Debido a sus propiedades químicas y físicas, el oro pertenece a un pequeño grupo de los metales más valiosos y raros que existen en la naturaleza. La humanidad aprecia este metal precioso por su belleza y capacidad para mantener su aspecto brillante y brillante en las joyas hechas con él, las monedas. Y también se usa en algunas industrias. Durante muchos siglos, los productos de oro han sido un artículo de lujo y nunca han perdido su valor, enfatizando el alto nivel de solvencia de su propietario o país propietario de una reserva de oro y divisas. A menudo se puede escuchar que el oro es el sistema de pago internacional que tiene peso e importancia en el territorio de cualquier estado mundial.
Propiedades fisicas
En apariencia, este mineral parece pequeñas piezas de metal de forma redonda irregular de color amarillo pajizo. Las principales propiedades físicas del oro:
- la fusión del metal ocurre a una temperatura igual a 1063ºС;
- La densidad de la sustancia es de 19.33 g / cu. cm;
- Los indicadores de dureza, determinados por la escala de Mohs, pueden ser de 2.5 a 3;
- es posible llevar el metal al punto de ebullición más alto en t = 2948ºС;
- el nivel de conductividad térmica en t = 0ºС es 311.5 W / mK;
- La resistencia del metal después del recocido es de 100 a 140 MPa.
La estructura de su red cristalina hace que el oro sea una sustancia bastante blanda, y varias impurezas llamadas ligaduras se agregan al metal para darle dureza.
Después de la adición de otros componentes en forma de ligadura, la temperatura de fusión total de la aleación de oro disminuye y las propiedades físicas y mecánicas del metal cambian.
Un valioso mineral natural tiene otras propiedades físicas únicas.
- Alto nivel de ductilidad. De 1 gramo de oro, si lo desea, puede estirar un cable de hasta 2-2.6 metros de largo o extender el metal en forma de una lámina plana de aluminio de 1 micra de espesor. Debido a la suavidad natural del oro, se notó que dentro de 1 año las monedas que estaban en circulación podían perder hasta 0.1% de su peso original al lanzarlas.
La propiedad de plasticidad del oro permite su uso en la electrónica moderna.
- Alta reflectividad. La aleación preciosa en forma terminada tiene la capacidad de pulirse fácilmente a un brillo especular brillante. Se utilizan láminas delgadas de material enrollado para aplicar el dorado. Esto incluso se usa en astronáutica: las capas más delgadas de oro se aplican a los cascos de los astronautas y a la superficie del equipo del espacio exterior para protegerlos de los efectos nocivos de la radiación infrarroja, que se manifiesta en el espacio abierto.
- Posibilidad de pulverización. Un mineral precioso tiene la propiedad de descomponerse en fracciones diminutas de un tamaño igual a la longitud de las ondas de luz. Esta capacidad permite que este material sea rociado. Por ejemplo, se sabe que en los cuerpos de agua y ríos hay una dispersión de oro que no se puede ver visualmente, pero se puede determinar utilizando instrumentos especiales. La superficie, cubierta con la capa dorada más delgada, puede transmitir los rayos del sol sin calentarse.
Esta capacidad se utiliza para teñir el vidrio en las latitudes del sur, donde es necesario proteger las instalaciones contra el sobrecalentamiento.
- Buena ductilidad El oro es suave y tiene la capacidad de tomar la forma deseada, que es una de sus cualidades más valiosas. Por ejemplo, a partir de 1 gramo de oro, es posible hacer una lámina de lámina delgada, cuyo área no será inferior a 1 metro cuadrado. Esta propiedad se usa para hacer dorado en forma de la mejor hoja de oro, que cubre las cúpulas e íconos de la iglesia, se usa para decorar interiores y se usa para crear objetos de arte.
- Alto nivel de conductividad eléctrica. Con resistencia a los procesos oxidativos, el mineral precioso tiene buena conductividad eléctrica. Esta propiedad del metal le permite ser utilizado para la fabricación de resistencias en circuitos electrónicos de muchos dispositivos modernos: teléfonos, televisores, computadoras, reproductores multimedia, en ingeniería de radio y otros dispositivos similares.
Se sabe que el metal precioso carece completamente de olor, y este material tampoco tiene la capacidad de magnetizarse. Además, se ha demostrado científicamente que el oro como elemento es parte de al menos 15 minerales extraídos en las entrañas de la tierra. En la mayoría de las rocas extraídas incluidas en este número, el oro se incluye en la composición atomizada que se encuentra a nivel atómico.
Los depósitos de arseniuro y sulfuro a menudo son ricos en pepitas de oro.
Características químicas
El metal, llamado oro (aurum), tiene una designación: Au, que literalmente puede significar "soleado" o "amarillo". En el sistema Mendeleev, el metal se asigna al grupo 1, se le asigna 79 números atómicos. La red cristalina química de Au tiene una estructura cúbica.
El metal tiene propiedades químicas especiales.
- Inercia relativa El oro no cambia sus propiedades al contacto con azufre y oxígeno, no interactúa con nitrógeno, carbono, hidrógeno y fósforo. El oro no reacciona a muchos álcalis y ácidos.
- La valencia de este elemento químico se manifiesta como + I o + III.
- En t = 20ºС, el metal entra en una reacción química con soluciones acuosas de cloro y bromo. Y las soluciones de yodo en agua y alcohol, que reaccionan con 585 de oro, dejan manchas de manchas oscuras en él, lo que no ocurre si se agrega yodo a 750 de oro.
- El espectro de color del metal depende del tamaño de las partículas que lo componen. Las partículas más pequeñas de oro pueden tener un tono gris verdoso. Según la exploración geológica, por cada 20 minas solo hay una, donde el oro se extrae en forma de pepitas amarillas.
La fórmula química exacta de una aleación de oro depende de qué componentes adicionales se incluyen en su composición en forma de ligadura.
Características de las propiedades de la aleación.
Si derrite una pepita de oro natural, en estado líquido se verá como una sustancia que tiene un tono gris verdoso pálido, y este tono también es inherente a los vapores que se originan en un metal fundido caliente. Solo hay que calentar la sustancia a una temperatura superior a 1064 ° C, es decir, aumentar la velocidad de fusión del metal en al menos 1 ° C, a medida que el vapor de la aleación de oro comienza a desaparecer en la atmósfera. Y cuanto mayor sea el punto de fusión de una sustancia, mayor será su índice de volatilidad. Si se agregan componentes de mercurio, arsénico y antimonio o teluro a la aleación, la evaporación de la superficie de la aleación de oro aumentará aún más, ya que estos componentes formarán los llamados compuestos volátiles.
Los joyeros que trabajan con varias aleaciones de oro han notado que Las propiedades químicas, físicas y externas del material obtenido por la fundición de oro se ven afectadas por impurezas de ligadura.
Consideremos con más detalle cómo cambian las propiedades de un mineral precioso cuando se combina con diferentes sustancias.
Con plata
En combinación con la plata, un metal amarillo noble reduce su punto de fusión, y también cambia el color amarillo verdoso inicial natural a tonos plateados de acero. Esta combinación tiene sus lados positivo y negativo. A pesar de los cambios visuales externos, la resistencia del material fundido terminado cuando se combina con plata solo aumenta. Pero en el curso de la investigación práctica se estableció que con tal composición, una aleación valiosa reduce de alguna manera cualidades tan importantes como la maleabilidad y la ductilidad. Sin embargo, esto no significa en absoluto que las aleaciones de Au y Ag no se usen; por el contrario, esta es una combinación bastante común que los joyeros suelen usar en su trabajo.
Con cobre
Se producirán cambios en las propiedades físicas de la aleación preciosa acabada si se le agrega cobre como ligadura. Este metal aumenta significativamente la resistencia de la aleación de oro, al tiempo que mantiene la combinación de metales, la plasticidad del material obtenido y su buena ductilidad.
Si la composición de una aleación preciosa de cobre y oro está presente en un 14.5% o más, entonces el producto final tendrá un tinte rojizo pronunciado: este oro se llama comúnmente "puro". Pero no estuvo exento de inconvenientes en este caso: al usar la ligadura de cobre, el material resultante pierde sus propiedades anticorrosivas, lo que se debe a la mayor capacidad del cobre para formar reacciones oxidativas con el oxígeno. En contacto con un ambiente húmedo e incluso solo con aire, con el tiempo un producto de dicha aleación necesariamente se oscurecerá, mientras pierde sus colores brillantes y brillo originales.
Como el cobre tiene un bajo costo, entonces la aleación no tendrá un precio demasiado alto, lo que afecta el costo de los productos terminados, es el más barato. Durante la Unión Soviética, se produjeron 583 muestras de oro para la población, y solo en 1995, se pusieron en producción 585 muestras, que contenían un 0,2% menos de cobre que el análogo anterior, pero el contenido de oro aumentó en un 0,2%. lo que inmediatamente llevó a su debido tiempo al aumento en el precio de los artículos de oro.
Actualmente, se han abandonado 583 muestras de aleación de oro y solo se utilizan 585.
Con níquel
Los joyeros usan este metal natural para limpiar la aleación de oro del rojo natural, y especialmente a menudo esta ligadura se usa en la fabricación de oro blanco especialmente valioso.
Cuando se combina en una aleación preciosa de Au y Ni, la resistencia del material precioso acabado aumenta significativamente. Los productos hechos de una aleación tan noble tienen un color de acero con un sutil tono pajizo pálido. Para eliminar permanentemente este color amarillento débilmente manifiesto, la superficie de las joyas terminadas se cubre con una capa delgada de otro metal: el rodio. Lo hacen no solo por belleza, sino también para reducir la alergenicidad de productos preciosos.
El hecho es que El níquel metal es conocido por su capacidad de causar manifestaciones alérgicas en la piel.. En 8 de cada 10 personas, estas manifestaciones ciertamente se harán sentir al usar joyas. Por lo tanto, a partir de aleaciones donde el níquel se usó como ligadura, con frecuencia se hacen broches, gemelos, colgantes, llaveros, en una palabra, algo que tiene poco contacto con la piel humana con un contacto prolongado. Con el tiempo, se desgasta una fina capa chapada en rodio en las joyas, y aproximadamente una vez cada 6 o 7 años deberá actualizarse en un taller de joyería. Después de este trabajo de restauración, la decoración volverá a verse como nueva, brillando con tintes de acero azulado y plateado.
Con paladio
Un elemento químico llamado paladio, según los químicos, es un producto que apareció como un subproducto en el procesamiento de metales preciosos. Este elemento se obtuvo combinando platino, cianuro de mercurio y agua regia (su composición: 3 partes de nítrico + 1 parte de ácido clorhídrico). De esta manera El descubrimiento de este metal se hizo cuando ya se descubrieron Pd, Au, Pt y Ag. En condiciones de temperatura normal, el flúor no actúa sobre el paladio, el ácido clorhídrico e incluso el agua regia no lo hace. Este metal no es absolutamente propenso a la oxidación en contacto con el oxígeno, tiene una estructura muy fuerte y no presenta arañazos, grietas o astillas, y además, es muy propenso a cualquier mecanizado y soldadura.
Al agregar metal de paladio como componente de ligadura a la aleación de oro, se puede obtener oro blanco. Debido a lo inusual y a su mayor resistencia, los productos de oro con paladio son superiores en calidad y costo a otras aleaciones de oro, que tienen componentes más simples en su composición.
El paladio se valora no solo en la producción de joyas, sino que también encuentra aplicaciones que van desde la medicina hasta la construcción de aviones. En las subastas del mercado internacional, el valor de las cotizaciones de paladio a veces excede incluso el costo del oro, y las joyas hechas con él se ven particularmente elegantes y nobles. Tienen una gran demanda entre los conocedores de aleaciones preciosas blancas.
Con platino
Hoy, el platino natural es el más caro de todos los metales preciosos conocidos por la humanidad. Por sus propiedades fisicoquímicas, el platino tiene 2 veces más densidad y resistencia que su contraparte preciosa: el oro. También El platino tiene la mayor resistencia a la corrosión del metal: la oxidación no ocurre cuando entra en contacto con el oxígeno. Por sus propiedades, el platino es más similar al metal de paladio, la diferencia entre ellos es sobre todo en costo: el platino es más caro que el paladio.
Al crear una aleación noble, se agrega platino al oro puro y luego, después de la fundición, se obtiene un producto de un brillante color blanco plateado, en el que las impurezas de color amarillento están absolutamente ausentes. Como parte de la aleación de oro, el platino aumenta significativamente su valor, lo que afecta las joyas terminadas.Sin embargo, esta aleación siempre es muy popular y tiene una muy buena reputación entre aquellos que aprecian las aleaciones blancas más puras creadas a partir de metales nobles.
A continuación puede averiguar por qué el oro es de gran valor.