Юрий Кукушкин - Химия вокруг нас

• Название: Химия вокруг нас
• Автор: Юрий Кукушкин
• Издательство: Высшая школа
• Жанр: Химия
• Год: 1992
• ISBN: 5-06-002440-7

В повседневной жизни люди постоянно пользуются изделиями и веществами, полученными путем химических превращений. Более того, не подозревая о том, в быту человек сам часто осуществляет химические реакции. Книга построена в форме отдельных рассказов о распространенных веществах, материалах и химических процессах, повседневно используемых человеком.

Предназначена для широкого круга читателей. Будет полезна школьному учителю и ученику, студенту и рабочему, инженеру, профиль специальности которого далек от химии, и садоводу-любителю.

---

Так, например, для определения содержания золота в изделии (изделие изготовлено из сплава Au, Ag, Cu) в качестве проявляющего раствора можно использовать раствор тетрахлороаурата водорода («золото-хлороводородной кислоты») — H[AuCl4]. Действие проявляющего реагента в этом случае заключается в окислительно-восстановительном взаимодействии его с компонентами анализируемого сплава — серебром и медью по схеме:

(Au, Ag, Cu)сплав + H[AuCl4] = CuCl2 + AgCl + 2Au + HCl

Выделяющееся металлическое золото и осадок хлорида серебра AgCl образуют заметное пятно. По интенсивности окраски этого пятна и определяют пробу сплава. Для определения пробы золота также используют набор из растворов различной концентрации азотной кислоты. В некоторые стандартные растворы вводят небольшие добавки соляной кислоты. Этими растворами смачивается полоса на пробирном камне. Чем ниже качество золота, тем при меньших концентрациях кислоты исчезает полоса. Например, раствор, состоящий из 1 ч. концентрированной соляной кислоты и 80 ч. концентрированной азотной кислоты в 100 ч. воды, не снимает полосу, оставленную предметом, содержание золота в котором 75% и выше.

Метод опробования драгоценных металлов в виде сплавов и изделий на пробирном камне используется очень давно. Он не отличается высокой точностью, но определения с его применением производятся довольно быстро и не требуют сложного оборудования.

Проба на изделиях — это государственный знак, свидетельствующий о содержании благородных металлов в сплавах. В настоящее время в большинстве стран проба выражается числом массовых частей благородного металла в 1000 массовых частях сплава (метрическая система). У нас изделия из золота имеют пробы 375, 500, 583, 750 и 958; из серебра — 750, 800, 875, 916, 925 и 960; из платины — 950; из палладия — 500 и 850.

К числу, обозначаемому пробу, обычно добавляется рисунок. В царской России — это женская голова в кокошнике, в нашей стране до 1958 г. изображали голову рабочего, а после 1958 г. — серп и молот.

В некоторых странах пробу выражают не в граммах, а в каратах (1 карат = 0,2 г). Она показывает, сколько каратов благородного металла содержится в 24 каратах сплава.

До 1924 г. у нас существовала золотниковая проба золота. Она показывала, сколько долей чистого золота содержится в 96 долях сплава. Старый русский фунт содержал 96 золотников, а золотник составлял 2,266 г. Поэтому чистое золото имело 96-ю пробу. В табл. 3 приведена проба золота в различных системах.

Золото, серебро, а также медь раньше называли металлами денежных знаков. Известно, что металлы стали использовать для платежей в виде слитков еще в III тысячелетии до н.э., а уже в VII в. до н.э. были отчеканены первые монеты из природного сплава золота с серебром. В те далекие времена среди многочисленных специфических свойств, необходимых металлу для выполнения роли всеобщего обменного эквивалента, важное место занимала способность металла длительное время сохранять неизменными свой внешний вид, форму, массу, что на языке химии определяется как высокая химическая, термическая, противокоррозионная и износостой кость.

Таблица 3

Система проб Назначение сплава метрическая каратная старорусская 1000 24 96 Чистое золото 958 23 92 Высокопробный ювелирный сплав 916 22 88 Британский монетный сплав 900 21,6 86,4 Международный монетный сплав 750 18 72 Сплав для дорогих изделий 583 14 56 Широко распространенный сплав для изделий различного назначения 500 12 48 Сплав для дешевых ювелирных изделий 375 9 36 Сплав для низкокачественных изделий

Как известно, подобными свойствами обладают благородные металлы. Своеобразными эталонами химической стойкости являются принадлежащие к этому классу металлов золото и платина, растворяющиеся только в «царской водке» (смесь HNO3 и HCl), одном из самых разрушительных для металлов реагенте. Хотя медь не относится к благородным металлам, многие ее механические свойства (пластичность, ковкость) и достаточно высокая коррозионная устойчивость в сочетании с доступностью и дешевизной обеспечили ей ведущее место при изготовлении монет для мелких расчетов внутри страны, в то время как монеты из благородных металлов использовались главным образом для международных платежей. Следует отметить, что все три металла практически всегда использовались для изготовления монет в виде сплавов с добавками олова, сурьмы, цинка, свинца и некоторых других металлов.

В первой половине прошлого века Россия подарила миру пример использования в качестве еще одного монетного металла платины. В период с 1828 по 1845 г. методом прессования порошкообразной платины было отчеканено более 1,3 млн монет необычного для России денежного номинала в 3, 6 и 12 рублей. Своеобразным продолжением этого феномена явился выпуск у нас в 1977...1980 гг. пяти разновидностей платиновых монет достоинством в 150 рублей в память проведения XXII Олимпийских игр в Москве.

Постепенно обращение монет из драгоценных металлов ограничивалось. Из-за падения стоимости меди стало трудно поддерживать соответствие между стоимостью пошедшего на изготовление монеты металла и обозначенным на ней номиналом. Нехватка золота для обращения приводила иногда к курьезным ситуациям. В 1748 г. М.В. Ломоносову за оду, написанную в честь императрица Елизаветы, в награду было пожаловано вознаграждение в 2 тыс. рублей. Из-за отсутствия в казне золота ученый вынужден был получить дар медной монетой, масса которой составила 3,2 т. Для доставки груза домой ему потребовалось несколько повозок.

Развитие товарно-денежных отношений привело к вытеснению денег из драгоценных металлов бумажными ассигнациями, отпала необходимость соответствия стоимости использованного для изготовления монеты металла ее номиналу. В новейшее время на смену металлам-ветеранам денежного обращения — золоту, серебру и меди — пришли более дешевые в изготовлении и удобные в обращении медно-никелевые сплавы, латунь, бронза, алюминий.

Медные монеты, выпускаемые во многих странах, имеют состав 95% меди, 4% олова и 1% цинка. Однако нередко медные монеты изготавливаются из алюминиевой бронзы — сплава меди с 5,4...5,5% алюминия. Используемые во многих странах «никелевые монеты» состоят из меди, никеля (20%) и цинка. Интересно, что никель полностью «гасит» красный цвет меди лишь при 20%-ном содержании. Иногда в некоторых странах выпускаются монеты из чистого никеля.

В некоторых странах ювелирные изделия часто изготавливают из «белого золота». Что это такое? Белое золото — это сплавы золота с платиной или палладием или с обоими металлами в различных соотношениях. В XX столетии белым золотом стали называть также сплавы золота более сложного состава, содержащие кроме указанных выше компонентов никель, цинк, медь и серебро. Известно много марок белого золота. Чаще всего изготавливают белое золото 583-й и 750-й проб. В состав белого золота 750-й пробы могут входить — 75% Au, 15% Cu, 7,5% Ni, 2,5% Zn или 75% Au, 7% Ag, 14% Pd, 4% Ni. Белое золото 583-й пробы может содержать 58,3% Au, 23,5% Cu, 12,2% Ni, 6,0% Zn или 58,3% Au, 23,7%Ag, 18% Pb. Оправы для бриллиантов, дающих лучший блеск и более чистую «воду», изготавливают из платины или белого золота. В обычной золотой оправе цвет бриллиантов кажется желтым. Готовые изделия из белого золота часто еще покрывают родием (родируют).

На мировом рынке цены на благородные металлы постоянно меняются, но практически всегда цена на платину выше цены на золото. Однако наибольшей стоимостью в два последних десятилетия оцениваются родий, рутений, иридий и осмий. С начала 1986 г. и по настоящее время самым дорогим благородным металлом является родий.

В заключение отметим, что в настоящее время в некоторых странах в моду вошли ювелирные изделия из платины, иногда декорированные золотом.

Свеча и электрическая лампочка

Далеко в прошлое ушло освещение внутренних помещений домов свечами. Как эхо былого выглядят старинные бронзовые люстры, в которых электрические лампочки «миньон» вставлены на места, ранее занятые свечами. Однако и сегодня человек тянется к живому пламени свечи. Не зря хозяева, принимая в доме дорогих гостей и стремясь создать уютную обстановку, выключают электрический свет и зажигают свечи. В новогоднюю ночь свечи загораются практически в каждом окне.