Białe złoto - kłopotliwy substytut platyny - Rynek Jubilerski

Białe złoto – kłopotliwy substytut platyny

Bez wątpienia złoto odcisnęło piętno na cywilizacji człowieka z chwilą, kiedy je pierwszy raz wydobyto. W kolejnych tysiącleciach ten metal stawał się symbolem bogactwa, władzy i prestiżu. O złoto prowadzono wojny, za jego sprawą zawierano pokoje. Służyło ono i wciąż służy jako uniwersalny środek płatniczy. Jest łatwe do rozpoznania i wyjątkowo cenione. Zapewne przez kolejne setki lat będzie nadal rozpalało w ludziach pożądanie.

       Złoto zawsze kojarzyło się z żółtym kolorem, stan ten zmieniło odkrycie platyny. Metal ten, barwy szaro-białej, trafił do jubilerstwa za sprawą diamentów. Idealnie nadawał się do oprawy brylantów. Podkreślał wartość oprawianego kamienia, nadając mu jeszcze więcej szlachetności.

       Wysoka cena platyny, jej rzadkość z jednej strony, a z drugiej strony specyficzne własności takie jak: połysk, twardość, elastyczność spowodowały, że usiłowano znaleźć stop szlachetnego metalu, który by swoimi własnościami nie ustępował platynie, a był jednocześnie znacznie od niej tańszy.Uwieńczone powodzeniem poszukiwania słusznie skupiły się na stopach złota o białym zabarwieniu, tzw. białym złocie. Spośród metali szlachetnych pallad, a nieszlachetnych nikiel wykazały się własnością odbarwiania złota, dając tym samym możność osiągnięcia w stopach z nimi czysto białej barwy złota. Ponadto metale te obok innych domieszek (miedzi, cynku) ulepszają własności stopów złota dzięki temu, że dają im wysoki stopień twardości, elastyczności, wytrzymałości i trwałego połysku.

       W XIX wieku wiele firm jubilerskich rozpoczęło swoją przygodę z wybielaniem złota. Pierwsze stopy białego złota pojawiły się na rynku handlowym w 1912 r.. W Pforzheim firma „Dr Richter i Ska” uzyskała odbarwienie złota przez stopienie go z metalami grupy platynowców, przede wszystkim z palladem. Druga firma „C. Hafner” zastosowała do odbarwienia złota nikiel. Te pierwsze stopy posiadały dużą zawartość złota (75,0 – 80,0%). Stosunkowo szybko udało się tym firmom wyprodukować białe złoto prawie o każdej żądanej próbie.

       Znamy bardzo rozmaite stopy białego złota: niektóre z nich składają się wyłącznie z szlachetnych metali, inne natomiast mają domieszki nieszlachetnych.

       Praktyczne znaczenie zyskały dotychczas dwa rodzaje stopów białego złota: stop z niklem i stop z palladem. Ostatnio reklamowane są stopy hybrydowe z niklem i palladem. Niekiedy oferowane są niskokaratowe stopy białego złota, w których jako wybielacz stosowane jest srebro.

       W ofercie handlowej wielu firm dostępne jest białe złoto w szerokiej gamie aż do 18 karatów, a nawet, jak w przypadku firm działających na Środkowym Wschodzie, 22 karatowe.

Białe złoto niklowe

       Większość stopów białego złota niklowego jest oparta na ligurach niklowo-cynkowych z dodatkiem miedzi, w celu poprawy plastyczności (tab. 1).

Tabela_1_Skład ligury dla białego złota niklowego

Tabela 1. Skład ligury dla białego złota niklowego

       Wysoka zawartość niklu w stopie (>12%) zapewnia akceptowalną biel, ale w znaczący sposób pogarsza właściwości metalurgiczne materiału. Spowodowane jest to powstaniem stopu dwufazowego. To właśnie jest często powodem żółknięcia białego złota w miarę upływu czasu. Sytuację poprawia dodatek miedzi, co jednak wiążę się z pogorszeniem bieli. Powstały stop ma barwę bieli z odcieniem żółto brązowym. Dlatego dla wyrobów z takich stopów stosuje się obróbkę w postaci galwanicznego rodowania.

       Trudności, jakie napotykał złotnik przy sporządzaniu białego złota niklowego, polegały przede wszystkim na dużej różnicy w temperaturach topnienia poszczególnych jego składników. Z tego powodu nie można było wszystkich składników stapiać na raz, ani nawet w kolejności ich temperatur topnienia. Przy dodawaniu bowiem złota do stopionego niklu, którego temperatura topnienia wynosi 1 452°C, tracono dużo złota, które paruje już powyżej 1 250°C, a dodany w tej temperaturze do stopu cynk (temperatura topnienia 419°C) spaliłby się przed wejściem w skład całości. Znacznie łatwiej sporządzić można było białe złoto niklowe przy pomocy stopów pośrednich.

       Przy sporządzaniu stopu pośredniego stapia się najpierw w wyżej podany sposób miedź z niklem, a cynk bardzo dobrze wprowadzić w postaci mosiądzu jako stopu pośredniego cynku i miedzi. Jako stopu pośredniego do sporządzania białego złota niklowego z dużym powodzeniem stosuje się również alpakę, czyli biały metal składający się z miedzi, niklu i cynku. Dla uzupełnienia składu procentowego tego stopu pośredniego dodaje się albo nieco czystego niklu w postaci cienkich paseczków lub wiórek albo też cynku w postaci mosiądzu. Aby właściwie obliczyć skład ligury, należy znać skład ilościowy alpaki oraz mosiądzu.

       Obróbkę termiczną stopów białego złota należy przeprowadzać bardzo ostrożnie, gdyż są one bardzo wrażliwe na szybkie zmiany temperatury. Temperatura żarzenia nie powinna nigdy przekraczać ciemno-czerwonego żaru. Po wyżarzeniu przedmioty ze złota białego bejcuje się rozcieńczonym 1:10 kwasem siarkowym z dodatkiem kilku cm3 kwasu solnego.

       Wszelkie odpadki stopów złota białego należy troskliwie zbierać osobno, gdyż w razie dostania się do stopów złota żółtego, powodują ich kruchość i niezdatność do obróbki mechanicznej. Z odpadków białego złota trudno jest otrzymać materiał zdatny do dalszej obróbki. Najlepiej jest poddać je rafinacji.

       Niestety niklowe białe złoto straciło ostatnimi czasy na popularności. Odkąd nikiel został uznany za silny alergen, europejskie rynki przestały być mu przychylne. Oczywistą alternatywą jest palladowe białe złoto, ale wysoka cena palladu jest w wielu przypadkach barierą dla rynku masowego.

       Wprowadzane stopy hybrydowe złota z niklem i palladem mają być tańszą wersją palladowego stopu białego złota. Jednak by stał się on stopem w pełni dopuszczonym do stosowania, musi przejść testy uwalniania niklu zgodnie z normą PN EN 1811: 2011 + A1: 2015. A to wymaga czasu i dalszych badań.

       W rezultacie wielu detalistów i hurtowników nie stosuje stopów złota zawierających nikiel, chcąc uniknąć potencjalnych sporów. To wywiera presję na producentów ligur do złota, aby wymyślić alternatywne ligury do białego złota wolne od niklu, a najlepiej i palladu.

       Wielu producentów podjęło prace nad opracowaniem stopów białego złota wolnych od niklu. Część z nich zawiera możliwie najmniejszą zawartość palladu, przy której pojawia się efekt wybielenia stopu. O wiele liczniejszą grupę stanowi rodzina ligur na bazie manganu jako głównego wybielacza, ewentualnie z pewnymi dodatkami żelaza lub chromu.

       Niestety wiele z tych stopów nie w pełni nadaje się do zastosowań technicznych. Mogą być trudne w obróbce i nietrwałe w eksploatacji, a jednocześnie charakteryzować się widocznym zażółceniem wyrobu. Opracowanie stopów o zadowalającej kombinacji koloru i właściwości metalurgicznych jest trudnym zadaniem i często musi się kończyć kompromisem. Czy te alternatywne stopy białego złota przetrwają na rynku jest sprawą dyskusyjną.

Białe złoto palladowe

       Stopy palladowego białego złota oparte są na ligurach palladowo-srebrno-cynkowych, ewentualnie z pewnymi dodatkami miedzi i niklu dla poprawy właściwości mechanicznych. Wysoka zawartość palladu w stopie (> 12 %) pozwala na uzyskanie ciepłego odcienia bieli. Okupione to jest koniecznością stosowania wyższych temperatur topnienia, co utrudnia odlewanie na tracony wosk. Pallad ma znacznie większy ciężar właściwy niż nikiel, przez co stop ma większą gęstość, a to przekłada się na wyższą cenę. Należy pamiętać, że klienci często oczekują, że wyroby z białego złota będą w cenie zbliżonej do wyrobów z żółtego złota. W związku z tym w celu obniżenia ceny do wielu stopów komercyjnych palladowego białego złota wprowadza się miedź, co niestety odbija się na jakości uzyskiwanej bieli. Tym samym wymusza to konieczność pokrywania biżuterii rodem.

       Stopy palladowe białego złota o dużej zawartości palladu są stosowane do wytwarzania biżuterii typu Premium. Na tym rynku skutecznie konkurują ceną z biżuterią z platyny.

Problemy z białym złotem

       Biżuteria z białego złota była przez wiele lat niszowym segmentem rynku. Ostatnio, z powodu wzrostu zainteresowania biżuterią wykonaną z białych metali szlachetnych, stopy białego złota zaczęto stosować coraz powszechniej. Przemysłowa skala produkcji jubilerskiej zrodziła szereg problemów technologicznych i legislacyjnych.

       Pierwszy problem to alergiczne oddziaływanie niklu na ciało ludzkie. Należy pamiętać, że niklowe stopy białego złota ze względu na silne wybielanie złota przez nikiel oraz cenę takiego stopu stanowiły największy udział w rynku. Wprowadzone nowe przepisy unijne i regulacje w wielu państwach, do których należą czołowi producenci biżuterii, wymuszają stopniową eliminację z rynku tego typu stopów. Oczywiste jest poszukiwanie alternatywy dla niklu.

       Drugą sprawą jest brak normalizacji samej bieli stopów złota (tabela 2). Klienci oczekują najczęściej śnieżnobiałego złota, gdy tymczasem muszą zadowolić się kolorem białym, lekko opalizującym w kierunku żółtego. Próbą rozwiązania tego problemu jest pokrywanie galwaniczne wyrobów powłokami metalu szlachetnego o stabilnej bieli. Dość powszechne jest rodowanie jak również galwaniczne nakładanie stopów białego złota.

Tabela 2. Barwne stopy złota (w %) (Cristian Cretu and Elma van der Lingen Coloured Gold Alloys Gold Bulletin 1999, 32(4))

Tabela 2_Barwne stopy złota

[1] Cristian Cretu and Elma van der Lingen Coloured Gold Alloys Gold Bulletin 1999, 32(4)) [2] Standards common to Germany, France and Switzerland [3] Standards common to Germany and France [4] Standard Gold Colours (ISO 8654 1987[E]) [5] Edelmetall Taschenbuch, by Degussa, pub. Hültig GmbH, 1995, 503   Co zrobić, by białe złoto nie uczulało?

       Nikiel jest alergenem kontaktowym; odczyny alergiczne powstają w miejscu wnikania jonów Ni (II) do skóry. Niestety w dobrej jakości stopu niklowego białego złota mamy znaczny udział tego metalu w całości.

       Jony niklu mogą być uwalniane w wyniku działaniu potu na materiały metaliczne zawierające nikiel. Metaliczny nikiel ulega powoli korozjipotowej, ale powstające jony Ni (II) mogą wywoływać reakcje alergiczne. Następują one przeważnie w wyniku narażeń pozazawodowych. Główna przyczyna uczulenia związana jest z zabiegiem przekłuwania uszu. Jeśli w świeżo przekłutym uchu znajdzie się element ze stopu zawierającego nikiel, to powstające w wyniku korozji potowej jony niklu łatwo wnikają przez ranę do organizmu. W takich warunkach układ immunologiczny często myli się i wykształca nadmierny mechanizm obronny, czyli następuje uczulenie na nikiel. Wtedy nie ma jeszcze reakcji alergicznych. Pojawiają się one u osób przy ponownym kontakcie z jonami niklu. Groźne ilości jonów niklu powstają w następstwie długotrwałego i bezpośredniego kontaktu stopów niklu ze skórą. Taka sytuacja następuje przy noszeniu biżuterii, oprawek okularów czy zegarków wykonanych ze stopów zawierających nikiel. Przejściowy kontakt ze stopami niklu nie stwarza niebezpieczeństwa.

Lisiewski Group

       Ludzki pot jest agresywnym środowiskiem korozyjnym. Wpływa na to znaczna zawartość chlorków, obecność kwasów organicznych, obniżone pH i podwyższona temperatura. Obecne w pocie substancje organiczne mogą być inhibitorami korozji, ale potrafią też przyspieszać korozję przez kompleksowanie jonów metali. Badania korozji potowej prowadzone są w roztworach odwzorowujących ludzki pot. W tabeli 3. przedstawiono kilka roztworów proponowanych jako syntetyczny jego zamiennik.

Tabela 3. Skład sztucznego potu

Tabela 3_Skład sztucznego potu

       W 1994 r. wprowadzono Dyrektywę Unii Europejskiej 94/27/EC precyzującą warunki, jakie powinny spełniać wyroby ze stopów niklu, które pozostają w bezpośrednim i długotrwałym kontakcie ze skórą. Określono dopuszczalną szybkość uwalniania jonów niklu w wyniku korozji potowej (0,5 μg / cm2 / tydzień). W przypadku wyrobów ze stopów niklu pokrytych powłokami (m.in. nikiel jest stosowany jako podwarstwa dla cienkich warstw złota), szybkość uwalniania niklu nie może przekraczać tej wartości granicznej po trzech latach ekspozycji w syntetycznym pocie. Warunki pomiaru określone zostały w normie PN EN 1811-2011. Graniczna wartość szybkości uwalniania niklu została określona w dyrektywie tak, aby wykluczyć wystąpienie reakcji alergicznych u osób uczulonych. W tych warunkach mało prawdopodobna jest alergia na nikiel, ponieważ występuje ona przy działaniu znacznie większych ilości jonów tego metalu. Dla testu stworzono trzy poziomy wartości granicznych korozji potowej, co pozwala na podjęcie decyzji: – wyrób może być dopuszczony do obrotu, – wyrób nie spełnia wymagań normy i nie może być dopuszczony do obrotu, – nie można podjąć decyzji.

       W Dyrektywie podano wykaz produktów, które muszą spełniać jej wymagania – są to kolczyki, naszyjniki, bransoletki, obrączki, pierścionki, zegarki na rękę, paski od zegarków oraz zatrzaski, guziki i suwaki w odzieży.

       Nowa, zmieniona norma PN EN 1811: 2011 + A1: 2015 znacznie upraszcza proces oceny dopuszczalności wyrobów jubilerskich z niklem (tab. 4). Laboratoria będą w stanie szybko dostarczyć wyniki badań nad uwalnianiem niklu z badanych elementów biżuterii, wskazując czy można dopuścić lub zabronić ich wprowadzenia do obrotu.

Tabela 4. Porównanie zaleceń norm PN EN 1811: 2011 i PN EN 1811: 2011 + A1: 2015

Tabela 4_Porównanie zaleceń norm

       Nowa poprawka upraszcza wymogi zgodności z normą, usuwając kategorię „żadna decyzja” i wprowadzając poziom dopuszczenia do obrotu do 0,88 μg / cm2 / tydzień dla wyrobów przeznaczonych do długotrwałego i bezpośredniego kontaktu ze skórą i 0,35 μg / cm2 / tydzień dla sztyftów.

       W celu dostosowania się do ciągle zmienianych w tym zakresie przepisów zaczęto stosować z jednej strony galwaniczne pokrycia metalami szlachetnymi o barwie zbliżonej do barwy białego złota. Z drugiej strony rozpoczęto intensywne poszukiwania stopów wolnych od niklu.

Jak uchronić białe złoto przed żółknięciem?

       Ocena bieli jest z punktu widzenia klienta subiektywna. Wpływ na odbiór moją warunki oświetlenia, stopień połysku powierzchni wyrobu jak i rodzaj zastosowanych składników w stopie złota, a w niektórych przypadkach dodatkowe warstwy dekoracyjne.

       Złoto jak i większość metali ma zdolność selektywnego odbijania padającego światła. Barwa metalu w świetle odbitym jest wówczas barwą odbitego światła. Zdolność odbicia światła od powierzchni ciała jest ściśle związana ze stopniem absorpcji tego światła w trakcie przechodzenia przez warstwę ciała.

       Stosunek natężeń światła odbitego i światła załamanego wyraża się zależnością pomiędzy współczynnikiem załamania a współczynnikiem absorpcji: gdy wartości współczynnika absorpcji są bardzo duże, wówczas natężenie wiązki światła odbitego jest znacznie większe niż natężenie wiązki światła załamanego. A to znaczy, że najsilniej pochłaniane jest to światło, dla którego występuje największa zdolność odbicia.

       Tego rodzaju odbicie nazywa się odbiciem metalicznym. Przykładem metalu odbijającego selektywnie światło jest złoto lub miedź, dla których współczynniki odbicia światła z zakresu krótkofalowego są znacznie mniejsze niż z zakresu długości fal odpowiadającej barwie czerwonej. Powierzchnia złota jest żółta (pomarańczowa), gdyż odbija ona 90 % światła o długości fali powyżej 650 nm z całej wiązki padającego na nią światła białego; maksimum zdolności odbicia złota leży w dalekiej podczerwieni. Również czerwone zabarwienie miedzi związane jest z dużą zdolnością odbicia światła z zakresu czerwonej części widma. Natomiast współczynnik odbicia światła od powierzchni srebra i aluminium, a także niektórych innych metali, praktycznie nie zależy od długości fali promieniowania z zakresu widzialnego; barwa tych metali jest odbierana jako barwa achromatyczna.

białe_złoto2

       Powierzchnie o tej samej barwie oświetlane białym światłem mają różny poziom nasycenia barwy, zależny od stopnia gładkości powierzchni i kąta obserwacji.

       Powierzchnie gładkie o dużym połysku, które odbijają światło zgodnie prawami odbicia, obserwowane pod kątem odbicia mają barwę pozornie mniej nasyconą niż przy obserwacji pod innymi kątami. Dzieje się tak ze względu na największy udział światła białego.

       Barwa przedmiotów matowych ma pozornie mniejsze nasycenie niż taka sama barwa powierzchni z połyskiem, oglądanych pod kątami różnymi od kąta spełniającego warunek odbicia zwierciadlanego. Wynika to z faktu, że obiekty matowe rozpraszają światło głównie na warstwie powierzchniowej. Światło takie ma większy udział światła białego niż analogiczne światło rozproszone od powierzchni gładkiej. Natomiast barwa tych przedmiotów jest bardziej nasycona niż ta, jaką mają powierzchnie o dużym połysku oglądane pod kątem spełniającym warunek odbicia.

       Wpływ połysku na barwę jest widoczny zwłaszcza w przypadku barw ciemnych. Jest tak z powodu występowania absorpcji światła i w związku z tym większego udziału światła odbitego kierunkowo w całkowitym świetle odbitym od ciemnych powierzchni niż to ma miejsce w przypadku obiektów o jasnej barwie, które absorbują światło w małym stopniu.

       Wygląd przedmiotów z połyskiem zależy od geometrii oświetlenia. Inaczej wygląda przedmiot oświetlony światłem rozproszonym, inaczej przy oświetleniu bezpośrednio pochodzącym ze źródła światła. Przy bezpośrednim oświetleniu i dużym natężeniu oświetlenia powstają refleksy i cienie, które mogą zwiększać atrakcyjność przedmiotu, ale także potrafią niekorzystnie zmieniać wygląd obiektu.

       Z kolei producenci zmuszeni do wyeliminowania niklu ze stopów białego złota starają się w jego miejsce wprowadzić inne wybielające złoto metale. Każda zmiana ligury pociąga za sobą zmiany metalurgiczne, nie zawsze korzystne dla stopu. Stąd zamiennik musi wybielać złoto nie pogarszając jego dotychczasowych właściwości (tabela 5).

Tabela 5_Metale, które mogą mieć potencjalny wpływ na wytworzenie stopów białego

Tabela 5. Metale, które mogą mieć potencjalny wpływ na wytworzenie stopów białego (C. Cretu, and E. van der Lingen; Coloured Gold Alloys, Gold Bulletin 1999, 32(4), 115-126).

       Do metali klasycznie stosowanych w stopach białego złota należą: platyna, pallad, miedź, srebro i cynk. Z nich pallad posiada w największym stopniu własność odbarwiania złota, a za nim nikiel. Platyna i srebro służą do nadania stopom wytrzymałości i jasności. Droższe stopy białego złota zawierają do 8 % platyny, do 14 % palladu i 8-12 % srebra. W stopach tych platyna podnosi wytrzymałość, pallad nadaje białości, srebro czyni barwę stopu jaśniejszą i zwiększa jego ciągliwość.

       Domieszka miedzi ulepsza własności cieplne stopu obniżając wydatnie jego temperaturę topliwości i czyniąc go mniej kruchym. Cynk obniża temperaturę topliwości stopów. Własności białego złota w wielkiej mierze zależą od prawidłowego stopienia. Przede wszystkim konieczne jest posiadanie dostatecznie silnego źródła żaru.

       Stopy białego złota wykazują skłonność do znacznego ściągania się w ogniu z tego względu, że składniki ich posiadają różniące się bardzo od siebie stopnie rozszerzalności. Dlatego należy tak pokierować pracą, by jak najmniej lutować i o ile to możliwe przesunąć lutowanie na koniec, tzn. wykonać uprzednio w materiale wszystko to, co daje się zrobić przed lutowaniem.

       Niedostatki bieli stopu białego złota są maskowane powłokami z metali szlachetnych o lepszej bieli. Najczęściej do tego celu stosowane są galwanicznie nakładane warstwy rodu. Używane do tego celu elektrolity są niezwykle wrażliwe na wszelkie zanieczyszczenia metaliczne i dlatego bardzo często trudno jest zachować powtarzalność bieli osadzanej powłoki. W takich wypadkach korzystniejsze jest zastosowanie warstw galwanicznie nakładanych stopów złota.

tabela5_2

       Osadzane galwanicznie stopowe powłoki złota z palladem, obok powłok stopowych złota ze srebrem, złota z indem, złota z niklem oraz złota z cyną, należą do tzw. powłok białego złota. Wymienione metale domieszkowe, współosadzane ze złotem, mają zdolność rozjaśniania powłoki złotej, przy czym celem otrzymania powłok z tzw. białego złota należy współosadzić ze złotem minimum: srebra – 70 %, cyny – 30 %, indu – 0 27 %, niklu – 15 %.

       Elektrolityczne stopy złota z palladem osadzić można z roztworów elektrolitów zawierających złoto w postaci cyjankowego kompleksu. Natomiast pallad w tym roztworze być może związany w kationowym kompleksie z etylenodiaminą. Kąpiele te nie powinny zawierać wolnych cyjanków.

       Istnieją wprawdzie kąpiele do osadzania powłok stopowych złota z palladem, zawierające pallad w postaci kompleksu cyjankowego. Z roztworów tych osadzają się jednak powłoki stopowe z niewielką zawartością palladu. Ponadto, w miarę wzrostu ilości palladu w stopie, gwałtownie maleje szybkość osadzania tej powłoki stopowej.

       Zastąpienie cyjankowego kompleksu palladu kompleksem etylenodiaminowym umożliwia osadzanie stopów złota z palladem, zawierającym ten ostatni metal w dość szerokich granicach. Jednorodne i błyszczące, elektrolityczne powłoki stopowe złota z palladem, mające w swym składzie około 10% palladu, osadzić można z elektrolitu o następującym składzie:

       Nadmiar etylenodiaminy w tej kąpieli jest niezbędny ze względu na trwałość oraz stabilność elektrolitu. Poza tym zapobiega on chemicznej redukcji palladu z kompleksu etylenodiaminowego. Skład osadzanego stopu złota z palladem zależy w głównej mierze od stężenia palladu w kąpieli. Ze wzrostem stężenia palladu w kąpieli ilość jego w osadzanej powłoce stopowej rośnie niemalże liniowo. Należy jednak zaznaczyć, że dopiero od stężenia 0,8 g / dm3 w kąpieli otrzymuje się powłoki o kolorze białym. Odpowiada to około 6 % palladu w powłoce.

       Podobnie jak przy osadzaniu innych stopów elektrolitycznych, również osadzanie stopu złota z palladem zależy w dużej mierze od warunków osadzania (parametrów procesu), głównie od temperatury kąpieli i katodowej gęstości prądu osadzania powłoki.

       Temperatura kąpieli do osadzania stopu Au-Pd odgrywa bardzo ważną rolę przy otrzymywania szczelnych i błyszczących pokryć.

       Cienkie powłoki elektrolitycznego stopu złota z palladem znalazły zastosowanie do ochrony wyrobów ze srebra i jego stopów przed ciemnieniem. Stwierdzono, że pokrycie tych wyrobów cienką powłoką stopową Au-Pd, powyżej 0,2 mikrometra, całkowicie spełnia to zadanie.

Ocena bieli stopów złota Pomiar bieli złota nastręcza wiele problemów.

       Termin białe złoto jest dosyć dowolnie używany w branży złotniczej. Nie istnieją normy określające składy stopów złota barwy białej. Nie ma również precyzyjnego określenia samej barwy takiego złota. Czy ma ona przypominać barwę platyny z jej dosyć chłodnym odcieniem bieli, czy tak jak oczekują konsumenci, być bliska barwy śnieżnobiałego srebra.

       I na koniec: czy można traktować stopy złota o barwie zbliżonej do bieli, pokryte powłoką rodu, za stopy białego złota?

       Barwę złota, podobnie jak każdego innego obiektu, postrzega się jako wrażenie wzrokowe wywołane przez widzialny zakres promieniowania elektromagnetycznego od 380 do 780 nm. Jednak interpretacja barwy przez odbiorcę jest procesem subiektywnym i uzależnionym od wielu czynników. Ma na nią wpływ: oko i jego budowa, stan psychofizyczny odbiorcy, rodzaj oświetlenia i wiele innych składowych. Z tego powodu parametryczna interpretacja barwy nabiera szczególnego znaczenia w ocenie jakości złota, w tym przede wszystkim białego złota, którego barwa jest tak mało zróżnicowana.

Rys_1 Przestrzeń kolorów CIE Lab

       Najpopularniejszym sposobem opisu barwy stopów złota jest model CIELAB opracowany przez Międzynarodową Komisję Oświetleniową (CIE – fr. Commission Internationale de l’Eclairage) w 1976 r. Prostopadle do płaszczyzny ab w punkcie barw achromatycznych znajduje się oś jasności barwy L o skali od 0 (czerń) do 100 % (biel). Dodatnie wartości współrzędnej a określają udział barwy czerwonej, ujemne – zielonej. Dodatnie wartości współrzędnej b odnoszą się do udziału barwy żółtej, a ujemne – niebieskiej (rys.1). CIELAB stanowi matematyczną transformację przestrzeni układu opartego na składowych trójchromatycznych X, Y i Z.

       Próbą branżową unormowania tej sytuacji jest opracowanie przez Manufacturing Jewelers and Suppliers of America (MJSA) i World Gold Council numerycznego systemu oceniania zażółcenia stopów białego złota, bazującego na indeksie zażółcenia ASTM Yellowness Index: D1925. System wyznaczany jest w oparciu o współrzędne trójchromatyczne X, Y, Z przestrzeni barw stworzonej w 1931 r. przez Międzynarodową Komisję Oświetleniową (CIEXYZ).

ASTM Yellowness Index: D1925 (Y1) jest obliczany na podstawie: YI = [100 (1,28 X – 1,06 Z) / Y]

       Pomiar współrzędnych trójchromatycznych X, Y, Z wykonuje się za pomocą kolorymetrów.

       Na podstawie tych pomiarów wyznaczone zostały wartości współczynnika zażółcenia białego złota (YI) dla szeregu wersji tego rodzaju stopów (tabela 6).

       Równomiernie z pomiarami kolorymetrycznymi prowadzono wizualną ocenę bieli. Na tej podstawie biel stopów złota podzielono na kategorie (tabela 7), przypisując im przedziały wartości indeksu YI.

Podsumowanie

       Obecnie rynek białego złota jest ukształtowany pod kątem wymogów zawartych w normie PN EN 1811: 2011 + A1: 2015. Nie ma technicznie zadawalającego stopu dorównującego niklowemu stopowi białego złota. Próby ze stopami hybrydowymi są jeszcze mało przebadane w zakresie ich alergicznego oddziaływania.

Tabela 6. Wartość współczynnika YI: D1925 dla stopów białego złota i porównawczo dla innych metali szlachetnych barwy białej (S. Henderson, D. Manchanda; White Gold Alloys: Colour Measurement and Grading, Gold Bulletin 2005, 38/2, 55-67)

Tabela 6_Wartość współczynnika YI

Tabela 7. Propozycja klasyfikacji białego złota w oparciu o ASTM Yellowness Index:D1925

Tabela 7_Propozycja klasyfikacji białego złota

Warunki pomiaru: 1. Źródła światła ‘C’, normatywny kąt obserwacji: 2°, wariantach z odbłyskiem (SPIN – specular component included), 2. Współrzędne CIELab: L*= >75,0, a* musi zawierać się w przedziale +3,0 do -3,5.

       Poprawianie bieli stopu przez zastosowanie pokryć galwanicznych rodu lub białego złota może wpłynąć na wyeliminowanie uwalniania niklu z zastosowanego stopu. Jednak powłoki te są narażone na stopniowe ścieranie, a tym samym na niespełnienie funkcji hamującej uwalnianie niklu. Problemów tych nie ma segment biżuterii Premium przez stosowanie wysokokaratowych stopów złoto pallad. Niemniej do czasu ustalenia normy dla stopów białego złota musimy się liczyć z wieloma problemami na linii klient – złotnik.

Sławomir Safarzyński przewodniczący Komitetu Technicznego nr 239 ds. Jubilerstwa Polskiego Komitetu Normalizacyjnego

 

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *