webdonsk.ruКак сделать оксид серебра в домашних условиях
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 10.09.2024
Ювелирные украшения из оксидированного серебра со временем меньше тускнеют, обладают коррозийной стойкостью. Объяснение простое - в ходе обработки поверхность изделий покрывается прочной сульфидной, оксидной пленкой.
На промышленных предприятиях, в кустарных мастерских и домашних условиях оксидированное серебро получают двумя способами:
Для создания цветного декоративного покрытия используют электролиты, растворы, содержащие хромовокислый калий
Технология химического оксидирования серебра
Химическим способом серебряные изделия окрашивают за 10-15 минут. Конечный оттенок зависит от времени выдержки, температуры и состава рабочего раствора. Его основной компонент – серная печень, ее получают за 15-20 минут, сплавляя в железной чашке два ингредиента: 1 часть серы (S), 1-2 части сухого поташа – кальцинированной соды (K?CO?).
Составы для оксидирования готовят несколькими способами:
- первый вариант - вода, серная печень;
- второй вариант - вода, серная печень, углекислый аммоний;
- третий вариант - вода, серная печень, хлористый аммоний.
Раствор подогревают до 60-70 ?, опускают в него предварительно обезжиренное украшение, регулируя время обработки, получают оксидную пленку нужного цвета. Если состав приготовлен первым способом, то ее оттенки варьируются от светло-серого до черного, вторым - от серо-синего до черного с синим, третьим – от светло-серого до темно-голубого.
Получив нужный цвет, украшение вынимают из раствора, промывают в воде, дают обсохнуть. Потом, используя пемзовую пудру, мел, суконку, поверхность очищают. На последнем этапе мягкой латунной щеткой наводят красивый глянец.
Электрохимическое оксидирование
Этот технологический процесс при плотности тока 0,1-0,5 A/дм? и температуре 25 ? длится 1-5 минут, во время него украшения опускают в раствор электролита:
- сернистый натрий - 20-30 г/л;
- сернокислый натрий - 15-20 г/л;
- серная кислота - 5-10 г/л;
- ацетон - 3-5 г/л.
Цвет пленки – черный с синим, время сушки при температуре 60-70 ? составляет 5-10 минут.
Плюсы и минусы оксидированного серебра
После полировки выпуклые зоны светлеют, рисунок становится объемным. Вставки из природных камней на фоне состаренного серебра смотрятся богаче. Оксидная пленка защищает поверхность от мелких механических украшений, создает яркие акценты.
Декоративная пленка со временем стирается, ее восстанавливают повторным оксидированием
Ювелиры чаще используют технологию химического создания оксидной пленки. Она экономически выгоднее, позволяет создавать различные оттенки за счет изменения времени выдержки, температуры раствора.
Техника и этапы оксидирования серебра в домашних условиях
Технология покрытия серебряных украшений защитной пленкой предполагает использование одного из двух известных способов.
- Химическое оксидирование.
- Электорохимическое оксидирование.
Какой из них выбрать зависит от личного предпочтения и наличия необходимых материалов и инструментов.
Химическое оксидирование серебра
Для выполнения оксидирования химическим способом понадобится специальный реактив — серная печень. Он продается в специализированных магазинах или изготавливается самостоятельно.
Для того чтобы раствор серной печени стал рабочим, а изделия приобретали различные оттенки, к нему добавляют хлористый аммоний из расчета 25 г на один литр. Для покрытия драгметалла раствор доводится до температуры 75-90 градусов.
Погружение серебра в химический раствор помогает изменить привычное изделие до неузнаваемости. Процедура оксидирования должна все время отслеживаться. Даже несколько секунд промедления могут стоить того, что украшение станет слишком темным.
Изделие должно полностью покрываться химическим раствором. Если нужно почернить отдельное место, то украшение не погружают в раствор, а наносят его на поверхность локально с помощью кисточки или ватного тампона. В завершении процесса изделие промывают, вытирают насухо и очищают суконкой и мелом. Некоторые мастера используют для очистки пемзовую пудру. Для придания оксидированной пленке красивого блеска поверхность дополнительно крацуют мягкими латунными щетками.
Серная печень – средство для оксидирования серебра
Химический метод оксидирования серебра считает простым и экономным с финансовой точки зрения. С его помощью получают декоративные покрытия разных оттенков. Нужный результат достигается благодаря изменению режимов процесса, температуры химраствора и время оксидирования.
Если необходимо получить глубокий черный цвет с бархатистым оттенком, изделия перед оксидированием предварительно покрывают слоем ртути в растворе серной печени.
Электрохимическое оксидирование серебра
В отличие от первого метода обработки серебра для электрохимического процесса понадобится раствор электролита. Состав для чернения может быть разным. В литре воды разводят один из следующих компонентов:
- сернистый натрий — 20-35 г;
- сернокислый натрий —15-20 г;
- серная кислота — 5-10 г;
- ацетон — 3-5 г.
Температура электролитного раствора доводится до 25 градусов. Плотность тока составляет 0,1-0,5 А/дм2. Процесс оксидирования длится 2-6 минуты.
Для электрохимического оксидирования серебра нужен раствор электролита
Технологию покрытия драгметалла защитной пленкой с чернением с применением домашнего средства — измельченного яичного желтка. Его помещают в пластиковый пакет. Туда же кладут ювелирное украшение. Такой метод оксидирования выполняется довольно долго, но он более безопасный и не требует использовать вредные химические растворы.
Уход за украшениями из оксидированного серебра
За кольцами, серьгами, браслетами без вставок уход стандартный. В кипяченую воду комнатной температуры добавляют жидкое мыло – 1 ч. л. на 100 мл, украшения на 15-20 минут опускают в мыльный раствор, после чего ополаскивают, аккуратно протирают мягкой салфеткой.
Изделия со вставками чистят аналогично, но учитывают особенности драгоценных и полудрагоценных камней. Для удаления грязи с оксидированного серебра не используют специальные ювелирные салфетки, пропитанные абразивными средствами для полировки, и профессиональные средства для чистки стерлингового серебра.
Классический набор для быстрой чистки колец, сережек, браслетов, перстней из оксидированного серебра от загрязнений состоит из двух салфеток:
- влажной, смоченной в мыльном растворе, – для удаления загрязнений;
- сухой – для щадящей полировки.
Из гигиенических соображений чистку серебряных украшений проводят регулярно. Частицы кожи, косметика, бытовая химия, пыль оседают на поверхности, могут стать провокаторами аллергических высыпаний. Раздражение, зуд возникают в местах контакта ювелирных изделий из оксидированного серебра с кожей.
Особенности формирования покрытия серебром-оксидирования
Изучено влияние нестационарных режимов электролиза и ультразвуковых колебаний на состав, структуру и функциональные свойства покрытий серебро – оксидирования. Электроосаждение проводили из дицианоаргентатного электролита серебрения (состав, г/л: дицианоаргентат калия — 20, рениевокислый аммоний – 1-5, нитрат аммония — 15, триэтаноламин — 2) при различных условиях осаждения — без и с перемешиванием электролита магнитной мешалкой, а также при воздействии ультразвуковых колебаний интенсивностью 0,19 — 1,28 Вт/см2.
Рисунок 1 – Лабораторное оборудование для формирования электрохимических покрытий: источник нестационарного электролиза и ультразвуковая ванна.
В результате проведенных исследований установлено влияние концентрации соединений рения и условий осаждения на кинетические закономерности процесса формирования композиционных покрытий на основе серебра.
Значения стационарных потенциалов сдвигаются в сторону отрицательных значений с увеличением концентрации оксидов рения в растворе, при этом величина катодной поляризации снижается, а предельного тока увеличивается.
Наибольший эффект оказывается на катодный процесс при концентрации перрената аммония 1 г/л, дальнейшее увеличение концентрации до 5 г/л менее эффективно как в условиях перемешивания, так и без него (рисунок 2).
Рисунок 2 – Вольтамперные характеристики процесса формирования покрытий на основе серебра: а – при различных условиях осаждения; б – при различной концентрации рениевокислого аммония, осаждение с перемешиванием.
Предполагаем, что при соосаждении серебра с рением образование сплава не происходит, т.е. рений не растворяется в серебре и химически с ним не взаимодействует, и рений присутствует в пленке главным образом в форме оксидов ReOx. Совместное использование нестационарных режимов электролиза и ультразвука позволяет подобрать условия осаждения, способствующие увеличению содержания рения в КЭП, улучшению структуры и свойств осадков (таблица 1, рисунок 2).
Проведенные исследования показали, что применение ультразвука интенсивностью 0,19-1,28 Вт/см2 позволяет повысить микротвердость на 12-38 % по сравнению с полученными при таком же режиме реверсированного тока, но с использованием механического перемешиванием, а по сравнению с покрытиями, полученными на постоянном токе – в 1,5-2 раза. При этом коэффициент трения лучше у покрытий, сформированных без применения ультразвука.
Таблица 1 — Состав покрытий серебро — оксидирования, полученных при различных условиях электролиза.
| Вид тока | I, Вт/см2 | С norm. wt.% | ||
| Ag | O | Re | ||
| Постоянный | Без перемешивания | 97,91 | 2,09 | 0 |
| С перемешиванием | 97,59 | 1,72 | 0,69 | |
| 0,19 | 98,27 | 1,37 | 0,35 | |
| 0,7 | 98,07 | 1,85 | 0,09 | |
| 1,28 | 98,24 | 1,51 | 0,25 | |
| Импульсный | 0,19 | 98,11 | 1,89 | 0 |
| 0,7 | 98,22 | 0,77 | 0 | |
| 1,28 | 98,86 | 1,14 | 0 | |
| Реверсированный | 0,19 | 99,15 | 0,85 | 0 |
| 0,7 | 99,22 | 0,71 | 0,07 | |
| 1,28 | 99,33 | 0,67 | 0 | |
Оптимизированы нестационарные режимы электролиза и интенсивность ультразвука для формирования композиционных покрытий на основе серебра и оксидов рения с улучшенными микротвердостью, износо- и коррозионной стойкостью, низкими коэффициентом трения и пористостью, обеспечивающие экономию драгметаллов и высокую надежность работы высоковольтных электрических контактов.
а – постоянный ток с перемешиванием, б – постоянный ток с ультразвуком I=0,19 Вт/см2, в – импульсный ток с ультразвуком I=0,7 Вт/см2, г – реверсированный ток с ультразвуком I=1,28 Вт/см2 Рисунок 3 – Влияние условий электроосаждения на структуру покрытий серебро – оксиды рения.
Рисунок 4 – Влияние условий электроосаждения процесс формирования и свойства функциональных электрохимических покрытий серебро – оксидирования.
Предложено использовать реверсированный ток с параметрами: частота 9,1 Гц, соотношение длительности прямого и обратного импульсов 100:10 мс, интенсивность ультразвука 0,7 Вт/см2, которые позволяют формировать покрытия серебро – оксиды рения, имеющие 0,7 масс. % Re, высокую микротвердость, низкую скорость коррозии, хороший внешний вид.
Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:
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.
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
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).
Выплавка в тигле позволит слепить серебряные фрагменты.
Полученные фрагменты чистого серебра снова несколько раз промываются и сплавляются в самородок.
Ошибки при аффинаже серебра
Полезное видео по аффинажу серебра
Пошаговая инструкция, как в домашних условиях можно извлечь серебро из сплавов, представлена в видео.
Серебро — благородный металл, который сочетается с любыми камнями, цветом кожи и даже одеждой. Украшения из серебра пользуются популярностью еще и потому, что стоимость этого металла не столь высока. Для того чтобы изменить серебреное украшение, повлиять на его цвет и оттенок используется процесс оксидирования.
Что такое оксидирование?
Оксидирование серебра — это химический процесс. В результате которого металл покрывается пленкой, украшение меняет цвет. Помимо этого, пленка защищает ювелирное изделие от воздействия внешней среды.
- Помогает изменить внешний вид украшения.
- Защищает изделие от агрессивного действия внешней среды.
Оксидированное серебро может иметь несколько оттенков: оно бывает серым, фиолетовым, синим и даже черным. Оттенок украшения определяют в процессе оксидирования, как только достигается определенный цвет, изделие извлекают из раствора.
Процесс оксидирования серебра
Раствор для процесса оксидирования готовят отдельного, его срок годности составляет не более 24 часов. Чем выше температура раствора, тем насыщеннее будет цвет изделия.
Приготовить раствор для оксидирования можно и в домашних условиях, также оксидированный метал можно получить и при промышленной обработке.
Как проходит оксидирование?
Процесс обработки украшений из серебра проходит по следующей схеме:
- изделие помещают в заранее приготовленный раствор;
- наблюдают за химической реакцией;
- при помощи деревянного приспособления извлекают украшение;
- промывают изделие в воде.
Для приготовления раствора используют серную печенку — это раствор углекислого калия и сульфида калия в процентном соотношении один к одному или один к двум. Компоненты растворяют в воде, а после подвергают раствор термической обработке — его медленно нагревают до температуры 80-90 градусов.
Если требуется придать оттенок отдельному участку серебряного украшения, то раствор наносят выборочно на отдельные участки украшения.
Если необходимо полностью изменить цвет украшения, то его полностью погружают в раствор, а после промывают под потоком воды, медленно снижая ее температуру для того, чтобы зафиксировать полученный цвет.
Перед процедурой серебро необходимо обезжирить, а уже после приступать к оксидированию металла. Для обезжиривания можно использовать бензин или спирт.
Когда процесс обработки серебра будет завершён, поверхность украшения зачищают при помощи фетровой ткани, предварительно ее натирают мелом. Украшение полируют — это помогает сохранить и зафиксировать полученный результат.
В цехах оксидирование украшений из серебра проходит при помощи электролитического осаждения. Температура раствора, который используется для обработки, значительно ниже — от 18 до 22 градусов. Время обработки занимает около 35 минут. После обработки украшение сушат при температуре в 60-70 градусов.
Результат
Оксидированное серебро приобретает благородный цвет. Выпуклые части имеют ярко выраженный оттенок.
Серебряные изделия после оксидирования
Металл переливается новыми красками, украшение меняет цвет и внешний вид. Серебро может стать черным, серым, синим, фиолетовым, при этом полученный цвет украшение сохраняет на протяжении нескольких лет.
Пленка полностью покрывает серебро, защищает его от внешних факторов. Если оксидирование проводится для изделия с камнями, то за их сохранность переживать не стоит. Драгоценные камни цвет не поменяют, поскольку в реакцию вступает только металл.
Погружение в раствор серной печенки помогает изменить привычное изделие до неузнаваемости.
Процесс оксидирования занимает 30–40 минут, он помогает придать украшению другой цвет, повысить его устойчивость к внешним факторам, повлиять на его внешний вид. Обработанное таким образом серебро не темнеет. Пленка защищает украшение, но постепенно она истончается, поэтому процедуру можно повторять неоднократно, меняя цвет металла по желанию.
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.
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.
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).
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.
Что такое аффинаж серебра в домашних условиях
Для того чтобы произвести аффинаж серебра в домашних условиях потребуется любые материалы перечисленные ниже :
Окисление серебра Азотной кислотой
Самый лучший из вариантов это растворение серебра с последующим восстановлением в Азотной кислоте . Азотная кислота одна из немногих которая может растворить практически все металлы не считая Благородных , но и у благородных металлов есть исключения есть исключение например палладий который растворяется не только в азотной но и соляной кислоте в присутствии свободного хлора Cl .
Растворение серебра в азотной кислоте происходит при нормальных и не нуждается в дополнительных каких либо условий , но для ускорения реакции рекомендуется нагревать техническое серебро из кислоту .На затруднение в растворении может повлиять и другие факторы например нахождение в сплаве золотом и платиной или другим благородным металлом , для растворения то кого материала потребуются другие химические реакции .
В термостойкую колбу нужно поместить техническое серебро нуждающейся в очистке и залить концентрированной Азотной кислотой HNO 3 . Поставить на нагревательный прибор , поместить в шкаф с принудительной вентиляцией , это нужно для вашей защиты от выделяющихся газов оксида азота NO 2 .
После полного растворения серебра в кислоте нужно дать остыть , добавить простой воды и дать некоторое время отстоятся . Далее нужно аккуратно отфильтровать жидкую часть от осадка если понадобиться ещё раз долить воды дать отстоятся и профильтровать . Осадок на дне может быть каким нибудь другим металлом который не растворяется в азотной кислоте не исключёно , что это даже благородный металл .
В отфильтрованную жидкость которая представляет собой смесь множества солей металлов которые входили в состав технического серебра , нужно добавить раствор хлорида натрия NaCl ( кухонная соль ) в результате произойдёт мгновенная реакция с образованием хлорида серебра который осядет на дно колбы в виде крупного белого творожистого осадка данная реакция называется качественной реакцией на серебро . Получившийся хлорид серебра нужно тщательно промыть , а воду с промывки пропустить через прибор для для декантации для отделения унесённых частичек хлорида серебра .
Хлорид серебра поместить в термостойкую колбу залить водой и добавить глюкозы для удаления нежелательной примеси солей меди которые остались после реакции по осаждению .
Как восстановить серебро
Восстановление хлорида серебра в серебро
Реакция протекает при нагревании с образованием простого вещества серебра , хлорида натрия , углекислого газа и кислорода Металлическое серебро при сильном нагревании собирается на дне тигля .
Восстановление серебра водородом
Реакция протекает в термостойкой колбе при нагревании в результате пропускания через него газообразного водорода , в результате образуется серебро и хлороводород который улетучивается от нагревания .
Окисление серебра серной кислотой
Реакция по окислению серебра серной кислотой H 2 SO 4 протекает аналогично как Азотной кислотой , но скорость реакции намного медленней из за своих химических свойств кислоты , также по растворимости круг металлов уменьшается как с примером Палладия серная кислота не растворяет .
Также примеси благородных металлов приводят к тому , что реакция замедляется или вообще не реагирует с техническим серебром к примеру сплавы серебра с палладием для использования в контактах , отличить зрительно от простого технического серебра можно , серебро от примесей в воздухе серы покрывается налётом или тускнеет , а серебро с палладием на вид кажется новым практически не подверженный какой либо коррозии и окислению см . Палладий .
После полного или частичного растворения серебра также нужно разбавить с простой водой ( реакция проводиться ВОДА + РАСТВОР , раствор добавлять в воду так как концентрированная серная кислота реагирует с водой с нагреванием и разбрызгиванием , небольшое количество воды мгновенно испариться ) и отфильтровать . Фильтрат оставить для дальнейшего получения других более благородных металлов .
Так же как и предыдущем опыте серебро легко осаждается из раствора в виде хлорида серебра , для этого нужно добавить раствор хлорида натрия NaCl .
Получившийся хлорид серебра тщательно промыть и прокипятить с глюкозой для удаления остатков солей меди .
Растворение серебра в соляной кислоте
Мы знаем , что взаимодействие серебра Ag с соляной кислотой HCl не приведёт не каким результатам так как серебро не растворяется в соляной кислоте , в следствии покрытия тонким слоем хлорида серебра .
Но если добавить к раствору свободного кислорода в виде перекиси водорода , то реакция сдвинутся в сторону окисления серебра в хлорид серебра.
Данный процесс применим только с содержание серебра в материале не более 5% от массы , в противном случае реакция не приводит к не каким результатам . Поэтому для того чтобы растворить серебро ( сплав серебра ) его нужно предварительно расплавить с металлом который хорошо растворяется с соляной кислоте к примеру медь . Если же требуется отделить золото от серебра то в производственных масштабах расплавленный сплав выливают в воду в результате образуется мельчайшие частички сплава , далее его растворяют в соляной кислоте средней концентрации , более высокое содержание соляной кислоты приводит к потери золота .
По своим реакционным способностям в качестве окислителя в данной реакции по окислению серебра , она из за выделения свободного хлора может сразу вступать в реакцию и с другими благородными металами которые могут входить в состав сплава , так с примером палладия соляная кислота полностью растворяет его известно с других источников , что даже некоторые другие благородные металлы входящие в состав сплава такие как золото , также растворяются без остатка по реакции :
Как и в предыдущих реакциях также разбавить с водой и по возможности отделить от порошка примесей на дне колбы . Если данный способ не устраивает тогда нужно высушить тщательно хлорид серебра , засыпать в термостойкую колбу и добавлять до полного растворения нашатырный спирт NH 4 OH ( аммиачная вода ) в результате все не растворённые осадки в кислоте останутся на дне колбы , а хлорид серебра полностью растворится :
После полного удаления осадка в результате фильтрации к раствору нужно добавить Азотную кислоту HNO3 , в результате реакции обратно получается хлорид серебра который нужно тщательно промыть и проварить с глюкозой для удаления примесей меди .
Взаимодействие серебра с серой
Одной из реакций для очищению серебра от примесей других металлов можно воспользоватся окислением серой . Недостаток заключается в том что присутствие каких либо благородных металлов приведёт к не протеканию термической реакции.
Нужно взять любую емкость ( глиняную , железную и так далее ) поместить желательно измельчённое техническое серебро в вперемешку с серой S и поставить нагреваться на огонь . В результате термической реакции сера прореагирует с серебром с образованием сульфида серебра , нужно учесть реакция протекает с выделением большого количества ядовитых паров .
Получившийся сульфид серебра нужно нагреть при температуре плавления серебра 950 градусов в результате чего сульфид потеряет всю серу S и перейдёт в свободное состояние .
Данный процесс можно использовать как предварительное очищение серебра , сто процентов чистоты данный процесс не даёт .
Эту реакцию по окислению серебра можно отнести только к чистому серебру для окисления или удаления с поверхностей не прибегая к реакциям с кислотам . К примеру есть множество материалов покрытых чистым серебром , а вам нужно снять это покрытие не испортив материал . Кислота просто всё испортит , а вот хлорид железа три FeCl 3 наоборот аккуратно удалит серебро с покрытия и вам всего лишь нужно будет промыть его , также этот процесс можно использовать при получении золота из радиодеталей если совместно с покрытием золота есть покрытие серебра , с золотом хлорид железа не реагирует . Этот процесс называется травлением серебра хлорным железом .
Недостаток этой реакции в том ,что как и соляной кислотой образуется нерастворимый осадой и реакция прекращается.
Окисление серебра сероводородом
Серебро при нормальных условиях не реагирует с кислородом воздуха , но при малейших признаках сероводорода ( резина , производство , канализационные газы и т.д ) серебро приобретает тёмный оттенок , это эта реакция протекает по следующей реакции:
Если реакция протекает без присутствия кислорода , то выделяется водород это нужно учесть если способ окисления серебра выбран сероводород .
Аргентит один из основных источников добычи простого вещества серебра , сульфид серебра имеет серо — чёрную окраску , при нагревании плавится без разложения . Не реагирует с кислотами на холоду . Разложение сульфида серебра с концентрированными кислотами и щелочами только при нагревании . Нагревание в прямом потоке воздуха приводит к разложению с восстановлением серебра .
Серебро с галогенами окисляются до галогенидов , которые известны своими не стабильными свойствами разлагаться на свету ( кроме фторида ), реакция протекает очень медленно с образованием свободного галогена и серебра .
Помимо прямого восстановления нагреванием , можно воспользоваться методом замещения иногда используют щелочные металлы такие как калий K, натрий Na.
Похожие страницы:
СЕРЕБРО ИЗ РАДИОДЕТАЛЕЙ Множество радиодеталей содержит в своём составе серебро , им покрываются внешние и внутренние части для устранения коррозии.
Нитрат серебра это бесцветные кристаллы которые очень быстро растворяются в воде и некоторых других растворителях, обладает токсичными свойствами. Попадание на.
ЦИАНИРОВАНИЕ СЕРЕБРА Одним из самых больших методов получения серебра из его руд где серебро находится в самородном состоянии считается метод.
ОКСИД СЕРЕБРА Ag2O( I ) Основное получение взаимодействие нитрата серебра с гидроксидом натрия : 2AgNO3 + NaOH -> Ag2O.
Содержание статьи1 ЧТО ТАКОЕ КИСЛОТНЫЙ АФФИНАЖ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ1.1 Способ д’Арсе1.2 Аффинаж благородных металлов царской водкой ЧТО ТАКОЕ КИСЛОТНЫЙ АФФИНАЖ БЛАГОРОДНЫХ.
ТРИТИООРТОАРСЕНАТ СЕРЕБРА(I) (Ag3AsS3) Свойства . Как большинство солей серебра нерастворим в воде , неорганическое вещество , встречается в природе в.
Читайте также: