Właściwości metali szlachetnych – gęstość, odporność, ciągliwość

Jakie są właściwości metali szlachetnych i co znaczy „szlachetny”?

W chemii metale szlachetne to metale odporne na korozję i utlenianie, występujące w naturze często w stanie rodzimym. Złoto, platyna i większość pozostałych platynowców nie rozpuszczają się w pojedynczych kwasach, natomiast srebro i pallad rozpuszczają się w niektórych, na przykład w kwasie azotowym. Listy metali szlachetnych bywają w źródłach różne; najczęściej wymienia się osiem: ruten, rod, pallad, srebro, osm, iryd, platynę i złoto. W jubilerstwie najczęściej mamy do czynienia z czterema: złotem, srebrem, platyną i palladem, a rod i ruten służą głównie jako cienkie powłoki i dodatki do stopów.

Trzeba przy tym odróżnić „szlachetny” od „niezmienny”. Złoto praktycznie nie ciemnieje, ale w stanie czystym jest bardzo miękkie. Srebro jest uznawane za metal szlachetny, a mimo to z czasem ciemnieje, o czym opowiada tekst dlaczego srebro ciemnieje. Platyna jest bardzo odporna, ale też podatna na rysy. Szlachetność mówi o odporności chemicznej, nie o twardości.

Jakie właściwości ma złoto?

Złoto to jeden z najgęstszych metali stosowanych w biżuterii: jego gęstość wynosi około 19,3 g/cm³, a topi się w temperaturze około 1064 °C. Najbardziej zadziwia ciągliwość i kowalność. Z jednego grama złota wyciągniesz drut o długości około 165 m przy średnicy 20 µm, a przy jeszcze cieńszym drucie znacznie więcej. Złoto da się też rozklepać na półprzezroczyste płatki. To właśnie dzięki temu jubiler może je kuć, walcować, ciągnąć na drut i wiązać w skomplikowane formy.

Złoto praktycznie nie reaguje z tlenem, wodą i pojedynczymi kwasami; rozpuszcza je dopiero woda królewska, czyli mieszanina kwasu solnego i azotowego. Dlatego złota biżuteria w ziemi czy wodzie nie koroduje. Z drugiej strony czyste złoto (24 karaty) jest zbyt miękkie na codzienną biżuterię, więc dodaje się do niego inne metale; więcej o tym piszemy w poradzie 24-karatowe złoto: ile ma złota i czemu jest miękkie. Temperaturę topnienia stopów opisuje tekst temperatura topnienia złota.

Czym wyróżnia się srebro?

Srebro przewodzi prąd i ciepło lepiej niż jakikolwiek inny metal; spośród materiałów używanych w jubilerstwie tylko diament przewodzi ciepło jeszcze lepiej, ale to nie metal. Srebro bardzo dobrze odbija też światło, dlatego świeżo wypolerowane daje intensywny, biały połysk. Jego gęstość to około 10,5 g/cm³, a topi się w temperaturze około 962 °C, najniższej z czterech omawianych tu metali.

Ceną tej wysokiej reaktywności jest ciemnienie: srebro łączy się z siarką z powietrza i kosmetyków i pokrywa się ciemnym nalotem siarczku. Biżuteria ze srebra jest zwykle próby 925, czyli to stop, w którym 92,5% stanowi srebro; opis metalu i jego prób znajdziesz w tekście srebro – wszystko o tym metalu szlachetnym.

Czym wyróżnia się platyna wśród metali szlachetnych?

Platyna ma gęstość około 21,45 g/cm³ i topi się w temperaturze około 1768 °C, o ponad 700 stopni wyżej niż złoto. Nie reaguje z pojedynczymi kwasami; podobnie jak złoto rozpuszcza ją dopiero woda królewska. W przemyśle jest cenionym katalizatorem, czyli substancją przyspieszającą reakcje chemiczne bez zużywania się, między innymi w katalizatorach spalin i w przemyśle chemicznym. W jubilerstwie stosuje się ją najczęściej w wysokiej próbie 950, a o zasadach pielęgnacji pisze porada jak czyścić i dbać o platynę. Na tle innych kruszców opisuje ją tekst platyna – kruszec.

Z warsztatu: gęstość czuje się w dłoni. Obrączka platynowa waży wyraźnie więcej niż złota o tych samych wymiarach, bo platyna ma gęstość około 21,45 g/cm³, a stop złota próby 585 około 13 g/cm³, więc różnica jest wyraźna.

Częsty błąd: przekonanie, że skoro platyna jest tak odporna, to się nie rysuje. Rysuje się, tyle że materiał przesuwa się po powierzchni, a nie ubywa, i powstaje szara patyna, którą jubiler może wypolerować. Podobnie złoto: „szlachetne” nie znaczy „odporne na rysy”.

Pallad, rod, ruten i iryd – rzadsze metale w jubilerstwie

Pallad jest lżejszy od platyny (około 12,0 g/cm³), topi się w temperaturze około 1555 °C i ma niezwykłą zdolność chłonięcia wodoru. Rod to bardzo biały, twardy i dobrze odbijający światło metal, dlatego używa się go do rodowania, czyli nakładania cienkiej, lśniącej powłoki, na przykład na białym złocie. Taka powłoka jest cienka i z czasem się ściera, więc bywa odnawiana; opisuje to tekst rodowanie biżuterii. Ruten jest bardzo twardy i bywa dodawany do stopów platyny i palladu, a także służy do ciemnych powłok.

Iryd to jeden z najgęstszych pierwiastków (około 22,4–22,6 g/cm³ w zależności od źródła; podobnie gęsty jest osm), bardzo odporny na korozję i topiący się dopiero w około 2446 °C. Występuje w przyrodzie w śladowych ilościach, a w jubilerstwie bywa dodatkiem utwardzającym platynę. Porównanie platyny i palladu w obrączkach znajdziesz w poradzie pallad czy platyna.

Co z właściwości metali szlachetnych ma znaczenie dla biżuterii?

Dla klienta liczy się kilka rzeczy: ciężar (wynika z gęstości), skłonność do ciemnienia lub rysowania się oraz sposób obróbki. Złoto kuje się i lutuje łatwo, platyna wymaga wyższych temperatur, a srebro szybko ciemnieje. Stąd różnice w pielęgnacji i naprawach. Jeśli planujesz biżuterię na zamówienie, powiedz nam, jak będzie noszona – zostaw kontakt i opisz swój pomysł, a doradzimy dobór metalu do sposobu noszenia.

Najczęstsze pytania