Plemeniti metali: vrste, popis, svojstva, rudarstvo i prerada

Izraz "plemeniti metali" na saslušanju mnogih, ali ne i svi znaju što je to. Što plemenito znači? Koje vrste metala postoje u prirodi? Ova i mnoga druga pitanja su odgovorena u nastavku.

Plemeniti je što?

Riječ "plemenita" zvuči čak i kao vitezovi i plemići s mačevima koji su spremni, za koje su čast i dužnost bili najvažniji. Međutim, ni čast, ni dužnost, ni plemstvo nemaju nikakve veze s metalima. Što je onda plemeniti metali?

Takve tvari, za razliku od njihovih neuglednih kolega, nisu previše - njih osam. To su zlato, srebro, platina, kao i rutenij, iridij, osmij, paladij i rodij (smatraju se, ako se tako može reći, elementima kćeri platine). Osim što su svi gore spomenuti "drugovi" plemeniti, ujedinjuje ih i činjenica da su svi oni dragocjeni jer su rijetki. A ako je riječ "dragocjeno" u odnosu na metale u najmanju ruku, ali svima razumljivo, onda još uvijek postoji ulov s "plemenitim". U međuvremenu, odgovor na pitanje, koji metali su plemeniti, vrlo je jednostavan. To su elementi koji nisu podložni koroziji i oksidaciji. To je sva mudrost! Samo isto, vrlo visoka kemijska otpornost i sjaj i dali su im sličan naziv. Usput rečeno, još jedan objedinjujući faktor za njih je visoka plastičnost i vatrostalnost.

Povijest izgleda

Nije tajna da je postojanje zlata i srebra poznato još od antičkih vremena: prije nekoliko tisuća godina uspješno su minirane u različitim zemljama. Tako se rudnik zlata odvijao, na primjer, u Colchisu u Španjolskoj i Gornjem Egiptu - te su se regije smatrale glavnim centrima za pronalaženje tog plemenitog metala. Zlato je minirano na području moderne Rusije - u drugom i trećem tisućljeću prije Krista. Već tada je bilo dosta metoda ekstrakcije.

Što se tiče srebra, njegovo se rudarstvo, prema povijesnim podacima, provodilo već u petom stoljeću prije Krista na području današnje Španjolske - srebrene naslage nalazile su se u dolinama četiri rijeke (Tahoe, Minyo, Guadiaro i Douro). I bilo je više srebrenih rezervi, ili je zlato aktivnije minirano - ali u srednjem vijeku naslage žutog plemenitog metala bile su gotovo iscrpljene. Na Argentum počeo platiti više pozornosti, i to je trajalo sve do osamnaestog stoljeća.

Ali što je s tako rijetkim i plemenitim metalima kao što je platinasti "tim" i sama platina? Činjenica je da nije bila poznata sve do šesnaestog stoljeća - tek su tada lukavi Španjolci obraćali pažnju na taj metal. Nazvali su ga platinastom zbog njihove sličnosti sa srebrom (ako se prevodi doslovno, platina znači "srebro"). Međutim, nije nužno misliti da prije ovog stoljeća nije postojao dragocjeni platinski metal - postojao je i kako! Pronađen je zajedno sa zlatom i nazvan "bijelim zlatom". S obzirom na varanje, sposobno zamijeniti "pravo" zlato, platina je bačena u more. Tek sredinom osamnaestog stoljeća napravljen je prvi opis, a ciljano rudarstvo započelo je u Kolumbiji. Drugi tipovi plemenitih metala koji pripadaju skupini platine otkriveni su tek u devetnaestom stoljeću.

Svojstva plemenitih metala

Naravno, svaki od osam elemenata koji pripadaju ovoj kategoriji ima svoje, posebne, zasebne karakteristike. O tome će se sigurno raspravljati kasnije. No, svi zajedno, ipak, posjeduju i određene specifičnosti kojima se može naučiti da se radi o dragocjenim plemenitim metalima. Ove su karakteristike već spomenute, međutim, kako bismo se usredotočili na njih i učvrstili ono što smo naučili, možemo ponoviti ono što je rečeno.

Dakle, plemeniti metali su nevjerojatno jaki i plastični, imaju izvrsnu električnu i toplinsku provodljivost. Oni su prekrasan materijal za zlatare, jer imaju mekoću, poslušnost, plastičnost. Lako ih je razlikovati na poseban način - vrlo svijetao sjaj. Osim toga, plemeniti obojeni metali nisu skloni hrđanju i drugim oštećenjima. Malo ljudi zna, ali ova skupina dragocjenih elemenata aktivno se koristi u zrakoplovstvu, na primjer, ili u kemijskoj industriji i ima ih mnogo, gdje drugdje, a sve zbog svojih posebnih, jedinstvenih kvaliteta.

Aurum

Recimo malo više o svakoj listi plemenitih metala, i vjerojatno bismo trebali početi sa zlatom - jedini takav element na svijetu koji ima tako žutu žutu boju u svom čistom obliku. Osim osnovnih svojstava karakterističnih za sve metale ove kategorije (mekoća, taljenje itd.), Aurum također ima povećanu kemijsku otpornost, ne ulazi u bilo kakve reakcije s kiselinama, lužinama ili solima, nije podložan vlazi ili iste visoke temperature.

Za topljenje zlata potrebna vam je temperatura od tisuću ili više stupnjeva Celzija! U čvrstom stanju ovaj plemeniti metal ide na 2.5 Mohs, a njegova gustoća je devetnaest cjelina i tri desetine grama po kubičnom centimetru.

Argentum

Plemenito metalno srebro ima bijelu boju. Sva gore navedena svojstva metala ove skupine karakteristična su za nju u cijelosti, osim toga, srebro ima izvanrednu refleksivnost. Srebro je lakše od zlata, njegova gustoća je samo deset i pol; međutim, zlato je jedan od najtežih i najgušćih metala.

Za razliku od potonjeg, srebro se ne može reći da ne reagira na bilo koju kiselinu: ne reagira samo s fluorovodičnom i klorovodičnom kiselinom. Međutim, kao i zlato, ovaj plemeniti metal je otporan na vlagu, a njegova točka taljenja nije mnogo niža: devet stotina šezdeset i pol stupnjeva (temperatura očvršćavanja je tri prema Mohsu). Druga karakteristična značajka srebra je sposobnost potamnjenja pod utjecajem sumporovodika (u zraku).

platina

Prije svega, treba reći da su svi platinski metali podijeljeni u dvije skupine: svjetlo (to je rodij, rutenij i paladij - najteži od tzv. Platinoida) i teški (platina, osmij i sam iridij). A ovdje se platina može natjecati sa zlatom za pravo nazvati teškim metalom: njegova gustoća je 21,5 grama po kubičnom centimetru (podsjetimo, zlato ima devetnaest ili više). Sada o svakom metalu u malo više detalja.

Platinum je plemeniti plemeniti metal bijele boje, koji ima sve najsvjetlije značajke ove kategorije. Kao što je ranije navedeno, ovaj metal tvrđe od zlata i srebra, štoviše, točka taljenja je čak 1,773,5 stupnjeva Celzija. Da bi se platina očvrsnula, potrebno je 4,5 Mohsa.

Također je ranije spomenuto da, do osamnaestog stoljeća, platina nije bila nešto što je bilo vrlo cijenjeno. To je istina - tek 1751. ušla je na popis plemenitih metala. I nakon otkrića drugih metala same platinaste grupe, ona se neočekivano uzdigla tako da je postala dragocjenija od zlata, što je demonstracija luksuza, šika.

paladijum

ovo plemeniti metal srebrno-bijele boje. Razlikuje se od platine po tome što oksidira na 860 stupnjeva Celzija (platina to uopće ne čini). Međutim, ako i dalje povećavate stupnjeve, ovaj će se element posvijetliti, a oksid na njemu će se raspasti.

Gustoća paladija je nešto više od jedanaest grama po kubičnom centimetru, a točka taljenja je 1554 stupnjeva Celzija.

rodijum

Ovaj element ima plavičastu nijansu. Kao Argentum, on ima sposobnost odbijanja, a rodij je osobito težak i krhak. Inače, sve njegove kvalitete podudaraju se s gore opisanim svojstvima, karakterističnim za sve plemenite metale. Rodij je malo gušći od paladija - dvanaest točaka i četrdeset četiri stotine grama po kubičnom centimetru. Što se tiče temperatura taljenja i otvrdnjavanja, ovaj se element omekšava na temperaturi od 1966 ° C (čak i više od platine!), I ima čvrsti oblik na 6 Mohs. Fizikalna i kemijska svojstva rodija omogućuju mu da se koristi za premazivanje srebra i proizvoda od zlata.

rutenijum

Ovaj metal platine u izgledu je vrlo sličan samoj platini, a njegove karakteristike nalikuju rodiju. Gustoća rutenija također je približno jednaka gustoći rodija, a točka taljenja je najviša među svim plemenitim metalima (ne računajući iridij i osmij) - 2450 stupnjeva Celzija.

iridijum

Boja ovog metala je sivkasto bijela. Svojstva iridija su potpuno jednaka svojstvima rodija ili rutenija, a gustoća je 22,41, što prelazi čak i gustoću same platine. Točka topljenja iridija je nešto viša od temperature rutenija i iznosi 2454 ° C. Iridij je najotporniji metal na kemijski napad: nije osjetljiv na oštećenja od kiselina, soli ili drugih kemijskih elemenata. Svojstva iridija omogućuju uspješnu uporabu u proizvodnji satova.

osmijum

Bijeli plemeniti metal osmij povoljno se razlikuje po tome što nije topljiv u kiselinama. Njegova gustoća je 22,5 - najteža je od cijele plemenite skupine talište metala i više od ostalih - čak 2700 stupnjeva Celzija.

vađenje

Kako se miniraju plemeniti metali? Postoji čitava tehnologija za to. Prije svega, morate znati da se plemeniti metali mogu naći, kako u čistom obliku, tako i po nuggetima, te s različitim nečistoćama. Nije teško prikupiti nuggets - oni, u pravilu, su se raspršili na terenu, ostaje samo nagnuti se i skupljati. Ako ih voda odnese, nešto ovako se događa, dolazi do drugačijeg načina: pranje. Budući da su plemeniti metali teži od pijeska, koji se ispere vodom, nije teško dobiti dragocjeno mjesto na dnu spremnika gdje se proces odvijao.

Nečistoće plemenitih metala nalaze se u rudi. Uklanjanje istih je najskuplje i najteže. Sama ruda nalazi se na prilično velikoj dubini, tako da je prva poteškoća povlačenje na površinu. A onda iz sastava rude (u kojoj, osim plemenitih metala, postoje sve vrste nečistoća) potrebno je izvući željenu. Taj se proces odvija i kemijski i mehanički.

Prerada i čišćenje plemenitih metala

Obrada i čišćenje dva su sastavna elementa cjelokupnog rudarstva plemenitih metala. Činjenica je da je dio njih neizbježno poslan na otpad na ovaj ili onaj način, što znači da ga je potrebno obraditi, naprotiv, reći će se - reciklirati sve industrijske smeće, a nakon toga očistiti dobivene dragocjene elemente. Statistike pokazuju da svaka tona otpada daje prosječno između tri stotine i četiri i pol tisuće grama plemenitih metala.

Postoje dvije mogućnosti rada s tvrdim metalom. Prvi se naziva lijevanje i to je kako slijedi: sirovina mora biti rastopljena i stavljena u obliku voska, drva ili olova. Kada se materijal ohladi, morate ga ukloniti, polirati - i proizvod će biti spreman.

Druga metoda je teža - juri se. Metal se ne topi, već se zagrijava dok ne postane mekana. Sirova sirovina, koja je postigla željenu mekoću, pomoću čekića pretvara se u tanku valjanu ploču: da bi joj se dao željeni oblik, snažno se istuče na jednoj ili na obje strane.

Sastavljeni metali

Za profesionalce, to se zove "legure plemenitih metala".

Nije tajna da plemeniti metali postoje ne samo u čistom obliku - na njima se temelje legure. U pravilu se sastoje od nekoliko metala, od kojih su dva ili tri plemenita i otprilike jednaka količini ne-plemenitog. Obični pokušati uzeti tako da oni daju snagu - na primjer, bakar. Cink ili nikal se također koriste u legurama - krhke su, ali daju žuto-bijeli ton. Miješaju se uglavnom sa zlatom (ponekad se paladij koristi za istu svrhu, ali je preskup u usporedbi s niklom ili cinkom).

No, platina nije razrijeđena s ništa - ovaj metal je znak luksuza, kao što je spomenuto gore. Ako vam je potreban platinasti metalni "tim", uzmite, u pravilu, rutenij - to je dobro u legurama, ali ga ne možete koristiti zasebno zbog njegove visoke krhkosti.

primjena

Najlogičnije i najatraktivnije korištenje jezika za ovdje opisane elemente je nakit. Međutim, nije sve tako jednostavno: u ovom procesu mogu se koristiti samo vrlo duktilni metali. Također je važno da se tope na dovoljno niskim stupnjevima (ne na primjer tri tisuće). Osim toga, metal ne bi trebao biti krhak. Dakle, zlato, srebro, platina i paladij su traženi na tržištu nakita. Ovdje se koristi i rodij, ali samo za pokrivanje proizvoda - krhak je, a ta kvaliteta nije cijenjena od strane zlatara ili potencijalnih kupaca.

Gdje se još mogu koristiti plemeniti metali? Mnogo mjesta, u stvari. Na primjer, zlato u elektronici je zbog svoje izvrsne sposobnosti da bude dirigent. U Moskovskoj akademiji dragocjenih metala funkcionira poseban znanstveni centar u kojem se, između ostalog, vrši obrada starih mikročipova kako bi se proizvelo zlato. Ova ustanova se nalazi u blizini metro stanice "Medvedkovo" ili "Babushkinskaya". Usput, u ovoj Akademiji plemenitih metala uzeti drugačiji metal i otpad.

Srebro se aktivno i vrlo uspješno koristi u medicini, jer ima antibakterijska svojstva - nađena su u starom Rimu. Nije slučajno da su u davna vremena voljeli piti iz srebrnih posuda - to je poboljšalo rad probavnog sustava. Sve je to zbog iona koji od srebra padaju u vodu. Liječnici koriste ovo predivno "iscjeljujuće" svojstvo ovog plemenitog metala za vlastite medicinske svrhe.

Plemeniti metali koriste se u svim vrstama industrije. Proizvode dijelove strojeva, laboratorijsko stakleno posuđe, umjetne udove, fotografsku opremu, razne zaštitne premaze (na primjer, za zrcala); koriste se u proizvodnji raketa, automobilskoj industriji, radio opremi i mnogim drugim područjima života.

Zanimljivo i nevjerojatno

1. Vjeruje se da je aurum tako rijedak element da za šezdeset minuta možete pronaći više željeza nego što se taj žuti metal nalazi u cijeloj povijesti njegove rudarstva. U međuvremenu, to je više od sto i šezdeset tisuća tona! Najznačajnije je, inače, da je velika većina tog iznosa pronađena u Južnoj Africi.
2. Zlato se može otopiti u spoju dušične i klorovodične kiseline. Takva "zajednica" naziva se "kraljevska vodka".
3. Riječ srebro, na isti način kao i njeni britanski i njemački sinonimi, potječe od drevne indijske riječi sarpa, čiji je smisao mjesec i srp.
4. U kasnim dvadesetim godinama 19. stoljeća u Rusiji, platina je bila dvostruko jeftinija od srebra (sada je skuplja nego stotinu puta).
5. Najveći srebrni grumen težio je gotovo petnaest tisuća funti.
6. Stari Egipćani su vjerovali da je zlato božanske čestice. Posjedovanje imalo je pravo samo faraon.
7. Prije toga, olimpijske su medalje izrađivane od čistog zlata (početkom dvadesetog stoljeća), ali sada su samo pokrivene ovim plemenitim metalom - ne postoji više od šest grama po medalji (a u osvojenim medaljama na Olimpijskim igrama 2012 u Londonu sadržaj zlata ne prelazi jedan posto) ).
   
8. Naša zemlja je svjetski lider u vađenju i isporuci jednog od metala platinske skupine - paladija.
9. Čisto srebro dolazi rjeđe od zlata. Ipak, svuda po svijetu zlato postoji mnogo puta manje od njegovog srebrnog "kolege".
10. Čisto zlato je vrlo mekano. Toliko da je lako i bez napora izgrebano čak i čavlima.

Sada se postavlja pitanje o tome koji metali su plemeniti, i jasno je za koja se svojstva i iz kojeg razloga nazivaju.