Презентация к исследовательскому проекту "Химия и нумезматика"

Государственное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение

«Нижегородское индустриальное училище»

Индивидуальный исследовательский проект

Химия и нумизматика

Автор:_______________(ФИО), группа__________

Руководитель: _________(ФИО), должность

г. Нижний Новгород

2018

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экономика современного общества построена на товарно-денежных отношениях, на обмене товара на денежные знаки, то есть монеты и бумажные деньги. И несмотря на то, что всё больше денежных операций становится условными, заменяется электронными расчётами, металлические монеты остаются интересным объектом для исследования, и они будут существовать долго, по крайней мере, в коллекциях нумизматов.

МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

Цель исследовательского проекта ‒ изучить значение химии для нумизматики.

Задачи:

• ознакомиться с химическим составом металлических монет;
• познакомиться со способами химической очистки монет;
• провести экспериментальное исследование по выявлению оптимального способа очистки загрязненных монет.

Объект исследования : российские монеты номинала 50 копеек, находящиеся в обращении.

Предмет исследования ‒ методы очистки монет.

Нумизматика – историческая наука, изучающая монеты. С тех пор как появились монеты (произошло это 27 веков назад), их изготовление неразрывно связано с искусством очистки и переработки металлов и сплавов, то есть с химией. Конечно, когда-то не было ни химии, ни химиков. Но мастера методом проб и ошибок находили способы очистки монетных металлов, проверки их качества, придания свойств, способствующих качественной чеканке.

МЕТАЛЛЫ ДЛЯ МОНЕТ

С древних времен для чеканки использовали золото, серебро и медь, которые на много веков стали основными монетными металлами.

В старые времена цена металла (и в первую очередь – золота и серебра) в монете должна была соответствовать номиналу.

В настоящее время для чеканки монет применяют сплавы цветных и черных металлов. Но всё-таки цена металла выше номинала. Поэтому Центральные банки заинтересованы в возврате монет.

«ВОЕННЫЕ ДЕНЬГИ»

В нумизматике существует термин «военные деньги» – монеты военного времени, отличающиеся от соответствующих монет мирного времени более низкой пробой драгоценного металла или полной заменой одного металла другим. Вот типичный пример: во время Второй мировой войны в США резко увеличилась потребность в меди для производства ружейных патронов и артиллерийских снарядов. В результате одноцентовые монеты в 1943 г. чеканились не из меди, а из стали и покрывались тонким слоем цинка.

«Железный» цент США, отчеканенный в 1943 г.

В результате гиперинфляции в начале 1990-х годов советские деньги очень быстро обесценились. Соответственно цена металлов, из которых были отчеканены монеты, стала существенно выше их номинала. Продавцы в магазинах собирали мелочь и продавали их дельцам на вес.

МЕТОДЫ ОЧИСТКИ МОНЕТ

Физико-химические

Механические

Химические

ХАРАКТЕРИСТИКА ОБРАЗЦОВ

В качестве образцов в экспериментальной части применялись монеты достоинством 50 копеек 1998-2017 гг. выпуска. Для проведения эксперимента исходные монеты номиналом в 50 копеек обрабатывались 5-10 %-ым содовым раствором в течение суток, тем самым монеты покрывались оксидной пленкой.

ВЫБОР МЕТОДА ОЧИСТКИ

В состав монет номиналом 50 копеек входит медь, именно она придает монетам желто-красную окраску (потемнение монет вызвано образованием оксидной пленки), поэтому для очистки монет можно применять методы, основанные на реакциях восстановления меди.

Для очистки монет использовали два метода: окислительно-восстановительный и основанный на образовании аммиачного комплекса меди.

Окислительно-восстановительный метод

1. Монеты прокалить над спиртовкой до красного каления:

2. Погрузить в 70 %-ый спирт.

В данном случае протекает реакция:

С 2 Н 5 ОН + СuО  СH 3 CОH + Cu

  3. Очистить с помощью мыла и зубной пасты.

Мыло и зубная паста позволяют снять остатки нагара, кроме того зубная паста – хороший «мягкий» абразив.

4. Промыть водой и высушить.

Метод, основанный на образовании аммиачного комплекса

• Монеты погрузить в 10 %-ый раствор аммиака на 3 часа.

Cu 2+  + 4NН 3  → [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+

комплекс синего цвета

2. Промыть монеты водой и высушить.

РЕЗУЛЬТАТЫ ОЧИСТКИ МОНЕТ ДВУМЯ СПОСОБАМИ

Метод

Стадии

Окислительно-восстановительный

Наблюдения

1. Обжиг монет

Монеты почернели

2. Погружение в 70 %-ый спирт

3. Очистка с помощью мыла и зубной пасты

Монеты приобрели желто-красный цвет, местами осталась накипь (нагар)

Монеты покрыты слоем мыла и пасты

4. Промывка водой и сушка

Образование комплекса меди с аммиаком

Монеты очистились от остатков нагара (в случае монет с рубчатым гуртом очистка гурта не прошла окончательно) 

1. Погружение в раствор аммиака

Раствор аммиака приобрел синий цвет

2. Промывка водой и сушка

Монет очистились (в случае монет с рубчатым гуртом очистка гурта не прошла окончательно)

Достоинства и недостатки окислительно-восстановительного метода

Достоинством первого метода является высокое качество очистки, если дважды провести обжиг и погружение в спирт.

Недостатки:

• наличие абразива в ходе очистки монет,
• неэкономичность,
• пожаропасность.

Достоинства и недостатки метода, основанного на образовании аммиачного комплекса

Достоинства:

• экономичность,
• отсутствие действия абразива.

Недостатки:

• длительная выдержка монет позволят повысить качество очистки, но уходит также слой меди для монет из стали, плакированной томпаком и для монет из стали с гальваническим покрытием;
• наличие паров аммиака (вредность).

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ