Ознакомимся только с теми металлами, с которыми мы встречаемся в
ювелирном деле и использование которых связано или с обработкой
благородных металлов, или с применением их в качестве примесей для
разных сплавов.
Медь. Плотность 8960 кг/м3, температура плавления 1083° С, цвет красный.
Медь редко встречается в чистом виде, ее добывают главным образом из
медных руд и колчеданов. К самым крупным поставщикам меди относятся
Соединенные Штаты Америки, Канада, Чили, Зимбабве и Конго. В ЧССР медь
встречается в небольшом количестве в Вернержовицах, Вечкове у Хацлержа и
в Словакии.
Медь имеет своеобразный красивый цвет. Это очень ковкий и тягучий
металл. Медь не сваривается, ее можно соединять только пайкой, хорошо
полируется. В чистом виде (без примесей) медь является после серебра
самым лучшим проводником тепла и электрического тока. На сухом воздухе
при нормальной температуре окисляется медленно, однако в огне чернеет,
создавая на поверхности твердые окиси, именуемые окалиной, которые при
обработке меди ломаются и облупливаются. На влажном воздухе и в земле
медь покрывается зеленым налетом гидроокисного карбоната, ярь-медянкой
или патиной. В азотной кислоте быстро растворяется с выделением
оранжевых ядовитых паров (окислов азота), образуя раствор азотнокислой
меди.
В ювелирном деле медь часто используют для различных вспомогательных
работ и для производства вспомогательных материалов, но главным образом
в сплавах золота и серебра, а также для получения разных сплавов с
простыми металлами. Наиболее употребляемые из них: латунь - 64-72% меди
и 36-28% цинка; томпак - 85-90% меди и 15-10% цинка; бронза - 75-85%
меди и 25-15% олова; нейзильбер - 50-68% меди, 31-19% цинка и 19-13%
никеля.
Никель. Плотность 8900 кг/м3, температура плавления 1453° С, цвет белый.
Никель - твердый с серебряным отливом металл, устойчивый к действию
влажного воздуха, магнитный. В виде металла встречается только в сплаве
с железом в метеоритах. Добывается в основном из канадского пентландита,
имеющего бронзовую окраску, из медного колчедана и из зеленого
гарниерита в Новой Каледонии. Месторождения никелевых руд имеются в
Советском Союзе, Индии, Норвегии и Греции. Самая богатая никелем руда -
никелин, которая, однако, встречается редко.
Чистый никель используется как примесь в бело-золотых сплавах и пакфонге
- так называемом китайском серебре (сплав меди, цинка и никеля).
Цинк. Плотность 7133 кг/м3, температура плавления 419,5° С, цвет
голубовато-серый.
Цинк - хрупкий металл. В чистом виде не встречается. Поставщиками цинка
являются Америка, Австралия, Канада, ГДР, ФРГ, Мексика, Италия и Польша.
Цинк быстро окисляется, растворяется в кислотах и горячих щелочах,
хорошо сплавляется с другими металлами. Его применяют как примесь в
некоторых сплавах, а также для приготовления паяльной "воды" и для
затягивания (заполнения) серебряных шарниров.
Кадмий. Плотность 8650 кг/м3, температура плавления 320,9° С, цвет
голубовато-серый.
Кадмий - металл, похожий на цинк, но более твердый, сопровождает
цинковые руды, его применяют для производства легкоплавких сплавов,
особенно припоев, так как он снижает температуру плавления на 15%.
Олово. Плотность 7290 кг/м3, температура плавления 231,9° С, цвет
серебристо-белый.
Олово - очень мягкий и ковкий металл. Оно имеет кристаллическую
структуру. При нормальных условиях окисляется медленно, растворяется во
всех кислотах. В чистом виде не встречается. Редуцирует путем плавки
угля с касситеритом - коричнево-красной, с алмазным блеском, очень
твердой и необычайно тяжелой рудой. Экспортируется олово в основном из
Малайзии, Индии, Боливии, Нигерии и Конго. В небольшом количестве
добывается в Циновце в Северо-Западной Чехии.
В чистом виде олово почти не применяется. Как правило, его используют в
виде сплава со свинцом; таким сплавом является, например, мягкий припой
с низкой температурой плавления (180-200°С). Оловянным пеплом полируют
мрамор, стекло, сталь; его используют также в качестве примеси для
изготовления непрозрачной эмали.
Свинец. Плотность 11340 кг/м3, температура плавления 327,4° С, цвет
голубовато-серый.
Свинец - мягкий металл (твердость 1,5), его можно царапать ножом. Он
самый тяжелый из простых металлов. У свинца сильный металлический блеск,
который теряется от окисления на воздухе. Металл обладает высокой
пластичностью. В серной и соляной кислотах растворяется только на
поверхности, причем образовавшийся сульфат (сернокислая соль) или
карбонат свинца (оба вещества мало растворимы в воде) препятствуют
дальнейшему растворению металла.
Чистый свинец в природе встречается очень редко. Его получают главным
образом из галонита. Наиболее богатые залежи свинца в Соединенных Штатах
Америки, Канаде, Австралии, Мексике, Индии, ФРГ и Югославии. В ЧССР
свинец добывается около Пржибрама.
В ювелирном деле свинец используют на подкладки для чеканки, для
изготовления чашек для протравы, щечек для тисочков и щипцов, а также в
качестве примеси для оловянного припоя.
Железо. Плотность 7874 кг/м3, температура плавления 1539° С, цвет
голубовато-белый.
Чистое железо встречается только в метеоритах. Все остальное железо
добывается из руды. Наиболее богат железом черный зернистый магнетит
(магнитный железняк) из Советского Союза (с Урала) и Швеции. Другая
железная руда - гематит (черный с красными штрихами), залегает в
Северной Америке, Англии, Испании, ГДР и ФРГ. Наиболее распространенная
руда лимонит встречается во Франции и Люксембурге. Шпатовый железняк
(сидерит) добывают в Швейцарии и Словакии, шамозит - в Чехии, возле
Нучиц и Эдиц. Для промышленных нужд железо является самым необходимым
металлом.
При нормальной температуре и на сухом воздухе железо почти не
изменяется. На влажном воздухе и в воде на его поверхности быстро
образовывается ржавчина, при нагреве - сине-черная окалина.
В кислотах растворяется, хорошо куется, а также сваривается.
Под сталью подразумевается техническое ковкое железо. В результате
закалки, т. е. раскаливания докрасна до 700-800° С и резкого охлаждения
(путем быстрого погружения в холодную воду, масло или другую жидкость),
сталь приобретает твердость, но одновременно становится хрупкой; у
закаленных предметов твердость и хрупкость снимается (возвращается
вязкость) с помощью так называемого отпуска. При постоянном нагревании
над пламенем горелки (без копоти) на поверхности отполированной стали
постепенно выступают следующие цвета: при температуре 200°С -
светло-желтый, который при 240° С приобретает более темный оттенок; при
250° С - коричневатый и при 260° С - коричнево-красный. При 270° С
появляется пурпурно-красный цвет, который при 285° С приобретает
фиолетовый (лиловый) оттенок, при 295° С - темно-голубой и при 330° С
изменяется на серо-зеленый. Желтый отпуск (приблизительно 220° С) делает
предметы твердыми и хрупкими (например, бритвы), при голубом отпуске
(приблизительно 290° С) предметы становятся более мягкими и пружинистыми
(например, пилы и перья).
Инструменты для ювелирных работ в основном делают из стали.
Алюминий. Плотность 2698,9 кг/м3, температура плавления 660,24° С, цвет
белый.
Алюминий (глиний) - самый распространенный в природе металл. В чистом
виде алюминий не встречается; добывается путем электролиза из минерала
боксита. Основные месторождения находятся во Франций, Северной Америке,
Венгрии, Югославии, Италии и Гайане.
Под воздействием кислот и щелочных гидроокисей алюминий сильно портится.
Это очень тягучий металл, который хорошо сваривается. От коррозии
алюминий и его сплавы (из них изготовляют мелкую бижутерию) защищают
анодированием (анодная оксидация).
Ртуть. Плотность 13520 кг/м3, цвет серебристо-белый.
Ртуть - единственный металл, который находится в жидком состоянии при
нормальной температуре. Замерзает при -38,89° С, а кипит при +357,25° С.
Чистая ртуть встречается в виде капель в горных породах. В основном
добывается из ртутных рудников, из сернистой ртути в Испании, Италии,
Югославии, Мексике и Канаде, в ЧССР (в Словакии).
Ртуть в соединении с металлами дает жидкие, тестообразные или застывшие
амальгамы, из которых ее выделяют путем прокаливания или обжигания.
Ртуть используется для получения золотой и серебряной амальгам, для
горячего золочения и серебрения и при гальванической металлизации.
Ртутные пары очень ядовитые (ртуть испаряется и при нормальной
температуре), поэтому работа со ртутью и с различными ртутными
заготовками требует чрезвычайной осторожности.