Nem mind arany...
Ki ne hinné szívesen, hogy az ajándékba kapott nyaklánc "valódi arany" – annak ellenére, hogy zöldre festi a nyakat. De mit szól ehhez a vegyész?
Elõször is azt érdemes tisztáznunk, hogy mi
a "valódi arany". A nyaklánc nem lehet "tiszta" arany – hiszen
a 100%-os vagy 24 karátos arany túl puha az ékszerekhez.
Az ötvösök rendszerint 14 és 18 karátos arannyal
dolgoznak; ezekben 14/24, illetve 18/24 tömegrész arany van.
(A karátot kb. 1300 óta használják. Az Egyesült
Államokban 10 karátos lehet a legkisebb aranytartalmú
ékszer, de fél karát hibát is megengednek,
ezért elõfordulhat, hogy a 10 karátos tárgy
csak 9,5 karátos, és 39,6 tömegszázalék
aranyat tartalmaz. Angliában legalább 9, Franciaországban
legalább 18 karátos aranyékszert szabad csak árulni.)
Az ötvözet összetételét nem jelzi a "karát"
megjelölés. A különbözõ színû
aranytárgyak más-más ötvözõanyagokat
tartalmaznak. Rendszerint a következõ fémekkel érik
el az eltérõ színeket (az enyhén zöldes
"zöldarany" ötvözetet ritkán használják):
sárga | Au, Cu, Ag, Zn |
fehér | Au, Cu, Ni, Zn |
vörös | Au, Cu |
zöld | Au, Ag |
Az aranyötvözeteket "savpróbával" tesztelik. A 9–10 karátnál kevesebb aranyat tartalmazó fémek a salétromsav hatására gyorsan megzöldülnek. Királyvízzel (kb. azonos mennyiségû salétromsavat és sósavat tartalmazó keverékkel) vizsgálhatók a 18 karátosnál értéktelenebb ötvözetek: a savcseppel érintkezõ fém azonnal halványsárgára változik, mert a színes ötvözõanyagok kioldódnak. A vizsgálatot sokszor "próbakõvel" végzik: a kemény fekete kõvel egy kevés fémet dörzsölnek le a kõ felületére és a tesztet itt végzik el, az ékszert pedig ismét hibátlanra csiszolják.
A fémek oxidálhatóságát, a színes
sók kialakulásának lehetõségét
fõként a standard elektródpotenciál alapján
ítélhetjük meg. Az aranyötvözetek legfontosabb
elemeinek adatai a következõk:
Au3+ + 3e– —> Au | E0 = 1,42 V |
Ag+ + e– —> Ag | E0 = 0,80 V |
Cu2+ + 2e– —> Cu | E0 = 0,34 V |
Ni2+ + 2e– —> Ni | E0 = –0,23 V |
Zn2+ + 2e– —> Zn | E0 = –0,76 V |
Az értékek jelzik, hogy az arany miért "nemesfém": az oxidálásához szükséges potenciál megközelíti a vizes oldatban elérhetõ maximumot. Ha az arany, illetve a réz oxidációjának standard elektródpotenciálját (–1,42, illetve –0,34 V) összevetjük a salétromsav redukciójának standard elektródpotenciáljával (0,96 V), látjuk, hogy a salétromsav nem oxidálja az aranyat, míg a rezet könnyen oxidálja. Az oxidáció lehetõségének latolgatásakor azonban azt is figyelembe kell venni például, hogy a fémion koordinációs vegyület képzõdése közben stabilizálódhat az oldatban; az aranyat oldó királyvízben a sósav komplexképzõ:
Au + 4Cl– + NO3– + 4H3O+ = AuCl4– + NO + 6H2O
Mivel az
AuCl4– + 3e– —> Au + 4Cl–
reakcióhoz tartozó standard elektródpotenciál 1,00 V, az arany oldódása a királyvízben termodinamikailag kedvezõ. A közönséges (vagy szulfidokkal szennyezett) levegõ elhomályosíthatja az ezüst, a réz vagy a nikkel felszínét, de az arany a levegõ, és külön-külön a koncentrált salétromsav vagy a koncentrált sósav hatására sem változik. A verejtékben lévõ kloridion meggyorsíthatja az aranyat ötvözõ fémek oxidációját, de az arany, ezüst és réz más fémekkel képzett ötvözetei kevésbé reaktívak, mintha az ötvözetek ideális oldatok lennének.
Amikor a "valódi arany" allergiás reakciót vált ki, mindig az egyik ötvözõfém a bûnös, többnyire a nikkel. Néhányan rendkívül érzékenyek erre a fémre. Az érzékenység rendszerint akkor derül ki, ha aranyozott fülbevalót kezdenek viselni. Mivel az aranyréteg nagyon vékony, és általában nikkelrétegre kerül, nem meglepõ, hogy a fülbevaló viselõje az arany kopása nyomán hosszú ideig érintkezhet a nikkellel is. A szervezet azonban egy korábbi érintkezés során "megtanulhatja", miként reagáljon ezekre az ionokra.
Hogy a nyakat zöldre festõ lánc arany-e? A 14 vagy 18 karátos arany legfeljebb csak annak a bõrét színezi, aki királyvizet izzad. Az aranyozott ajándék inkább okozhat csalódást, ám Agricola arra emlékeztet, hogy ez nem az elemek hibája: "ha a férfiak arannyal, ezüsttel, drágakõvel hatalmukba kerítik az asszonyokat, sokakat becstelenségre késztetnek, megvesztegetik a bírákat, és számtalan erkölcstelenséget követnek el, nem a fémeket kell okolni, hanem a férfiak lángra gyújtott, gonosz szenvedélyét".
Vissza | http://www.kfki.hu/chemonet/
http://www.ch.bme.hu/chemonet/ |