Värillinen kulta on mikä tahansa kullan seos , joka eroaa väriltään merkittävästi puhtaasta kullasta. Nykyaikainen koruteollisuus, joka tarvitsee lisää käytettävien materiaalien valikoimaa esteettisen vaikutelman parantamiseksi, on tehnyt suuria ponnisteluja saadakseen erilaisia värillisiä kultaseoksia. Puhdas kulta on väriltään keltaista, mutta sitä on vaikea käyttää koruissa sen pehmeyden ja epävakauden vuoksi. Koruissa käytetään erilaisia seoksia; klassiset, tunnetut antiikista lähtien, nämä ovat hopean ja kuparin seoksia. Mutta viime vuosikymmeninä on ilmestynyt erivärisiä kultaseoksia. Osa niistä on tavallisia metalliseoksia, osa metallien välisiä yhdisteitä, joilla on metallienvälisille yhdisteille ominaisia ominaisuuksia, jotka rajoittavat niiden käyttöä koruissa.
Värillinen kulta voidaan jakaa kolmeen luokkaan [1] :
Englanninkielisissä maissa käytetään edelleen perinteistä "karaatti"-testiä , joka ilmaisee, kuinka monta osaa kultaa on 24 osassa seosta. Puhtaan 100 % kullan hienousaste on määritelmän mukaan 24 karaattia , joten kaikkien muiden ei-rautametalliseosten hienousaste on pienempi: alkaen 9 karaattia (375 metrinen hienous eli 37,5 %), 14 karaattia (58,5 %), 18 karaattia (75,0 %). %) [2] .
Valkokulta on kullan ja vähintään yhden valkaisevan metallin seos. Nikkelillä , mangaanilla , palladiumilla ja platinalla on kullan valkaisuominaisuuksia . Valkokultanäytteen tulee olla sama kuin muiden kultakorujen metalliseosten näytteen.
Valkokullan ominaisuudet vaihtelevat metallien ja käytettyjen mittasuhteiden mukaan. Tämän seurauksena valkokultaa voidaan käyttää useisiin tarkoituksiin; kun nikkeliseos on kovaa ja vahvaa ja siksi hyvä sormuksille ja nastaille, palladiumkulta on pehmeää, muokattavaa ja sopii sekoitettaviksi muiden metallien, kuten kuparin, hopean, platinan kanssa sekä standardoinnin että lujuuden vuoksi. Termiä "valkokulta" käytetään hyvin usein teollisuudessa kuvaamaan standardihienoa koruseoksia, joissa on valkeahko sävy. Termi "valkoinen" kattaa laajan valikoiman värejä, jotka rajoittuvat tai limittyvät vaaleankeltaisen, ruskean ja jopa hyvin vaaleanpunaisen kanssa. Eri metallien valkaisuominaisuudet ovat erilaiset. Joten 11% platinaa riittää tekemään seoksesta täysin valkoisen. Palladium tähän vaatii 22 %. Nikkeli-sinkkiseokset sisältävät vähintään 10 % nikkeliä ja 5 % sinkkiä. Seoksen sitkeyden lisäämiseksi voidaan lisätä kuparia. Kulta-nikkeli-kupariseosten lujuus johtuu kahden faasin muodostumisesta, joissa on runsaasti kultaa Au-Cu ja runsaasti nikkeliä Ni-Cu, mikä tämän seurauksena vahvistaa materiaalia. Koruteollisuudessa käytetään kulta-palladium-hopea ja kulta-nikkeli-kupari-sinkkiseoksia. Palladium ja nikkeli toimivat kullan ensisijaisina valkaisuaineina; sinkki toimii toissijaisena valkaisuaineena ja himmentää kuparin väriä.
Nikkeliä käytetään joissakin valkokultaa seoksissa, mutta se voi aiheuttaa allergisen reaktion, jos esimerkiksi kelloa, jonka kuori on valmistettu tällaisesta kullasta, käytetään pitkään. Tätä reaktiota (yleensä vähäistä ihottumaa) esiintyy noin joka kahdeksas ihminen, ja monet maat eivät käytä nikkeliä valkokullassa tämän vuoksi.
Ruusukulta - kullan ja kuparin seos [3] - käytetään laajasti erikoiskoruissa. Vaaleanpunainen kulta, jota kutsutaan myös punaiseksi kullaksi, oli suosittu Venäjällä 1800-luvun alussa, ja se tunnettiin myös Venäjän kultana, vaikka termi on nyt vanhentunut. Ruusukultaisista koruista on tulossa yhä suositumpia 2000-luvulla. Sitä käytetään yleisesti vihkisormuksiin, rannekoruihin ja muihin koruihin.
Vaikka näitä nimiä käytetään usein keskenään, ero puna- ja ruusukullan välillä on kuparipitoisuus: korkeampi kuparipitoisuus tarkoittaa enemmän punaista väritystä. Ruusukulta käyttää vähemmän kuparia kuin punakulta, jonka kuparipitoisuus on korkeampi. Esimerkkejä vaaleanpunaisen ja punaisen kullan seoksista, joissa on sama erittely (18 karaattia):
Kun kulta-kupariseoksiin lisätään sinkkiä jopa 15 %, seoksen väri voidaan muuttaa punakeltaiseksi tai tummankeltaiseksi.
Muinaisina aikoina kullan sulatuksessa esiintyneiden epäpuhtauksien vuoksi sillä oli usein punertava väri. Siksi monet kreikkalais-roomalaiset ja jopa keskiaikaiset tekstit kuvaavat kultaa "punaiseksi", slaavilaiset tekstit "punaiseksi". Tästä johtuu kultakolikoiden nimi - chervonets .
Lyydialaiset tunsivat vihreän kullan vuonna 860 eKr. nimellä electrum , hopean ja kullan seos. Se näyttää itse asiassa vihertävän keltaiselta, ei puhtaalta vihreältä.
Kadmiumia voidaan myös lisätä kultaseoksiin vihreän värin saamiseksi , mutta sen tai indiumin käytössä voi olla terveysongelmia. Seoksessa, jossa on 75 % kultaa, 23 % kuparia ja 2 % kadmiumia, on vaaleanvihreä väri. Seos, jossa on 75 % kultaa, 15 % hopeaa, 6 % kuparia ja 4 % kadmiumia, antaa tummanvihreän sävyn [4] .
Kaikilla kultaintermetallisilla AuX 2 :lla on kalsiumfluoridi CaF 2 -kiderakenne ja ne ovat siksi hauraita. Stökiömetriasta poikkeaminen johtaa värin menetykseen. Hieman ei-stoikiometrisiä koostumuksia käytetään kuitenkin kaksi- tai kolmifaasisen hienorakeisen mikrorakenteen aikaansaamiseksi, jonka hauraus on vähentynyt. Vähemmän hauraan mikrorakenteen saavuttamiseksi voidaan lisätä pieniä määriä palladiumia, kuparia tai hopeaa [5] .
Metallienvälisillä yhdisteillä on yleensä huono korroosionkestävyys. Vähemmän jaloja alkuaineita huuhtoutuu ympäristöön. Kultakorujen sinisten ja violettien elementtien altistamista hikoilulle tulee välttää, koska tämä voi johtaa metallien huuhtoutumiseen ja metallipinnan värjäytymiseen [5] .
Purppurakulta (synonyymit: ametistikulta ja violettikulta ) on metallien välinen kullan ja alumiinin seos, jonka koostumus on AuAl 2 . AuAl 2 :n kultapitoisuus on noin 79 % ja siksi tätä materiaalia voidaan pitää 18 karaatin kultana. Purppurakulta on hauraampaa kuin muut kultaseokset (tämän metallien välisen yhdisteen spontaani muodostuminen on vakava ongelma elektroniikassa [6] , kun kultajohtimet hitsataan alumiiniin piipinnalla). Koska se on metallien välinen yhdiste eikä muokattava metalliseos, terävä isku voi johtaa tuotteen tuhoutumiseen. Siksi violettia kultaa yleensä käsitellään ja käytetään "jalokivinä" tavallisissa koruissa pikemminkin kuin rakenteellisena elementtinä. Pienemmällä kultapitoisuudella materiaali koostuu metallien välisestä yhdisteestä ja alumiinin kiinteästä liuosfaasista. Korkeammalla kultapitoisuudella violetti väri säilyy, kun alumiinipitoisuus lasketaan 15 prosenttiin. 88 % kultaa, materiaali on AuAl ja väri muuttuu. (AuAl 2 :n todellinen koostumus on lähempänä Al 11 Au 6 .) [1]
Purppuranvärisen kullan kehitti metallurgian professori Singaporen ammattikorkeakoulun Lo Peng Chamissa ( Singapore ), kehitys alkoi vuonna 1976 ja esiteltiin suurelle yleisölle vuonna 2003.
Sininen kulta on kullan seos joko indiumin tai galliumin kanssa . Intermetallinen AuIn 2 -yhdiste sisältää 46,2 % kultaa (noin 11 karaattia, ei standardi) ja 53,8 % indiumia. Vaikka jotkut lähteet kutsuvat AuIn 2 :n väriä "lausutuksi siniseksi", vaikutus on itse asiassa pieni: CIE LAB :n värikoordinaateissa sitä kuvaa vektori (79, -3.7, -4.2) ja se on melko harmahtava. Galliumin kanssa kulta muodostaa metallien välisen yhdisteen AuGa 2 (58,5 % kultaa, 14 karaattia), jolla on vaaleampi sinertävä sävy. AuIn 2 :n sulamispiste on +541 °C ja AuGa 2 :n +492 °C. AuIn 2 on vähemmän hauras kuin AuGa 2 , ja sitä käytetään joskus juotteena valkokultatuotteiden korjaamiseen. Kun näyte nostetaan standardiin 14 karaattiin (585), sininen sävy katoaa kokonaan [1] .
Sinikultainen pintapinnoite voidaan muodostaa maalaamalla ja sitten pinnoittamalla indiumilla sellaisella määrällä, että saavutetaan atomisuhde [Au:In] = 1:2 . Lämpökäsittely aiheuttaa metallien keskinäisen diffuusion ja tarvittavan metallien välisen yhdisteen AuIn 2 muodostumisen [1] .
Musta kulta on eräänlainen kulta, jota käytetään koruissa, tämän värin kultaa voidaan saada eri tavoin [7] [8] :
Oksidikerroksia voidaan käyttää myös sinisen kullan valmistamiseen 75 % kultaa, 24,4 % rautaa ja 0,6 % nikkeliä sisältävästä seoksesta; kerros muodostuu lämpökäsittelyn aikana ilmassa lämpötila-alueella 450–600 °C [1] .
Korkeakaraattisen kullan (20-23 karaattia) safiiriväri voidaan saada myös seostamalla ruteenilla, rodiumilla ja kolmella muulla alkuaineella, mitä seuraa lämpökäsittely 1800 °C:ssa, jolloin muodostuu värillinen pintaoksidikerros, jonka paksuus on 3-6 mikronia [ 1] .