Юрий Кукушкин - Химия вокруг нас

Для определения пробы золота и серебра используют пробирный камень. В прошлом его называли лидийским по древнеримской провинции Лидии в Малой Азии. Этот камень на 92...93% состоит из кремнезема и содержит обугленные вещества и битум. Он слегка шероховат и имеет матовый черный цвет. Перед употреблением пробирный камень слегка смазывают миндальным, ореховым или костяным маслом и насухо протирают.

При установлении пробы (содержания Au или Ag в изделии) в качестве эталонов используют пробирные иглы, представляющие собой сплавы Au или Ag определенной пробы (определенного состава).

Процедура определения состава сплавов драгоценных металлов имеет следующие стадии. На подготовленную поверхность пробирного камня испытуемым предметом наносят полосу длиной 15...20 мм и шириной 2...3 мм. Рядом с этой чертой наносят такую же полосу пробирной иглой, имеющей близкий состав. Уже по виду черты серебряного изделия опытный пробирщик определяет содержание серебра с точностью до 1,5...2%. Если опыт испытателя недостаточный, то нанесенные полосы с помощью стеклянной палочки смачивают поперек соответствующим проявляющим реактивом. В результате через 15...20 с на той и другой черте появляются пятна. Сопоставление интенсивности окраски испытуемого образца с окраской пятна от эталонной пробирной иглы позволяет судить о пробе сплава Au или Ag. Если образовавшиеся на полосах пятна будут одинаковой интенсивности, то считают, что проба сплава идентична пробе соответствующего номера пробирной иглы.

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[AuCl 4]. 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[AuCl 4] = CuCl 2 + 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

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 HNO 3и 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.