For tiden finnes det mange metoder for rengjøring av metaller, som kan brukes både i laboratoriet og hjemme. En av disse metodene er raffinering, som inntil nylig ble brukt utelukkende i spesialiserte bedrifter som bruker patenterte teknologier.
Hva er raffinering
Vanligvis betyr konseptet "raffinering" å oppnå et metall med høy renhet gjennom en rekke prosedyrer for å fjerne urenheter. Denne prosessen utføres i flere stadier, som hver bruker visse fysisk-kjemiske metoder for å separere forstyrrende stoffer. Edelmetaller raffineres ofte på denne måten.
Råstoffet for raffinering i dette tilfellet kan være smykkeskrot, "sølvskum", slam etter elektrisk rengjøring av de aktuelle stoffene og slip gull.
Sølvraffinering
Ofte brukes denne rengjøringsmetoden for å oppnå høyverdig sølv. Generelt er prosedyren ikke forskjellig fra lignende metoder utført for andre edle, jernholdige eller ikke-jernholdige metaller. For eksempel,raffineringen av gull og sølv eller platinametaller kan være den samme. Bare i noen tilfeller er prosedyrene forskjellige.
Måter for raffinering
I prosesseringsteknologi presenteres sølvraffinering på tre forskjellige måter - metallet kan renses fra urenheter ved kjemiske, elektrolytiske eller cupellationsmetoder. Fjerning av overflødig klor brukes sjelden. Valget av teknikk bestemmes av mengden bearbeidet sølv og dets tilstand. Funksjonene i produksjonsprosessen har også betydning.
Hvordan banen velges
Elektrolytisk raffinering brukes til opprinnelig høyverdig sølv. Vanligvis, når du bruker denne metoden, er det en daglig produksjon. Elektrolyse bidrar til å oppnå eksepsjonelt rent sølv gjennom en redoksinteraksjon der urenheter ikke kommer inn på rensetidspunktet.
I tilfellet når argentum er i form av en løsning (uløselige sulfater og klorider), er den mest økonomiske og praktiske metoden for metallavsetning den kjemiske (i noen situasjoner, elektrokjemisk) metoden.
Lavverdige legeringer separeres oftest ved hjelp av cupellation - i dette tilfellet er det lettest å øke renheten i blandingen.
Cupellation method
Denne typen raffinering krever en ovn med en kopplignende (analyse) smeltedigel. I renseprosessen brukes bly, hvis smelte oksideres med sølv i nærvær av oksygen. Alle urenheter, inkludert løsningsmidlet, separeres fra det edlemetall, noe som gir det relativ renhet: metaller fra gull- og platinafamilien forblir i legeringen.
For raffinering må ovnen være forvarmet. En teknisk bly-sølvblanding legges i den, som varmes opp til den er helt smeltet. Strømmer av atmosfærisk luft sendes inn i ovnen, noe som forårsaker oksidasjon av komponentene i innholdet. På slutten av varmebehandlingen fjernes digelen og helles i former.
Innsiden av ovnen er foret med mergel – en av leiretypene som er beriket med kalkstein og har en porøs struktur. Den absorberer blyoksider som dannes under raffineringsprosessen, siden sistnevnte er utsatt for fordampning når de utsettes for luftstrømmer. Ved utgangen, etter oksidasjon av urenheter, oppnås en legering med en iriserende iriserende overflate. Når det sprekker, kan det ses en lys sølvglans i blandingen, noe som indikerer at raffineringen er fullført.
Cupellation regnes som den groveste rengjøringsmetoden på grunn av at det ikke oppnås fullstendig eliminering av urenheter: alle edelmetaller i legeringen forblir på plass. Raffinering av gull-, sølv- og platinagruppemetaller for separering utføres på andre måter.
elektrolysemetode
Elektrolyse som affinasjonsmetode utføres med bevisstheten om et dobbelt elektronlag: et forurenset sølvfragment plassert i en pose blir anoden for prosessen, og tynne plater dannet av ikke-korrosivt stål blir katoden. Elektrodene er nedsenket i en løsning av nitrat av metallet som skal rengjøres (konsentrasjonioner - opptil 50 mg / ml), salpetersyre med en tetthet på 1,5 g / l tilsettes, og en elektrisk strøm sendes.
Uoppløste sølvfragmenter og urenheter samles i anodeposene. I katoderommet samles en ren prøve i mikrokrystallinsk form. Volumet av frigjort sølv kan vokse mot den andre polen i systemet, noe som provoserer en kortslutning. For å forhindre en slik situasjon bryter de vokste krystallinske fragmentene, når løsningen omrøres, av parallelt med elektrodene nær katodens plassering. Det resulterende sølvet gjenvinnes som et bunnfall og støpes deretter til barrer. Det er viktig å erstatte elektrolytten i tide, fordi hvis kobber er tilstede som en urenhet, vil avsetningen på katoden over edelmetallet begynne ved slutten av den ønskede prosessen.
Hvis sølvløsningen oppfører seg som en galvanisk celle, er elektrolysemetoden også den mest effektive for å separere metallet. Anoden kan være grafitt eller ikke-korrosiv (legeringer), katoden kan være rustfritt stål. Spenningen i elementet settes til et nivå på ikke mer enn 2 V. Selve reaksjonen utføres til alt sølvet er avsatt.
Kjemisk raffinering
Sølv kan utvinnes fra løsninger av s alter eller kolloider ved hjelp av kjemiske teknologier. Prosessen er flertrinnsvis. Prosedyren krever natriumsulfitt, ved tilsetning av dette skjer en utvekslingsreaksjon med utfelling av et svart bunnfall av et nytt s alt av et edelmetall. Ved fullføring av interaksjonen til det mottatteammoniakk (ammoniumklorid) eller vanlig s alt tilsettes til løsningen. Blandingen avsettes til en klar fraksjonsseparasjon - uklare og gjennomsiktige deler skal dannes. Sølv regnes som fullstendig utfelt hvis tilsetning av s alter ikke forårsaker uklarhet.
Det er to måter å trekke ut rent metall fra klorid - tørt og vått.
Karbonatmetode for å skille sølv fra klorid
Denne teknologien innebærer å skaffe rent sølv fra tørket klorid - stoffet kombineres med en likevektsmengde natriumkarbonat. I digelen varmes den resulterende blandingen opp (det er bare nødvendig å fylle bollen halvveis på grunn av økningen i volumet av innholdet på grunn av frigjøring av gass). Etter dannelsen av flyktige produkter stiger temperaturen i prosessen, og når verdiene som er nødvendige for jevn smelting.
Etter at systemet er avkjølt, trekkes sølvet ut og smeltes på nytt, hvoretter produktet kan anses som ferdig. Et negativt poeng kan være det faktum at teknisk brus har en negativ effekt på digelens tilstand. Hovedfordelen med denne metoden for kjemisk raffinering er hastigheten.
Reduktiv metode for å skille sølv fra klorid
For å gjenopprette sølv fra en løsning, kan du ta forskjellige sett med reagenser - svovelsyre med sink eller jern eller s altsyre med de samme metallene, inkludert aluminium.
Et av grunnstoffene introduseres i kloridmediet. Den valgte syren tilsettes til det resulterende slammet med en konsentrasjon på 0,2masseandeler. Du kan tilsette løsningen i deler, kontrollere graden av reaksjonen og fylle på restene når den er fullført. Et kvalitativt tegn på interaksjonen i dette tilfellet er utviklingen av hydrogen - gassen slutter å dannes i øyeblikket av fullstendig oppløsning av metallet eller forsvinningen av syren (forbruket kan dokumenteres med indikatorpapir).
Isolering av sølv fra s alt er fullført når systemet blir likt med bly. Etter det tilsettes syre for å overføre de gjenværende fragmentene av uønskede metaller til løsning (store deler fjernes manuelt). Det gjenværende pulverstoffet (den såk alte sølvsementen) renses med destillert vann, tørkes og smeltes ned.
Klorraffinering
Metoden er basert på antagelsen om at sølv og uedle metaller reagerer raskere enn gull og platinafamilien av grunnstoffer i en kloratmosfære. Dette lar deg skille de siste stoffene fra de rensede (i raffineringsteknologi er den mest arbeidskrevende prosessen separasjonen av edle legeringer).
Sort gull i smeltet form føres gjennom gassformig klor. Interaksjonen begynner med urenhetselementer av en ikke-edel type, deretter går sølv over i form av forbindelsen, som deretter kan isoleres ved andre raffineringsmetoder. Kloridene i blandingen flyter til overflaten på grunn av den lavere tettheten av s alter sammenlignet med metaller.
raffinering i andre tilfeller
Når det gjelder tilstedeværelsen av en kobberurenhet i sølv, er det rasjonelt å ikke snakke om en legering, men om en blanding av metaller (kan representeres ispon). Deretter kan uedelt metall løses opp med salpetersyre og svovelsyre. Konsentrerte stoffer brukes i kald eller varm form (reaksjonshastigheten avhenger av dette).
For å fjerne sølvskallet fra produktene varmes blandingen opp over en spritlampe eller i vannbad. Ved temperaturer under 50-60 grader er det mulig å bruke glass- eller porselensfat. På samme måte kan du skille metallet som rengjøres med nikkel, tinn eller bly.
raffinering av sølv hjemme
Alle metodene beskrevet ovenfor er teoretisk egnet for hjemmebruk, med forbehold om spesialutstyr og erfaring. For nybegynnere er det bedre å prøve den elektrolytiske metoden. Vanligvis raffineres sølv fra kontakter på denne måten.
Prosedyren består av 3 trinn. Dette er oppløsningen av sølv i salpetersyre, dets sementering og fusjon, og direkte raffinering av sølv hjemme ved elektrolyse.
Oppløsning med salpetersyre
Sølvnitrat tilberedes umiddelbart for hele prosessen - vanligvis tas 50 gram metall per liter løsemiddel (for å oppnå dette forholdet løses 32 g skrap i 80 g hydrogenert nitrogenoksid V). Syren må fortynnes i like proporsjoner med vann og blandes med en glassstang. Det er mulig å utføre raffinering av sølv med nitrat ved å blande ammoniumnitrat med en elektrolytt (med en reaksjon av mediet mindre enn 7) for å oppnå samme HNO3. Stykker av sølv tilsettes til den resulterende løsningen. Blandingen bør stå i 10-11 timer, som overgangmetall i suspensjon vil ikke skje umiddelbart. Voldelig utslipp av rødbrun gass er mulig. Hvis løsningen blir blåaktig eller grønnaktig, indikerer dette tilstedeværelsen av vitriol eller jernurenheter. Sølvraffinering med salpetersyre fungerer bedre i tilfeller der det ikke er noen intens farging.
Sølvsementutvinning
Kobberstenger tilsettes blandingen for å utføre en substitusjonsreaksjon med sølv. Nesten umiddelbart begynner et edelmetall å felle ut på overflaten av det røde metallet, som med jevne mellomrom bør ristes av til en løsning for å fremskynde prosessen. Hvis stengene er helt oppløst, må de erstattes med nye. Slutten av reaksjonen i dette tilfellet er avkjøling av løsningen og dens fraksjonerte separering i sølvsement og blåaktige væskedeler.
Filtrering
En trakt og filterpapir brukes til å skille metallet fra løsningen. Løsningen med sement helles i en spesiallaget beholder: kobbers altet strømmer gjennom pergamentlaget, og sølvet forblir på overflaten. Deretter er det nødvendig å vaske filtratet 5 ganger til med destillert vann.
Det er sannsynligvis noe sølv igjen i løsningen. For å trekke ut det, tilsettes bords alt til kobbers alt til det dannes en ostemasseutfelling.
Sølvsement tørkes. Fusjon utføres i en smeltedigel, som ikke forventes brukt til arbeid med renere prøver. Prøven må varmes jevnt for å unngå spredning av sølv eller oksidert støv. Kan overflatesmelt, tilsett natron og boraks, blandet i like proporsjoner - sammensetningen vil lage en glassaktig film over metallet som beskytter mot tap.
Det resulterende stoffet er base. For mer grundig rensing er det nødvendig med elektrolyse av sølv. Raffinering i dette tilfellet utføres i henhold til metoden som allerede er beskrevet ovenfor - for dette er det praktisk å smelte metallet til granuler.
Sikkerhet
Det er viktig at rommet er godt ventilert. Som beskyttelse anbefales det å bruke hansker, kappe og vernebriller. For å unngå syresøl tilsettes selve konsentratet i vannet, og ikke omvendt. Å skaffe HNO3 ved utvekslingsreaksjon er den sikreste metoden for å raffinere sølv. Ammoniumnitrat i dette tilfellet blandes med elektrolytten (reaksjonen til mediet er mindre enn 7). Kjemisk glass bør testes for motstand mot temperatur, da varmen i prosessen kan overstige 100 grader. Ikke mer enn en tredjedel av beholderen er fylt med løsningen for å unngå syresprut.
Resultater
Sølvraffinering er ikke en vanskelig prosedyre med viss erfaring og utstyr. Hvis du følger sikkerhetstiltakene, kan du utføre det i et ikke-laboratoriemiljø.
For å oppnå metall av høyeste kvalitet er det praktisk å bruke sølvraffinering ved elektrolyse hjemme, siden denne metoden minimerer risikoen for urenheter på grunn av bruk av strøm.
