Цветное золото - Colored gold

Тернарный сюжет разных цветов Ag –Au –Cu сплавы

Чистый золото имеет слегка красновато-желтый цвет,[1] но цветное золото возможны различные другие цвета.

Цветное золото можно разделить на три группы:[2]

  • Сплавы с серебро и медь в различных пропорциях, производя белое, желтое, зеленое и красное золото. Обычно это податливый сплавы.
  • Интерметаллический соединения, производящие синее и пурпурное золото, а также другие цвета. Обычно они хрупкие, но их можно использовать в качестве драгоценных камней и инкрустаций.
  • Обработка поверхности, например оксидные слои.

Чистое 100% (на практике 99,9% или лучше) золото - 24 карат по определению, поэтому все цветное золото менее чистое, чем это, обычно 18K (75%), 14K (58,5%), 10K (41,6%) или 9K (37,5%).[3]

Сплавы

белое золото

«Белое золото» перенаправляется сюда. Для использования в других целях см. Белое золото (значения).
Родий обручальное кольцо из белого золота с покрытием

Белое золото - это сплав золота и по крайней мере одного белый металл (обычно никель, серебро, или же палладий ).[4] Как и желтое золото, чистота белого золота выражается в каратах.

Свойства белого золота различаются в зависимости от используемых металлов и их пропорций. В результате сплавы белого золота можно использовать для самых разных целей; в то время как никелевый сплав твердый и прочный и, следовательно, подходит для колец и булавок, сплавы золота и палладия мягкие, податливые и подходят для оправы из белого золота с драгоценными камнями, иногда с другими металлами, такими как медь, серебро и платина, добавлены для веса и прочности (хотя для этого часто требуются специализированные ювелиры ). Термин «белое золото» очень широко используется в промышленности для описания сплавов каратного золота с беловатым оттенком. Распространенное заблуждение, что цвет родий покрытие, который можно увидеть на многих коммерческих изделиях, на самом деле является цветом белого золота. Термин «белый» охватывает широкий спектр цветов, которые граничат или перекрывают бледно-желтый, коричневый оттенок и даже очень бледно-розовый. Ювелирная промышленность часто скрывает эти не совсем белые цвета за счет покрытия родием.

Обычный состав белого золота состоит из 90 мас.% Золота и 10 мас.% Никеля.[3] Медь может быть добавлена ​​для повышения пластичности.[2]

Прочность сплавов золото-никель-медь обусловлена ​​образованием двух фаз, богатой золотом Au-Cu и богатой никелем Ni-Cu, и последующим упрочнением материала.[2]

В ювелирной промышленности используются сплавы золото – палладий – серебро и золото – никель – медь – цинк. Палладий и никель действуют как основные отбеливающие вещества для золота; цинк действует как вторичный отбеливающий агент, ослабляющий цвет меди.

Никель, используемый в некоторых сплавах белого золота, может вызывать аллергический реакция при длительном ношении (особенно на некоторых наручные часы оболочки).[5] Эта реакция, как правило, незначительная кожа сыпь из никелевый дерматит встречается примерно у одного из восьми человек; из-за этого многие страны не используют никель в составах белого золота. Золото редко бывает чистым, даже до того, как добавлен другой металл для получения сплава белого золота, и часто содержит Меркурий сплав от его производства, который может вызвать аллергическую реакцию.[6]

Желтое золото

Примеры распространенных сплавов для желтого золота 18 карат включают:

  • Желтое золото 18 карат: 75% золота, 12,5% меди, 12,5% серебра
  • Желтое (темное) золото 18 карат: 75% золото, 15% медь, 10% серебро

Розовое, красное и розовое золото

«Красное золото» перенаправляется сюда. Для использования в других целях см. Красное золото (значения).
"Розовое золото" перенаправляется сюда. Об альбоме Шехины см. Розовое золото (альбом).
Обручальное кольцо из розового золота с бриллиантом

Розовое золото - это сплав золота с медью.[7] широко используется для специализированных ювелирные украшения. Розовое золото, также известное как розовое золото и красное золото, было популярно в России в начале девятнадцатого века и также было известно как русское золото, хотя этот термин сейчас устарел. Ювелирные изделия из розового золота становятся все более популярными в 21 веке и обычно используются для изготовления обручальных колец, браслетов и других украшений.

Хотя названия часто используются как синонимы, разница между красным, розовым и розовым золотом заключается в содержании меди: чем выше содержание меди, тем сильнее красный цвет. В розовом золоте меньше всего меди, за ним идет розовое золото, а в красном золоте самое высокое содержание меди. Примеры распространенных сплавов для розового золота 18 карат, красного золота 18 карат, розового золота 18 карат и красного золота 12 карат включают:[3]

  • Красное золото 18 карат: 75% золота, 25% меди
  • Розовое золото 18 карат: 75% золота, 22,25% меди, 2,75% серебра
  • Розовое золото 18 карат: 75% золото, 20% медь, 5% серебро
  • Красное золото 12 карат: 50% золота и 50% меди

До 15% цинк могут добавляться в сплавы, богатые медью, для изменения их цвета на красновато-желтый или темно-желтый.[2] Красное золото 585 пробы, часто встречается в Средний Восток, содержит 41,67% меди.

Самая высокая версия розового золота в каратах, также известная как корона золото, составляет 22 карата.

В древние времена из-за примесей в процессе плавки золото часто становилось красноватым. Вот почему во многих греко-римских текстах и ​​даже во многих текстах средневековья золото описывается как «красное».[нужна цитата ]

Spangold

Немного золота-меди -алюминий Сплавы при термообработке образуют мелкую текстуру поверхности, что дает интересный эффект блесток. При охлаждении они претерпевают квазимартенситное превращение от объемноцентрированной кубической к объемноцентрированной тетрагональной фазе; превращение не зависит от скорости охлаждения. Полированный предмет нагревают в горячем масле до 150–200 ° C в течение 10 минут, затем охлаждают до температуры ниже 20 ° C, образуя блестящую поверхность, покрытую крошечными гранями.

Сплав 76% золота, 19% меди и 5% алюминия дает желтый цвет; сплав 76% золота, 18% меди и 6% алюминия имеет розовый цвет.[2]

Зеленое золото

Дальнейшая информация: Электрум

Зеленое золото было известно Лидийцы еще в 860 г. до н.э. под названием электрум, встречающийся в природе сплав серебра и золота.[3] На самом деле он выглядит скорее зеленовато-желтым, чем зеленым. Обожженные эмали лучше прилипают к этим сплавам, чем к чистому золоту.

Кадмий также может быть добавлен к золотым сплавам для создания зеленого цвета, но есть проблемы со здоровьем в отношении его использования, так как кадмий очень токсичен.[8] Сплав 75% золота, 15% серебра, 6% меди и 4% кадмия дает темно-зеленый сплав.

Серое золото

Сплавы серого золота обычно производятся из золота и палладия. Более дешевая альтернатива, в которой не используется палладий, - это добавление серебра, марганец, и медь к золоту в определенных соотношениях.[9]

Интерметаллический

Все AuX2 интерметаллиды имеют флюорит (CaF2 ) кристаллической структуры, и, следовательно, являются хрупкими.[2] Отклонение от стехиометрии приводит к потере цвета. Однако для получения мелкозернистой двух- или трехфазной микроструктуры с пониженной хрупкостью используются слегка нестехиометрические составы. Еще один способ уменьшить хрупкость - добавить небольшое количество палладия, меди или серебра.[10]

Интерметаллические соединения имеют плохую коррозионную стойкость. Менее благородные элементы выщелачиваются в окружающую среду, и образуется богатый золотом поверхностный слой. Следует избегать прямого контакта элементов из синего и пурпурного золота с кожей, так как воздействие пота может привести к вымыванию металла и обесцвечиванию металлической поверхности.[10]

Пурпурное золото

Золото – алюминий фазовая диаграмма

Пурпурное золото (также называемое аметистовым золотом и фиолетовым золотом) - это сплав золота и алюминия, богатый золото – алюминий интерметаллид (AuAl2). Содержание золота в AuAl2 составляет около 79%, поэтому его можно отнести к 18-каратному золоту. Пурпурное золото более хрупкое, чем другие золотые сплавы (серьезная ошибка, когда оно образуется в электронике.[11]), поскольку это интерметаллид компаунд вместо ковкого сплава, и резкий удар может привести к его разрушению.[12] Поэтому его обычно обрабатывают и ограняют, чтобы использовать его в качестве «драгоценного камня» в обычных украшениях, а не отдельно. При более низком содержании золота материал состоит из интерметаллида и фазы твердого раствора с высоким содержанием алюминия. При более высоком содержании золота образуется более богатый золотом интерметаллид AuAl; фиолетовый цвет сохраняется примерно до 15% алюминия. На 88% золота этот материал состоит из AuAl и меняет цвет. Фактический состав AuAl2 ближе к Алю11Au6 как подрешетка не полностью занят.[2]

Голубое золото

Голубое золото - это сплав золота и либо галлий или же индий.[12] Золото-индий содержит 46% золота (около 11 карат) и 54% индия,[3] образуя интерметаллическое соединение AuIn2. В то время как несколько источников отмечают, что этот интерметаллид имеет "чистый синий цвет",[2] на самом деле эффект небольшой: AuIn2 имеет цветовые координаты CIE LAB 79, −3,7, −4,2[10] который выглядит примерно как сероватый цвет. Вместе с галлием золото образует интерметаллический AuGa.2 (58,5% Au, 14ct) с более легким голубоватым оттенком. Температура плавления AuIn2 составляет 541 ° C, для AuGa2 это 492 ° C. AuIn2 менее хрупкий, чем AuGa2, который сам по себе менее хрупок, чем AuAl2.[10]

Покрытие поверхности голубым золотом на золоте карат или стерлинговом серебре может быть достигнуто путем золотого покрытия поверхности с последующим покрытием индием с толщиной слоя, соответствующей атомному соотношению 1: 2. Затем термообработка вызывает взаимную диффузию металлов и образование требуемого интерметаллического соединения.

Обработка поверхности

Черное золото

Для разговорного термина черное золото, видеть сырая нефть.

Черное золото - это разновидность золота, используемого в ювелирных изделиях.[13][14] Золото черного цвета можно получить разными способами:

Путем обработки сплавов, богатых медью, можно получить диапазон цветов от коричневого до черного. сульфид калия.[2]

Кобальтсодержащие сплавы, например 75% золота с 25% кобальта образуют слой черного оксида после термообработки при 700–950 ° C. Для такого эффекта также можно использовать медь, железо и титан. Сплав золото-кобальт-хром (75% золота, 15% кобальта, 10% хрома) дает поверхностный оксид, который имеет оливковый оттенок из-за оксид хрома (III) содержание, примерно в пять раз тоньше, чем Au – Co, и имеет значительно лучшую износостойкость. Сплав золото-кобальт состоит из богатой золотом (около 94% Au) и богатой кобальтом (около 90% Co) фаз; зерна богатой кобальтом фазы способны образовывать на своей поверхности оксидный слой.[2]

Совсем недавно черное золото можно было получить, создавая наноструктуры на поверхности. А фемтосекундный лазер Импульс деформирует поверхность металла, создавая чрезвычайно увеличенную площадь поверхности, которая поглощает практически весь падающий на нее свет, делая его темно-черным,[15] но этот метод используется в высоких технологиях, а не в ювелирных изделиях. Чернота возникает из-за возбуждения локализованные поверхностные плазмоны что создает сильное поглощение в широком диапазоне плазмонного резонанса. Ширина плазмонного резонанса и диапазон длин волн поглощения зависят от взаимодействия между различными наночастицами золота.[16]

Голубое золото

Слои оксидов также можно использовать для получения голубого золота из сплава, состоящего из 75% золота, 24,4% железа и 0,6% никеля; слой образуется при термообработке на воздухе 450–600 ° C.[2]

Золото насыщенного сапфирово-синего цвета 20–23К также можно получить путем легирования рутений, родий три других элемента и термообработка при 1800 ° C для образования окрашенного поверхностного оксидного слоя толщиной 3–6 микрометров.[2]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Энциклопедия химии, теоретической, практической и аналитической: в приложении к искусству и производству. Дж. Б. Липпинкотт и компания. 1880. С. 70–.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л Cretu, C .; Ван дер Линген, Э. (1999). «Цветные золотые сплавы». Золотой бюллетень. 32 (4): 115. Дои:10.1007 / BF03214796.
  3. ^ а б c d е ж Эмсли, Джон (2003) Строительные блоки природы: руководство по элементам от А до Я. Издательство Оксфордского университета. ISBN  0198503407. п. 168
  4. ^ "Белое золото". Пробирная палата, Бирмингем, Великобритания. Получено 7 января 2019.
  5. ^ Белое золото В архиве 2008-11-22 на Wayback Machine - Сайт предоставлен Всемирный совет по золоту
  6. ^ Pigatto, P.D .; Гуцци, Г. (2017). «Аллергия на золото: два лица Меркурия». Анналы дерматологии. 29 (1): 105–106. Дои:10.5021 / ad.2017.29.1.105. ЧВК  5318506. PMID  28223758.
  7. ^ Пламли, Скотт Дэвид (2014). Изготовление украшений из цепочек и бус: методы создания объемных ожерелий и браслетов. Поттер / TenSpeed ​​/ Harmony. ISBN  9780770434694.
  8. ^ Мид, М. Н. (2010). «Путаница с кадмием: нужна ли защита потребителей?». Перспективы гигиены окружающей среды. 118 (12): a528–34. Дои:10.1289 / ehp.118-a528. ЧВК  3002210. PMID  21123140.
  9. ^ Рибо, Лоран и ЛеМаршан, Энни (10 июня 2003 г.). «Для изготовления украшений методом одноразового воскового литья; не вызывает аллергии» Патент США 6576187.html.
  10. ^ а б c d Клотц, У. Э. (2010). «Металлургия и обработка интерметаллидов цветного золота. Часть I: Свойства и обработка поверхности» (PDF). Золотой бюллетень. 43: 4–10. Дои:10.1007 / BF03214961. Архивировано из оригинал (PDF) 26 июля 2011 г.
  11. ^ «Пурпурная чума» В архиве 2014-05-04 в Wayback Machine. Глоссарий Международной электротехнической комиссии
  12. ^ а б «Золото фиолетового цвета, синего цвета и даже черного золота». kaijewels.com.
  13. ^ «Ювелирные технологии». Всемирный совет по золоту. Архивировано из оригинал 3 марта 2006 г.
  14. ^ Рэпсон, У. С. (1978). Использование золота. Академическая пресса. ISBN  978-0-12-581250-4.
  15. ^ "Ультра-интенсивный лазерный взрыв создает настоящий черный металл'". Получено 2007-11-21.
  16. ^ Эль-Каббаш, Мохамед; и другие. (2017). «Настраиваемое черное золото: управление связью в ближнем поле иммобилизованных наночастиц Au, встроенных в мезопористые капсулы кремнезема». Современные оптические материалы. 5 (21): 1700617. Дои:10.1002 / adom.201700617.

внешняя ссылка