Rozważmy kilka sposobów pozyskiwania srebra, a także zastanówmy się nad jego właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Ten metal przyciągał ludzi od czasów starożytnych. Srebro zawdzięcza swoją nazwę sanskryckiemu słowu „argenta”, co tłumaczy się jako „światło”. Od słowa „argenta” pochodzi łacińskie „argentum”.
Ciekawe fakty na temat pochodzenia
Istnieje wiele wersji dotyczących pochodzenia tego tajemniczego metalu. Wszystkie z nich związane są ze światem starożytnym. Na przykład w starożytnych Indiach srebro kojarzono z Księżycem i Sierpem, najstarszym narzędziem rolnika. Odbicie tego szlachetnego metalu jest podobne do światła księżyca, dlatego w okresie alchemicznym srebro było symbolem księżyca.
Srebro w Rosji
W starożytnej Rosji sztabki srebra były miarą kosztu różnych przedmiotów. W tych przypadkach, gdy jakiś przedmiot handlu kosztuje najmniej sztabki, od niegoodciąć część odpowiadającą wskazanej wartości przedmiotu. Części te nazwano „rubelami”, to od nich wzięła się nazwa jednostki monetarnej przyjętej w Rosji - rubel.
Już w 2500 pne egipscy wojownicy używali srebra do leczenia ran bitewnych. Położyli na nich cienkie srebrne talerze, a rany szybko się zagoiły. W Rosyjskiej Cerkwi Prawosławnej wodę święconą dla parafian przechowywano tylko w naczyniach srebrnych. Od połowy ubiegłego wieku pojawiły się takie branże jak fotografia, elektrotechnika, radioelektronika, co doprowadziło do gwałtownego wzrostu popytu na srebro, jego wycofania z obiegu pieniężnego.
Wysoka przewodność elektryczna, dobra ciągliwość, niska temperatura topnienia, niska aktywność chemiczna srebra również zainteresowani inżynierowie radiowi.
Charakterystyka właściwości
Wszystkie metody pozyskiwania srebra opierają się na jego właściwościach. Jest to biały metal, praktycznie niezmieniony przez tlen atmosferyczny w temperaturze pokojowej. Ze względu na obecność siarkowodoru w powietrzu ostatecznie pokrywa się ciemną powłoką siarczku srebra Ag2S. Usuń ten związek z powierzchni produktu srebrnego mechanicznie, używając pasty czyszczącej lub drobnego proszku do zębów.
Srebro jest dość odporne na wodę. Kwas solny, a także rozcieńczony kwas siarkowy i woda królewska nie mają na nią wpływu, ponieważ na powierzchni metalu tworzy się warstwa ochronna z jego chlorku AgCl.
Pozyskiwanie azotanu srebra opiera się na zdolności metalu do wnikaniareakcja z kwasem azotowym. W zależności od jego stężenia, oprócz srebra produkty reakcji mogą zawierać tlenki azotu (2 lub 4).
Otrzymywanie tlenku srebra odbywa się poprzez dodanie roztworu alkalicznego do azotanu srebra. Otrzymany związek jest ciemnobrązowy.
Aplikacje
Ze względu na swoje właściwości fizyczne i mechaniczne, do powlekania elementów radiowych stosuje się srebro w celu zwiększenia przewodności elektrycznej i odporności na korozję. Srebro metaliczne wykorzystywane jest do produkcji elektrod srebrnych do różnego rodzaju nowoczesnych akumulatorów. Zagadnieniami srebrzenia elektrolitycznego i niklowania od dawna zajmują się specjaliści z dziedziny galwanotechniki: A. F. i P. F. Simonenko, A. P. Sapozhnikov i inni I. M. Fedorovsky przeniósł kwestię odporności antykorozyjnej powłok z laboratorium na produkcję przemysłową. Do produkcji materiałów filmowych i fotograficznych wykorzystywane są związki srebra (AgBr, AgCl, AgI).
Elektroliza roztworów soli
Rozważ produkcję srebra przez elektrolizę jego soli. Zmontowany jest obwód elektryczny, w którym jako źródło prądu działa suche ogniwo galwaniczne. Maksymalny prąd w obwodzie nie powinien przekraczać 0,01 A. Przy stosowaniu suchego akumulatora (4,5 V) prąd jest ograniczany przez dodanie przewodu o rezystancji nie większej niż 1000 omów.
Każde szklane naczynie może służyć jako kąpiel w procesie srebrzenia. Anoda wanny to metalowa płyta o grubości 1 mm i nieco większej powierzchni,niż sama część. Do anodowania wybrano srebro. Roztwór Lapisa działa jako roztwór roboczy (elektrolit) do otrzymywania srebra. Przed opuszczeniem do wanny w celu srebrzenia należy część odtłuścić i wypolerować, a następnie przetrzeć pastą do zębów.
Po usunięciu tłuszczu jest myte pod bieżącą wodą. Całkowite odtłuszczenie można ocenić po równomiernym zwilżeniu całej powierzchni części wodą. Podczas mycia używaj pęsety, aby na części nie pozostały tłuste odciski palców. Natychmiast po umyciu część mocuje się na drucie i umieszcza w wannie. Czas produkcji srebra z anodą srebrną wynosi 30 - 40 minut.
Jeśli jako anoda zostanie wybrana stal nierdzewna, zmieni się prędkość procesu. Uzyskanie srebra z azotanu zajmie 30 minut.
Przedmiot wyjęty z wanny jest dokładnie umyty, wysuszony, wypolerowany do połysku. Wraz z tworzeniem się ciemnego złoża srebra prąd maleje, do tego dochodzi dodatkowy opór. Umożliwia to poprawę jakości otrzymywania srebra metodą elektrochemiczną. Aby uzyskać jednorodność powłoki podczas procesu elektrolizy, część jest okresowo obracana. Możesz osadzać metal na mosiądzu, stali, brązie.
Chemia procesu
Jakie są procesy związane z pozyskiwaniem srebra? Reakcje są oparte na lokalizacji metalu za wodorem w szeregu standardowych potencjałów elektrody. Na katodzie kationy srebra zostaną zredukowane z azotanu do czystego metalu. Na anodzie woda jest utleniana, czemu towarzyszy tworzenie się gazutlen, ponieważ lapis jest tworzony przez kwas zawierający tlen. Ogólne równanie elektrolizy wygląda następująco:
4Ag NO3 + 2H2O elektroliza 4Ag + O 2 + 4HNO3
Pozyskiwanie laboratorium
Do roztworu roboczego (elektrolitu) można użyć utrwalacza, który zawiera kationy srebra. Halogenki tego metalu tworzą szereg złożonych soli z tiosiarczanem. Podczas elektrolizy na katodzie uwalniane jest srebro - metal. Otrzymywaniu go w podobny sposób towarzyszy wydzielanie siarki, co prowadzi do pojawienia się na jej powierzchni cienkiej czarnej warstwy siarczku srebra.
Ekstrakcja i odkrycie
Pierwsza wzmianka o wydobyciu srebra związana jest ze złożami odkrytymi przez Fenicjan na Cyprze, Sardynii, Hiszpanii, Armenii. Metal był w nich obecny w połączeniu z siarką, chlorem, arsenem. Możliwe było również wykrycie rodzimego srebra o imponujących rozmiarach. Na przykład największą bryłką srebra jest próbka ważąca trzynaście i pół tony. Podczas czyszczenia naturalnych bryłek roztopionym ołowiem uzyskano matowy metal. W starożytnej Grecji nazywano go elektronem, przewidując jego doskonałe właściwości przewodzenia elektrycznego.
Obecnie w wyniku elektrolizy wytwarzana jest gęsta warstwa metalicznego srebra. Jako elektrolit stosuje się nie tylko azotany, ale także cyjanki. Oddzielenie srebra od miedzi odbywa się poprzez przeprowadzenie elektrolizy z zimnego roztworu, który zawiera okołojeden procent kwas siarkowy, 2-3% nadsiarczan potasu. Około 20 mg metalu można oddzielić od miedzi w ciągu 20 minut przy użyciu napięcia około 2 V.
W procesie elektrolizy nadmiar nadsiarczanu potasu musi pozostać w roztworze. Również wśród opcji separacji tych metali można rozważyć elektrolizę wrzącej mieszaniny kwasu octowego. Obecnie stosowane są metody wykorzystujące kompleksanty. W roztworze zawierającym jon kwasu etylenodiaminotetraoctowego (EDTA) w środowisku kwaśnym srebro wytrąca się w ciągu 25 minut. Jest oddzielany od płyty przez osadzanie elektrolityczne przez 2,5-3 godziny.
Srebro jest oddzielane od bizmutu i glinu przez elektrolizę roztworu kwasu azotowego w warunkach podobnych do separacji jego mieszaniny z miedzią.
Wniosek
Zauważ, że produkcja acetylenku srebra jest jakościową reakcją w chemii organicznej na obecność acetylenu i innych alkinów w mieszaninie, w której wiązanie potrójne znajduje się na pierwszej pozycji. Na skalę przemysłową srebro wykorzystywane jest w przemyśle elektrycznym i metalurgicznym. Jest produktem ubocznym przy przetwarzaniu złożonych siarczków metali zawierających argenit (siarczek srebra).
W procesie pirometalurgicznej obróbki polimetalicznych siarczków cynku, miedzi, srebra jest ekstrahowane wraz z metalami nieszlachetnymi jako związki zawierające srebro. W celu wzbogaceniaczyste srebro lub ołów zawierający srebro, użyj procesu Parkes lub Pattison. Druga metoda polega na chłodzeniu roztopionego ołowiu, który zawiera srebro. Metale mają różne temperatury topnienia, więc będą się na przemian wytrącać i wyróżniać z roztworu. Patisson zaproponował poddanie pozostałej cieczy utlenianiu w strumieniu powietrza. Procesowi towarzyszyło powstawanie dwuwartościowego tlenku ołowiu, który został usunięty, a srebro pozostające w postaci stopionej zostało oczyszczone z zanieczyszczeń.
Nawet w starożytnej Grecji stosowano metodę pozyskiwania srebra przez kupelację.
Ta technologia jest nadal stosowana w przemyśle. Metoda opiera się na zdolności stopionego ołowiu do utleniania się tlenem atmosferycznym.
