Химия в моей профессии

Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования города Москвы Колледж декоративно – прикладного искусства №36 имени Карла Фаберже

работа на тему: Химия в моей профессии

работу выполнила:

Маковская Зинаида Герасимовна

Кислоты использующиеся в ювелирном деле

H3BO3

• Борная кислота: Очень слабая кислота, кристаллизующаяся из раствора в виде белых, кажущихся жирными на ощупь чешуйчатых пластинок. Плотность -1,4-1,5. Защищает металл от окисления при пайке и отжиге. Легко растворяется в горячей воде, но при остывании выкристаллизовывается, поскольку в холодной воде почти не растворяется. При нагревании до 100°С кислота отдает молекулу воды, вследствие чего образуется метаборная кислота, которая плавится при температуре 160°С; при дальнейшем нагревании метаборная кислота распадается на тетраборную кислоту и воду. Если последнюю нагреть до красного каления, то образуется борный ангидрит, т.е. окись бора. Химическая активность и вместе с тем растворимость окиси бора возрастает настолько, что борная кислота может быть использована при высоких температурах при пайке, а также может применяться в качестве флюса при плавке, и как компонент флюсов.

HNO 3

• Азотная кислота: Чистая азотная кислота представляет собой бесцветную жидкость с плотностью 1,52 и температурой кипения 86°С; концентрированная 70%-ная азотная кислота имеет плотность 1,41 и кипит при 122°С. При температуре -42°С застывает в прозрачную кристаллическую массу. Смешивается с водой в любом соотношении; под действием света разлагается на воду, кислород и диоксид азота. Разрушает растительные и животные ткани, растворяет многие металлы, образуя азотно-кислые соли. В азотной кислоте не растворяются только золото и платина, поэтому она содержится в пробирных кислотах и в "царской водке". Применяется при травлении благородных и цветных металлов, а также для составления отбеливающего раствора. Концентрированная азотная кислота применяется очень редко, обычно употребляются водные растворы азотной кислоты различной крепости.

HCl

• Соляная кислота: Бесцветная жидкость с едким характерным запахом. Плотность обычной концентрированной кислоты 1,19, она содержит 37% HCl. Не растворяет платину, золото и серебро. Применяется для осаждения серебра из его растворов, а также для приготовления "царской водки" и отбеливающего раствора.

H 2 SO 4

• Серная кислота: Это маслянистая бесцветная жидкость. Температура кипения - 338°С, плотность - 1,84. Серная кислота очень гигроскопична, она отнимает у многих веществ даже химически связанную воду, вследствие чего органические вещества обугливаются. Ее можно разбавлять водой в любом соотношении, причем именно серную кислоту необходимо тонкой струйкой вливать в воду и ни в коем случае - наоборот!!! При разбавлении выделяется так много тепла, что капли воды вскипают, разбрызгиваются и при попадании на кожу могут вызвать опасные ожоги. Концентрированная серная кислота обугливает дерево, бумагу, ткани, кожу, растворяет многие металлы, образуя химические соединения, называемые сернокислыми солями. Применяются при травлении, а также при составлении раствора для очистки от буры и придания соответствующего цвета основному металлу.

"Царская водка"

• Это смесь одной части азотной кислоты и двух-трех частей соляной кислоты, красно-коричневого цвета. Для ювелира имеет большое значение правильное ее изготовление. Необходимо учитывать, что при длительном хранении смесь разлагается и уже не пригодна к работе. Применяется для опробования сплавов золота.

Восстановительные флюсы для плавки

Na2B4O7

• Тетраборат натрия (бура):
• Бура является важнейшей добавкой при плавке, она обеспечивает: образование на стенках тигля глазури, предохранение расплава от доступа кислорода, растворение окислов металлов. Бура представляет собой соль тетраборной кислоты, существующей в свободной форме в виде декагидрата Н2В4О7*10H2O - прозрачных бесцветных кристаллов, которые становятся мутными в сухом воздухе. Из водного раствора буры при температуре выше 60ºС выделяются гексагональные кристаллы называемые «ювелирной буры» - Na2B4O7*5H2O. Ювелирная бура при пайке отдает при температуре 350-400ºС большую часть своей кристаллизационной воды, что приводит к нежелательному вспучиванию. При медленном нагревании при температуре 741ºС бура выделяет кристаллизационную воду и превращается в кальцинированную буру, которая при нагреве уже не вспучивается. При дальнейшем нагревании она распадается на метаборат натрия и трехокись бора, которые сплавляются в жидком состоянии: Na2B4O7 = 2NaBO2 + B2O3
• И как уже было сказано при описании борной кислоты, нежелательные окислы металлов(например - CuO) при взаимодействии с трехокисью бора превращаются в метабораты. Метаборат натрия, содержащийся в расплавленной буре, легко смешивается с вновь образующимися боратами и быстро выводит их из зоны расплава металла и флюса и освобождает место новым активным частицам трехокиси бора. В то время как борная кислота при температурах ниже 900ºС образует на металле вязкий слой шлака, через который новые активные частицы не попадают на поверхность металла, бура уже при температурах около 700ºС хорошо растворяет окислы.

Na3CO3

• Карбонат натрия (сода): Эта натриевая соль угольной кислоты образует с 10 молекулами воды большие прозрачные кристаллы. Кальцинированная (не содержащая воду) сода применяется в виде белого порошка. Ювелиры используют ее в качестве добавки при восстановительной плавке, т.к. она расплавляется при 860ºС и растворяет окислы металлов, которые образуют карбонаты, собирающиеся на поверхности в виде шлаков. При этом под действием натрия пламя становится желтым:
• Na2CO3 + CuO = CuCO3 + Na2O

K2CO3

• Карбонат калия (поташ):

Поташ похож на соду, плавится при 897ºС. Калий, выделяющийся при восстановительной плавке, окрашивает пламя в фиолетовый цвет.

Окислительные флюсы для плавки

KNO3

• Нитрат калия (калийная селитра): Калиевая соль азотной кислоты образует бесцветные, стойкие на воздухе кристаллы. Калийную селитру применяют для окислительной плавки, т.к. она плавится при 339ºС и окисляет неблагородные металлы, превращаясь в нитрат калия, т.е. в соль азотистой кислоты и оксид металла: KNO3 + Pb = KNO2 + PbO

NaNO3

• Нитрат натрия (натриевая селитра): Недостаток ее в том, что она очень гигроскопична. Как флюс натриевая селитра схожа с калийной селитрой и плавится уже при температуре 316ºС. При плавлении взаимодействует аналогично нитрату калия.

Флюсы для пайки

Наименование

Канифоль обычная

Состав

Область применения

канифоль-100%

Флюс спиртово-канифольный

Пайка деталей из меди и её сплавов, латуни, бронзы легкоплавкими припоями

Флюс глицерино-канифольный

Примечание

канифоль-15%,

Промывка в ацетоне или спирте кистью или тампоном после пайки

Пайка меди, латуни легкоплавкими припоями

канифоль-6%,

Насыщенный раствор флюса

спирт этиловый-82-85%

Пайка меди, латуни, броны легкоплавкими припоями при повышенных требованиях к герметичности паянного соединения

Флюс-паста вазелиновая

Промывка спиртом после пайки

глицерин-14%,

хлористый цинк-25-30%,

Флюс-паста канифольно-вазелиновая

спирт этиловый-80%

Промывка в ацетоне или спирте кистью или тампоном после пайки

насыщенный хлористый цинк-3,7%,

Пайка деталей из цветных и черных металлов

концентрированая соляная кислота-0,6-0,7%,

Пайка деталей из цветных и черных металлов и их сплавов

канифоль-16%,

Флюс спиртово-глицериновый

Тщательная промывка водой после пайки

вазелин технический-85%,

вода-74,4-69,3%

Пайка цветных и драгоценных металлов для получения соединения повышенной прочности, деталей, не затрудняющих последующую промывку

Флюс для золота

хлористый цинк-1,4%,

хлористый цинк-4%,

вода дисцилированная-11,3%

Промывка водой после пайки

Промывка ацетоном после пайки

вазелин технический-80%

Пайка никеля, платины и её сплавов

канифоль-24%,

глицерин-3%,

Пайка цветных и драгоценных металлов ( в том числе золотых), ответственных деталей из черных металлов

спирт этиловый-40%,

Тщательная промывка водой после пайки

хлористый цинк-1%,

спирт этиловый-75%

Промывка ацетоном после пайки

вода дисцилированная-55,6%

Сплавы металлов

Сталь

• Сплав (твёрдый раствор) железа с углеродом (и другими элементами). Содержание углерода в стали не более 2,14 %. Углерод придаёт сплавам железа прочность и твёрдость, снижая пластичность и вязкость.

• Учитывая, что в сталь могут быть добавлены легирующие элементы, сталью называется содержащий не менее 45 % железа сплав железа с углеродом и легирующими элементами (легированная, высоколегированная сталь).

Бронза

• Сплав меди, обычно с оловом в качестве основного легирующего компонента, но к бронзам также относят медные сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами, за исключением цинка (это латунь) и никеля (это мельхиор). Как правило в любой бронзе в незначительных количествах присутствуют добавки: цинк, свинец, фосфор и др.

Латунь

• Это двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим элементом является цинк, иногда с добавлением олова (меньшим, чем цинка, иначе получится традиционная оловянная бронза), никеля, свинца, марганца, железа и других элементов. По металлургической классификации к бронзам не относится.

Нихром

• Это общее название группы сплавов, состоящих, в зависимости от марки сплава, из 55—78 % никеля, 15—23 % хрома, с добавками марганца, кремния, железа, алюминия.

Амальгама

• Это жидкие или твёрдые сплавы ртути с другими металлами. Также амальгама может быть раствором ведущих себя аналогично металлам ионных комплексов (например, аммония).

• Амальгаму используют при золочении металлических изделий, в производстве зеркал, а также в люминесцентных лампах, в том числе компактных энергосберегающих люминесцентных ламп и индукционных ламп. Амальгамы щелочных металлов и цинка в химии применяют как восстановители. Амальгаму используют при электролитическом получении редких металлов, извлечении некоторых металлов из руд.

Белое золото

• Бе́лое зо́лото — ювелирный материал, сплав золота с другими компонентами (такими как платина, палладий или никель), которые окрашивают его в белый цвет.

• В основном белое золото используют в украшениях с бриллиантами (чаще 750 пробы) и чёрным жемчугом. Для придания металлу чистого белого блеска, способом гальванизации его покрывают родием.