Перевод фрагментов статьи из 15-го номера журнала «Materialia» под названием ««Коррозия золота»: Альтернативный источник красных пятен на золотых монетах».
За последние года феномен «коррозии золота» стал предметом множества научных публикаций. Ученые доказали, что появление коррозионных пятен в основном объясняется присутствием в сплаве сульфида серебра, а в некоторых случаях – оксида серебра, хлорида серебра, сульфата серебра или сульфида меди. Это объяснение соответствует давно принятой гипотезе о происхождении красных пятен. Кроме серебра и меди исследователи находили следы железа в красных пятнах. Однако железо считалось побочным элементом, а не основным коррозийным продуктом. Это противоречат тому факту, что пятна не всегда можно устранить традиционными методами, а именно, 20%-ным раствором лимонной кислоты в воде, 25%-ным раствором аммония или смесью концентрированного поташа и серной кислоты в соотношении 1 к 2. Тот факт, что современные монеты из золота высокой пробы (999,9), через некоторое время покрываются красными пятнами (например, китайская «Панда»), как и старинные экземпляры (отчеканенные 100 лет назад), свидетельствует о следующем: пятна необязательно связаны с присутствием серебра в сплаве.
Наиболее вероятной причиной происхождения красных пятен на поверхности золотых монет являются частицы серебра, вдавленные во время процесса чеканки. Серебро превращается в сульфид серебра благодаря сульфидным соединениям. Любопытно, что помимо окисления серебра и формирования соответствующих продуктов коррозии, на поверхности золотой монеты по причине фотохимических процессов может образоваться тонкий слой чистого серебра. Красный цвет этих пятен вызван интерференционными явлениями. Красные пятна обнаруживались на старинных и современных золотых монет по всему миру. Данные дефекты могут сильно уменьшить стоимость современных золотых монет, особенно высококачественных монет, обладающих большой наценкой (коллекционные и инвестиционные монеты). В некоторых случаях монеты с красными пятнами приходится продавать как копии.
Основная проблема заключается в том, что пятна проявляются спустя некоторое время (обычно для этого требуется несколько лет). Монеты покидают монетный двор или дилерский магазин, казалось бы, без видимых дефектов, но впоследствии пятна дают о себе знать. Когда покупатель замечает пятна на купленных монетах, то дилеры и монетные дворы обычно отвечают на претензии следующим образом: причина появления пятен – неправильное обращение или неадекватные условия хранения. Однако это только отговорка, поскольку присутствие примесей указывает на технологическую проблему при чеканке монет. Монета из золота 0,999 пробы не может иметь коррозийные пятна даже при неправильном обращении или неадекватных условиях хранения. Отметим, что красные пятна были найдены даже на золотых инвестиционных монетах, находившихся в оригинальном футляре монетного двора, при том что их даже не вытаскивали оттуда. В настоящее время монетные дворы уже знают об этой проблеме, поэтому проводят соответствующие исследования и принимают меры для недопущения таких просчетов. Ученые рекомендуют основную меру предосторожности – чеканку серебряных и золотых монет в отдельных зданиях, при использовании разных инструментов и т.д. Кроме того, монетным дворам нужно улучшить контроль качества воздуха и осуществлять фильтрацию микроскопических металлических частиц.
Объектом настоящего исследования стали три золотых монеты Австро-Венгрии с номиналом в 10 крон 1897, 1905 и 1907 гг. выпуска (см. ниже). Эти монеты были разменными, поэтому их тираж равен сотням тысячам/миллионам экземпляров (тираж монеты 1897 года: 1,8 млн экз.; 1905 года: 868 тыс. экз.; 1907 года: 752 тыс. экз.). Характеристики всех монет таковы: диаметр – 19 мм, толщина – 0,9 мм, вес – 3,39 г, проба золота – 0,900 (золото-медный сплав). Для полноты картины стоит отметить, что характеристики разменных золотых монет в странах XIX-XX вв., были разными, но проба 0,900 обычно была у монет, которые предназначались для повседневных платежей.
Изображения пятен под микроскопом смотрите ниже.
<…>
[В результате исследований посредством различных технологий микроскопического сканирования на поверхности монет обнаружились частицы железа].
Происхождение красных пятен на поверхности золотых монет Австро-Венгрии с номиналом в 10 крон
Железо может загрязнить желтый металл во время литья золота в чугунной форме. Растворимость железа в золоте при температуре плавления золота очень высока – несколько процентов. С понижением температуры растворимость железа в золоте быстро уменьшается. Во время охлаждения частицы железа в расплавленном золоте начинают отделяться от драгметалла. После производства листов из золота частицы железа непосредственно на поверхности очищаются разбавленной азотной кислотой, но частицы на глубине, под тонким слоем золота, нельзя очистить, но их можно обнаружить в процессе чеканки (после окисления) или позже, после стирания поверхности монет в обращении. Тот факт, что на золотых слитках иногда появляются красные пятна, может отчасти говорить в пользу этого объяснения. К сожалению, пока не было возможности провести исследование слитков с коррозией. Однако, учитывая технологию изготовления золотых слитков, можно предположить, что, по крайней мере, некоторые пятна на этих слитках могут возникнуть в качестве продуктов коррозии из-за присутствия железа. Другая возможность состоит в том, что частицы железа вдавливаются в листы из золота при их прокатке или же при чеканке монет. Износ инструментов может стать причиной возникновения дефектов, приводящих к отслоению железа, которое вдавливается в монеты. Точное определение происхождения железа осуществляется рентгеновской дифракцией. Если железо загрязнило золото во время плавки и литья, то железо должно находиться в твердом растворе с золотом, а если это произошло при ковке и чеканке, то железо будет в форме феррита (или мартенсита). Поэтому железо в твердом растворе и железо на поверхности четко различаются с помощью рентгеновской дифракции.
<…>
Знание химического состава пятен поможет выбрать подходящий метод их обработки и, возможно, удаления. В этом отношении принцип образования железосодержащих пятен является второстепенной проблемой, а решающее значение имеет тот факт, что они вообще существуют.
В данном исследовании ученые получили непосредственные доказательства загрязнения золотой монеты железом и последующего образования «коррозии». Таким образом, серебро и последующее образование сульфида серебра не являются единственной причиной образования красных пятен. Монеты, которые чеканили в сотнях тысячах и миллионах экземпляров, могут пострадать от износа инструментов монетного двора, поэтому золотой сплав окажется загрязненным железом. В этом исследовании были получены новые знания об образовании продуктов «коррозии» на поверхности золотых монет. Монетным дворам следует обращать внимание на стальные компоненты в процессе чеканки. Кроме того, новые сведения помогут работникам музея правильно обращаться с золотыми монетами в музейных коллекциях. Возможность разного химического состава красных пятен указывает на необходимость исследования монет перед процессом очистки и консервации во избежание лишнего воздействия на поверхность монет и медалей вредных веществ.
* На сайте компании «Золотой Монетный Дом» можно приобрести золотые монеты из драгметаллов без красных пятен.
