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金饰的化学秘密
来源: 陕西省地质调查实验中心 | 作者:薛智凤 | 时间:2021-10-20 16:14:37 | 人气:

情比金坚,矢志不渝

  黄金,通称叫金子,化学元素符号为Au,是一种带有金黄色光泽的美丽金属,具有良好的物理属性,如密度大、硬度低,熔点、沸点高,较稳定的化学性质,如在任何温度下不与氧发生氧化作用,也不溶于盐酸、硫酸、硝酸及其它单独的酸中。

  目前市面上出售的黄金首饰种类有纯金、铂金、3D硬金、K金、白色K金 、镀金以及彩金。足金和千足金都是纯金,含金量不少于99%叫做足金,那千足金就是含金量不少于99.9%,足金为深黄色,俗称二个9,千足金就是三个9了。铂金又称白金是一种极其稀有的金属,白色,质地坚硬,永不褪色,具有恒久保值价值,一般与钻石搭配。3D硬金或者硬金是指经过工艺改进对纯金在加工过程中进行了改良使其具备硬度大,成品色泽好,易于打磨成各种形状,制作精致的金饰品。由于克服了纯金硬度不足的缺点,加工工艺的复杂所以价格会更为昂贵。K金是对金子含量不同的黄金饰品的一种标识。1K的黄金含量比例大约是4.166%,所以24K、22K、20K、18K的黄金含量分别是:99.99%(纯金)、91.65%、83.32%、74.98%。其余的可以用4.166%乘以K数,就能得出黄金含量。白色K金主要成分是黄金,由于加入其他金属后而呈现出白色故称白色K金。白色K金不是铂金(白金)。白色K金也会用K数来表明其黄金含量。镀金就是其它金属表面喷涂了一层黄金。彩金又叫彩色金,是在金子中加入了多种彩色金属熔炼而成。

皇室之水,化金无形

  “王水”这个词在拉丁语中是“皇室之水”,它是由中世纪炼金术士命名。王水是一种特殊的强酸性液体,由高浓度的硝酸和高浓度的盐酸混合而成,其腐蚀性很强,通常呈黄色或红褐色的发烟液体(生成亚硝酰氯之故),会释放有毒气体。传统的王水溶液由盐酸和硝酸3:1混合而成,可以用HNO3+3HCl表示,王水的氧化能力极强,称之为酸中之王。在其混合酸中,硝酸的浓度仅为原浓度的1/4(即已成为稀硝酸)。但王水的氧化能力却比浓硝酸要强得多,这是因为在王水中存在如下反应:HNO3 + 3HCl = 2H2O + Cl2 + NOCl,在王水中含有硝酸、氯分子和氯化亚硝酰等一系列强氧化剂,同时还有高浓度的氯离子。王水的氧化能力比硝酸强,金和铂等不溶于浓硝酸的惰性金属能溶解于王水,其主要原因是,王水中的氯化亚硝酰(NOCl)具有比浓硝酸更强的氧化能力,可使金和铂等惰性金属失去电子而被氧化,同时高浓度的氯离子与其金属离子可形成稳定的络离子,如[AuCl4] 或 [Pt Cl6]2-

  Au + Cl2 + NOCl = AuCl3 + NO↑  3Pt + 4Cl2 + 4NOCl = 3PtCl4 + 4NO↑

  AuCl3 + HCl = H[AuCl4]    PtCl4 +2HCl = H2[PtCl6]

  从而使金或铂的标准电极电位减小,有利于反应向金属溶解的方向进行.总反应的化学方程式可表示为:

  Au + HNO3 + 4HCl = HAuCl4 + 2H2O + NO↑

  3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[PtCl6] + 4NO↑+ 8H2O

  整个反应中,硝酸根的氧化性并没有增加,只是盐酸提供的氯离子增强了金、铂等金属原子的还原性。

  由于金和铂能溶解于王水中,人们的金铂首饰(黄金或白金)在被首饰加工商加工清洗时,常会在不知不觉中被加工商用这种方法“洗走”。生活在农村的留守老人,由于知识储备盲区,信息更新途经受阻,在赶集逛街时,出于好奇,贪小便宜,被免费清洗金饰品的商贩吸引,洗完首饰发现戴了一辈子的嫁妆莫名其妙突然变小了。

金无足赤,人无完人

  金遇到汞,会发生一种名叫卞汞齐的化学反应,形成一种新物质金汞齐,又叫“金汞含金”。而金汞齐的颜色呈黄白色,附着在黄金饰品上,感觉黄金饰品就像褪色一样。生活中,普通消费者也有可能接触到含汞的物品,如含汞化妆品等,加上某些环境因素,一些人体内就有了少量汞元素。入夏后,高温天气导致人体排汗较多,颈部、手腕这些位置更易出汗,因而黄金发白的现象在夏天多发。

  黄金不光会变白,黄金还会变黑。即使是千足金,也无法达到100%,里面或多或少含有一些杂质,比如银、铜等贵金属元素,它们远没有金那么稳定,也可能会和生活中的其它物质接触而发生化学反应,生成物如果是黑色的,黄金饰品就会出现发黑的情况。如某些化妆品或染发剂中含有微量铅,金碰到铅就会发黑。黄金首饰的变色或褪色与人体的汗液也有密切的关系。人的汗液99%是水份,另外1%左右是人体内的废物及有害物质,如氯代物、乳酸、尿素氨等。这些物质与黄金首饰中的银和铜接触后,会发生化学反应,产生氯化银和硫化铜,并呈现深黑色的化学盐。这些化学盐常会从黄金首饰上掉落,污染佩戴者的皮肤,在皮肤上留下十分明显的黑色污迹。

  对于变白变黑的黄金首饰,可以到饰品店用首饰加工用的汽油喷枪加热处理,因为汞与铅的熔点很低,在喷枪加热处理中,就会挥发,使黄金首饰恢复本来面目。日常生活中,用盐和醋混合制成清洗剂,用它来擦拭纯金首饰,可使历久常新。如果金饰品表面已有黑色银膜,可用食盐2克,小苏打7克,漂白粉8克,清水60毫升,配制成"金器清洗剂",进行清洗。