Gold und Silber preiß ich sehr

Gold und Silber lieb ich sehr / Kann 's auch gut gebrauchen
Hätt' ich nur ein ganzes Meer / Mich hinein zu tauchen /
Braucht ja nicht geprägt zu sein / Hab 's auch so ganz gerne /
|: Sei 's des Mondes Silberschein / Sei 's das Gold der Sterne :|

Volkslied, Urtext von August Schnezler 1818
bearbeitet und vertont durch Friedrich Hieronymus Truhn 1843

Wie Gold und Silber entstehen

Gold entsteht aus explodierten Sternen der zweiten Generation des Weltalls. Ging man bislang davon aus, dass ein massereicher Stern reicht, nimmt man heute an, dass erst im Gammablitz der Kollision von Neutronensternen, also die komprimierten Leichen explodierter massereicher Sterne, Gold entsteht. Eine solche Kollision, genannt Kilonova, könnte mehrere Erdmassen an Gold ins All schießen.1

Silber entsteht auch in der Sternexplosion, indes nicht gemeinsam mit Gold; vielmehr müssten die Elemente in unterschiedlichen Fusionsprozessen und mithin in Sternen unterschiedlicher Masse entstanden sein2.

Unsere Sonne ist zu leicht, zu klein, um einmal selbst Gold oder Silber zu erzeugen. Mindestens die 10fache Sonnenmasse ist nötig, damit ein Stern in einer Supernova aufgeht und schwerere Elemente als Eisen erzeugen kann, die acht- bis 12fache anfängliche Sonnenmasse um als Neutronenstern in einen anderen zu segeln. Aber was heißt zu klein? Die meisten Sterne des uns bekannten Universums sind deutlich kleiner als die Sonne. Unsere Erde schafft mit ihrem Radius von 6.371 km nicht mal ein Tausendstel des Sonnenradius.

Toxizität

Gold und Silber zählen zu den Schwermetallen.

Gold gilt als klinisch neutral. Die Aufnahme von Gold erscheint unbedenklich. Bei Kontakt mit Goldstaub kann es zu Entzündungen von Haut oder Augen kommen.

Silber ist mäßig giftig. Bei Aufnahme von Silber (metallisches Silber, Silberstaub, kolloidales Silber, silberhaltige Medikamente oder Silbersalze) wird insbesondere die Argyrie, eine irreversible, schiefergraue oder auch grau-bläuliche Verfärbung von Haut und Schleimhäuten, schließlich auch Organen angezeigt. Die Argyrose ist eine lokal begrenzte Argyrie, die u.a. durch Silberschmuck hervorgerufen beobachtet worden ist. Die Aufnahme gelöster Silbersalze, insbesondere AgNO₃ kann in Konzentrationen von bis zu 2 g = 0,06 oz. tr./ap. letal wirken. Silber kann allergische Reaktionen aufrufen.

Legierung

Reines Gold als auch reines Silber sind relativ weich und bieten gemünzt, als Schmuck und insbesondere beim Silber üblich als Gerätschaft wenig Widerstand gegen Umlauf und Alltagsgebrauch. Gold und Silber werden daher mit anderen Metallen, insbesondere Kupfer gemischt, um die Härte zu erhöhen.

Im Grunde sind solche Legierungen von Menschenhand Abbildungen der Natur. So etwa das Gold. Es kommt gediegen und ganz unterschiedlich vergesellschaftet mit Silber, Kupfer, Platin vor. Flussgold aus der Eifel hat einen Feingehalt von 950 bis 960 ‰, Rheingold von 920 bis 940 ‰, in keltischen Münzen aus alpinem Flussgold fand sich Platin und die Griechen des Altertums hielten das Elektron mit seinem hohen Silbergehalt sogar für ein Element.

Während sich beim Silber das englische Probiergewicht von 925 ‰ (Sterling-Silber) weitgehend durchsetzt (obgleich man schon mit 935er die authentischere Farbe erzielt), sind im internationalen Standard 375 ‰ Gold die Untergrenze für eine Goldlegierung, in Deutschland 333 ‰. In der Schweiz darf eine Legierung mit 333 ‰ Gold gesetzlich nicht als Gold bezeichnet werden und in den USA auch nicht, wo indes 500er- und 585er-Legierungen beliebt sind. In Südeuropa sind solche ganz unbeliebt und in Ländern des Orients werden sie gar nicht akzeptiert. Dies scheint mir für Südeuropa indes nicht auf die Wechselwirkung von Temperatur – Transpiration – Korrosion zurückzugehen, sondern auf den historischen Orienthandel, also mit Ländern mit Goldwährung.

Korrosionsbeständigkeit

Die Korrosionsbeständigkeit ist allerdings ein Problem minderwertiger Goldlegierungen als auch des Silbers: Elementares bildet mit Schwefelwasserstoff in Anwesenheit von Luftsauerstoff Silbersulfid, läuft schwarz an. Eine Zulegierung von 10 bis 20 % der Masse mit Palladium soll diese Korrosion hemmen. Eine Goldlegierung ist nur dann korrosionsbeständig, wenn der Anteil der Atome an korrosionsbeständigem Metall die der Atome korrosionsunbeständigen Metalls übersteigt.

Das ist bei z.B. beim 750er-Rotgold, also einer Legierung mit in der Masse 750 ‰ Gold und 250 ‰ Kupfer, nicht der Fall. Denn Kupfer ist mit 63.5463 u (u = Zeichen der atomaren Masseeinheit) mehr als dreimal leichter als Gold mit 196.966570 u. Es befinden sich also mehr als dreimal so viele Kupferatome in 250 ‰ Masseanteil als Goldatome in 250 ‰ Masseanteil. Mithin müsste man von einer Kupfer-Gold-Legierung sprechen, denn im Verhältnis 3:1 der 750er-Legierung sind im Fall von Rotgold nur rund 49.18 Atomprozent Gold und rund 50.81 Atomprozent Kupfer enthalten.

Beim Gold auf der sicheren Seite ist man ab 20 kt (833 ‰). Daher galten 20 kt lange Zeit per se als "Zahngold" und als solches war auch das Münzgold mit 21.6 kt (900 ‰) gefragt.

Heutige sogenannte hochgoldhaltige Legierungen in der industriellen Zahnheilkunde weisen zum Teil zwar einen Goldfeingehalt von nur 70 Masse-% aus, machen sich indes das schwere Platin (195.0849 u) und Platinmetalle durch Zulegierung für die Korrosionsbeständigkeit als auch die Härte zu Nutze. Palladium etwa kann die 2.5fache Goldmenge bei gleicher Beständigkeit unter Mundhöhlenbedingungen ersetzen, Iridium gilt als das korrosionsbeständigste Element. Unter "hochgoldhaltige" Legierungen garantiert die Dentalindustrie denn auch einen Mindestanteil von 75 Masse-% an Edelmetallen, wobei Silber seiner Affinität zur Korrosion insbesondere unter Mundhöhlenbedingungen wegen nicht hinzugezählt wird. In historischen Zahngoldlegierungen ca. ab Mitte des 19. Jh.s betrug der Platinanteil rund 80 ‰. Die Verwendung von Palladium in zahnheilkundlichen Legierungen ist infolge der in der Industriegesellschaft zwangsläufig zunehmenden Allergien rückläufig.

Betrügereien

So sehr sich auch die historischen Chemiker, die Alchemisten, um den "Stein der Weisen" bemüht haben, Gold und Silber kann man bis heute nicht nachmachen. Dazu bedarf es nun mal der Fusion wie sie in Sternen stattfindet. Auf Erden kann man bei Gold und Silber aber betrügen. Wie das früher gemacht worden ist, stellte der Jurist und Coburgsche Verwaltungsbeamte Georg Paul Hönn in seinem erstmals 1721 erschienen Betrugs-Le­xi­kon1 anschaulich dar. Heute macht man das immer noch so, wohl mit erweiterten technischen Möglichkeiten.

Selbsthilfe

Wie man sich mit wenigen und leicht erschwinglichen Mitteln erstmal selbst behelfen kann einen Betrug oder den Versuch desselben zu entdecken, oder einfach nur, um eine Legierung zu ermitteln, sollen die folgenden Hinweise erklären. Dazu nötige Tabellen werden mitgeliefert.

Bei diesen Hausmitteln wollen die Bedingungen bedacht werden, sodass es sich im Ergebnis jeweils nur um eine Annäherung handeln kann. Sichere Prüfungen verspricht die Labor-Untersuchung. Man kann sich freilich selber Gerät zulegen, ist indes für z.B. die Ultraschallmessung schon den halben Krügerrand ärmer, und wenn man nur einen hat ...

1. Hilfsmittel

Neodym Magnet 170 kg und mehr Zugkraft

Feinlehre

Feinwaage, (destilliertes) Wasser bei 20 °C, ein leeres Behältnis (vorzugsweise aus Glas), drei Stücke Holz für eine Brücke, einen Draht und die hier vorgehaltenen oder andere Tabellen mit verifizierten Angaben zur Dichte

Probiernadeln und -säure für Gold (Salpetersäure für 8, 14, 18, 21.6 kt oder feiner abgestuft) und für Silber (Ka­lium­di­chro­mat)

2. Methoden

Klangprobe

Gold und Silber haben hellen Klang, legiert mit Kupfer heller.2

Magnetische Suszeptibilität

Fast alle Stoffe zeigen Wechselwirkungen mit äußeren magnetischen Feldern. Was man so als "nichtmagnetisch" bezeichnet, ist bei der Mehrheit der Stoffe nur die rund 100.000fach schwächere Kraft als die in der Wechselwirkung eines magnetischen Feldes mit Eisen. Einige Stoffe werden von magnetischen Feldern abgestoßen, die Diamagnete. Darunter gehören Gold, Silber und Kupfer. Andere Stoffe werden leicht angezogen, die Paramagnete. Darunter gehören Platin und auch Wolfram, das seiner dem Gold sehr ähnlichen Dichte zu Fälschungen benutzt wird. Dem kann man also mit einem Magnettest vorbeugen. Das geht für jedermann, sofern man einen starken Neodymmagneten zur Verfügung hat. 170 kg Zugkraft sollten es wohl wenigstens sein, um z.B. den Wolfram-Kern einer vergoldeten Münze zu erkennen.

Abmessungen

Wird der Stoffmengenanteil der Edelmetalle in Gold- und Silbermünzen gefälscht, drückt sich dies im Gewicht aus. Soweit das Gewicht einer Fälschung dem einer echten Münze entspricht, enttarnt sich die Fälschung häufig in – z.B. bei Fälschungen mit Wolfram marginalen – Abweichungen von Durchmesser und Stärke, um das Gewicht der echten Münze zu erreichen. Aufgrund der Vielzahl von Gold- und Silbermünzen und der Toleranzen beim Schlagen derselben, sind die Angaben der jeweiligen Münze oder die einschlägigen seriösen Kataloge beizuziehen.

Dichtebestimmung

Gold und Silber als auch ihre Legierungen haben eine spezifische Dichte. Die Dichte eines Prüfkörpers bestimmt sich nach der Formel

Dichte (ρ) =

Masse (M) / Volumen (V)

Masse und Volumen des Prüfkörpers bestimmen wir durch zwei einfache Wägungen:

1. Wiegen des sauberen und trockenen Prüfkörpers an der Luft = M
2. Wiegen desselben in Wasser bei 20 °C = V

Um den Prüfkörper in Wasser zu wiegen, stellen wir ein Glas mit (destilliertem) Wasser auf die Feinwaage, legen darüber aus den Holzstücken eine Brücke an und befestigen an dieser einen Draht (evtl. Silberdraht), der so tief ins Wasser reicht, dass der Prüfkörper daran gehängt vollständig im Wasser eingetaucht wird. Mit dem Draht im Wasser tarieren wir die Waage auf 0 (Digitalwaage: Taste "Tare"). Wir hängen dann den Prüfkörper an den Draht, sodass er vollständig eingetaucht ist, die Wandungen des Glases aber nicht berührt, und wiegen.

Nach den Wägungen rechnen wir:
Wiegeergebnis zu M ÷ Wiegeergebnis zu V = bestimmte Dichte (ρ)

Dieserart bestimmte Dichte mit empirischen Werten vergleichen. Aufstellungen dazu hält die Fachliteratur vor. Im Übrigen einige Werte hier:

Gold Silber

Strichprobe

Die Strichproben sind nicht zerstörungsfrei!

Es gibt solche mit Nadeln in garantierten Legierungen, wobei die Nadeln als auch der fragliche Gegenstand an einem kontrastreichen Probierstein (schwarzer Kieselschiefer oder Basalt) parallel abgestrichen werden. Es werden dann die Farben der Striche verglichen. Im antiken Griechenland hieß der Probierstein nach seiner Herkunft Lydischer Stein. Man schloss ohne Vergleichsstrich mit der Probiernadel aus der Strichfarbe des Prüfkörpers auf dessen Zusammensetzung.

Ergänzend oder alternativ betupft man den Strich vom Prüfkörper bei vermutetem Gold zum Teil mit Salpetersäure, mit Kaliumdichromat bei vermutetem Silber. Der Handel bietet hierzu Konzentrationen für Gold an, die üblicherweise auf Feinheiten zwischen .333 und .900 abgestimmt sein sollten. Bleibt der Strich rund 30 Sekunden oder länger bei einer niederen Konzentration stehen, probiert man die nächsthöhere am unbetupften Teil des Strichs. Schwindet der Strich dann, sollte der Goldgehalt zwischen den beiden probierten Konzentrationen liegen. Bleibt der Strich stehen, bekommt indes einen Grünton, ist ein Anteil Platin zu vermuten. Beim Silber muss sich eine Rotfärbung ergeben: Je intensiver das Rot, umso höher der Silbergehalt.

Da bloß die Oberfläche vergoldet oder versilbert sein könnte, empfiehlt es sich, den Strich an einer angefeilten Stelle vor­zu­nehmen. Da die Konzentration der Säuren nicht unbedingt exakt ist, sollte auf die Probiernadeln nicht verzichtet werden.