Любознательные читатели, здравствуйте. Начну с загадки: «Что тверже золота и тяжелее стали?». Правильно, речь о благородном серебре. Почему так важно знать плотность серебра, я расскажу в этой статье. В обзоре есть основные характеристики этого редкого элемента периодической системы, полезные сведения по апробированию и доступные советы по определению плотности.
Металл в природе
Более 6 тысяч лет назад на территории Ближнего Востока начали изготавливать первые изделия из серебра. А в сплаве с золотом оно служило материалом для первых в мире монет. И вот уже многие века ценится ювелирами за свое высокое качество, легкость в обработке и внешний вид.
В природе содержится в самородках. Самый большой самородок на сегодняшний день был найден в Канаде. Его длина составляла 30 метров, а при переплавке получили 20 тонн металла. К сожалению, химическая активность этого металла позволяет находить его только в виде соединений, часто ими являются соли серебра, в составе которых содержится селен, сера, или другие химические элементы. Запасы металла в мире сегодня составляют около полумиллиона тонн, а добывают его наибольшее количество в Перу, Китае, Мексике, Австралии и Чили.
Происхождение названия
Если говорить о названии более подробно, то здесь не все так просто, как было упомянуто выше. Не только в праславянском наречии было слово, похожее на современное «серебро». Открытие специалистов показало, что похожие слова есть в анатолийской группе языков, в языках, распространенных на Ближнем Востоке, а также доиндоевропейских языках стран Европы.
Степень принадлежности слова к той или иной культуре установить очень сложно, если вообще возможно. Существует также и греческое слово, обозначающее серебро árgyros, откуда пошло латинское argentum, принятое международным сообществом в качестве основного названия в международной системе и таблице Менделеева.
Свойства благородного металла и его сплавов
В чистом виде серебро — тугоплавкий, очень пластичный металл. Из одного килограмма можно получить проволоку длиной в 2 км. Оно не окисляется под действием кислорода, именно поэтому и относится к благородным металлам. Однако вступает во взаимодействие с сульфуром и йодом, которые образуют на поверхности темную пленку, из-за чего ювелирным изделиям из серебра требуется уход.
Плотность серебра в зависимости от марки
Металл хорошо поддается обработке. Его легко можно полировать, резать, скручивать, вытягивать и раскатывать. Эти свойства делают его подходящим для ювелиров, но ограничивают срок годности изделий. Поэтому в чистом виде оно не применяется — для придания прочности изделиям добавляют медь.
Серебро 925 пробы называет стерлинговым. Традиционное, с добавление небольшого количества меди, практически чистое, считается идеальным для изготовления посуды и украшений. Эксперименты с добавлением различных металлов, в том числе кремния, цинка, германия и даже платины, не смогли превзойти его качеств.
Чистое серебро — это тяжелый металл. Имеет самую высокую электропроводность и теплопроводность среди всех известных металлов.
Основные свойства:
- самая низкая температура плавления среди всех драгоценных металлов;
- инертность — не вступает во взаимодействие с практически любыми другими веществами;
- не растворяется в кислоте, кроме азотной, серной кислоты и ртути;
- среди драгоценных металлов имеет наибольшую способность к химическим реакциям.
Не растворяется в царской водке, в отличие от платины и золота.
Сплав — это соединение чистого серебра с другими металлами для улучшения его тех или иных характеристик. В серебро добавляются разные сплавы. В каждом государстве есть свои документы, регламентирующие количество примесей, их тип и содержание чистого металла в каждой пробе. По содержанию его в изделиях выделяют такие пробы:
| Проба | Доля серебра и меди, % | Плотность г/(см^3) |
| Ag | Cu | Остальное |
| 800 | 80 | 10.12 |
| 830 | 83 | 10.18 |
| 875 | 87.5 | 10.27 |
| 925 | 92.5 | 10.36 |
| 960 | 96 | 10.43 |
Особенности разных сплавов, используемых в ювелирном деле:
- Серебро 960 пробы — похоже по свойствам на чистое. Используется для ковки и филигранных работ. Имеет невысокие механические свойства, легко деформируется.
- Сплав 925 пробы — стандартное серебро. Отличается высокой податливостью и стабильностью в эксплуатации. Чаще других применяется в ювелирном деле.
- Сплав 875 пробы — подходит для литья, пайки, гибки, ковки. Самая низшая проба, которую можно использовать в ювелирном деле. Однако популярностью она не пользуется, так как обладает желтоватым оттенком.
- 830 проба — твердый сплав, используется в литье, плохо подвергается механической обработке. Применяется в промышленности или при изготовлении сервизов.
- 800 проба — используется для изготовления столовых приборов, имеет желтоватый оттенок и быстро окисляется. Обладает самыми лучшими литейными свойствами.
Серебро относится к валютным металлам, из него льют слитки, которые приобретаются и продаются в банке, по установленному на сегодня курсу. Для нужд производства, а металл находит применение в широком спектре областей, отливаются слитки с весом 20 кг. Серебряный слиток гораздо меньше по объему, чем золотой. Существуют и круглые слитки, имеющие номинал 5 долларов США и наибольшую чистоту среди всех — 99,9%.
Серебряные слитки
Подведем итоги
Меня постоянно спрашивают, как выяснить, настоящее серебро или подделка. Прочитав этот обзор, вы узнали, дорогие читатели, что серебро чрезвычайно теплопроводно, поэтому можно воспользоваться простым методом – опустить его в кипяток (если изделие без камней). Оно моментально нагреется, но остынет так же очень быстро в отличие от подделки.
Это важно знать, так как покупать стоит только настоящие, качественные изделия.
Серебряные сплавы востребованы как в ювелирной отрасли, так и в медицине из-за противомикробного эффекта; в нанотехнологиях, в микроэлектронике (не забываем, что этот металл – прекрасный проводник). Это природный исчерпаемый ресурс, обладающий массой особенных свойств. Делитесь этой информацией в соцсетях, подписывайтесь на нас, чтобы узнать новые и полезные сведения. До скорых встреч!
Источник
Примеси в сплавах серебра
Практически каждый металл в природе имеет некоторые примеси в своем составе. Их наличие влияет на многие физические характеристики, например, плотность, а соответственно и на стоимость металла. В серебре следующие примеси оказывают такое влияние:
- Никель — содержание в сплаве никеля менее 1% повышает плотность сплава, более 2,5 % делают металл слишком ломким.
- Свинец — считается вредным сплавом, наличия которого стараются избегать. При концентрации свинца более 0,05% он оказывает влияние на серебро, делая его более ломким при нагреве.
- Олово — в небольшом количестве олово снижает температуру плавления сплава, более 9% делает серебро очень хрупким.
- Алюминий — до 5% алюминия может содержать сплав чистого металла. Большее количество увеличивает хрупкость и ломкость сплава.
- Цинк и кадмий — добавляются в серебро с целью получить припой. Используются для спайки и ремонта серебряных изделий — понижают температуру плавления сплава, помогая тем самым припою проникать в поры сплавляемых частей изделия. Цинка должно содержаться не более 20%, иначе изделие станет ломким.
- Кремний — не более 1,5% растворяется в металле, большее количество также делает сплав некрепким.
- Углерод — считается вредной примесью, делает металл хрупким и не растворяется в нем. Его стараются полностью удалять.
- Фосфор и сера — делают его тусклым и хрупким. На сплавы, в составе которых содержатся эти элементы, плохо ложится покрытие методом гальваники.
Процесс, с помощью которого очищают серебро в промышленных условиях, называется электрорафинирование. Метод заключается в подвешивании металла в электролитической ванне, содержащей нитрат серебра. В качестве катода берут серебро с примесями, а анодом служит чистый металл или листы титана. Катодное и анодное пространство разделяют стеклотканью, которая и задерживает шлам. Электролиз ведется при напряжении 2-5 вольт. Очищенный металл остается на катоде в виде.
Мировые залежи
Серебро добывают из принципиально разных видов месторождений. Таких типов есть всего два. Подразделяются они следующим образом:
- Непосредственно серебряные месторождения. Если переработать всю добытую руду, то больше 50% стоимости всех элементов будет отводиться серебру.
- Месторождения, где добывают полиметаллические руды. Извлечённая порода содержит сразу несколько металлов. Среди них на серебро приходится не более 15% от общей конечной цены.
Из первого типа месторождений мир получает лишь 25% серебра. Остальное количество добывается из полиметаллических пород. В них производство этого драгоценного металла является побочным. К таким рудам относятся:
- никелевые;
- медные;
- золотые;
- кобальтовые;
- свинцово-цинковые.
Все процессы по производству серебра, связанные с добычей, переработкой и выделением, очень похожи с получением золота. После извлечения руды и её подготовки производится концентрат с помощью цианирования. Чистый металл выходит из аффинажных фабрик.
По добыче серебра на лидирующем месте остаётся Мексика. Затем идёт Китай, который продолжает с каждым годом наращивать производство.
Плавка сплавов
При плавке легко вступает в реакцию с кислородом, поэтому плавят его в прикрытом тигле из графита. Тигль предварительно разогревается, чтобы удалить оттуда грязь и влагу. Если тигль используется керамический, то при плавке в него добавляют уголь. Для предотвращения окисления сплава может добавляться фосфор или фосфористая медь.
Если используется графитовый тигель, то этого делать необязательно, так как окисление носит незначительный характер, последующая очистка его убирает. Вид поверхности серебра при отливании может дать важнейшую информацию — при правильной температуре оно имеет розоватый оттенок, поверхность чистая и блестящая. После расплавления верхний слой, который содержит окиси меди, снимается. Важно не перегреть сплав, так как это может повлиять на его стабильность и однородность.
Примеры решения задач
| Задание | Относительная плотность газа по водороду – 8,5. Массовая доля элемента азота в нем – 82,35%, а элемента водорода – 17,65%. Определите формулу газа. |
| Решение | Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле: |
Обозначим число атомов азота в молекуле через «х», число атомов водорода через «у».
Найдем соответствующие относительные атомные массы элементов азота и водорода (значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел).
Процентное содержание элементов разделим на соответствующие относительные атомные массы. Таким образом мы найдем соотношения между числом атомов в молекуле соединения:
Значит простейшая формула соединения азота и водорода имеет вид NH3.
Значение молярной массы газа можно определить при помощи его плотности по водороду:
Чтобы найти истинную формулу соединения азота и водорода найдем отношение полученных молярных масс:
M(NH3) = Ar(N) + 3 × Ar(H) = 14 + 3 × 1 = 14 + 3 = 17 г/моль.
Таким образом формула вещества будет иметь вид NH3. Это аммиак.
| Задание | Вычислите относительную плотность по воздуху угарного газа CO. |
| Решение | Для того, чтобы вычислить относительную плотность одного газа по другому, надо относительную молекулярную массу первого газа разделить на относительную молекулярную массу второго газа. |
Относительную молекулярную массу воздуха принимают равной 29 (с учетом содержания в воздухе азота, кислорода и других газов). Следует отметить, что понятие «относительная молекулярная масса воздуха» употребляется условно, так как воздух – это смесь газов.
Источник
Как по плотности определить пробу?
Способ определения доли серебра в сплаве был изобретен еще Архимедом. Смысл такого метода неразрушающего контроля базируется на взвешивании металла в воде. Для того чтобы определить плотность, необходимо узнать две величины — объем и массу.
Масса изделия определяется взвешиванием на весах. Но как определить объем? Для этого замеряем объем вытесненной изделием воды. Делим массу на объем и получаем плотность. По таблице определяем, к какой пробе металла относится изделие.
По такому же методу можно отличить и другие металлы между собой. Например, последние технологии в области бижутерии — изготовление изделий из нержавеющей стали. Для неопытного глаза, бывает трудно определить, из какого именно белого металла сделано то или иное украшение, но это легко можно определить по плотности. Сталь намного легче серебра при одинаковых объемах.
Стандартные слитки золота (серебра, платины, палладия) и их проба
Стандартные слитки
— это слитки драгоценных металлов, изготовленные и маркированные российскими (до 1992 года — советскими) аффинажными организациями в соответствии с действующими государственными и отраслевыми стандартами, которые имеют следующие номиналы массы и пробы:
| Слитки из драгметалла | Лигатурная масса (вес слитка),граммы | Проба |
| Золотые слитки | 11000-13300 | не менее — 999,5 |
| Серебряные слитки | 28000-32000 | не менее — 999,0 |
| Платиновые слитки | Не более 5500 | не менее — 999,0 |
| Палладиевые слитки | Не более 3500 | не менее — 999,0 |
Для наглядности приведу изображения изделий ОАО «Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова», а также их номиналы массы и пробы:
- Золото в стандартных слитках, ГОСТ 28058-89. Содержание основного компонента 99,99 %, масса слитков от 11,0 до 13,3 кг. Золото в стандартных слитках
- Серебро в стандартных слитках, ГОСТ 28595-90. Содержание основного компонента 99,99 %; масса слитков от 28,0 до 32,0 кг, возможно получение металла более высокой чистоты и любой массы Серебро в стандартных слитках
- Платина в слитках, ГОСТ 12341-81, 14837-79. Содержание основного компонента от 99,95 до 99,98 %; возможно получение металла более высокой чистоты. Платина в слитках
- Палладий в слитках, 12340-81, 14836-82… Содержание основного компонента от 99,95 до 99,98 %; возможно получение металла более высокой чистоты. Палладий в слитках
Источник
