Сплавы благородных металлов

Для того чтобы получить новые необходимые свойства изделий, например более высокую прочность или пластичность, пользуются сплавами благородных металлов с другими металлами. Такие сплавы называются легированными. Важно, что при этом экономятся дорогие благородные металлы, так как в качестве легирующих элементов используются более дешевые металлы (серебро, медь, никель, цинк и др.). Одновременно достигается и разнообразная цветовая окраска сплавов в соответствии с современной модой (табл. 2).

Вычисление проб и лигатур. Сплавы благородных металлов, из которых изготовляются ювелирные изделия, должны своей пробой, т. е. содержанием чистого металла в сплаве, соответствовать действующим предписаниям. Важно в совершенстве овладеть умением вычислять пробы для того, чтобы, с одной стороны, уметь приготовить лигатуры различных сплавов, а с другой - рационально использовать благородные металлы.

Приходится также часто встречаться с необходимостью повысить или снизить пробу (перевод определенной пробы в пробу, установленную законом) или подсчитать среднюю пробу нескольких слитков. Для этих целей служат разные пересчетные таблицы, которых, однако, для всех случаев в практике должно было бы быть великое множество, и на то, чтобы отыскать нужные пробы и массу, потребовалось бы больше времени, чем на своевременное и точное вычисление.

Приведенные примеры из практики служат руководством и образцом таких вычислений (проба пишется самой простой десятичной дробью, например, 585 тысячных-0,585).

1. Необходимо подсчитать, сколько чистого металла содержится в сплаве, если проба сплава известна.

Надо определить массу сплава (или предмета) и полученные данные умножить на пробу.

Пример а. Сколько чистого золота содержится в 25,6 г сплава 0,750 пробы?

25,6 × 0,750 = 19,20.

В 25,6 г золота 0,750 пробы содержится 19,20 г чистого золота.

Пример б. Сколько чистого серебра содержится в 1520 т сплава 0,835 пробы?

1520 × 0,835 = 1269,20.

В 1520 г сплава 0,835 пробы содержится 1269,20 г чистого серебра.

Пример в. Сколько чистой платины содержится в 8,45 г сплава 0,680 пробы?

8,45 × 0,680 = 5,746.

В 8,45 г сплава 0,680 пробы содержится 5,746 г чистой платины.

2. Из чистого металла необходимо сделать сплав определенной пробы.

Пример а. Сколько золота 0,585 пробы получится из 14,50 г чистого золота?

Умножаем массу чистого металла на 1000, а результат делим на пробу, которую хотим получить:

14,50 × 1000/585=24,786.

Из 14,50 г чистого золота получается 24,786 г золота 0,585 пробы. С последним незначительным остатком на практике не считаются и количество округляется с понижением на пять сотых грамма.

Пример б. Какова масса сплава серебра 0,800 пробы, состоящего из 500 г чистого серебра?

500 × 1000/800=625.

Сплав серебра 0,800 пробы будет иметь массу 625 г.

3. Сплав более высокой пробы необходимо переплавить в сплав государственной пробы.

Массу сплава умножаем на его пробу (результат равняется массе чистого металла в сплаве) и делим на пробу, которую хотим получить.

Пример а. Имеется 10,14 г золота 0,900 пробы, а необходима проба 0,585. Сколько примеси надо добавить?

10,14 × 0,900/0,585 = 15,60.

Итого получаем 15,60 г золота 0,585 пробы; разница между общей массой сплава 0,585 пробы и первоначальной массой золота 0,900 пробы составляет необходимое количество примеси: 15,60 - 10,14 = 5,46.

К 10,14 г золота 0,900 пробы прибавляем 5,46 г примеси (в пропорции соответственно требуемого цвета сплава) и при общей массе 15,60 г получаем в данном случае 0,585 пробу.

Пример б. Из 480 г серебряных монет 0,900 пробы требуется изготовить сплав с содержанием 0,800 серебра. Сколько меди надо прибавить?

480 × 0,900/0,800 = 540.

Надо прибавить 60 г меди.

4. Низкую пробу необходимо обогатить более высокой пробой, чтобы получить среднюю пробу.

Пример а. Сколько золота 0,900 пробы надо прибавить к 46 г золота 0,560 пробы, если требуется получить сплав 0,585 пробы?

От пробы, которую мы хотим получить, вычитаем более низкую пробу, которую имеем: 585-560=25. Этот остаток умножаем на массу 25×46=1150.

Из пробы, которую используем для обогащения, вычитаем пробу, которую желаем получить: 900-585=315.

Разделим: 1150/315 = 3,65.

К 46 г золота 0,560 пробы надо прибавить 3,65 г золота 0,900 пробы, получится всего 49,65 г золота 0,585 пробы.

Убедимся в том, что вычисление сделано правильно.

В 46,00 г золота 0,560 пробы содержится 25,760 г чистого золота, в 3,65 г золота 0,900 пробы содержится 3,285 г чистого золота, тогда в 49,65 г золота 0,585 пробы будет 29,045 г чистого золота.

Эту задачу можно решить также другим способом: от пробы, которую мы хотим получить, вычитаем низшую пробу, которую должны повысить, и результат делим на разность между более высокой пробой и пробой, которую необходимо получить. Результат равен количеству примеси на 1 г.

Пример б. Из сплава золота весом 192 г 0,520 пробы надо получить сплав 0,750 пробы. Сколько чистого золота следует добавить?

 (750 - 520)/(1000 - 750) = 230/250 = 0,92 г. 

 0,92 × 182 = 176,64; 192,00 + 176,64 = 386,64. 

К 192 г золота 0,520 пробы надо прибавить 176,64 г чистого золота и сплав 0,750 пробы будет иметь общую массу 368,64 г.

Проверим правильность решения:

5. Высокую пробу надо расплавить более низкой пробой, чтобы получить среднюю пробу.

Пример. Сколько золота 0,250 пробы надо прибавить к 14 г золота 0,750 пробы, если требуется получить сплав 0,585 пробы?

Проверим правильность решения:

К 14 г золота 0,750 пробы надо прибавить 6,895 г золота 0,250 пробы; в итоге получим 20,895 г золота 0,585 пробы.

6. Вычисление средней пробы нескольких слитков разных проб.

Суммарное содержание чистого металла в отдельных сплавах, разделенное на общую массу сплавов, дает среднюю пробу сплавов.

Пример а.

Слиток массой 140 г будет иметь пробу 0,6785.

Пример б.

Плавлением смешаем 480 г серебра 0,625 пробы с 800 г серебра пробы 0,750 и 720 г пробы 0,925. Какой пробы будет слиток?

Слиток серебра будет иметь 0,783 пробу.

Проверим правильность решения:

пробу умножаем на массу: 0,783 × 2000 = 1566 г чистого серебра.

Для пересчета определенной массы, например с 0,585 пробы в чистый металл или наоборот - с 1,000 в 0,585 пробу, пользуются табл. 3.

Пример а.

Сколько чистого золота содержит слиток массой 321,70 г 0,585 пробы?

Слиток массой 321,70 г 0,585 пробы содержит 188,194 г золота.

Пример б.

Сколько граммов золота 0,585 пробы дадут 27,50 г чистого золота?

27,50 г чистого золота дадут 47,005 г золота 0,585 пробы. Переносом десятичных знаков на соответствующее место и дополнительными нулями отделяются десятые части, сотые части, десятки, сотни и тысячи граммов.