Daar is tans baie metodes om metale skoon te maak, wat beide in die laboratorium en by die huis van toepassing is. Een van hierdie metodes is verfyning, wat tot onlangs uitsluitlik by gespesialiseerde ondernemings gebruik is wat gepatenteerde tegnologieë gebruik.
Wat is verfyn
Gewoonlik beteken die konsep van "verfyning" om 'n metaal van hoë suiwerheid te verkry deur 'n reeks prosedures om onsuiwerhede te verwyder. Hierdie proses word in verskeie fases uitgevoer, wat elkeen sekere fisies-chemiese metodes gebruik om interfererende stowwe te skei. Edelmetale word dikwels op hierdie manier verfyn.
Die grondstof vir verfyning in hierdie geval kan juweliersware afval, "silwer skuim", slyk na elektriese skoonmaak van die betrokke stowwe en glipgoud wees.
Silwerverfyning
Dikwels word hierdie skoonmaakmetode gebruik om hoëgraadse silwer te verkry. Oor die algemeen verskil die prosedure nie van soortgelyke metodes wat vir ander edel-, yster- of nie-ysterhoudende metale uitgevoer word nie. Byvoorbeeld,die verfyning van goud en silwer of enige platinummetale kan dieselfde wees. Slegs in sommige gevalle verskil die prosedures.
Maniere om te verfyn
In verwerkingstegnologie word silwerraffinering op drie verskillende maniere aangebied – die metaal kan van onsuiwerhede gesuiwer word deur chemiese, elektrolitiese of cupellasiemetodes. Verwydering van oortollige chloor word selde gebruik. Die keuse van tegniek word bepaal deur die hoeveelheid verwerkte silwer en die toestand daarvan. Die kenmerke van die produksieproses maak ook saak.
Hoe die pad gekies word
Elektrolitiese raffinering word gebruik vir aanvanklik hoëgraadse silwer. Gewoonlik, wanneer hierdie metode gebruik word, is daar 'n daaglikse uitset. Elektrolise help om buitengewone suiwer silwer te verkry deur 'n redoksinteraksie waarin onsuiwerhede nie inkom ten tyde van suiwering nie.
In die geval wanneer argentum in die vorm van 'n oplossing is (onoplosbare sulfate en chloriede), is die mees ekonomiese en gerieflike metode van metaalneerlegging die chemiese (in sommige situasies, elektrochemiese) metode.
Laegraad-legerings word meestal geskei deur gebruik te maak van cupellation - in hierdie geval is dit die maklikste om die suiwerheid van die mengsel te verhoog.
Cupellation-metode
Hierdie tipe verfyning vereis 'n oond met 'n koppie-agtige (toets) smeltkroes. In die suiweringsproses word lood gebruik, waarvan die smelt in die teenwoordigheid van suurstof met silwer geoksideer word. Alle onsuiwerhede, insluitend die oplosmiddel, word van die edele geskeimetaal, wat dit relatiewe suiwerheid gee: goud en platinum familie metale bly in die legering.
Vir verfyning moet die oond voorverhit word.’n Tegniese lood-silwer-mengsel word daarin geplaas, wat verhit word tot heeltemal gesmelt. Strome atmosferiese lug word in die oond geloods, wat die oksidasie van die komponente van die inhoud veroorsaak. Aan die einde van die hittebehandeling word die smeltkroes verwyder en in vorms gegooi.
Die binnekant van die oond is uitgevoer met mergel – een van die soorte klei wat met kalksteen verryk is en 'n poreuse struktuur het. Dit absorbeer loodoksiede wat tydens die raffineringsproses gevorm word, aangesien laasgenoemde geneig is tot verdamping wanneer dit aan lugstrome blootgestel word. By die uitset, na die oksidasie van onsuiwerhede, word 'n legering met 'n iriserende iriserende oppervlak verkry. Wanneer dit kraak, kan 'n helder silwer glans in die mengsel gesien word, wat dui op die voltooiing van raffinering.
Cupellation word beskou as die rofste skoonmaakmetode vanweë die feit dat nie volledige uitskakeling van onsuiwerhede verkry word nie: alle edelmetale in die legering bly in plek. Verfyning van goud-, silwer- en platinumgroepmetale vir hul skeiding word deur ander metodes uitgevoer.
Elektrolisemetode
Elektrolise as 'n affinasiemetode word uitgevoer met die bewussyn van 'n dubbele elektronlaag: 'n besmette silwerfragment wat in 'n sak geplaas word, word die anode van die proses, en dun plate wat uit nie-korrosiewe staal gevorm word, word die katode. Die elektrodes word in 'n oplossing van nitraat van die metaal wat skoongemaak moet word gedompel (konsentrasieione - tot 50 mg / ml), salpetersuur met 'n digtheid van 1,5 g / l word bygevoeg, en 'n elektriese stroom word deurgegee.
Onopgeloste silwer fragmente en onsuiwerhede versamel in die anodesakke. In die katoderuimte word 'n suiwer monster in mikrokristallyne vorm versamel. Die volume vrygestelde silwer kan na die ander pool van die stelsel groei, wat 'n kortsluiting veroorsaak. Om so 'n situasie te voorkom, breek die gegroeide kristallyne fragmente, wanneer die oplossing geroer word, parallel met die elektrodes naby die ligging van die katode af. Die resulterende silwer word as 'n neerslag herwin en daarna in blokke gegiet. Dit is belangrik om die elektroliet betyds te vervang, want as koper as 'n onsuiwerheid aanwesig is, sal aan die einde van die verlangde proses die afsetting daarvan op die katode oor die edelmetaal begin.
As die silweroplossing soos 'n galvaniese sel optree, is die elektrolitiese metode ook die doeltreffendste om die metaal te skei. Die anode kan grafiet of nie-korrosief (legerings) wees, die katode kan vlekvrye staal wees. Die spanning in die element word op 'n vlak van nie meer as 2 V gestel nie. Die reaksie self word uitgevoer totdat al die silwer neergelê is.
Chemiese raffinering
Silwer kan deur chemiese tegnologieë uit oplossings van soute of kolloïede onttrek word. Die proses is multi-stadium. Die prosedure vereis natriumsulfiet, waarby 'n uitruilreaksie plaasvind met die presipitasie van 'n swart neerslag van 'n nuwe sout van 'n edelmetaal. Na voltooiing van die interaksie met die ontvangammoniak (ammoniumchloried) of gewone sout word by die oplossing gevoeg. Die mengsel word uitgesak tot 'n duidelike fraksionele skeiding - bewolkte en deursigtige dele moet vorm. Silwer word as heeltemal neerslag beskou as die byvoeging van soute nie troebelheid veroorsaak nie.
Daar is twee maniere om suiwer metaal uit chloried te onttrek - droog en nat.
Karbonaatmetode om silwer van chloried te skei
Hierdie tegnologie behels die verkryging van suiwer silwer uit gedroogde chloried – die stof kombineer met 'n ewewigshoeveelheid natriumkarbonaat. In die smeltkroes word die resulterende mengsel verhit (dit is slegs nodig om die bak halfpad te vul as gevolg van die toename in die volume van die inhoud as gevolg van die vrystelling van gas). Na die vorming van vlugtige produkte, styg die temperatuur van die proses en bereik die waardes wat nodig is vir gladde smelting.
Nadat die stelsel afgekoel het, word die silwer onttrek en weer gesmelt, waarna die produk as klaar beskou kan word. 'n Negatiewe punt kan die feit wees dat tegniese koeldrank 'n negatiewe uitwerking op die toestand van die smeltkroes het. Die grootste voordeel van hierdie metode van chemiese raffinering is die spoed daarvan.
Reduktiewe metode om silwer van chloried te skei
Om silwer uit 'n oplossing te herstel, kan jy verskillende stelle reagense neem - swaelsuur met sink of yster of soutsuur met dieselfde metale, insluitend aluminium.
Een van die elemente word in die chloriedmedium ingebring. Die geselekteerde suur word by die resulterende slyk gevoeg met 'n konsentrasie van 0,2massa aandele. Jy kan die oplossing in dele byvoeg, die graad van die reaksie beheer en die oorblyfsels aanvul wanneer dit voltooi is. 'n Kwalitatiewe teken van die interaksie in hierdie geval is die evolusie van waterstof - die gas hou op om te vorm op die oomblik van volledige ontbinding van die metaal of die verdwyning van die suur (die verbruik daarvan kan deur aanwyserpapier bewys word).
Isolasie van silwer van sout word voltooi wanneer die stelsel soortgelyk in kleur aan lood word. Daarna word suur bygevoeg om die oorblywende fragmente van ongewenste metale in oplossing oor te dra (groot dele word met die hand verwyder). Die oorblywende poeierstof (die sogenaamde silwer sement) word met gedistilleerde water skoongemaak, gedroog en gesmelt.
Chloorraffinering
Die metode is gebaseer op die aanname dat silwer en onedelmetale vinniger reageer as goud en die platinumfamilie van elemente in 'n chlooratmosfeer. Dit laat jou toe om die laaste stowwe van die gesuiwerde een te skei (in raffineringstegnologie is die mees moeisame proses die skeiding van edellegerings).
Swart goud in gesmelte vorm word deur gasvormige chloor gevoer. Die interaksie begin met onreinheidselemente van 'n nie-edele tipe, dan gaan silwer oor in die vorm van die verbinding, wat daarna deur ander raffineringsmetodes geïsoleer kan word. Chloriede in die mengsel dryf na die oppervlak as gevolg van die laer digtheid van soute in vergelyking met metale.
Verfyning in ander gevalle
In die geval van die teenwoordigheid van 'n koperonreinheid in silwer, is dit rasioneel om nie van 'n legering te praat nie, maar van 'n mengsel van metale (kan voorgestel word inskaafsels). Dan kan basismetaal met salpeter- en swaelsuur opgelos word. Gekonsentreerde stowwe word in koue of warm vorm gebruik (die reaksietempo hang hiervan af).
Om die silwer dop van produkte te verwyder, word die mengsel oor 'n alkohollamp of in 'n waterbad verhit. By temperature onder 50-60 grade is dit moontlik om glas- of porseleinskottels te gebruik. Op dieselfde manier kan jy die metaal wat skoongemaak word, skei met nikkel, tin of lood.
Verfyning van silwer by die huis
Al die metodes wat hierbo beskryf word, is teoreties geskik vir tuisgebruik, onderhewig aan spesiale toerusting en ondervinding. Vir beginners is dit beter om die elektrolitiese metode te probeer. Gewoonlik word silwer op hierdie manier uit kontakte verfyn.
Die prosedure bestaan uit 3 fases. Dit is die oplossing van silwer in salpetersuur, die sementering en samesmelting daarvan, en direk die raffinering van silwer by die huis deur elektrolise.
Oplos met salpetersuur
Silwernitraat word onmiddellik vir die hele proses voorberei - gewoonlik word 50 gram metaal per liter oplosmiddel geneem (om hierdie verhouding te verkry, word 32 g afval opgelos in 80 g gehidrogeneerde stikstofoksied V). Die suur moet in gelyke verhoudings met water verdun word en met 'n glasstaaf gemeng word. Dit is moontlik om silwer met nitraat te verfyn deur ammoniumnitraat met 'n elektroliet te meng (met 'n reaksie van die medium minder as 7) om dieselfde HNO3 te verkry. Stukke silwer word by die resulterende oplossing gevoeg. Die mengsel moet gelaat word vir 10-11 uur, as die oorgangmetaal in suspensie sal nie dadelik gebeur nie. Gewelddadige vrystelling van rooibruin gas is moontlik. As die oplossing blouerig of groenerig word, dui dit op die teenwoordigheid van vitriol of yster onsuiwerhede. Silwer raffinering met salpetersuur werk beter in gevalle waar daar geen intense kleuring is nie.
Silwer sement onttrekking
Stewe koper word by die mengsel gevoeg om 'n substitusiereaksie met silwer uit te voer. Byna dadelik begin 'n edelmetaal op die oppervlak van die rooi metaal neerslaan, wat periodiek in 'n oplossing afgeskud moet word om die proses te bespoedig. As die stawe heeltemal opgelos is, moet hulle met nuwes vervang word. Die einde van die reaksie in hierdie geval is die afkoeling van die oplossing en die fraksionele skeiding daarvan in silwer-sement en blouerige vloeibare dele.
filtrering
'n Tregter en filtreerpapier word gebruik om die metaal van die oplossing te skei. Die oplossing met sement word in 'n spesiaal voorbereide houer gegooi: die kopersout vloei deur die perkamentlaag, en die silwer bly op die oppervlak. Daarna word dit vereis om die filtraat nog 5 keer met gedistilleerde water te was.
Daar is waarskynlik nog silwer in die oplossing. Om dit te onttrek, word tafelsout by kopersout gevoeg totdat 'n wrongelneerslag vorm.
Silwer sement word gedroog. Versmelting word uitgevoer in 'n smeltkroes, wat nie na verwagting gebruik sal word om met suiwerder monsters te werk nie. Die monster moet eweredig verhit word om verstrooiing van silwer of geoksideerde stof te voorkom. Kan oppervlaksmelt, voeg koeksoda en boraks by, gemeng in gelyke verhoudings - die samestelling sal 'n glasagtige film oor die metaal skep wat teen verliese beskerm.
Die resulterende stof is basis. Vir die meer deeglike suiwering daarvan is elektrolise van silwer nodig. Verfyning in hierdie geval word uitgevoer volgens die metode wat reeds hierbo beskryf is - hiervoor is dit gerieflik om die metaal in korrels te smelt.
Veiligheid
Dit is belangrik dat die vertrek goed geventileer is. As beskerming word dit aanbeveel om handskoene, 'n toga en beskermende bril te gebruik. Om te verhoed dat suur mors, word die konsentraat self by die water gevoeg, en nie andersom nie. Die verkryging van HNO3 deur uitruilreaksie is die veiligste manier waarop silwer verfyn kan word. Ammoniumnitraat word in hierdie geval met die elektroliet gemeng (die reaksie van die medium is minder as 7). Chemiese glasware moet getoets word vir weerstand teen temperatuur, aangesien die hitte van die proses 100 grade kan oorskry. Nie meer as 'n derde van die houer word met die oplossing gevul om suurspatsels te voorkom nie.
Results
Silwerverfyning is nie 'n moeilike prosedure met sekere ondervinding en toerusting nie. As jy die veiligheidsmaatreëls volg, kan jy dit in 'n nie-laboratoriumomgewing uitvoer.
Om die hoogste geh alte metaal te verkry, is dit gerieflik om silwer raffinering deur elektrolise tuis te gebruik, aangesien hierdie metode die risiko van onsuiwerhede as gevolg van die gebruik van stroom verminder.
