Проектирование ювелирной мастерской

">Природное золото никогда не бывает чистым. Извлеченное из различных источников (руд, россыпей, попутно), оно содержит множество примесей и является исходным продуктом для получе­ния чистого золота. Продукцию приисков принято называть шли­ховым золотом. Чистота шлихового золота различна и может колебаться от 500-й до 970-й пробы, т. е. от 50 до 97 % чистого золота в металлической массе. Поскольку шлиховое золото со­стоит из частиц разной пробы и разного содержания, оно требует очистки от примесей до однородно высокой чистоты.

Использование драгоценных металлов в качестве валютных ценностей и для приготовления сплавов требует получения их в состоянии высокой чистоты. Это достигается путем аффинажа (очистки, рафинирования) на специальных аффинажных пред­приятиях.

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

Чистое золото — понятие условное, степень чистоты выража­ется пробой 999; 999,9 и т.д., однако 1000-й пробы нет. Золото, как и все металлы, маркируется. Марка чистого золота Зл 999 означает, что в его составе золота (Зл) 99,9 %, остальное при­меси; Зл 999,9 — в составе золота 99,99 %, остальное примеси. В качестве примесей — свинец, железо, сурьма, висмут, медь, серебро в допустимых пределах.

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

2.2. Серебро.

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

Плотность серебра 10,50; температура плавления 960,5 °С; твердость по Бринеллю 25 (по Моосу 2,5).

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

В природе серебро образует более 60 минералов, в которых находится в различном состоянии. В основном в сернистых сое­динениях с высоким содержанием серебра (до 87%). Однако, несмотря на большое количество минералов серебра в рудах, они встречаются в незначительных количествах, часто рассеяны среди других минералов. Самородное серебро встречается зна­чительно реже самородного золота, так как легче образует соединения с другими элементами. Самородное серебро пред­ставляет собой природный сплав с золотом, медью, железом, висмутом, ртутью, платиной и другими элементами. Встречается в виде неправильных зерен, пластинок, листочков, проволочных и нитевидных выделений. Крупные самородки чрезвычайно редки и могут достигать сотен килограммов.

Основными источниками серебра являются комплексные руды цветных металлов, из которых серебро извлекается попутно со свинцом, цинком, медью, никелем, а также золотом и ураном. Извлечение серебра из серебросодержащих минералов произво­дится подобно золоту посредством амальгамации и цианирова­ния, в зависимости от характера сырья. Полученный продукт подвергается аффинажу.

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

2.3. Платина.

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

Плотность платины 21,45; температура плавления 1769 °С; твердость по Бринеллю 50 (по Моосу 5).

В химическом отношении платина является наиболее устой­чивым металлом. Не окисляется на воздухе даже при накалива­нии и, остывая, сохраняет свой цвет. Устойчива к влажной среде. Отдельно кислоты на нее не действуют, растворяется в горячей царской водке. Разъедают платину цианистый калий и расплав­ленные щелочи. В природе платина встречается чаще в самород­ном состоянии, в виде зерен и чешуек различной величины, редко в виде крупных самородков. Самородная платина представляет собой минералы, включающие в свой состав кроме платины же­лезо, иридий, родий, палладий, медь, никель и поликсен. Полик­сен не имеет постоянного состава и является источником добычи многих металлов. Платиновые руды, которые также являются источником получения платины и платиновых металлов, в при­роде распространены мало. Основным источником добычи пла­тины являются медно-никелевые месторождения, из руд которых платина добывается попутно.

В природе металлы платиновой группы обычно сопутствуют друг другу. Попутно платину и другие платиновые металлы по­лучают при аффинаже золота.

Аффинированная платина выпускается в слитках со степенью чистоты до 99,99 %.

Для изготовления ювелирных изделий платина применяется с давних времен. Высокопробный платиновый сплав считается классическим ювелирным материалом для изготовления изделий с драгоценными камнями. Но использование ее в ювелирных изделиях значительно сократилось.

2.4. Палладий.

Палладий (Pd) — металл серебристо-белого цвета пластич­ный и ковкий легко прокатывается в  фольгу и протягивается в тонкую проволоку.

Плотность палладия 12,02; температура плавления 1552°С; твердость по Бринеллю 52 (по Моосу 5).

На воздухе при нормальной температуре палладий не окисля­ется, устойчив к влажной среде. При нагревании до 860 °С окис­ляется, причем с увеличением температуры оксид разлагается и металл снова светлеет. По своим химическим свойствам палла­дий уступает всем металлам платиновой группы, растворим в азотной и горячей серной кислотах, а также в царской водке.

Главным источником получения палладия служат сырая пла­тина и шламы никелевого производства. Палладий используется для составления ювелирных палладиевых сплавов, а также как компонент сплавов белого золота..

 

2.5. Родий.

Родий (Rh) — голубовато-белый металл, напоминающий алю­миний, твердый и хрупкий. Имеет высокую отражательную спо­собность. При нагревании приобретает пластичность.

Плотность 12,41; температура плавления 1960 °С; твердость по Бринеллю 101   (по Моосу 6,0).

Химически стойкий. В нормальных условиях на воздухе и в воде не окисляется. При нагревании покрывается черной оксид­ной пленкой, которая исчезает при температуре свыше 1200 °С. Родий устойчив к действию кислот (кроме концентрированной серной) и царской водки. Устойчив к действию серы, хлора, фтора.

В природе присутствует в виде примесей самородной плати­ны. Получают родий попутно с извлечением платины.

Применяется в ювелирном производстве как декоративное и защитное покрытие ювелирных изделий. Изделия из недрагоцен­ных металлов и серебра, покрытые слоем родия, обладают высо­кой износостойкостью.

3. Сплавы драгоценных металлов.

Использование чистых металлов для изготовления ювелирных изделий нецелесообразно вследствие их высокой стоимости, недо­статочной твердости и износостойкости. Для получения нужных качеств к драгоценным металлам добавляют в определенных соотношениях другие металлы, которые называют легирующими, или лигатурой. Легирующими могут быть как драгоценные, так и недрагоценные металлы. Несмотря на это, полученные сплавы именуют драгоценными. С помощью легирования драгоценных металлов сплавам можно придавать различные свойства, напри­мер необходимую твердость, пластичность, литейные качества, цвет, температуру плавления и т. д. Число ювелирных сплавов велико, и по мере введения новых технологий в производство ювелирных изделий создаются новые сплавы. Сплавы, получив­шие наибольшее распространение, предусмотрены ГОСТом, согласно которому металлургические предприятия выпускают полуфабрикаты в виде слитков, листов, лент, полос, фольги, проволоки, профилей для использования на ювелирных пред­приятиях.

Наибольшее количество сплавов имеет золото.

 

3.1 Сплавы золота.

В состав золотых сплавов в качестве легирующих компонен­тов могут входить: серебро, медь, палладий, никель, платина, кадмий и цинк. Каждый из компонентов по-своему влияет на свойства сплава.

Серебро придает золотому сплаву мягкость, ковкость, понижает температуру плавления и изменяет цвет золота. По мере добавления серебра цвет сплава зеленеет, переходя в Желто-зеленый; при содержании серебра более 30 % цвет стано­вится желто-белым  и бледнеет по мере увеличения количества серебра; при содержании в сплаве 65 % серебра цвет сплава становится белым.

Медь повышает твердость золотого сплава, сохраняя ковкость и тягучесть. Сплав приобретает красноватые оттенки, усиливающиеся по мере повышения процентного содержания меди; при содержании 14,6 % меди сплав становится ярко-красным. Однако медь понижает антикоррозийные свойства сплава.

Палладий повышает температуру плавления золотого сплава и резко изменяет его цвет — при содержании в сплаве 10 % палладия слиток окрашивается в белый цвет. Пластичность и ковкость сплава сохраняются.

Никель изменяет цвет сплава в бледно-желтый, повышает твердость. Содержание никеля повышает текучесть расплава, а значит, литейные качества.

Платина окрашивает золотой сплав в белый цвет интенсивнее палладия. Желтизна теряется уже при содержании 8,4 % платины в сплаве. Резко повышается температура плавления  сплава. При повышении содержания платины до 20% увеличивается упругость сплава.

Кадмий в составе сплава резко понижает температуру плавления, но сохраняет ковкость и пластичность сплава.

Цинк резко понижает температуру плавления сплава, повышает текучесть его, придает сплаву хрупкость и зеленоватый оттенок. Участие каждого компонента в золотом сплаве определяется в зависимости от свойств, которыми должен обладать сплав. Так, серебро и медь дают возможность создавать сплавы от бледно-желтого до красного через зеленоватые или красноватые тона; сохранить мягкость, пластичность, ковкость и среднюю температуру плавления сплава. Палладий, никель и платина позволяют получить золотые сплавы белого цвета с более высокой температурой плавления и очень высокими антикоррозионными свойствами. Кадмий и цинк дают возможность получить золотые сплавы с довольно низкой температурой плавления. Золотые сплавы можно классифицировать по цветовому признаку на желтые, красные, зеленые, белые, розовые и т. д., в  зависимости от оттенков.

Для золота существуют утвержденные ГОСТом цифровые значения — пробы, указывающие на количество драгоценного металла, содержащегося  в  1000 частях сплава.  Проба,  аналогично градусу, может обозначаться знаком «°» в конце цифро­вого значения. Например, 958-я проба — 958°. Проба присваи­вается каждому драгоценному сплаву.

ГОСТ 6835—80 предусматривает 40 золотых сплавов восем­надцати проб, имея в виду различное их назначение. Для юве­лирных изделий используются сплавы пяти проб — 958, 750, 585, 583, 375-й.

Сплав 958-й пробы трехкомпонентный, кроме золота в своем составе имеет серебро и медь, используется в основном для изго­товления обручальных колец. Сплав считается высокопробным, имеет приятный ярко-желтый цвет, близкий к цвету чистого зо­лота. Очень мягкий, в результате чего полировка на изделии держится недолго.

Сплавы 750-й пробы трехкомпонентные и более, кроме золота в составе может быть серебро, медь, палладий, никель и цинк. Сплавы считаются высокопробными. Цвет сплавов колеблется от желто-зеленоватого через красноватые оттенки до белого. Спла­вы 750-й пробы имеют самое разнообразное применение при изго­товлении ювелирных изделий.

Сплав 585-й пробы взамен 583-й в нашей стране введен в 1989 г. и приравнен (в торговых и скупочных прейскурантах) к 583-й. Сплавы близки по составу и характеристике сплавам 583-й пробы. В странах с метрической системой проб 583-я проба не предусмотрена, но широко используется 585-я. Наиболее рас­пространенные сплавы 583-й пробы трехкомпонентные и более, кроме золота могут иметь в составе серебро, медь, никель, пал­ладий, кадмий и цинк. Цвет сплавов 583-й пробы может быть самым разнообразным — от красного, желтого или зеленого до белого различной интенсивности и оттенков. Сплавы имеют са­мое широкое применение при изготовлении ювелирных изделий.

Сплавы 375-й пробы принято считать низкопробными. Цвета сплавов красноватые, приглушенные. При потере полировки из­делие приобретает сероватую тональность. Используются данные сплавы,   как   правило,   для   изготовления   обручальных   колец.

3.2. Сплавы серебра.

Серебряные сплавы менее разнообразны, чем золотые, все сходны по цвету, близки по механическим свойствам и, как правило, имеют один легирующий компонент. Серебряные сплавы (как и все драгоценные) характеризуют по пробам. Маркируются они аналогично золотым, имея буквенную марку и цифровой шифр. В серебряно-медных сплавах цифровой шифр указывается в тысячных долях, во всех остальных сплавах — в процентном отношении. ГОСТ   6836—80   предусматривает    18   серебряных   сплавов 15    различных    проб.  В ювелирной промышленности применяются сплавы проб 960, 925, 916, 875, 800, 750. Это серебряно-медные сплавы, имеют высокую пластичность, ковкость и тягу­честь.

 

3.3. Сплавы платины.

В современных ювелирных изделиях платиновый сплав встречается значительно реже. Платина, ранее широко применяемая для изготовления изделий с бриллиантами,  а также оправ для бриллиантов, уступила место белому золоту. Для ювелирных; изделий   используется   сплав   950-й   пробы,   в   состав   которого кроме платины входит медь или иридий. Цвет   сплава   остается   характерным   для   чисто платины.