Аффинаж на российских монетных дворах. Девочкин А.Н.

Страница 1 - 1 из 2
Начало | Пред. | 1 2 | След. | Конец | Все

Аффинаж (фр. аffinage, от affiner — очищать) или рафинирование (нем. raffinieren от фр. raffiner — совершенствовать, очищать) — получение высокочистых благородных металлов путем отделения от них загрязняющих примесей. Аффинаж включает в себя ряд стадий очистки, среди которых преобладают методы концентрирования, химической обработки, пирометаллургического и электролитического рафинирования.

Разделение золота и серебра является частным случаем аффинажа, однако исторически сложилось, что в Российской Империи с начала XVIII в. это название закрепилось за аффинажными операциями, лабораториями и конторами. Очевидно, это связано с тем фактом, что первое отечественное золото было извлечено из нерчинского серебра в начале XVIII в. и продолжительное время основным источником золота в России оставалось золотистое серебро Колывано-Воскресенских и Нерчинского заводов.

Изучение методов аффинажа, присущих определенному периоду, имеет значение не только для истории развития науки и техники. Каждый способ аффинажа имеет свои определенные возможности по достижению степени чистоты металла. Современные физико-химические методы анализа позволяют с высокой точностью определять химические примеси в составе сплавов благородных металлов и могут оказать существенную помощь в определении подлинности монет и медалей или их правильной датировке.

В трудах по аффинажу и гидрометаллургии благородных металлов (О.Е. Звягинцев, И.Н. Плаксин, Л.В. Чугаев и др.) методы, применявшиеся ранее, упоминаются вскользь или рассматриваются недостаточно полно. Это связано с ограниченным применением кислотных методов на аффинажных заводах в настоящее время. Способы, применяемые ювелирными предприятиями, переработчиками вторичных драгоценных металлов и самодеятельными аффинерами для очистки небольшого количества драгоценных металлов (от десятков граммов до нескольких килограммов), имеют отличия в составе исходного сырья, схемах переработки и аппаратурном оформлении от рассматриваемых исторических методов аффинажа.

В качестве источников информации по методам разделения золота и серебра, применявшимся в XVIII-XX в.в., использовались труды президента Берг-коллегии, главного судьи (директора) Монетной канцелярии, директора Санкт-Петербургского монетного двора И.А. Шлаттера, президента Берг-коллегии А.А. Нартова, сотрудников Санкт-Петербургского монетного двора В. И. Данилова, Бонячевского, начальников Санкт-Петербургского монетного двора Н.П. Фоллендорфа, А.Г. Редько. История обретения российской платины на Урале и методы ее аффинажа в Соединенной лаборатории Департамента горных и соляных дел и Горного корпуса и на Санкт-Петербургском монетном дворе были рассмотрены по работам Н.Р. Мамышева, П.Г. Соболевского, А. Кеммерера, Кованько 1-го, К.К. Клауса.

Законодательные акты приведены в соответствии с «Полным Собранием Законов Российской Империи». В тех случаях, когда было невозможно ознакомится с оригинальными текстами, правительственные распоряжения, документы Сената, Берг-коллегии, Горного департамента, Департамента горных и соляных дел, Министерства финансов и др. рассматривались по трудам Великого Князя Георгия Михайловича.

В описаниях методов аффинажа указаны только основные схемы и этапы. Подробно ознакомиться со способами, их вариантами и аппаратурным оформлением можно по источникам, приведенным в списке литературы. Для облегчения работы с книгами XVIII в. по тексту приводятся старые (выделены курсивом), тривиальные, современные названия и химические формулы веществ.

Технологии очистки и опробования золота и серебра с древнейших времен до XVIII в.

Золото и серебро, наряду с медью, были первыми металлами, использовавшимися человеком. Этому способствовало наличие медных, золотых и серебряных самородков в природе. Сначала для производства бытовых предметов, ювелирных украшений и первых монет использовалось неочищенное золото и природный сплав золота и серебра электрон (электрум)[1]. Невозможно точно определить время начала очистки золота от примесей, но в древних египетских текстах XX династии (1200-1090 гг. до н.э.) содержатся сведения о двукратной и трехкратной его очистке, а в источниках 1090-945 гг. до н.э. упоминается высокопробное золото. В библиотеке ассирийского царя Ашшурбанипала (VII век до н.э.) имелась рукопись, содержащая гимн богу огня Гибилю: «О, Гибиль, ты расплавляешь медь и свинец, ты очищаешь золото и серебро...». Об испытании огнем говорится и в Ветхом завете, в Книге пророка Захария 13:9: «И введу эту третью часть в огонь, и расплавлю их, как плавят серебро, и очищу их, как очищают золото: они будут призывать имя Мое, и Я услышу их и скажу: “это Мой народ”, и они скажут: “Господь - Бог мой!”».

Диодор Сицилийский (I в. н.э.) цитировал описанный Агатархидом (II в. до н.э.) процесс рафинирования золота в Древнем Египте. Золото нагревали в горшках из глины и костяной золы в присутствии свинца, олова (?), соли и ячменных отрубей [2]. В античном мире были известны методы получения серебра из чернового свинца, очистка золота и серебра купелированием, извлечение золота из руд амальгамацией, огневое золочение и серебрение. Существовали методы дифференциации чистого золота и его сплавов с другими металлами (Архимед, 287-212 гг. до н.э.), применялся пробирный камень для классификации различных сплавов [3, с.14-18]. До сих пор лучшим пробирным камнем считается лидийский кремнистый сланец.

Считается, что первые монеты были отчеканены из электрона в Лидийском царстве в VII в. до н.э., а из чистого золота - во время правления царя Креза (ок. 561-547 гг. до н.э.). Во время правления Дария I (522-486 гг. до н.э.) началась чеканка в огромном количестве дариков (dareikos) - монет из золота около 990-й пробы и массой 8,3-8,4 г [4]. Такой довольно высокой чистоты металла можно достигнуть только применяя самые развитые для своего времени технологические решения, базирующиеся на научных знаниях.

Золотой дарик, 420-375 гг. до н.э. [4].

Алхимия появилась в Египте на рубеже II и III вв. н.э. Основная идея внешней алхимии — трансмутация металлов и, прежде всего, получение золота из неблагородных металлов. Возникновение алхимии совпало с закатом и распадом Западной Римской империи, упадком экономики и торговли, гонениями на науку, уничтожением библиотек. Период алхимии длился более тысячи лет до XVI-XVII вв., когда произошло определение химии, как науки и самостоятельной дисциплины после ряда научных открытий, оживления других естественных наук и развития промышленности, требующей практических знаний. Необходимо отметить значительный вклад в развитие прикладной химии, сделанный алхимиками. Весьма точно были определены удельные веса многих веществ и описаны основные известные металлы, драгоценные камни и минералы [5]. Были открыты цинк, висмут, кобальт, разработаны способы получения серной, азотной, соляной кислот и царской водки, щелочей, изучено взаимодействие кислот с металлами, исследовались процессы, проходящие в растворах, совершенствовалась лабораторная и пирометаллургическая аппаратура. Джабир ибн Хайян (Гебер) в своем труде «Итог совершенства магистерия» писал: «Золото. Металлическое вещество лимонно-желтого цвета. Очень тяжелое, ковкое, устойчивое при испытании прокаливанием и сжиганием с углем. Растворяется, давая красный раствор и обновляя свою поверхность; легко сплавляется со свинцом и ртутью. Связать его со спиртом очень и очень трудно; большой секрет этого искусства ускользает из памяти тех, кто трудно соображает».

В начале XV в. азотную кислоту стали использовать для разделения золота и серебра в достаточно крупных масштабах. Было установлено, что разделение происходит более эффективно, если соотношение золота к серебру составляет 1:3, что отразилось в его названии — квартование. Этот метод применялся и для определения пробы золота. В XVI в. квартование применялось повсеместно в Европе. Парацельс отмечал, что серебро из раствора после разделения можно выделить медной проволокой, а медь — железом. Была усовершенствована методика испытания на пробирном камне. Для более точного определения пробы стали использовать серию из 24 игл с шагом в 1 карат. В книге Ванноччо Бирингуччо (1480-1539) «Пиротехния», изданной в Венеции в 1540 г., отмечается способность сурьмы отделять от золота серебро и медь в расплаве [3, с.25-27].

Начавшаяся в Венеции в 1284 г. чеканка дукатов из золота 986-й пробы и массой около 3,5 г на долгие годы задала стандарт для высокопробной монеты. Большинство стран Европы в течение семи веков чеканили дукаты по этому стандарту. Как инвестиционные монеты дукаты чеканятся в Нидерландах и Австрии и в настоящее время.

Дукат дожа Антонио Венье, Венеция, 1382-1400 гг.

В XVII в. Иоганн Рудольф Глаубер (1604-1668) разработал способ получения чистых и концентрированных азотной и соляной кислот. Его именем позже назвали сульфат натрия (Na₂SO_4´10H₂O – Глауберова соль), получившийся в качестве побочного продукта в результате реакции серной кислоты и поваренной соли при синтезе соляной кислоты [6, с.26-27].

Накопленные к XVIII в. знания составили фундамент современной химии, минералогии, методов рафинирования металлов и пробирного анализа.

Страница 1 - 1 из 2
Начало | Пред. | 1 2 | След. | Конец | Все