همیشه نمی توان اشیا را همان گونه به حالت طبیعی خود، مورد استفاده قرار داد. بلكه گاهی مجبوریم آن ها را به گونه ای تغییر دهیم تا برای مان قابل استفاده گردیده، یا بهتر و بیشتر به كارمان آیند. این مطلب به ویژه درباره فلزات بسیار مورد، پیدا می كند. چه بسا كه مجبوریم دو یا چند فلز را با هم تركیب كنیم تا فلز دیگری كه بیشتر قابل استفاده مان باشد، در اختیارمان قرار گیرد.

آلیاژ یعنی فلزی كه از تركیب دو یا چند فلز پدید آمده است. برای مثال، برنج، آلیاژ و فلزی است كه از تركیب « مس » و « روی » به دست آمده است. این دو فلز را گداختـه و چنان به هم آمیخته اند كه فلز دیگری به نام برنج به دست آمده است.

گاهی آلیاژ از تركیب فلزی با یك غیر فلز به دست می آید. مانند فولاد كه تركیبی از « آهن » و « كربن » است. اگر معنای لغوی واژه ی « آلیاژ » را بخواهید، باید برایتان بگویم كه این لغت از یك واژه ی فرانسوی گرفته شده و معنایش تركیب كردن است.
همیشه به هنگام تهیه ی یك آلیاژ، اتم های مختلفی به هم می پیوندند. گاهی این پیوند و تركیب به طور كامل صورت می گیرد، مانند آلیاژ برنج؛ و گاهی به طور قسمتی مانند آلیاژ فولاد. گاهی برای تركیب دو فلز، نیازی به گداختن آن ها نیست و فقط حرارت كافی است تا عناصرشان به هم بپیـوندند. تهیه‌ ی آلیاژ را بدین شیوه، فلز گریِ گَردی می نامند. زیرا فلزها به صورت گرد در هم آمیخته شده، پیش از حرارت دادن خوب آن ها را در هم می فشرند.
غالباً به جای استفاده از فلزهای خالص، آلیاژها را برای مصرف های ویژه بر می گزینند. معمولاً برای گداختن آلیاژها به حرارت كمتری نیاز داریم تا گداختن فلزهای خالص.
لحیم، آلیاژی است كه از تركیب « قلع » و « سرب » و یا از تركیب «قلع»، «مس» و « روی » به دست آمده است و خیلی سریع و آسان ذوب می شود.
آلیاژها معمولاً سختی و استقامت بیشتری دارند تا فلزهایی كه آن ها را پدید آورده اند. مثلاً وقتی كه « آهن » را با « كربن » تركیب كنیم، فولاد به دست می آید و این فولاد به مراتب سخت تر و محكم تر از آهن می باشد. سپس با افزودن فلز دیگری به نام « كُرُم »، فولادمان یك فلز زنگ نزن می گردد.
اكنون برخی از آلیاژهای معروف را برایتان بر می شمریم:
سكه های طلا و سكه های زینتی، آلیاژ طلا و مس هستند. زیرا طلای خالص به حدی نرم است كه خیلی قابل استفاده نمی تواند باشد.
سكه نقره ای انگلیسی از 5/92 درصد نقره و 5/7 درصد مس درست شده است.

طلا

طلا، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Au، لاتین aurum و عدد اتمی 79 وجود دارد. طلا فلزی است نرم، براق، زرد رنگ، چکش‌خوار، قابل انعطاف ( سه ظرفینتی و یک ظرفیتی ) و فلز واسطه که با بیشتر عناصر شیمیایی واکنش ندارد و تنها بوسیله کلر و تیزاب سلطانی ( آمیزه ای از اسید نیتریک و اسید هیدروکلریک ) مورد حمله قرار می‌گیرد.

فلز طلا عمدتاً به شکل آزاد و بصورت تکه‌هایی در سنگها و رسوبهای آبرفتی وجود دارد و یکی از فلزات ضرب سکه می‌باشد. طلا در بسیاری از کشورها بعنوان معیار ارزش پول بکار می‌رود. همچنین در جواهرات، دندانپزشکی و الکترونیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تاریخچه

طلا ( از واژه سانسکریتJval ؛ آنگلوساکسونgold ؛ لاتین aurum که همگی به معنی طلا هستند ) را از دوران باستان شناخته و به ارزش بالای آن پی بردند. هیروگلیف مصری از 2600 قبل از میلاد فلز طلا را توصیف کرده و در کتاب عهد عتیق بارها به طلا اشاره شده است. زمان زیادی است که طلا یکی از گران‌قیمت‌ترین فلزات به حساب آمده و قیمت آن در تاریخ، معیار بسیاری از پولهای رایج می‌باشد ( تحت عنوان پایه طلا شناخته می‌شود.)

از طلا بعنوان نمادی برای پاکی، ارزش، سلطنت و مخصوصاً نقشهایی که ترکیبی از این ویژگیها است استفاده می‌شود. نخستین هدف کیمیاگران، تولید طلا از سایر مواد مانند سرب بود، اگرچه کیمیاگران هرگز موفق به این کار نشدند. گیمیاگران نشانه طلا را دایره و نقطه‌ای در وسط می‌دانند و همچنین نشان ستاره شناسی هم هست.

پیدایش

طلا بخاطر سکون شیمیایی نسبی که دارد، بیشتر بصورت فلز محلی و ندرتاً به شکل تکه‌های بزرگ یافت می‌شود، اما معمولاً بصورت ذرات بسیار ریزی در برخی مواد معدنی، رگه‌های کوارتز، سنگ لوح، صخره های دگردیسی و رسوبات آبرفتی که از این منابع سرچشمه گرفته‌اند، دیده می‌شود. طلا بطور گسترده ای پراکنده شده و بیشتر همراه کوارتز یا پیریت است و در کانی‌های پتزیت، کالاوریت و سیلوانیت با تلوریم ترکیب شده است.

این عنصر با روشهای بهره برداری از رسوبات دارای طلا از رسوبات جدا می‌شود. آفریقای جنوبی منبع تقریباً2,3 ذخائر طلای جهان است ( منابع موجود در داکوتای جنوبی و نوادا دو سوم طلای مصرفی آمریکا را تامین می‌کنند ). طلا را با استفاده از سیانور، آمالگام و گداختن از کانی‌ها خارج می‌کنند.

پالایش فلز طلا اغلب بوسیله الکترولیز تحقق می‌یابد. فلز طلا در آب دریا و بر حسب مکان نمونه برداری بین 1 تا 2 میلی‌گرم در تن یافت می‌شوند، لذا تا سال 1383 هیچ روش مفیدی برای بازیافت طلا از آب دریا ابداع نشده است. اگرچه طلا در صنعت و هنر بسیار مهم است، این عنصر وضعیت منحصر به فردی نسبت به تمامی کالاها دارد و آن، حفظ ارزش خود در دراز مدت می‌باشد.

خصوصیات قابل توجه

آلیاژ طلا عنصر فلزی است که کلاً به رنگ زرد دیده می‌شود، اما اگر به ‌دقـت جدا شود، می‌تواند سیاه، قرمز سیر یا ارغوانی باشد. شاید بتوان گفت فلز طلا، زیباترین عنصر و چکش‌خوارترین و قابل انعطاف‌ترین فلز شناخته شده است. در واقع یک اونس طلا را می‌توان با چکش کاری به یک ورقه 300 فوت مربع تبدیل نمود. طلا که فلزی نرم می‌باشد، برای استحکام بیشتر اغلب با فلزات دیگر آلیاژ می‌شود.

طلا یک رسانای خوب حرارتی و الکتریکی است که تحت تاثیر هوا و سایر معرفها قرار نمی‌گیرد. فلز طلا تا حد زیادی در برابر حرارت، رطوبت و بیشتر عوامل فرساینده مقاوم است و بنابراین استفاده از آن در سکه و جواهرات بسیار مناسب است. رنگ طلای جامد و محلولهای کلوئیدی تیره رنگی که ( اغلب ارغوانی ) می‌توان از آن تهیه کرد، به این علت است که فرکانس پلاسمون این عنصر در دامنه مرئی وجود دارد که موجب انعکاس نورهای زرد و قرمز و جذب نور آبی می‌شود.

طلای بومی معمولاً دارای 8 تا 10 درصد نقره می‌باشد، اما اغلب این مقدار بیشتر است. هرچه مقدار نقره بیشتر شود، رنگ طلا سفیدتر و جرم مخصوص آن کمتر می‌شود. آلیاژ آن با مس به رنگ قرمز، با آهن به رنگ سبز و با آلومینیوم به رنگ ارغوانی می‌باشد. جواهراتی که در شرق آمریکا با ترکیباتی از طلای رنگین به توریستها فروخته می‌شود، به نام طلای Black Hills داد و ستد می‌شود.

حالات اکسیداسیون معمولی طلا شامل 1+ و 3+ است.

کاربردها

• طلای خالص برای استفاده‌های عادی بسیار نرم هستند، لذا برای استحکام آن، با نقره و مس آلیاژ می‌سازند.
• در بسیاری از کشورها از طلا و بسیاری از آلیاژهای آن در جواهرات و ضرب سکه و نیز بعنوان شاخصی برای مبادلات پولی استفاده می‌شود.
• به‌ علت هدایت الکتریکی خوب و مقاومت آن در برابر فرسایش و سایر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی این عنصر، از اواخر قرن بیستم طلا بعنوان فلز صنعتی مهمی به حساب آمده است.
• طلا عملکرد مهمی در رایانه، تجهیزات ارتباطی، موتور هواپیمای جت و فضاپیماها و بسیاری محصولات دیگر دارد.
• هدایت الکتریکی خوب طلا و مقاومت آن در برابر اکسیداسیون موجب کاربرد وسیع آن برای آبکاری سطح اتصال دهنده‌های الکتریکی شده است تا اتصالی خوب با مقاومت کم تضمین شود.
• طلا همانند نقره می‌تواند با جیوه، ملغمه محکمی را تشکیل دهد که گاهی از آن برای پر کردن دندان استفاده می‌شود.
• اخیراً طلای کلوئیدی ( ذرات یک بیلیونیم طلا ) که محلولی کاملا رنگی می‌باشد، برای مصارف بیولوژیکی و پزشکی در آزمایشگاههای زیادی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین برای رنگ طلائی روی سرامیکها قبل از پختن در کوره استفاده می‌شود.
• از اسید Chlorauric در عکاسی برای پررنگ کردن تصویر نقره‌ای استفاده می‌شود.
• Disodium Aurothiomalate برای درمان روماتیسم مفصلی بکار می‌رود؛ (درون عضله وارد می‌شود).
• از ایزوتوپ Au-198 با نیمه عمر 2,7 روز برای درمان برخی سرطانها و بیماریهای دیگر استفاده می‌شود.
• طلا بعنوان یک ماده بیولوژیکی که امکان پوشش بوجود می‌آورد، کاربرد دارد و باید آنرا بوسیله میکروسکوپ الکترونی ( scanning electron microscope ) مشاهده نمود.
• طلا اغلب نماد بهترین و والاترین دستاوردها می‌باشد. یک مدال طلا مانند روبان آبی، بهترین پاداش در بازیهای المپیک و بسیاری از رقابتهای دیگر است.
• چون طلا منعکس کننده خوبی برای هر دو نور مادون قرمز و نور ساکن است، بعنوان لایه محافظ سطح بسیاری از ماهواره‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ارزش

طلا مانند فلزات پر ارزش دیگر با سیستم توزین تروی سنجیده می‌شود و در صورت آلیاژ با سایر فلزات از اصطلاح carat برای مشخص کردن مقدار طلای موجود با عیار 24 ( که طلای خالص است ) استفاده می‌شود. ( در ایران بیشتر از مثقال برای معاملات بازار طلا استفاده می‌شود و برای آلیاژ طلا از میزان عیار اسفاده می‌شود که عیار 24 طلای خالص می‌باشد).

در طول تاریخ از آلیاژ طلا برای پشتیبانی پول و در سیستمی تحت عنوان پایه طلا استفاده می‌شد که در این سیستم، یک واحد از پول رایج معادل مقدار معینی طلا بود. مدت زیادی ارزش طلا توسط آمریکا برای هر اونس تروی 20,62 دلار تعیین شد، اما در سال 1934 ارزش طلا 35،00 دلار برای هر اونس تروی تثبیت شد.

به سبب بحران طلا در 17 مارس 1968 طرح نرخ‌گذاری دوگانه ایجاد شد که طبق آن برای تثبیت ارزش بین‌المللی، طلا همچنان به قیمت سابق 35،00 دلار در هر اونس تروی باقی ماند، اما قیمت آن در بازار خصوصی اجازه نوسان یافت؛ این سیستم نرخ‌گذاری دوگانه در سال 1975 هنگامی‌که نرخ طلا اجازه نوسان یافت، متوقف شد. از سال 1968 نرخ طلا در بازار آزاد نوسان شدیدی یافت، بطوری‌که در ژانویه 1980 به 620 دلار در هر اونس تروی رسید، اما تا ژانویه 1990 قیمت آن به 410 دلار در هر اونس تروی کاهش یافت.

گاهی اوقات، مالکیت طلا به خاطر نقشی که بعنوان پشتوانه پول دارد، محدود و یا ممنوع می‌شود. در آمریکا مالکیت خصوصی طلا جز به صورت جواهر و سکه بین سالهای 1933 و 1975 ممنوع شده بود. چون طلا مدت زمان بسیار طولانی ارزش خود را حفظ کرده است، بعنوان یک سرمایه‌گذاری مشهود اغلب به‌صورت بخشی از یک سهام نگهداری می‌شود.

چون طلا ارزش خود را حتی هنگامیکه پول بی‌پشتوانه بی‌ارزش می‌شود حفظ می‌کند، بنابراین مخصوصاًدر زمان ناتوانی یا تورم دید مورد نیاز است.

قراردادهای آینده برمبنای داد و ستد جاری طلا در COMEX محل خرید و فروش کالا است که شعبه ای از بازار بورس نیویورک ( New York Mercantile Exchange ) می‌باشد و پیش‌بینی قیمت طلا و سایر کالاها در آینده در این مکان انجام می‌گیرد.

نمونه های آلیاژ های فلزی

•  تعیین درصد بریلیم در نمونه‌های مسی و آلومینیمی

•  اندازه گیری مس، قلع، آهن، زیرکونیوم ، بور و ... در آلیاژ های آلومینیم

•  آندازه گیری آلومینیوم، منگنز، نیکل، سیلیس، توریم و ... در آلیاژهای منیزیم

•  اندازه گیری فسفر در آلیاژهای مس

•  اندازه گیری مس، گوگرد، سیلیس، کبالت و ... در آلیاژهای مس- نیکل

•  اندازه‌گیری سیلیس و فسفر در نمونه‌های فولادی و آلومینیمی

•  اندازه‌گیری عناصر موجود در فروسیلیکون، فرومنگنز و ...

•  اندازه گیری عناصر موجود در  انواع آلیاژهای آهن (فولاد، چدن و ... ) با اسپکترومتر نشر اتمی

•  اندازه گیری عناصر موجود در  انواع آلیاژهای مس (برنز، برنج و ... ) با اسپکترومتر نشر اتمی

•  اندازه گیری عناصر موجود در  انواع آلیاژهای آلومینیوم با اسپکترومتر نشر اتمی

•  اندازه گیری کلیه عناصر در بابیت , فرو تیتانیوم و فرو وانادیم و ...