В древние времена человечество знало о существовании семи драгоценных металлов, ассоциирующихся с планетами солнечной системы. Некоторых из них, по мнению людей, обладают магической силой и необычайными свойствами. К примеру, драгоценные металлы блестят на открытом воздухе и даже после длительного пребывания в воде, а также не боятся сильных щелочей, кислот и больших температур. За такие характеристики они считаются благородными.
Драгоценные металлы всегда дорого ценились, и чем больше насчитывалось драгоценностей у человека, тем влиятельнее и богаче он считался.
Именно из-за высокой стоимости, ограниченности запасов и сложности добычи эти элементы окрестили драгоценными.
Изначально благородными считались лишь два металла – золото и серебро. В XVIII веке этот список в справочниках расширила платина и элементы, относящиеся к платиновой группе.
Сегодня благородными металлами считаются восемь элементов. Они применяются в разных сферах. К драгоценным металлам относятся золото и платина, серебро и палладий, а также платиновые элементы: родий и осмий, иридий и рутений.
Еще признан благородным – технеций, но из-за того, что металл радиоактивный, в общий список он не вошел.
А также сегодня к драгоценным металлам относятся изотопы, которые ученые создали искусственно. Самый дорогой из них – калифорний-252, а наиболее востребованный осмий-187. Подробную информацию об этих драгметаллах можно получить в специализированном справочнике.
Золото
Это самый ценный и наиболее распространенный драгоценный металл, о котором упоминают справочники. Оно бывает в виде самородков, песка, примесей руд и сочетаний с другими химическими элементами (электрум).
Золото характеризуется уникальными свойствами, которые позволяют отличать его от других элементов. У него низкое сопротивление, поэтому оно имеет хорошую электропроводность и большую теплопроводность. Золото является пластичным, поэтому поддается всем видам обработки. Оно плотное (19,32 г/см3) и из-за этого имеет тяжелый вес. По прочности и устойчивости к агрессивным веществам, золото уступает многим элементам. В таблице Менделеева золото (Au) расположено на 79 месте. Металлу характерен желтый цвет, а температура плавления составляет 1064С. Этот элемент может раствориться в азотной и хлорной кислотах.
Серебро
Это драгоценный металл блестящего белого цвета. В таблице Менделеева он расположен на 47 месте. Добывают серебро из руды, в которой содержится менее 50% самого драгметалла.
Серебро (Ag) мягкое (плотность 10,5 г/см3) и пластичное, поэтому поддается всем видам обработки, а также оно постепенно окисляется на воздухе.
Серебро подвержено воздействию агрессивных веществ, в результате чего чернеет. Оно имеет небольшое электрическое сопротивлением, поэтому у него хорошая электропроводность и теплопроводность. А также серебро обладает хорошей отражающей способностью. Температура плавления серебра - 961,9С.
Платина
Второе место по ценности занимает Платина (Pt). Она содержится в качестве примесей в рудах других металлов. Впервые о ней узнали во времена, когда Колумб открыл Америку. Процесс её получения трудоёмкий и затратный. Главной особенностью платины является высокая стойкость к агрессивным веществам, поэтому она не боится кислот. Даже в процессе накаливания она не окисляется и не меняет природного белого цвета.
В таблице Менделеева платина занимает 78 место. Она обладает повышенной плотностью (21,45 г/см3), пластичностью и повышенной тугоплавкостью (плавится при 1772С).
Подробную информацию о драгметалле можно получить в специализированном справочнике.
Палладий
Согласно справочникам, палладий (Pd) - лёгкий металл, его плотность - 12,02 г/м3. Он содержится как примесь в медных и никелевых рудах, что делает его наиболее доступным среди остальных элементов платиновой группы.
Главными особенностями палладия являются: пластичность, устойчивость к коррозии, поглощение водорода. Температура плавления 1552С. В таблице Менделеева палладий располагается на 46 месте. Металл поддается обработке и полировке и сохраняет свой белый цвет на длительный срок.
Родий
По мнению большинства, золото самый дорогой и благородный металл. Это не так, потому что существуют еще более дорогие элементы, например, Родий (Rh). У родия цвет серебра, с голубым отливом. Он является тугоплавким (плавится при 1960С). Цена грамма родия колеблется в промежутке от 200 до 230$, поэтому его используют там, где с поставленной задачей не могут справиться остальные элементы. Высокая цена родия сформирована из-за того, что этот элемент очень редкий.
У этого металла хорошая устойчивость к агрессивным веществам. Плотность родия 12,42 г/м3 - это меньше, чем у остальных элементов платиновой группы. Им чаще всего покрывают другие материалы, чтобы повысить их эксплуатационные характеристики, потому что родий обладает хорошей отражающей способностью, не боится воды и кислот. Согласно справочникам, растворить родий могут только щелочные смеси цианидов.
Рутений
Рутений (Ru) назвали в честь России, так как именно здесь его открыли. Рутений относится к редким элементам. Металл обладает большой тугоплавкостью (плавится при 2950С), химической устойчивостью, твердостью и другими ценными характеристиками. Кроме того, рутений имеет отличные каталитические свойства. Основным недостатком является хрупкость.
В таблице Менделеева рутений размещается на 44 месте. Этому металлу свойственен белый цвет с серебристым отливом, поэтому он очень похож на платину.
Иридий
Это плотный тяжелый металл (22,42 г/м3). К тому же обладает высокой твёрдостью, из-за чего возникают проблемы с его обработкой. В природе иридий встречается очень редко. Он очень прочный, но в то же время хрупкий.
В таблице Менделеева иридий (Ir) размещается на 77 месте. Характерные отличия иридия - это серебристо-белый цвет с серым оттенком и высокая тугоплавкость (плавится при 2450С). Не поддается воздействию агрессивных веществ.
Осмий
Осмий (Os) - это самый тяжелый и самый хрупкий элемент. У него серебристо-белый цвет, а его плотность 22,48г/м3. Кроме того, осмий твёрдый и самый тугоплавкий (плавится при 3047С), что является его главными преимуществами. Все это в целом делает осмий труднообрабатываемым материалом. В таблице Менделеева осмий занимает 76 строчку.
Этот элемент является очень редким, в чистом виде его не найти. Редкость - это основная причина высокой стоимости осмия, в результате чего его используют очень мало. Подробнее о редком металле можно узнать из справочника.
Сферы использования
Электротехника
Уникальные свойства благородных металлов позволяют защитить электрические контакты от окисления и перегорания, что делает их надежными и безотказными при использовании в электротехнике. Сплавы многих драгметаллов используют в высокоточных приборах и в электронике. Соли серебра (йодид серебра, бромид серебра, хлорид серебра) используют в производстве светочувствительных элементов. Припои из этих драгоценных элементов используют в изготовлении ответственных электротехнических устройств, где требуется прочность и надежность.
Многие редкие элементы используют в производстве нагревательных элементов, термопар и т. д.
Ювелирная промышленность
Все благородные сплавы используют ювелиры. Из них делают изящные серьги и красивые кольца, прелестные браслеты и цепочки, крестики и портсигары, оправы для очков и другие изделия. Ювелирам с помощью добавления в сплавы определенных металлов удается добиться повышения эксплуатационных свойств украшений.
Что такое драгоценные металлы для ювелиров? Ювелиры ценят не только красивый блеск и цвет материалов, но уникальные свойства драгоценных металлов. В частности, то, что они почти не вступают в реакцию с организмом человека, в результате чего, в основном, не вызывают аллергий и кожных заболеваний.
Кроме того, благородные металлы в виде ювелирных изделий долго радуют своих владельцев и часто передаются по наследству из поколения в поколение.
Химия
Свойства драгоценных сплавов, такие как, стойкость к агрессивным веществам и каталитические способности, делают их незаменимыми в химии. Из них делают специальное оборудование и посуду для щелочей и кислот. Благодаря уникальным каталитическим свойствам, часть этих элементов используют в производстве различных веществ (бензин, ароматические вещества и т. д.).
Автомобилестроение
Для систем выхлопа газов изготавливают катализаторы. Благородные металлы, которые используются при изготовлении автомобильных деталей, позволяют эффективно нейтрализовать вредные химические соединения. Для таких целей, в основном, используют родий, платину и палладий.
Медицина
Благородные металлы используют в производстве хирургических и прочих инструментов, разнообразных деталей для оборудования. А также некоторые металлы применяют в стоматологии для изготовления протезов. Многие соединения этих драгоценных элементов входят в составы лекарственных препаратов, что можно уточнить в справочнике лекарственных средств.
Космос
Драгоценные сплавы необходимы для строительства космических аппаратов, так как только они могут обеспечить их надежность и безотказность, а также именно им под силу справиться с разными перегрузками.
Стекольная промышленность
Драгоценные материалы нашли применение и в стекольной промышленности, в частности, из них изготавливают емкости для варки стекла. Их используют в зеркалах для лазеров.
Отраслей, в которых сейчас используют благородные металлы много. Наши предки в основном из этих металлов делали деньги и украшения, но сегодня области применения этих материалов увеличиваются с каждым днем.
Банковская сфера
Благородные металлы, в частности, золото и серебро в древние времена использовали в изготовлении денег. Серебро постепенно утратило актуальность.
Сегодня по-прежнему из драгоценных элементов изготавливают монеты, а также из них выливают инвестиционные банковские слитки. Это позволяет людям выгодно вкладывать свои капиталы, так как обычная валюта постоянно обесценивается, а слитки и монеты всегда в цене. Сегодня каждый может вложить свои накопления в драгметаллы высшей пробы. К тому же, сегодня многие финансовые организации предлагают гражданам открыть специальные металлические счета.
Делать капиталовложения в благородные элементы очень выгодно, так как в длительной перспективе, владелец можно получить внушительную прибыль. У металлических счетов есть один недостаток - это отсутствие страхования вклада, что сулит клиенту банка большой риск. В заключение приведем список инвестиционных драгоценных металлов:
В ювелирном производстве цветные металлы применяются в основном как легирующие материалы в сплавах с драгоценными металлами. К цветным металлам, используемым в сплавах с драгоценными металлами, относятся медь и ее сплавы, цинк, кадмий, никель, свинец, олово, алюминий ртуть.
Некоторые недрагоценные цветные металлы и сплавы, например на основе меди с последующим гальванопокрытием для имитации цвета золота или серебра и алюминия с последующим анодированием, применяются для изготовления ювелирной галантереи.
Медь - металл красного цвета, мягкий, обладает хорошей тягучестью, а также хорошей тепло- и электропроводностью, хорошо поддается механической обработке и полировке. Температура плавления его 1083°С, температура кипения 2310°С, плотность 8,9 г/см 3 . На воздухе в присутствии углекислого газа медь покрывается пленкой зеленого цвета, в результате чего блеск после полировки долго не сохраняется. Растворяется в азотной кислоте, образуя азотнокислую медь, в "царской водке", образуя хлорную медь, в серной кислоте, образуя медный купорос, и в разбавленной соляной кислоте, образуя хлорид мели.
В природе медь встречается как в самородном виде, так и в различных рудах. В ювелирном производстве медь в чистом виде применяется крайне редко, в основном она используется в виде сплавов с другими металлами.
Латунь - сплав меди (не менее 50%) с цинком. Цвет желтый. Может иметь добавки свинца, олова, никеля, железа и др. К числу сплавов меди, являющихся разновидностью латуни, относится "томпак", который содержит 10% цинка, имеет золотистый цвет и используется для ювелирных изделий с последующим покрытием.
Бронза - сплав меди с оловом (оловянистые сплавы), алюминием, кремнием и другими металлами (безоловянистые сплавы). В ювелирном производстве в основном используются оловянистые бронзы, которые обладают высокой прочностью, антикоррозийной стойкостью, хорошей жидкотекучестью и незначительной усадкой.
Нейзильбер - сплав меди (65%), никеля (15%) и цинка (20%), отличается высоким электросопротивлением и антикоррозийной стойкостью, имеет высокую твердость и упругость. Температура плавления его 1050°С, плотность 8,45 г/см 3 .
В ювелирном производстве нейзильбер используется для изготовления столовой посуды и некоторых элементов, требующих большой упругости (пружины, иглы, штифты).
Мельхиор - сплав меди (80%) и никеля (20%), хорошо поддается механической обработке, обладает большой тягучестью, что позволяет обрабатывать его методом холодной штамповки. Температура плавления 1170°С, плотность 8,9 г/см 3 .
В ювелирном производстве мельхиор применяется для изготовления столовой посуды и других предметов домашнего обихода.
Цинк - металл голубовато-белого цвета, покрывающийся на воздухе плотным серым защитным слоем, переходящим в голубовато-серый цвет. Температура плавления его 419,5°С, температура кипения 906°С, плотность 7,13 г/см 3 . Цинк хрупок, легко ломается при комнатной температуре. При нагревании его до 100-150°С делается ковким, легко поддается как механической обработке, так и обработке давлением. При нагревании до температуры выше 200°С он опять становится хрупким. Цинк растворяется в соляной кислоте, образуя хлористый цинк, в азотной кислоте, образуя азотнокислый цинк, и в серной кислоте, образуя сернокислый цинк.
В ювелирном производстве цинк применяется в качестве легирующего материала в сплавах драгоценных металлов и для изготовления припоев.
Кадмий - металл серебристо-белого цвета, мягкий и пластичный, на воздухе покрывается защитной окисной пленкой серого цвета. Температура плавления его 320,9°С, температура кипения 765°С, плотность 8,65 г/см 3 . В ювелирном производстве кадмий применяется для составления сплавов драгоценных металлов и изготовления припоев.
Никель - металл серебристо-белого цвета, обладает сильным блеском, хорошей ковкостью, гибкостью и тягучестью, тверд и тугоплавок, химически устойчив на воздухе, благодаря чему применяется для покрытия стальных и медных предметов. Температура плавления его 1455°С, температура кипения 3000°С, плотность 8,9 г/см 3 . В ювелирном производстве никель используется как легирующий материал в сплавах золота, при этом золото получается белого цвета.
Свинец - металл синевато-серого цвета, обладающий сильным блеском, очень мягкий и пластичный. Температура плавления его 327°С, температура кипения 1525°С, плотность 11,34 г/см 3 . На воздухе свинец покрывается тускло-серым налетом окиси свинца. В воде на его поверхности образуется толстый слой карбоната и сульфата свинца, который защищает металл от коррозии. Он химически стоек в соляной и серной кислотах. Растворяется в азотной кислоте. В ювелирном производстве свинец применяется в основном для получения припоев и купелирования, представляющего собой избирательный процесс отделения благородных металлов (золота и серебра) от неблагородных.
Олово - металл серебристо-белого цвета, обладает хорошей; ковкостью и пластичностью. Температура плавления его 231,9°C, температура кипения 2275°С, плотность 7,31 г/см 3 . На воздухе олово постепенно покрывается защитным окисным слоем, растворяется в соляной кислоте, образуя хлорид, при взаимодействии с концентрированной азотной кислотой образует оловянную кислоту в виде серого порошка, растворимого в разведенной азотной кислоте. В ювелирном производстве олово применяется, для получения мягких легкоплавких припоев.
Алюминий - металл серебристо-белого цвета с голубоватым оттенком, весьма пластичный. Он хорошо прокатывается, штампуется и куется. Температура плавления 659°С, плотность литого алюминия 2,56 г/см 3 . На воздухе чистый алюминий покрывается тонкой пленкой окисла, предохраняющей его от коррозии. В ювелирном производстве алюминий применяется для изготовления различных украшений с последующим их анодированием и окраской.
Ртуть - металл серебристо-белого цвета, при нормальной комнатной температуре находится в жидком состоянии, замерзает при температуре -38,9°С, температура кипения +357,2°С, плотность 13,54 г/см 3 . В природе ртуть встречается в самородном виде и в виде соединений с серой.
В ювелирном производстве ртуть используется для получения золотой и серебряной амальгам, для горячего золочения и серебрения, а также при гальванической металлизации.
На планете существует большое количество разнообразных металлов, различающихся редкостью и сложностью добычи. Специалисты данной области делят их на две группы: природные и искусственно получаемые в лабораторных условиях. Стоимость некоторых представителей второй группы сильно отличается от стоимости природных металлов, присутствующих на мировом рынке, по причине длительного и трудоемкого процесса их изготовления.
В данном рейтинге представлено 13 самых дорогих металлов в мире.
13-место: Индий – ценный серебристо-белый металл из группы легких металлов, обладающий сильным блеском. Был открыт в 1863 году в Германии в химической лаборатории ученых Фердинанда Рейха и Теодора Рихтера, которые изучали добытые в горах Саксонии цинковые минералы. Он мягкий, легкоплавкий и ковкий, его без труда можно порезать обычным ножом. Самостоятельных месторождений индий не образует и входит в состав руд цинка, свинца, меди и олова. Ежегодно производится несколько сотен тонн данного металла. Благодаря своим уникальным свойствам он нашел широкое применение в микроэлектронике, полупроводниковой технике, машиностроении. Его используют для изготовления зеркал, фотоэлементов, зубных цементов, в качестве уплотнителя и даже в космических технологиях. Цена 1 грамма металла индия равняется 0,5-0,7 долларам.
12-е место: Серебро – известный с давних времен и один из популярнейших драгоценных металлов, встречающийся как в самородном состоянии, так и в виде соединений. Используется для покрытия зеркал, изготовления ювелирных украшений и монет. Он активно применяется в электронике, стоматологии, фотографии, обладает отличной электро- и теплопроводностью. Крупнейшие запасы данного металла сосредоточены в Польше, Китае, Мексике, Чили, Австралии, США и Канаде. Стоимость грамма серебра составляет 0,55-1 у.е.
11-е место: Рутений – яркий серебристый металл, характеризующийся тугоплавкостью, твердостью и хрупкостью одновременно, самый редкий из платиновой группы. Был открыт в 1844 году профессором Карлом Клаусом, занимавшимся исследованиями в Казанском университете. Характеристики рутения делают его востребованным материалом в ювелирном деле, химической и электронной промышленности. Его используют для изготовления лабораторной посуды, контактов, электродов, проводов. В Японии и Западной Европе большое количество рутения идет на производство печатных схем и резисторов, а также для получения хлора и разнообразных щелочей. Данный металл часто используется как катализатор для множества химических реакций. Его производство полностью сосредоточено в ЮАР. Стоимость одного грамма рутения составляет 1,5-2 доллара.
10-е место: Скандий – легкий и высокопрочный металл серебристого цвета с желтым отливом. Впервые элемент был обнаружен в 1879 году шведским химиком Ларсом Нильсоном, который назвал его в честь Скандинавии. Скандий активно применяется в мире высоких и инновационных технологий. Его используют при конструировании роботов, ракет, самолетов, спутников и лазерной техники. Также сплавы данного металла служат в спортивной сфере – для изготовления высококлассного инвентаря, такого как клюшки для гольфа и высокопрочные рамы для . Самые крупные месторождения богатых скандием минералов находятся в Норвегии и на Мадагаскаре. Стоимость одного грамма данного металла равняется 3-4 долларам США.
9-е место: Рений – серебристо-белый металл, относящийся к самым востребованным, труднодоступным и редким элементам в мире. Он очень плотный и имеет третью самую высокую температуру плавления среди всех своих сородичей. Обнаруженный в 1925 году металл используется в электронной и химической промышленности. Высокая плотность позволяет изготовлять из него лопатки турбин, сопла для реактивных двигателей и т.д. Цена на грамм рения колеблется от 2,4 до 5 условных единиц за грамм.
8-е место: Осмий – голубовато-серебристый металл, характеризующийся высокой плотностью и хрупкостью. В чистом виде в недрах его не существует, встречается только в связках с другим металлом из платиновой группы – иридием. Был открыт в 1803 году двумя британскими химиками Смитсоном Теннантом и Уильямом Волластоном. Свое название металл получил от греческого слова osme, что означает “запах”. Осмию действительно присущ довольно резкий и неприятный запах, напоминающий смесь чеснока и хлорки. Добывают данный металл на Урале, в Сибири, Южной Африке, Канаде, США и Колумбии. Используется в основном в химической промышленности в качестве катализатора и в фармакологии. Цена одного грамма осмия на мировом рынке составляет 12-15 долларов.
7-е место: Иридий – тяжелый, твердый и одновременно хрупкий металл серебристо-белого цвета. Мир впервые узнал о нем в 1803 году благодаря британскому химику С. Теннанту, который также открыл вышеупомянутый элемент. Самостоятельно иридий практически нигде не применяется и чаще всего используется для создания сплавов. Он обладает высокой температурой плавления, плотный и выступает в качестве наиболее коррозиестойкого металла. Ювелиры добавляют его к платине, поскольку он делает ее втрое тверже, а украшения из такого сплава практически не изнашиваются и очень красиво выглядят. Также он востребован при изготовлении хирургических инструментов, электроконтактов, точных лабораторных весов. Из него делают кончики для дорогих авторучек. Иридий применяется в аэрокосмической технике, биомедицине, стоматологии, химической промышленности. В течение года мировая металлургия расходует приблизительно одну тонну данного металла. Основное месторождение иридия находится в ЮАР. Его стоимость равняется 16-18 долларам за 1 грамм.
6-е место: Палладий – легкий, гибкий серебристо-белый металл из платиновой группы. Он очень пластичный, легкоплавкий, хорошо полируется, не тускнеет и довольно стоек к коррозии. Был открыт в 1803 году британским химиком Уильямом Волластоном, отделившим незнакомый металл от платиновой руды, которая прибыла из Южной Америки. Сегодня палладий приобретает все большую популярность среди ювелиров, поскольку невысокая цена, доступность и легковесность позволяют дизайнерам создавать из него самые смелые ювелирные творения, относящиеся к различным ценовым категориям и стилям. Платиновый металл широко используется в очистительных устройствах и для антикоррозийных покрытий. Наибольшее количество данного элемента на мировые рынки поступает из России, но крупные месторождения также есть в ЮАР. Стоимость палладия составляет 25-30 у.е. за один грамм.
5-е место: Родий – твердый благородный металл из платиновой группы серебристого цвета, обладающий сильными отражающими свойствами. Он очень твердый, устойчив к воздействию высоких температур и окислению. Был открыт в 1803 году в Англии химиком Уильямом Волластоном в процессе работы с самородной платиной. Родий считается редким элементом – ежегодно добывается около 30 тонн данного металла. Самые крупные месторождения находятся в России, ЮАР, Колумбии и Канаде. Примерно 80 % родия служит катализатором в автомобильной и химической промышленности. Из него изготовляют зеркала и фары для автомобилей, а в ювелирном деле он применяется в ходе конечной обработки изделий. Главное достоинство родия – участие в производстве ядерных реакторов. Стоимость ценного платинового металла колеблется в пределах 30-45 долларов за 1 грамм.
4-е место: Золото – главный драгоценный металл, который в природе встречается исключительно в чистом виде. Оно очень прочно, однородно, устойчиво к коррозии и считается самым ковким. Из-за своей долговечности и пластичности уже много лет золото носит звание самого популярного благородного металла. Широко используется в ювелирной, электронной промышленности, стоматологии. Крупнейшие страны-золотодобытчики – США, Китай, ЮАР, Австралия. Стоимость одного грамма золота на мировом рынке составляет 35-45 у.е.
3-е место: Платина – благородный металл серебристо-белого цвета с особенным блеском, встречающийся в природе только как естественный сплав с другими металлами: благородными и неблагородными. Она приобрела большую популярность благодаря присущей ей пластичности, плотности и отличному виду. Получение данного металла осуществляется в результате сложных химических процессов. Кроме производства ювелирных изделий и монет, платина широко используется в медицинской и электронной промышленности, в аэронавтике, производстве оружия. Крупнейшие страны-добытчики платины - ЮАР, Россия, США, Зимбабве, Канада. Цена одного грамма данного металла колеблется в пределах 40-50 долларов.
2-е место: Осмий-187 – редкий изотоп, процесс добычи которого отличается особой сложностью и занимает около девяти месяцев. Он представляет собой черный мелкокристаллический порошок с фиолетовым оттенком, носящий звание самого плотного вещества на планете. При этом изотоп Осмий-187 очень хрупок, его можно растолочь в обычной ступе на мелкие частички. Он имеет важное научно-исследовательское значение, его используют как катализатор химических реакций, для изготовления измерительных приборов высокой точности и в медицинской отрасли. Казахстан - первое и единственное государство, продающее Осмий-187 на мировом рынке. Рыночная стоимость уникального металла составляет 10 тысяч у.е. за 1 грамм, а в книге рекордов Гиннесса он оценивается в 200 тысяч американских долларов.
1-е место: Калифорний-252 – один из изотопов калифорния, самый дорогой металл в мире, стоимость которого достигает 10 миллионов долларов США за 1 грамм. Его баснословная цена вполне оправдана – ежегодно производится всего 20-40 микрограммов данного элемента, а общий мировой запас составляет не более 8 граммов. Создают калифорний-252 в лабораторных условиях с помощью двух ядерных реакторов, которые находятся в США и России. Впервые данный металл был получен в Калифорнийском Университете в Беркли в 1950 году. Уникальность калифорния кроется не только в его стоимости, но и в его особых свойствах – энергия, вырабатываемая одним граммом изотопа, равняется энергии среднего атомного реактора. Применение самого дорогого металла в мире распространяется на область медицины и научные исследования ядерной физики. Калифорний-252 – мощный источник нейтронов, что позволяет использовать его для обработки злокачественных опухолей, где другая лучевая терапия бездейственна. Уникальный металл позволяет просвечивать части реакторов, детали самолетов, и обнаруживать повреждения, которые обычно тщательно скрываются от рентгеновских лучей. С его помощью удается находить запасы золота, серебра и месторождения нефти в недрах земли.
На фото - калифорний рядом с гвоздем
Основными драгоценными металлами принято считать: серебро, золото и металлы, относящиеся к платиновой группе: платина, рутений, родий, палладий, осмий и иридий. Драгоценные металлы имеют благородные свойства, благодаря их высокой химической устойчивости и красивому блеску. Все благородные металлы практически не окисляются кислородов воздуха. Серебро, золото и платина обладают высокой пластичностью, а металлы группы платины – тугоплавкостью.
Драгоценные металлы были известны человечеству очень давно. В древние времена и до середины средних веков, люди считали, что в природе существует только семь металлов, которые являются проводниками одной из известных на то время планет. Из них были металлы, которые обладали не обычными свойствами. Свойства этих металлов были таковы, что они очень долго блестят на воздухе или при нахождении в воде, не подаются действию на них кислот, едких щелочей и на них не действуют высокие температуры. Из семи металлов древности, благородными и драгоценными считались: серебро и золото. Только начиная с 18 века, небольшой список этих металлов, пополнился открытой в то время благородной платиной и металлами платиновой группы.
Кроме основных благородных металлов, есть еще и другие драгоценные металлы. К этим металлам можно отнести металлы – изотопы, поученные искусственным путем. Например, одним из самых востребованных металлов осмий – 187, самый дорогой калифорний – 252 и редкий благородный металл технеций.
Родий
Сегодня до сих пор многие люди считают – золото, редким и благородным металлом. На самом деле, есть другие более ценные и дорогие металлы. По своей ценности и благородству, первое место занимает платиновый металл – родий. Это металл был открыт в Англии в 1803 году, он имеет серебристый цвет, со слегка голубоватым оттенком. Родий применяется там, где невозможно заменить его другими аналогами. Сегодня стоимость родия составляет 230 долларов за 1 грамм.Родий это крайне редкий в природе химический элемент. У родия нет своих собственных природных минералов. Этим и объясняется его такая высокая дорогая стоимость. Кроме высокой стоимости этот металл характеризуется высокой устойчивостью к различным химическим воздействиям и высокой температуре. Родий используется очень часто для нанесения родиевых покрытий, на ювелирные украшения из серебра. Такие серебряные украшения (), покрытые тонким слоем родия, выглядят ярче, чем серебро и имеют более привлекательный вид. Однако родий это чрезвычайно хрупкий металл.
Платина
На втором месте по ценности занимает – платина. Платина это благородный металл, который был открыт европейцами – первооткрывателями новых земель в Америке. Однако платина была известна еще очень давно. О платине было известно еще в Древней Греции и Египте. Долгое время свойства открытой платины были неизвестны. Люди не знали, как можно было расплавить этот металл, так как температура его плавления была очень высокая. Платина как химический элемент, был представлен только в 1952 году.Драгоценный металл – платина этот редкий благородный металл, который встречается в природе в виде естественных сплавов с другими металлами. Получение платины это очень трудоемкий и затратный процесс. Платина это высоко инертный металл. На платину не действует, ни одна отдельно взятая кислота. Даже при сильном накаливании, платина не окисляется на воздухе. Сильно прокаленная платина, после остывания сохраняет свой серебристо - белый цвет.
Золото
Золото во всем мире считается главным драгоценным металлом. Этот благородный металл, относят к семи металлам древности, известные еще в эпоху каменного века. Золото в природе встречается в виде золотых самородков, имеющие небольшое количество примесей или в виде естественных сплавов золота с другими металлами, например сплав , содержащий в своем составе золото и серебро или другие металлы: медь и железо.Золото имеет необычные свойства, отличающие его от других металлов. Оно обладает малым электрическим сопротивлением, хорошо проводит электрический ток и тепло. Золото это высоко-пластичный металл, он хорошо обрабатывается, обладает великолепной ковкостью и тягучестью. Однако золото это металл с большой плотностью и считается тяжелым металлом. Золото по своей прочности и химической стойкости, уступает другим благородным металлам.
Осмий
Самым тяжелым из всех благородных металлов, является драгоценный металл – осмий. Несмотря на его высокую массу, он считается очень хрупким металлом. Осмий это металл серебристо – серого цвета. Осмий был открыт в Англии в 1804 году. В природе в чистом виде, осмий не встречается.Осмий это очень редкий металл платиновой группы, имеющий достаточно высокую стоимость. Высокая цена осмия, ограничивает его использование. Осмий это чрезвычайно хрупкий металл. Его главные достоинства это исключительная твердость и тугоплавкость.
Иридий
Иридий это простой химический элемент, благородный и драгоценный металл, платиновой группы, имеющий большую плотность и считается тяжелым металлом. Благородный иридий был открыт в 1804 году. Так же как и другие металлы платиновой группы - элемент иридий, в природе встречается крайне редко. Исключительно редкий элемент - иридий это металл серебристо – белого цвета. Несмотря на высокую прочность, иридий это очень хрупкий металл. Иридий имеет высокую твердость, что делает этот металл механически труднообрабатываемым.Рутений
Рутений это благородный металл, который был открыт 1884 году, названный в честь России. Благородный рутений это самый редкий химический элемент платиновой группы. Рутений обладает ценными свойствами: высокой тугоплавкостью, химической стойкостью, высокой твердостью, сочетающейся с хрупкостью. Элемент – рутений, является катализатором некоторых химических реакций.Палладий
Палладий это самый легкий драгоценный металл. Он был открыт англичанином Волланстоном в 1803 году, который завес его из Америки. Палладий входит в состав медно-никелевых руд. По сравнению с другими элементами платиновой группы – палладий, это металл сравнительно недорогой и более доступный для применения. Палладий обладает уникальными химическими и физическими свойствами. Это гибкий, пластичный и стойкий к коррозии металл. Уникальные свойства палладия, заключается в его способности растворять в себе водород и исключительно легко плавится.Серебро
Серебро это благородный и драгоценный металл серебристо – белого цвета. Этот ценнейший металл был известен еще очень давно. Серебро это инертный, слабо реакционный и красивый металл. В природе серебро встречается в виде самородного серебра. Но в самородном состоянии серебро встречается очень редко.Добыча серебра ведется из серебряных руд, в состав которых входит до 50 процентов серебра. В основном добывается серебро из комплексных или полиметаллических руд. Серебро в полиметаллических рудах, содержится в небольших количествах. Основная , приходиться именно на эти комплексные руды.
Серебро это довольно мягкий и пластичный металл, который легко обрабатывается, плавится, смешивается в сплавы с другими металлами и не окисляется при обычных условиях кислородом. В сравнении, с другими драгоценными металлами, серебро более активно вступает в химические реакции. Серебро обладает очень малым электрическим сопротивлением, хорошо проводит тепло и электрический ток.
Применение драгоценных металлов
Драгоценные металлы, главным образом золото, выполняют и сохраняют функцию денег. Серебро, ранее активно выполнявшее функцию денег, после насыщения рынка постепенно утратило значение, как материал для изготовления денег. Сегодня драгоценные металлы, все больше приобретают значение в различных отраслях промышленности.Благородные металлы в электротехнической промышленности, идут на изготовление электрических контактов, обладающие большой степенью надежности. Например, серебряные контакты в электрических цепях, имеют высокую коррозийную устойчивость и стойкость при действии на поверхность контактов кратковременной электрической дуги. Сплавы различных драгоценных металлов: сплав серебра с золотом, золота с платиной, серебра с золотом и платиной, используются в технике слабых токов при малых напряжениях.
Драгоценные металлы, обладая большой химической стойкостью, используются в лабораторной технике и химическом машиностроении. Благородные металлы идут на изготовление деталей, которые часто подвергаются действию различной агрессивной среды: электрические нагреватели, реторты, высокотемпературные печи, термопары и аппаратура для изготовления оптического стекла, дистилляторы, автоклавы, печи, ковши, колбы, специальная химическая лабораторная посуда, предназначенная для работы с различными агрессивными кислотами и щелочами.
Благородные металлы используются в медицине для изготовления различного медицинского инструментария, различных деталей к медицинским приборам, протезов, а так же различных препаратов, главным образом изготовленных из серебра.
Золото, легированное германием, кремнием, индием, галлием, селеном и оловом, идет на изготовление контактов в полупроводниковых диодах и транзисторах. Соли серебра ( , ), являются сырьем для изготовления светочувствительных материалов.
Сплавы благородных металлов широко применяются в ювелирном деле. Припои с серебром используются для пайки различных конструкций, где необходимо обеспечить высокую прочность и надежность. Некоторые благородные металлы, обладают высокими каталитическими свойствами.
Сам термин «драгоценные металлы» подразумевает вещества, имеющие намного более высокую стоимость в сопоставлении с другими материалами. Их ценность обусловлена в первую очередь особыми химическими характеристиками: эти вещества не поддаются коррозии и разрушению, сохраняют свой внешний вид на протяжении долгого времени. К тому же в природе достаточно мало запасов драгоценных металлов, а их добыча подчас крайне тяжела. Различают восемь видов благородных металлов, каждый из которых нашел применение в своей сфере.
Перечень драгоценных металлов
Известны следующие драгоценные металлы:
- Золото.
- Серебро.
- Платина.
- Родий.
- Осмий.
- Иридий.
- Рутений.
- Палладий.
Некоторые ученые выделяют еще один элемент, который можно отнести к благородным металлам – технеций. Однако ввиду своей радиоактивности его не включают в общую классификацию.
Каждый из материалов в природе встречается либо в виде самородков, либо в составе руды или сплавов. Месторождений благородных металлов по всей Земле не так уж много, поэтому разработка их проводится под жестким контролем тех государственных предприятий, на чьей территории они находятся.
Характеристики драгоценных металлов
Рассмотрим основные характеристики драгоценных металлов:
- Золото, или аурум (Au) – 79 элемент таблицы Менделеева, металл, обладающий естественным блеском и желтым цветом. Имеет плотность 19,32 г/см 3 , плавится при температуре 1064 о С. Золото отличается высокой пластичностью, легко обрабатывается и формуется, кроме того, оно не подвержено коррозии. Растворить его можно только в смеси азотной и хлорной кислот в соотношении 1:3.
- Серебро, аргентум (Ag) стоит в периодической таблице химических элементов на 47 месте, имеет характерный белый цвет с блеском. Плотность серебра составляет 10,5 г/см 3 , а расплавить его можно при 961,9 о С. Среди достоинств серебра выделяют его тягучесть и пластичность, легкость в обработке и ковке, а также тепло- и электропроводность и отражающую способность (достигает 95%). Несмотря на устойчивость к влаге, серебро может вступать в реакцию с кислыми и щелочными средами, вследствие чего начинает покрываться черной патиной.
- Платина (Pt) в таблице Менделеева занимает 78 позицию. Металл белого цвета, блестит. Платина отличается более высокой плотностью (21,45 г/см 3) и температурой плавления (1772 о С). Кроме того, металл не растворим ни в каких жидкостях, кроме царской водки (смесь хлорной и азотной кислот). Платина отличается пластичностью, хорошо тянется, хотя и является тугоплавким материалом. Помимо этого, она не окисляется и не подвержена воздействию химических реактивов. В чистом виде этот металл не встречается, его можно выделить только из сплавов с благородными и недрагоценными цветными металлами.
Благородные металлы из разряда платиновых
Еще пять видов драгоценных металлов происходят из разряда платиновых:
- Палладий (Pd) – 46-й элемент периодической системы, имеет серебристо-белую окраску. Температура плавления составляет 1552 о С, а его плотность равна 12,02 г/м 3 . Это металл с наименьшей массой среди прочих из разряда платиновых. При этом он чрезвычайно устойчив к воздействию агрессивной среды и химических реактивов. Среди прочих достоинств палладия можно отметить пластичность, легкость в обработке и полировке, способность сохранять блеск.
- Родий (Rh) – белый с голубым отливом металл, расположенный на 45 позиции таблицы Менделеева. Среди химических характеристик отмечают его высокую плотность – 12,42 г/м 3 , а также температуру плавления – 1960 о С. Это один из тугоплавких металлов, вместе с достаточной твердостью он и хрупкий. Родий отличается высокой отражающей способностью, а также устойчивостью к воздействию воды, кислорода, не подвержен воздействию любых кислот. Растворяют родий только щелочные смеси цианидов.
- Рутений (Ru) – элемент периодической системы, имеющий 44 порядковый номер. Этот металл белого цвета с серебристым отливом по внешнему виду очень напоминает платину. Однако отличают его большая твердость с одновременной ломкостью, а также весьма затрудненная плавкость. Расплавляется рутений при 2950 о С, а его плотность составляет 12,37 г/м 3 . Отличительной особенностью является его устойчивость к химическому воздействию. Это наиболее редкий из металлов платиновой группы.
- Иридий (Ir) – расположенный на 77 месте в таблице химических элементов драгоценный металл, окрашенный в белый цвет с серым оттенком. Основные качества иридия – это высокая тугоплавкость, ломкость и вместе с тем повышенная твердость. Плотность составляет 22,42 г/м 3 , а температура плавления – 2450 о С. В этом причина трудностей в его обработке, поскольку работать с ним можно только под большим давлением и при высокой температуре. Кроме того, этот металл не взаимодействует ни с какими химическими соединениями, будь то щелочи, кислоты или их смеси.
- Осмий (Os) – элемент из группы платиновых металлов, занимающий 76 место в периодической таблице. Этот материал наиболее тяжелый в обработке, чрезвычайно хрупкий, вместе с тем он очень твердый и крайне тугоплавкий. Плотность осмия составляет 22,48г/м 3 , а его температура плавления максимально высокая среди платиновых металлов – 3047 о С. Особенностью является его резкий запах, а также абсолютная стойкость к любым щелочным или кислотным средам.
Сферы применения драгоценных металлов
Каждый из благородных металлов имеет свою сферу применения. Драгоценные металлы используются:
- При производстве ювелирных изделий.
- Для чеканки монет различного достоинства, а также памятных и юбилейных денежных знаков.
- В качестве твердой валюты для инвестирования и открытия депозита в банковских учреждениях.
- В машиностроении для выпуска различных деталей.
- В отрасли радио- и электротехники, микроэлектроники, а также в сфере высоких технологий.
- В химической промышленности, а также медицине.
- В космической отрасли.
Инвестирование в благородные металлы
Выгодно ли твердую валюту вложить в банк? Драгоценные металлы – наиболее устойчивая валюта, которая при удачном инвестировании способна приумножить прибыль владельца, а также защитить его от рыночных колебаний. По всему миру в банках практикуют открытие обезличенных металлических счетов, которые могут содержаться в качестве депозитов, либо участвовать в биржевых операциях. В банковских операциях участвуют: золото, платина, палладий и серебро.
Изделия из драгоценных металлов
В большом количестве благородные металлы используются в изготовлении ювелирных изделий. Причем металлы могут применяться как в чистом виде, так и в составе сплавов, при этом они усиливают и компенсируют качества друг друга. Какой драгоценный металл наиболее популярный в ювелирном деле? В основном используют три металла, которые известны еще с глубокой древности: золото, серебро и платина.
Какое значение имеет содержание драгоценных металлов в ювелирных изделиях? От этого зависит их проба.
Монеты из драгоценных металлов
Для изготовления денежных знаков, то есть монет, ценные металлы используют уже много веков, поскольку это наиболее стабильная валюта. В настоящее время выпускают юбилейные, коллекционные денежные знаки, а также используют монеты из драгоценных металлов в качестве средства инвестирования.
Драгоценный металл и его содержание
Ценность тех или иных деталей, находящихся в электротехнике или автомобилях, напрямую зависит от содержания в них благородных металлов. Информацию об этом можно найти на сайтах производителя деталей, а также в специальной справочной литературе.