Wat je altijd al hebt willen weten over edelmetaal en hun eigenschappen!
Wist je dat edelmetaal vele eigenschappen hebben die erg kunnen verschillen?
Hoezo? Eigenschappen die het metaal anders maken?
Net zoals wij mensen verschillend zijn, zo ook is elk metaal verschillend en kunnen we ze gevarieërd inzetten op verscheidene manieren.
Voor sieraden gebruiken we meestal de edelmetalen zilver, goud en platina.
Een edelmetaal is een metaal dat chemisch gezien nauwelijks reageert met andere stoffen en daardoor bestand is tegen corrosie en oxidatie.
Waarom bestaan juwelen niet uit 100% puur goud of zilver?
In hun zuivere vorm kunnen edelmetalen heel gemakkelijk bewerkt worden. Ze hebben een zekere zachtheid, maar diezelfde zachtheid maakt ze ook kwetsbaarder voor slijtage. Om deze reden mengen we ze met een ander metaal zodat ze verharden en minder snel slijten, dit wordt een legering genoemd.
Wat is een legering?
Een legering is een combinatie van twee of meer metalen, die worden samengesmolten tot één homogene massa.
Bij het maken van een legering ondergaan de verschillende metalen veranderingen in hun hardheid, kleur, smeltpunt, dichtheid en prijs (waarde).
Wat is het soortelijk gewicht/dichtheid van metaal?
Het soortelijk gewicht of de dichtheid duidt aan hoeveel een materiaal weegt. Dit wordt aangegeven door te vergelijken hoeveel keer een bepaald volume van de betrokken stof zwaarder is dan hetzelfde volume water op 4°C.
Puur goud heeft een soortelijk gewicht van 19,2 kg/dm³, zilver 10,5 kg/dm³.
De dichtheid van metaal kan aangepast worden, ze is namelijk afhankelijk van de zuiverheid en de bewerking van een metaal. Zo kan walsen en smeden van een metaal de dichtheid verhogen, terwijl het draadtrekken de dichtheid juist vermindert.
Zijn de smelttemperatuur en giettemperatuur van metaal hetzelfde?
De smelttemperatuur of het smeltpunt is het punt waar het metaal van haar vaste toestand naar haar vloeibare overgaat en omgekeerd. De giettemperatuur van een metaal ligt nog een beetje hoger, zodat het metaal zeker in vloeibare staat blijft wanneer deze toch licht zou afkoelen.
Wist je dat het smeltpunt zeer uiteenlopend kan zijn bij verschillende metalen? Zo ligt dat van goud op 1064°C, dat van zilver 962°C terwijl het smeltpunt van tin bijvoorbeeld maar op 232°C ligt.
Hoe smeden we metaal?
De taaiheid is de aantrekkingskracht of de samenhang tussen de atomen van een legering tussen verschillende metalen. Dit betekent dat hoe taaier een materiaal is hoe meer belasting deze kan opnemen zonder te breken, al zal het materiaal voor het breken sowieso wel plastisch vervormen. We kunnen de taaiheid verhogen of verlagen door andere metalen te gebruiken bij de legering.
De hardheid van een stof wordt gekenmerkt door de weerstand die de stof biedt tegen het indringen van een andere stof of de weerstand tegen permanente vervorming. Twee dezelfde legeringen bekrassen elkaar dus even sterk. De keuze van legering speelt een grote rol voor de verschillende onderdelen van een juweel.
De smeedbaarheid van een metaal vertelt ons hoe goed ze zich laten bewerken door ze te hameren of te pletten.
De rekbaarheid zegt dan weer hoe gemakkelijk de metalen of legeringen getrokken kunnen worden in bepaalde profielen, de doormeter verkleint hierdoor en het metaal wordt langer.
Is uitgloeien hetzelfde als smelten?
Wanneer we een metaal uitgloeien betekent dit dat we deze sterk verhitten zonder deze te smelten. Door het uitgloeien en het daarna langzaam afkoelen worden de kristallen binnenin het metaal groter. De kristalgrootte kan weer verkleind worden door te hameren, te walsen en te trekken. Als we de kristalgrootte verkleinen wordt de hardheid groter – hetgeen weer kan worden opgeheven door het uitgloeien.
Hoe wordt edelmetaal gesmolten?
Voor elk verschillend metaal gebruikt men een andere smeltkroes om met onze brander het metaal te smelten.
Er bestaan open en gesloten gietijzers om onze edelmetalen in te gieten.
De kroes wordt in een metalen houder geplaatst om zo het metaal gemakkelijk te kunnen uitgieten.
Bij het smelten is het belangrijk om de juiste temperatuur voor het smelten te bereiken: van zodra het gesmolten metaal de indruk geeft van een spiegel(ei) kan het gegoten worden. De giettemperatuur ligt zo een 50-100°C boven het smeltpunt, al naargelang de hoeveelheid die men smelt.
Wanneer kunnen we ons edel metaal van de smeltkroes is het gietijzer gieten?
Wanneer we het metaal te koud gieten is het te weinig dun vloeibaar en zullen de ingesloten gassen moeilijk kunnen ontwijken. Het is dus beter om te warm te gieten, dit werkt namelijk mooier en de kwaliteit van het product wordt ook beter. Uiteraard mogen we ook niet overhitten, omdat er dan verdamping en verbranding van het metaal ontstaat. Bij overhitting van het metaal is er ook een te heftige beweging geweest gedurende het afkoelen in de gietvorm, wat dan ongewenste kristalvormen met zich kan meebrengen en die kunnen ervoor zorgen dat er barsten en scheuren ontstaan wanneer we het edelmetaal verder willen bewerken.
Kunnen we zomaar verschillende metalen bij elkaar smelten?
Aangezien de verschillende metalen een verschillend smeltpunt hebben moet je hier uiteraard rekening mee houden.
Bij het maken van een legering – die we smelten in een smeltkroes – wordt het metaal dat het moeilijkst smeltbaar is (het hoogste smeltpunt heeft) het eerste gesmolten om daarna de metalen toe te voegen met een lager smeltpunt.
Enkel door ons nauwkeurig aan de volgorde te houden van dalende smeltpunten verkrijgen we een homogene massa en voorkomen we verbranding.
Wat zijn de meest gebruikte edelmetalen in juwelen?
Goud
Goud – ook gekend als Aurum (Au) – is een edelmetaal met een smeltpunt van 1064°C en is een zeer goede geleider voor warmte of elektriciteit.
Zuiver goud of fijn goud is een vrij zacht metaal, oxideert niet en is in haar zuivere toestand het meest pletbare van alle metalen (erg smeedbaar), iets dat vooral handig is bij het maken van bladgoud. Goud heeft ook een grote rekbaarheid, dit betekent dat men van goud buitengewone lange draden kan trekken.
Het gehalte van goudlegeringen wordt uitgedrukt in karaat of in duizendsten. De meest gebruikte gehalten zijn:
24 karaat – 1000/1000
18 karaat – 750/1000
14 karaat – 585/1000
9 karaat – 375/1000
8 karaat – 333/1000
Om aan 18 karaat te voldoen is een afwijking van 3/1000 toegestaan, d.w.z. 749, 748 en 747 worden nog toegestaan. Om bij het legeren zo min mogelijk afwijkingen te verkrijgen, zal men bij het berekenen van het gewicht afronden naar boven, bij de toevoeging zal men afronden naar onder.
Zilver
Zilver (Ag) is een edelmetaal met een smeltpunt van 962°C en is in zuivere toestand een zéér mooi wit metaal – het meest wit gekleurde van alle metalen – dat door het te polijsten een schitterende diepzwarte metaalglans vertoont.
Deze glans ontstaat doordat het licht voor 99% teruggekaatst wordt. Wanneer het niet gepolijst is heeft het een matte, witte kleur.
Het is ook een zacht metaal dat erg rek- en pletbaar is én de beste geleider van warmte en elektriciteit, daarom wordt het ook gebruikt in smeltveiligheden en elektrotechniek.
Zilver wordt jammer genoeg aangetast door zwavel in de lucht en vormt dan een laagje zilversulfide, dit is de bruinzwarte laag die soms te zien is op je zilver. Dit kan vermeden worden door het zilver te bedekken – en dus af te sluiten van de lucht – met een laagje rhodium (extra beschermlaagje tegen krassen en verkleuring te voorkomen).
Het gehalte van zilverlegeringen wordt – net als bij goud – uitgedrukt in duizendsten. Dit zijn de meest gebruikte legeringen:
999/1000 (puur zilver)
950/1000
925/1000 (sterling zilver) wordt gebruikt voor juwelen
835/1000
800/1000
Koper
Koper – ook gekend als cuprum (Cu) – is een legeringsmetaal met een smeltpunt van 1084°C.
Koper is het metaal dat het meeste voor een legering met puur goud en zilver gebruikt wordt.
Het metaal koper wordt ook roodkoper genoemd, dit om een onderscheid te maken met de benaming geelkoper, dit verwijst meer naar messing. Koper wordt in Europa het meeste gebruikt voor legeringen.
Koper heeft in een zuivere toestand een lichtrode kleur en een glanzend uiterlijk. Het is een zacht metaal dat gemakkelijk rek-, plet- en plooibaar is. Koper oxideert snel door vochtige lucht en wordt al legeringsmetaal gebruikt voor goud en zilver. Daarbij is koper na zilver de beste geleider voor elektriciteit en warmte en daarom ideaal voor elektrische leidingen.
Koper zorgt bij een legering voor een grotere hardheid die veroorzaakt wordt door een chemische reactie tussen het koper en het edelmetaal. Het beïnvloedt ook de kleur van de legering, hoe meer koper, hoe roder het metaal.
Andere legeringsmaterialen
Nikkel (Ni) heeft een smeltpunt van 1452°C en is een hard metaal met een grote weerstand tegen atmosferische invloeden, dit betekent dat deze niet snel zullen reageren op vochtige lucht. In België is het niet meer toegestaan om nikkel te verwerken in juwelen omwille van de mogelijke allergische reacties.
Zink (Zn) heeft een smeltpunt van 415°C en wordt gebruikt als legeringsmetaal voor soldeer en metaallegeringen, bij gietwerk om het smeltpunt te doen dalen en als oppervlaktebehandeling tegen het roesten.
Cadmium (Cd) heeft een smeltpunt van 321°C, oxideert makkelijk en wordt gebruikt als legeringsmetaal voor soldeer om het smeltpunt te verlagen.
Kan de kleur van goud verschillend zijn?
Geel goud ontstaat door aan het zuivere goud ook koper en zilver toe te voegen, maar met meer zilver dan koper.
Zilver heeft een witachtige kleur en daarom zorgt deze legering ervoor dat goud de kleur van geelgoud krijgt.
Puur goud heeft een oranjeachtige en wat donkergele kleur.
Overigens is het ook mogelijk om in verhouding meer koper dan zilver te mengen. In dat geval overheerst de rode koperkleur en ontstaat er roodgoud (roségoud).
Mixed goud is een legering waar er evenveel koper en zilver bij het goud wordt toegevoegd.
Witgoud is een legering van goud met palladium, al kunnen we goud ook rodineren om witgoud te verkrijgen.
Wat is galvaniseren?
Galvaniseren is een methode die gebruikmaakt van elektriciteit om een voorwerp te bedekken met een laagje metaal om het voorwerp meer corrosiebestendig te maken of mooier te doen glanzen. Het voorwerp – dat chemisch zuiver en elektrisch geleidend is – wordt in een oplossing gedompeld en dan wordt er een elektrische gelijkstroom van een laag voltage toegevoerd. De oplossing bevat een zout van het metaal dat gegalvaniseerd moet worden, terwijl andere chemicaliën worden toegevoegd om de elektrische geleiding te verhogen en om de neerslag te versterken.
Met deze manier kan men sieraden verzilveren, vergulden, of van een laagje rhodium voorzien (rhodineren).
Het juweel dat gegalvaniseerd moet worden, wordt fijn geschuurd en gepolijst tot het de gewenste glans bereikt heeft, aangezien dit het uitzicht van het sieraad bepaald.
Voor een goed resultaat moet het juweel goed zuiver zijn, ontdaan van aanslag, oxidatie en polijstvetten.
