Применение драгоценных металлов в материаловедении

Размещено на http://www.allbest.ru/

Филиал ФБГОУ ВО "Ростовский государственный университет путей сообщения"

ПРИМЕНЕНИЕ ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ В МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ

Исаева А.П.

г. Минеральные Воды, Россия

В связи с тем, что в наше время различные отрасли промышленности такие как электронная, авиационная, космическая, а также ювелирная промышленность требуют усовершенствования и разработки новых образцов, спросом стали пользоваться драгоценные металлы.

В земной коре содержится золота в 20 раз меньше, чем серебра, и в 200 раз меньше, чем ртути. Неравномерное распределение золота в различных частях земной коры затрудняет изучение его геохимических особенностей. В морях и океанах содержится около 10 млрд. т золота. Примерно столько же содержится золота в речных и подземных водах.

Повышенное содержание золота обнаруживают в водах источников и рек, протекающих в золотоносных районах. В природе золото находится главным образом в самородном виде и представляет собой минерал, являющийся твердым раствором серебра в золоте, содержащим до 43% Ag, с примесями меди, железа, свинца, реже висмута, ртути, платины, марганца и других элементов. Кроме того золото встречается в виде природных амальгам, а так же химических соединений - соленидов и теллуридов. По размеру частиц самородное золото делится на тонкодисперсное (1 - 5 мкм), пылевидное (5 - 50 мкм), мелкое (0,05 - 2 мм) и крупное (более 2 мм). Частицы массой более 5 г относятся к самородкам. Крупнейшие самородки - ''Плита Холтермана'' (285 кг) и ''Желанный Незнакомец'' (71 кг) найдены в Австралии. Находки самородков известны во многих районах Урала, Сибири, Якутии и Колымы. Самородное золото концентрируется в гидротермальных месторождениях.

Применение золота в науке и технике.

Золото обладает такими свойствами, которые отсутствуют в других металлах. Оно обладает самой высокой стойкостью к воздействию агрессивной среды. По своим свойствам золото легко поддается обработке. Из него изготавливают сверхтонкую фольгу (амальгаму), проволоку, покрывают контакты деталей к сверхточным измерительным приборам, что обусловлено его высокими электрическими и коррозионными свойствами.

В медицине используют не только золотые сплавы для изготовления имплантатов для вживления в организм, но и в сфере косметической индустрии. Золотые нити вживляются под кожу лица для борьбы с морщинами, и с целью профилактики их появления в молодом возрасте. Также золото применяют и в составе медицинских препаратов, для различных целей, например при лечении туберкулеза и онкологических заболеваний. драгоценный металл потребление электротехника

Ювелирное производство всегда было и остается самым крупным потребителем золота. Изделия из него существуют уже множество веков. В современном мире украшения из желтого металла подчеркивают статус их обладателя в обществе, а также несут в себе эстетическую красоту, и способствуют эффективному финансовому вложению.

Высокие цены на золото служат стимулом на разработку его заменителей, но для всех ясно, что стопроцентного заменителя золоту найти не удается. Речь идет о замене золота более дешевыми материалами, где условия работы позволяют это сделать. Люди добывают золото с незапамятных времен. Название этого металла неоднократно встречается в Библии, в том числе и в перечислении даров, принесенных волхвами. Первая монета из золота появилась в Древней Лидии в 560 году до н.э.

Серебро. О давнем знакомстве человека с серебром свидетельствует само название. Русское "серебро", немецкое "зильбер", английское "сильвер" восходят к древнеиндийскому слову "сарпа", которым обозначали Луну и по аналогии с Луной серп - древнейшее орудие земледельца. Латинское название серебра "аргентум", так же как древнегреческое "аргитос", шумерское "ку-баббар", древнеегипетское "хад", означает "белое". В виде самородков серебро встречается гораздо реже. Это, а также менее заметный цвет (самородки серебра обычно покрыты черным налетом сульфида) обусловило более позднее открытие его человеком. А отсюда поначалу большую редкость и большую ценность серебра. Но потом произошло второе открытие серебра…

Проводя очистку золота расплавленным свинцом, в некоторых случаях вместо более яркого, чем природное золото, получали металл более тусклый. Но зато его было больше, чем исходного металла, который хотели очистить. Это бледное золото вошло в обиход с третьего тысячелетия до новой эры. Греки называли его электроном, римляне - электрумом, а египтяне - асем. Эти сплавы золота с серебром долгое время считали особым металлом.

В древнем Египте, куда серебро привозили из Сирии, оно служило для изготовления украшений и чеканки монет. В Европу этот металл попал позже(приблизительно за 1000 лет до н. э.) и применялся для тех же целей. Светлый блеск серебра несколько напоминает свет Луны - серебро в алхимический период развития химии часто связывали с Луной и обозначали знаком Луны. Предполагалось, что серебро представляет собой продукт превращения металлов на пути их "трансмутации" в золото.

В 1737г. немецкий ученый И. Шульце впервые обнаружил светочувствительность нитрата серебра. Однако лишь через 100 лет после этого открытия появилась первая фотография (19 августа 1839 г.) В этот день в Парижской академии наук было сделано сообщение о способе получения изображения. Такой метод фотографии впоследствии был назван дагеротипом. Изображение получали обработкой парами ртути экспонированного слоя AgI, нанесенного на отполированную серебряную пластину. На пластине в местах действия света образуется серебряная амальгама, рассеивающая свет. После удаления избытка AgI и обнажения зеркальной поверхности изображение можно наблюдать, держа пластину под определенным углом.

С тех пор коренным образом изменилась технология получения фотографического изображения. Однако и сейчас основным светочувствительным материалом для фотографии являются кристаллы галогенидов серебра. Удивительно удачное сочетание в них различных физико-химических свойств позволило в относительно короткий срок разработать оптимальный способ получения фотографического изображения. Причем практическая фотография значительно определила теоретическое объяснение достигнутых результатов. Правда, в настоящее время этот разрыв довольно быстро сокращается. Но широкое применение фотографии ведет к истощению мировых запасов серебра и его удорожанию.

Кроме кинофотопромышленности, серебро употребляется в приборостроении и электромашиностроении, где используются его свойства отличного мало окисляющегося проводника тока. Химическая промышленность использует серебро для производства предметов лабораторного оборудования, стойких к действию щелочных растворов. Серебро так же идет на изготовление медицинских препаратов (колларгол, протаргол). Значительная доля серебра употребляется ювелирной промышленностью для изготовления драгоценных украшений, серебряной посуды и т.п.

Платина. Еще в середине XVII века в Колумбии испанцы, промывая золото, находили вместе с ним темный тяжелый серебристый металл. Этот металл казался таким же тяжелым, как и золото, и его нельзя было отделить от золота промывкою. Хотя они напоминал серебро (по-испански - la plata), но был почти нерастворим и упорно не поддавался выплавке; его считали случайной вредной примесью или преднамеренной подделкой драгоценного золота. Поэтому испанское правительство в начале XVIII столетия приказывало этот вредный металл выбрасывать при свидетелях обратно в реку.

В 1819 году этот же странный металл, уже получивший название платины, был найден на Урале. Его замечательные свойства привлекли к себе внимание не только химиков, - возникла мысль выплавлять из него монеты - трех-, шести- и двенадцати рублевики. Платина стала драгоценным металлом.

Перед первой империалистической войной почти всю платину добывали на Урале (95% всей мировой добычи). В песках копались целые плавучие фабрики - драги, среди шума и скрежета колес, черпаков, валов и сит, вымывавших из песков платиновые зернышки в тяжелом шлихе. На тонну песка иногда приходится лишь одна десятая грамма дорогого металла. Около шести тонн платины шло ежегодно из уральских россыпей, и тремя приблизительно одинаковыми руслами расходился этот металл.

Часовщики также искусно использовали возможности платины как самой, так и в сочетании с драгоценными камнями. Еще до Арт Деко большой спрос делал платину все более дорогим и редким металлом, этот спрос не мог быть удовлетворен по причине начавшейся Первой Мировой Войны, вследствие которой платина была объявлена воюющими сторонами стратегическим металлом. Это привело, благодаря работе гениального ювелира из Пфорцхейма, к созданию нового сплава исключительно похожего на платину, имевшему большой успех - белому золоту. При нормальными колебаниями вызванными изменениями моды, наличии сырья на рынке и нормальных законов, платина начала играть все большую роль в ювелирной отрасли нашего века, все же оставаясь материалом предназначенным исключительно для создания работ высокого уровня.

Вместе с платиной добывались и очень высоко ценились и другие благородные металлы платиновой группы: осмий, родий, палладий и рутений, открытый в России в 1844 году и названный так в честь России (Рутения). Царская Россия монопольно владела рынком платины. В россыпях Урала, по определению ученых-геологов, содержалось свыше 50 тонн этого металла. Эти запасы свободно обеспечивали мировой рынок лет на десять.

Такие пояса, богатые металлами, встречаются на земле нередко и иногда тянутся на многие тысячи километров. Так, в Америке - от Калифорнии до Бразилии - тянется богатейший пояс серебра и свинца, на юго-востоке Китая мы знаем пояс олова, вольфрама, ртути и сурьмы, у нас в Сибири и в Монгольской Республике простирается на многие сотни километров "монголо-охотский пояс" драгоценных камней, висмута, вольфрама, олова, свинца и цинка. Среди всех этих громадных рудных поясов Земли в основном лишь уральский и африканский приносят с собою платину - это "исчадие ада", по образному выражению того времени, когда впервые в песках Урала блеснули перед старателями серебристые зернышки драгоценного металла.

Информационные источники

1. https://xn8sbiecm6bhdx8i.xnp1ai/%D0%B7%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%html

2. https://ru.wikipedia

3. Фигуровский Н.А. Открытие элементов и происхождение их названий". Издательство "Наука". Москва, 1970 г.

Размещено на Allbest.ru