При описании любого элемента принято указывать его первооткрывателя и обстоятельства открытия. Такими данными об элементе №47 человечество не располагает. Ни один из прославленных ученых к открытию серебра не причастен. Серебром люди стали пользоваться еще тогда, когда не было ученых.
Объясняется это просто; как и золото, серебро когда-то довольно часто встречалось в самородном виде. Его не приходилось выплавлять из руд.
О происхождении русского слова «серебро» ученые и доныне не пришли к единому мнению. Большинство из них считают, что это видоизмененное «сарпу», которое в языке древних ассирийцев означало как серп, так и полумесяц. В Ассирии серебро считалось «металлом Луны» и было таким же священным, как в Египте золото.
С развитием товарных отношений серебро, как и золото, стало выразителем стоимости. Пожалуй, можно сказать, что в этой своей роли оно способствовало развитию торговли даже больше, чем «царь металлов». Оно было дешевле золота, соотношение стоимости этих металлов в большинстве древних государств было 1:10. Крупную торговлю удобнее было вести через посредство золота, мелкая же, более массовая, требовала серебра.
Сначала для пайки
С инженерной точки зрения серебро, подобно золоту, долгое время считалось бесполезным металлом, практически не влиявшим на развитие техники, точнее, почти бесполезным. Еще в древности его применяли для пайки. Температура плавления серебра не столь уже высока – 960,5°C, ниже, чем золота (1063°C) и меди (1083,2°C). Сравнивать с другими металлами не имеет смысла: ассортимент металлов древности был очень невелик. (Даже намного позже, в средневековье, алхимики считали, что «семь металлов создал свет по числу семи планет».)
Однако если мы раскроем современный справочник по материаловедению, то и там найдем несколько серебряных припоев: ПСр-10, ПСр-12, ПСр-25; цифра указывает на процентное содержание серебра (остальное медь и 1% цинка). В технике эти припои занимают особое место, ибо паянный ими шов не только прочен и плотен, но и коррозионно устойчив. Никто, конечно, не подумает запаивать такими припоями кастрюли, ведра или консервные банки, но судовые трубопроводы, котлы высокого давления, трансформаторы, электрические шины в них очень нуждаются. В частности, сплав ПСр-12 используют для пайки патрубков, штуцеров, коллекторов и другой аппаратуры из меди, а также из медных сплавов с содержанием основного металла больше 58%.
Чем выше требования к прочности и коррозионной устойчивости паяного шва, тем с большим процентом серебра применяются припои. В отдельных случаях используют припои с 70% серебра. А для пайки титана годно лишь чистое серебро.
Мягкий свинцово-серебряный припой нередко применяют в качестве заменителя олова. На первый взгляд это кажется нелепостью: «металл консервной банки», как окрестил олово академик А.Е. Ферсман, заменяется валютным металлом – серебром! Однако удивляться здесь нечему, это вопрос стоимости. Самый ходовой оловянный припой ПОС-40 включает в себя 40% олова и около 60% свинца. Заменяющий же его серебряный припой содержит всего лишь 2,5% драгоценного металла, а всю остальную массу составляет свинец.
Значение серебряных припоев в технике неуклонно растет. Об этом можно судить по недавно опубликованным данным. В них указывалось, что только в США на эти цели расходуется до 840 т серебра в год.
Зеркальное отражение
Другое, почти столь же древнее техническое использование серебра – производство зеркал. До того как научились получать листовое стекло и стеклянные зеркала, люди пользовались отполированными до блеска металлическими пластинками. Золотые зеркала были слишком дороги, но не столько это обстоятельство препятствовало их распространению, сколько желтоватый оттенок, который они придавали отражению. Бронзовые зеркала были сравнительно дешевы, но страдали тем же недостатком и к тому же быстро тускнели. Отполированные же серебряные пластины отражали все черточки лица без наложения какого-либо оттенка и в то же время достаточно хорошо сохранялись.
Первые стеклянные зеркала, появившиеся еще в I в. н.э., были «бессеребренниками»: стеклянная пластинка соединялась со свинцовой или оловянной. Такие зеркала исчезли в средние века, их вновь потеснили металлические. В XVII в. была разработана новая технология изготовления зеркал; их отражающая поверхность была сделана из амальгамы олова. Однако позже серебро вернулось в эту отрасль производства, вытеснив из нее и ртуть, и олово. Французский химик Птижан и немецкий – Либих разработали рецепты серебрильных растворов, которые (с небольшими изменениями) сохранились до нашего времени. Химическая схема серебрения зеркал общеизвестна: восстановление металлического серебра из аммиачного раствора его солей с помощью глюкозы или формалина.
Придирчивый читатель может задать вопрос: а причем здесь техника?
В миллионах автомобильных и прочих фар свет электрической лампочки усиливается вогнутым зеркалом. Зеркала есть во множестве оптических приборов. Зеркалами снабжены маяки.
Зеркала прожекторов в годы войны помогали обнаружить врага в воздухе, на море и на суше; иногда с помощью прожекторов решались тактические и стратегические задачи. Так, при штурме Берлина войсками Первого Белорусского фронта 143 прожектора огромной светосилы ослепили гитлеровцев в их оборонительной полосе, и это способствовало быстрому исходу операции.
Серебряное зеркало проникает в космос и, к сожалению, не только в приборах. 7 мая 1968 г. в Совет Безопасности был направлен протест правительства Камбоджи против американского проекта запуска на орбиту спутника-зеркала. Это спутник – нечто вроде огромного надувного матраца со сверхлегким металлическим покрытием. На орбите – «матрац» наполняется газом и превращается в гигантское космическое зеркало, которое, по замыслу его создателей, должно было отражать на Землю солнечный свет и освещать площадь в 100 тыс. км 2 с силой, равной свету двух лун. Назначение проекта – осветить обширные территории Вьетнама в интересах войск США и их сателлитов.
Почему так энергично запротестовала Камбоджа? Дело в том, что при осуществлении проекта мог нарушиться световой режим растений, а это в свою очередь вызвать неурожай и голод в государствах Индокитайского полуострова. Протест возымел действие: «матрац» в космос не полетел.
И пластичность, и блеск
«Светлое тело, которое ковать можно», – так определял металлы М.В. Ломоносов. «Типичный» металл должен обладать высокой пластичностью, металлическим блеском, звонкостью, высокой теплопроводностью и электропроводностью. Применительно к этим требованиям серебро, можно сказать, из металлов металл.
Судите сами: из серебра можно получить листки толщиной всего лишь 0,25 мкм.
Металлический блеск – отражательная способность, о которой говорилось выше. Можно добавить, что в последнее время получили распространение родиевые зеркала, более стойкие к воздействию влаги и различных газов. Но по отражательной способности они уступают серебряным (75...80 и 95...97% соответственно). Поэтому сочли более рациональным покрытие зеркал делать все же серебряным, а поверх него наносить тончайшую пленку родия, предохраняющую серебро от потускнения.
В технике весьма распространено серебрение. Тончайшую серебряную пленку наносят не только (и не столько) ради высокой отражательной способности покрытия, а прежде всего ради химической стойкости и повышенной электропроводности. Кроме того, этому покрытию свойственны эластичность и прекрасное сцепление с основным металлом.
Здесь опять возможна реплика придирчивого читателя: о какой химической стойкости может идти речь, когда в предыдущем абзаце говорилось о защите серебряного покрытия родиевой пленкой? Противоречия, как это ни странно, нет. Химическая стойкость – понятие многогранное. Серебро лучше многих других металлов противостоит действию щелочей. Именно поэтому стенки трубопроводов, автоклавов, реакторов и других аппаратов химической промышленности нередко покрывают серебром как защитным металлом. В электрических аккумуляторах с щелочным электролитом многие детали подвергаются опасности воздействия на них едкого кали или натра высокой концентрации. В то же время детали эти должны обладать высокой электропроводностью. Лучшего материала для них, чем серебро, обладающее устойчивостью к щелочам и замечательной электропроводностью, не найти. Из всех металлов серебро самый электропроводный. Но высокая стоимость элемента №47 во многих случаях заставляет пользоваться не серебряными, а посеребренными деталями. Серебряные покрытия хороши еще и тем, что они прочны и плотны – беспористы.
По электропроводности при нормальной температуре серебру нет равных. Серебряные проводники незаменимы в приборах высокой точности, когда недопустим риск. Ведь не случайно в годы второй мировой войны казначейство США раскошелилось, выдав военному ведомству около 40 т драгоценного серебра. И не на что-нибудь, а на замену меди! Серебро потребовалось авторам «Манхэттенского проекта». (Позже стало известно, что это был шифр работ по созданию атомной бомбы.)
Следует отметить, что серебро – лучший электропроводник при нормальных условиях, но, в отличие от многих металлов и сплавов, оно не становится сверхпроводником в условиях предельно достижимого холода. Так же, кстати, ведет себя и медь. Как ни парадоксально, но именно эти, замечательные по электропроводности металлы при сверхнизких температурах используют в качестве электроизоляторов.
Машиностроители шутя утверждают, что земной шар крутится на подшипниках. Если бы так было на самом деле, то можно не сомневаться – в столь ответственном узле наверняка применялись бы многослойные подшипники, в которых один или несколько слоев серебряные. Танки и самолеты были первыми потребителями драгоценных подшипников.
В США, например, производство подшипников из серебра началось в 1942 г., тогда на их производство было выделено 311 т драгоценного металла. Через год эта цифра выросла до 778 т.
Выше мы упоминали о таком качестве металлов, как звонкость. И по звонкости серебро заметно выделяется среди других металлов. Недаром во многих сказках фигурируют серебряные колокольчики. Колокольных дел мастера издавна добавляли серебро в бронзу «для малинового звона». В наше время струны некоторых музыкальных инструментов делают из сплава, в котором 90% серебра.
Фото и кино
Фотография и кинематограф появились в XIX в. и дали серебру еще одну работу. Особое качество элемента №47 – светочувствительность его солей.
Более 100 лет известен фотопроцесс, но в чем его сущность, каков механизм реакции, лежащей в его основе? До последнего времени это представляли весьма приближенно.
На первый взгляд все просто: свет возбуждает химическую реакцию, и металлическое серебро выделяется из серебряной соли, в частности из бромистого серебра – лучшего из светочувствительных материалов. В желатине, нанесенной на стекло, пленку или бумагу, эта соль содержится в виде кристаллов с ионной решеткой. Можно предположить, что квант света, падая на такой кристалл, усиливает колебания электрона на орбите иона брома и дает ему возможность перейти к иону серебра. Таким образом, пойдут реакции:
Br – + hv
→ Br + e –
и
Ag + + e – → Ag
Однако весьма существенно то, что состояние AgBr более устойчиво, чем состояние Ag + Br. Вдобавок к этому выяснилось, что совершенно чистое бромистое серебро вообще лишено светочувствительности.
В чем же тогда дело? Как оказалось, чувствительны к действию света только дефектные кристаллы AgBr. В их кристаллической решетке есть своего рода пустоты, которые заполнены добавочными атомами серебра или брома. Эти атомы более подвижны и играют роль «электронных ловушек», затрудняя обратный переход электрона к брому. После того как электрон будет «выбит из седла» квантом света, один из «посторонних» атомов обязательно примет его. Вокруг такого «зародыша светочувствительности» адсорбируются и закрепляются выделившиеся из решетки атомы серебра. Освещенная пластинка ничем не отличается от неосвещенной. Изображение на ней появляется лишь после проявления. Этот процесс усиливает действие «зародышей светочувствительности», и изображение после закрепления становится видимым. Такова принципиальная схема, дающая самое общее представление о механизме фотопроцесса.
Фото- и кинопромышленность стали крупнейшими потребителями серебра. В 1931 г., например, США на эти цели расходовали 146 т драгоценного металла, а в 1958 – уже 933 т.
Старые фотоснимки и, в частности, фотодокументы со временем выцветают. До последнего времени был лишь один способ их восстановления – репродукция, пересъемка (с неизбежными потерями качества). Совсем недавно найден иной способ реставрации старых фотографий.
Снимок облучают нейтронами, и серебро, которым он «нарисован», превращается в свой короткоживущий радиоактивный изотоп. В течение нескольких минут это серебро испускает гамма-лучи, и если в это время на фотографию наложить пластинку или пленку с мелкозернистой эмульсией, то можно получить изображение, более четкое, чем на оригинале.
Светочувствительность серебряных солей используют не только в фотографии и кино. Недавно из ГДР и США почти одновременно поступили сообщения об универсальных защитных очках. Стекла их изготовлены из прозрачных эфиров целлюлозы, в которых растворено небольшое количество галогенидов серебра. При нормальном освещении такие очки пропускают около половины падающих на них световых лучей. Если же свет становится сильнее, то пропускная способность стекол падает до 5...10%, поскольку происходит восстановление части серебра и стекло, естественно, становится менее прозрачным. А когда свет снова слабеет, происходит обратная реакция и стекла приобретают большую прозрачность.
Атомная служба серебра
Кинематограф и фотография достигли расцвета в XX в. и стали потреблять серебро в значительно больших, чем прежде, количествах. Но во второй четверти этого века появился еще один претендент на первоочередное использование элемента №47.
В январе 1934 г. была открыта искусственная радиоактивность, возникающая под влиянием обстрела нерадиоактивных элементов альфа-частицами. Немного позже Энрико Ферми попробовал иные «снаряды» – нейтроны. При этом регистрировали интенсивность возникающего излучения и определяли периоды полураспада новых изотопов. Облучали поочередно все известные к тому времени элементы, и вот что оказалось. Особенно высокую радиоактивность под действием бомбардировки нейтронами приобретало серебро, а период полураспада образующегося при этом излучателя не превышал 2 минут. Именно поэтому серебро стало рабочим материалом в дальнейших исследованиях Ферми, при которых было открыто такое практически важное явление, как замедление нейтронов.
Позже этой особенностью серебра воспользовались для создания индикаторов нейтронного излучения, а в 1952 г. серебро «прикоснулось» и к проблемам термоядерного синтеза: первый залп нейтронов из плазменного «шнура» был зафиксирован с помощью погруженных в парафин серебряных пластин.
Но атомная служба серебра не ограничивается областью чистой науки. С этим элементом сталкиваются и при решении сугубо практических проблем ядерной энергетики.
В современных атомных реакторах некоторых типов тепло отводят расплавленными металлами, в частности натрием и висмутом. В металлургии хорошо известен процесс обезвисмучивания серебра (висмут делает серебро менее пластичным). Для атомной техники важен обратный процесс – обессеребрение висмута. Современные процессы очистки позволяют получать висмут, в котором примесь серебра минимальна – не больше трех атомов на миллион. Зачем это нужно? Серебро, попади оно в зону ядерной реакции, будет по существу гасить реакцию. Ядра стабильного изотопа серебро-109 (на его долю в природном серебре приходится 48,65%) захватывают нейтроны и превращаются в бета-активное серебро-110. А бета-распад, как известно, приводит к увеличению атомного номера излучателя на единицу. Таким образом, элемент №47 превращается в элемент №48, кадмий, а кадмий – один из сильнейших гасителей цепной ядерной реакции.
Трудно перечислить все современные службы элемента №47. Серебро нужно машиностроителям и стекловарам, химикам и электротехникам. Как и прежде, этот металл привлекает внимание ювелиров. Как и прежде, часть серебра идет на производство медикаментов. Но главным потребителем элемента №47 стала современная техника. Не случайно уже довольно давно была отчеканена последняя в мире чисто серебряная монета. Слишком ценен и нужен этот металл, чтобы ходить по рукам.
Серебро и медицина
О бактерицидных свойствах серебра, о целительности «серебряной» воды писали много. В особо крупных масштабах воду «серебрят» на океанских кораблях. В специальной установке, ионаторе, пропускают переменный ток через воду. Электродами служат серебряные пластинки. За час в раствор переходит до 10 г серебра. Этого количества достаточно, чтобы дезинфицировать 50 кубометров питьевой воды. Насыщение воды ионами серебра строго дозируют: избыток ионов представляет определенную опасность – в больших дозах серебро токсично.
Об этом, разумеется, знают фармакологи. В клинической медицине применяют многочисленные препараты, содержащие элемент №47. Это органические соединения, преимущественно белковые, в которые введено до 25% серебра. А известное лекарство колларгол содержит его даже 78%. Любопытно, что в препаратах сильного действия (протаргол, протаргентум) серебра меньше, чем в препаратах мягкого действия (аргин, соларгеитум, аргирол и другие), но в раствор они отдают его значительно легче.
Определен механизм действия серебра на микроорганизмы. Оказалось, что оно инактивирует определенные участки молекул ферментов, то есть действует как ферментный яд. Почему же тогда эти препараты не угнетают деятельность ферментов в человеческом организме, ведь и в нем обменом веществ руководят ферменты? Все дело в дозировке. В микроорганизмах процессы обмена идут намного интенсивнее, чем в более сложных. Поэтому можно подобрать такие концентрации соединений серебра, которых с лихвой хватило бы па уничтожение микробов, но безвредные для человека.
Заменители серебра
Дефицит серебра – явление не новое. Еще в первой половине XIX в. он стал причиной конкурса, победители которого не только получили большие премии, но и обогатили технику несколькими весьма ценными сплавами. Нужно было найти рецепты сплавов, способных заменить столовое серебро. Так появились нейзильбер, мельхиор, аргентан, «немецкое серебро», «китайское серебро»... Все это сплавы на основе меди и никеля с разными добавками (цинк, железо, марганец и другие элементы).
Серебро и стекло
Эти два вещества встречаются не только в производстве зеркал. Серебро нужно для изготовления сигнальных стекол и светофильтров, особенно когда важна чистота тонов. Например, в желтый цвет стекло можно окрасить несколькими способами; окислами железа, сульфидом кадмия, азотнокислым серебром. Последний способ самый лучший. С помощью окислов железа очень трудно добиться постоянства окраски, сульфид кадмия ужесточает технологию – при длительном воздействии высоких температур он превращается в окись, которая делает стекло непрозрачным и не окрашивает его. Небольшая добавка (0,15...0,20%) азотнокислого серебра придает стеклу интенсивную золотисто-желтую окраску. Правда, здесь есть одна тонкость. В процессе варки из AgNO 3 выделяется мелкодисперсное серебро и равномерно распределяется по стекломассе. Однако при этом серебро остается бесцветным. Окраска появляется при наводке – повторном обогреве уже готовых изделий. Особенно хорошо окрашиваются серебром высококачественные свинцовые стекла. С помощью серебряных солей можно наносить золотисто-желтую окраску на отдельные участки стеклянных изделий. А оранжевое стекло получают, вводя в стекломассу золото и серебро одновременно.
Самая известная соль
Фамилия одного из самых запоминающих персонажей Ильфа и Петрова, Никифора Ляписа, ассоциируется обычно со словом «ляпсус». А ляпис – азотнокислое серебро – это самая известная соль элемента №47. Первоначально, во времена алхимиков, эту соль называли lapis infernalis, что в переводе с латыни на русский значит «адский камень».
Ляпис обладает прижигающим и вяжущим действием. Взаимодействуя с белками тканей, оп способствует образованию белковых солей – альбуминатов. Свойственно ему и бактерицидное действие – как и всякой растворимой соли серебра. Поэтому ляпис широко применяют не только в химических лабораториях, но и в медицинской практике.
Серебро известно человечеству с древних времен: тогда оно часто встречалось в виде самородков, и его не надо было добывать из руды. Именно поэтому этот благородный металл играл значимую роль во многих культурах стран мира.
Серебро в истории
С серебром связано множество мифов, легенд и поверий. Например, в Ассирии и Вавилоне серебро считали священным металлом и символом Луны. В средние века алхимики часто использовали серебро в своих опытах. Кроме того, серебро с 13 века используется для изготовления посуды, что непосредственно связано с дезинфицирующими свойствами этого металла.
Серебро издавна использовалось в чеканке монет, а также в ювелирном деле. По своим свойствам это пластичный и ковкий благородный металл, поэтому из него можно делать украшения даже самой причудливой формы. Серебро блестит ярче, чем платина, особенно отполированное. Оно способно отражать до 97% видимого цвета. Однако на воздухе этот благородный металл довольно быстро тускнеет.
Серебро в современном ювелирном производстве
Сегодня в ювелирном производстве серебро имеет широкое применение. Оно используется для покрытия изделий из недрагоценных металлов, чтобы защитить их от коррозии и повреждений. Кроме того, серебро вводят в состав белого золота для придания этому сплаву большей твердости. Серебро легко протягивается в тончайшую проволоку, которая потом отлично скручивается. Из одного грамма серебра можно изготовить проволоку длиной около 2 километров. Серебряные изделия стоят намного дешевле украшений из золота и платины, но мастера создают из него настоящие шедевры ювелирного искусства.
Единственным легирующим металлом для серебра является медь, которая повышает твердость его сплавов. Все серебряные сплавы одинаковы по цвету и имеют различия только в процентном содержании серебра в каждом из них. Согласно ГОСТ 30649-99 на территории России применяют четыре сплава серебра, которые имею пробы:
- 925. Содержит не менее 92,5% серебра. Его цвет и антикоррозийные свойства не отличаются от 100%-ного серебра. Данный сплав широко применяется для изготовления ювелирных украшений.
- 875. Содержит не менее 87,5% серебра. Используется в основном при промышленном изготовлении ювелирных и бытовых изделий, например, серебряных ручек.
- 830. Содержит не менее 83% серебра. По своим качествам не отличается от сплава 800 пробы. Чаще всего используется для изготовления декоративных украшений.
- 800. Содержит не менее 80% серебра. Из-за высокого содержания меди сплав отличается легким желтоватым оттенком и быстро окисляется на воздухе. В основном из него делают столовые приборы.
Родированное и черненое серебро
Часто серебряные украшения дополнительно родируются, то есть покрываются тонким слоем родия для дополнительной устойчивости к повреждениям и повышения отражательной способности. по виду напоминают белое золото и не темнеют со временем.
Среди ювелирных украшений особого упоминания достойны . С течением времени обычное серебро темнеет, приобретая оттенок старины. Современные технологии позволяют искусственно «состарить» этот металл. Такое серебро со временем не меняет свой вид и не нуждается в чистке.
Гарантия на каждое изделие, интересный дизайн, широкий ассортимент - все это позволит Вам подобрать в «Бронницком ювелире» украшение высокого качества, подчеркивающее Вашу индивидуальность.
Для изготовления ювелирных изделий применяются сплавы драгоценных металлов, в которых за счет ввода легирующих материалов изменяются физические и химические свойства (твердость, прочность, пластичность, цвет, коррозийная стойкость, температура плавления и др.).
Сплавы золота. Процентное содержание золота в сплаве зависит от предусматриваемой пробы сплава. В качестве легирующих материалов в сплавах применяются в различных сочетаниях серебро, медь, платина, палладий, цинк, кадмий (табл. 1). Наиболее часто в ювелирном производстве применяются сплавы золото - серебро - медь; золото - серебро; золото - медь. Эти металлы являются основной частью сплава, а для придания сплаву определенного цвета в виде добавок применяют платину, палладий, кадмий, цинк, никель и др.
| Цвет сплава | Проба | Состав сплава, % | Плотность, г/см 3 | Температура плавления, °С | ||||
| Золото | Серебро | Палладий | Медь | Верхний предел | Нижний предел | |||
| Бледно-желтый | 375 | 37,5±0,3 | 10,0±0,5 | 3,8±0,3 | Остальное | 11,55 | 949 | 926 |
| Желтый | 583 | 58,3±0,3 | 8,0±0,5 | - | Остальное | 13,24 | 905 | 878 |
| Зеленый | 583 | 58,3±0,3 | 30,0±0,5 | - | Остальное | 13,92 | 880 | 835 |
| Красный | 583 | 58,3±0,3 | - | - | Остальное | 13,01 | 922 | 907 |
| Белый | 583 | 58,3±0,3 | 25,7±0,5 | 16,0±1,0 | - | - | - | - |
| Желтый | 750 | 75,0±0,3 | 17,0±0,5 | - | Остальное | 15,3 | 930 | 920 |
| Розовый | 750 | 75,0±0,3 | 12,5±0,5 | - | Остальное | 15,4 | 920 | 900 |
| Белый | 750 | 75,0±0,3 | 5,0±0,5 | 20,0±1,0 | Остальное | 16,6 | 1280 | 1272 |
Сплав золото - серебро - медь (Au-Ag-Cu) имеет желтый цвет, обладает высокой прочностью и хорошо поддается обработке как механическим способом, так и методом литья.
Сплав золото - серебро (Au-Ag) может иметь цвет от желтого до белого в зависимости от процентного содержания в нем серебра, хорошо поддается обработке как механическим способом, так и методом литья. В производстве ювелирных изделий применяется редко, так как имеет бледный цвет.
Сплав золото - медь (Au-Cu) изменяет цвет от желтого до красного в зависимости от процентного содержания меди. С увеличением содержания меди твердость сплава повышается, однако он хуже поддается механической обработке. В связи с этим при изготовлении ювелирных изделий в сплав вводят небольшую часть серебра, что делает его более пластичным и ковким.
Сплав золото - платина (Au-Pt) изменяет цвет от желтого до белого в зависимости от процентного содержания платины. Сплав белого цвета называют "белым золотом". Он обладает большой твердостью и тугоплавкостью. В производстве ювелирных изделий применяется редко, в основном для изготовления оправ и кастов для крепления бриллиантов.
Сплав золото - палладий (Au-Pd) изменяет цвет от желтого до белого в зависимости от процентного содержания палладия. Сплав обладает большой твердостью и тугоплавкостью, в результате чего крайне редко применяется в ювелирном производстве.
Сплав золото - кадмий (Au-Cd) изменяет цвет от желтого до серого в зависимости от процентного содержания кадмия. Сплав хрупкий, в результате чего в ювелирном производстве применяется редко.
Сплавы серебра. Процентное содержание серебра в сплаве зависит от предусматриваемой пробы сплава. В качестве легирующих материалов применяются в различных сочетаниях цинк, кадмий, никель и алюминий (табл. 2). Наиболее часто в ювелирном производстве применяется сплав серебро - медь. Могут также применяться сплавы серебро - цинк, серебро - кадмий и др.
| Цвет сплава | Проба | Состав сплава, % | Плотность, г/см 3 | Температура плавления, °С | |||
| Серебро | Медь | Другие металлы | Верхний предел | Нижний предел | |||
| Белый | 875 | 87,5± 0,3 | Остальное | 0,30 | 10,28 | 779 | 855 |
| Белый | 916 | 91,6± 0,3 | Остальное | 0,25 | 10,35 | 779 | 888 |
| Белый | 925 | 92,5± 0,3 | Остальное | 0,18 | 10,36 | 779 | 896 |
| Белый | 960 | 96,0± 0,3 | Остальное | 0,18 | 10,43 | 880 | 927 |
Сплав серебро - медь (Ag-Cu) изменяет цвет от блестяще-белого до красновато-желтого в зависимости от процентного содержания в нем меди. Твердость такого сплава выше твердости чистого серебра. При этом он обладает хорошей пластичностью.
Сплав серебро - цинк (Ag-Zn) белого цвета, обладает хорошей пластичностью, хорошо поддается механической обработке.
Сплав серебро - кадмий (Ag-Cd) белого цвета, обладает высокой твердостью, однако при высоком содержании кадмия (более 50%) становится хрупким.
Сплав серебро - алюминий (Ag-Al) бело-серого цвета. При содержании алюминия более 6% сплав становится хрупким, а до 6% -обладает хорошей пластичностью.
Сплав серебро - медь - кадмий (Ag-Cu-Cd) белого цвета, обладает хорошей пластичностью, устойчив на воздухе к потускнению, хорошо поддается механической обработке.
Сплав серебро - медь - цинк (Ag-Cu-Zn) бело-серого цвета. Добавление небольшого количества цинка резко повышает жидкотекучесть сплавов серебро - медь. Эти сплавы используют в основном как припои, которые имеют хорошую пластичность и поддаются механической обработке.
Четырехкомпонентные сплавы серебро - медь - цинк - кадмий (Ag-Cu-Zn-Cd) и серебро - никель - медь - цинк (Ag-Ni-Cu-Zn) в ювелирном производстве применяются редко, так как они тверды и трудно плавятся.
Сплавы платины. Платина применяется в сплавах с золотом, палладием и иридием. В ювелирном производстве сплавы платины применяются для изготовления оправ и кастов под бриллиантовые камни.
Серебро (аргентум) - это металл, который известен человеку с древних времен. В природе серебро встречается в виде самородков. Металл обладает рядом неоспоримых преимуществ - он легко поддается ковке, не вступает в реакцию с другими металлами, обладает антибактериальными свойствами и т. д. на планете по приблизительным подсчетам составляют 570 тысяч тонн, а добыча этого металла развита в таких странах, как Перу, Чили, Мексика и Австралия. Известно, что серебро, как и любой другой драгоценный металл, для производства ювелирных украшений не используется в чистом виде, поскольку он легко деформируется. Именно по этой причине серебро соединяется с другими металлами, придающими ему прочность, а такие соединения представляют собой сплавы серебра.
Виды и применение
Для оценки содержания аргентума в сплаве используется такой показатель, как проба. Он демонстрирует количественное содержание серебра в сплаве. Число пробы эквивалентно количеству граммов драгоценного металла в одном килограмме сплава. Что касается лигатуры (примесей других металлов), то она представлена в основном медью. Также в состав сплава меди и серебра могут входить такие металлы, как кадмий, никель, алюминий и цинк.
Сплавы серебра в ювелирных изделиях
В Российской Федерации и странах постсоветского пространства утверждены следующие : 720, 800, 875, 916, 925, 960, 999. Все сплавы серебра характеризуются определенными свойствами.
- 720: этот сплав считается наиболее низкопробным, так как в одном килограмме содержится всего 720 граммов драгоценной составляющей. Остальные 280 граммов приходятся на лигатуру, в которой преобладает медь. Она придает металлу желтоватый оттенок, поэтому серебро с пробой 720 не применяется в ювелирной промышленности. Однако из такого сплава успешно производятся пружины, иглы и другие детали, на которые может распределяться повышенная нагрузка. Такой сплав очень прочный, поэтому он характеризуется отменной износостойкостью. В России серебро с пробой 720 не подлежит клеймированию, а значит не может продаваться в ювелирных магазинах.
- 800: в таком сплаве содержится в количестве не более 800 граммов, в то время как на лигатуру, представленную медью, приходится 200 граммов. Для такого металла характерен желтый оттенок, поэтому сплав непригоден для изготовления ювелирных украшений. Однако свойства этого вида низкопробного серебра позволяют изготавливать из него предметы, которые предназначены для воздействия повышенных нагрузок. Речь идет о ручках, чашках и блюдцах для ежедневного использования, рукоятках ножей и прочего.
- 830: своими свойствами такой металл напоминает серебро с пробой 800, но разница заключается в том, что в сплаве с пробой 830 на 30 граммов больше содержится чистого драгоценного металла. Также не задействован в ювелирной промышленности.
- 875: серебро содержит как минимум 87,5% драгоценной составляющей, а остальные 12,5% приходятся на лигатуру. Характеризуется твердостью и износостойкостью. Такой сплав, в отличие от предыдущих, широко применяется в ювелирной промышленности. Сплав серебра с пробой 875 примечателен тем, что многие люди путают его с белым золотом, чем и пользуются недобросовестные продавцы или мошенники. Также на изделия из серебра с пробой 875 наносится позолота, что делает их похожими на золотые. Но каждый человек должен знать, что пробы 875 для золота не существует.
- 916: на 91,6% , а на медь приходится лишь 8,4% драгоценной части. Такой металл существует, но ныне для производства украшений не применяется, хотя во времена СССР из серебра с пробой 916 изготавливали столовые приборы - чайники, соусники, сахарницы, кувшины, лопатки для торта и прочее.
- 925: так называемый серебряный стандарт. Такой металл обладает антикоррозионными свойствами. Вид серебра с пробой 925 характеризуется привлекательным серебристо-белым отливом, из-за чего такой металл великолепно выглядит в ювелирных изделиях, а также подчеркивает красоту драгоценных камней. Пластичность сплава позволяет использовать его для изготовления изделий, имеющих мелкие элементы, грани и т. д. Из чеканились монеты английского фунта стерлингов, из-за чего сплав и стал называться стерлинговым.
- 960: состав такого металла мало чем отличается от того, который характерен для чистого аргентума, ведь в нем содержится не менее 96% драгоценной части. Из такого сплава изготавливают высококачественные изделия, покрытые эмалью, а также для изготовления украшений с тонкой художественной работой, рельефными композициями и т. д. Однако у украшений, произведенных из серебра с пробой 960, есть недостаток - они легко деформируются, а значит, требуют особого ухода и бережного отношения к себе.
- 999: чистый металл применяется лишь для производства слитков и коллекционных монет.
Также существуют сплавы, содержащие серебро и большое количество лигатуры, к примеру, до 75% меди. Изделия из них не реализуются на ювелирном рынке, однако из подобных сплавов производятся эстетически привлекательные изделия. Популярным сплавом является шибуичи, состоящий на три четверти из меди и на четверть - из серебра. Материал используется для изготовления брошей, колец, сережек, браслетов и рукояток ножей.
Мельхиор - это еще один сплав, имитирующий серебро, и он состоит из никеля, железа и марганца. Сплав-имитация очень пластичный, поэтому поддается механической обработке. К дополнительным преимуществам мельхиора можно отнести его антикоррозионные свойства. Также мельхиор устойчив к воздействию соленой воды. Мельхиор широко применяется в изготовлении бижутерии и столовых приборов с напылением серебра. Внешний вид сплава также позволяет изготавливать из него подделки ювелирных украшений, чем и пользуются мошенники.
Свойства сплавов
Сплавы серебра, кроме драгоценного металла, содержат в себе примеси, которые и определяют свойства серебра:
- никель: усиливает прочность металла;
- свинец: придает серебру хрупкость при нагреве;
- олово: при незначительном содержании в сплаве понижает , но если олова будет более 9%, то сплав станет слишком хрупким;
- алюминий: также придает серебру хрупкость;
- цинк и кадмий: понижают температуру плавления серебра, поэтому используются для изготовления серебряных припоев.
Сплавы драгоценного металла широко применяются в промышленном производстве. К примеру, так называемое (или металл с пробой 999), добытое путем аффинажа. Такой металл отлично проводит тепло и электроток, а также обладает светоотражающим свойством, что позволяет использовать его для изготовления высокоточных зеркал.
Серебро также входит в состав припоев, предназначенных для пайки элементов ювелирных изделий, швов и т. д. Металл также применяется в изготовлении серебряно-цинковых аккумуляторов и батарей.
Аргентум широко применяется в медицине, а все благодаря его дезинфицирующим свойствам, к примеру, серебро эффективно дезинфицирует воду.
Если человек желает приобрести качественные изделия из серебра, он должен делать покупку в ювелирном салоне или магазине, в котором реализуется сертифицированный товар. Не рекомендуется покупать драгоценные украшения у частных лиц, так как в таком случае существует высокий риск приобретения подделки.
Серебро (А g )
Серебро (А g ) - 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.
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.
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.
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.
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.
СПЛАВЫ СЕРЕБРА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ НА ПРАКТИКЕ
Свойства сплавов.
В ювелирном деле используются сплавы с содержанием серебра выше 72%. С увеличением добавки меди блестящее белое серебро приобретает желтоватый оттенок. Сплав А g 800 уже значительно отличается от чистого серебра; сплав А g 720 имеет желтовато-белый оттенок; сплав с 50%-ым содержанием меди выглядит красноватым; сплав с 70%-ым содержанием меди - просто ярко-красным. Кроме меди при добавке других металлов сплав серебра становиться трех- или многокомпонентным, что существенно меняет его свойства. Например, в сплав можно добавить до 10 частей никеля, что повысит прочность сплава, но если его содержание превысит 25 частей, то сплав получиться ломким, и следовательно непригодным для использования. В серебре растворяется до 200 частей цинка, который придает сплавам высокую пластичность и защищает их от потускнения. Добавка кадмия также защищает сплавы серебра от потускнения и понижает температуру плавления, серебро может растворить до 300 частей кадмия.
Со временем сформировался ряд серебряных сплавов, которые применяются в основном для изготовления ювелирных украшений, декоративных изделий и столовых приборов и обладают хорошими технологическими и эксплуатационными свойствами.
Сплав А g 970
В данном сплаве содержание меди очень низкое, поэтому по некоторым свойствам, например, по цвету, устойчивости к потускнению, он очень схож с чистым серебром. Благодаря высокой температуре плавления сплав А g 970 часто используется для изготовления изделий с эмалью (прозрачные краски подсвечиваются более интенсивно). Особенно подходит для ковки, глубокой вытяжки и исполнения тонких филигранных работ.
Сплав А g 925
Этот сплав называется также стерлинговым или стандартным серебром. В нем удачно сочетаются технологические и эксплуатационные свойства, и он широко применяется для изготовления ювелирных украшений. Его цвет и коррозионная стойкость почти такие же, как и у чистого серебра. Сплав подходит для получения черни, возможно, его использование при нанесении низкоплавких эмалей. В этом сплаве сочетаются хорошая способность к формоизменению при обработке и значительная стабильность при эксплуатации.
Сплав А g 900
Данный сплав все чаще применяется для изготовления ювелирных украшений, правда, по своим свойствам он несколько уступает сплаву А g 925. А g 900 подходит для литья,гибки, пайки, ковки и чеканки, но для исполнения тонких филигранных операций и глубокой чеканки он слишком твердый. В качестве основы для нанесения эмали сплав А g 900 не пригоден.
Сплав А g 875
Сплав чаще других используется при промышленном изготовлении ювелирных изделий; из-за высокой твердости труднее, чем другие сплавы, поддаемся механической обработке.
Сплав А g 800
Из данного сплава изготавливаются в основном столовые приборы. Главными его недостатками являются заметный желтоватый оттенок и более быстрая окисляемость на воздухе. Кроме того, вследствие высокого содержания в сплаве меди при его взаимодействии с кислыми растворами происходит образование токсичных солей меди. При больших деформациях, например, гибке или растяжении, заготовки из этого сплава следует обязательно подвергать промежуточному отжигу (рекристаллизации). Литейные свойства сплава А g 800 лучше, чем у сплавов с более высоким содержанием серебра.
Сплав А g 720
Данный сплав из-за желтоватой окраски почти не применяется в ювелирном деле. Сплав трудно поддается формоизменению, но сохраняет твердость и упругость в процессе эксплуатации. Поэтому в отдельных случаях из сплава А g 720 изготавливают пружины, иглы для булавок или другие сильно нагружаемые детали. Сплав А g 720 применяют также в качестве припоя.
Потускнение сплавов А g - Cu
Серебро обладает очень высокой отражательной способностью и хорошо полируется: полированная поверхность серебряных изделий отличается особенно ярким блеском. Впрочем, посредством «белого» кипячения можно получить и матовую белую поверхность, причем не только на чистом серебре, но также и на других ювелирных сплавах с содержанием в них серебра более А g 800.
Серебру присущ и существенный недостаток, который еще больше проявляется с увеличением содержания в сплаве меди: взаимодействуя с содержащимися в воздухе сернистыми соединениями, серебро образует сульфид серебра, медь - сульфид меди и, кроме того, закись меди красного цвета и окись меди черного цвета. Это приводит к потемнению изделий, причем темный налет формируется постепенно: вначале изделие кажется желтоватым, почти золотистым, затем поверхность становится коричневатой, потом грязно-синей, темно-синей и, наконец, черной. При этом, чем больше в сплаве меди, тем интенсивнее и быстрее он тускнеет и покрывается темным налетом.
Родирование
Износостойкое родиевое покрытие надежно защищает поверхность серебра, но изделие при этом теряет блеск и выглядит синевато-белым. К тому же в процессе ремонта (при пайке) родиевое покрытие становится синевато-черным, что можно устранить только нанесением нового покрытия.
Лакирование
Покрытие из лака долгое время защищает поверхность серебра, но при условии, что украшения не носят, а столовым серебром не пользуются. В процессе использования изделий покрытие на отдельных участках стирается и поверхность в этом месте тускнеет. В итоге предмет, покрытый такого рода пятнами, трудно чистить.
Пассивирование
Суть пассивирования заключается в нанесении на изделие тонкого невидимого слоя воска, который хорошо укрывает поверхность. Этот метод применяется при хранении изделий на складах (при пользовании предметами покрытие быстро стирается).
