Metal szlachetny
Także: Metale szlachetne, Noble metals
Metale szlachetne to grupa pierwiastków chemicznych, które wyróżniają się wysoką odpornością na korozję i utlenianie oraz występują w przyrodzie przeważnie rodzimo - czyli w czystej postaci metalicznej.
Metale szlachetne zajmują szczególną pozycję w chemii, gospodarce i historii kultury. Pojęcie to nie wywodzi się z dowolnej konwencji, lecz z jednoznacznego kryterium elektrochemicznego: metal uznaje się za szlachetny, gdy jego standardowy potencjał elektrodowy względem normalnej elektrody wodorowej jest dodatni - jest zatem termodynamicznie stabilny wobec utleniania w roztworze wodnym. To wyjaśnia, dlaczego złote monety po tysiącleciach nadal metalicznie błyszczą, podczas gdy przedmioty żelazne rozpadają się w rdzę.
Które metale się do nich zaliczają?
W chemii zwykle zalicza się do metali szlachetnych osiem pierwiastków: złoto, srebro, platynę i pallad oraz cztery rzadsze metale grupy platynowców: rod, iryd, ruten i osm. W języku handlowym pojęcie to często zawężone jest do czterech pierwszych, ponieważ tylko one są szeroko handlowane na międzynarodowych rynkach terminowych.
| Metal | Symbol | Liczba atomowa | Gęstość (g/cm3) | Temp. topnienia (C) | Potencjał std. (V) |
|---|---|---|---|---|---|
| Złoto | Au | 79 | 19,32 | 1064 | +1,50 |
| Srebro | Ag | 47 | 10,49 | 962 | +0,80 |
| Platyna | Pt | 78 | 21,45 | 1768 | +1,19 |
| Pallad | Pd | 46 | 12,02 | 1555 | +0,95 |
| Rod | Rh | 45 | 12,41 | 1964 | +0,76 |
| Iryd | Ir | 77 | 22,56 | 2446 | +1,16 |
| Ruten | Ru | 44 | 12,37 | 2334 | +0,45 |
| Osm | Os | 76 | 22,59 | 3033 | +0,40 |
Źródła: wartości standardowe IUPAC; potencjały względem normalnej elektrody wodorowej (NHE).
Podstawowa zasada elektrochemiczna
Decydującym kryterium rozgraniczenia względem metali nieszlachetnych, takich jak miedź, żelazo czy aluminium, jest dodatni potencjał standardowy. Im wyższa ta wartość, tym większa termodynamiczna siła napędowa utrzymania metalu w postaci elementarnej.
Ox + n e- -> Red E0 > 0 V => szlachetny
Ox + n e- -> Red E0 < 0 V => nieszlachetny
Klasyczny przykład: złoto nie rozpuszcza się ani w stężonym kwasie solnym, ani w stężonym kwasie azotowym. Dopiero mieszanina obu kwasów - tzw. woda królewska (Aqua regia, 3 części HCl : 1 część HNO3) - atakuje złoto, tworząc poprzez kompleksy chlorkowe nową siłę napędową.
Właściwości fizyczne
Wszystkie metale szlachetne dzielą szereg wybitnych właściwości materiałowych:
- Odporność na korozję: brak stabilnej warstwy tlenkowej; powierzchnia pozostaje metalicznie czysta.
- Wysoka gęstość: wszystkie metale szlachetne są cięższe od większości metali nieszlachetnych; osm jest najgęstszym pierwiastkiem w ogóle.
- Dobra przewodność elektryczna: srebro ma najwyższą przewodność elektryczną ze wszystkich pierwiastków (6,3 x 10^7 S/m).
- Ciągliwość: szczególnie złoto daje się walcować na cieniutkie złoto płatkowe (< 0,1 um) lub ciągnąć na najcieńszy drut.
- Działanie katalityczne: platyna i pallad przyspieszają reakcje chemiczne, nie zużywając się przy tym - to podstawa katalizatora samochodowego.
Występowanie i pozyskiwanie
Metale szlachetne występują w skorupie ziemskiej w bardzo niskich stężeniach. Złoto często występuje rodzimo (jako czysty metal w skale lub piaskach rzecznych), podczas gdy metale grupy platynowców pozyskiwane są zwykle jako produkt uboczny wydobycia niklu i miedzi. Na całym świecie wydobyto dotąd szacunkowo ok. 210 000 ton złota - ilość, która utworzyłaby sześcian o krawędzi około 22 metrów.
Wydobycie pierwotne obejmuje kopalnictwo odkrywkowe i podziemne; pozyskana ruda przechodzi kilka etapów obróbki aż do sztabki Doré, która następnie jest doprowadzana do próby w rafinerii metali szlachetnych. Obok tego coraz większe znaczenie zyskuje recykling - zwłaszcza z złomu elektronicznego i starej biżuterii (urban mining).
Znaczenie jako wartości inwestycyjnej
Ze względu na swoją rzadkość, trwałość i powszechną akceptację fizyczne metale szlachetne uchodzą tradycyjnie za ochronę przed inflacją i bezpieczną przystań w czasach kryzysu. Aktualna cena złota i cena srebra odzwierciedlają światową równowagę między podażą (produkcja kopalniana + recykling) a popytem (biżuteria, przemysł, inwestorzy, banki centralne).
Rachunkową wartość materiału fizycznych obiektów - czy to sztabki, monety, czy starej biżuterii - ustala kalkulator wartości przetopienia. Łączy on masę, próbę i aktualną cenę spot.
Uwaga: informacje o aspektach podatkowych (np. zwolnienie z VAT złota inwestycyjnego wg Dyrektywy 2006/112/WE, 6-miesięczny okres posiadania dla zwolnienia zysku z PIT w Polsce) oraz o rozwoju wartości nie stanowią porady podatkowej ani inwestycyjnej. W sprawach indywidualnych prosimy zwrócić się do licencjonowanego doradcy podatkowego lub inwestycyjnego.
Rozgraniczenie: metale półszlachetne i pojęcia pokrewne
Nie każdy odporny na korozję metal jest metalem szlachetnym w sensie elektrochemicznym. Miedź (E0 = +0,34 V) leży formalnie powyżej elektrody wodorowej, matowieje jednak widocznie i tworzy patynę - dlatego zależnie od kontekstu klasyfikuje się ją jako metal szlachetny lub przypadek graniczny. Tytan i niob są odporne dzięki ochronnej warstwie pasywnej, ale ze względu na ujemny potencjał standardowy uznawane są za metale nieszlachetne. Pojęcie metal półszlachetny nie jest chemicznie ostro zdefiniowane i w handlu używane jest niejednolicie.
W skrócie
Metale szlachetne to te metale, których dodatni elektrochemiczny potencjał standardowy trwale chroni je przed korozją. Złoto, srebro, platyna i pallad są najbardziej znaczącymi gospodarczo przedstawicielami - zarówno jako surowiec dla przemysłu i biżuterii, jak i jako fizyczna lokata kapitału, której ceny są handlowane całodobowo na globalnych rynkach.