סגסוגות עם כסףונחושת ביחסים שונים מביאות ליצירת זהב לבן, צהוב, ירוק ואדום. סגסוגות מסוג זה לרוב ניתנות לריקוע.
תרכובות של מתכות ויסודות אחרים יוצרות זהב כחול וסגול, כמו גם צבעים אחרים. חומרים אלה בדרך כלל שבירים, אך ניתן להשתמש בהם כאבני חן לשיבוץ.
טיפולי שטח, כמו שכבות תחמוצת.
לפי הגדרת הקראט, זהב טהור 100% (בפועל מתייחסים ל-99.9% ומעלה) הוא 24 קראט, כך שכל סוגי הזהב הצבעוני פחות טהורים מזה, בדרך כלל 18 קראט (75%), 14 קראט (58.5%), 10 קראט (41.67%) או 9 קראט (37.5%).[3]
זהב לבן הוא סגסוגת של זהב ומתכת לבנה אחת לפחות (בדרך כלל ניקל, כסף או פלדיום).[4] בדומה לזהב צהוב, טוהר הזהב הלבן נמדד בקראט.
תכונות הזהב הלבן משתנות בהתאם למתכות בהן נעשה שימוש בסגסוגת וליחסים ביניהן. כתוצאה מכך ניתן להשתמש בסגסוגות זהב לבן למטרות רבות ומגוונות, סגסוגת ניקל למשל היא קשה וחזקה, ולכן מתאימה לייצור טבעות וסיכות. לעומת זאת, סגסוגות כמו זהב-פלדיום הן רכות, גמישות ומתאימות לעיצובים עם אבני חן. לעיתים צורף מומחה משלב בסגסוגות זהב-פלדיום גם מתכות אחרות, כמו נחושת, כסף ופלטינה, שמוסיפות למשקל ולעמידות. המונח "זהב לבן" משמש באופן רחב בתעשיית התכשיטים לתיאור כל סגסוגת זהב בגוון לבן. תכשיטים מסחריים רבים מצופים ברודיום, ונפוצה התפיסה השגויה שצבע הרודיום הוא למעשה הצבע של זהב לבן. המונח "לבן" מכסה ספקטרום גדול של צבעים הגובל או חופף לצהוב בהיר, גוני חום ואפילו ורוד חיוור מאוד. ציפוי רודיום מאפשר ליצרני התכשיטים להסתיר את הצבעים הלא-לבנים.
בזהב לבן טיפוסי האחוז המשקלי של הזהב הוא 90%, ו-10% במשקל מרכיב הניקל.[3] ניתן להוסיף נחושת כדי להגביר את הגמישות ולהקל על תהליך העיבוד של החומר.[2]
שתי פאזות מעניקות לסגסוגות זהב-ניקל-נחושת את החוזק שלהן. הפאזה הראשונה היא תרכובת זהב-נחושת עשירה בזהב, והשני הוא תרכובת ניקל-נחושת עשירה בניקל.[2]
הסגסוגות המשמשות בתעשיית התכשיטים מורכבות זהב-פלדיום-כסף או זהב-ניקל-נחושת-אבץ. פלדיום וניקל משמשים כחומרי הלבנה ראשוניים לזהב, ואבץ משמש כחומר הלבנה משני כדי לטשטש את צבע הנחושת.
הניקל המשמש בסגסוגות זהב לבן עלול לגרום לתגובה אלרגית לאורך זמן (במיוחד נפוץ עקב שעון יד).[5] התגובה מתבטאת בדרך כלל בפריחה קלה בעור (ומכונה "ניקל דרמטיטיס"), ומתרחשת אצל אחד מכל שמונה אנשים. בשל כך במדינות רבות לא נעשה שימוש בניקל בפורמולות הזהב הלבן. ברוב המוחלט של המקרים הזהב אינו זהב טהור, גם בטרם הוספת מתכות שונות לסגסוגת ליצירת זהב לבן. לעיתים קרובות בהפקת הזהב מתקבלת סגסוגת של זהב וכספית, העלולה גם היא לגרום לתגובה אלרגית.[6]
זהב צהוב
סגסוגות זהב צהוב 18 קראט נפוצות כוללות:
75% זהב, 12.5% נחושת, 12.5% כסף
75% זהב, 15% נחושת, 10% כסף (מתקבלת תרכובת בצבע כהה יותר)
זהב ורוד, אדום ורוז-גולד
טבעת אירוסין משובצת יהלומי זהב
זהב אדום הוא סגסוגת של זהב-נחושת הנמצאת בשימוש נרחב לתכשיטים אופנתיים.[7] זהב אדום מכונה גם זהב ורוד, או "רוז-גולד". הוא היה פופולרי ברוסיה בראשית המאה התשע-עשרה, והיה ידוע גם בשם זהב רוסי, אם כי כיום המונח הזה כמעט לא בשימוש. במאה ה-21 הפופולריות של תכשיטים עשויים זהב אדום עלתה, וטבעות נישואין, צמידים ותכשיטים אחרים בצבע הזה הפכו לאופנתיים.
בציבור השמות "זהב אדום" או "זהב ורוד" משמשים כמעט כמילים נרדפות, אם כי למעשה החומרים נבדלים זה מזה בתכולת הנחושת. ככל שתכולת הנחושת גבוהה יותר, כך הצבע האדום חזק יותר. בזהב ורוד משתמשים במעט מאוד נחושת, אחריו הרוז גולד, וזהב אדום הוא בעל תכולת הנחושת הגבוהה ביותר. סגסוגות נפוצות בגוון זה:[3]
זהב אדום 18 קראט: 75% זהב, 25% נחושת
רוז גולד 18 קראט: 75% זהב, 22.25% נחושת, 2.75% כסף
זהב ורוד 18 קראט: 75% זהב, 20% נחושת, 5% כסף
זהב אדום 12 קראט:50% זהב ו-50% נחושת
ניתן להוסיף עד 15% אבץ לסגסוגות עשירות בנחושת כדי לשנות את צבען לצהוב אדמדם או צהוב כהה.[2] זהב אדום 14 קראט, שנמצא לרוב במזרח התיכון, מכיל 41.67% נחושת.
קיים גם זהב המכונה "זהב כתר" והוא נחשב לגרסה הטהורה ביותר של זהב אדום, כלומר בעל הקראט הגבוה ביותר, 22 קראט. הוא שימש במאה ה-16 לייצור מטבעות משום שהיה עמיד יחסית לזהב 23 קראט שהיה נפוץ באותה תקופה.
זהב מנצנץ
תהליך שינוי טמפרטורה לסגסוגת זהב-נחושת-אלומיניום מקנה לה מרקם מיוחד ומראה מנצנץ. לאחר ליטוש, החפץ עובר חימום בשמן חם ל-150–200 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות ואז קירור בטמפרטורה של מתחת ל-20 מעלות צלזיוס. התהליך אינו תלוי בקצב הקירור, ובסופו מתקבל משטח נוצץ.
הרכב אחד של סגסוגת של 76% זהב, 19% נחושת ו-5% אלומיניום מתאפיין בצבע צהוב, והרכב דומה של הסגסוגת של 76% זהב, 18% נחושת ו-6% אלומיניום מתאפיין בגוון ורוד.[2]
זהב ירוק
זהב ירוק היה מוכר לבני הלידיה (כיום באזור אנטליה, טורקיה) כבר משנת 860 לפני הספירה. הוא כונה אלקטרום, ולמעשה מדובר בסגסוגת הנוצרת באופן טבעי, של כסף וזהב.[3] צבעו נע בין ירוק לצהוב. אמייל נדבק טוב יותר לסגסוגות אלה מאשר לזהב טהור.
ניתן להוסיף את המתכת קדמיום לסגסוגות זהב כדי ליצור צבע ירוק, אך בשל הרעילות הגבוהה של קדמיום השימוש מוגבל ביותר.[8] סגסוגת שמכילה 75% זהב, 15% כסף, 6% נחושת ו -4% קדמיום מניבה גוון ירוק כהה.
זהב אפור
סגסוגות זהב אפור מיוצרות בדרך כלל מזהב ופלדיום. בשל מחירו הגבוה של הפלדיום, קיימות גם חלופות זולות לזהב אפור, למשל סגסוגת של זהב עם כסף, מנגן ונחושת ביחסים מסוימים.[9]
תרכובת מתכות
תרכובות זהב ומתכת ביחס סטוכיומטרי של 1:2 תמיד בעלות מבנה גביש פלואוריט ולכן מאוד שבירות.[2] יחסים סטוכיומטרים אחרים יגרמו לאובדן צבע. עם זאת לעיתים נעשה שימוש ביחס כמויות אחר כדי לגרום למבנים קטנים להיות פחות שבירים. דרך נוספת להפחתת שבירות היא הוספת כמות קטנה של פלדיום, נחושת או כסף.[10]
לתרכובות מסוג זה לרוב עמידות נמוכה בפני קורוזיה. האלמנטים הפחות יציבים נדחקים לסביבה החיצונית ועל פני השטח נוצרת שכבה עשירה בזהב. יש להימנע ממגע ישיר של אלמנטים מזהב כחול וסגול עם העור מכיוון שחשיפה לזיעה עלולה לגרום לפירוק המתכת ושינוי צבעה.[10]
זהב סגול
זהב סגול (נקרא גם זהב אמטיסט וזהב לילך) הוא תרכובת זהב ואלומיניום. תוכן הזהב ב-AuAl2 נע סביב 79% ולכן ניתן להתייחס אליו כזהב 18 קראט. זהב סגול שביר יותר מסגסוגות זהב אחרות, ועשוי להיווצר מעצם המגע בין זהב ואלומיניום (תקלה חמורה כאשר התופעה מתרחשת במוצרי אלקטרוניקה[11]). בניגוד למתכות שהן ניתנות לריקוע, התרכובת הזו עלולה להתנפץ כתוצאה ממכה חדה.[12] לכן השימוש בזהב סגול הוא בעיקר כאבן חן בתכשיטים, ולא בפני עצמו. בחומרים זולים יותר המכילים תכולה נמוכה יותר של זהב, החומר מורכב מתערובת של התרכובת עם אלומיניום טהור מוצק. בתכולה גבוהה יותר של זהב נוצר AuAl והצבע הסגול מוגבל לכ-15% מתכולת האלומיניום. ב-88% זהב החומר מורכב מ-AuAl ומשנה את צבעו. למעשה ההרכב בפועל של AuAl2 קרוב יותר ל-Al11Au6 בשל מבנה הגביש.[2]
זהב כחול
זהב כחול הוא סגסוגת זהב עם גליום או אינדיום.[12] זהב-אינדיום מכיל 46% זהב (כ-11 קראט) ו-54% אינדיום, ונוצרת התרכובתAuIn2.[3] יש הטוענים שלתרכובת זו צבע כחול בהיר, אבל לפי פענוח קואורדינטות הצבע הגוון הוא אפרפר.[2][10] זהב-גליום, AuGa2 מכיל 58.5% זהב, כלומר כ-14 קראט ובעל גוון כחלחל יותר. נקודת ההתכה של AuIn2 היא 541 מעלות צלזיוס, ואילו של AuGa2 היא 492 מעלות צלזיוס. AuIn2 פחות שביר מ-AuGa2, שהוא עצמו פחות שביר מאשר AuAl2.
ניתן לצפות משטח זהב או כסף סטרלינג בזהב כחול על ידי ציפוי פני השטח בזהב, ואחריו ציפוי אינדיום, כאשר עובי השכבות תואם ליחס האטומי 1:2. לאחר מכן טיפול בחום גורם לשינוי מבני במתכות וליצירת התרכובת הרצויה.
טיפולי שטח
זהב שחור
זהב שחור הוא סוג של זהב המשמש בתכשיטים.[13][14] ניתן לייצר זהב בצבע שחור בשיטות שונות:
חמצון מבוקר של זהב המכיל כרום או קובלט (למשל 75% זהב, 25% קובלט[3]).
טיפול באשלגן גופרתי לסגסוגות עשירות נחושת יוצר גוון חום עד שחור.[2]
על ידי טיפול בחום של 700–950 מעלות צלזיוס ניתן לצפות סגסוגות המכילות קובלט, למשל 75% זהב ו-25% קובלט, בשכבת תחמוצת שחורה. ניתן להשיג אפקט דומה גם בשימוש בנחושת, ברזל או טיטניום. סגסוגת זהב-קובלט-כרום (75% זהב, 15% קובלט, 10% כרום) מאופיינת בשכבת תחמוצת בגוון ירוק-זית בשל תכולת הכרומיה () והיא גם דקה פי חמישה מזהב-קובלט ועמידה יותר בפני שחיקה.
טכנולוגיה שהתפתחה בשנים האחרונות מאפשרת לייצר זהב שחור בעזרת ננו-מבנים על פני השטח באמצעות לייזר. הלייזר גורם לעיוות בפני השטח של המתכת כך שנוצר שטח פנים מוגבר מאוד, אשר סופג כמעט את כל האור שפוגע בו ובכך הופך את הגוון לשחור עמוק. שיטה זו משמשת לרוב בתעשייה הטכנולוגית, ולא לנוי בתעשיית התכשיטים.[15] האינטראקציה בין חלקיקי הזהב השונים משפיעה על טווח אורכי הגל שיבלעו ובכך על הצבע.[16]
זהב כחול
ניתן גם להשתמש בשכבת תחמוצת כדי להשיג גוון כחול בסגסוגות המורכבות 75% זהב, 24.4% ברזל ו-0.6% ניקל. חימום לטמפרטורה של 450–600 מעלות צלזיוס ומגע עם האוויר גורם ליצירת השכבה על פני השטח.
ניתן להשיג זהב 20–23 קראט בצבע כחול עמוק על ידי טיפול בחום של 1800 מעלות צלזיוס לסגסוגת רותניום, רודיום ואלמנטים נוספים. שכבת התחמוצת הצבעונית שנוצרת על פני השטח היא בעובי 3–6 מיקרומטר.[2]
^Ribault, Laurent and LeMarchand, Annie (June 10, 2003) "For manufacturing jewels by the disposable wax casting technique; does not cause allergies" U.S. Patent 6,576,187.html
^ElKabbash, Mohamed; et al. (2017). "Tunable Black Gold: Controlling the Near-Field Coupling of Immobilized Au Nanoparticles Embedded in Mesoporous Silica Capsules". Advanced Optical Materials. 5 (21): 1700617. doi:10.1002/adom.201700617.
