Металлы и человек

Этим способом удается установить пробу золотого изделия с точностью до 3 единиц, серебряного — до 5 единиц. Такая точность вполне достаточна в большинстве практических случаев.

Метрическая система проб, о которой мы рассказали, введена в нашей стране в 1926 году. А «пробирное искусство» существует уже в течение по крайней мере четырех тысячелетий, ибо оно зародилось уже в Древнем Египте, И, конечно, в разные времена применяли разные системы проб. Так, до Октябрьской революции в нашей стране использовали так называемую русскую систему проб. Она была построена на основе русского фунта, содержащего 96 золотников. Проба выражала количество золотников драгоценного металла в сплаве. Золото 92 пробы содержало соответственно 4 золотника примесей на фунт сплава, серебро 88 пробы — 8 золотников примесей.

Есть и другие системы проб, например каратная, применяемая в Англии, Швейцарии и некоторых других странах. Металл высшей чистоты по этой системе соответствует 24 пробе.

Желтый металл

Золото — один из самых тяжелых металлов. Кубик золота со стороной в 1 см весит 19,25 г. Чистое от примесей, оно обладает ярким желтым цветом, очень тягуче и ковко.

Старые мастера, пользуясь этим его свойством, изготовляли сусаль— тончайшую золотую фольгу. Сначала золото раскатывали для этого в валках. Когда получали пластинки примерно такой же толщины, как писчая бумага, начинался ручной процесс. Кусочки золотой «бумаги» укладывали между тонкими пленками, снятыми с бычьей печени, и осторожно проковывали. Расковав пластинку, разрезали ее на части и снова ковали между бычьими пленками. Повторяя эту операцию несколько раз, получали тончайшую фольгу. Толщина ее иногда достигала 0,00001 мм. Золотая пленка такой толщины просвечивает синеватозеленым цветом.

Умели древние мастера делать и «двойники» — современным языком металлурга их следовало бы назвать биметаллической фольгой. Чтобы изготовить двойник, между бычьими пленками закладывали сложенные вместе золотой и серебряный листки. Фольга получалась желтой с одной стороны и белой, сверкающей — с другой.

Сусальное золото и двойник широко использовались для золочения икон, церковной утвари и т. д. Да и сегодня золотых дел мастера изготовляют их и применяют для покрытия мебели, в переплетных и других работах. Предел прочности золота в отожженном состоянии на разрыв не превышает 12 кг на кв. мм. Это металл весьма средней прочности. Он мягок, уже ногтем можно провести черту на пластинке чистого золота.

Золото плавится при 1063 градусах. Если продолжать нагревать расплавленное золото, над ним скоро начнет подниматься желто-зеленый пар — парообразное золото. А при 2970 градусах оно закипает.

Золото обладает завидной химической стойкостью (такую бы железу иметь!). Оно не растворяется ни в щелочах, ни в кислотах.

Первая неудача Дон-Жуана.

Только смеси кислот, вроде царской водки, да еще растворы цианистых солей в присутствии (Кислорода властны над ним. Оно неохотно вступает в химические реакции, а если и удается получить его соединения, то они легко разлагаются — одни при нагревании, другие просто под действием света.

Практически применяются только сплавы золота с серебром, медью и платиной, да еще амальгамы.

Сплавы золота с серебром отличаются разнообразием цветов и оттенков. При 20–40 процентах серебра они имеют зеленовато-желтый цвет, при 50 процентах — бледно-желтый и т. д. Все сплавы золота с серебром (они применяются в ювелирном деле) мягки и ковки. Отжиг придает этим сплавам твердость и хрупкость, закалка — мягкость и пластичность. Как раз обратное тому, что мы имеем при закалке и отпуске стали.

Из сплавов золота с медью изготовляют монеты, ювелирные изделия, зубные протезы. Золото-платиновые сплавы, но с обязательной добавкой серебра идут для производства электрических контактов.

Вот, пожалуй, и все основные применения золотых сплавов.

Купол Исаакиевского собора

Высоко должна была подняться сверкающая голова «Исаакия» — прекраснейшего из соборов Петербурга! Двадцатидвухметровый купол собора, поднятый на тяжелых колоннах (из сплошного куска гранита!), покрывали листами меди. А чтобы сиял он, как солнце, и даже ярче солнца, медь золотили.

Тяжелые листы шлифовали, полировали, очищали от жира, промывали кислотой. Затем их амальгамировали, натирали полужидкой желтой амальгамой. Потом клали на жаровни, наполненные горящим углем. Легкий синевато-зеленый дымок поднимался над листом — пары улетающей ртути, и чудесным солнечным светом начинал сиять медный лист.

Так повторяли 2–3 раза, чтобы получить слой драгоценного металла толщиной в 3–5 микрон.

Легче казалась на первый взгляд работа людей, возившихся с медными листами под дощатым навесом у жаровен, чем труд каменотесов и землекопов.

Но это только на первый взгляд. Ведь все без исключения рабочие, золотившие листы, погибли страшной, мучительной смертью. «Отравление парами ртути», — констатировали бы врачи, если бы они осмотрели заболевших. Сколько человеческих жизней вложено в тонкую золотую пленку на куполе Исаакиевского собора! И хотя золотое покрытие, нанесенное таким способом, держится добрых полторы сотни лет, вряд ли это искупает загубленные жизни.

Вот почему так важно открытие русского ученого Б. С. Якоби, нашедшего другой способ покрывать металлические изделия тонкими пленками металлов же — гальванопластику. Осуществляется она в гальванических ваннах электрическим током. Покрытие это не менее прочно, чем огневое.

Гальваническим способом нанесено золото на медные главы Благовещенского собора в Московском Кремле, шпиль Петропавловского собора в Петербурге и т. д. В советские годы этим способом позолотили каркасы рубиновых кремлевских звезд.

Разного цвета могут быть золотые покрытия, нанесенные гальваническим способом. Добавить в золотой электролит цианистой меди — и красным станет металл, долить еще цианистого серебра — и розовым засияет покрытие. А если добавить одного цианистого серебра, оно станет зеленым.

Новейшим способом нанесения золотого слоя является катодное распыление. Его применили лишь во второй четверти XX века. Этим способом можно создать тончайший слой золота — иногда в тысячные доли микрона. Совершенно очевидно, что применяют его лишь в особых случаях — при изготовлении фотоэлементов, специальных зеркал, граммофонных пластинок и т. п.

Сущность способа такова. Электрический разряд в разреженном газе сопровождается разрушением катода. Частицы катода летят с огромной скоростью в направлении разряда и осаждаются на поверхности самых различных материалов — не только металлов, но и бумаги, дерева и т. д.

Впрочем, золотить деревянные предметы умели еще в глубокой древности. В Египте еще за 3 тысячи лет до нашей эры покрывали деревянные изделия тончайшей золотой фольгой. Так украшали носилки и коляски фараона и его приближенных, саркофаги и т. д. В России этим способом пользовались с XI века до середины XIX века для золочения глав церквей, крыш и шпилей дворцов и т. д. Золотая фольга приклеивалась к медным или железным основаниям с помощью специальных лаков. Срок службы таких покрытий на вещах, находящихся в употреблении или на чистом воздухе, редко превосходил пятьдесят лет.

Был и другой способ золочения — порошковый. Изделие, подлежащее золочению, покрывали слоем специального клея и посыпали тончайшим золотым порошком.

Но все эти способы уступают открытой Б. С. Якоби гальванопластике.

Соперник художников

У фотографии длинная предыстория.

Еще в средние века было подмечено свойство ляписа, одного из соединений серебра, чернеть со временем. Но должно было пройти несколько столетий, пока в 1839 году родилась фотография. Создателем ее был французский художник Л. Дагер. Полчаса, а то и дольше должен был сидеть фотографируемый совершенно неподвижно, чтобы получился сносный дагерротип — так назывались получаемые по способу Дагера фотографии. Делались они на тщательно отполированных серебряных пластинках. Как сильно усовершенствовалась фотография! Тысячные доли секунды нужно теперь, чтобы сделать снимок. Фотоизображение стало движущимся. Но по-прежнему в фотографии применяется серебро в виде самых различных соединений. По-прежнему свойство соединений серебра изменять свой химический состав под действием лучей света является основой фотографического процесса.