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귀금속
장신구에 쓰이는 귀금속은 일반금속과 달리 산화와 부식에 견디는 힘을 가지고 있다. 금, 은, 백금이 이에 속하며, 그 이외의 금속을 일반금속이라 한다.
금, 은, 백금을 귀금속으로 분류하는 이유는 다음과 같다.
(1) 강하고 전성이 좋아 어떤 형태든 쉽게 만들 수 있다.
(2) 연성이 좋아 다른 금속보다도 얇게 선으로 뽑을 수 있다.
(3) 희귀하고 보기에 아름다우며 촉감이 좋다.
(4) 교환 가치수단으로 쓰인다.
- 금(Gold)
귀금속 중에서도 특히 금은 역사적으로 최고의 자리를 차지하고있다. 금은 매우 훌륭한 특성을 지니고 있어 무엇보다 장신구 가공에는 최적의 금속이다. 금은 인류에게 최초로 알려진 금속으로, 금이 최초로 인류에게 발견된 때는 정확히 알 수 없으나 석기시대이상으로 추정된다. 금의 주요 생산국은 남아프리카 공화국, 러시아, 캐나다, 중국, 미국, 브라질 등이다.
금의 성질
① 물리적 성질
원자번호가 79인 금은 비중이 19.32이며 융점은 1064.43℃이다.
② 화학적 성질
금은 공기중이나 물속에서 영원히 산화하지 않는다. 합금 금은 간혹 색이 변할 수 있는데 그것은 합금에 사용된 다른 금속 때문이다. 금은 뜨거운 염소나 물에 있는 셀렌산 용액, 청산가리 용액, 질산과 염산을 혼합한 왕수등의 몇 가지 물질에만 용해된다. 또한 금은 내구성이 높아 거의 영원히 재사용 할 수 있다.
금의 합금과 순도
순수한 금은 너무 유연하기 때문에 쉽게 변형이 되거나 구부러지므로 보통 은이나 동 같은 다른 금속과 합금을 한다. 합금을 통해 다양한 색을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 강도까지 증가시킬 수 있는 것이다. 합금 된 제품을 총체적으로 캐럿골드(Karat gold, 약자: K)라 부르고 이는 금의 상대적인 순도를 나타낸다.
금의 색
순금은 뚜렷한 황색을 띄지만 합금을 하면 합금 한 금속의 종류에 따라 색이 다양하게 나타난다.
합금에 사용되는 금속은 은, 동, 니켈, 아연, 백금, 팔라듐 등이 있는데 일반적으로 은과 구리의 다양한 비율에 의해 합금함으로써 대게는 녹색, 핑크, 그리고 다양한 강도의 황색 금이 만들어진다.
화이트골드(white gold)는 백색금 으로서 보통 10-20%의 니켈에 아연, 구리 그리고 백금 또는 망간으로 만들며 은은 전혀 포함되어 있지 않고, 14K 이하의 합금은 전성을 높이기 위해 아연을 주로 쓴다.
금도금
어떤 금속의 표면에 얇게 금을 입히는 것을 말한다.
1) 골드 필드(Gold Filled: G.F)
이것은 값이 싼 금속 위에 열과 압력을 이용하여 캐럿골드의 층을 입히는 혼성 금속을 의미하며 값이 싸다. 기술적으로 캐럿 골드층은 적어도 그 제품 전체 무게의 1/20정도는 되어야 하고 그 이상일수도 있다. 순도와 함유량은 「1/20 2K G.F」로 표시한다.
2) 롤드 골드 프레이트(Rolled Gold Plate: R.G.P)
이것은 골드필드와 같은 방법으로 만드는데 금의 층이 전체 중량의 1/30～1/40 이하로 얇아 골드필드보다 싸지만 내구성이 떨어진다. 순도와 함유량은 「1/30 12K R.G.P」로 표시한다.
3) 골드 일렉트로 플레이트(Gold electroplate)
이것은 캐럿 골드 층을 전기 분해를 통해 금속에 입히는 것이다. 바탕금속은 부분적으로 물과 화학물질로 채워진 탱크의 한쪽 끝에 담궈둔다. 그리고 한 조각의 금은 그 반대편 끝에 담그고 전류가 양쪽을 통해 흐르면 금 이온은 바탕금속전체에 옮겨와 표면에 붙는다. 이 방법은 비용이 아주 싸게 들며 시계에 주로 많이 사용한다. 각인은 「gold electroplate」라고 표시하며 조금 두껍게 코팅이 되었을시는 H.G.E (Heavy Gold Electroplate)라고 각인한다.
- 은(Silver)
은은 화이트 골드와 백금 합금물질이 소개되기 전까지는 유일한 백색 귀금속이었다. 은은 그 자체에 결점을 갖고 있어 쉽게 변색되며 주의를 요하지 않으면 점차 검게되어버리며 금이나 백금보다 내구성이 떨어진다. 또한 열전도율이 너무 높아 불을 사용한 작업에 어려움을 느끼게 된다. 반면 아름답고 좋은 촉감과 높은 광택을 지니고 있고 금이나 백금보다 다량 존재하여 값이 싼 장점이 있다. 은은 자연은(Native Silver)으로서 발견이 될 때도 있지만, 대부분은 황화물로서 동, 납, 아연 등과 함께 발견된다. 멕시코, 러시아, 페루, 캐나다, 미국, 호주, 볼리비아 등이 주요 생산국이다.
은의 성질
① 물리적 성질
원자번호가 47인 은은 비중이 10.50이며 비등점은 2212℃, 융점은 961.93℃이다. 은은 열전도율은 모든 금속 중에서 최고이며 이러한 성질을 이용하여 전기접점 등 많은 분야에 이용된다.
② 기계적 성질
은은 극히 유연해서 가공성이 풍부하고 모든 금속 중에서 금 다음으로 전연성이 우수하며 그 특성을 이용하여 은박으로 사용한다. 또한 은은 여러 가지의 금속과 합금할 수 있는 우수한 성질을 지닌다.
③ 화학적 성질
은은 일반적인 조건 아래서는 대기 중에서 가열하여도 산소를 흡수하던지 산화하지 않지만 대기속의 수분과 아황산가스 또는 황화수소에 의해 황하하여 검게 되는데 이것이 은의 약점이다.
은의 합금과 순도
① 브리타니아 실버(Britannis silver): 전체 중량중 은이 95.84%이상 차지하고 있는 은 합금
② 멕시칸 실버(Mexican silver): 전체 중량중 은의 비율에 95%이고 동의 비율이 5%인 은 합금
④ 코인 실버(Coin silver): 90%의 은과 10%의 구리로 된 은 합금
⑤ 호박금(electrum): 은과 금의 자연스러운 합금
은도금
① 실버필드(Silver filled) 또는 실버 오버레이(Silver overlay): 92.5%의 은으로 합금된 은을 사용하는 기계적인 도금으로 제품의 1/20 이상이 은으로 도금된다.
② 버밀(Vermeil): 금으로 도금된 스터링 실버를 말한다.
- 백금(白金: Platinum)
백금은 금보다 더 비싸고 변색되지 않는다. 백금의 회백색은 무색의 다이아몬드를 세팅하는데 적합하고 내구성이 뛰어나 작업을 쉽다. 백금 계통의 귀금속은 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir), 오스뮴(Os), 로듐(Rh), 루테늄(Ru)등 6개의 금속이다. 백금은 18세기에 코발트, 니켈과 함께 발견되었다. 아주 오랫동안 지구상에 존재해 왔지만 개발이 늦어진 이유는 백금이 있는 지역의 발전이 늦었기 때문이다. 백금의 주요 산지는 남아프리카공화국, 러시아, 캐나다 등이다.
백금의 성질
백금은 금속으로서 대단히 우수한 특성을 갖고 있다. 백금은 왕수 이외에는 녹지 않고, 수산화 알칼리, 염소 등과 함께 가열하면 고온에서 반응하지만 산, 알칼리에 대해서는 안정하다. 용융점은 1773℃로 극히 높고 내연성도 우수하다. 백금은 매우 강한 열정도성과 전기 전도성을 갖고 있으며 비중은 21.5로서 금속 중 손꼽힌다. 또한 백금은 아주 훌륭한 촉매제로서 자기 자신은 변하지 않고 다른 물질에 화학적 반응을 유발시키는 역할을 한다.
기타 백금족 금속의 성질
① 팔라듐(Pd)
백금의 합금이나 WG(화이트 골드) 제조시 이용. 비중이 가볍고(12.03) 내산성이 귀금속 중 가장 낮다.
② 로듐(Rh)
반사율이 뛰어나 백금이나 스터링실버 제품의 도금재료로 사용된다.
③ 이리듐(Ir)
은백색의 금속으로 연성이 풍부하지 못해 가공성은 떨어진다. 백금과 합금하면 경도가 높아진다. 비중(22.42), 융점(2410℃),경도(220)이다.
④ 루테늄(Ru)
회색감의 백색 금속으로 백금족 금속으로서 견고하지만 대단히 깨지기 쉬운 성질이 있어 단조로는 가공성이 나쁘다. 백금 및 팔라듐의 경화 합금재로 사용되며, 이 합금은 장식용으로 사용되는 경우가 많다.
⑤ 오스뮴(Os)
비중(22.57)및 융점(2700℃)이 최고이나, 청색감의 회색으로 가장 단단하여 가공성이 나쁘며, 백금족 중에서 가장 산화하기 쉽다.
백금 합금
순수한 백금은 무르기 때문에 니켈이나 동, 금, 은, 팔라듐, 이리듐 등을 합금해서 사용한다. 백금의 장신구는 실제로 전형적인 90%의 백금과 10%의 이리듐의 합금인데
이리듐은 단단하게 하는 작용제이다. 백금은 천분비로 나타내는데 순백금을 Pt 1000이라고 하고 95% 백금인 경우 Pt 950, Pt 850등으로 표시한다.
백금 도금
백금 계열에서 도금에 주로 사용되는 금속은 주로 로듐인데 화이트 골드(White Gold)를 만들거나 백금을 밝고 견고하게 하기 위해서 또는 은의 변색을 늦추기 위하여 사용한다. 또한 다이아몬드를 세팅할 때 헤드에 로듐으로 도금을 하여 다이아몬드의 색을 좋아 보이게 하기도 한다.
백금의 대용품
백색계의 귀금속은 백금과 은, 화이트 골드가 있는데 이중 화이트 골드는 백금과 자주 혼동이된다. 금에 팔라듐을 합금하면 금의 색이 급격히 변하여 10% 정도만 들어가도 흰색이 되고 15%가 들어가면 완전히 백색이 된다. 근래에 와서는 금과 은, 팔라듐으로 된 합금이 등장하여 장신구에 많이 쓰이게 되었다. 은 70%, 팔라듐 25%, 금 5%정도로 백색으로 유연하며 가공성이 좋다. 융점은 순금보다 약간 높지만 용해가 쉽고, 공기 중에서 변하지 않으며 화학약품에 강하고 가격이 싸다.
