Какие кислоты не растворяют серебро

Взаимодействие серебра с кислотами

В этой статьи мы рассмотрим вопросы химического взаимодействия серебра с различными кислотами. Содержание статьи является информативным, мы не рекомендуем производить химические реакции в домашних условиях, это может быть опасным.

Как взаимодействуют кислоты с серебром?

Серебро – химически малоактивно, поэтому его относят к семейству благородных металлов. В воздухе серебро (как химическое вещество) практически не окисляется, с водой не взаимодействует, является инертным металлом. Серебро в обычных условиях слабо взаимодействует с различными кислотами. Объясняется это тем фактом, что в электрохимическом ряду оно стоит после водорода. Серебро не вступает в химическую реакцию с соляной и разбавленной серной кислотой.

Серебро окисляется в реакции с горячей концентрированной серной кислотой и соляной кислотой в присутствии свободного кислорода. Серебро может вступать в химическую реакцию с кислотами, которые проявляют свойства окислителей, то есть содержать кислород.

Свойства серебра слабого взаимодействия с кислотами активно используется при производстве:

  • серебряной посуды,
  • серебряных ложек и вилок,
  • серебряных ювелирных изделий,
  • серебряных монет, наград и значков.

Серебро устойчиво к действию многих холодных и горячих кислот, щелочах и растворах солей, а также в ряде органических соединений. Холодная соляная кислота медленно действует на серебро благодаря образованию нерастворимой пленки из хлорида серебра.

В этой статье мы рассмотрим следующие химические реакции:

  1. реакция серебра и соляной кислоты;
  2. реакция серебра и серной кислоты;
  3. реакция серебра и азотной кислоты.

Взаимодействие серебра с соляной кислотой

Серебро не растворяется в соляной кислоте из-за появления тонкого слоя хлорида серебра. При условии добавления к раствору свободного кислорода в виде перекиси водорода реакция приведет к окислению серебра в хлорид серебра.

Взаимодействие серебра с серной кислотой

Серебро реагирует с концентрированными растворами серной кислоты с образованием соли.

Разбавленная серная кислота при комнатной температуре не взаимодействует с серебром, концентрированная кислота — взаимодействует.

Взаимодействие серебра с азотной кислотой

Серебро реагирует с концентрированными растворами азотной кислот с образованием соли.

Химическая реакция — — > Ag +2HNO3 = AgNO3 + NO2 + H2O.

Химическая реакция — — > 3Ag + 4HNO3 = 3AgNO3 + NO + 2H2O.

Азотная кислота растворяет серебро при различных температурах и концентрациях, а царская водка образует на его поверхности нерастворимую пленку из хлорида серебра.

Другие химические реакции серебра и кислот

Уксусная кислота не действует на серебро при низкой и высокой температурах, но при добавлении в нее небольшого количества соляной кислоты начинается растворение серебра.

Серебро не вступает во взаимодействие с фосфорной кислотой любой концентрации.

Авторские ювелирные брелоки по выгодной цене

Источник

Аффинаж серебра в домашних условиях

Запись обновлена: Окт 9, 2020

Актуальность аффинажа серебра растет с каждым годом за счет легкости процесса, по сравнению с очисткой золота (из радиодеталей, микросхем, процессоров) и металлов платиновой группы (платина, палладий и др.). Благодаря доступной цене этого драгметалла и тому, что он употребляется в производстве часто, а это ведет к выработке большого количество лома – спрос на добычу чистого серебра не падает.

Меры безопасности при аффинаже

Прежде чем начать процесс аффинажа серебра, на предприятиях и в домашних условиях, требуется соблюсти обязательные меры предосторожности и инструкции по безопасности:

  • хорошая вентиляция помещения;
  • применение резиновых перчаток, специальной одежды и защитных очков;
  • работа с азотной кислотой подразумевает обязательное применение респиратора. Пары азота очень ядовиты;
  • при смешивании воды и кислоты, ни в коем случае нельзя добавлять воду в концентрированную кислоту, только наоборот.

Необходимые материалы, инструменты и оборудование

Для аффинажа требуются следующие материалы:

Инструменты, применяющиеся при аффинаже:

  • Стеклянная ёмкость.
  • Стеклянная палочка.
  • Медная шина или трубка.
  • Флацанги, круглогубцы, кусачки и шило.
  • Мешочки из ткани.

Оборудование для разных методов аффинажа серебра:

  • Печь.
  • Тигель в форме чашки.
  • Трансформатор (блок питания).
  • Горелка.
  • Специальные ячейки из песчаника или пластика.
  • Специальная посуда.

Способы и методы аффинажа серебра в домашних условиях

При реализации очистки серебра применяются разные методы:

  • Химический аффинаж – с применением кислот.
  • Электролитический – методом электролиза аффинажа технического серебра.
  • Аффинаж из радиодеталей.
  • Купелированный – применение специальной печи.
  • Аффинаж серебра медью.
  • Аффинаж из фотопленки.

Метод электролиза

Выделение серебра из посеребренных изделий с помощью электролиза можно проводить в домашних условиях. Понадобится электролит – жидкость, пропускающая ток. Для его приготовления понадобятся: аммиачная селитра и вода. Электролит готов, когда нитрат аммония полностью растворился в воде. Устройством для перебойной подачи тока будет служить трансформатор (блок питания) до 5 Вольт, подключенный к сети. Для электролиза понадобятся электроды, например, графит (катод) и любая посеребренная деталь (анод). Они соединяются с минусовым и плюсовым контактами. Графит и изделие с серебром опустить в электролит под напряжением.

За счет силы тока в аммиачной среде серебро начинает отделяться и растворяться.

Легкость и доступность такого электролитического метода заключается в том, что серебро быстро выпадает в осадок, и его легко можно собрать через фильтр. С помощью соляной кислоты извлеченные крупинки чистого серебра переплавляются в небольшой слиток.

Химические (использование кислот) и карбонатные методики аффинажа

Процесс отделения серебра химическими методами при помощи серной и азотной кислоты, а также хлоридом, содой или перекисью водорода, довольно прост.

Читайте также:  Серебро удельная теплота плавления

Подготовленный сплав помещают в кислоту, которая растворяет металл (при подогревании реакция происходит быстрее).

Для выделения хлорида серебра используется обычная соль. Полученный в реакции осадок примесей проходит фильтрацию и промывается водой. Потом в него добавляется серная или азотная кислота.

Процесс кристаллизации металла происходит с добавлением порошка цинка и последующем подогревании. Получившееся вещество опять промывается содой.

В этом методе в обязательно добавляется сульфат натрия. Процедура продолжается до полного выделения сульфата серебра. В результате серебро будет в осадке. С помощью фильтра легко достается из раствора.

С применением перекиси водорода серебро извлекают следующим способом:

Соль 5 грамм (катализатор), трехпроцентная перекись водорода – 100 мл, лимонная кислота – 30 гр. Залить изделия с серебром перекисью, туда же высыпать соль. Перемешать до полного растворения солей. Дождаться полного растворения металлов. Достать изделие и дать высохнуть. Горелкой быстро нагреть, что позволит выгореть остатку меди. Серебро приобретет молочный цвет. Опустить в соляную кислоту. После того, как чистое серебро отделилось от примесей, с помощью фильтрации его легко извлечь и выплавить.

Купелирование

Сплавы низкопробного серебра аффинируются купелированием – это окисление посеребренных изделий со свинцом. Для этого метода используется печь с тиглем в виде чашки.

Этот метод основан на окислении свинца, расплавленного с серебром, который отделяется от металла вместе с примесями. Не отделяется только золото, платина и другие металлы платиновой группы, которые остаются в сплаве с серебром. Печь покрыта мергелью – губчатой глиной, которая впитывает окись свинца, испаряющийся из жидкого сплава под воздействием потока воздуха. После завершения окисления и перехода свинца в окись, поверхность сплава принимает радужную окраску, через которую при растрескивании прорывается яркий блеск серебра.

Метод аффинажа без кислот

Выделить серебро без применения азотной кислоты можно следующим образом. При помощи молотка с небольшой наковальней и нагревания посеребренные контакты доводятся до состояния тончайшей проволоки. Используются: печь, песок, емкость, термическая палочка, фильтр, реагенты (хлорид аммония, концентрированный раствор аммиака), проволока из меди. Последовательность действий: соли размешиваются, песочная баня с емкостью ставится на печку, в нее помещаются контакты, засыпанные реагентами.

Далее в течение десяти минут при нагревании происходит реакция с выделением белого газа (выделение хлорида серебра). По окончании полученные вещества остужаются и тщательно промываются. Сплав фильтруется, и необходимый осадок остается на фильтре, который в свою очередь заливается концентрированным аммиаком для получения чистого хлорида серебра. В полученный раствор погружается медная проволока. При реакции вымещается серебро, которое затем выплавляется.

Технология аффинажа серебра из фотопленки

Фотопленку замочить в хлорном растворе извести. Через 10 минут использованные и обесцвеченные (весь налет растворился в хлоре) куски вынимаются. Раствор молочного цвета отстаивается около трех часов. В целях ускорения процесса удаления эмульсии с экспонированной фотопленки, в раствор можно добавить сернокислый глинозем (0,18-0,4 кг на 1000 л раствора).

По истечению трех часов осадок фильтруют, сушат и обрабатывают для извлечения серебра.

Ключевые этапы аффинажа серебра в домашних условиях

Аффинаж серебра в домашних условиях пошагово в три этапа: выделение серебра в азотной кислоте, фильтрация металла и его выплавка, очистка электролизом (электролитическим способом).

#1. Получение металла из примесей. Процесс начинается с соединения воды и кислоты. Раствор окрашивается в светло-синий цвет. Весь процесс занимает до нескольких часов времени. В результате получается нитрат серебра.

#2. Серебряный цемент. Получение драгметалла из нитрата серебра. Для этого понадобится медь. Светло-синий цвет раствора говорит о том, что в нем уже присутствует медь. Можно использовать любые содержащие медь изделия. Медь как катализатор собирает на своей поверхности частицы серебра. В процессе медь под действием серебра полностью растворяется, превращая раствор в нитрат серебра. В результате образовывается осадок из серебряного цемента. Раствор необходимо отфильтровать. Для этого нужны воронка и фильтр. Несколько раз осадок промывается водой. После добавляется немного обычной соли. Через некоторое время в емкости появится хлорид серебра.

Выплавка в тигле позволит слепить серебряные фрагменты.

#3. Далее в третьем этапе кусок серебра подвергается дальнейшей очистке электролизом.

Полученные фрагменты чистого серебра снова несколько раз промываются и сплавляются в самородок.

Ошибки при аффинаже серебра

  1. Избыточное количество азотной кислоты приведёт к скверной реакции, выделению оксида азота («рыжий хвост») в частности.
  2. Вертикальное расположение электродов друг над другом при аффинаже серебра электролизом значительно ослабевает воздействие электролита, и серебро очень медленно отделяется.
  3. При электролизе избыточный ток может привести к окиси серебра, в результате чего драгметалл почернеет.
  4. Фатальной ошибкой является несоблюдение правил безопасности при аффинаже серебра любым способом. Вдыхание ядовитых химических паров, ожоги и другое не обрадуют серебродобытчика.

Полезное видео по аффинажу серебра

Пошаговая инструкция, как в домашних условиях можно извлечь серебро из сплавов, представлена в видео.

Источник

Какие кислоты не растворяют серебро

Серебро по праву считается одним из самых удивительных металлов. Человек уже много веков назад научился изготавливать из него не только посуду, но и ювелирные украшения. Благодаря антисептическим свойствам серебро используется при лечении различных заболеваний. Прошло много веков, но и в настоящее время серебро популярно в различных сферах деятельности человека: медицине, технике, науке, культуре [4].

Но, к сожалению, с течением времени серебряные изделия теряют свой первоначальный блеск, становятся тусклые, покрываются налетом черного цвета. Каждый человек, который носит серебряные украшения или пользуется столовыми приборами из данного металла, сталкивался с такой проблемой.

Вот и мое любимое серебряное колечко потеряло свой первоначальный вид. Я попросила разъяснения по этому вопросу у учителя химии. А он, в свою очередь, предложил мне исследовать эту проблему с химической точки зрения. Так родилась идея данной работы.

Читайте также:  Золоченое серебро 925 пробы как носится

Мы поставили перед собой цель: исследовать причины потемнения серебра, подобрать доступные способы очистки, не требующие больших затрат времени и денег.

Для достижения поставленной цели было сформулировано несколько задач:

— Изучить научную литературу по данной проблеме.

— Выяснить причины потемнения исследуемых объектов.

— Выявить наиболее доступные способы очистки.

— Провести эксперименты в школьной лаборатории.

— Обобщить и проанализировать полученные данные.

— Сформулировать рекомендации по очищению серебряных изделий.

Практическая значимость: результаты исследования помогут всем, кто хочет сохранить свои серебряные изделия в первозданном виде.

1. Мы считаем, что почернение серебряных изделий связано с химическим процессом, происходящим между металлом и воздушной средой.

2. Потемнение и отсутствие блеска можно устранить в домашних условиях доступными методами.

Антисептические свойства серебра известны с древнейших времен. Так, еще в Древнем Египте – 4500 лет назад, перед военным походом солдатам раздавали серебряные пластины, которые в случаи необходимости накладывались на места ранений, что помогало быстрее справиться с болезнью и избежать заражения. Наши предки не могли объяснить эти явления и приписывали их к действию высших сил [2].

Причины окисления серебряных изделий

Почему же чернеет серебро? Этот вопрос волновал человека с давних времен. С развитием науки выяснились причины, приводящие к такому результату. Оказывается, медь, входящая в состав серебра, взаимодействует с серой. В результате происходит окисление металла, и как следствие – потемнение. Количество меди в составе серебра зависит от пробы. Чем ниже проба, тем больше содержится в сплаве меди. Откуда же берется сера? Наукой было доказано, что серосодержащие вещества выделяет человеческий пот. Поэтому при занятиях спортом рекомендуется снимать украшения. Сальные железы человека начинают интенсивно работать не только при физических нагрузках, но и во время стрессовых ситуаций, а так же при различного рода заболеваниях. Кроме того серу могут содержать косметические средства, лекарственные препараты, воздух и вода [8].

Существует версия, что потемнение серебра указывает на неправильную работу почек или печени. Изменение цвета серебра может свидетельствовать о проблемах с нервной системой. А потемнение серебряных изделий на определённых частях тела может рассказать о локальных сбоях в работе эндокринной системы.

Физические и химические свойства серебра

— Серебро – мягкий металл, имеющий белую окраску.

— Плотность его 10,5г/см3 – его считают тяжелым металлом.

— Серебро обладает при обычных условиях наилучшей электрической проводимостью из всех металлов.

— Серебро способно отражать 95 % видимой части спектра. Среди металлов это наилучший показатель. Это свойство обуславливает неповторимый блеск изделий, изготовленных из него.

— У серебра наблюдается наибольшая теплопроводность среди металлов.

— Серебро не такое мягкое как золото, но по пластичности, т.е. способность менять форму под воздействием внешних сил, превосходит его. Благодаря всем этим качествам и свойствам серебро находит широкое применение в ювелирном деле [3].

Химические свойства серебра

Серебро – химически малоактивно, поэтому его относят к семейству благородных металлов.

— Серебро не взаимодействует с кислородом, водой, растворами щелочей, хлороводородной и разбавленной серной кислотами.

— Но серебро растворяется в азотной и концентрированной серной кислотах, например:

Ag + 2HNO3(конц.) = AgNO3 + NO2 + H2O

— Растворяется оно в хлорном железе, что применяется при травлении железа.

Ag + FeCl3 > AgCl + FeCl2

— Кислородом воздуха, даже при высоких температурах, серебро не окисляется.

— Но в присутствии следов двухвалентной серы (сероводород) во влажном воздухе образуется сульфид серебра – малорастворимое вещество, которое и обуславливает потемнение серебряных изделий:

4Ag + 2H2S + O2>2Ag2S + 2H2O

— С серой при нагревании серебро образует сульфид:

Из-за образования пленки хлорида на поверхности, серебро не растворяется в царской водке (смесь концентрированной соляной и азотной кислот в соотношении 1:3). Это свойство отличает его от золота [1].

Перед тем как приступить к практической части исследовательской работы мы провели опрос у учеников нашего класса, касающийся серебряных изделий.

Было опрошено 27 человек. В ходе опроса были получены следующие результаты:

— 74,0 % (20 человек) имеют серебряные изделия;

— 90,0 % (18 человек) столкнулись с проблемой почернения изделий из серебра;

— 10,0 % (2 человека) умеют производить очистку самостоятельно;

— 0 % чистят в ювелирной мастерской;

— 75 % носят потемневшее изделие;

— 5 человек не носят потемневшее украшение из-за этого недостатка;

— 100 % (27 человек) хотят научиться самостоятельно чистить свои украшений.

Метод научного эксперимента

Изучив литературу по данной теме, и выделив причины окисления серебряных изделий, мы отобрали доступные шесть способов их очистки.

а) Изделие до чистки б) Изделие после чистки

в) Процесс очистки серебряной ложки раствором аммиака (10 %)

Рис. 1. Очистка раствором аммиака

а) Изделие до чистки б) Изделие после чистки

в) Процесс очистки серебряного изделия алюминиевой (пищевой) фольгой в содовом растворе

Рис. 2. Очистка серебряных изделий алюминиевой (пищевой) фольгой в содовом растворе

а) Изделие до чистки б) Изделие после чистки в) Процесс очистки серебряного изделия серной кислотой

Рис. 3. Очистка серебряных изделий серной кислотой

а) Изделие до чистки б) Изделие после чистки в) Процесс очистки серебряного изделия солью

Рис. 4. Очистка серебряных изделий солью

а) Чистящий материал б) Изделие после чистки

Рис. 5. Очистка серебряных изделий зубной пастой

В качестве объектов исследования были использованы изделия из серебра мои и моих друзей.

Методики экспериментов: Очистка серебряных изделий раствором аммиака

В небольшую емкость поместить изделия, которые нужно почистить и залить 10 %-м раствором нашатырного спирта (можно купить в аптеке).

Читайте также:  Где применяют серебро техническое

Через 20-30 минут изделия можно достать, промыть водой и протереть салфеткой для удаления капель воды и мутности.

Ag2S + NH3 + H2O > 2[Ag(NH3)2]OH

В ходе реакции образуется легко растворимый аммиакат серебра [7].

Очистка серебряных изделий алюминиевой (пищевой) фольгой в содовом растворе

Готовим содовый раствор из расчета 0,5 л воды с двумя столовыми ложками соды. Тщательно перемешать и поставить на огонь. После закипания раствора, погружаем в него алюминиевую фольгу, а затем изделие, которое необходимо почистить. Даже самое грязное изделие через 15 минут можно доставать и тщательно промыть водой [10].

3Ag2S + 2Al + 5NaOH + 3H2O > > 6Agv + 2Na[Al(OH)4] + 3NaHS

По уравнению видно, что в ходе реакции серебро восстанавливается алюминием до металла в чистом виде в щелочной среде, которая образуется в результате растворения соды в воде.

Очистка серебряных изделий серной кислотой

Готовим раствор серной кислоты 10 %-ной концентрации, соблюдая меры предосторожности. Опустить в него серебро, поставить на огонь и дать покипеть 1-2 минуты. После того как раствор остынет тщательно промыть водой и протереть.

Необходимо быть аккуратным, ни в коем случае не допускайте попадания кислоты на кожу или одежду и не вдыхать ее пары.

Ag2S + H2SO4 > Ag2SO4 + SO2 + H2O

Ag2S + Ag2SO4 > 4Agv + 2SO2

Чистка серебра солью

Растворяем 2 ч. ложки поваренной соли в стакане воды и оставляем на ночь серебро в растворе. Для большей эффективности можно минут 10 покипятить его утром в содовом растворе.

После окончания процедуры промываем водой и протираем мягкой тканью.

Ag2S + 2NaCl > 2AgClv + Na2S

2AgCl + Na2CO3 > 2Ag + 2NaCl + CO2 + O2

Очистка серебряных изделий зубной пастой

Для такой чистки необходима зубная щетка и паста.

На изделие нанести зубную пасту и тщательно потереть. Затем промыть водой и просушить [10].

В ходе экспериментов были выявлены достоинства и недостатки по каждому методу.

Очистка серебряных изделий раствором аммиака

Достоинства данного метода:

— Простой в организации;

— сильный запах нашатырного спирта;

— людям с заболеванием верхних дыхательных путей и аллергикам нельзя применять данный метод.

Очистка серебряных изделий алюминиевой (пищевой) фольгой в содовом растворе

Достоинства данного метода:

— быстрота в исполнении;

— отсутствие резких запахов;

Очистка серебряных изделий серной кислотой

Достоинства данного метода:

— серная кислота – это агрессивное химическое вещество, которое может нанести вред здоровью;

— нецелесообразность использования сильной кислоты, так как она негативно сказывается на поверхности металла.

Чистка серебра солью

Достоинства данного метода:

— простота в исполнении.

— серебряное изделие очистилось не полностью.

Очистка серебряных изделий зубной пастой

Достоинства данного метода:

— простота в исполнении.

— остались царапины на поверхности изделия.

Гипотеза исследовательской работы подтвердилась. Все поставленные перед собой задачи мы решили. Наша цель достигнута – причины потемнения выяснены, доступные способы очистки подобраны, сформулированы рекомендации, позволяющие производить очищение серебряных изделий в домашних условиях без особых затрат сил и времени.

На основании полученных результатов сформулированы следующие выводы:

— Потемнение серебряных изделий обусловлено химическим процессом взаимодействия металла с соединениями серы, содержащимися в воздухе, а так же в почве или организме человека.

— Изучены некоторые возможные и доступные способы очистки и выявлены наиболее простые и эффективные.

— По нашему мнению наиболее эффективным является способ с алюминиевой фольгой в содовом растворе. Он безопасен для здоровья человека, используются доступные реактивы, не отнимает много сил и времени. Изделия приобретают первозданный вид.

— Были составлены рекомендации по уходу и хранению серебряных изделий.

Рекомендации по уходу и хранению серебряных изделий

На основании результатов проведенных исследований можно предложить следующие рекомендации:

— Необходимо снимать украшения перед посещением бани или сауны.

— Рекомендуем снять серебряное украшение перед активным занятием спортом.

— Не допускать контакта изделия с химически агрессивными веществами.

— Хранить серебряные изделия отдельно в плотно закрытой шкатулке.

Памятка при чистке серебряных изделий

— Если ювелирное изделие потемнело, следует промыть его в 10 % растворе нашатырного спирта, затем промыть в чистой воде и высушить (никогда не оставляйте ювелирное изделие мокрым).

— Наливаем в емкость 0,5 литра воды, добавляем 1-2 столовых ложки пищевой соды, перемешиваем и ставим на огонь. После закипания содового раствора, опускаем в раствор алюминиевую фольгу и серебряное изделие. Через 10-15 минут изделие можно доставать, промыть водой.

— При легком загрязнении достаточно протереть изделие тряпочкой, смоченной в растворе, а при сильном потемнении украшения можно просто опустить его в раствор и немного подождать.

— Изделия с драгоценными и полудрагоценными камнями следует чистить очень осторожно при помощи мягкой фланелевой ткани.

— Не используйте при чистке, зубные щетки и другие жесткие материалы, которые могут оказать вредное воздействие на изделие.

— Не используйте для чистки агрессивные химические вещества. Это нанесет вред вашему здоровью.

В заключение хочется сказать, что утрата блеска и почернение изделий из серебра связано со многими факторами. Это может быть и присутствие в воздухе серосодержащих соединений и повышенная влажность воздуха и гормональные изменения, происходящие в организме человека. Но вернуть былой блеск и сияние возможно своими силами, в домашних условиях. И мы считаем, что данная работа поможет всем желающим решить эту проблему.

Результаты исследований были представлены моим одноклассникам на уроке химии, которые сразу же заинтересовались вопросом очистки. Надеюсь, что наши рекомендации помогут им сохранить свои любимые украшения в первозданном виде.

Серебром нельзя не восхищаться: во все времена оно ассоциировалось с изобилием и достоинством, успокаивало и дарило таинственную красоту. А при правильном уходе серебряные изделия многие годы будут радовать нас и наших близких.

Источник