Золото — это твердый, тугоплавкий металл, который часто смешивают с другими металлами, такими как медь, серебро, железо, алюминий и платина. При этом оно часто меняет цвет (становится белым, коричневым и красным). Цели сплава:
3 лучших способа быстро расплавить золото + пошаговая инструкция по изготовлению горелки в домашних условиях
Приветствую вас, уважаемые читатели нашего сайта! Если вы знаете, как переработать золото из старых радиодеталей, если вы решили открыть ювелирный бизнес, если вы планируете сделать собственное оригинальное золотое украшение, или если вам просто интересно, как расплавить золото в домашних условиях — позвольте подсказать вам, тем более что это не так сложно, как может показаться на первый взгляд.
Мастера изобрели множество приспособлений для кустарной плавки драгоценных металлов. Современные любители могут сделать дома электроплиту, плавить золото в микроволновке, барбекю, газовой сварке, осаждать золото электролизом, сделать бензиновую, пропановую или оксиацетиленовую горелку для плавки или даже отважиться использовать для плавки газовую плиту.
Последний вариант я настоятельно не рекомендую, если только вы не хотите устроить пожар в собственном доме. Кроме того, золото, расплавленное на газовой плите, долго нагревается, нагревается неравномерно и смешивается с атмосферным воздухом. Такой сплав будет очень хрупким.
Из нескольких популярных способов плавки в домашних условиях я выбрал для вас три, на мой взгляд, самых надежных.
Горелка
Самый доступный и быстрый способ расплавить небольшое количество солнечного металла. Вам понадобится баллон походного газа (смесь бутана и пропана) или ацетилена и сам резак, который легко купить в любом магазине DIY или заказать через интернет. Самое главное — прибор должен иметь достаточно высокий КПД. В паспорте прибора указана максимальная температура — сравните ее с температурой плавления золота.
На этом видео вы можете увидеть, что слиток золота весом 15 г можно расплавить примерно за 5 минут даже в домашних условиях.
Золото можно расплавить с помощью бензиновой горелки. Она так же хороша, как и газовая горелка, но чаще используется для пайки готовых ювелирных изделий.
Какова температура плавления золота?
Температура плавления 79-го элемента периодической таблицы в чистом виде составляет 1064,18 °C. Температура плавления может изменяться под воздействием различных сплавов. Например, серебро и никель понижают температуру плавления, а палладий повышает ее. В отличие от этого, в случае медной лигатуры температура плавления не изменяется.
585 и старая советская 583 (сплав золота с серебром и медью) плавятся при температуре 840 °C. Эта добавка повышает прочность золота, сохраняя при этом его ковкость и эстетичный внешний вид. Вот почему этот золотой сплав так популярен среди ювелиров и широкой публики. Ювелирный сплав золота 375 пробы плавится при температуре 770 °C. Обратите внимание, что расплавленное золото быстро испаряется.
Главное преимущество
Если вы думаете, что золото ценится за его красоту, то вы немного ошибаетесь. Оказывается, золотой металл ценится за его уникальную способность быть гибким. Когда золото подвергается воздействию высоких температур, оно приобретает тонкие формы, а при низких температурах частицы металла образуют массивные жилы. Образующиеся прожилки видны невооруженным глазом.
Кроме того, золото проявляет устойчивость к коррозии. Золотые украшения известны тем, что они могут лежать в земле десятилетиями, а когда их извлекают, они остаются в своем первоначальном виде, не меняя цвета и формы. Благородный желтый металл устойчив к химическим веществам и относится к категории драгоценных.
О качестве
Чистое золото можно найти в банках. На специальных лотках в банках продают слитки с чистотой 999. Это означает, что в 1 000 крупинок драгоценного металла содержится 999 единиц золота. Этот материал не подходит для изготовления ювелирных изделий из-за своей мягкости. Ювелиры используют в своей работе сплавы золота, серебра и латуни.
Например, проба 585 означает, что на 1 000 единиц изделия приходится 585 чистого золота и 415 латуни с примесями других металлов.
История открытия элемента
Золото в чистом виде попало в руки человечества в шестом веке до нашей эры. Массовая разработка африканских месторождений началась раньше, около 2000 года до нашей эры. Золото в то время было низкопробным, но методов вскрыши не существовало.
В поздней античности (начало нашей эры) алхимия начала распространяться по всему миру с ее стремлением превратить недрагоценные химические элементы в благородные. Она не была успешной, но современная цивилизация достигла многих чудес благодаря алхимии, например, техники извлечения высокопробного золота из руды.
Латинское название золота — Aurum (читается как аурум), ‘желтый’. Оно было принято в качестве международного названия. В современной химии символ солнца изображался в виде круга с точкой в центре, а в наше время его сокращенно называют Au.
Как получают золото
Основные методы получения золота в промышленных масштабах дополняют друг друга — например, шлих может быть очищен от плотных примесей путем амальгамации.
Промывка
Промывка (шлихтование) — это древний метод извлечения золотого песка (шлиха) из вторичных месторождений. Песок вымывается из-за его плотности: менее плотные минералы вымываются водой, а шлих осаждается.
Крупномасштабная добыча золота автоматизирована: вместо людей работают промывочные машины и экскаваторы. Однако принцип их работы не сильно изменился за последние 2 000 лет.
Шлих — это не чистое золото. В нем есть более плотные элементы — они оседают вместе с песком на дне промывочной машины. Для окончательной очистки используются другие методы, особенно химические.
Амальгамация
Этот метод также известен с древних времен, но был описан в 16 веке. Он стал возможен благодаря свойству ртути образовывать сплавы (амальгамы) с другими металлами без дополнительной термической или химической обработки. После того как фрагменты пустой породы утилизированы, химические элементы разделяются механически.
Амальгама используется не везде: в некоторых странах (с 1988 года в России) использование ртути запрещено из-за смертельной опасности этого элемента для человека.
Цианирование
Извлечение драгоценных элементов из руд методом цианирования основано на способности золота растворяться в синильной кислоте (цианистый водород, HCN) и ее солях. Руда обрабатывается слабым (0,03-0,3%) раствором цианида. Драгоценный металл вступает в реакцию раньше других химических элементов, а после химической реакции выпадает в осадок из раствора.
Особенности свойств сплава
Если расплавить природный золотой самородок, то в жидком состоянии он будет выглядеть как вещество с бледным зеленовато-серым оттенком, причем этот оттенок присущ и парам, поднимающимся от горячего расплавленного металла. Стоит только нагреть вещество до температуры свыше 1064ºС, т.е. повысить температуру плавления металла не менее чем на 1ºС, как пары золотого сплава начинают улетучиваться в атмосферу. Чем выше температура плавления вещества, тем выше его летучесть. Если в сплав добавлены компоненты ртути, мышьяка, сурьмы или теллура, испарение с поверхности золотого сплава увеличится еще больше, так как эти компоненты образуют так называемые летучие соединения.
Ювелиры, работающие с различными золотыми сплавами, отмечают, что. На химические, физические и внешние свойства материала, полученного в результате плавки золота, влияют лигатурные примеси.
Рассмотрим более подробно, как изменяются свойства драгоценного минерала при соединении с различными веществами.
С серебром
В сочетании с серебром драгоценный желтый металл понижает температуру плавления и меняет свой естественный, первоначальный зеленовато-желтый цвет на серебристо-стальной. Такое сочетание имеет свои положительные и отрицательные стороны. Несмотря на внешние визуальные изменения, прочность готового плавленого материала в сочетании с серебром только увеличивается. Однако практические испытания показали, что при таком составе несколько снижаются такие важные характеристики драгоценного сплава, как пластичность и ковкость. Однако это не означает, что сплавы Au и Ag не используются — напротив, это сочетание довольно часто применяется ювелирами в своей работе.
С медью
Изменения в физических свойствах готового драгоценного сплава произойдут, если в качестве лигатуры добавить медь. Этот металл значительно повышает прочность золотого сплава, сохраняя при этом пластичность полученного материала и его хорошую ковкость.
Этапы подготовки золота к плавке
Для производства золотых слитков используются природные слитки или самородки, которые добываются, рафинируются и плавятся. Чаще всего руда выплавляется на плавильных заводах с использованием специальных печей после трехэтапного процесса подготовки:
- Механическая очистка материала. Для отделения частиц от земли и камней используется сильное давление воды. Вода может содержать дополнительные добавки для улучшения качества очистки.
- Рафинирование — химическая очистка (от примесей). Очищенный металл все еще содержит частицы пыли или других элементов. Чтобы уменьшить их количество, материал промывают с помощью aqua regia.
- Осаждение металлического сплава. После очистки с помощью aqua regia материал помещают в чистую воду, где происходит окончательная очистка материала. Частицы опускаются на дно (из-за высокой плотности) — после оседания их извлекают и сушат.
Плавка золота в специальных плавильных печах
Частицы золота попадают в печь, где они нагреваются до температуры плавления. По достижении этой точки они переходят в жидкое состояние и заливаются в фигурные слитки или изделия (в зависимости от формы тигля) до полного остывания. Для плавления материала на заводах могут использоваться различные печи:
- Газовая. Тигель помещается внутрь печи, и к нему подводится газовая горелка. Во время запуска горелка нагревает тигель, который передает тепло частицам золота.
- Индукционный. Тигель имеет электрические провода, подключенные к источнику тока. Когда цепь замыкается, ток нагревает форму и расплавляет находящийся в ней материал.
- Муфель. Электрические нагревательные элементы подключены к тиглю снизу и с боков. При замыкании цепи они нагреваются, что также приводит к расплавлению материала.
Оборудование и материалы для плавки металла в домашних условиях
Список необходимого оборудования зависит от способа плавки металла:
- Плавка с помощью горелки. Вам понадобится газовый баллон и факел (автогенный факел). Плавление золота рекомендуется проводить на огнеупорном кирпиче, который не будет крошиться при нагревании. Тигель можно изготовить из огнеупорной глины. Желательно также иметь огнеупорные щипцы для помещения материала в тигель.
- Плавление с помощью плавильной печи. Большинство плавильных печей, продающихся в интернет-магазинах, относятся к категории ювелирных. Они полностью автономны (в конструкцию входит собственный тигель). Поэтому вам понадобятся только частицы золота.
- Плавление с помощью микроволновой печи. Для плавления вам понадобится микроволновая печь мощностью 1200 ватт или более. Вам также понадобятся два кирпича — сделайте в них два надреза (кирпичи помещаются в печь надрезами друг к другу, чтобы образовалось свободное пространство). Рекомендуется использовать тигель из графита (микроволновое излучение может расплавить глину).
Сплав золота и серебра: исторические факты об электруме, цветовые отношения, государственный стандарт, преимущества сплава двух драгоценных металлов
Читайте далее:
