คุณสมบัติพื้นฐานของทองคำ

เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพ ทองจึงเป็นโลหะมีค่าและหายากกลุ่มเล็กๆ ที่พบในธรรมชาติ มนุษยชาติชื่นชมโลหะอันล้ำค่านี้สำหรับความงามและความสามารถในการรักษารูปลักษณ์ที่สดใสและเงางามไว้ในเครื่องประดับและเหรียญที่ทำจากโลหะ นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมบางประเภท เป็นเวลาหลายศตวรรษแล้วที่ทองคำเป็นสินค้าฟุ่มเฟือยและไม่เคยสูญเสียคุณค่า โดยเน้นที่ความสามารถในการละลายในระดับสูงของเจ้าของหรือประเทศที่เป็นเจ้าของทองคำและทุนสำรองเงินตราต่างประเทศ คุณมักจะได้ยินว่าเป็นทองคำซึ่งเป็นระบบการชำระเงินระหว่างประเทศซึ่งมีน้ำหนักและมีความสำคัญในอาณาเขตของรัฐใด ๆ ในโลก

ในลักษณะที่ปรากฏ แร่นี้ดูเหมือนโลหะชิ้นเล็กๆ ที่มีรูปร่างโค้งมนไม่ปกติ มีสีเหลืองฟาง คุณสมบัติทางกายภาพพื้นฐานของทองคำ:

• การหลอมโลหะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิเท่ากับ 1,063 ° C;
• ความหนาแน่นของสารคือ 19.33 g / cu ซม.;
• ตัวบ่งชี้ความแข็งซึ่งกำหนดโดยมาตราส่วน Mohs สามารถเป็น 2.5 ถึง 3;
• สามารถนำโลหะไปที่จุดเดือดสูงสุดที่ t = 2948 ° C;
• ระดับการนำความร้อนจำเพาะที่ t = 0 ° C เท่ากับ 311.5 W / mK;
• ความแข็งแรงของโลหะหลังจากการหลอมคือ 100 ถึง 140 MPa

ตามโครงสร้างของผลึกขัดแตะ ทองคำเป็นสารที่ค่อนข้างอ่อน และมีการเพิ่มสิ่งเจือปนต่างๆ ที่เรียกว่าเส้นเอ็น ลงในโลหะเพื่อให้มีความแข็ง

แร่ธาตุธรรมชาติอันทรงคุณค่านี้มีคุณสมบัติทางกายภาพที่เป็นเอกลักษณ์อื่นๆ

• ความเป็นพลาสติกในระดับสูง จากทองคำ 1 กรัมหากต้องการคุณสามารถดึงลวดที่มีความยาวสูงสุด 2-2.6 เมตรหรือม้วนโลหะออกมาเป็นแผ่นฟอยล์หนา 1 ไมครอน เนื่องจากความนุ่มนวลตามธรรมชาติของทองคำ จึงสังเกตเห็นว่าภายใน 1 ปี เหรียญที่หมุนเวียนอาจสูญเสียน้ำหนักเดิมได้ถึง 0.1% เมื่อทำการหล่อ

• การสะท้อนแสงสูง โลหะผสมอันล้ำค่าที่ทำเสร็จแล้วมีความสามารถในการขัดเงาได้อย่างง่ายดายเพื่อให้เป็นผิวกระจกที่สว่างสดใส วัสดุรีดแผ่นบางใช้สำหรับปิดทอง สิ่งนี้ถูกใช้แม้กระทั่งในอวกาศ - ชั้นทองคำที่บางที่สุดถูกนำไปใช้กับหมวกของนักบินอวกาศและพื้นผิวของอุปกรณ์อวกาศเพื่อปกป้องพวกเขาจากผลกระทบที่เป็นอันตรายของรังสีอินฟราเรดซึ่งปรากฏตัวในอวกาศ

• ความสามารถในการพ่น แร่ธาตุอันล้ำค่ามีแนวโน้มที่จะสลายตัวเป็นเศษส่วนเล็กๆ ที่มีขนาดเท่ากับความยาวของคลื่นแสง ความสามารถนี้ช่วยให้สามารถพ่นวัสดุนี้ได้ ตัวอย่างเช่น เป็นที่ทราบกันว่าในแหล่งน้ำและแม่น้ำมีการกระจายของทองคำซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่สามารถกำหนดได้โดยใช้เครื่องมือพิเศษ พื้นผิวที่ปกคลุมด้วยชั้นทองที่บางที่สุดสามารถปล่อยให้แสงแดดส่องผ่านโดยไม่ทำให้ร้อนขึ้น

• ความอ่อนตัวได้ดี ทองคำมีความนุ่มนวลและสามารถให้ได้รูปทรงที่ต้องการ ซึ่งเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่มีค่าที่สุด ตัวอย่างเช่นจากทองคำ 1 กรัมคุณสามารถสร้างแผ่นฟอยล์บาง ๆ ซึ่งจะมีพื้นที่อย่างน้อย 1 ตารางเมตร ม. คุณสมบัตินี้ใช้สำหรับปิดทองในรูปแบบของทองคำเปลวที่ดีที่สุด ซึ่งจะครอบโดมและไอคอนของโบสถ์ ใช้สำหรับตกแต่งภายใน และใช้ในการสร้างวัตถุทางศิลปะ

• การนำไฟฟ้าในระดับสูง ด้วยความทนทานต่อกระบวนการออกซิเดชัน แร่ล้ำค่าจึงมีการนำไฟฟ้าที่ดี คุณสมบัติของโลหะนี้ทำให้สามารถใช้ในการผลิตความต้านทานในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของอุปกรณ์สมัยใหม่หลายอย่าง เช่น โทรศัพท์ โทรทัศน์ คอมพิวเตอร์ เครื่องเล่นมัลติมีเดีย วิศวกรรมวิทยุ และอุปกรณ์อื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน

เป็นที่ทราบกันดีว่า โลหะมีค่าไม่มีกลิ่นอย่างสมบูรณ์ และวัสดุนี้ไม่มีความสามารถในการทำให้เป็นแม่เหล็ก นอกจากนี้ยังได้รับการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์แล้วว่าทองคำในฐานะองค์ประกอบนั้นรวมอยู่ในแร่ธาตุอย่างน้อย 15 อย่างที่ขุดได้ภายในโลก ในหินที่ขุดได้ส่วนใหญ่ในจำนวนนี้ ทองคำจะรวมอยู่ในองค์ประกอบที่ถูกบดเป็นผงซึ่งพบได้ในระดับอะตอม

โลหะที่เรียกว่าทอง (ออรัม) มีชื่อเรียกว่า Au ซึ่งแปลว่า "แดด" หรือ "สีเหลือง" อย่างแท้จริง ในระบบของ Mendeleev โลหะถูกกำหนดให้กับกลุ่ม 1 และได้รับการกำหนดหมายเลขซีเรียลอะตอม 79 ตาข่ายผลึกเคมีของ Au มีโครงสร้างลูกบาศก์

โลหะมีคุณสมบัติทางเคมีพิเศษ

• ความเฉื่อยสัมพัทธ์ ทองจะไม่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของมันเมื่อสัมผัสกับกำมะถันและออกซิเจน ไม่ทำปฏิกิริยากับไนโตรเจน คาร์บอน ไฮโดรเจน และฟอสฟอรัส ทองคำไม่ทำปฏิกิริยากับด่างและกรดหลายชนิด
• ความจุขององค์ประกอบทางเคมีนี้ปรากฏเป็น + I หรือ + III
• ที่ t = 20 ° C โลหะจะเข้าสู่ปฏิกิริยาเคมีกับสารละลายคลอรีนและโบรมีนในน้ำ และสารละลายไอโอดีนที่เป็นน้ำซึ่งทำปฏิกิริยากับทอง 585 ทิ้งบริเวณที่มีจุดด่างดำไว้ ซึ่งจะไม่เกิดขึ้นหากไอโอดีนลดลงเหลือ 750 ทอง
• สเปกตรัมสีของโลหะขึ้นอยู่กับขนาดของอนุภาค อนุภาคทองคำที่เล็กที่สุดสามารถมีเฉดสีเทาแกมเขียว จากข้อมูลการสำรวจทางธรณีวิทยา เหมืองทุก 20 แห่งจะมีเหมืองเพียงแห่งเดียว ซึ่งทองคำจะถูกขุดในรูปของนักเก็ตสีเหลือง

หากทองคำธรรมชาติหลอมละลาย ในสถานะของเหลว มันจะดูเหมือนสารที่มีโทนสีเขียวแกมเทาอ่อน และเฉดสีนี้มีอยู่ในไอระเหยที่ลอยขึ้นมาจากโลหะหลอมเหลวร้อนเช่นกัน มีเพียงการทำให้สารร้อนจนถึงอุณหภูมิเกิน 1,064 ° C นั่นคือเพื่อเพิ่มดัชนีการหลอมเหลวของโลหะอย่างน้อย 1 ° C เนื่องจากไอของโลหะผสมทองคำจะเริ่มระเหยสู่ชั้นบรรยากาศ และยิ่งจุดหลอมเหลวของสารสูงเท่าใด ความผันผวนก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น หากเพิ่มส่วนประกอบของปรอท สารหนู และพลวงหรือเทลลูเรียมลงในโลหะผสม การระเหยจากพื้นผิวของโลหะผสมทองคำจะเพิ่มขึ้นอีก เนื่องจากส่วนประกอบเหล่านี้จะสร้างสารประกอบที่เรียกว่าระเหยง่าย

นักอัญมณีที่ใช้โลหะผสมทองคำหลายชนิดสังเกตว่า สิ่งเจือปนที่มัดจะส่งผลต่อคุณสมบัติทางเคมี กายภาพ และภายนอกของวัสดุที่ได้จากการหลอมทอง

ให้เราพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมว่าคุณสมบัติของแร่ธาตุอันล้ำค่าเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อรวมกับสารต่างๆ

เมื่อใช้ร่วมกับเงิน โลหะสีเหลืองอันสูงส่งจะลดจุดหลอมเหลวลง และยังเปลี่ยนสีเหลืองแกมเขียวดั้งเดิมตามธรรมชาติเป็นเฉดสีเหล็กสีเงิน ชุดค่าผสมนี้มีด้านบวกและด้านลบ แม้จะมีการเปลี่ยนแปลงทางสายตาภายนอก ความแข็งแรงของวัสดุที่หลอมเสร็จแล้วจะเพิ่มขึ้นเมื่อรวมกับเงินเท่านั้น แต่ในระหว่างการวิจัยเชิงปฏิบัติ พบว่าในโลหะผสมอันล้ำค่าที่มีองค์ประกอบดังกล่าว คุณสมบัติที่สำคัญ เช่น ความอ่อนตัวและความเหนียวจะลดลงบ้าง อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าโลหะผสม Au และ Ag จะไม่ถูกนำมาใช้เลย ในทางกลับกัน นี่เป็นส่วนผสมทั่วไปที่นักอัญมณีมักใช้ในงานของพวกเขา

การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะผสมล้ำค่าที่เสร็จสิ้นแล้วจะเกิดขึ้นหากเพิ่มทองแดงเป็นโลหะผสมหลักเข้าไป โลหะนี้เพิ่มความแข็งแรงของโลหะผสมทองอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่ยังคงความเหนียวของวัสดุที่ได้และความเหนียวที่ดีของโลหะผสมทองดังกล่าว

หากในองค์ประกอบของโลหะผสมที่มีค่าของทองแดงทองคำมีตั้งแต่ 14.5% ขึ้นไป ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะมีโทนสีแดงที่เด่นชัด - ทองคำดังกล่าวมักจะเรียกว่า "ทองคำบริสุทธิ์" แต่ในกรณีนี้ มันก็ไม่มีข้อเสียเลย - การใช้โลหะผสมทองแดง วัสดุที่ได้จะสูญเสียคุณสมบัติต้านการกัดกร่อน ซึ่งเป็นผลมาจากความสามารถที่เพิ่มขึ้นของทองแดงในการสร้างปฏิกิริยาออกซิเดชันกับออกซิเจน เมื่อสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่ชื้นและแม้แต่กับอากาศ เมื่อเวลาผ่านไป ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะผสมดังกล่าวจะมืดลงอย่างแน่นอน ในขณะที่สูญเสียสีสันและความเงางามดั้งเดิมไป

เนื่องจากทองแดงมีต้นทุนต่ำ ดังนั้น โลหะผสมจากมันจะไม่แพงเกินไปในราคาซึ่งสะท้อนให้เห็นในต้นทุนของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป - มันถูกที่สุด ในช่วงยุคโซเวียตมีการผลิตตัวอย่าง 583 ตัวอย่างสำหรับประชากรและในปี 2538 มีการนำตัวอย่าง 585 ตัวอย่างไปสู่การผลิตซึ่งมีทองแดงน้อยกว่าอะนาล็อกก่อนหน้า 0.2% แต่ปริมาณทองคำเพิ่มขึ้น 0.2% เท่ากัน ซึ่งนำไปสู่ทันที เพื่อให้ราคาทองคำสูงขึ้น

นักอัญมณีใช้โลหะธรรมชาตินี้เพื่อทำความสะอาดโลหะผสมทองคำจากรอยแดงตามธรรมชาติ และการรัดนี้มักใช้ในการผลิตทองคำขาวที่มีคุณค่าเป็นพิเศษ

เมื่อรวมกันในโลหะผสมอันล้ำค่าของ Au และ Ni ความแข็งแรงของวัสดุล้ำค่าที่เสร็จสิ้นแล้วจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะผสมชั้นสูงดังกล่าวจะมีสีเหล็กและสีฟางอ่อนๆ เพื่อขจัดความเหลืองที่แสดงออกอย่างอ่อนแอนี้ให้หมดไป พื้นผิวของเครื่องประดับสำเร็จรูปถูกปกคลุมด้วยชั้นบาง ๆ ของโลหะอีกชนิดหนึ่ง - โรเดียม ซึ่งไม่เพียงแต่ทำเพื่อความงามเท่านั้น แต่ยังช่วยลดการแพ้ของผลิตภัณฑ์อันล้ำค่าอีกด้วย

ความจริงก็คือ เป็นที่ทราบกันดีว่าโลหะนิกเกิลมีความสามารถในการทำให้เกิดอาการแพ้บนผิวหนัง... ใน 8 ใน 10 คน อาการเหล่านี้จะทำให้ตัวเองรู้สึกได้อย่างแน่นอนเมื่อสวมใส่เครื่องประดับ ดังนั้น เข็มกลัด กระดุมข้อมือ จี้ห้อยคอ พวงกุญแจ ส่วนใหญ่มักจะทำมาจากโลหะผสมซึ่งนิกเกิลถูกใช้เป็นตัวผูก พูดได้คำเดียวว่า สิ่งที่สัมผัสกับผิวหนังมนุษย์เพียงเล็กน้อยในระหว่างการสัมผัสเป็นเวลานาน เมื่อเวลาผ่านไป การชุบโรเดียมแบบบางบนเครื่องประดับจะเสื่อมสภาพ และจะต้องต่ออายุทุกๆ 6 หรือ 7 ปีในโรงงานเครื่องประดับ หลังจากดำเนินการบูรณะดังกล่าวแล้ว เครื่องประดับก็จะดูเหมือนใหม่อีกครั้ง เปล่งประกายด้วยเหล็กสีน้ำเงิน-เงินล้น

นักเคมีกล่าวว่าองค์ประกอบทางเคมีที่เรียกว่าแพลเลเดียมเป็นผลพลอยได้จากการแปรรูปโลหะมีค่า องค์ประกอบนี้ได้มาจากการรวมแพลตตินัม ปรอท ไซยาไนด์ และอะควา กัดเซาะเข้าด้วยกัน (องค์ประกอบ: ไนตริก 3 ส่วน + กรดไฮโดรคลอริก 1 ส่วน) ดังนั้น, การค้นพบโลหะนี้เกิดขึ้นเมื่อ Pd, Au, Pt และ Ag ถูกค้นพบแล้ว ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิปกติ ฟลูออรีนไม่ส่งผลต่อแพลเลเดียม กรดไฮโดรคลอริก และแม้แต่น้ำกัดเซาะ โลหะนี้ไม่มีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชันอย่างแน่นอนเมื่อสัมผัสกับออกซิเจน มันมีโครงสร้างที่แข็งแรงมาก และไม่มีรอยขีดข่วน รอยแตกหรือเศษ และนอกจากนี้ยังอ่อนไหวต่อการประมวลผลทางกลและการเชื่อม

การเพิ่มโลหะพาลาเดียมเป็นส่วนประกอบที่ยึดเกาะกับโลหะผสมทองคำ ทำให้สามารถรับทองคำขาวได้ เนื่องจากความผิดปกติและความแข็งแกร่งที่เพิ่มขึ้น รายการทองคำที่มีแพลเลเดียมจึงมีคุณภาพและราคาสูงกว่าโลหะผสมทองคำอื่นๆ ที่มีส่วนประกอบที่เรียบง่ายกว่า

Palladium ได้รับความนิยมไม่เพียงแค่ในการผลิตเครื่องประดับเท่านั้น แต่ยังพบการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่ยาไปจนถึงการสร้างเครื่องบิน ในการประมูลในตลาดต่างประเทศ บางครั้งราคาของแพลเลเดียมก็สูงกว่ามูลค่าของทองคำด้วยซ้ำ และเครื่องประดับที่ทำจากทองคำก็ดูสง่างามและมีเกียรติเป็นพิเศษ เป็นที่ต้องการสูงในหมู่ผู้ชื่นชอบโลหะผสมสีขาวล้ำค่า

ทุกวันนี้ แพลตตินัมธรรมชาติเป็นโลหะมีค่าที่แพงที่สุดในบรรดาโลหะมีค่าทั้งหมดที่มนุษย์รู้จัก ในแง่ของคุณสมบัติทางเคมีกายภาพ แพลตตินั่มมีความหนาแน่นและความแข็งแรงเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับทองคำอันมีค่าของทองคำ นอกจาก, แพลตตินั่มมีความทนทานต่อการกัดกร่อนของโลหะสูงสุด - เมื่อสัมผัสกับออกซิเจน จะไม่เกิดออกซิเดชัน แพลตตินัมมีคุณสมบัติใกล้เคียงกับโลหะแพลเลเดียมมากที่สุด ความแตกต่างระหว่างแพลตตินั่มอยู่ที่ราคา - แพลตตินั่มมีราคาแพงกว่าแพลเลเดียม

เมื่อสร้างโลหะผสมอันสูงส่งแพลตตินัมจะถูกเติมลงในทองคำบริสุทธิ์แล้วหลังจากการหลอมจะได้ผลิตภัณฑ์ที่มีสีเงินขาวเป็นประกายซึ่งไม่มีสิ่งสกปรกสีเหลืองอย่างแน่นอน ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของโลหะผสมทองคำ แพลตตินัมจะเพิ่มมูลค่าของมันอย่างมาก ซึ่งส่งผลต่อเครื่องประดับที่ทำเสร็จแล้วด้วยอย่างไรก็ตาม โลหะผสมนี้ได้รับความนิยมอย่างสูงอย่างต่อเนื่องและมีชื่อเสียงที่ดีมากในหมู่ผู้ที่ให้ความสำคัญกับโลหะผสมสีขาวบริสุทธิ์ที่สุดที่สร้างขึ้นจากโลหะมีค่า

คุณสามารถค้นหาว่าทำไมทองคำถึงมีมูลค่ามหาศาลด้านล่าง