При какой температуре плавится и кипит золото: таблица в зависимости от пробы + способы расплавить металл в домашних условиях

Здравствуйте, мои читатели! В детстве я думал, что если прокипятить мамино кольцо в кастрюльке, оно расплавится. Мне очень хотелось увидеть, как плавится металл, и я успел провести с десяток экспериментов, пока мама не узнала, что у нее растет металлург. Ни один опыт не увенчался успехом, потому что температура плавления золота 1064,4 °C (градуса по Цельсию), а вода кипит всего при 100 °C.

Теперь я вырос и знаю, что все не так просто. Но плавление золота дома все же возможно, правда, для этого требуется нечто большее, чем просто кастрюлька и газ.

Характеристики и свойства металла

Золото — среднеплавкий металл: такими считаются те, что плавятся (переходят из твердого состояния в жидкое) при температуре от 600 °C до 1600 °C. Под определение среднеплавких подходят многие металлы (никель, железо, кобальт, серебро) и сплавы (сталь, латунь, чугун). Золото можно плавить при помощи приспособлений, пригодных для большинства металлов. Температура кипения золота — 2700 °C. Кроме того, оно обладает:

• высокой пластичностью и ковкостью;
• очень высокой плотностью;
• низкой твердостью.

Из слитка чистого золота можно выковать тонкую проволоку, не прибегая к использованию высокотехнологичного оборудования. Обладая несложным инструментарием и навыками, теоретически это возможно даже дома, потому что золото очень податливо и легко поддается обработке.

Главное преимущество

Если вы полагаете, что золото ценится за его красоту, вы немного ошибаетесь. Оказывается, золотой металл ценится за уникальную способность гибкости. При воздействии на золото высоких температур, оно принимает мелкие формы, а при низких температурах – частицы металла формируют массивную жилу. Образовавшиеся жилы можно увидеть невооруженным глазом.

Работа ювелира

Плюс к этому, золото проявляет устойчивость к коррозии. Известны случаи, когда золотые украшения лежали в земле не один десяток лет, а после извлечения оставались в первозданном виде, без изменения цвета и формы. Драгоценный желтый металл устойчив к воздействию химических веществ, относится к разряду благородных.

Как происходит переработка золотого сырья

Перед тем как превратиться в слиток, монету или украшение, драгметалл проходит многоэтапную обработку. Шихта — материал, подлежащий отправке в плавильную печь — может состоять как из крупиц золота, добытого в природе, так и из лома (часового, ювелирного, технического, стоматологического). Предварительные манипуляции направлены на то, чтобы сделать эту смесь максимально однородной перед плавлением. Для этого заводы по переработке подвергают сырье таким процедурам:

1. Механическая очистка: дробление крупных кусков, измельчение и просеивание под струей воды или раствора с добавлением абразива, который дополнительно отмывает шихту от грязи.
2. Химическая очистка от примесей — аффинаж. Вариатны: амальгамирование, растворение в царской водке или выщелачивание — цианированием или при помощи теокарбамидных растворов.
3. Осаждение металла из полученных растворов.

В результате очистки в распоряжении рабочего завода (или частного ювелира) оказывается золото — в количестве намного меньшем, чем исходная шихта, зато практически чистое.

Можно приступать к плавке.

При какой температуре плавится

Говоря о температуре 1064,4 °C, я имел в виду чистое золото 999 пробы. Мы с вами можем встретить его только в виде банковских слитков (или если сами займемся аффинажем). В ювелирном деле, промышленности и медицине используется разбавленный — легированный металл.

В украшения лигатура вводится для прочности, в припои — для повышения текучести и достижения нужных параметров сплава для пайки изделий каждой пробы (цвета, плавкости). Вот сравнительная таблица температур, при которых плавятся пробы с разным процентным и качественным содержанием лигатуры:

Какие металлы используются в золотых сплавах, как они меняют температуру плавления

Необходимость изменить температуру плавления сплава особенно часто возникает при изготовлении припоев. Понижают температуру плавления золота более легкоплавкие добавки:

• цинк;
• олово;
• магний;
• алюминий;
• серебро (незначительно).

Повышают температуру плавления более тугоплавкие металлы и их сплавы — в ювелирном деле и промышленности это в основном платиновая группа:

• платина;
• палладий;
• осмий.

Большинство интерметаллических сплавов хрупкие, поэтому для создания украшений они почти не применяются, а к промышленному использованию годны ограниченно.

Очистка серебра от сплавов

Очистка серебра с применением селитры

Один из распространенных способов очистки серебра – переплавка с применением селитры. Для этого опыта вам понадобится тигель – сосуд, которые применяется для нагревания, варки и плавки различных металлов. В тигель помещается серебряное изделие, к которому добавляется бура, селитра и сода. В начале плавления образующаяся масса активно бурлит из-за действия селитры (выделяется газ). После того, как получившийся состав “утихомирился”, из горна можно вынимать тигель. Так какой же эффект используемые вещества оказывают на ход химической реакции? Дело в том, что селитра способна окислять неблагородные металлы, входящие в состав серебра, а сода с бурой при расплавлении могут растворять оксиды металлов, тем самым очищая металлическую поверхность. В результате химических преобразований образуется шлак в жидком агрегатном состоянии.

Используя данный метод отчисти серебра от ненужных примесей, вы сможете уменьшить процентное соотношение меди в расплаве. Тигель охлаждают, а затем разбивают. На его дне вы можете увидеть , над поверхностью которого будет расположен шлак, удалить который следует при помощи молотка. Только нужно помнить, если в серебре содержалось достаточно большое количество металлов и примесей, то и масса используемых веществ (селитра, сода, бура) должна быть больше.

Если в запасе имеется совсем немного серебра, то очищают его на глине. Для этого берут кусок липового угля с углублением, которое смазывают глиной и сушат. Затем на глину кладут серебро с бурой и при помощи паяльника проводят чистку. К расплавленному серебру добавляют селитру.

Очистка серебра с применением свинца

Из-за свой кропотливости менее распространен и другой способ очистки с применением свинца. Для этого в тигель кладут серебро, которое сверху засыпается бурой. Тигель ставят в расплавленный горн. Если серебро расплавилось, к нему добавляют свинец. Получившуюся массу перемешивают, а после полного расплавления очищают в емкостях с костяной золой.

Способы плавления и температура процесса

На заводах для плавления золота есть специальные плавильные печи, где без труда создается температура 1200 °C и выше. Дома невозможно установить такую. Ювелиры пользуются портативными плавильными печками, например индукционными. Некоторые любители плавят металлы в микроволновых печах, но в такой микроволновке больше будет нельзя готовить еду — учтите это перед тем, как выбрать свой метод.

«Классический» способ частных золотодобытчиков и ювелиров, не работающих с большими объемами сырья, — газовая или бензиновая горелка с инжектором и тигель — огнеупорная емкость, подходящая по размеру.

Подготовительные работы

Учитывая, что предстоит работа с высокими температурами, надо тщательно подготовиться. Убрать с рабочего места легковоспламеняющиеся предметы. Побеспокоиться заранее о том, чтобы ничто не отвлекало от процесса. Под рукой должны быть средства защиты (перчатки, фартук) и необходимые инструменты (щипцы и пинцет). Рабочая одежда из плотных материалов должна покрывать все тело. Лучше работать в специальных очках на резинке, которые плотно прилегают к лицу. Какая-нибудь случайно вылетевшая капелька расплавленного металла может вызвать серьезный ожог.

Понадобится огнеупорная посуда или тигель. Тигель — это специальная термоустойчивая емкость для плавления. Неудачно подобранная посуда для плавки может не выдержать нагрева или треснуть из-за перепада температур.

Такая ситуация может нанести вред здоровью. Лучше купить готовый тигель в магазине.

Надо выбрать из ассортимента тот, что выдерживает температуры больше 1000 ° С. Тем более что цена тигля вполне приемлемая. Рисковать не стоит.

Можно ли расплавить золото в домашних условиях

Можно! Но нужно подготовиться.

Необходимое оборудование и материалы

Для самостоятельного изготовления отливок потребуются:

• тигель для плавления — керамический или графитовый, устойчивый к высоким температурам;
• горелка и топливо для нее;
• металлические щипцы;
• форма, в которую вы будете переливать расплавленное золото (изложница);
• бура (тетраборат натрия, его можно купить в аптеке) в качестве флюса для очистки расплава;
• деревянная или графитовая палочка для помешивания;
• доступ к чистой воде;
• вспомогательные емкости, салфетки, защитные аксессуары (перчатки, маска).

Подготовка шихты

Скорее всего, имеющееся в наличии сырье можно уместить в ладони, поэтому не будем имитировать заводской технологический процесс, а просто проверим лом на наличие ненужного мусора. Если у вас в руках аффинированный металл, то, вероятно, он уже измельчен и пригоден к плавлению — его достаточно промыть.

Если наша шихта — ювелирный лом, переплавить мы его сможем, но на выходе получится не чистый слиток, а сплав неизвестной пробы (как правило, мы не знаем, что и в каких пропорциях входит в состав украшений). Лом нужно тщательно измельчить перед плавлением.

Процесс плавки

Не забудьте надеть перчатки, темные очки и морально подготовиться к плавлению. Плавить золото нужно в чистом просушенном тигле, посыпав бурой и тигель, и шихту. Когда смесь буры и золота станет однородной, нужно посыпать расплав порошком вторично.

Подносите пламя горелки к золоту аккуратно, особенно если оно находится в тигле в виде мелких крупиц, чтобы не сдуть частицы металла. Не направляйте пламя на само золото: для начала аккуратно поводите огнем над ним. Нагревайте тигель постепенно и осторожно.

Работа занимает от 10 минут и более в зависимости от качества сырья. Через некоторое время дайте золоту слегка застыть и посмотрите на него. Если по мере затвердевания расплав мутнеет, значит, процесс не окончен и нужно использовать буру снова.

Когда характерный желтый блеск перестанет исчезать при остывании, плавление можно считать завершенным.

Получение отливок

Расплавленное золото заливается в подготовленную форму. Лучше, если она будет изготовлена из того же материала, что и тигель. Через несколько минут, когда слиток немного остынет, вы сможете взять его щипцами и опустить в воду.

Клеймо на 585 пробе

Подлинность желтого металла всегда должна быть подтверждена клеймом с указанием его пробы. В России эта процедура носит обязательный характер и контролируется государством. Клеймо позволяет покупателю быть уверенным в качестве и подлинности драгметалла.

Вариантов клеймения три:

• Лазерный;
• Электроэрозийный;
• Механический.

Современный лазерный способ позволяет поставить клеймо с высокой степенью читабельности. Но изображение достаточно быстро может стереться, особенно если место клеймения постоянно соприкасается с другой поверхностью. Самым долговечным признан все-таки механический способ.

Пример клейма на изделии и его расшифровка.

Само клеймо состоит от трех частей: буквы (шифр пробирной инспекции), рисунка (женская голова с кокошником, смотрящая влево), и цифры «585» (самой пробы). Кроме этих символов ювелирное изделие может иметь еще одно клеймо – именник производителя.

Изделия, которые ввозятся на территорию России, также проходят пробирование. В Италии и США государственного стандарта не существует и вся ответственность за подлинность ювелирного украшения лежит только на производителе. Клеймо на зарубежных изделиях обычно состоит из символов «14 К» (14 карат, соответствующие отечественной 585 пробе) и букв, обозначающих изготовителя.

Как очистить отливки

После того как бура сослужит свою службу и очистит расплавленное золото от лишних соединений, придется избавить слиток от остатков самой буры. Для окончательной очистки потребуются:

• соляная кислота — 20 мл;
• азотная кислота — 10 мл;
• дистиллированная вода — 0,5 л;
• огнеупорная колба;
• электроплитка.

Отливку нужно прокипятить в растворе кислот в течение 5 минут и промыть чистой водой. Эту часть эксперимента лучше проводить на открытом воздухе, например на дачном участке: испарения кислот токсичны.