عناصر شیمیایی فلزی کمیاب با ارزش اقتصادی بالا، فلزات گرانبها نامیده می شوند.از نظر شیمیایی، فلزات گرانبها واکنش پذیری کمتری نسبت به سایر عناصر دارند و درخشندگی (درخشش/درخشش) و نقطه ذوب آنها بالاتر است. فلزات گرانبها به اندازه پول در تاریخ اهمیت داشتند، اما امروزه بیشتر به عنوان یک ابزار سرمایه گذاری یا برای مقاصد صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.طلا و نقره از این دست فلزات هستند.
شناخته شده ترین فلزات طلا و نقره هستند که علاوه بر مصارف صنعتی، در جواهرسازی نیز استفاده می شوند.در این مطلب قصد داریم به مشخصات طلا و نقره بپردازیم.
طلا و نقره فلزات گرانبهایی هستند و رفتار مشابهی دارند. با این حال، نقره دارای چندین مزیت نسبت به طلا است که پتانسیل بسیار زیادی برای آینده دارد.طلای استخراج شده به سختی مصرف می شود. کاربرد اصلی طلا برای جواهرسازی و سرمایه گذاری است.طلا همچنین از طریق بازیافت مواد گوناگون، به عنوان مثال از تلفن های همراه یا رایانه های قدیمی، به بازار باز می گردد.
این وضعیت در مورد نقره متفاوت است. اکثریت قریب به اتفاق نقره ای که استخراج می شود ،به طور سالیانه در صنعت و به ویژه در مهندسی برق مصرف می شود.بسیاری از نقره ای که برای مصارف صنعتی استفاده می شود به طور جبران ناپذیری از دست می رود و هرگز نمی توان آن را به بازار بازگرداند.
امروزه حجم عظیمی از طلا در خزانه های کشور های مختلف ذخیره شده است.اما وضعیت نقره این گونه نیست و این به دلیل کمبود طولانی مدت نقره از دهه 1980 است، زمانی که به دلیل استخراج ناکافی معدن،کسری نقره وجود داشت و برای جبران این کسری،نقره به طور سیستماتیک از ذخایر دولتی و سهام سرمایه گذاران خارج شد و می توان گفت امروزه این ذخایر به طور کامل تخلیه شده است.
| مشخصات و دانستنی های نقره
نقره یک عنصر فلزی سفید، براق و گرانبها با نماد Ag در جدول تناوبی عناصر است.عدد اتمی آن 47 و وزن اتمی آن 107.87 گرم است. نقطه ذوب آن 961.9 درجه سانتی گراد، نقطه جوش آن 1950 درجه سانتی گراد و وزن مخصوص آن 10.5 گرم بر سانتی متر مکعب است. اکثر ترکیبات آن ظرفیت +1 دارند. نماد Ag از کلمه لاتین argentum گرفته شده است.
مدتها پیش، نقره از منابع طبیعی که در بسیاری از نقاط جهان کمیاب است، به دست می آمد. نقره طبیعی؛ خالص یا بیشتر در آلیاژهای طلا، مس، جیوه و سایر فلزات یافت شد. شمش های بزرگی از نقره در حفاری در نروژ، جنوب پرو، کلرادو پیدا شده است. یک شمش هشت تنی در اسپانیا در سال 1860 استخراج شد. نقره بیشتر به شکل ترکیبات پراکنده در پوسته زمین یافت می شود. رایج ترین شاخه های نقره ای؛ آرژانتیت (Ag 2 S) و کلرید نقره (AgCl). همچنین جوانه های گوگرد مخلوط با آرسنیک یا آنتیموان وجود دارد.
نقره با روش های مختلفی در تاریخ از سنگ معدن خود جدا شده است. یکی از قدیمی ترین روش ها مخلوط کردن با سرب است. در این روش سنگ‌های نقره یا محصولات ناخالص نقره را با سنگ‌های سرب در کوره‌ای ساده ذوب می‌کنند و مخلوط نقره و سرب به دست می‌آیند سپس نقره خالص به راحتی قابل استفاده است.
روش دیگر روش ادغام است. نقره عنصری از تصفیه سنگ معدن با نمک و جیوه به دست می آید. علاوه بر این، روش های دیگری مانند روش سیانات برای به دست آوردن نقره وجود دارد.
ویژگی های نقره
نقره فلزی انعطاف پذیر که نور را به خوبی منعکس می کند. سیم نازک 2 کیلومتری را می توان از یک گرم نقره بدست آورد.در سیستم الکتریکی به صورت مکعب و شش ضلعی متبلور می شود.
مقاومت زیادی در برابر اکسیداسیون در جو نشان می دهد. اکسید شدن آن از مس سخت تر و از طلا آسان تر است. پتانسیل استاندارد الکترود 0.7978 ولت است. در برابر اسیدها و مواد آلی کمی مقاوم است. اما به راحتی در اسید نیتریک و اسید سولفوریک داغ غلیظ حل می شود. همچنین بلافاصله با گوگرد و بسیاری از ترکیبات گوگرد ترکیب می شود. سیاه شدن ظروف نقره به دلیل سولفید هیدروژن موجود در هوا و گوگرد موجود در برخی غذاها مانند تخم مرغ است.
نقره که در جدول تناوبی در گروه فلزات سنگین قرار دارد، خواص زیادی شبیه به مس دارد.
نقره خالص به راحتی زنگ نمی زند. برق و گرما را به خوبی هدایت می کند. با این حال، بسیار نرم است و مقاومت کمی در برابر نیروی مکانیکی دارد. همچنین در اتمسفر روشنایی خود را از دست می دهد و کدر می شود. به همین دلیل از آن در آلیاژهای دیگر فلزات سخت تر استفاده می شود.
آلیاژهای نقره با کادمیوم و روی درخشش خود را بسیار کندتر از دست می دهند. اگر آنتیموان و قلع به آن اضافه شود، این درخشندگی و ماندگاری بیشتر می شود. نقره دارای بسیاری از آلیاژهای دیگر با فلزات دیگر است.
ترکیبات
نقره معمولاً دارای مقدار (+1) در ترکیبات خود است. در میان بسیاری از ترکیبات شناخته شده، مهم ترین آنها به شرح زیر است.
اکسید نقره (Ag 2 O): اگر محلول نیترات نقره با هیدروکسید سدیم یا پتاسیم تصفیه شود، رسوب قهوه ای رنگ تشکیل می شود. دوام ندارد و اگر بالای 300 درجه سانتیگراد گرم شود کاملاً نقره ای می شود.
سولفید نقره (Ag 2 S): در طبیعت به عنوان کانی آرژانتیت یافت می شود. این ترکیب پایداری است که از عبور سولفید هیدروژن از روی محلول نمک نقره بدست می آید.
نیترات نقره (AgNO 3 ): مهمترین نمک نقره است. بلورهای سنگین بی رنگ را تشکیل می دهد. از آن برای کوتراسیون در پزشکی استفاده می شود. در درمان زگیل بسیار مفید است. همچنین برای تیره کردن چرم و مواد آلی ترجیح داده می شود. به آن سنگ جهنم می گویند زیرا پوست را تیره می کند. از آنجایی که به راحتی در آب و الکل حل می شود، به عنوان یک ماده اولیه برای به دست آوردن بسیاری از ترکیبات نقره استفاده می شود. پر استفاده ترین مکان ها; عمدتاً عکاسی، جوهر، ساخت رنگ مو و آبکاری نقره است.
سیانید نقره (AgCN): یک نمک سفید سمی است که از افزودن سیانید سدیم یا پتاسیم به نمک نقره تشکیل می شود. سیانیدهای پیچیده را با سیانیدهای قلیایی تشکیل می دهد. این نمک ها در پوشش ها نیز مهم هستند.
هالیدهای نقره: کلرید نقره (AgCl)، برمید نقره (AgBr)، یدید نقره (AgI). آنها با افزودن نمک های هالوژن به محلول نیترات نقره به دست می آیند. همه آنها به نور حساس هستند و جایگاه مهمی در صنعت عکاسی دارند.
از آنجایی که نقره جریان الکتریسیته را بسیار خوب هدایت می کند و به راحتی تبدیل به سیم می شود، از آن به عنوان سیم برق استفاده می شد. اما به دلیل کمیاب بودن و ارزش آن، دیگر برای این منظور استفاده نمی شود. امروزه بیشتر در تولید زیور آلات، آینه کاری، عکاسی و تهیه برخی داروها و آلیاژها استفاده می شود. برخی از سکه های نقره از آلیاژ 90 درصد نقره و 10 درصد مس ساخته شده اند.
چیزی که نقره را استثنایی می کند خواص فیزیکی آن است. نقره بالاترین رسانایی الکتریکی و حرارتی را در بین تمام عناصر دارد. در نتیجه، از آن نیز به طور گسترده استفاده می شود.
کامپیوتر، تلویزیون، تلفن همراه، ماشین، یخچال … تقریباً هر محصول الکتریکی بدون یک قطعه نقره بزرگ یا کوچک نمی تواند وجود داشته باشد.
نقره همچنین کاربرد قابل توجهی در پزشکی، شیمی (به عنوان مثال تصفیه آب) و در جواهرات دارد. شگفتی بزرگ برای بسیاری این است که چگونه مقادیر زیادی نقره توسط صنایع تسلیحاتی مانند موشک ها و زیردریایی ها مصرف می شود.
پتانسیل زیادی برای استفاده از نقره در فناوری‌های آینده وجود دارد: در سلول‌های فتوولتائیک ، در فناوری‌های نانو (زیرا در نسل جدید مهندسی برق نیاز به محدود کردن شدید گرمایش هادی‌ها وجود دارد. به دلیل مقاومت الکتریکی) و …
صنعت نساجی نیز از نظر استفاده از نقره بخش جدیدی برای استفاده از این فلز است.سالانه 1200 تن نقره در تولید لباس های جدید پلی استر با الیاف نقره میکروسکوپی بافته شده و مصرف می شود. نقره دارای اثر ضد عفونی کننده یا دارای اثرات ضد باکتریایی است.
علت بوی عرق باکتری هایی است که در سطح پوست تکثیر می شوند. با از بین بردن این باکتری ها (فقط وجود نقره) می توان بو را از بین برد و نیازی به استفاده از دئودورانت نیست. حجم سرمایه گذاری در نقره نیز در سال های اخیر به شدت در حال رشد بوده است،سرمایه گذاران محتاط چشم انداز بزرگی را برای استفاده از نقره احساس کرده اند.
|مشخصات و دانستنی های طلا
طلا یک عنصر فلزی نرم و زرد روشن است که در شیمی با نماد Au نشان داده می شود. رنگ زرد روشن طلا، مقاومت آن در برابر اسیدها، حضور آزادانه آن در طبیعت و پردازش آسان آن از قدیم الایام توجه مردم را به خود جلب کرده است. طلا یک فلز بسیار سنگین است که با رنگ زرد روشن و درخشش خود چشم ها را به خود جلب می کند.
علاوه بر این، از آنجایی که یک عنصر بسیار پایدار است که به راحتی واکنش نشان نمی دهد، تحت تأثیر هوا و آب قرار نمی گیرد. به همین دلیل است که هرگز زنگ نمی زند و کدر نمی شود. ویژگی دیگر طلا این است که در حالت خالص بسیار نرم است. بنابراین می توان آن را به راحتی به شکل های گوناگون درآورد. با تمام این ویژگی ها، طلا یکی از ارزشمندترین فلزات در طول تاریخ به شمار می رود.
طلا در غلظت های کم در بخش بزرگی از جهان یافت می شود. حدود 0.001 ppm (یک میلیونیم) سطح زمین را تشکیل می دهد. مقادیر کمی از آن را می توان در کانی های مس و سرب و همچنین کالاوریت (Au 2 Te 4 )، سیلوانیت (Au 2 Ag 2 Te 6 ) و کرنریت (Au 8 Te 6 ) یافت. در کوارتز آتشفشانی، در بسترهای شنی نهرها، به صورت گرد و غبار و شمش یافت می شود.
بیش از نیمی از طلای استخراج شده از زمین در دست دولت ها و بانک های مرکزی است. طلا که هم به عنوان ضمانت انتشار پول کاغذی در هر کشور و هم به عنوان یک ابزار پرداخت بین المللی همیشه از اهمیت بالایی برخوردار بوده است، ارزش خود را در نزد صنعتگرانی که با فلز کار می کنند حفظ می کند.
در جواهرسازی بیشتر از آلیاژهای طلا با نقره، پالادیوم، مس یا پلاتین استفاده می شود.
طلا که رسانایی الکتریکی بالایی دارد (حدود 70 درصد مس) و به راحتی واکنش شیمیایی نمی دهد، بیشتر در صنایع برق و الکترونیک برای پوشش اتصالات، پایانه ها، مدارهای چاپی، ترانزیستورها و سیستم های نیمه هادی استفاده می شود. ورقه‌های طلای نازک که می‌توانند تقریباً 98 درصد از اشعه‌های فروسرخ را که بر روی آنها می‌افتد منعکس و دفع کنند، در برابر اشعه‌های مضر در سوراخ‌های چشمی کلاه‌های لباس فضایی محافظت می‌کنند و دما را روی سطوح ماهواره‌ها کنترل می‌کنند.
استفاده از ورقه های نازک طلا در پنجره های ساختمان های اداری بزرگ نه تنها به دلیل زیبایی شناسی است بلکه به این دلیل است که این سطح بازتابنده تبادل حرارت با محیط را بسیار کاهش می دهد. این مقدار بسیار کمی طلا است که به صورت کلوئیدی در توده شیشه ای پراکنده شده است که به شیشه های گارنت رنگ قرمز روشن می دهد.
خلوص طلا
خلوص طلا در شیمی بر حسب «درصد» و در جواهرات، خلوص آن را بر حسب «قیراط» بیان می‌کنند. بر این اساس، طلای 24 عیار (یا عیار) به معنای 100 درصد طلای خالص و 22 عیار به معنای 91.6 درصد طلای خالص است. 8.4 درصد از طلای 22 عیار با فلزات دیگر تکمیل شده است.
افزودن نقره به طلا می تواند به رنگ سبز، افزودن نیکل و پلاتین به سفید، افزودن روی به زرد و افزودن مس به رنگ های مختلف از زرد تا قرمز بسته به مقدار مس باشد.
طلا از نرم ترین و راحت ترین فلزات است.برای مثال یک صفحه نازک 11 متر مربعی را می توان با چکش زدن 10 گرم طلا به دست آورد.
آب طلا چیست؟
آب طلا از مخلوط حجمی یک واحد اسید نیتریک غلیظ و سه واحد اسید هیدروکلریک غلیظ تشکیل شده است. چون این مخلوط می تواند طلا را حل کند به آن آب طلا می گویند.
آب طلا در فرآیندهای انحلال شیمیایی برای حل کردن برخی از سنگ‌های آهن، سنگ‌های فسفات، سرباره‌ها، آلیاژهای نیکل کروم، آنتیموان، سلنیوم و سولفیدهای جیوه، آرسنیک، سرب و کبالت و سولفیدهای کم محلول استفاده می‌شود.
قیمت گذاری طلا
قیمت زیورآلات طلا با توجه به درجه خلوص یا عیار وزن طلای استفاده شده و همچنین طراحی و ساخت قطعه تعیین می شود. هر چه عیار بزرگتر باشد، خلوص طلا بیشتر می شود و قیمت آن بیشتر می شود.
طلا یک ماده بادوام و قابل اعتماد است. با این حال، برای براق نگه داشتن جواهرات خود و جلوگیری از خراشیدگی آن، باید آن را در جعبه اصلی خود، یک جعبه پارچه نرم یا یک جعبه جواهرات با آستر کارخانه نگهداری کنید. جواهرات طلای خود را از مواد شیمیایی خشن مانند کلر، آمونیاک و محصولات پاک کننده دور نگه دارید تا طلا برای مدت طولانی تری درخشان بماند.
برای تمیز کردن جواهرات ساخته شده از طلا، از محلول ملایم و آب گرم استفاده کنید و به آرامی با یک برس غیر فلزی با نوک نرم (مانند مسواک قدیمی) آن را بشویید.
جمع بندی:
طلا و نقره از آن دسته از فلزاتی هستند که روز به روز ارزشمنتر شده و کابردهای بیشتری از آن ها مشخص می شود،این دو فلز مشخصاتی دارند که سبب می شود تا این حد گرانبها شوند و در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار بگیرند.در این مطلب به شرح مشخصات طلا و نقره پرداختیم.
