Серебро — наиболее распространённый драгоценный металл. Он имеет белый цвет и довольно высокую пластичность, благодаря чему легко поддаётся ковке. Обладает отражающими качествами, что делает его востребованным в промышленности при производстве отражательных поверхностей. Плотность серебра в чистом виде составляет 10,5 г на один кубический сантиметр. Оно очень устойчиво к коррозии.
Нахождение в природе
Серебро на 65 месте по распространённости среди элементов, находящихся в земной коре. Из драгоценных металлов оно встречается наиболее часто. Содержание серебра в земной коре составляет примерно 0,075 г на одну тонну породы. Этот показатель больше в 20 раз, если сравнивать с золотом или платиной. В разных местах серебро находится в разных количествах. Обычно это значение варьируется в пределах 0,05−1 грамма на тонну.
Но могут происходить и разные геологические процессы, которые увеличивают концентрацию белого металла до 1 кг на тонну породы. Например, есть месторождение под названием «Голцовое». Оно находится в Магаданской области. В этом руднике концентрация серебра достигает 1,2 кг на одну тонну.
Драгоценный металл можно найти и в морской воде, где его количество на порядок выше, чем золота. В среднем это значение составляет 0,00004 г на кубометр.
Химическая активность материала обуславливает то, что его довольно трудно найти в чистом виде. Но в истории были случаи, когда люди находили по-настоящему огромные самородки. В штате Колорадо в 1894 году нашли самый большой кусок серебра, который весил 1065 кг. После переплавки удалось получить 835 кг чистого вещества. На сегодняшний день оно бы стоило более полумиллиона долларов США.
В природе существует почти 60 минералов, в которых находится серебро. Зачастую этот элемент входит в сульфидные руды цинка, сурьмы, висмута, меди и свинца. Также металл всегда есть в золотых рудах.
Показатели удельного веса других металлов
Удельный вес – показатель, являющийся неотъемлемой характеристикой и других металлов.
На удельный вес серебра влияет проба сплава. При добавлении в него других металлов (медь, никель) удельный вес и плотность теряются. Так, плотность меди составляет 8,93 г/см3, никеля – 8,91 г/см3. Все значения рассчитываются по формулам.
Вас может заинтересовать: Какой самый большой самородок золота в мире?
Серебро – такой же благородный металл, как и золото. Его удельный вес составляет 10,5 г/см3. Плавится оно при температуре 960 градусов. Основными физическими характеристиками серебра являются:
- устойчивость к коррозии;
- низкая сопротивляемость;
- повышенная светоотражаемость.
Несмотря на природную мягкость, серебро обладает высокой плотностью и удельным весом.
Титан – цветной металл бело-серебристого оттенка. Он обладает высокой прочностью, хоть и легкий на вес. Так, он в 12 раз прочнее алюминия и в 4 раза – меди и железа. По степени нахождения в земной коре титану отводится четвертое место среди остальных.
Низкий удельный вес титана – 4,505 г/см3 более соответствует щелочным металлам. На его поверхности образуется оксидная пленка, которая препятствует образованию коррозии.
Цинк – также цветной металл бело-синеватого оттенка. Обладает средней твердостью и начальной температурой плавления 419 градусов. Под воздействием температуры 913 градусов этот металл приобретает парообразное состояние. У цинка удельный вес составляет 7,13 г/см3.
Обычная температура делает цинк хрупким, но ее повышение до 100 градусов превращает металл в гибкий и пластичный. При взаимодействии с воздухом, на поверхности цинка образуется пленка из оксида.
Цвет свинца – грязно-серый, но это не влияет на природный блеск металла. Однако сияние довольно быстро прекращается за счет образования на поверхности свинца оксидной пленки. Свинцовый сплав обладает повышенным удельным весом – 11,337 г/см3. По этому показателю он превышает цинк, алюминий, железо и некоторые другие металлы. Несмотря на высокий показатель плотности, свинец – очень мягкий металл.
Его легко размять в руках или поцарапать ногтями. Для свинца достаточно температуры 327,5 градуса, чтобы он начал плавиться.
В таблице приведены значения удельного веса и температура плавления других металлов.
Вас может заинтересовать: Во сне находите золотое украшение: к чему это?
| Наименование металла | Температура плавления, °C | Удельный вес, г/куб.см |
| Цинк | 419.5 | 7.13 |
| Алюминий | 659 | 2.69808 |
| Свинец | 327.4 | 11.337 |
| Олово | 231.9 | 7.29 |
| Медь | 1083 | 8.96 |
| Титан | 1668 | 4.505 |
| Никель | 1455 | 8.91 |
| Магний | 650 | 1.74 |
| Ванадий | 1900 | 6.11 |
| Вольфрам | 3422 | 19.3 |
| Хром | 1765 | 7.19 |
| Молибден | 2622 | 10.22 |
| Серебро | 1000 | 10.5 |
| Тантал | 3269 | 16.65 |
| Железо | 1535 | 7.85 |
| Золото | 1095 | 19.32 |
| Платина | 1760 | 21.45 |
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.
Физические свойства серебра
Плотность 925 пробы составляет 10,36 г/см3, то есть плотность серебра в кг на м3 равняется 10360. Этот металл довольно трудно расплавить и он является очень пластичным. Из 1 кг можно сделать проволоку, длина которой будет равняться 2 км. Под воздействием кислорода металл не окисляется, благодаря чему считается благородным. Но он вступает в реакцию с йодом и сульфуром, из-за чего на поверхности постепенно появляется тёмная плёнка, поэтому за ювелирными изделиями необходимо постоянно ухаживать.
Металл очень просто обрабатывать. Его легко можно раскатывать, вытягивать, полировать и резать. Такие качества нравятся ювелирам, но отрицательно сказываются на длительности эксплуатации изделия. Он не используется в чистом виде, а сплавляется с медью.
Стерлинговое серебро имеет 925 пробу. Оно практически чистое с добавлением очень малого количества меди. Применяется в ювелирном деле и для производства посуды.
В чистом виде это очень тяжёлый металл. Удельный вес серебра 925 пробы — 107,87 а. е. м. Является суперпроводником электричества и тепла. Основные свойства:
- Имеет наиболее низкую температуру плавления, если сравнивать с другими драгоценными металлами.
- Растворяется только в ртути, азотной и серной кислоте.
- Не вступает в реакцию с веществами.
- Его нельзя растворить в царской водке.
Состав золота 585 пробы
Для начала нужно понимать, что пробу золота определяет его плотность. Иначе говоря, сколько же чистого золота в самом изделии.
В составе любого украшения есть два компонента:
- пробируемый металл (непосредственно содержание самого золота в изделии);
- лигатурные металлы (различные примеси, которые помогают обрести изделию прочность и необходимый на выходе цвет).
Важно помнить, что по своим природным свойствам золото – очень мягкий металл, поэтому само по себе оно непригодно для изобретения ювелирных украшений.
Ювелирные украшения 585 пробы
Как же выглядит состав золота 585 пробы:
- Чистое золото (58,5%).
- Медь (33,5%).
- Серебро (8%).
Именно такой состав позволяет изделию быть прочным и красивым одновременно. При этом такой состав обеспечивает привычный для нашего глаза цвет с красноватым теплым оттенком. Если же необходимо получить более холодный цвет, необходимо использовать большее количество серебра в сплаве. Зная эти нюансы можно на глаз определить, какой именно лигатурный металл преобладает в сплаве.
Как же все же определить удельный вес золота? Этот драгоценный металл достаточно тяжелый и его удельный вес выражается в г/см3. Так удельный вес золота равен 19,3 г/см3. Фактически, показатель удельного веса равен плотности металла. Именно поэтому удельный вес золота и серебра, например, будет отличаться, так как плотность этих металлов разная. Плотность металлов сама по себе разная. Например, удельный вес золота и свинца будет значительно разниться, так как вес свинца — 11,336 г/см3. Свинец в принципе не является драгоценным металлом, поэтому расчет его плотности вряд ли заинтересует любителей драгоценностей.
Сплавы и пробы
Сплав — это смесь чистого серебра и ещё каких-либо металлов. Это делается для улучшения требуемых характеристик. Каждое государство регламентирует разрешённое количество примесей и их типы для каждой пробы.
Особенности различных сплавов:
- 960 проба. Практически чистый металл. Применяется для филигранных работ.
- 925 проба. Зачастую именно её используют в ювелирном деле.
- 875 проба. Не очень популярный сплав среди ювелиров, так как имеет жёлтый оттенок.
- 830 проба. Используется в промышленности.
- 800 проба. Применяется при производстве столовых приборов. Такой сплав быстро окисляется.
Из серебра льют и слитки, так как оно является валютным металлом. Эти слитки продаются в банках. Для производства делают чушки весом в 20 кг. В некоторых случаях можно встретить и круглую форму. Такие слитки имеют самую высокую чистоту из всех в 99,9%. Стандартный номинал изделия составляет 5 долларов США.
Удельный вес золота 999 пробы
Данная проба признана самой чистой с экономической точки зрения и активно используется в банках для предоставления возможностей инвестирования. Свое название 999 проба получила благодаря плотности золота в составе такого сплава, которая равна 99,9%. Несложно догадаться, что удельный вес золота в таком сплаве будет равен 99,9% от веса всего изделия.
Золотые слитки 999 пробы
Однако наиболее часто 999 пробу можно встретить исключительно в виде банковских слитков. Связано это с тем, что для изготовления ювелирных украшений 999 проба не подходит, так как слишком сложна в работе. Тот факт, что в данном сплаве практически ответствуют примеси, делает почти невозможной работу ювелиров.
При этом несложно проследить закономерность: проба золота выражает как раз его вес. Например, в изделии 750 пробы плотность чистого золота составляет 75%. Например, если мы представим себе золотой слиток, весом в один килограмм, то поймем, что он будет состоять из 750 грамм чистого золота и 250 грамм лигатурных металлов.
Как уже говорилось выше, плотность металлов разная. Однако существуют показатели очень близкие друг к другу. Например, удельный вес вольфрама и золота практически совпадает. Именно поэтому вольфрам с плотностью равной 19.129 г/см3 очень привлекателен для фальшивомонетчиков.
Сегодня мастера современной алхимии не стремятся получить золотой металл из ртути, но активно используют вольфрам для изготовления подделок. Такой металл, как вольфрам, может быть использован для создания слитков, состав которых сможет определить только человек опытный. Для того, чтобы избежать неприятных ситуаций, приобретайте ювелирные изделия в сертифицированных магазинах, которые предоставляют гарантии качества, опломбировывают все изделия и проставляют на них соответствующую пробу.
Применение в ювелирном деле
Металл отлично поддаётся любой обработке, которая производится в ювелирном деле. Это и обуславливает его большую популярность при изготовлении различных украшений.
Самым большим недостатком чистого металла является его потускнение через определённое время, что вызывает необходимость чистки. Этот вопрос решается при помощи родия. Готовое изделие покрывается тончайшим слоем этого материала. Он помогает защитить украшение от различных механических повреждений, например, царапин. Также родиевое покрытие придаёт сияющий блеск, который не исчезает с течением времени.
Стерлинговый сплав может покрываться и оксидированным серебром. Такой способ обработки ювелирных изделий защищает и декорирует поверхность, добавляет эффект состаривания. Украшениям придаётся очень привлекательный вид.
Чтобы увеличить прочность и антикоррозийные качества, применяют способ золочения. Такое покрытие называют гальваническим. Оно добавляет изделию благородный вид. Используют метод золочения при изготовлении часов.
Что такое удельный вес?
Сегодня мы говорим именно о благородных (драгоценных металлах). В ювелирном деле их используют всего четыре:
- Золото;
- Платина;
- Серебро;
- Полублагородная медь.
Начнем с того, что все металлические изделия, имеющие одинаковый объем, но вылитые из разных металлов имеют разную массу. Масса изделия напрямую зависит от его объема. Иными словами, отношение объема сплава к его массе (кг/м3) — это удельная плотность. Удельный вес — то же самое, что плотность. То есть величина, которая является отношением веса к объёму. Формула вычисления: Y=P/V, где Р — вес, а V — плотность.
В ювелирном деле практически никогда не используются металлы в первозданном виде. Вероятность встретить украшение из чистого золота — мизерна. Почему? Потому что это непрактично. Чистый металл слишком мягкий, если вылить украшение из 100% золота — оно будет гнуться и деформироваться. Поэтому каждый из драгоценных металлов требует усовершенствования. Чтобы увеличить прочность и износостойкость, добавить блеска и видоизменить оттенок, ювелиры используют лигатуру, то есть примеси. Сплав с добавлением примесей имеет уже другой удельный вес, который отличается от удельного веса чистого золота, серебра и платины.
В качестве лигатуры используют:
- медь;
- никель;
- серебро;
- цинк;
- палладий;
- индий;
- германий.
Возможные примеси
Почти любой металл, находящийся в естественном состоянии, имеет определённое количество каких-либо примесей. Их наличие напрямую оказывает влияние на различные физические характеристики, а это сказывается и на стоимости. Примеси, влияющие на серебро:
- Никель. Если его содержится меньше 1%, увеличится плотность сплава, если больше 2,5% — металл станет очень ломким.
- Олово. Способно снизить температуру плавления, но когда его более 9%, сплав будет хрупким.
- Свинец. Этот металл считается вредным, поэтому его наличия обычно стараются избегать.
- Алюминий. Если его будет более 5%, то конечный сплав станет очень ломким. Допустимое значение составляет менее 5%.
- Цинк и кадмий. Эти металлы добавляют для получения припоя. Применяется такой сплав для ремонта или же спайки отдельных элементов ювелирного изделия. Также наличие цинка и кадмия снижает температуру плавления.
- Кремний. Добавлять можно максимум 1,5%. В ином случае металл потеряет прочность.
- Углерод. Это вредная примесь, от которой обычно избавляются. Этот элемент делает сплав очень хрупким.
- Фосфор и сера тоже ухудшают качество сплава.
Электрорафинирование — это процесс, благодаря которому в промышленных условиях производится очистка серебра. Способ заключается в том, что металл подвешивается в ванне с электролитом, где содержится нитрат серебра. Для катода используется серебряный сплав, а для анода — титан или чистый металл. После электролиза на катоде остаётся серебро в чистом виде, а примеси остаются в пространстве, которое заполняется стеклотканью.
Плавка металла
Все сплавы очень быстро и легко начинают реагировать с кислородом во время плавки, поэтому этот процесс производится в специальном тигле из графита, который предварительно прикрывается. Эту посудину заранее разогревают. Это позволяет полностью удалить из неё грязь и влагу. Если применяется керамический тигль, то при расплавлении металла добавляется уголь. Чтобы избежать окисления, может использоваться фосфористая медь или фосфор.
Когда применяется графитовый тигель, использование всяческих добавок становится необязательным, так как окисление будет очень незначительным. Дальнейшая обработка его уберёт.
Внешний вид поверхности расплавленного металла во время отливания даёт много важной информации. Если температура правильная, то серебро будет иметь розовый оттенок и блестящую поверхность. Верхний слой убирается, так как именно в нём находится окись меди. Очень важно придерживаться правильной температуры, так как перегрев влияет на стабильность и однородность.
Определение пробы по плотности
Метод определения процентного количества чистого металла в сплаве изобрёл Архимед. Этот способ базируется на том, что серебро будет погружено в воду. Для вычисления плотности какого-либо материала необходимо знать 2 базовые величины — масса и объём.
Вес выяснить очень просто — необходимо лишь воспользоваться весами. Но с вычислением объёма появляются трудности, когда нужно узнать значение для изделия, имеющего неправильную геометрическую форму. Для этого следует измерить объём воды, которая вытесняется при погружении этого изделия. Если разделить массу на объём, то результатом будет плотность. Каждой пробе соответствует своё значение.
Этот способ позволяет отличать различные металлы. Например, в бижутерии часто используют нержавеющую сталь. Неопытному человеку трудно отличить, из чего именно изготовлено украшение. Но определение плотности даёт однозначный ответ.
