Как сделать олово желтым

Обновлено: 10.10.2024

Сегодня олово — привычный металл. Однако в 16-17 веках оно было довольно редким и ценным, поэтому Россия покупала его в других странах. Олово использовалось для покрытия железных изделий для предохранения их от ржавчины. Из этого металла русскими умельцами создавалась посуда с рельефными узорами, поскольку мягкое, податливое олово легко поддавалось обработке резцом. После отлива изделия мастер декорировал его затейливым орнаментом или гравированной надписью. Сегодня Московский Исторический музей имеет различные образцы посуды из олова, которая сохранилась с давних времён.

Хлорид олова (II), или хлористое олово

SnCl2•2H2O получается при растворении олова в соляной кислоте, образует бесцветные кристаллы с двумя молекулами кристаллизационной воды. При нагревании или сильном разбавлении раствора SnCl2 водой происходит частичный гидролиз с образованием осадка основной соли:

SnCl2 + Н2O ? ?SnOHCl + HCl

Хлористое олово является энергичным восстановителем.

Так, например, хлорное железо FeCl3восстанавливается им в хлористое железо FeCl2:

2FeCl3+ SnCl2 = 2FeCl2 + SnCl4

При действии хлористого олова на раствор сулемы образуется белый осадок каломели. При избыткеSnCl2восстановление идет еще дальше и получается металлическая ртуть:

2HgCl2 + SnCl2 = ? Hg2Cl2 + SnCl4

Hg2Cl2 + SnCl2 = 2Hg + SnCl4

Соединения четырехвалентного олова. Двуокись олова

SnO2встречается в природе в виде оловянного камня — важнейшей руды олова. Искусственно может быть получена сжиганием металла на воздухе или окислением его азотной кислотой с последующим прокаливанием полученного продукта. Применяется для приготовления различных белых глазурей и эмалей.

Как получить хлорид олова в домашних условиях?

Наиболее простой и дешевый способ –это взять оловянно свинцовый припой и растворить его в кипящей концентрированной соляной кислоте. Потом сильно охладить раствор, на сколько это будет возможно в ваших условиях. В растворе останется хлорид олова, а хлорид свинца выпадет в осадок.

Необходимо тщательно, с декантацией, отфильтровать осадок, а полученный раствор использовать для приготовления электролита (это будет почти чистый хлорид олова с незначительной примесью). Полученный раствор необходимо применить сразу, так как хлористое олово быстро окисляется.

Оловянные кислоты

Гидраты двуокиси олова носят название оловянных кислот и известны в двух модификациях: в виде a-оловянной кислоты и в виде v-оловянной кислоты. a-Оловянная кислота

H2SnO3может быть получена действием водного раствора аммиака на раствор хлорного олова SnCl4.

Образование выпадающего белого осадка обычно выражают уравнением

4NH4OH = ? H2SnO3 + 4NH4Cl + H2O

При высушивании осадок постепенно теряет воду, пока не останется чистая двуокись олова. Таким образом, никакой кислоты определенного состава получить не удается. Поэтому приведенная выше формула a-оловянной кислоты является лишь простейшей из возможных. Правильнее было бы изобразить состав этой кислоты формулой mSno2 • nН2O.

a-Оловянная кислота легко растворяется в щелочах, образуя соли, содержащие комплексный анион [Sn(OH)6]— и называемые станнатами:

H2SnO3 + 2NaOH + H2O = Na2[Sn(OH)6]

Станнат натрия выделяется из раствора в виде кристаллов, состав которых можно выразить также формулой Na2SnO3 • 3Н2O. Эта соль применяется в качестве протравы в красильном деле и для утяжеления шелка. Шелковые ткани, обработанные перед крашением растворами соединений олова, иногда содержат олово в количестве до 50% от веса ткани.

Кислоты также растворяют a-оловянную кислоту с образованием солей четырехвалентного олова. Например:

H2SnO3 + 4НСl ? SnCl4 + 3Н2O

При избытке соляной кислоты SnCl4 присоединяет две молекулы НСl, образуя комплексную хлороловянную кислоту H2[SnCl6]. Аммониевая соль этой кислоты NH4[SnCl6] имеет же применение, что и станнат натрия.

Меры предосторожности

Дихлорид олова и его кристаллогидрат считаются не токсичными, но пыль может вызывать раздражение кожи и слизистых. Опасен при попадании в глаза, при проглатывании.

На предприятиях при работе с реактивом следует использовать защитную одежду, перчатки, маски и очки.

Хранят вещество в сухих помещениях с контролем температуры и системой вентиляции, отдельно от сильных окислителей. Упаковка должна быть герметичной, чтобы исключить воздействие кислорода и влаги воздуха.

v-Оловянная кислота

Получается в виде белого порошка при действии концентрированной азотной кислоты на олово. Состав ее является столь же неопределенным, как и состав a-оловянной кислоты. В отличие от a-оловянной кислоты она не растворяется ни в кислотах, ни в растворах щелочей. Но путем сплавления со щелочами можно перевести ее в раствор в виде станната. a-Оловянная кислота при хранении ее в соприкосновении с раствором, из которого она выделилась, постепенно тоже переходит в v-оловянную кислоту.

Хлорид олова

(IV), или
хлорное олово,
SnCl4 представляет собой жидкость, кипящую при 114° и сильно дымящую на воздухе. Образуется при действии хлора на металлическое олово или на двухлористое олово. В технике получается главным образом путем обработки отбросов белой жести (старых консервных банок) хлором.

Хотя хлорное олово похоже по некоторым свойствам на хлористые соединения металлоидов, однако оно растворяется в воде без заметного разложения и может быть выделено из раствора ввиде различных кристаллогидратов, например SnCl4 • 5H2O.

В разбавленных водных растворах SnCl4 подвергается сильному гидролитическому расщеплению, которое можно выразить уравнением

Sn•••• + 3Н2О ? H2SnO3 + 4Н•

Образующаяся при этом оловянная кислота дает коллоидный раствор.

Способы получения олова, доступные в домашних условиях

Домашнему умельцу доступно, как правило, ограниченное число методов получения олова. Связано это со сложностью промышленных способов получения, недоступностью достаточного количества сырья, высокой стоимостью ингредиентов. Доступные для домашнего получения методы:

с помощью химических реакций получают оксид олова и затем производят его плавку в тигле до выделения чистого олова;
получение хлорида олова и дальнейшей электролиз консервных банок с использованием электролита, основанного на полученном хлориде.

Применение

Водные растворы для химического лужения (покрытия оловом).

Химическое лужение поверхностей создает приятное и неядовитое антикоррозионное покрытие, а также используется как предварительный процесс перед пайкой мягкими припоями алюминия и его сплавов. Ниже приведены составы для лужения некоторых металлов.

чистая азотная кислота 1,4 г/см3 = 0,71 см3/г
чистая серная кислота 1,84 г/см3 = 0,54 см3/г
чистая соляная кислота 1,19 г/см3 = 0,84 см3/г
чистая ортофосфорная кислота 1,7 г/см3 = 0,59 х см3/г
чистая уксусная кислота 1,05 г/см3 =0,95 см3/г

Процесс лужения металлов и сплавов заключается в следующем.

Составы растворов для химического лужения стали.

Составы растворов для лужения стали	г/л	Температура раствора	Скорость наращивания пленки
Состав 1 :
Хлористое олово = хлорид олова (II) = двухлористое олово= дихлорид олова = SnCl2 = tin(II) chloride = stannous chloride = пищевая добавка E 512 (плавленое = расплавленное и измельченное, например в ступке)	1	В кипящем растворе	5-8 мкм/ч
Сульфат алюминия-аммония = квасцы алюмо-аммиачные = сернокислый алюминий-аммоний = auminium ammonium aulphate = квасцы алюмоаммиачные = AlH4NO8S2 = пищевая добавка E523	15
Состав 2 :
Хлористое олово = хлорид олова (II) = двухлористое олово= дихлорид олова = SnCl2 = tin(II) chloride = stannous chloride = пищевая добавка E 512	10	В кипящем растворе	5 мкм/ч
Сульфат алюминия-аммония = квасцы алюмо-аммиачные = сернокислый алюминий-аммоний = auminium ammonium aulphate = квасцы алюмоаммиачные = AlH4NO8S2 = пищевая добавка E523	300
Состав 3 :
Хлористое олово = хлорид олова (II) = двухлористое олово= дихлорид олова = SnCl2 = tin(II) chloride = stannous chloride = пищевая добавка E 512	20	80°С	3-5 мкм/ч
Сегнетова соль кристаллогидрат = тетрагидрат двойной натриево-калиевой соли винной кислоты = NaKC4H4O6·4H2O = тартрат калия-натрия = калий натрий виннокислый	10
Состав 4 :
Хлористое олово = хлорид олова (II) = двухлористое олово= дихлорид олова = SnCl2 = tin(II) chloride = stannous chloride = пищевая добавка E 512	3-4	90-100°С	4-7 мкм/ч
Сегнетова соль кристаллогидрат = тетрагидрат двойной натриево-калиевой соли винной кислоты = NaKC4H4O6·4H2O = тартрат калия-натрия = калий натрий виннокислый	до насыщения

Составы растворов для химического лужения меди и сплавов.

Составы растворов для химического лужения алюминия и алюминиевых сплавов. Для этих материалов специальная процедура:

Флюс для пайки алюминия, железа, меди, стали своими руками — Asutpp

Соединение двух и более неметаллических или металлических материалов и веществ посредством присаживаемого металла, называется пайка. Мы предлагаем рассмотреть, что такое флюс для пайки, как его можно изготовить своими руками, а также рассмотрим характеристики, и как сделать припой для меди, серебра, олова, нержавейки.

Пайка и её особенности

Чтобы получить действительно качественное соединение нужно выдержать специальную температуру в зоне шва. В среднем этот показатель варьируется в пределах 50-100 градусов.

Также учитывается то, что температурный порог необходимый для того, чтобы расплавился припой, значительно выше, чем просто для плавления обрабатываемого металла.

Положительные качества пайки:

полная герметичность соединенных деталей;
высокая прочность соединений;
значительная экономия времени и затрачиваемых сил, в сравнении со сварочными процессами;
на местах спайки образуется специальный слой-пленка, которая противостоит коррозии и окислению металлов.

Виды припоя

Припои – это достаточно специфический ряд веществ, которые должны соответствовать следующим условиям:

Высокие показатели теплопроводности и электропроводности;
Хорошая прочность и высокий коэффициент растяжения;
Коррозионная стойкость;
Преобразование в жидкую среду при воздействии температуры сварки;
Контрастная величина остывания металла пайки и кристаллизации припоя.

Данные вещества варьируются в зависимости от температуры процесса паяния, и бывают мягкие и твердые.

Пайка мягкими припоями

Пайка мягкими припоями может осуществляться только до температуры ниже, чем 400 градусов по Цельсию.

Эти вещества позволяют обеспечить образование действительно прочного и одновременно мягкого шва, который не только будет отличаться относительной гибкостью но и хорошими показателями стойкости к коррозии и физическим воздействиям.

Электролизер для выделения олова

Для получения олова достаточно количества, следует взять консервную банку побольше, например, банку от повидла (3 или 5 литров). Изготовить крышку из диэлектрического материала и поместить в ее центре угольный катод. Анод подключается к корпусу банки. Предварительно банка должна быть очищена от наклеек, краски и грязи, что можно сделать с помощью кипячения в растворе крепкой соды.

В банку наливается приготовленный электролит, вставляется катод и подключается питающее напряжение 4В, либо от нескольких батарей, либо от регулируемого источника питания. Для увеличения количества выделяемого олова, можно нарезать консервные банки на небольшие кусочки и засыпать в электролизер, исключив контакт с катодом (одна консервная банка, в среднем, содержит 0,5 грамма олова). На катоде начнет выделяться губчатое олово. По завершении процесса выделения, полученное олово собирается и переплавляется в тигле в серебристый металл.

Надеемся мы ответили на поставленный вопрос Как искусственно сделать олово?. Если возникнут вопросы, мы будем рады ответить на них в комментариях.

Другие сферы применения

Вторыми по значимости потребителем хлорида олова выступают химическая и легкая промышленность. Вот, для каких целей используется это химическое соединение:

Производство стекла и керамики;
Отбеливание соли и сахара;
Антистатическая обработка и окраска шелковых и синтетических тканей;
Изготовление мыла, отдушек, лаков и красок;
Грязеотталкивающая пропитка текстиля, покрывающего предметы мебели.

При условии минимального контакта этого вещества с кожей человека негативными свойствами хлорида олова можно пренебречь. Но от употребления его в пищу настоятельно рекомендуется отказаться.

Наиболее известными из припоев являются ПОС 10, ПОС 40, ПОС 61 и ПОС 90 (бессурьмянистые припои). А ПОС содержащие сурьму имеют наименование ПОССУ. Содержание сурьмы увеличивает прочность припоя на несколько процентов.

Если разговор идет про плавление соеденения олова и свинца, необходимо знать определения солидуса и ликвидуса. Если нагреть любую смесь из двух и более металлов, то сначала произойдёт плавление (преобразование из твердой в жидкое состояние) самых легкоплавных частиц. Это температурная точка, называемая солидусом сплава.

При дальнейшем нагреве начинают плавиться более тугоплавкие металлы в сплаве. После того как они расплавятся, наступает точка ликвидуса. После чего припой ПОС считается полностью расплавленым.

Между точками солидуса и ликвидуса находится состояние повышенной пластичности припоя. При этой температуре припой можно деформировать и тянуть, не теряя целостность.

Существуют припои, у которых точка солидуса и ликвидуса совпадает, они называются эвтектические сплавы. Этот показатель говорит о том, что припой высокого качества, такой припой очень удобен при пайке.

О составе ПОС

В ПОС-40 — 40 % олова, а в ПОС-61 — около 61 % олова. Все остальное – это свинец и дополнительные примеси. По внешнему виду можно определить, какой перед вами припой. Матовый и темный припой содержит больше свинца. Светлый и блестящий — больше олова. Лучше всего это можно увидеть в сравнении.

Прочность припоя зависит на ряду с легированием сплава от паяемого металла. Для пайки цинка или меди в ПОС добавляют немного цинка или меди соответственно. Что снижает химическую эрозию металла и повышает поверхностную прочность соединения.

Легирование ПОС

Эксплуатационные характеристики припоя можно улучшить с помощью легирования следующими веществами:

Пластичность, стойкость к термоциклированию становится лучше за счет добавок серебра, индия, лития, марганца, висмута.
Устойчивость к коррозии припоя улучшает никель и медь.
Увеличению жаропрочности способствует кобальт, кремний, цирконий, гафний, ванадий, вольфрам, ниобий.
Припой становиться прочнее если добавить бор, железо, никель, кобальт, цинк, кремний.
Добавка серебра, меди, цинка, кадмия, сурьмы и алюминия улучшает адгезию припоя.

Характеристики ПОС и ПОССу

Характеристики припоев оловянно-свинцовой группы, показаны в таблице параметров. Здесь можно увидеть такие характеристики, как удельное электросопротивление, температуру плавления, временное сопротивление разрыву, плотность, ударную вязкость и твердость по Бринеллю, теплопроводность, относительное удлинение существующих разновидностей ПОС и ПОССУ.

Из таблицы видно самый легкоплавкий припой (кадмиевый ПОСК 50-18) с температурой плавления 145 °C, и самым прочный припой для пайки (ПОССу 4-6) с временным сопротивлением разрыву 6,5 кгс/мм 2 .

Характеристики ПОС 10

ПОС 10 имеет следующий химический состав: 9-10 % олова, около 89 % свинца, 0,2 % висмута, 0,1 % сурьмы и остальные примеси в незначительных количествах. ПОС-10 используется для лужения и пайки контактных поверхностей электроники. Например, им заливают контрольные пробки в корпусах радиоэлектроники и паяют реле.

Температура пайки ПОС 10 - 299 °С. Точка солидуса - 268 °С.

Плюсы ПОС 10

высокая температура плавления полезна при пайке корпусов аппаратуры.

Минусы ПОС 10

высокое удельное сопротивление — 0,2 Ом•мм 2 /м;
высокое содержание свинца, опасного для здоровья;
низкая прочность и сопротивление разрыву около 3,2 кгс/мм 2 .

Характеристики ПОС 30

ПОС 30 - это промежуточное звено между ПОС 10 и ПОС 40. ПОС 30 состоит из: 30 % олова и 69,5 % свинца. Остальное легирование и примеси. ПОС 30 можно не колеблясь заменить на ПОС 40. Температура плавления (ликвидус) равна 238 °С, а температура пластичности (солидус) равна 183 °С. ПОС 30 обычно применяется для пайки и лужения радиаторов и листового цинка.

Плюсы ПОС 30

Минусы ПОС 30

высокое содержание свинца;
чаще выпускается в прутках.

Характеристики ПОС-40

ПОС 40 состоит на 39-41 % из олова, на 59 % из свинца. Остальные примеси в том же соотношении, как и у ПОС-10. ПОС-40 обычно применяется для пайки и лужения корпусов радиоаппаратуры из оцинкованного железа с оцинкованными швами.

Температура пайки припоя ПОС-40 238 °С, а солидус — 183 °С.

Плюсы ПОС 40

более устойчив к термоцикличности, чем ПОС-61;
хорошее соотношение пластичности и температуры плавления.

Минусы ПОС 40

завышенная температура ликвидуса;
высокое содержание свинца, что вредно для здоровья.

ПОС 61 (ПОС 60)

Существуют припои, произведенные по международным стандартам, например, припой Sn60Pb40, содержащий олова 60 % и свинца 40 %. Температура плавления припой 60/40 равна 191 °С.

Еще один пример припой ПОС-62. Его температура плавления c равна 184 °С, ее можно найти в зарубежном каталоге припоев (например, Kester).

Характеристики ПОС 61

ПОС-61 обычно используют для пайки и лужения электронных компонентов и печатных плат точных приборов с высокогерметичными швами, для которых не допускается перегрев.

Состав ПОС-61:

Олово 59 — 61 %;
Сурьма — не более 0,1 %;
Медь — не более 0,05 %;
Висмут — не более 0,02 %;
Мышьяк — не более 0,02 %;
Железо — не более 0,02 %;
Никель — не более 0,02 %;
Сера — не более 0,02 %;
Цинк — не более 0,002 %;
Алюминий — не более 0,002 %;
Свинец — остальное — около 38,7 - 40,7 %.

Температура пайки припоя ПОС-61 составляет 220 °С. Солидус - 183 °С.

Технические характеристики ПОС 61 (по ГОСТ 21931-76):

Плотность определяет вес припоя ПОС-61 и равна 8,5 г/см 3 ;
Удельное электрическое сопротивление равно 0,139 Ом•мм 2 /м;
Теплопроводность равна 0,12 ккал/см•с•град;
Временное сопротивление разрыву составляет 4,3 кгс/мм 2 ;
Относительное удлинение равно 46 %.

Плюсы ПОС 61

хорошая адгезия к поверхности металлов;
универсальный припой для пайки и большинства радиомонтажных работ;
наилучшее соотношение температуры плавления и прочности;
доступность и распространенность;
часто выпускается в виде проволоки (ПОС 61 Т2А);
низкая стоимость.

Минусы ПОС 61

универсальность снижает характеристики в частных случаях, например при пайке цинка;
температура плавления подходит не для всех устройств;
пары припоя (свинца в нем) вредны для здоровья.

Характеристики ПОС-63

ПОС 63 в соответствии с ГОСТ и OCT 4Г 0.033.200 является сплавом, состоящим на 63 % из олова и на 37 % из свинца. Это некая модернизация припоя ПОС-61, подогнанная под международный стандарт J-STD 006В. Множество качественных китайских припоев аналогично маркируются Sn63Pb37. Это эвтектические сплавы с температурой плавления 183 °С.

ПОС-63 применяется в основном для пайки и лужения выводов микросхем и корпусированных радиокомпонентов, печатных плат, проводов и кабелей. Из современных припоев является самым распространенным. Характеристики припоя ПОС 63 очень схожи с ПОС-61.

Плюсы ПОС 63

совпадение точек солидуса и ликвидуса;
самый распространенный припой ПОС серии;
сравнительно низкая температура плавления;
низкая стоимость;
поставляется в виде проволоки с заполнением флюсом.

Минусы ПОС 63

часто подделывают, особенно в китае;
содержит свинец, что увеличивает стоимость утилизации электронной техники согласно современных норм безопасности.

Характеристики ПОССу-61-0,5

ПОССу-61-0,5 обозначает тип сурьмянистого припоя с содержанием олова 61 %, сурьмы до 0,5 % и свинца около 38 %. Применяется для пайки и лужения печатных плат и оцинкованных радиодеталей при повышенных требованиях по температуре эксплуатации. Температура плавления равна 189 градусов.
Плюсы ПОССу-61-0,5

повышенна адгезия к поверхности металла за счет содержания сурьмы;
характеристики идентичны ПОС-61.

Минусы ПОССу-61-0,5

трудно найти в продаже;
повышенная стоимость.

Характеристики ПОС-90

ПОС-90 на 90 % состоит из олова и на 10 % из свинца. Также в нем около 0,1 % сурьмы и 0,05 % меди. Чаще всего применяется для пайки и лужения внутренних швов медицинской аппаратуры и пищевой посуды. Температура плавления ПОС 90 равна 220 градусов.

Плюсы ПОС 90

низкое содержание свинца;
редко подделывают;
низкое сопротивление;
высокая прочность.

Минусы ПОС 90

высокая стоимость (выше, чем ПОС-61);
низкая пластичность.

Припой для ценителей качественного звука

Есть также припой, содержащий 50 % олова и 50 % свинца Sn50Pb50.

Как переплавить припой, когда и зачем это нужно

Переплавлять припой в домашних условиях паяльщику приходится в разных случаях. Например, припой плохого качества и в него нужно добавить немного свинца или олова. Также переплавить припой потребуется в тех случаях, когда работать с ним очень неудобно.

Припой — он же сокращённо ПОС, состоит из чистого олова и свинца. Наверняка многие помнят старый советский припой в виде толстых прутьев. Так вот, это достаточно качественным припой, но пользоваться им очень неудобно.

Происходит это по причине большой теплоёмкости, и пока такой припой разогреешь паяльником, пройдёт немало времени. Куда проще переплавить припой и сделать его более удобным в работе.

Как переплавить припой

Легче всего переплавить припой в металлической емкости. Нагревать придётся горелкой или чем-то мощным. Далее припой необходимо разлить в предварительно подготовленные формочки, чтобы его потом можно было бы оттуда легко извлечь.

Если припой содержит недостаточное количество свинца, и такое бывает, то можно в момент, когда припой расплавился, добавить в него свинец. При этом стоит учитывать тот факт, что сам по себе свинец, это опасный металл. Поэтому работать с ним нужно быстро и осторожно, чтобы не оставалось следов.

Потом, когда припой застынет и его можно будет вытянуть из форм, не помешает приплюснуть куски молотком. Таким образом, работать с припоем можно будет гораздо легче, чем с толстыми прутками. Кстати, последние можно нарезать небольшими таблетками, и также немного сплюснуть молотком.

Как сделать припой своими руками

Для изготовления припоя, как было сказано выше, понадобится олово и свинец. Если со свинцом все понятно и его можно извлечь откуда-нибудь, например, с аккумулятора, то вот как быть с оловом?

Олово достаточно дорогостоящий металл и найти его в чистом виде непросто. Достать олово можно из некоторых вещей. Так, например, чистое олово находится в покрытии жестяных банок. Из олова делают пищевые контейнеры и даже посуду.

Наверняка кто-то помнит оловянные подсвечники, солдатиков, пуговицы и подстаканники, изготовленные из олова. Одной такое вещицы хватит для изготовления достаточно большого количества припоя, поскольку олово смешивается со свинцом практически наполовину.

Всё что нужно сделать, так это расплавить два данных компонента, предварительно взвесив их для получения точного веса. Чтобы сделать ПОС-61 необходимо 61% олова и 39% свинца. Температура плавления такого припоя составляет всего 190 градусов, поэтому паять им получится даже при помощи обычного паяльника.

При таком подходе можно прилично сэкономить, ведь 100 г ПОС-61 стоит порядка 300-400 рублей. Что тут говорить, и подсчёты не нужны, ведь порой припоя улетает очень много. Это серьезная экономия при нынешних ценах. Да и насчёт качества также можно поспорить, ведь очень часто китайский припой настолько плох, что паять им попросту невозможно.

Способы получения олова, доступные в домашних условиях

с помощью химических реакций получают оксид олова и затем производят его плавку в тигле до выделения чистого олова;
получение хлорида олова и дальнейшей электролиз консервных банок с использованием электролита, основанного на полученном хлориде.

Кратко о податливом олове

Металлическое олово имеет такую структуру кристаллов, что при его сгибании кристаллы металла хрустят в результате трения друг о друга. Этот хруст является отличительным признаком чистого олова от его сплавов, которые при изгибе звуков не издают.

Наносить разные декоративные покрытия на основе олова или какого-либо сплава, сделанного из него, возможно и в домашних условиях. При этом может возникнуть вопрос, как сделать олово самостоятельно? Добывается оно с помощью электрохимических способов травления с использованием раствора электролита, который потребуется изготовить своими руками, применив для этого чистое олово и его соли.

Умельцы могут получать олово в домашних условиях следующими способами:

Использовать химические реакции для получения окиси олова с последующей его плавкой в тигле. В результате этого выделится чистое олово.
Получить хлорид олова, а далее с помощью электролиза банок из-под консервов с электролитом на основе имеющегося хлорида выделить олово.

Как получить хлорид олова в домашних условиях?

Как приготовить электролит для выделения олова?

Для приготовления электролита берется небольшая порция хлористого олова, так сказать для затравки. В последствии, после выделения можно будет приготовить более чистый раствор хлорида, растворив металл в соляной кислоте или царской водке. В 7% раствор хлорида олова, при помешивании аккуратно вливается 9-10% раствор щелочи. Вначале реакции при смешивании образуется и выпадает белый осадок – это гидроксид олова, который растворится в избытке щелочи и таким образом образуется станнит щелочного металла. Перемешивание продолжается до момента, когда жидкость станет прозрачной, это означает что электролит готов.

Пошаговая инструкция по аффинажу золота дома и в лаборатории

Аффинаж золота – это процесс очистки жёлтого драгоценного металла от различных примесей, в результате проведения которого предполагается возможным получение чистого драгметалла. Аффинаж золота можно проводить в домашних и лабораторных условиях. Специфика и особенности этого процесса зависят от способов и места его проведения. Мы предлагаем вам ознакомиться с альтернативными способами аффинажа золота в домашних и лабораторных условиях.

Способы

Аффинированное золото
Получить аффинированное (чистое) золото можно электролитическим или химическим способом. В ювелирном производстве, как правило, используют химический способ аффинажа ввиду того, что целесообразность применения электролитического способа проявляется исключительно при больших объёмах драгметалла и регулярном применении, то есть на больших производствах.

В целом, специалисты обычно называют три альтернативных способа очистки золота от примесей:

мокрый (химический);
сухой (обработка хлором);
электролитический.

Химический способ рассчитан исключительно на переработку тех благородных металлов (в том числе и золота), примеси которых могут содержать в себе не только другие металлы, но и их соединения или же природные сплавы.

Выбор способа и метода аффинажа золота главным образом зависит от состава сплава или соединения.

Важно, чтобы процентное содержание серебра в таком сплаве составляло не менее пяти процентов всей его массы.

После этого компоненты растворяют в азотной кислоте, которая помогает удалить нежелательные частицы серебра, а металлы, которые выпали в осадок, окисляют посредством использования царской водки, после чего восстанавливают их. В случае с золотом таким восстановителем будет хлорид олова.

Аффинаж золота посредством использования хлора заключается в измельчении сплава металла до порошка и пропускании газообразного хлора через этот нагретый порошок. Результатом этой реакции является следующее: образуется соль металла (в случае с золотом – хлорид золота).

Если в примеси содержатся другие металлы, то вам важно знать следующее: при высоком нагревании хлорид серебра концентрируется в верхней части, а соли других металлов находятся ниже.

Электролитический способ заключается в осаждении драгметаллов на электроде. Он включает в себя два этапа:

Растворение одного из электродов в царской водке или соляной кислоте, которое происходит под действием тока.
Осаждение драгметаллов на втором электроде, которое происходит в виде слоёв, первый из которых будет представлять самый благородный металл.

Для получения золота электролитическим аффинажем необходимо использовать золото пробы не ниже 950. Только из такого материала в результате можно получить Fine Gold 999,9 пробы.

О других способах аффинажа золота в домашних и лабораторных условиях мы расскажем в деталях ниже.

С использованием цинка

Золотая капля крупным планом
Для того чтобы очистить золото от примесей первоначально его необходимо смешать с цинком. Для проведения данной операции потребуются следующие инструменты:

тигель;
большой и прочный пинцет;
стальная спица;
титановая палочка толщиной два-три миллиметра;
колба из огнеупорного стекла;
электрическая плита;
колпак с отверстием на дне;
аппарат для плавки металла.

Материалы, которые необходимы для проведения аффинажа:

Чистая бура (в идеале – аптечная).
Азотная кислота (65-70%).
Соляная кислота (36-38%).
Цинк-разрыхлитель.

Это важно! На каждые десять грамм золотого лома необходимо использовать десять грамм цинка.

Изначально тигель необходимо просушить и раскалить на электроплите. После этого в углубление тигеля добавляем буру. С помощью пинцета опускаем лом в тигель и нагреваем до покраснения. Следующим этапом посыпаем лом щепоткой буры.

Температура плавки должна соответствовать следующей:

999 проба – 1068 градусов по Цельсию;
сплавы с серебром и медью 500 и ниже пробы – 900 градусов по Цельсию.

После полного расплавления золота и образования жидкого шарика добавляем маленькие кусочки цинка, оптимальный размер которых 6х6х6 миллиметров. Добавлять следующий кусочек цинка можно только тогда, когда растворится предыдущий.

Полученный таким образом сплав необходимо размельчить в ступке, предварительно накрыв её материей.

Полученный таким образом порошок необходимо поместить в стеклянную колбу и поставить её на электроплиту. В колбу залить шестьдесят-семьдесят миллилитров концентрированной азотной кислоты. Когда пройдёт реакция, следует добавить ещё сорок-пятьдесят миллилитров кислоты. Процедуру повторить два-три раза.

Это важно! Общий объём кислоты не должен превышать двести миллилитров.

После того, как пройдёт реакция, колбу с раствором необходимо установить на плиту и довести до кипения на медленном огне.

Далее – промываем осадок с помощью добавления в остывший раствор в колбе чистой холодной воды, объём которой должен составлять половину объёма колбы. Раствор взболтать и дождаться оседания хлопьев золота на дно. Жидкость аккуратно слить так, чтобы осадок остался в колбе. Осадок промывать до тех пор, пока вода с осадком не станет прозрачной.

Вместе с осадком оставляем в колбе небольшое количество воды. Берём глубокую посудину, застилаем её дно марлей, и выливаем остаток в посуду. Осадок, оставшийся на марле, обильно посыпаем бурой, завязываем в тугой узелок, промокаем фильтровальной бумагой, и помещаем в тигель.

Узел и тигель вновь посыпаем бурой и помещаем на электроплиту, тигель накрываем колпаком. Греть необходимо до тех пор, пока марля не истлеет, а бура не расплавится. Осадок склеится в небольшой ком, после чего можно снять колпак и плавить золото. В результате должен образоваться красный шарик на дне тигля.

Прекращать процесс можно только тогда, если при прекращении нагревания золото начинает затвердевать в течение нескольких секунд, а его поверхность становиться чистой и блестящей.

Затвердевший на дне тигля металл необходимо сразу достать, очисть от буры прокипятив в растворе отбела, состав которого следующий:

пол-литра воды;
десять миллилитров азотной кислоты;
двадцать миллилитров соляной кислоты.

Время кипячения – пять минут в колбе.

Слиток ополаскиваем в чистой воде.

Электролиз

Электролитический способ аффинажа золота в наше время – самый простой и эффективный.

Для его применения необходимо наполнить большую ванну смесью хлорного золота и соляной кислоты.

Аноды электролитических ванн в процессе такого аффинажа отливаются из требующего очистки золота, а катоды образуются из специальной волокнистой золотой жести.

Электрохимическая реакция происходит за счёт подачи напряжения в ванне на электроды, благодаря чему на жести оседает чистое золото, проба которого часто достигает 999,9.

В процессе такого аффинажа на дне ванны образуется шлам, который содержит в себе все дополнительные примеси, которые были в сплаве до начала процесса.

Железный купорос

Сульфат железа растворяют в воде, пропорции сульфата и воды следующие: один к двум. Если раствор помутнел (это связано с происходящим процессом окисления) в раствор необходимо поместить чистые железные гвозди. Пропорции следующие: пять грамм гвоздей на сто грамм раствора.

Между такой чашкой и открытым огнём необходимо поместить железную сетку с асбестовым покрытием. Раствор в процессе нагревания необходимо помешивать стеклянной палочкой и попеременно добавлять в него небольшое количество соляной кислоты.

Это важно! Необходимо добиться загустевания жидкости до сиропообразного состояния, после чего её необходимо остудить. Когда жидкость остынет, нужно добавить соляную кислоту и отфильтровать жидкость.

К фильтрату добавляют насыщенный раствор сульфата железа. Благодаря таким манипуляциям золото выпадет в осадок и приобретёт вид красно-коричневого тяжёлого порошка, образовавшегося на дне сосуда.

Такой осадок также необходимо отфильтровать, промыть водой и собрать на бумажном фильтре, который впоследствии сжечь. Полученный таким образом металл – ни что иное как чистое золото.

Правильность проведения всех описанных манипуляций гарантирует получение чистого золота наивысшей пробы.

Видео об аффинаже золота железным купоросом

Хлорное олово

Химический процесс аффинажа золота
Уникальность процесса аффинажа с использованием хлорного олова заключается в том, что он:

простой в применении;
не вреден для здоровья;
в осадок выпадает только золото.

Сам процесс заключается в следующем:

Необходимо взять порошок хлорного олова, к которому добавить одну часть воды и одну часть соляной кислоты.

В золотосодержащий раствор необходимо добавить хлорное олово. При наличии золота – произойдёт реакция.

Если реакция произошла, раствор необходимо оставить на двенадцать-двадцать четыре часа.

Осадок выпадет на дно. Его необходимо прокипятить в соляной кислоте, благодаря чему он приобретёт желтоватый окрас.

Более детально процесс описан на видео, представленном ниже.

Видео об аффинаже золота хлорным оловом

Сущность аффинажа

Процесс аффинажа золота не такой сложный по своей сущности, как может показаться на первый взгляд.

Его довольно просто проделать не только в лабораторных условиях и с наличием специальных знаний, но и дома, имея под рукой минимум реагентов.

Получить чистое золото можно следуя подробным инструкциям, которые были представлены в этой статье.

Применение золота в медицине

Преимущества и перспективы золота

Электролизер для выделения олова

Читайте также: