Как получить серебро своими руками

Получение серебра: методы получения серебра и его соединений

Рассмотрим некоторые способы получения серебра, а также остановимся на его физических и химических свойствах. Этот металл привлекал человека еще в далекие античные времена. Своему наименованию серебро обязано санскритскому слову «аргента», что переводится как «светлый». От слова «аргента» пошло и латинское «аргентум».

Интересные факты о происхождении

Существует множество версий о происхождении этого загадочного металла. Все они связаны с Древним миром. К примеру, в Древней Индии серебро ассоциировали с Луной и Серпом – древнейшим орудием земледельца. Отблеск этого благородного металла подобен свету Луны, поэтому в алхимический период серебро обозначали символом Луны.

Серебро на Руси

В древней Руси мерой стоимости различных предметов являлись бруски серебра. В тех случаях, когда какой-то предмет торговли стоил меньше всего бруска, от него отрубали часть, соответствующую указываемой стоимости вещи. Эти части назывались «рублями», Именно от них пошло название принятой в России денежной единицы — рубль.

Еще за 2500 лет до нашей эры египетские воины применяли серебро для лечения боевых ран. Они накладывали на них тонкие пластины серебра, и раны быстро заживали. В русской православной церкви святую воду для прихожан выдерживали только в серебряных сосудах. С середины прошлого века появились такие отрасли промышленности, как фотография, электротехника, радиоэлектроника, что привело к резкому росту спроса на серебро, его изъятию из денежного оборота.

Высокая электропроводность, хорошая пластичность, невысокая температура плавления, небольшая химическая активность серебра заинтересовала и радиотехников.

Характеристика свойств

Все способы получения серебра основываются на его свойствах. Это металл белого цвета, практически не меняющийся под действием кислорода воздуха при комнатной температуре. Из-за присутствия в воздухе сероводорода, он со временем покрывается темным налетом сульфида серебра Ag₂S. Удаляют данное соединение с поверхности серебряного изделия механически, применяя чистящие пасты либо тонкий зубной порошок.

Серебро довольно устойчиво к воде. Соляная, а также разбавленная серная кислота и царская водка на него не действуют, так как на поверхности металла образуется защитная пленка его хлорида AgCl.

Получение нитрата серебра основывается на способности металла вступать в реакцию с азотной кислотой. В зависимости от ее концентрации в продуктах реакции помимо серебра могут находиться оксиды азота (2 или 4).

Получение оксида серебра осуществляется путем добавления раствора щелочи к нитрату серебра. Получаемое соединение имеет темно-коричневый цвет.

Области применения

Благодаря физическим и механическим свойствам именно серебром покрывают радиодетали для повышения электрической проводимости и коррозионной устойчивости. Металлическое серебро используется при изготовлении серебряных электродов для различных видов современных аккумуляторов. Вопросами электролитического серебрения и никелирования достаточно долго занимались специалисты в области гальванотехники: А. Ф. и П.Ф. Симоненко, А. П. Сапожников и др. И.М. Федоровский перенес вопрос, касающийся антикоррозийной стойкости покрытий, из лаборатории в промышленное производство. Соединения серебра (AgBr, AgCl, AgI) применяются для производства кино- и фотоматериалов.

Электролиз растворов солей

Рассмотрим получение серебра электролизом его солей. Собирается электрическая схема, в которой в качестве источника тока выступает гальванический сухой элемент. Максимальный ток в цепи не должен превышать 0,01 А. При применении сухой батарейки (4,5 В) ток ограничивается с помощью добавки проводника с сопротивлением не больше 1000 Ом.

Ванной для процесса серебрения может служить любой стеклянный сосуд. Анодом ванны выступает пластинка металла, имеющего толщину 1 мм и площадь чуть побольше, чем у самой детали. Серебро выбирают для анодного покрытия. В качестве рабочего раствора (электролита) для получения серебра выступает раствор ляписа. До опускания в ванну для серебрения необходимо обезжирить и отполировать деталь, затем протереть ее зубной пастой.

После удаления жира она промывается проточной водой. Судить о полном обезжиривании можно по равномерному смачиванию всей поверхности детали водой. При промывке пользуются пинцетом, чтобы на детали не оставались жировые следы от пальцев. Сразу после промывки деталь фиксируется на проволоке и помещается в ванну. Время получения серебра при серебряном аноде составляет 30 — 40 минут.

Если в качестве анода выбирается нержавеющая сталь, в таком случае скорость процесса меняется. Получение серебра из нитрата будет составлять 30 минут.

Вынутую из ванны деталь качественно промывают, обсушивают, начищают до блеска. При образовании темного осадка серебра ток снижается, для этого подключается дополнительное сопротивление. Это позволяет повысить качество получения серебра электрохимическим способом. Для равномерности покрытия в процессе электролиза деталь периодически поворачивается. Можно отложить металл на латунь, сталь, бронзу.

Химизм процесса

С какими процессами связано получение серебра? Реакции основываются на расположении металла после водорода в ряде стандартных электродных потенциалов. На катоде будет происходить восстановление катионов серебра из его нитрата в чистый металл. На аноде осуществляется окисление воды, сопровождающееся образованием газообразного кислорода, поскольку ляпис образован кислородсодержащей кислотой. Суммарное уравнение электролиза имеет следующий вид:

4Ag NO₃ + 2Н₂О электролиз 4Ag + О₂ + 4HNO3

Получение в лаборатории

Рабочим раствором (электролитом) может стать отработанный фиксаж, в котором присутствуют катионы серебра. Галогениды этого металла образуют с тиосульфатом ряд комплексных солей. При электролизе на катоде выделяется серебро – металл. Получение его подобным способом сопровождается и выделением серы, что приводит к появлению на его поверхности тонкого черного слоя сульфида серебра.

Добыча и открытие

Первые упоминания о добыче серебра связаны с месторождениями, которые были обнаружены финикиянами на Кипре, в Сардинии, Испании, Армении. Металл присутствовал в них в соединении с серой, хлором, мышьяком. Удавалось обнаруживать и самородное серебро внушительных размеров. К примеру, крупнейшим самородком серебра является образец, вес которого составлял тринадцать с половиной тонн. При очистке природных самородков расплавленным свинцом получался тусклый металл. В Древней Греции его именовали Электроном, предугадывая его отличные электропроводные свойства.

В настоящее время электролизом получают плотный слой металлического серебра. В качестве электролита применяют не только нитрат, но и цианиды. Отделение от меди серебра осуществляют выполняя электролиз из холодного раствора, в составе которого около одного процента серной кислоты, 2-3% персульфата калия. Порядка 20 мг металла можно отделить от меди за 20 минут, используя напряжение около 2 В.

В процессе электролиза в растворе должен оставаться избыток персульфата калия. Также среди вариантов разделения этих металлов можно рассмотреть электролиз кипящей уксуснокислой смеси. В настоящее время используются методики, предполагающие применение комплексантов. В растворе, который содержит ион этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) при кислой среде, серебро осаждается за 25 минут. Его отделяют от пластины путем электролитического осаждения на протяжении 2,5-3 часов.

От висмута и алюминия серебро отделяют путем проведения электролиза азотнокислого раствора при условиях, аналогичных разделению его смеси с медью.

Заключение

Отметим, что получение ацетиленида серебра является качественной реакцией в органической химии на присутствие в смеси ацетилена и других алкинов, в которых тройная связь располагается в первом положении. В промышленных масштабах серебро используется в электротехнической и металлургической промышленности. Оно является побочным продуктом при переработке комплексных сульфидов металлов, в составе которых есть аргенит (сульфид серебра).

В процессе пирометаллургической переработки полиметаллических сульфидов цинка, меди серебро извлекается вместе с основными металлами в качестве серебросодержащих соединений. Для того чтобы проводить обогащение чистым серебром серебросодержащего свинца, используют процесс Паркеса либо Паттисона. Второй способ основывается на охлаждении расплавленного свинца, в котором есть серебро. У металлов разные температуры плавления, поэтому они будут поочередно осаждаться и выделяться из раствора. Оставшуюся жидкость Патиссон предложил подвергать окислению в струе воздуха. Процесс сопровождался образованием оксида двухвалентного свинца, который удаляли, а серебро, остававшееся в расплавленном виде, очищали от примесей.

Еще в Древней Греции применялся метод получения серебра путем купелирования.

Данная технология применяется и в настоящее время в промышленности. Метод основывается на способности расплавленного свинца окисляться кислородом, содержащимся в атмосфере.

Источник

Получение чистого серебра в домашних условиях – это реально!

Для получения чистого драгоценного металла разработана технология его очистки от примесей. Она получила название аффинаж. Во время этой процедуры металл проходит несколько стадий обработки, в результате которых получается серебро, золото или платина заданной чистоты.

Очистка серебра считается промышленным процессом, но в настоящее время аффинаж белого металла можно провести и в домашних условиях. Как правило для очищения используется:

• ювелирный лом серебра;
• шламы от его электротехнической очистки;
• технологический серебросодержащий лом;
• “серебряная пена” из отходов свинцовых заводов.

Аффинаж состоит из трех частей: разбавление серебра в азотной кислоте, затвердевание металла и его сплавление и сама очистка электролизом (электролитическим способом).

Теперь обо всем по порядку.

Подручные инструменты и материалы

Чтобы провести аффинаж серебра дома и получить металл без примесей, необходимы небольшие познания в химии (на уровне средней школы), а также следующие материалы:

• азотная кислота 68,8%;
• деионизированная вода;
• стеклянная емкость;
• весы;
• кварцевая и латунная палочки;
• титановый тигль (емкость для сплавления);
• медные трубочки или любые другие медные изделия;
• фильтры для кофе;
• любой блок питания;
• пластиковая бутылка из под лимонада;
• вилка из нержавеющей стали и изолента;
• чайный фильтр;
• трубка для изоляции.

Растворение металла

Процесс начинается со смешивания кислоты и воды. Кислоту нужно разбавить водой в пропорции 1:1, размешать кварцевой палочкой и поместить в смесь серебро из расчета 50 г серебра на 1 л воды.

Внимание: кислота льется в воду, а не наоборот, кроме того, необходимо одеть перчатки и защитные очки. В ходе химической реакции раствор должен окраситься в голубой цвет. Процесс может занять время от несколько часов до суток. В результате вы получите нитрат серебра.

Рекомендуется проводить аффинаж на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении.

Цемент из серебра

Задачей следующего этапа станет получение металла из нитрата серебра. Для этого понадобится медь. Поскольку нитрат серебра имеет голубой оттенок, то в нем уже содержится медь. Чем раствор светлее, тем он лучше. В качестве источника меди можно взять обычные трубы. Подойдут старые водопроводные, только их нужно очистить от грязи и отложений.

Кусочки медных труб помещают в серебряный раствор. Медь служит катализатором и ускоряет процесс. Трубы быстро покрываются серебряным налетом – цементом. Периодически их нужно вынимать и стряхивать цемент в банку с раствором. Медные трубы постепенно растворяются, отдавая медь нитрату серебра. Если их недостаточно, следует добавить новые.

Трубы в таком положении можно оставить на 1-2 дня, периодически проверяя их и следя за тем, чтобы в емкость не попали посторонние предметы. Процесс завершается образованием осадка из серебряного цемента на дне емкости и прекращением реакции.

Раствор необходимо профильтровать. Для этого понадобится воронка и несколько фильтров для кофе. Промывание осадка нужно сделать не менее 5 раз чистой водой. Из остатков цемента выпаривается влага (можно подождать, пока она не испарится естественным способом).

Не торопитесь выбрасывать раствор после фильтрации: в нем еще есть серебро. Добавьте в него немного поваренной соли и оставьте в сторонке. Через некоторое время в емкости появится хлорид серебра.

Серебряный цемент, состоящий из крошек и пыли нужно собрать в единый кусок. Делается это при помощи его нагревания в тигле. Нагревать нужно равномерно и не спеша, иначе серебряная пыль будет разлетаться в разные стороны. Полученное на втором этапе в домашних условиях серебро, не является чистым, условно его можно обозначить 980 пробой. Брусок подвергнется дальнейшем очистке электролизом.

Серебро высшей пробы

В заключительной части аффинажа нужно соорудить электролитическую ванну. В качестве емкости подойдет дно от обрезанной лимонадной бутылки. Высота емкости должна быть такой, чтобы в нее вместилось не менее 1 литра раствора.

В чайный фильтр помещается брусок, полученный из серебряного цемента. Заранее к нему приваривается лента чистого серебра и цепляется посередине латунной палочки. На нее необходимо одеть изоляцию, так как она сыграет роль анода. Палочка продевается в края чайного фильтра и располагается над ванной.

Рукоятка вилки обматывается изолентой, а ее конец изгибается таким образом, чтобы вилку можно было подвесить на край ванночки. Получилась миниатюрная электролитическая емкость.

Раствор с нитратом серебра разбавляется дистиллированной водой в пропорции 1:1 и заливается в ванну. Жидкость не должна касаться места сцепления серебряного бруска и ленты, иначе металл растворится.

Вилка помещается в ванную, от блока питания к ней идет кабель “минус”, к латунной палочке – “плюс”. Следите за тем, чтобы напряжение тока было не более 4-8 W и мощность в 5 А.

Сразу же начинается реакция: стены ванночки покрываются кристаллами серебра, а брусок постепенно уменьшается. Чайный фильтр служит для сбора взвеси и мусора. Кристаллы не должны доходить до чайного пакетика, иначе произойдет короткое замыкание.

Раствор с электролитом убрать в емкость. Полученные кристаллы несколько раз нужно промыть в воде, высушить и сплавить в один кусок, как ранее это проделывалось с серебряным цементом.

Аффинаж завершен, в результате вы получили серебро 999 пробы, из которого можно делать оригинальные ювелирные украшения.

Источник