Väärismetallid prilliraamides (0)

Tallinna Tervishoiu Kõrgkool
optomeetria õppetool
OP2
VÄÄRISMETALLID PRILLIRAAMIDES
Referaat materjaliõpetuses
Tallinn 2017
SISSEJUHATUS
Prilliraamide valmistamiseks on kasutatud mitmeid erinevaid materjale. Kuni 20. sajandini tehti prilliraame metallidest ja naturaalsetest materjalideks nagu looma sarv ja kilpkonnaluu. Tänapäeval on peamisteks kasutatavateks materjalideks endiselt metallid ja nende sulamid , kuid naturaalsed materjalid on asendunud plastidega . ( Wilson 1999).
Materjalid, millest prilliraame valmistatakse, peavad kindlasti olema kerged, tugevad, hästi kohandatavad, kosmeetiliselt atraktiivsed, ei tohi keemiliselt reageerida väliste tegurite ja kehaeritistega ning peaksid ka olema odavad, et neile oleks nõudlust. (Tamme 2012).
Metallraame on lihtne reguleerida, on vastupidavad, kerged ja tavaliselt segavad ka vähem vaatevälja, kui plastikust prilliraamid. (Wilson 1999).
Prilliraamides kasutatavateks metallideks on pehme ja kerge alumiinium (Al) ja sagedamani selle sulamid, allergiavaba pronks (Cu), vase-tsingi sulam messing (Cu, Zn), „uushõbe“ ehk nikkel -hõbe, monel, nibrodaal (Cu, Ni, Sn), roostevaba teras, erinevad niklisulamid: hästi vormitav kroomnikkelteras (Cr, Ni) ja koobalti sulamid. Sobivaim materjal prilliraamide valmistamiseks on titaan , sest see on allergiavaba, kerge, inertne ja jäik. (Tamme 2012).
Väärismetall on keemiliselt väga vastupidav metall . Kuld , hõbe, plaatina , plaatinametall ja nende sulamid on väärismetallid. (Väike Entsüklopeedia 2006). Ka prilliraamide valmistamisel leiavad nad kasutust .

VÄÄRISMETALLID
Väärismetall on keemiliselt väga vastupidav metall. Puhas kuld, hõbe, plaatina, plaatinametall ja nende sulamid on väärismetallid. (Väike Entsüklopeedia 2006).
„Väärismetalli proov on arv, mis näitab, mitu massiosa puhast kulda, hõbedat, plaatinat või pallaadiumi sisaldub vastava väärismetalli sulamis selle tuhande massiosa kohta. Väärismetalli standardproov on käesoleva seadusega lubatud väärismetalli proov. Väärismetalltoode on ese, mis on tervikuna või osaliselt valmistatud ühest või enamast vähemalt väikseima standardprooviga väärismetallist“ (Väärismetalltoodete seadus 2003).

Kuld
Kuld on kollane, pehme, kuid raske väärismetall. Kuld koosneb kristallstruktuurist, seega on kristalliline materjal, st siseehituses on aatomid paigutatud kindla korduva korrapärasusega kõikides tasapindades. Looduses leidub kulda ehedal kujul. (Kuld 2006)
Kulla   sulamistemperatuur on 1064,18 ºC ja tihedus 32 Mg/m3. (Väike Entsüklopeedia 2006).
Kuld on normaalolekus inertne materjal, ta ei oksüdeeru hapnikus ega vees, on vastupidav temperatuurimuutustele ja hapetele.
Kullast valmistatakse sulameid teiste metallidega, peamiselt hõbeda ja vasega. Nii saadakse näiteks roosat kulda. Puhast 100%-list kulda kasutatakse harva. (Obstfeld 1997).
Kulla puhtust mõõdetakse karaatides, kus 24 karaati tähistab puhast kulda ja näiteks 12 karaadises sulamis on pool selle kaalust kuld. Sõltuvalt, millist metalli kasutatakse kullasulamis, oleneb ka kulla värvus, mis võib vastavalt olla valge, roosa või kollane.
(Wilson 1999)

Hõbe
Hõbe on läikiv, plastne ja pehme väärismetall. Hõbeda sulamistemperatuur on 961,8 ºC ja tihedus 10,5 Mg/m3. (Väike Entsüklopeedia 2006).
Hõbedat hinnatakse tema läike, plastilisuse , hea sepistatavuse pärast ja kõrge elektrijuhtivuse tõttu. Samuti on ta vastupidav korrosioonile ja on lihtsasti poleeritav, kuid tema miinuseks on kergesti tuhmumine ja kriimumine. Hõbe on väärismetallidest kõige kergem.
Looduses esineb hõbedat puhtal kujul harva, tavaliselt on ta ühinenud mingi teise ühendiga. Tööstuses kasutatakse peamiselt hõbeda ja vase sulamit. ( Hoffmann 1999).

Plaatina
Plaatina on üks kuuest plaatinametallidest, plastne hõbevalge hästi töödeldav väärismetall. Tema sulamistemperatuur 1768,3 ºC ja tihedus 21,45 Mg/m3. (Väike Entsüklopeedia 2006).
Plaatina ei oksüdeeru õhu käes ja ei reageeri hapetele. Teda kasutatakse laialdaselt katalüsaatorina, näiteks sõidukites, et alandada saasteainete hulka heitgaasides, mis tekivad kütuse põlemisprotsessi käigus. 
Lisaks prilliraamidele on plaatina kasutusel ehetes, keemiatööstuses, hambaravis, meditsiinilistes instrumentides, elektrikontaktides- ja juhtmetes . (Platinum 2015). Plaatina on haruldane väärismetall, looduses leidub teda ehedal kujul ja mineraalidena.

Pallaadium
Pallaadium on samuti hõbevalge, plastiline ja hästi töödeldav väärismetall. Pallaadiumi sulamistemperatuur  1554 ,9 ºC ja tihedus 12,02 Mg/m3. (Väike Entsüklopeedia 2006). Samuti ei oksüdeeru ta õhu käes ja on tavatemperatuuridel happekindel. Pallaadium suudab absorbeerida vesinikku.
Kõige enam kasutatakse pallaadiumit autode katalüsaator-süsteemides, kuid samuti ka ehtetööstuses valge kulla valmistamiseks, hambaravis, meditsiinilistes instrumentides, elektrikontaktides- ja juhtmetes. (Palladium 2012).

VÄÄRISMETALLID PRILLIRAAMIDES
Väärismetalle sageli prilliraamides ei kasutata. Enamik kullast prilliraame sisaldavad väga vähesel määral kulda. Kuld on tavaliselt lisatud kihina baasmaterjali peale, mis moodustab raami terviku. (Wilson 1999). Valmistades prilliraame puhtast kullast, oleks võimalik saada küll korrosiooni- ja allergiavaba toode, kuid see oleks väga raske, pehme ja kallis.
(Obstfeld 1997).
Ühe variandina valmistatakse kullaga täidetud prilliraame. Sellisel juhul on baasmetallile kuumutamise käigus joodetud kullakiht. Kullaga-täidetud raamide puhul on kuld lisatud enne, kui raam on kokku pandud. Selline valmistamisviis on kallis, kuid kõrg-kvaliteetne.
Teise variandina valmistatakse prilliraame neid kullaga kattes . Kõigepealt tehakse valmis raami osad ja joodetakse need kokku, seejärel lisatakse elektrokeemliliselt peale õhuke kullakiht. Sellisel viisil kullatud raamid on soodsamad ja tänapäeval ka hea vastupidavusega, kuid esineda võib allergiat baasmetalli vastu, mis asub kullakihi all. Baasmaterjal, milleks on tavaliselt niklisulam, annab raamile tugevuse ja jäikuse, kuid samas ei muuda raami raskeks. Lisaks ei tõsta ta prilliraami hinda liiga kalliks. Küll aga esineb osadel inimestel allergiat kullast prilliraamide vastu, mis tegelikult on reaktsioon raamis sisalduvale niklile, mitte kullale endale. (Wilson 1999).
Hõbedat kasutatakse samuti prilliraamides sulamina, sest ta on puhtal kujul pehme materjal. Tavaliselt on kasutusel hõbeda ja vase sulam, milles on 92-5% hõbedat ja 7-5% vaske ning seda nimetatakse puhtaks hõbedaks. Hõbejoodis on sulam, mis sisaldab 50-80% hõbedat ja ülejäänu moodustab vask ja tsink . Hõbeda sulamitest valmistatud prilliraamidel peab olema peal kvaliteedimärk. (Obstfeld 1997).
Plaatinat, pallaadiumi ja plaatinametalle kasutatakse, et saavutada kvaliteetne prilliraami pinnaviimistlus, mis ei tuhmu ja annab valge sära. (Obstfeld 1997).

ARUTELU

Kuld, hõbe, plaatina ja plaatinametallid on hinnatud metallid, sest on heade omadustega, esteetiliselt ilusad ja hea vastupidavusega. Väärismetalle kasutatakse prilliraamides siiski suhteliselt vähe. Põhiliselt seetõttu, et puhtal kujul on nad pehmed ja mitte kõige praktilisemad, kuid põhjuseks on ka see, et väärismetallid prilliraamides muudavad toote kliendile kalliks.
Levinumad väärismetallid prilliraamides on erinevad kulla ja- hõbeda sulamid. Kullast detaile kasutatakse näiteks aksessuaaridena.
Kõige enam levinud materjalid, millest raame valmistatakse, on erinevad sulamid metallidest ja plastidest.
KASUTATUD KIRJANDUS
Hoffmann, J. E. (1999). Silver processing .
https://www.britannica.com/technology/silver-processing (27.11.2017).
Hõbe. (2006). Väike entsüklopeedia.
http://entsyklopeedia.ee/artikkel/h%C3%B5be2 (27.11.2017).
Obstfeld, H. (1997). Spectacle Frames and their Dispensing. London: W.B. Saunders Company.
Palladium. (2012). Chemicool Periodic Table. Chemicool.com.
http://www.chemicool.com/elements/palladium.html (03.12.2017).
Plaatina. (2006). Väike entsüklopeedia.
http://entsyklopeedia.ee/artikkel/plaatina2 (27.11.2017).
Platinum. (2015). Chemicool Periodic Table. Chemicool.com.
https://www.chemicool.com/elements/platinum.html (03.12.2017).
Väärismetall. (2006). Väike entsüklopeedia. http://entsyklopeedia.ee/artikkel/v%C3%A4%C3%A4rismetall1 (22.11.2017).
Väärismetalltoodete seadus (RT I 2003, 15, 85; 22.01.2003)
https://www.riigiteataja.ee/akt/729324 (22.11.2017).
Wilson, D. (1999). Practical optical dispensing. Strathfield: Open Training and Education Network.