Золочение

Золочение

Реферат

по химии на тему:

«Золочение»

Введение

Золочение - это нанесение на поверхность разнообразных изделий тонкого слоя гальванического покрытия. Золочение применяется очень давно, но сегодня наиболее эффективный метод покрытия золотом - электролитическое золочение, то есть применение гальваники.

Применению гальваники подвергаются самые разные покрытия. Это и металлы, ювелирные изделия и декоративные компоненты мебели.

Золото - металл красивого желтого цвета с сильным блеском, вязкий, мягкий, ковкий, тягучий (из одного грамма золота можно вытянуть проволоку длиной 3,5 км); химически очень стойкий - растворяется в «царской водке» (смеси соляной и азотной кислот), а также в ртути, растворах цианистых щелочей, хлорной и бромной воде. Редко в чистом виде, чаще в виде сплава с другими металлами золото применяется для изготовления всех без исключения ювелирных украшений и как материал декоративного покрытия при золочении недрагоценных металлов. В ювелирном деле (за счет введения в сплавы специальных легирующих добавок) широко используется золото белого, желтого, красного, зеленого, розового и даже черного и голубого цвета, причем такая многоцветность нередко присуща одному изделию. Ювелиры охотно применяют золото в сочетании с платиной, серебром, коррозионно-стойкой сталью, титаном, черным деревом.

Золочение подразумевает покрытие золотом без примесей. Разные сплавы с разным содержанием золота дают разные оттенки поверхности после покрытия золотом таким методом, как гальваника и электрохимического нанесения на поверхности. Готовый сплав при золочении металлов наносится на поверхность при помощи электрохимического метода.

Также возможны варианты параметров золочения изделий, которые зависят от назначения покрытия. Гальваника применяется на электропроводящей поверхности. В основном это изделия из различных металлов. Однако пластиковые изделия, которые уже имеют различные покрытия, также могут быть подвергнуты покрытию золотом.

Эта работа является попыткой обобщить имеющиеся литературные, архивные и практические материалы, которые посвящены особенностям и процессу развития техник золочения, поскольку в настоящее время отсутствует систематизированная информация по данной тематике. Безусловная актуальность данной работы обусловлена тем, что в настоящее время мастера по золочению и реставраторы не владеют полными и исчерпывающими данными относительно как современных, так и более древних технологий золочения, что ведет к ошибкам и недочетам в их работе.

Обоснование применения знаний по химии в будущей профессиональной деятельности

Покрытия, полученные гальванизацией, отличаются высокой прочностью, а сам процесс - экономичностью. Электролитами служат водные растворы солей и кислот. Сущность электролитического осаждения металла заключается в следующем. Молекулы солей, растворенные в воде, распадаются на положительные и отрицательные ионы. Положительными являются ионы водорода и металлов, а отрицательными - кислотные и водные остатки. При пропускании через раствор постоянного электрического тока ионы, заряженные положительно, стремятся к отрицательному электроду, а ионы, заряженные отрицательно, - к положительному. Электрод, служащий положительным полюсом, называют анодом, а электрод отрицательный - катодом. Так как ионы металлов положительны и стремятся к катоду, в качестве катода используют покрываемые изделия, в то время как анодом служит пластинка из металла, которым покрывают изделия. При всех гальванических процессах применяют ванны, изготовленные из кислотоупорных материалов (стекла, винипласта, тефлона).

История возникновения техники золочения

Египет среди древних государств (Шумер, Вавилон, Ассирия) с точки зрения истории золота занимает особое место, так как он располагал собственной сырьевой базой для его добычи и сумел создать у себя крупную по тем временам и самую крупную в древнем мире золотодобывающую промышленность. Намного позже промышленная добыча в значительных масштабах производилась в Риме, однако первым золотодобывающим государством с полным основанием следует считать древний Египет. Пожалуй, кроме блеска, одним из первых обнаруженных свойств золота была просто удивительная пластичность. Способность расплющиваться в тончайшую пленку использовалась нашими предками очень широко. Такой материал мог быть несколько тоньше волоса, сохраняя при этом все свои характеристики. Именно по этой причине, листовое золочение - самый древний метод этой категории искусства, технологический процесс которого не меняется на протяжении тысячелетий.

Золочение являлось наиболее распространенным способом отделки, потому что золото - один из первых металлов, ставших известными человеку. Кроме того, золото по интенсивности цвета мягкости блеска, глубине тона и устойчивости декоративных качеств, превосходит все другие металлы.

В древности изделия из золота изготовляли путем ковки или литья, что было легче, чем литье меди, температура плавления которой на 20o выше, чем золота.

Широко применялось, особенно в Египте, листовое золото - фольга. Фольгой покрывали самые различные предметы, как металлические, так и деревянные. Например, фольгу накладывали (и укрепляли с помощью пайки) на медь, бронзу, серебро.

Несколько десятков лет назад английским археологам в «долине царей», расположенной на западном берегу Нила на расстоянии 450 км от Каира , удалось обнаружить гробницу Тутанхамона (1352 год до н.э.) , почти не тронутую грабителями. В ней нашли большое количество изделий из золота и позолоченных предметов. Внутренний гроб , в котором находилась мумия фараона, был сделан из листового золота и имел массу 110 кг.

Интересно то, что, несмотря на огромные богатства, фараоны достаточно расчетливо обращались со своим золотом. Большинство найденных в погребениях предметов было изготовлено не из золота , а только позолочено. Древние ювелиры уже тогда умели изготавливать почти такую же тонкую золотую фольгу , как и в наше время.

Относящиеся ко времени Римской империи (первые века новой эры) памятники материальной культуры, собранные в музеях, наглядно свидетельствуют о том, что уровень ремесленного производства, как в самом Риме, так и в его главных колониях (по берегам Средиземного и Черного морей) был весьма высоким.

Золотобойное мастерство - искусство получения тончайших золотых листков - очень древнее и упоминается еще Гомером[12]. Золото - пластичный металл, из маленького золотого шарика радиусом менее 2 мм можно вытянуть тончайшую проволочку длиною в целый километр или расплющить его в полупрозрачный лист толщиной всего 0,0001 мм (0,1 мкм).

С 5 века н.э. начинается эпоха средневековья, характеризующаяся в среднем незначительной добычей золота.

Развитие искусства золочения в России

Золочение было неотъемлемой принадлежностью русской иконописи в продолжение всего ее многовекового существования. Начиная с первых икон, мастера были привержены всем основным приемам золочения. Золочение значительных поверхностей икон - фона, нимбов - осуществляли либо непосредственно по грунту, покрытому тонким слоем охры, разведенной на воде, либо по положенному на грунт слою полимента. По-видимому, наиболее распространенным способом золочения было золочение на полимент, поскольку рецепты такого золочения, начиная с XVII века, дошли до нашего времени в большом количестве.

В середине XVIII века в Петербурге и других городах на фоне одноэтажной, частично двухэтажной застройки небогатых горожан возникают огромные величественные дворцы и соборы. В пригородах спланированные ранее парки обогащаются перестроенными или новыми дворцовыми сооружениями, оформляемыми снаружи и внутри необычайно богато и пышно в том декоративном стиле, который следует назвать русским барокко. Последнее вступает в период своей кульминации, достигает предела творческих возможностей.

В это время разворачиваются большие строительные работы в Петербурге, Царском Селе. Строятся знаменитые дворцы: Зимний, Петергофский, Царскосельский, Воронцовский, Строгановский. Позолота присутствовала тогда на многих предметах мебели, а также на зеркалах, каминах и т.п. Нанесение позолоты позволяло придать помещению пышный и роскошный вид, превращая декоративные украшения из гипса и алебастра в золотые. Особенно красиво позолота лепнины смотрелась на потолках огромных залов и будуаров.

Золочение являлось наиболее распространенным способом отделки, потому что золото - один из первых металлов, ставших известными человеку. Кроме того, золото по интенсивности цвета, мягкости блеска, глубине тона и устойчивости декоративных качеств превосходит все другие металлы.

Сравнительная простота способа его нанесения на металлические изделия (при помощи ртутного золочения) также способствовала применению этого металла для декоративных целей.

На полированный медный лист или изделие из меди наносился лак такого состава (в мас. ч.): скипидар - 12, асфальт (нефтяной пек, гудрон) - 8, желтый воск - 4, сосновая смола (живица) - 2. Лак наносился на медь тонким слоем и прокопчивался. Это придавало меди глубокий черный с легким блеском цвет.

До открытия электрохимического способа декоративной отделки золочение металлов проводилось либо посредством наклеивания на металл листочков золота - золотой фольги (так называемое масляное или сусальное золочение), либо способом огневого золочения, основанным на применении ртути. Масляное золочение было непрочно и в дальнейшем не имело значительного распространения. Огневое золочение, появившееся позднее масляного, отличалось более высокой прочностью.

СССР - единственная страна, где сохранились памятники этой техники. Самые замечательные из них - входные соборные двери - были созданы в Суздальском соборе, в Московском Кремле, так называемые Васильевские двери в г.Александрове (1336), а также двери, хранящиеся в Русском музее в Ленинграде.

Огневое золочение - наиболее древняя техника декоративной отделки металлов. Восточные славяне были знакомы со способом составления золотой амальгамы “из сплава золота с ртутью” и покрытия ею серебряных и бронзовых изделий. Этот способ золочения в Древней Руси носил название жженого злата. Б. А. Рыбаков писал, что в IX-Х веках золочение уже применялось в широких масштабах для самых разнообразных металлических изделий и деталей архитектуры, в летописи постоянно упоминаются золотые шеломы, терема златоверхие, златокованые столы, золотые главы куполов и т. д. Приготовление амальгамы. Для приготовления золотой амальгамы золото предварительно измельчали, затем нагревали до красного каления и погружали в ртуть, нагретую до 300° С. Отношение металлов обычно составляло 6:1 или 8:1. Смесь непрерывно размешивали до полного растворения золота. Работы по получению амальгамы и ее последующему нанесению на изделия были чрезвычайно вредны, вызывали тяжелые отравления. Так, при золочении куполов Исаакиевского собора в 1838-1841 годах от действия паров ртути погибло 60 рабочих. По растворении золота, чтобы избежать его кристаллизации, амальгаму выливали в холодную воду, затем просушивали и удаляли из нее избыток ртути, для чего помещали в замшевый мешочек и отжимали. Отжатая амальгама предоставляла полужидкую массу, по степени вязкости напоминавшую сливочное масло.

Таким образом, в современной России нашли развитие практически все существующие ныне техники золочения.

Техники золочения

В ювелирной промышленности золочение является одним из основных процессов гальванических покрытий. Золочению, как правило, подвергают ювелирные украшения из недрагоценных металлов, но золотят также изделия из серебра и золота при реставрации и обновлении. Золочение бывает матовое и блестящее. Матовое золочение - широко известный традиционный вид золочения. Блестящее золочение - сравнительно молодой прием гальванического покрытия. Преимущества этого вида золочения состоят в том, что он позволяет сократить потери золота и механизировать сам процесс. Золочение блестящее обеспечивается введением в состав электролита блескообразующих добавок и изменением режима электролиза.

Матовое золочение. В электролиты для матового золочения входят (г/л): цианистый калий KCN - 10-90, металлическое золото Аu - 0,5-15 (либо золото в виде дицианоаурата - 4-10), кислый фосфат калия - 50-100 (либо без него). Электролиз идет при температуре 55-70 °С и плотности тока 11-12 А/дм2. Время выдержки определяется исполнителем визуально до получения качественного покрытия. Электролиз с применением элетролита без кислого фосфата калия и с золотом в виде дицианоаурата проходит при температуре 45-55 °С и плотности тока 0,2-0,5 А/дм2.

Блестящее золочение. В состав электролита для блестящего золочения входят следующие компоненты (г/л): цианистый калий - 15, металлическое золото - 2, олеат натрия - 0,2, поташ - 1-100. Электролиз идет в течение 5-10 мин при температуре элетролита - 60 °С и плотности тока 0,5-0,6 А/дм2. При золочении золотых изделий (реставрации) применяют электролиты с повышенным содержанием цианистого калия, например электролит (г/л): цианистый калий - 20-22, дицианоауратный калий-3-4. Температура элетролиза равна 65-70 °С, а плотность тока составляет 0,13-0,2 А/дм2. В последние годы при проведении процессов гальванических покрытий широкое распространение получили кислые нецианистые (нетоксичные) электролиты, обеспечивающие осаждение блестящих покрытий сплавами золото - никель и золото - кобальт.

Технология золочения

В последние годы при проведении процессов гальванических покрытий широкое распространение получили кислые нецианистые (нетоксичные) электролиты, обеспечивающие осаждение блестящих покрытий сплавами золото - никель и золото - кобальт. Технологический процесс золочения ювелирных украшений в кислых нецианистых электролитах выполняется в следующей последовательности: обезжиривание в органическом растворе, просушивание, загрузка (монтаж) изделий на приспособление, обезжиривание электрохимическое, промывка (последовательно) в горячей и холодной воде, просушивание, снятие (демонтаж) изделий с приспособления, взвешивание (100%-ное), загрузка на приспособление, декапирование, промывка (последовательно), в проточной и дистилирован-ной холодной воде, золочение, первое, второе и третье улавливание, промывка в холодной воде, промывка в горячей воде, просушивание, снятие изделий с приспособления, взвешивание (100%-ное, за исключением пустотелых изделий), галтование, промывка (последняя) в холодной и горячей воде, просушивание, контроль. Сушка изделий осуществляется в сушильных шкафах при температуре 70-100°С. Последовательность выполнения операций должна соблюдаться неукоснительно - в этом залог безотказной и длительной работы ванны для золочения. Необходимо также постоянно контролировать и корректировать состав электролитов золочения: определение количества золота приводится ежедневно, кобальта или никеля - один раз в три-четыре дня. Нельзя допускать ни снижения, ни завышения концентрации кобальта, никеля, золота - это автоматически приводит к браку в изделиях. Нередко применяются составы электролитов золочения, позволяющие получать покрытия красного (золото - медь) и зеленого (золото - кадмий) оттенков. Характерная особенность этих электролитов - высокая производительность (10-12 мкм/г).

Пример золочения

Составы электролитов для золочения сплавами золото - никель и золото - кобальт, режимы работы ванн

Составы электролитов для золочения сплавами золото - медь и золото - кадмий, режимы работы ванн

Контроль позолоченных изделий

Все позолоченные изделия контролируются по внешнему виду, толщине покрытия, содержанию золота в них. Внешний вид проверяется визуально, толщина покрытия - весовым методом, т. е. все изделия, взвешиваются до и после золочения. Результаты взвешивания сопоставляются с нормами наложения золота на каждый вид изделий. Обычно норма толщины золотого покрытия ювелирных украшений составляет 0,5-1 мкм. Исключение составляют обручальные кольца из серебра - толщина их золотого покрытия равняется 10 мкм. Контроль за содержанием золота в покрытиях основан на золочении контрольных пластинок одновременно с партией изделий, последующим переведением покрытия с пластинки в раствор и количественного определения золота и легирующего металла.

Удаление позолоты

Снятие золотого покрытия с. ювелирных украшений при необходимости осуществляется гальваническим путем - процесс, обратный золочению. Изделия являются анодом (положительный электролит), а снимаемая с них позолота - катодом (отрицательный электролит). Процесс снятия позолоты идет в электролите в течение 3-5 мин при большой силе тока. Широко применяются электролиты следующих составов: 1 л воды, 85. г цианистого калия, 192 г фосфорнокислого бикарбоната натрия или 1 л воды, 30 г желтой кровяной соли, 30 г поташа, 30 г поваренной соли, или 2,5-3 л воды, 200 г цианистого калия, 100 г кровяной соли, 75 г соды.

Главное условие золочения методом гальваники - применение электролитов, анодов и пропускание постоянного тока. При покрытии золотом на поверхность оседает золотой слой, имеющий строго определенную толщину.

Еще не так давно, для золочения изделий, использовался только метод погружения в гальваническую ванну. Сегодня гальваника - это гальваническое оборудование, которое сделало процесс покрытия золотом более простым и доступным. Золочение осуществляется с помощью различных золотосодержащих гелей, которые содержат также и необходимые добавки: кобальт, серебро, медь, никель и т.д.

Золочение - отличный способ преобразить любую вещь, придать ей новый вид, сделать ее благородной. При этом используются все достижения науки и техники, такой процесс покрытие золотом стал намного проще, технически осуществить золочение металлов можно и без гальванических ванн. Расходы вполне оправданы, ведь на поверхность изделия наноситься надежный слой гальванического покрытия, который продлит жизнь вещи еще на долгие годы.

Техника безопасности

1. Халат застегнут на все пуговицы, волосы убраны под головной убор.

2.      Проверить свое рабочее место. Убедиться, что оно чистое и не загромождено.

.        Проверить исправность инструментов.

.        Проверить исправность всего оборудования в мастерской.

.        О всех неполадках сообщать мастеру производственного обучения.

.        Строго выполнять инструкции по охране труда для каждого вида оборудования.

.        При работе с химикалиями необходимо работать в перчатках и закрывать дыхательные пути.

.        Все химические вещества нужно хранить в стеклянных формах с надписью.

Заключение

Золото позволяет придать элементам интерьера неповторимость и изысканность. Красивая, элегантная позолота способна преобразить и одухотворить любой предмет. Ни один отделочный материал не сочетает в себе столько достоинств, какими обладает золото. Именно поэтому этому благородному металлу люди поклоняются испокон веков.
Золочение(позолота) - процесс нанесения на поверхность изделий, конструкций, архитектурных сооружений слоев золота от десятых долей мкм до 2-3 мкм и до 20-25 мкм в некоторых ответственных случаях. В Древнем Египте применяли т. н. листовой метод золочения - на подготовленную поверхность изделий наклеивали 1-3 слоя тончайших лепестков золота. Этот способ широко применялся в Киевской Руси с 10-11 вв. н. э. Уже в 19 в. в России этим способом золотили железные или медные главы церквей, крыши, шпили дворцов. Срок службы листовых золотых покрытий достигал примерно 50 лет. Позднее стали применять огневой метод золочения - на поверхность наносили тестообразную пасту из амальгамы золота (соединение золота с ртутью). При нагреве изделия (из фарфора или металла) ртуть испарялась, а плотное золотое покрытие оставалось. Срок службы таких покрытий 100-150 лет. Начиная с середины 19 в. пользуются гальваническим методом золочения. Такое покрытие обладает большой химической стойкостью, высокой тепло- и электропроводностью и применяется не только в ювелирном деле и часовом производстве, но и в электронной промышленности, главным образом для покрытия соединительных электрических контактов электронно-вычислительных устройств. Гальванический метод используют не только для Золочения, но и для покрытий из соединений золота с серебром, сурьмой, никелем, кобальтом, медью и др. Такие покрытия примерно вдвое повышают твёрдость поверхности и являются хорошим средством защиты её от коррозии. Золотые покрытия отличаются высокой стойкостью и хорошо отражают свет. Мне очень нравится выбранная профессия, профессия ювелира. Она хоть и кропотливая, и требует терпения, но это стоит того. По приходе в колледж я узнаю много нового, учусь создавать из маленьких деталей целостные украшения. Профессия ювелира, как никакая другая, требует особого терпения. Причём касается это не только самого процесса производства украшений. Настоящий ювелир, подобно художнику, обладает хорошим цветоощущением, художественным вкусом, фантазией и творческим мышлением. Ювелир кропотливо работает над каждым изделием. Некоторые элементы бывают очень мелкими, поэтому он должен обладать острым зрением, твердой рукой и развитой чувствительностью пальцев.

гальваническое покрытие золочение никель кобальт

Список литературы

. В.И. Марченков. Ювелирное дело.

. Буркат Г.К. - Серебрение, золочение, палладирование и родирование, 1984.

. www.wikipedia.org

. www.google.ru