Ouro colorido

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Gráfico ternário de diferentes cores de ligas Ag - Au - Cu

O ouro puro tem uma cor amarelo ligeiramente avermelhada, [1] mas pode ser produzido ouro colorido em várias outras cores.

Os dourados coloridos podem ser classificados em três grupos: [2]

  • Ligas com prata e cobre em várias proporções, produzindo ouro branco, amarelo, verde e vermelho. Essas ligas são tipicamente maleáveis .
  • Compostos intermetálicos , produzindo ouro azul e roxo, entre outras cores. Normalmente são frágeis, mas podem ser usados ​​como joias e incrustações.
  • Tratamentos de superfície, como camadas de óxido.

Ouro 100% puro (na prática, 99,9% ou melhor) é 24 quilates por definição, então todos os ouro coloridos são menos puros do que isso, comumente 18K (75%), 14K (58,5%), 10K (41,6%) ou 9K (37,5%). [3]

Ligas

O ouro branco

Aliança em ouro branco revestida a ródio

O ouro branco é geralmente uma liga que contém cerca de 75% de ouro e cerca de 25% de níquel e zinco. O ouro branco é uma liga de ouro e pelo menos um metal branco (geralmente níquel , prata ou paládio ). [4] Como o ouro amarelo, a pureza do ouro branco é dada em quilates.

As propriedades do ouro branco variam de acordo com os metais usados ​​e suas proporções. Como resultado, as ligas de ouro branco podem ser usadas para muitos propósitos diferentes; enquanto uma liga de níquel é dura e forte e, portanto, boa para anéis e pinos, ligas de ouro-paládio são macias, flexíveis e boas para configurações de gemas de ouro branco, às vezes com outros metais, como cobre, prata e platina , adicionados para peso e durabilidade (embora isso geralmente requeira ourives especializados ). O termo ouro brancoé usado de forma muito vaga na indústria para descrever ligas de ouro quilates com uma tonalidade esbranquiçada. A palavra "branco" cobre uma ampla gama de cores que margeia ou se sobrepõe ao amarelo-claro, marrom-escuro e até mesmo rosa-claro. A indústria joalheira muitas vezes esconde essas cores esbranquiçadas com banho de ródio; portanto, é uma concepção errada comum que a cor do ródio chapeamento , o que é visto em muitas peças comerciais, é, na verdade, a cor de ouro branco.

Uma formulação comum de ouro branco consiste em 90% em peso ouro e 10% em peso. níquel. [3] O cobre pode ser adicionado para aumentar a maleabilidade. [2]

A resistência das ligas de ouro-níquel-cobre é causada pela formação de duas fases, um Au-Cu rico em ouro e um Ni-Cu rico em níquel, e o endurecimento resultante do material. [2]

As ligas usadas na indústria joalheira são ouro-paládio-prata e ouro-níquel-cobre-zinco. Paládio e níquel atuam como agentes de branqueamento primários para ouro; o zinco atua como um agente de branqueamento secundário para atenuar a cor do cobre.

O níquel usado em algumas ligas de ouro branco pode causar uma reação alérgica quando usado por longos períodos (principalmente em algumas caixas de relógios de pulso ). [5] Essa reação, geralmente uma erupção cutânea leve decorrente da dermatite por níquel , ocorre em cerca de uma em cada oito pessoas; por isso, muitos países não usam níquel em suas formulações de ouro branco.

O ouro raramente é ouro puro, mesmo antes de outro metal ser adicionado para fazer uma liga de ouro branco, e freqüentemente contém uma liga de mercúrio de sua produção; o mercúrio também pode causar uma reação alérgica. [6]

Ouro amarelo

Exemplos de ligas comuns para ouro amarelo 20K incluem:

  • Ouro amarelo 18K: 75% ouro, 12,5% cobre, 12,5% prata
  • Ouro amarelo 18K (mais escuro): 75% ouro, 15% cobre, 10% prata

Rosa, vermelho e ouro rosa

Anel de noivado de ouro rosa e diamante

O ouro rosa é uma liga de ouro e cobre [7] amplamente utilizada em joias especializadas . O ouro rosa, também conhecido como ouro rosa e ouro vermelho, era popular na Rússia no início do século XIX e também conhecido como ouro russo, embora esse termo esteja obsoleto. As joias de ouro rosa estão se tornando mais populares no século 21 e são comumente usadas em anéis de casamento, pulseiras e outras joias.

Embora os nomes sejam freqüentemente usados ​​alternadamente, a diferença entre o ouro vermelho, rosa e rosa é o teor de cobre: ​​quanto maior o teor de cobre, mais forte é a coloração vermelha. O ouro rosa usa menos cobre, seguido pelo ouro rosa, com o ouro vermelho tendo o maior teor de cobre. Exemplos de ligas comuns para ouro rosa 18K, ouro vermelho 18K, ouro rosa 18K e ouro vermelho 12K incluem: [3]

  • Ouro vermelho 18K: 75% ouro, 25% cobre
  • Ouro rosa 18K: 75% ouro, 22,25% cobre, 2,75% prata
  • Ouro rosa 18K: 75% ouro, 20% cobre, 5% prata
  • Ouro vermelho 12K: 50% ouro e 50% cobre

Pode-se adicionar até 15% de zinco às ligas ricas em cobre para mudar sua cor para amarelo avermelhado ou amarelo escuro. [2] O ouro vermelho 14K, freqüentemente encontrado no Oriente Médio , contém 41,67% de cobre.

A versão mais alta do quilate de ouro rosa, também conhecida como ouro da coroa , tem 22 quilates.

Durante os tempos antigos, devido às impurezas no processo de fundição, o ouro freqüentemente ficava com uma cor avermelhada. É por isso que muitos textos greco-romanos, e mesmo muitos textos da Idade Média, descrevem o ouro como "vermelho". [ citação necessária ]

Spangold

Algumas ligas de ouro-cobre- alumínio formam uma textura de superfície fina no tratamento térmico, produzindo um interessante efeito de brilho. No resfriamento, eles passam por uma transformação quase martensítica da fase cúbica centrada no corpo para a fase tetragonal centrada no corpo; a transformação não depende da taxa de resfriamento. Um objeto polido é aquecido em óleo quente a 150–200 ° C por 10 minutos e depois resfriado abaixo de 20 ° C, formando uma superfície brilhante coberta com pequenas facetas.

A liga de 76% ouro, 19% cobre e 5% alumínio produz uma cor amarela; a liga de 76% ouro, 18% cobre e 6% alumínio é rosa. [2]

Ouro verde

O ouro verde era conhecido pelos lídios já em 860 aC com o nome de electrum , uma liga natural de prata e ouro. [3] Na verdade, parece amarelo-esverdeado em vez de verde. Os esmaltes queimados aderem melhor a essas ligas do que ao ouro puro.

O cádmio também pode ser adicionado às ligas de ouro para criar uma cor verde, mas há preocupações para a saúde em relação ao seu uso, pois o cádmio é altamente tóxico . [8] A liga de 75% ouro, 15% prata, 6% cobre e 4% cádmio produz uma liga verde escura.

Ouro cinzento

As ligas de ouro cinza são geralmente feitas de ouro e paládio. Uma alternativa mais barata que não usa paládio é feita adicionando prata, manganês e cobre ao ouro em proporções específicas. [9]

Intermetálica

Todos os intermetálicos AuX 2 possuem estrutura cristalina de fluorita ( CaF 2 ) e, portanto, são quebradiços. [2] O desvio da estequiometria resulta em perda de cor. Composições ligeiramente não estequiométricas são usadas, no entanto, para alcançar uma microestrutura de duas ou três fases de granulação fina com fragilidade reduzida. Outra forma de reduzir a fragilidade é adicionar uma pequena quantidade de paládio, cobre ou prata. [10]

Os compostos intermetálicos tendem a ter baixa resistência à corrosão. Os elementos menos nobres são lixiviados para o meio ambiente e uma camada superficial rica em ouro é formada. O contato direto dos elementos ouro azul e roxo com a pele deve ser evitado, pois a exposição ao suor pode resultar em lixiviação do metal e descoloração da superfície do metal. [10]

Roxo ouro

Diagrama de fases ouro-alumínio

O ouro roxo (também chamado de ouro ametista e ouro violeta) é uma liga de ouro e alumínio rica em intermetálico ouro-alumínio (AuAl 2 ). O teor de ouro no AuAl 2 é de cerca de 79% e, portanto, pode ser referido como ouro de 18 quilates. O ouro roxo é mais frágil do que outras ligas de ouro (uma falha grave quando se forma na eletrônica [11] ), pois é um composto intermetálico em vez de uma liga maleável, e um golpe forte pode fazer com que se estilhace. [12]Portanto, geralmente é usinado e facetado para ser usado como uma "joia" em joias convencionais, e não por si só. Com um teor mais baixo de ouro, o material é composto pelo intermetálico e uma fase de solução sólida rica em alumínio. Com um teor mais alto de ouro, o AuAl intermetálico mais rico em ouro se forma; a cor roxa é preservada em cerca de 15% do alumínio. Com 88% de ouro, o material é composto de AuAl e muda de cor. A composição real de AuAl 2 está mais próxima de Al 11 Au 6, pois a sub- rede está ocupada de forma incompleta. [2]

Ouro azul

O ouro azul é uma liga de ouro e gálio ou índio . [12] Ouro-índio contém 46% de ouro (cerca de 11 quilates) e 54% de índio, [3] formando um composto intermetálico AuIn 2 . Enquanto várias fontes afirmam que este intermetálico tem "uma cor azul clara", [2] na verdade o efeito é leve: AuIn 2 tem coordenadas de cor CIE LAB de 79, −3,7, −4,2 [10] que aparece aproximadamente como uma cor acinzentada . Com o gálio, o ouro forma um AuGa 2 intermetálico (58,5% Au, 14 ct), que tem um tom azulado mais leve. O ponto de fusão de AuIn 2 é 541 ° C, para AuGa 2 é 492 ° C. AuIn 2é menos frágil que AuGa 2 , que por sua vez é menos frágil que AuAl 2 . [10]

Um revestimento de superfície de ouro azul sobre ouro quilates ou prata esterlina pode ser obtido por um revestimento de ouro da superfície, seguido por revestimento de índio, com espessura de camada correspondendo à proporção atômica de 1: 2. Um tratamento térmico causa então a interdifusão dos metais e a formação do composto intermetálico necessário.

Tratamentos de superfície

Ouro negro

O ouro negro é um tipo de ouro usado em joalheria. [13] [14] Ouro de cor preta pode ser produzido por vários métodos:

Uma gama de cores do marrom ao preto pode ser obtida em ligas ricas em cobre por tratamento com sulfeto de potássio . [2]

Ligas contendo cobalto, por exemplo, 75% de ouro com 25% de cobalto, formam uma camada de óxido preto com tratamento térmico a 700–950 ° C. Cobre, ferro e titânio também podem ser usados ​​para esse efeito. Liga de ouro-cobalto-cromo (75% ouro, 15% cobalto, 10% cromo) produz um óxido de superfície que é tingido de oliva por causa do teor de óxido de cromo (III) , é cerca de cinco vezes mais fino do que Au-Co e tem significativamente melhor resistência ao desgaste. A liga de ouro-cobalto consiste em fases ricas em ouro (cerca de 94% Au) e ricas em cobalto (cerca de 90% Co); os grãos da fase rica em cobalto são capazes de formar uma camada de óxido em sua superfície. [2]

Mais recentemente, o ouro negro pode ser formado criando nanoestruturas na superfície. Um pulso de laser de femtossegundo deforma a superfície do metal, criando uma área de superfície imensamente aumentada que absorve virtualmente toda a luz que incide sobre ele, tornando-o preto profundo, [15] mas este método é usado em aplicações de alta tecnologia ao invés de aparência em joias. A escuridão é devido à excitação de plasmons de superfície localizados que cria uma forte absorção em uma ampla gama de ressonância de plasmon. A amplitude da ressonância do plasmão e a faixa de comprimento de onda de absorção dependem da interação entre diferentes nanopartículas de ouro. [16]

Ouro azul

Camadas de óxido também podem ser usadas para obter ouro azul de uma liga de 75% de ouro, 24,4% de ferro e 0,6% de níquel; a camada se forma no tratamento térmico no ar entre 450–600 ° C. [2]

Um rico ouro de cor azul safira de 20-23K também pode ser obtido pela liga com rutênio , ródio e três outros elementos e tratamento térmico a 1800 ° C, para formar a camada de óxido de superfície colorida de 3-6 micrômetros de espessura. [2]

Veja também

Referências

  1. ^ Encyclopædia of Chemistry, teórico, Practical, and Analytical: As Applied to the Arts and Manufactures . JB Lippincott & Company. 1880. pp. 70–.
  2. ^ a b c d e f g h i j k l Cretu, C .; Van Der Lingen, E. (1999). "Ligas de ouro coloridas" . Gold Bulletin . 32 (4): 115. doi : 10.1007 / BF03214796 .
  3. ^ a b c d e f Emsley, John (2003) Nature's building blocks: an A – Z guide to the elements . Imprensa da Universidade de Oxford. ISBN 0198503407 . p. 168 
  4. ^ "Ouro branco" . Birmingham, Reino Unido: Assay Office . Página visitada em 7 de janeiro de 2019 .
  5. ^ "Ouro branco" . Tecnologia de joalheria. Cores de ouro. Conselho Mundial do Ouro . Arquivado do original em 22/11/2008.
  6. ^ Pigatto, PD; Guzzi, G. (2017). “Alergia ao ouro: as duas faces de Mercúrio” . Annals of Dermatology . 29 (1): 105–106. doi : 10.5021 / ad.2017.29.1.105 . PMC 5318506 . PMID 28223758 .  
  7. ^ Plumlee, Scott David (2014). Artesanato de correntes e joias: técnicas para criar colares e pulseiras dimensionais . Potter / TenSpeed ​​/ Harmony. ISBN 9780770434694.
  8. ^ Mead, manganês (2010). "Confusão de cádmio: os consumidores precisam de proteção?" . Perspectivas de saúde ambiental . 118 (12): a528–34. doi : 10.1289 / ehp.118-a528 . PMC 3002210 . PMID 21123140 .  
  9. ^ Ribault, Laurent e LeMarchand, Annie (10 de junho de 2003). “Para fabricação de joias pela técnica de fundição em cera descartável; não causa alergias” Patente US 6576187.html
  10. ^ a b c d Klotz, UE (2010). "Metalurgia e processamento de intermetálicos de ouro colorido - Parte I: Propriedades e processamento de superfície" (PDF) . Gold Bulletin . 43 : 4–10. doi : 10.1007 / BF03214961 . Arquivado do original (PDF) em 26 de julho de 2011.
  11. ^ "Praga roxa" Arquivado em 04/05/2014 na máquina Wayback . Glossário da Comissão Eletrotécnica Internacional
  12. ^ a b "Ouro na cor roxa, cor azul e até ouro preto" . kaijewels.com .
  13. ^ "Tecnologia de joias" . Conselho Mundial do Ouro . Arquivado do original em 3 de março de 2006.
  14. ^ Rapson, WS (1978). Uso de ouro . Academic Press. ISBN 978-0-12-581250-4.
  15. ^ "Ultra-Intense Laser Blast Cria True 'Black Metal ' " . Página visitada em 2007-11-21 .
  16. ^ ElKabbash, Mohamed; et al. (2017). "Tunable Black Gold: Controlling the Near-Field Coupling of Immobilized Au Nanoparticles Embedded in Mesoporous Silica Capsules". Materiais ópticos avançados . 5 (21): 1700617. doi : 10.1002 / adom.201700617 .

Ligações externas