серебро легко растворяется в азотной кислоте и концентрированной серной при нагревании. Растворяется серебро в цианистых щелочах, хорошо соединяется с ртутью, образуя серебряную амальгаму.

В природе серебро образует более 60 минералов, в которых находится в различном состоянии. В основном в сернистых соединениях с высоким содержанием серебра (до 87%). Однако, несмотря на большое количество минералов серебра в рудах, они встречаются в незначительных количествах, часто рассеяны среди других минералов. Самородное серебро встречается значительно реже самородного золота, так как легче образует соединения с другими элементами. Самородное серебро представляет собой природный сплав с золотом, медью, железом, висмутом, ртутью, платиной и другими элементами. Встречается в виде неправильных зерен, пластинок, листочков, проволочных и нитевидных выделений. Крупные самородки чрезвычайно редки и могут достигать сотен килограммов.
Основными источниками серебра являются комплексные руды цветных металлов, из которых серебро извлекается попутно со свинцом, цинком, медью, никелем, а также золотом и ураном. Извлечение серебра из серебросодержащих минералов производится подобно золоту посредством амальгамации и цианирования, в зависимости от характера сырья. Полученный продукт подвергается аффинажу.

Принцип аффинажа заключается в растворении серебра на аноде и осаждении его кристаллов на катоде. Осажденное серебро после фильтрации и промывки подвергается плавке. А нерастворимый анодный шлам, содержащий золото, платину, подвергают дальнейшей обработке. Аффинированное серебро выпускается в слитках различной массы, в порошке, а также в гранулах. Степень чистоты серебра может достигать 99,9999%.
Благодаря своим уникальным свойствам: высоким степеням электро- и теплопроводности, отражательной способности, светочувствительности и т.д. — серебро имеет очень широкий диапазон применения. Его применяют в ювелирном деле, фотографии, электронике, электротехнике, точном приборостроении, ракетостроении, медицине, для защитных и декоративных покрытий, для изготовления монет, медалей и других памятных изделий.

Платина (Pt) — серовато-белый блестящий металл, тяжелый и тугоплавкий. По пластичности и ковкости уступает золоту и серебру. Может прокатываться в тончайшие листы (до 0,0025 мм) и протягиваться в тончайшую проволоку (до 0,001 мм).


platinum


Плотность платины 21,45; температура плавления 1769°С; твердость по Бринеллю 50 (по Моосу 5).
В химическом отношении платина является наиболее устойчивым металлом. Не окисляется на воздухе даже при накаливании и, остывая, сохраняет сбой цвет. Устойчива к влажной среде. Отдельно кислоты на нее не действуют, растворяется в горячей царской водке. Разъедают платину цианистый калий и расплавленные щелочи. В природе платина встречается чаще в самородном состоянии, в виде зерен и чешуек различной величины, редко в виде крупных самородков.

Самородная платина представляет собой минералы, включающие в свой состав кроме платины железо, иридий, родий, палладий, медь, никель и поликсен. Поликсен не имеет постоянного состава и является источником добычи многих металлов. Платиновые руды, которые также являются источником получения платины и платиновых металлов, в природе распространены мало. Основным источником добычи платины являются медно-никелевые месторождения, из руд которых платина добывается попутно.

В природе металлы платиновой группы обычно сопутствуют друг другу. Попутно платину и другие платиновые металлы получают при аффинаже золота.
Аффинированная платина выпускается в слитках со степенью чистоты до 99,99 %.
Для изготовления ювелирных изделий платина применяется с давних времен. Высокопробный платиновый сплав считается классическим ювелирным материалом для изготовления изделий с драгоценными камнями. Но использование ее в ювелирных изделиях значительно сократилось.

Металлы платиновой группы, которые применяются в ювелирном деле лишь в некоторых случаях:

Палладий (Pd) — металл серебристо-белого цвета пластичный и ковкий, легко прокатывается в фольгу и протягивается в тонкую проволоку.
Плотность палладия 12,02; температура плавления 1552°С; твердость по Бринеллю 52 (по Моосу 5).
На воздухе при нормальной температуре палладий не окисляется, устойчив к влажной среде. При нагревании до 860 °С окисляется, причем с увеличением температуры оксид разлагается и металл снова светлеет. По своим химическим свойствам палладий уступает всем металлам платиновой группы, растворим в азотной и горячей серной кислотах, а также в царской водке.
Главным источником получения палладия служат сырая платина и шламы никелевого производства. Палладий используется для составления ювелирных палладиевых сплавов, а также как компонент сплавов белого золота.

Осмий (Os) — серовато-белый металл с голубым оттенком, тяжелый, тугоплавкий, твердый и хрупкий. Механической обработке не поддается.
Плотность 22,48; температура плавления 2700 °С; твердость по Бринеллю 200 (по Моосу 7,0).
Наиболее стойкий в химическом отношении металл. Ни одна из кислот и царская водка на него не действуют.
В природе встречается как составная часть самородной платины, а также как самостоятельный минерал в виде осмистого иридия. При аффинаже в процессе растворения платиновых металлов в царской водке остается нерастворенным.
В ювелирном производстве не применяется. Используется в точном приборостроении и химическом производстве.

Родий (Rh) — голубовато-белый металл, напоминающий алюминий, твердый и хрупкий. Имеет высокую отражательную способность. При нагревании приобретает пластичность.
Плотность 12,41; температура плавления 1960°С; твердость по Бринеллю 101 (по Моосу 6,0).
Химически стойкий. В нормальных условиях на воздухе и в воде не окисляется. При нагревании покрывается черной оксидной пленкой, которая исчезает при температуре свыше 1200 °С. Родий устойчив к действию кислот (кроме концентрированной серной) и царской водки. Устойчив к действию серы, хлора, фтора.
В природе присутствует в виде примесей самородной платины. Получают родий попутно с извлечением платины.
Применяется в ювелирном производстве как декоративное и защитное покрытие ювелирных изделий. Изделия из недрагоценных металлов и серебра, покрытые слоем родия, обладают высокой износостойкостью.

Рутений (Ru) — серовато-белый металл, тугоплавкий, твердый и хрупкий. Механической обработке не поддается.
Плотность 12,45; температура плавления 2310°С; твердость по Бринеллю 170 (по Моосу 6,5).
Химически стойкий. Слабо растворяется в царской водке. Устойчив к действию кислот и серы. В природе встречается как примесь самородной платины и в медно-никелевых рудах. Источник получения — попутное извлечение при аффинаже платины.
В ювелирном производстве не применяется.

Иридий (Ir) — серовато-белый металл, тяжелый, тугоплавкий, твердый и хрупкий. Механической обработке не поддается.
Плотность 22,42; температура плавления 2443 °С; твердость по Бринеллю 172 (по Моосу 6,5).
В химическом отношении иридий один из самых стойких металлов. Ни кислоты, ни царская водка на него не действуют. Только при температуре свыше 800 °С иридий поддается действию хлора, фтора и кислорода. В природе находится в виде примесей самородной платины, а также самостоятельного минерала осмистого иридия. Получают при аффинаже платины.
В ювелирном производстве не используется. Применяется в качестве наконечников дорогих перьев для авторучек.

Создание ювелирного изделия


jewerly


Создание прекрасного – трудоемкий и достаточно длительный процесс. Начало создания нового изделия либо только из драгоценного металла, или же с драгоценными камнями, начинается с проработки эскиза. Здесь учитываются сочетания цветов, металла и камней, целостность композиции и практичность при носке, если это украшение. Специалисты-геммологи работают над проверкой подлинности камней, их веса, цвета, прозрачности, чистоты. В металлах подтверждается проба, наличие примесей, вес, цвет, пластичность и прочее.

После всех необходимых операций и подбору материала для работы, создается так называемый макет будущего изделия. Раньше это делали либо из пластилина, либо из глины, либо из гипса (технология похожа на подготовку макета для художественного литья), в наше время, предпочтительней работа с восковыми формами. Сегодня же этот процесс более упрощен. Модель будущего изделия создается в 3d приложениях на компьютере, а потом печатается на 3d принтере готовая модель. Так мастеру легче ориентироваться в расположении нужных элементов. Что упрощает пошаговую постановку процесса изготовления.

jewerly

На самом деле работа ювелира 21 века, существенно отличается от работы ювелира в прошлых веках. Если раньше абсолютно все делалось руками, то сегодня целые заводы и ювелирные ателье, изготовляют основы на фрезеровочных станках и прочем оборудовании. Поскольку так получается более точный результат по заданным параметрам. На фрезеровочном оборудовании создаются также восковые формы сложных форм, со сложным дизайном, который вручную создать очень проблематично. В эти формы заливается расплавленный металл, который потом затвердевает. Изделие в процессе изготовления, шлифуется только вручную. Также, мастера сами припаивают специальными инструментами нужные элементы для украшения. 

Работа с камнями – это работа исключительно для ювелиров. Не существует на сегодняшний день нигде в мире машины, которая бы сама закрепляла камни в металле. Это та часть работы, которая нуждается в настоящем мастерстве. Данная работа производится набором всевозможных инструментов под микроскопом. После установки камней изделия шлифуются, тоже вручную.
После проделанной основной работы, специалисты занимаются финальными закрепляющими процедурами: во-первых, законченное изделие опускают в воду и помещают в ультрозвуковое устройство (вибрации в воде проникают повсюду, очищая украшение); во-вторых, кольцо покрывают белым благородным металлом — родием, чтобы повысить коррозионную стойкость и отражательную способность изделия. Покрытие родием осуществляется для украшений со сложным дизайном и большим количеством камней. Затем, мастер-ювелир помещает кольцо под струю горячего пара для финальной очистки.

 



София Неклеса
Источники использованные при написании статьи:

www.sam-stroy.info

www.luksuria.ru

Фотографии с фотостока: www.pixabay.com


Презентация

Контакты

 

 

Контакты

НАШІ КОНТАКТИ:

[email protected]

[email protected]

м. Дніпро

тел. +38 (056) 794-36-74, +38 (056) 794-36-75

моб. +38 (050) 320 69 72

ISSN 20760507

Керівник проекту - Гриньов Володимир Анатолійович

Партнеры