ทองขึ้นสนิมหรือเปล่า? ทำความเข้าใจกับทองคำ

ทองคำเป็นโลหะที่ดึงดูดความสนใจของมนุษย์มานานนับพันปี เนื่องจากมีความหายาก สวยงาม และมีคุณสมบัติเฉพาะตัว ถูกนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ตั้งแต่เครื่องประดับโบราณไปจนถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ คุณสมบัติที่สำคัญประการหนึ่งของทองคำคือความต้านทานต่อการกัดกร่อนและทำให้เสื่อมเสีย บทความนี้จะเจาะลึกว่าทองคำเกิดสนิมหรือไม่ และสำรวจคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพโดยละเอียด

ทำความเข้าใจคุณสมบัติทางเคมีของทองคำ

ทองคำซึ่งมีสัญลักษณ์ทางเคมี Au คือโลหะทรานซิชันที่อยู่ในกลุ่ม 11 ของตารางธาตุ มีลักษณะเป็นมันเงา สีเหลืองแวววาว และมีความหนาแน่นสูง ทองคำเป็นสารเฉื่อยทางเคมี ซึ่งหมายความว่ามันไม่ทำปฏิกิริยากับธาตุหรือสารประกอบอื่นๆ ได้ง่าย คุณสมบัตินี้มีบทบาทสำคัญในสาเหตุที่ทองคำไม่เป็นสนิม

ความต้านทานของทองคำต่อการเกิดออกซิเดชัน

การเกิดสนิมเป็นการกัดกร่อนประเภทหนึ่งที่เกิดขึ้นเมื่อเหล็กทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและความชื้นในสิ่งแวดล้อม ทำให้เกิดเป็นเหล็กออกไซด์ กระบวนการนี้เรียกว่าออกซิเดชัน อย่างไรก็ตาม ทองคำไม่เกิดปฏิกิริยานี้เนื่องจากความเสถียรทางเคมี โลหะมีความทนทานต่อการเกิดออกซิเดชันสูงเนื่องจากโครงสร้างอะตอมไม่สูญเสียอิเล็กตรอนง่าย

ความเฉื่อยของทองคำเกิดจากการจัดเรียงอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนในเปลือกนอกของทองคำเกาะกันแน่น ทำให้อะตอมของทองคำสูญเสียอิเล็กตรอนและมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาออกซิเดชันได้ยาก เป็นผลให้ทองคำยังคงไม่ได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมที่มักทำให้โลหะอื่นๆ สึกกร่อนหรือเป็นสนิม

บทบาทของโครงสร้างอะตอมของทองคำ

ทองคำมีโครงสร้างผลึกลูกบาศก์ที่มีใบหน้าเป็นศูนย์กลาง (FCC) โดยที่อะตอมของทองคำแต่ละอะตอมถูกล้อมรอบด้วยอะตอมที่อยู่ใกล้เคียง 12 อะตอม การอัดแน่นของอะตอมอย่างใกล้ชิดนี้ช่วยให้ทองคำมีความเสถียรและต้านทานต่อปฏิกิริยาเคมี โครงสร้าง FCC ช่วยให้มั่นใจได้ว่าอะตอมของทองคำได้รับการปกป้องอย่างดีจากการโจมตีทางเคมีจากภายนอก ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนได้ดียิ่งขึ้น

ทองขึ้นสนิมหรือเปล่า?

แม้ว่าทองจะไม่เป็นสนิม แต่ก็อาจทำให้เสื่อมเสียได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ การทำให้ทองหมองมักเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของชั้นบาง ๆ ที่เปลี่ยนสีบนพื้นผิว ความหมองนี้มักเกิดจากการมีโลหะผสมที่ใช้ในเครื่องประดับทอง เช่น ทองแดงหรือเงิน โลหะผสมเหล่านี้สามารถทำปฏิกิริยากับสารประกอบซัลเฟอร์ในอากาศ ทำให้เกิดความเสื่อมเสีย อย่างไรก็ตาม ทองคำบริสุทธิ์ (ทอง 24 กะรัต) มีแนวโน้มที่จะทำให้มัวหมองน้อยกว่าโลหะผสมทอง

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูวิดีโอ YouTube ต่อไปนี้

แม้ว่าทองคำจะไม่เป็นสนิม แต่ก็ยังคงพบการกัดกร่อนบางรูปแบบได้ภายใต้สภาวะที่รุนแรง:

1. อควารีเจีย
2. ออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง
3. ปฏิกิริยาเคมีกับคลอไรด์

สนิมกับทำให้เสื่อมเสีย

เพื่อทำความเข้าใจว่าเหตุใดทองคำจึงไม่เกิดสนิม สิ่งสำคัญคือต้องแยกแยะระหว่างการเกิดสนิมและการทำให้เสื่อมเสีย:

แง่มุม	การเกิดสนิม	ทำให้เสื่อมเสีย
ประเภทปฏิกิริยา	ออกซิเดชัน (ปฏิกิริยารีดอกซ์)	การกัดกร่อนที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบซัลเฟอร์
ปฏิกิริยาเคมี	เหล็กทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและความชื้นทำให้เกิดเหล็กออกไซด์ (สนิม)	โลหะทำปฏิกิริยากับซัลเฟอร์หรือสารที่มีซัลเฟอร์จนเกิดเป็นซัลไฟด์หรือสารประกอบอื่นๆ
ลักษณะ	โดยทั่วไปจะเป็นชั้นสีน้ำตาลแดงและเป็นขุย	โดยปกติแล้วฟิล์มหมองคล้ำหรือเปลี่ยนสีอาจเป็นสีดำหรือสีเทา ขึ้นอยู่กับโลหะ
ปัจจัยสิ่งแวดล้อม	ความชื้น ออกซิเจน และสภาวะที่เป็นกรดในบางครั้ง	สารประกอบซัลเฟอร์ในอากาศหรือองค์ประกอบสิ่งแวดล้อมอื่นๆ

โลหะผสมทองคำและคุณสมบัติของพวกเขา

ทองคำบริสุทธิ์มีน้ำหนัก 24 กะรัต และอ่อนเกินไปสำหรับการใช้งานจริงหลายประเภท จึงมักนำไปผสมกับโลหะอื่นๆ เพื่อเพิ่มความทนทาน โลหะผสมทองคำทั่วไปได้แก่:

• ทอง 18k: ประกอบด้วยทองคำ 75% และโลหะอื่นๆ 25% เช่น ทองแดงหรือเงิน โลหะผสมนี้มีความทนทานมากกว่าทองคำบริสุทธิ์แต่ยังสามารถเสื่อมเสียเมื่อเวลาผ่านไป
• ทอง 14k: ประกอบด้วยทองคำ 58.3% และโลหะอื่น ๆ 41.7% โลหะผสมนี้ทนต่อการขีดข่วนและทำให้มัวหมองได้ดีกว่า แต่ยังคงแสดงสัญญาณการสึกหรอได้

เหตุใดทองคำจึงมีโอกาสเกิดการกัดกร่อนน้อยกว่า

ความเสถียรทางเคมีของทองคำเป็นปัจจัยสำคัญในการต้านทานการกัดกร่อน แตกต่างจากโลหะอื่นๆ ทองคำไม่ได้เกิดออกไซด์หรือซัลไฟด์ในทันที นี่เป็นเพราะพลังงานไอออไนเซชันสูงและปฏิกิริยาของอะตอมทองคำต่ำ นอกจากนี้ ทองไม่ทำปฏิกิริยากับกรด เบส หรือสารกัดกร่อนทั่วไปอื่นๆ ทำให้เป็นวัสดุในอุดมคติสำหรับการใช้งานต่างๆ ที่ความทนทานและความต้านทานต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเป็นสิ่งสำคัญ

1. ขาดปฏิกิริยากับกรด

ทองคำไม่ทำปฏิกิริยากับกรดส่วนใหญ่ ไม่ละลายในกรดไฮโดรคลอริก กรดซัลฟูริก หรือกรดไนตริก ซึ่งมักใช้ในการทดสอบและทำความสะอาดโลหะอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ทองคำสามารถละลายได้ในส่วนผสมของกรดไฮโดรคลอริกและกรดไนตริกที่เรียกว่าอควากัดทอง แต่นี่เป็นกระบวนการพิเศษที่มักไม่พบเจอในชีวิตประจำวัน

2. ความเสถียรในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน

ทองคำยังคงความแวววาวและรูปลักษณ์แม้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง รวมถึงการสัมผัสกับอากาศ น้ำ และสารเคมีต่างๆ ความมั่นคงนี้ทำให้ทองคำเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับเครื่องประดับและของตกแต่ง เนื่องจากยังคงความสวยงามและไม่ทำให้เสื่อมเสียเมื่อเวลาผ่านไป

พฤติกรรมของทองคำในสภาพแวดล้อมต่างๆ

ทองคำได้รับการยกย่องในด้านความทนทานที่โดดเด่นและทนทานต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ ต่อไปนี้เป็นการดูรายละเอียดว่าทองคำมีพฤติกรรมอย่างไรในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน:

• ในอากาศ: ทองไม่เป็นสนิมหรือกัดกร่อนในอากาศ ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงแม้ว่าจะสัมผัสกับออกซิเจนก็ตาม เนื่องจากทองคำไม่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนที่อุณหภูมิและความดันปกติ
• ในน้ำ: ทองก็ไม่ได้รับผลกระทบจากน้ำเช่นกัน ต่างจากเหล็กซึ่งสามารถออกซิไดซ์ได้เมื่อมีความชื้น ทองคำจะคงความสมบูรณ์ทั้งในน้ำจืดและน้ำเค็ม
• ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและด่าง: ทองคำสามารถทนต่อกรดส่วนใหญ่ได้ อย่างไรก็ตาม มันถูกละลายโดยส่วนผสมของกรดไฮโดรคลอริกและกรดไนตริกที่เรียกว่าอควากัดทอง Aqua Regia มีความสามารถในการละลายทองคำได้เนื่องจากจะผลิตคลอรีนและสายพันธุ์ที่เกิดปฏิกิริยาอื่นๆ ที่ทำปฏิกิริยากับทองคำ
• การสัมผัสกับสารเคมีอื่นๆ: แม้ว่าทองจะไม่ขึ้นสนิม แต่ก็อาจได้รับผลกระทบจากสารเคมีบางชนิดได้ ตัวอย่างเช่น ทองคำอาจทำให้มัวหมองได้ด้วยสารที่มีซัลเฟอร์ ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของทองคำซัลไฟด์ ความหมองนี้ไม่ได้เกี่ยวข้องกับการเกิดสนิม แต่เป็นการทำให้พื้นผิวเปลี่ยนสี

การประยุกต์เชิงปฏิบัติของทองคำ

ความต้านทานของทองคำต่อสนิมและการกัดกร่อนทำให้ทองคำมีคุณค่าสูงสำหรับการใช้งานต่างๆ รวมไปถึง:

• เครื่องประดับ: ความสวยงามและความทนทานของทองคำทำให้ทองเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับเครื่องประดับชั้นดี
• อิเล็กทรอนิกส์: การนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมและความต้านทานต่อการกัดกร่อนของทองทำให้เหมาะสำหรับใช้ในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และขั้วต่อ
• อุปกรณ์ทางการแพทย์: ทองคำถูกนำมาใช้ในการปลูกถ่ายและอุปกรณ์ทางการแพทย์ เนื่องจากมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพและทนทานต่อการกัดกร่อน

ทองเสื่อมหรือเปล่า?

ทองคำบริสุทธิ์หรือทองคำ 24 กะรัตแทบจะต้านทานไม่ให้เสื่อมเสียเพราะไม่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนหรือความชื้น อย่างไรก็ตาม การต้านทานการหมองของสิ่งของที่เป็นทองคำอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของโลหะผสม

ทองคำมักผสมกับโลหะอื่นเพื่อเพิ่มคุณสมบัติ ตัวอย่างเช่น:

• ทองสีขาวผสมกับแพลตตินัมหรือแพลเลเดียม มีความทนทานต่อการหมองได้ดีกว่า
• Rose Goldซึ่งมีทองแดงอาจทำให้หมองได้ง่ายขึ้น

ในสหราชอาณาจักร ทองคำจะต้องมีความบริสุทธิ์อย่างน้อย 37.5% (9 กะรัตหรือความละเอียด 375) จึงจะเรียกว่าทองคำได้อย่างถูกกฎหมาย ในสหรัฐอเมริกา ขั้นต่ำตามกฎหมายคือ 10 กะรัต โลหะผสมที่แตกต่างกันส่งผลต่อความสามารถในการสวมใส่และรูปลักษณ์ โดยทองคำกะรัตที่สูงขึ้น เช่น 18 หรือ 22 จะมีความมันเงามากกว่า แต่นุ่มนวลกว่า และมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยขีดข่วนได้ง่ายกว่า

โดยรวมแล้ว แม้ว่าทองคำบริสุทธิ์จะไม่ทำให้เสื่อมเสีย แต่การเติมโลหะอื่นๆ ในโลหะผสมทองอาจส่งผลต่อความต้านทานต่อการทำให้หมองและการกัดกร่อนได้

คุณควรทำความสะอาดเครื่องประดับทองอย่างไร?

หากเครื่องประดับทองของคุณดูหมองเล็กน้อย วิธีใดที่จะคืนความเงางามได้ดีที่สุด? เริ่มด้วยวิธีทำความสะอาดง่ายๆ: ล้างทองในน้ำอุ่นด้วยน้ำยาล้างจานสูตรอ่อนโยนเพียงไม่กี่หยด ขัดเบาๆ ด้วยแปรงหรือผ้าขนนุ่ม จากนั้นเช็ดให้แห้งด้วยผ้านุ่ม เพื่อความเงางามเป็นพิเศษ ให้ใช้ผ้าขัดถูพื้นผิวเบาๆ สำลีนุ่มๆ สามารถช่วยในบริเวณที่เข้าถึงยากได้

ใช้ยาสีฟันหรือเบกกิ้งโซดาได้ไหม? โดยทั่วไปการล้างง่ายๆ ก็เพียงพอแล้วสำหรับทองคำแท้ อย่างไรก็ตาม เมื่อพูดถึงเหรียญทองที่มีคุณค่าหรือสะสมได้ ทางที่ดีที่สุดคือหลีกเลี่ยงการทำความสะอาดด้วยตัวเองเพื่อป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้น ให้ขอคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญเพื่อรับการดูแลที่เหมาะสมแทน

ทองปลอมขึ้นสนิมหรือเปล่า?

ทองปลอมหรือที่มักเรียกกันว่าทองชุบหรือทองเต็ม อาจเป็นสนิมหรือทำให้เสื่อมเสียได้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของทองปลอม ต่างจากทองคำแข็งซึ่งมีความทนทานต่อสนิมและความเสื่อมเสียสูง ทองคำปลอมมักทำโดยการทาทองคำบางๆ บนโลหะพื้นฐาน เช่น ทองเหลืองหรือทองแดง

ต่อไปนี้คือปฏิกิริยาของทองคำปลอมประเภทต่างๆ:

• รายการชุบทอง: สิ่งเหล่านี้เคลือบด้วยทองคำบาง ๆ เหนือโลหะฐาน เมื่อเวลาผ่านไป การชุบทองสามารถสึกกร่อนได้ ส่งผลให้โลหะที่อยู่ด้านล่างเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันและทำให้เสื่อมเสีย สิ่งนี้สามารถนำไปสู่สนิมหรือการเปลี่ยนสีได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากโลหะฐานมีแนวโน้มที่จะเกิดสนิม
• รายการที่เต็มไปด้วยทองคำ: สิ่งเหล่านี้มีชั้นทองคำที่หนากว่าผูกติดกับโลหะฐาน ซึ่งทำให้ทนทานกว่าสิ่งของที่เคลือบทอง แม้ว่าสิ่งของที่เติมทองจะทนทานต่อการทำให้หมองและขึ้นสนิมได้ดีกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับชิ้นงานที่เคลือบทอง แต่ก็ยังสามารถเกิดความหมองได้เมื่อเวลาผ่านไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเปิดเอาโลหะพื้นฐานออก

ทองคำขาวขึ้นสนิมหรือไม่?

ทองคำขาวไม่เป็นสนิม ทองคำขาวคือโลหะผสมของทองคำและโลหะอื่นๆ เช่น นิกเกิล พาลาเดียม หรือแพลทินัม ซึ่งทำให้มีสีขาว ทองคำมีความทนทานต่อสนิมและการกัดกร่อนสูง การทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอและการดูแลที่เหมาะสมสามารถช่วยรักษารูปลักษณ์และป้องกันการหมองได้

สรุป

สรุป ทองไม่เป็นสนิมเพราะไม่ได้ออกซิไดซ์เหมือนเหล็ก ความเสถียรโดยธรรมชาติและความต้านทานต่อการกัดกร่อนทำให้เป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับเครื่องประดับ เหรียญ และการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ อย่างไรก็ตาม โลหะผสมทองอาจทำให้หมองหรือเปลี่ยนสีเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากมีโลหะอื่นๆ และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม การดูแลและบำรุงรักษาที่เหมาะสมสามารถช่วยรักษารูปลักษณ์และมูลค่าของทองคำได้

การทำความเข้าใจแง่มุมต่างๆ ของทองคำช่วยในการชื่นชมคุณสมบัติอันเป็นเอกลักษณ์และช่วยให้แน่ใจว่าทองคำจะยังคงสวยงามและมีคุณค่าต่อไปอีกหลายปีข้างหน้า

ผลิตภัณฑ์ที่ดีทุกชิ้นเริ่มต้นจากส่วนประกอบที่ประดิษฐ์อย่างสมบูรณ์แบบ ไม่ว่าคุณจะเป็นผู้ริเริ่มสร้างสรรค์ไอเดียใหม่สู่ตลาดหรือผู้นำในอุตสาหกรรมที่กำลังเพิ่มประสิทธิภาพห่วงโซ่อุปทานของคุณ บริการเครื่องจักรกลซีเอ็นซี มอบคุณภาพที่คุณต้องการเพื่อความสำเร็จ

ทรัพยากรเพิ่มเติม:

จุดหลอมเหลวของทองคำ – ที่มา: BOYI

เป็นแม่เหล็กสีทอง – ที่มา: BOYI

คำถามที่พบบ่อย

---

แคตตาล็อก: คู่มือวัสดุ