Met toetsen of essayeren van edelmetaallegeringen wordt vaak het onderzoeken/bepalen van het goud- of zilvergehalte van gouden of zilveren voorwerpen aangeduid. Onder toetsen of essayeren verstaat men ook wel de testmethode om een materiaalsamenstelling vast te stellen, of kortweg beproeven, keuren en onderzoeken. Een essayeur, keurmeester of toetser is iemand wiens beroep het is om het gehalte aan zuiver goud of zilver in legeringen te bepalen. Voor handelaren in edelmetaal is het gewenst om op een snelle, non-destructieve c.q. niet beschadigende manier een edelmetaallegering te kunnen onderzoeken. Het doel daarvan is om via kwalitatief onderzoek het soort metaal, goud, zilver, platina of onedel metaal, en via kwantitatief onderzoek het gehalte van een legering vast te stellen. Het mag helder zijn dat toetsen c.q. essayeren voor handelaren in edelmetaal uiteraard van groot financieel belang is. De goud- en zilvergehalten van de diverse goud- en zilverlegeringen Goud en zilver zijn in pure vorm te zacht om er sierobjecten zoals sieraden en/of gebruiksobjecten van te maken. Fijn goud kent wel industriële toepassingen, het wordt veel in elektronica toegepast, immers het roest of oxideert niet en is daarom een goede elektriciteitsgeleider. Het komt veel voor in contactpunten en stekkertjes waarmee signalen of stroom doorgegeven worden. Puur goud is ook een goede warmtegeleider en is om die reden vaak in producten verwerkt, terwijl sommige fabrikanten het juist daarom nodig hebben bij hun productieproces.
Gouden of zilveren sier- en/of gebruiksobjecten worden haast nooit van puur goud of zilver gemaakt. Dat is namelijk erg zacht, buigt en slijt heel snel, hetgeen ongewenst is. Om die reden dienen dergelijke objecten van diverse soorten legeringen of alliages vervaardigd te worden. Legeringen zijn door smelten verkregen mengsels van verschillende metalen. Goud- en zilverlegeringen zijn door smelten verkregen mengsels van goud of zilver waarbij een bepaald gedeelte uit een ander metaal dan goud of zilver bestaat. Met andere woorden; zuiver goud en zilver worden gelegeerd met andere metalen. Dergelijke legeringen zorgen ervoor dat het goud of zilver de eigenschappen krijgt die nodig zijn. Al naargelang de eisen worden door de toegevoegde materialen, de zogeheten bijzet, de kleur, de hardheid, de stevigheid, de taaiheid en/of de kneedbaarheid, de dichtheid, de slijtvastheid en vooral de prijs van het goud of zilver veranderd en/of verbeterd. Het zal duidelijk zijn dat dergelijke legeringen meer of minder goud of zilver kunnen bevatten, met andere woorden; het goud- of zilvergehalte kan in de diverse alliages verschillen. Goud- en zilvergehalten worden internationaal niet in procenten (per honderd) maar in promille (per duizend) uitgedrukt, namelijk in het aantal delen per 1000 delen fijn; ofwel het aantal delen per 1000 delen fijn c.q. puur of zuiver goud of zilver. De onderverdeling in duizendsten vinden we ook in wetgeving en in de keurmerken terug. De toepassing van allerlei legeringen is ook de reden waarom edelmetaallegeringen worden getoetst ofwel geëssayeerd en gekeurd. Het ontbreken van een keuring sluit een controle op de juistheid van het aangegeven gehalte uit! Ook gebruiken goud- en zilversmeden de toets om een goud- of zilverlegering, passend bij een bestaand sierraad, met een bepaald gehalte en een bepaalde kleur samen te stellen. Daarbij gaat men soms ook wel uit van oud goud of zilver. Het goudgehalte wordt behalve in het aantal delen per 1000 delen fijn ook in karaat uitgedrukt. In ieder karaat goud zit een bepaald percentage aan fijn goud. Hoe hoger het karaat, hoe meer zuiver goud de goudlegering bevat. Puur goud is 24 karaat goud. Zo zijn in een gouden sieraad van 14 karaat 585 delen per 1000 delen zuiver goud verwerkt, de andere 415 delen, de zogeheten bijzet, zijn van zilver, van koper of van een ander metaal. Voor meer informatie over goud en zilver wordt verwezen naar www.goudenzilverweging.nl > Documentatie > Goud en www.goudenzilverweging.nl > Documentatie > Zilver. Goudkleuren / de kleurenpracht van goudlegeringen Goudalliages worden van verschillend gehalte en kleur vervaardigd door wisselende hoeveelheden koper en/of zilver toe te voegen, want goud, zilver en koper zijn in alle verhoudingen mengbaar. Er worden ook veel legeringen samengesteld door niet enkel goud met zilver en/of koper te mengen, maar door zink of een kleine hoeveelheid van een ander metaal aan de legering toe te voegen om bepaalde metallurgische eigenschappen te verkrijgen. Noot De metallurgie, een deelgebied van de materiaalkunde, houdt zich bezig met de studie van de natuurkundige en scheikundige gedragingen van metalen en hun mengsels; de legeringen of de alliages. De verschillende aan goud toegevoegde metalen veroorzaken verkleuringen, waaraan goud haar kleurnuances ontleent. Het kleurenspectrum van de tegenwoordig gangbare goudlegeringen is enorm. Er zijn tal van kleuren mogelijk zoals; vol geel, zilverwit, rood, lichtgroen of groen, blauw en grijs goud. Voor de traditionele vervaardiging van sieraden gebruikte men vroeger uitsluitend het natuurlijk voorhanden zijnde driestoffensysteem van goud, zilver en koper. Tegenwoordig worden er echter veel verschillende metalen ingezet, zoals platina, zink, tin en nikkel. Al naargelang de eisen worden zo de kleur, de hardheid, de dichtheid en vooral de prijs veranderd.Blauwgoud Blauwgoud is een legering van goud met wat ijzer. Dubbelrood of donkerrood goud Bij het smelten van bijvoorbeeld 58,5 gram fijn goud met 41,5 gram koper ontstaat een roodkleurige legering met een massa van 100 gram en een gehalte van 585 p.m., die dubbelrood of donkerrood wordt genoemd. In de handel worden voor de verschillende kleuren van goudlegeringen, al naar gelang het kopergehalte van de legering, de volgende benamingen gebruikt; dubbelrood of donkerrood, rood, rosé of rose, geel. Noot De afkorting p.m. staat voor pro mille = promille = per duizend = duizendsten = duizendste deel. Geelgoud Geelgoud is in feite de meest geliefde, natuurlijke en pure kleur van goud. Door een kleine hoeveelheid andere materialen kunnen meerdere kleurvariaties verkregen worden. Over het algemeen gaat het daarbij om 50% koper en 50% zilver. Men probeert bij geelgoud zo goed mogelijk de echte kleur van zuiver goud te benaderen. Bij de 14 karaat legeringen wordt geel goud onderverdeeld in bleek, tussenkleur en hoogbleek. Grijsgoud Grijsgoud is een legering vangoud met een toevoeging van tussen de 5% en 20% ijzer. Groengoud Groengoud is een legering van goud met een grote hoeveelheid zilver of cadmium, dat is in feite een bleekgele goudlegering. De 14 karaat legeringen kennen daarnaast ook nog groengoud waarin veel zilver en weinig koper voorkomt. Rood goud of rose goud Rood goud of rose goud; bij rood goud, een veel voorkomende en gewilde variant met een warme, romantische uitstraling, is er meestal sprake van een legering met in verhouding veel koper en een klein beetje zilver. Naarmate men meer koper toevoegt zal de legering roder worden. Witgoud Witgoud is een witkleurige legering met een wat koelere uitstraling waarin de witte kleur wordt gevormd door nikkel, zilver, zink, koper, tin, palladium, mangaan of platina. Een witkleurige goudlegering met palladium of platina is niet meer te toetsen omdat de edele metalen palladium en platina namelijk de aantastbaarheid door zuren beïnvloeden. Witgoud is door deze toevoeging altijd een beetje duurder dan geelgoud. Tegenwoordig gebruiken goudsmeden, omdat mensen soms overgevoelig voor nikkel zijn, de legering van goud en palladium. Palladium geeft geen allergische reactie en kan dus op of door de huid gedragen worden. Dit witgoud is niet wit maar gelig van kleur. Voor een perfecte witte kleur worden sieraden om die reden vaak gerodineerd. Er wordt dan door middel van elektrolyse een zeer dun laagje rodium op het sieraad aangebracht. Deze opperlaag is echter aan slijtage onderhevig en na enige tijd zal een witgouden sieraad zijn originele gelige kleur terugkrijgen. Witgoudlegeringen worden onderverdeeld in; Wit goud Nikkel bepaalt daarbij de kleur. Vanwege allergische reacties neemt het gebruik van nikkel voor witgouden sieraden die op of door de huid gedragen worden echter sterk af. Zetwit goud Palladium bepaalt daarbij de kleur. Het is een zachte legering die vaak gebruikt wordt voor zettingen van bijvoorbeeld briljant. Zilverkleuren / de diverse zilverlegeringen Klassieke zilveralliages bestaan meestal uit zilver en roodkoper. Door menging van het witte zilver en het rode koper ontstaat in de zilverlegering een kleur die als mengkleur van wit en rood is te beschouwen, vergelijkbaar met de kleur die ontstaat bij menging van witte met rode verf in verschillende mengverhoudingen. Praktisch gezien is de kleur van een uit zilver en koper bestaande zilverlegering een maatstaf voor de mengverhouding van het zilver met het koper. Bij gegoten voorwerpen wordt vaak zink of cadmium aan de legering toegevoegd. In tegenstelling met goudlegeringen mengen zilver en koper moeilijker. Zilver vormt met koper bij de verhouding 720 p.m. zilver en 280 p.m. koper een zogeheten eutecticum ofwel een homogene legering. In een andere verhouding kan er ontmenging optreden. Vooral bij gietwerk is het goed mogelijk dat er in een object gehalteverschillen aanwezig zijn tot wel 100 p.m. De meeste in de techniek bekende zilverlegeringen zijn wit tot gelig wit van kleur. Wanneer men het rood kleurende roodkoper in de legering vervangt door een metaal dat geen rode kleur heeft, zal de ontstane zilverlegering geen rode verkleuring vertonen. Veel in de techniek gebruikte zilverlegeringen worden vervaardigd door in plaats van roodkoper als bijzet andere, witgekleurde metalen zoals cadmium, indium, wolfram, arseen, zink, antimoon, en aluminium te gebruiken. Het doel daarvan is om bepaalde eigenschappen van de legering, zoals kleur, hardheid, weerstand tegen zwart worden aan de lucht en bij gebruik, te verbeteren of juist te laten domineren. De benodigdheden voor het toetsen Voor het toetsen met de toetssteenmethode dient men over de volgende benodigdheden te beschikken; 1 Het object dat getoetst dient te worden c.q. het object waarvan het gehalte onbekend is. 2 Een met de schoonmaakset schoongemaakte Lydische toetssteen van goede kwaliteit. Tegenwoordig wordt bij een toetsset een synthetische toetssteen geleverd, dergelijke toetsstenen kennen echter een aantal nadelen. 3 Diverse toetsnaalden of een toetsster, voorzien van edelmetaallegeringen met een exact bekend gehalte. 4 Verschillende soorten toetswater, toetszuur of koningswater; dat zijn mengsels van met name zuren en/of zout. 5 Voldoende daglicht.De natuurlijke toetssteen van Lydiet of Lydische steen Toetsstenen worden wereldwijd nog steeds gebruikt; op de bazaars in India, door juweliers en in de essay offices over de hele wereld. De natuurlijke toetssteen is een natuursteen, een keiachtige leisteen van dicht kwarts, die langs natuurlijke weg met koolstof is geïmpregneerd en daardoor zwart van kleur is. De natuurlijke toetssteen wordt ook wel Lydiet, Lydische steen of Lydische kwarts genoemd. Een zuivere variant van Lydiet werd eeuwenlang en wordt ook nu nog door edelsmeden gebruikt als toetssteen voor het visueel bepalen van het edelmetaalgehalte van edelmetalen objecten. Lydiet heeft bewezen het beste materiaal voor een toetssteen te zijn omdat het daarvoor alle benodigde eigenschappen bezit. De steen kent meerdere kwaliteiten. De beste toetsstenen zijn van fijn gepolijste Lydiet, ze zijn volkomen egaal mat, diepzwart gekleurd, zonder lichte aderen, vlekken of structuurstrepen, dicht, hard (harder dan de edelmetalen die erop getest worden, want er mogen bij het zetten van een toetsstreek met een harde legering geen krassen op de toetssteen ontstaan), fijnkorrelig, met een gelijkmatige, niet-poreuze structuur, met een vlakke breuk en zuurvast. Noot Allereerst is goed om te weten dat er twee soorten toetsstreken op een toetssteen gezet kunnen worden; de object-streek en de toetsnaald-streek. Het zetten van een toetsstreek of kortweg streek op de toetssteen wil zeggen; met een te toetsen object, een toetsnaald of toetsster over de toetssteen strijken zodat er een lange, goed gevulde, metaalafdruk ofwel toetsstreek achter blijft. Anders gezegd; door het te toetsen voorwerp, de toetsnaald of de toetsster krachtig over de toetssteen te strijken wordt een dun laagje edelmetaal aan het te onderzoeken object, de toetsnaald of de toetsster ontnomen. De object-streek De object-streek is de toetsstreek die op de toetssteen wordt gezet met het te toetsen object waarvan de samenstelling van de legering onbekend is. De toetsnaald-streek De toetsnaald-streek is de toetsstreek die op de toetssteen wordt gezet met een toetsnaald of een toetsster waarvan de samenstelling en de kleur van de legering bekend is. De sterkste uit geconcentreerde zuren bestaande toetswaters mogen, ook bij langdurige inwerking op de steen, geen vlekken achterlaten of zelfs maar een oplossen van de steen veroorzaken. Een goede toetssteen dient ook gevoelig te zijn. Dat wil zeggen; geringe verschillen in edelmetaalgehalte moeten met de gebruikte toetszuren, bij zorgvuldige behandeling, ook nog goed en duidelijk te zien zijn, bijvoorbeeld 5 p.m. bij overigens op gelijke wijze samengestelde 14-karaats goudlegeringen. De beste vorm voor een toetssteen is een vlak geslepen, rechthoekige of ronde platte steen die aan beide kanten bruikbaar is. Bij een gebogen oppervlak verdeelt het op de toetsstreek aangebrachte toetswater zich onregelmatig over de toetsstreek of loopt er zelfs vanaf. Het oppervlak van de steen hoeft slechts mat geslepen te worden en hoeft niet gepolijst te zijn omdat anders de toetsstreek niet op de steen hecht. Als de steen intensief gebruikt wordt is het beter een niet te kleine steen te gebruiken, anders moet die te vaak schoongemaakt worden. Een handige afmeting is bijvoorbeeld 15 x 6 cm. Goede Lydische toetsstenen zijn zeldzaam en kostbaar, maar ze zijn voor toetsproeven die een nauwkeurig resultaat behoeven van het grootste belang, zelfs een noodzakelijke voorwaarde. Toetsstenen van eerste kwaliteit zijn, vooral in een enigszins handzaam formaat, ondanks dat er een groter aantal vindplaatsen bekend is, zoals Saksen, Beieren, Thüringen, Bohemen etc., helaas bijna niet meer in de handel te verkrijgen……. Noot Er bestaan ook rode toetsstenen van natuurlijke origine, die zijn vooral geschikt voor de toets bij lage gehalten. Een goede toets vereist een compacte toetsstreek, waarbij er een egale goud-, of zilverlaag op de steen achterblijft. De steen moet bestand zijn tegen zuren en mag daardoor niet slechter van kwaliteit worden. De kwaliteit van de natuurlijke Lydische steen is juist dat die makkelijk schoon te maken is en dat, mits goed onderhouden, zijn eigenschappen ook bij intensief gebruik niet verloren gaan. Toetsstenen zijn er in verschillende maten en dus met een verschillende massa, dit omdat alleen het beste gedeelte van de oorspronkelijke ruwe steen gebruikt kan worden. De stenen worden na het zagen aan een langdurig slijpproces onderworpen. Na het slijpen wordt de steen grondig onderzocht op onvolkomenheden, zodat uiteindelijk elke steen dezelfde kwaliteit heeft. Ondanks vele jaren van onderzoek is er nog steeds geen kunstmatig materiaal ontwikkeld dat alle specifieke eigenschappen bezit die de Lydische steen in zich herbergt. Tegenwoordig wordt er bij een toetsset echter toch een synthetische toetssteen geleverd, daaraan zijn echter een aantal nadelen verbonden. De synthetische of imitatie toetssteen De tegenwoordig bij een toetsset geleverde zwarte, synthetische of imitatie toetsstenen bezitten over het algemeen de eigenschappen van natuurlijke stenen van slechts middelmatige kwaliteit en kennen een aantal nadelen. Ze zijn weliswaar voordelig in aanschaf en bruikbaar, maar zijn voor het nauwkeurige toetsonderzoek minder geschikt. Het verschil met Lydiet is de levensduur en de nauwkeurigheid van de toetssteen. Na een aantal keren schoonmaken wordt de nauwkeurigheid van de toets minder doordat synthetische toetsstenen “vollopen” met edelmetaal, ze zijn dan moeilijk goed schoon te krijgen. Hierdoor ontstaan er toetsstreken van bijvoorbeeld goud op goud waardoor de toets niet meer nauwkeurig is. Daar komt bij dat het zetten van een goede, compacte toetsstreek op een synthetische toetssteen, zeker na verloop van tijd, lastig is. Het onderhoud van de toetssteen Het is noodzakelijk om een kostbare toetssteen goed te behandelen, zowel voor het behoud van de toetssteen als voor de kwaliteit van het onderzoek. Een toetssteen dient vóór gebruik als volgt behandeld te worden; maak de steen stofvrij, breng op de steen een paar druppels van een zuivere olie aan, bijvoorbeeld amandelolie, olijfolie of vaselineolie, wrijf de olie met de vlakke hand over de gehele steen uit en verwijder de olie vervolgens met een katoenen lap of filtreerpapier zodanig dat een gelijkmatige zwak matte huid het oppervlak van de steen bedekt. Niet geoliede stenen nemen erg moeilijk en zelfs slecht de streken van de edelmetaallegeringen aan. Daarbij komt nog dat het opgebrachte materiaal, ook door de zeer sterke druk die gebruikt moet worden, er bij niet geoliede stenen gemakkelijker als bij geoliede stenen afgestreken wordt. Om bij het uitvoeren van toetsproeven de werktafel te beschermen en de toetsstenen een vaste plaats te geven, kan men onder de steen een plankje leggen waarin een uitsparing in de vorm van de steen is aangebracht. Een geheel met toetsstreken bedekte toetssteen dient te worden schoongemaakt met een mengsel van slaolie en petroleum in de verhouding 1 op 1. De schoonmaak als volgt uitvoeren; breng enkele druppels van het oliemengsel op de steen aan, slijp de toetssteen met een oliesteen (Belgische kei) zolang totdat die weer diepzwart is. Daarna moet de toetssteen vetvrij gemaakt worden door deze met water en zeep te borstelen en te wassen. Het gebruik van schuur- of slijpmiddelen is funest voor het behoud van de toetssteen! Als de toetssteen te schraal is kan die iets vetter gemaakt worden door hem langs de huid te halen en hem daarna met een verdunde ammoniakoplossing of met speeksel af te wissen. Toetsnaalden voor goud of zilver Een toetsnaald is een circa 10 cm lang staafje van onedel metaal; bijvoorbeeld nieuwzilver, brons of messing, waaraan een stukje edelmetaallegering met dezelfde doorsnede als het staafje is gesoldeerd. Noot Nieuwzilver of alpaca is een zilverkleurige metaallegering van koper, zink en nikkel. Andere namen voor deze nikkellegering zijn hotelzilver, nikkelzilver, armeluiszilver, Berlijns zilver, maillechort en argentaan. De edelmetaallegering van een toetsnaald kent een nauwkeurig vastgestelde samenstelling, zowel qua gehalte als qua kleur. Op de onedele staafjes wordt het edelmetaalgehalte en de eventuele verdere samenstelling en/of de kleur van de edelmetaalalliage, die als vergelijkingsmateriaal moet dienen, afgeslagen. Toetsnaalden zijn in de handel verkrijgbaar. Bij het toetsen wordt een onbekende edelmetaallegering vergeleken met een bekende edelmetaallegering, daarom zijn er meerdere toetsnaalden bij nodig, immers goud- en zilverlegeringen zijn er van elk gehalte en van elke kleur. Hoe nauwkeuriger men met de toetsmethode het gehalte wil benaderen, hoe meer toetsnaalden men daarbij nodig heeft. In de handel zal men voor wat betreft goud tevreden zijn als de nauwkeurigheid kleiner is dat 1 karaat = 1/24 x 1000 = 41,66 delen per 1000 delen fijn = 41,66 p.m. Dit geldt niet voor een echte toetsspecialist, die kan door zijn kennis en vaardigheid bij de meeste courante goudlegeringen een nauwkeurigheid bereiken met een afwijking van slechts enkele duizendsten.Het aantal, de samenstelling, de grootte en de vorm van de toetsnaalden hangt af van de bereikbare en gewenste nauwkeurigheid, van het wel of niet veelvuldige gebruik, van het feit of willekeurige fijn gehalten onderzocht moeten worden of slechts een beperkt aantal gehalten en van de waarde van de te onderzoeken edele metalen. Inkopers die dagelijks vele toetsproeven uitvoeren en die allerlei soorten edelmetaal, van welke samenstelling dan ook, aangeboden krijgen moeten beschikken over veel toetsnaalden met duidelijke en nauwkeurig onderzoekbare fijn gehalten, en tevens dezelfde fijn gehalten met verschillende bijzetten en dus kleuren. Noot De bijzet is de toevoeging van onedele metalen aan een edelmetaal. De grootste hoeveelheid toetsnaalden wordt bij de inkoop van goud gebruikt. Men dient daarbij toetsnaalden te bezitten opklimmend met 50 p.m. liggend tussen de gehalten 100 en 900 p.m., dat wil zeggen van 100, 150, 200 tot 900 p.m. dus 17 toetsnaalden, en verder afhankelijk van de bijlegering en de volledigheid drie tot vijf series van zulke toetsnaalden met hetzelfde goudgehalte, dus 3 x 17 = 51 toetsnaalden of zelfs 5 x 17 = 85 toetsnaalden. Een dergelijke hoeveelheid toetsnaalden bezit uiteraard ook een aanzienlijke materiaalwaarde. Als voorbeeld nemen we het zo nauwkeurig mogelijk onderzoeken van het veelgebruikte gehalte van 14 karaat goud ofwel 585 p.m., exact berekend is dat eigenlijk 14/24 x 1000 = 583,3 p.m. Voor de toets van 14 karaat goud worden tot wel 9 toetsnaalden met verschillende bijlegeringen van zilver en koper gebruikt. We kunnen hieruit concluderen dat het aantal te gebruiken toetsnaalden, al naar gelang het doel, erg kan verschillen. Bij het toetsen van witgoud, en overigens ook van platina, gebruikt men slechts weinig toetsnaalden. Voor de zilvertoets is het voor inkoopdoeleinden meestal voldoende om te beschikken over toetsnaalden van 300 tot 1000 p.m. met tussenwaarden van 25, 50 of 100 p.m., dus bijvoorbeeld 300, 400, 500 tot 1000 p.m. en alleen met koper gelegeerd. Voor bijzondere gehalten kunnen enkele daarbij passende toetsnaalden gebruikt worden. Toetsnaalden worden in de gevraagde grootte en vormen vervaardigd. Voor veelvuldig gebruik worden, vanwege de sterke slijtage, grote toetsnaalden gebruikt, met een edelmetaalalliage dat soms wel een massa van 10 gram kent, zodat men de toetsnaalden niet zo vaak hoeft om te wisselen. Bij een minder frequent gebruik zijn kleinere en meestal minder toetsnaalden nodig, vooral als er alleen maar bepaalde en belangrijke fijn gehalten onderzocht hoeven te worden. In dergelijke gevallen worden met name de toetssterren gebruikt. Daarbij zijn de gehalten dan vaak in karaat aangegeven, bijvoorbeeld 8, 10, 12, 14 en 18 karaat. Kleine zilvertoetsnaalden bestaan vanwege de mindere waarde vaak geheel uit de betreffende zilverlegeringen. Vóór het gebruik worden de naalden dikwijls in volgorde hetzij naar het fijn gehalte met dezelfde bijlegering, of bij gelijk fijn gehalte naar de verschillende bijlegeringen tot een bundeltje gerangschikt. In de praktijk worden in de handel over het algemeen de onderstaande series toetsnaalden gebruikt. Goudtoetsnaalden 916 p.m. = 22 karaat, kleur geel 833 p.m. = 20 karaat, kleur geel 750 p.m. = 18 karaat, kleur geel / 750 p.m. = 18 karaat, kleur rood 585 p.m. = 14 karaat, kleur geel / 585 p.m. = 14 karaat, kleur rood 333 p.m. = 8 karaat, kleur geel Zilvertoetsnaalden 925 p.m. / 835 p.m. / 800 p.m. Toetssterren voor goud of zilver Naast toetsnaalden bestaan er ook zogeheten toetsterren met 3, 5 of meerdere punten. Aan de punten van een toetsster zijn stukjes edelmetaallegering gesoldeerd waarvan de samenstelling, zowel qua gehalte als qua kleur, nauwkeurig is vastgesteld. Toetswater, toetszuur of koningswater Toetswater, toetszuur of koningswater werd vermoedelijk al door de Egyptenaren en de Romeinen, dus al duizenden jaren geleden, gebruikt om echt goud van namaak goud te onderscheiden. Toetswaters zijn vloeistoffen waarmee handelaren, juweliers en goudsmeden edelmetaallegeringen van goud, zilver en platina toetsen op echtheid (kwalitatief onderzoek; bepaling van het soort metaal; goud, zilver, platina of onedel) en op gehalte (kwantitatief onderzoek). Toetswater zit in een (toets)flesje, met aan de stop/dop een stift waarmee het op de toetssteen wordt aangebracht. Toetswater is steeds specifiek bestemd voor één bepaald onderzoek. De toetswaters voor goud, zilver en platina bestaan uit verschillende zuren en/of mengsels van zuren of mengsels van zuren en zouten. In genoemde mengsels kunnen de volgende stoffen voorkomen; salpeterzuur, zoutzuur, keukenzout, palladium in poedervorm, zwavelzuur, kaliumdichromaat of roodbloedloogzout, natriumthiosulfaat, korrels broomthymol blauw, korrels natronloog, rhodaanammonium, rhodaankalium, kaliumnitraat, kaliumchromaat, kalium chloride en water. Met toetswaters dient dus voorzichtig te worden omgegaan, want ze zijn erg giftig en bijtend. Bij morsen op de vingers ontstaan er gele vlekken, na verloop van tijd wordt de huid gevoelloos, broos en komt los. Toetswaters dienen regelmatig op bruikbaarheid te worden gecontroleerd, want ze zijn niet onbeperkt houdbaar. Ze zijn bij de Dienst van de Waarborg verkrijgbaar. Goud lost op in toetswater. Afhankelijk van het geschatte goudgehalte van het te testen object dient een mengsel met een bepaalde verhouding van de eerdergenoemde stoffen, met name zoutzuur en salpeterzuur, gebruikt te worden. Via een mengsel met de juiste verhouding kan het gehalte van een gouden object bepaald worden. Om die reden kennen toetswaters verschillende samenstellingen. In veel gevallen wordt toetswater gebruikt voor 8, 14, 18, 20 en 22 karaat goud, omdat er meestal wordt getoetst op goud met die gehaltes. Koningswater wordt in hoge concentratie ook wel gebruikt om goud in niet-pure vorm te zuiveren naar fijn goud. Onderzoek van edelmetaallegeringen of -alliages door middel van de klassieke toetsmethode Het mag duidelijk zijn dat goed gebruik van de benodigdheden voor het toetsen veel kennis en kunde vereist, echter dat geldt nog in meerdere mate voor het toetsen zelf; het daadwerkelijke onderzoek van edelmetaallegeringen of -alliages door middel van de klassieke toetsmethode. Feitelijk is het toetsen bijna een wetenschap op zich, vandaar dat in dit kader ook enkel de basisprincipes worden belicht. De toetsmethode is al vele eeuwen oud. In de jaren 1975-1982 werden er in Choisy-au-Bac, dat ten noorden van Parijs vlak bij Compiègne ligt, bij opgravingen onder meer toetsstenen gevonden met sporen van toetsstreken. Ze dateren volgens archeologen uit de late Bronstijd; eind 8e eeuw vóór Christus. Ook in de historische stad Taxila in Pakistan werden bij opgravingen heel oude toetsstenen, in de vorm van lange repen lei, gevonden waarop nog steeds toetsstreken zichtbaar waren. Rond 540 vóór Christus verwerkte de Griek Theognis de steen die goud toetst op een overdrachtelijke manier in levensregels en zinspreuken in zijn geschriften. De Griekse filosoof Theophastus uit Ereus schreef 225 jaar vóór Christus een interessante uiteenzetting over de toetssteen. Omstreeks 23 tot 79 na Christus beschreef de Romein Plinius de oudere het toetsen in zijn Historia naturalis, hij noemde de toetssteen een heraclische of lydische steen, waarop men het goudgehalte tot op een scrupuul, ongeveer 3,47 duizendste, kon bepalen. Ook in het oude Indië en Egypte blijkt de toetssteen al vroeg bekend te zijn geweest om daarmee vervalsingen te kunnen ontmaskeren. Hoe er in de oudheid precies werd getoetst is niet geheel zeker. Men veronderstelt dat er alleen op kleurvergelijking werd getoetst, al is het ook mogelijk dat men over zuren van organische oorsprong beschikte. De toetssteenmethode is daarmee de oudste manier om het gehalte aan zuiver edelmetaal in edelmetaallegeringen te bepalen. De diverse toetsmethoden Allereerst is goed om, voordat de diverse toetsmethoden worden behandeld, nogmaals aan te geven dat er twee soorten toetsstreken op een toetssteen gezet kunnen worden; de object-streek en de toetsnaald-streek. De object-streek De object-streek is de toetsstreek die op de toetssteen wordt gezet met het te toetsen object waarvan de samenstelling van de legering onbekend is. De toets van een edelmetaallegering begint altijd door op de toetssteen een object-streek te zetten. Dat laagje edelmetaal op de toetssteen heeft dezelfde samenstelling en dezelfde kleur als het edelmetaal van het te toetsen object waaraan het ontnomen is. De toetsnaald-streek De toetsnaald-streek is de toetsstreek die op de toetssteen wordt gezet met een toetsnaald of een toetsster waarvan de samenstelling en de kleur van de legering exact bekend is. Het is aan te bevelen om het te testen object voor het toetsen goed te bekijken. Voelt het aan als goud of zilver? Een gouden object moet relatief zwaar aanvoelen, immers goud heeft een hoog soortelijk gewicht. Komt de kleur overeen met andere gouden voorwerpen of is die meer koperkleurig? Staan er merktekens in? Op gouden en zilveren voorwerpen staan, als het goed is, één of meerdere keurtekens. Het toetsen van edelmetaallegeringen is in de basis te verdelen in drie methoden. De zilvertoets is gebaseerd op een colorimetrische grondslag (kleurvergelijking), de platinatoets op een resistentiegrondslag (resistentiemetingen tegen aantasting door koningswater), en de goudtoets op zowel een colorometrische- als op een resistentiegrondslag (een combinatie van kleurvergelijking en resistentiemetingen tegen aantasting door koningswater). In dit kader wordt alleen het toetsen van goud en zilver behandeld, het toetsen van platina valt daarbuiten. 1 De colorimetrische toets; de gehaltebepaling, toegepast bij de kwantitatieve zilvertoets Een colorimetrische bepaling wil zeggen dat men door kleurvergelijking van bekende en onbekende legeringen probeert de samenstelling van de onbekende legering te benaderen c.q. te bepalen. Deze methode wordt bijvoorbeeld toegepast bij zilverlegeringen. Het kwantitatieve onderzoek van zilver, de gehaltebepaling van een zilverlegering, kortweg de zilvertoets is van oorsprong, mede door het gebruik van dezelfde toetssteen, gelijk aan de goudtoets. Het is een zuiver colorimetrische toets, omdat men door kleurvergelijking de samenstelling van een zilverlegering probeert te bepalen. Die kleurvergelijking is gebaseerd op de klassieke zilverlegeringen die uit zilver en roodkoper bestaan. Wanneer men op een toetssteen een object-streek zet van een onbekende zilverlegering, en men daarnaast een toetsnaald-streek zet van een legering met een bekende samenstelling, dan kan men uit het meer of minder roodachtig gekleurd zijn van de object-streek afleiden of die legering meer of minder koper, en dus minder of meer zilver, bevat dan de bekende legering. Vanwege de zeer kleine kleurverschillen zal men de object-streek steeds insluiten tussen twee toetsnaald-streken van bekende samenstelling en kleur en daarmee doorgaan tot de object-streek gelijk is aan een toetsnaald-streek. Pas dan kan geconcludeerd worden dat de legering van gelijke samenstelling is. De meeste in de techniek bekende zilverlegeringen zijn wit tot gelig wit van kleur, en om die reden lastiger te toetsen. Voordat de essayeur op gehalte zal toetsen dient hij er zeker van te zijn dat hij met een zilverlegering, en dan nog wel bestaande uit zilver en koper, te maken heeft. Wanneer het rood kleurende roodkoper in de legering is vervangen door een metaal dat geen rode kleur heeft, dan zal de ontstane zilverlegering geen rode verkleuring vertonen. Dergelijke witgekleurde bijzetmetalen tasten het principe van de colorimetrische zilvertoets aan en maken die daardoor niet alleen onbetrouwbaar maar feitelijk zelfs onmogelijk. Het voert in dit kader te ver om de toetsmethoden die dan aangewend dienen te worden hier te beschouwen. 2 De resistentiebepaling tegen toetswaters; de gehaltebepaling, toegepast bij de goud- en de platinatoets Door vergelijking van de resistentie van bekende en onbekende legeringen tegen bepaalde toetswaters probeert men de samenstelling van de onbekende legeringen te benaderen. Deze methode wordt bijvoorbeeld toegepast bij goud- en platinalegeringen. Goud wordt net als zilver kwantitatief, op gehalte, en kwalitatief, op het type metaal en dus op echtheid, getoetst. 2.a. De toetsmethode van goud; met toetswaters en de toetssteen, zonder toetsnaalden De toetsmethode van goud; met toetswaters en de toetssteen, zonder toetsnaalden is een eenvoudige methode om vrij snel het gehalte van een object te bepalen. Deze methode volstaat voor bijvoorbeeld de aankoop van goud. Om het gehalte van een gouden object te kunnen bepalen zijn nodig; het te toetsen object waarvan het gehalte onbekend is, toetswaters, mengsels van zuren en/of zout, voor 8, 14, 18, 20 en 22 karaat goud en een schone toetssteen van goede kwaliteit. Kortweg verloopt de toetsprocedure als aangegeven onder de punten 1 t/m 5. 1 Zet met het te toetsen gouden object een object-streek op de toetssteen. 2 Druppel wat 8 karaat toetswater op de object-streek, blijft de object-streek staan dan is het object minimaal 8 karaat. Verdwijnt de object-streek dan is het object onedel. Veeg met een tissue het 8 karaat toetswater weg. 3 Druppel vervolgens wat 14 karaat toetswater op de object-streek, blijft de object-streek staan dan is het object minimaal 14 karaat. Verdwijnt de object-streek dan is het object geen 14 karaat maar tussen de 8 en 10 karaat. Veeg met een tissue het 14 karaat toetswater weg. 4 Druppel vervolgens wat 18 karaat toetswater op de object-streek, blijft de object-streek staan dan is het object minimaal 18 karaat. Verdwijnt de object-streek dan is het object geen 18 karaat maar dan kan men er van uitgaan dat het object 14 karaat is. 5 Hierna kan men de test herhalen met 20 en 22 karaat toetswater, blijft de object-streek goed staan dan is het object minimaal 20 of 22 karaat. Wordt de object-streek meteen wat onduidelijker, maar verdwijnt die niet helemaal, dan kan het object een lager gehalte goud bezitten. Noot Wanneer witgoud moet worden vastgesteld door middel van toetswater voor goud, dient men er rekening mee te houden dat RVS (edelstaal) hetzelfde resultaat geeft. RVS geeft namelijk geen reactie wanneer 8, 14, 18, 20 en 22 karaat toetswater wordt gebruikt en is voor de onervaren toetser moeilijk te beoordelen. Door middel van toetswater voor edelstaal is heel eenvoudig vast te stellen of het om edelstaal gaat, hiermee verdwijnt de toetsstreek dan direct. 2.b. De kwalitatieve zilvertoets, de bepaling van het soort metaal; met toetswaters en de toetssteen, zonder toetsnaalden (voor zilver van geringe praktische waarde) Ook het kwalitatieve onderzoek van zilver, de bepaling of de essayeur wel met een zilverlegering te maken heeft, gebeurt op de toetssteen, hetzij door het zilver als zilverchloride te bepalen, hetzij door bepaling van zilver als zilverchromaat. Met de zilverchromaat-methode kan bovendien een grove kwantitatieve splitsing gemaakt worden tussen zilverlegeringen boven en beneden 600 duizendste zilver. Net zoals de goudtoets een ontwikkeling heeft doorlopen van een zuiver colorimetrische toets tot de resistentiebepaling, heeft ook de zilvertoets met de vervaardiging van nieuwe legeringen getracht een dergelijke ontwikkeling door te maken. Vaak is er geprobeerd om toetswaters te ontwikkelen die, in dezelfde mate als bij de goudtoets, de toetsstreken aan konden tasten overeenkomstig de hoeveelheid fijn zilver. Dat is voor legeringen van zilver met koper in slechts een zodanig beperkte mate gelukt dat de praktische waarde daarvan gering is gebleven. De klassieke colorimetrische toets is voor zilver-koper legeringen binnen bepaalde grenzen wel bruikbaar, maar voor andere legeringen onbruikbaar. In de meeste gevallen dient de essayeur om zilver te toetsen dan ook andere methoden te volgen. Het voert in dit kader te ver om de toetsmethoden die dan aangewend dienen te worden hier te beschouwen. 3 De colorimetrische toets in combinatie met de resistentiebepaling tegen toetswaters bij de goudtoets; de toetsmethode met toetswaters, de toetssteen en met toetsnaalden of een toetsster De toetsmethode van goud; met toetswaters, de toetssteen en met toetsnaalden of een toetsster is een nauwkeurige methode om het gehalte van een object te bepalen. Om het gehalte van een gouden object te kunnen bepalen zijn nodig; het te toetsen object waarvan het gehalte onbekend is, toetswaters, mengsels van zuren en/of zout, voor 8, 14, 18, 20 en 22 karaat goud, toetsnaalden of een toetsster en een schone toetssteen van goede kwaliteit. Deze toetsmethode is een combinatie van de onder 1 en 2 genoemde methoden en wordt bijvoorbeeld toegepast bij het toetsen van goudlegeringen. In feite is deze toetsmethode een combinatie van kleurvergelijking en de bepaling van de chemische resistentie of weerstand tegen aantasting van bepaalde toetswaters van de object-streek enerzijds en toetsnaald-streken anderzijds. Door nu de kleur en het chemisch gedrag ten opzichte van bepaalde toetswaters van de object-streek (met onbekende samenstelling) te vergelijken met de kleur en de chemische resistentie van toetsnaald-streken (met bekende samenstelling), kan er inzicht verkregen worden in de samenstelling van het te onderzoeken edelmetaal. Door vergelijking van de kleur en de chemische resistentie kan via het verschil in kleur en aantasting een conclusie over het gehalte getrokken worden. 3.1. De colorimetrische toets De colorimetrische toets van een goudlegering van goud, zilver en koper bij deze met de resistentiebepaling tegen toetswaters gecombineerde toetsmethode betekent in feite dat er voordat er met toetswater getoetst wordt kwalitatief onderzoek wordt gedaan naar de verhouding van zilver en koper in de goudlegering door middel van een kleurvergelijking van de object-streek en toetsnaald-streken. Hoe meer zilver hoe geler het goud , hoe meer koper hoe roder het goud is. 3.2. De resistentiebepaling De resistentiebepaling tegen toetswaters van een goudlegering van goud, zilver en koper bij deze met de colorimetrische toets gecombineerde toetsmethode betekent in feite dat er kwantitatief onderzoek wordt gedaan naar het goudgehalte in de goudlegering door middel van de toetsmethode met toetswaters, de toetssteen en met toetsnaalden of een toetsster. Beschrijving van een toets van een object met een vermoedelijk goudgehalte van 585 p.m. ofwel 14 karaat.1 Colorimetrisch onderzoek ofwel kwalitatief onderzoek is het via kleurvergelijking van de object-streek met een onbekende samenstelling en toetsnaald-streken met een bekende samenstelling bepalen of het object uit goud, zilver en koper is samengesteld. 1.a. Zet met het te toetsen gouden object een object-streek op de toetssteen. 1.b. Zet naast de object-streek een toetsnaald-streek met een toetsnaald van 585 p.m. c.q. 14 karaat met vermoedelijk dezelfde kleur als de object-streek, het vermoeden bestaat immers dat het te toetsten object een gehalte van 14 karaat heeft. De object-streek en de toetsnaald-streek worden nu nauwkeurig op kleur vergeleken. Komt de kleur niet overeen, dan wordt er met een andere toetsnaald een nieuwe toetsnaald-streek naast gezet. De object-streek van het te toetsen voorwerp staat nu in het midden. 2 Resistentiebepaling tegen toetswaters ofwel kwantitatief onderzoek naar het goudgehalte. 2.a. Druppel haaks op de object-streek en de toetsnaald-streek / -streken een beetje 14 karaat toetswater. Laat het aangebrachte toetswater even inwerken tot het moment dat het verschil van inwerking van het zuur op de streken het grootst is c.q. totdat de resistentiegrens is bereikt, dat wil zeggen; tot het bruisen van het toetswater stopt. 2.b. Stop de inwerking van het toetswater/de chemische reactie door een druppel water aan het toetszuur toe te voegen. 2.c. Verwijder het overtollige toetswater voorzichtig van de toetsstreken en toetssteen met een papieren tissue. Nu kan het resultaat grondig bekeken worden. Uit het ontstane kleurverschil tussen de object-streek en de toetsnaald-streek / -streken is het gehalte vast te stellen of valt af te leiden of het object aan het opgegeven gehalte voldoet. Blijven de toetsstreken staan en is de kleur hetzelfde, dan is het object van exact 14 karaat goud. In veel gevallen wordt toetswater gebruikt voor 8, 14, 18, 20 en 22 karaat goud. In algemene zin geldt; de toetsstreek waarop het zuur het minst heeft ingewerkt, heeft het hoogste goudgehalte ofwel blijft de toetsstreek staan met het toetswater waarmee getoetst wordt, dan is het goud echt en minimaal van het gehalte van het toetswater waarmee wordt getoetst. Verdwijnt de toetsstreek of verkleurt de toetsstreek dan is het óf goud van een lager gehalte dan het toetswater waarmee op dat moment getoetst wordt óf het is helemaal geen goud. Een geoefend essayeur kan op een gehalte van 585 p.m. gehalteverschillen van 1 tot 2 p.m. waarnemen. In de alliage kunnen behalve goud, zilver en koper uiteraard ook andere metalen voorkomen, zoals bijvoorbeeld zink, tin en nikkel. Die samenstellingen oefenen een ongunstige invloed op de gehaltebepaling uit, met andere woorden; maken een gehaltebepaling veel moeilijker…………. In goudlegeringen wordt nikkel gebruikt om het goud een metaalwitte kleur, lijkend op platina, te geven. Dat witgoud wordt met name gebruikt in combinatie met dure kleurloze diamanten. Dergelijke witgoud legeringen brengen voor wat betreft het toetsen voor de essayeur extra moeilijkheden met zich mee en verplichten essayeurs steeds tot een microtechnisch kwalitatief onderzoek naar de samenstelling van de bijzet en in veel gevallen zelfs tot verder chemisch analytisch onderzoek. Naast de witgoudlegeringen bestaan er in de techniek een groot aantal witgekleurde legeringen die als roestvrij staal of RVS bekend zijn. Ook die worden voor sieraden en gebruiksvoorwerpen gebruikt. Qua uiterlijk en qua gedrag op de toetssteen kunnen sommige soorten daarvan zeer sterk op witgoud lijken…………… Ze wijken metallurgisch, dat wil zeggen; in hardheid, echter sterk van witgoud legeringen af. Die subtiele afwijkingen in combinatie met de resultaten van een microchemisch kwalitatief onderzoek zullen de essayeur uiteindelijk naar een juiste conclusie omtrent de samenstelling van de legeringen leiden. De conclusies die uit de resultaten van een toetsproef getrokken kunnen worden en de nauwkeurigheid van die conclusies zijn dus sterk afhankelijk van de samenstellingen van de legeringen en zijn in veel gevallen niets anders dan voorlopige conclusies die nog door andere, aanvullende analyses bevestigd dienen te worden. Het voert in dit kader te ver om dergelijke aanvullende analyses hier te beschouwen………………. Slotopmerkingen Indien de toets met beleid en inzicht wordt toegepast is het mogelijk met alleen een toetssteen, toetswaters en enkele toetsnaalden het gehalte van een gouden of zilveren object snel en zonder beschadiging te benaderen. Voor velen is dat in de praktijk voldoende, echter wel zeer belangrijk! De toetsmethodiek is een onderzoeksmethode die weliswaar eenvoudig aan te leren en uit te voeren is, maar zij is van meerdere factoren afhankelijk, terwijl ervaring en inzicht van de toetser van groot belang zijn. Het toetsen behelst niet alleen het simpel uitvoeren van een procedure. Het waarnemen van geringe kleurverschillen vereist een zeer grote mate van scholing en training, terwijl de essayeur bij het waarnemen nog beperkt wordt door de kleurgevoeligheid van zijn eigen ogen. Het trekken van een correcte conclusie over het edelmetaalgehalte van een object vergt dan ook veel ervaring, zodat het vele jaren kost om een goede toetser te worden! Kort gezegd is het toetsen van edelmetalen bijna een wetenschap op zich. Een uitgebreide beschouwing van de allerlei mogelijke toetsmethodieken van edelmetaalalliages voert in dit kader te ver en wordt hier dan ook buiten beschouwing gelaten………. Foto’s: Webmuseum goudenzilverweging.nl
