Actualment, hi ha molts mètodes de neteja de metalls, aplicables tant al laboratori com a casa. Un d'aquests mètodes és el refinament, que fins fa poc s'utilitzava exclusivament en empreses especialitzades amb tecnologies patentades.
Què és el refinament
Normalment, el concepte de "refinació" significa l'obtenció d'un metall d' alta puresa mitjançant una sèrie de procediments per eliminar les impureses. Aquest procés es realitza en diverses etapes, cadascuna de les quals utilitza determinats mètodes fisicoquímics per separar les substàncies interferents. Els metalls preciosos sovint es refinen d'aquesta manera.
La matèria primera per refinar en aquest cas pot ser ferralla de joieria, "escuma de plata", fangs després de la neteja elèctrica de les substàncies rellevants i lliscament d'or.
Refinació de plata
Sovint s'utilitza aquest mètode de neteja per obtenir plata d' alta qualitat. En general, el procediment no és diferent dels mètodes similars realitzats per a altres metalls nobles, ferrosos o no fèrrics. Per exemple,el refinament d'or i plata o qualsevol metall de platí pot ser el mateix. Només en alguns casos, els procediments són diferents.
Maneres de refinar
En la tecnologia de processament, el refinament de plata es presenta de tres maneres diferents: el metall es pot purificar d'impureses mitjançant mètodes químics, electrolítics o de cupel·lació. L'eliminació de l'excés de clor rarament s'utilitza. L'elecció de la tècnica ve determinada per la quantitat de plata processada i el seu estat. Les característiques del procés de producció també importen.
Com s'escull el camí
El refinament electrolític s'utilitza per a la plata inicialment d' alta qualitat. En general, quan s'utilitza aquest mètode, hi ha una sortida diària. L'electròlisi ajuda a obtenir plata excepcionalment pura mitjançant una interacció redox en la qual no entren impureses en el moment de la purificació.
En el cas que l'argentum estigui en forma de solució (sulfats i clorurs insolubles), el mètode més econòmic i convenient de deposició de metalls és el mètode químic (en algunes situacions, electroquímic).
La majoria dels aliatges de baixa qualitat es separen mitjançant la copelació; en aquest cas, és més fàcil augmentar la puresa de la mescla.
Mètode de cupel·lació
Aquest tipus de refinament requereix un forn amb un gresol semblant a una tassa (assaig). En el procés de purificació s'utilitza plom, la fusió del qual s'oxida amb plata en presència d'oxigen. Totes les impureses, inclòs el dissolvent, es separen del noblemetall, donant-li una relativa puresa: els metalls de la família de l'or i el platí romanen a l'aliatge.
Per refinar, el forn s'ha d'escalfar prèviament. S'hi posa una barreja tècnica de plom i plata, que s'escalfa fins que es fon completament. Els corrents d'aire atmosfèric són llançats al forn, provocant l'oxidació dels components del contingut. Al final del tractament tèrmic, es retira el gresol i s'aboca en motlles.
L'interior del forn està revestit de marga, un dels tipus d'argila enriquida amb pedra calcària i que té una estructura porosa. Absorbeix els òxids de plom formats durant el procés de refinació, ja que aquests últims són propensos a l'evaporació quan s'exposen als corrents d'aire. A la sortida, després de l'oxidació de les impureses, s'obté un aliatge amb una superfície iridescent iridescent. Quan s'esquerda, es pot veure una brillantor platejada a la barreja, que indica que s'ha acabat el refinament.
La cupel·lació es considera el mètode de neteja més dur pel fet que no s'aconsegueix una eliminació completa de les impureses: tots els metalls nobles de l'aliatge romanen al seu lloc. El refinament dels metalls del grup de l'or, la plata i el platí per a la seva separació es realitza mitjançant altres mètodes.
Mètode d'electròlisi
L'electròlisi com a mètode d'affinació es realitza amb la consciència d'una doble capa d'electrons: un fragment de plata contaminat col·locat en una bossa es converteix en l'ànode del procés i les plaques primes formades a partir d'acer no corrosiu es converteixen en càtode. Els elèctrodes es submergeixen en una solució de nitrat del metall a netejar (concentracióions - fins a 50 mg / ml), s'afegeix àcid nítric amb una densitat d'1,5 g / l i es fa passar un corrent elèctric.
Fragments i impureses de plata no dissolts s'acumulen a les bosses d'ànode. A l'espai del càtode, es recull una mostra pura en forma microcristal·lina. El volum de plata alliberada pot créixer cap a l' altre pol del sistema, la qual cosa provoca un curtcircuit. Per evitar aquesta situació, els fragments cristal·lins crescuts, quan s'agita la solució, es trenquen paral·lels als elèctrodes prop de la ubicació del càtode. La plata resultant es recupera com a precipitat i posteriorment es col·loca en lingots. És important substituir l'electròlit a temps, perquè si el coure està present com a impuresa, al final del procés desitjat, començarà la seva deposició sobre el càtode sobre el metall noble.
Si la solució de plata es comporta com una cel·la galvànica, el mètode electrolític també és el més eficaç per separar el metall. L'ànode pot ser de grafit o no corrosiu (aliatges), el càtode pot ser d'acer inoxidable. La tensió de l'element s'estableix a un nivell de no més de 2 V. La reacció mateixa es porta a terme fins que es diposita tota la plata.
Refinació química
La plata es pot extreure de solucions de sals o col·loides mitjançant tecnologies químiques. El procés és de diverses etapes. El procediment requereix sulfit de sodi, després de l'addició del qual es produeix una reacció d'intercanvi amb la precipitació d'un precipitat negre d'una nova sal d'un metall noble. En finalitzar la interacció amb el rebutA la solució s'afegeix amoníac (clorur d'amoni) o sal comuna. La barreja s'assenta fins a una clara separació fraccionada: s'han de formar parts tèrboles i transparents. Es considera que la plata està completament precipitada si l'addició de sals no provoca enfosquiment.
Hi ha dues maneres d'extreure metall pur del clorur: sec i humit.
Mètode de carbonat per separar la plata del clorur
Aquesta tecnologia consisteix a obtenir plata pura a partir de clorur sec: la substància es combina amb una quantitat equilibrada de carbonat de sodi. Al gresol, la mescla resultant s'escalfa (només cal omplir el bol a la meitat a causa de l'augment del volum del contingut a causa de l'alliberament de gas). Després de la formació de productes volàtils, la temperatura del procés augmenta, assolint els valors necessaris per a una fusió suau.
Un cop refredat el sistema, la plata s'extreu i es torna a fondre, després de la qual cosa el producte es pot considerar acabat. Un punt negatiu pot ser el fet que la sosa tècnica té un efecte negatiu en l'estat del gresol. El principal avantatge d'aquest mètode de refinament químic és la seva velocitat.
Mètode reductor per separar la plata del clorur
Per restaurar la plata d'una solució, podeu prendre diferents conjunts de reactius: àcid sulfúric amb zinc o ferro o àcid clorhídric amb els mateixos metalls, inclòs l'alumini.
Un dels elements s'introdueix al medi de clorur. L'àcid seleccionat s'afegeix al fang resultant amb una concentració de 0,2accions massives. Es pot afegir la solució per parts, controlant el grau de reacció i omplint els residus en acabar. Un signe qualitatiu de la interacció en aquest cas és l'evolució de l'hidrogen: el gas deixa de formar-se en el moment de la dissolució completa del metall o la desaparició de l'àcid (el seu consum es pot evidenciar amb un paper indicador).
L'aïllament de la plata de la sal es completa quan el sistema esdevé semblant en tonalitat al plom. Després d'això, s'afegeix àcid per transferir els fragments restants de metalls no desitjats a la solució (les peces grans s'eliminen manualment). La substància en pols restant (l'anomenat ciment de plata) es neteja amb aigua destil·lada, s'asseca i es fon.
Refinació del clor
El mètode es basa en el supòsit que la plata i els metalls bàsics reaccionen més ràpidament que l'or i la família d'elements del platí en una atmosfera de clor. Això permet separar les últimes substàncies de la purificada (en tecnologia de refinació, el procés més laboriós és la separació d'aliatges nobles).
L'or negre en forma fosa passa pel clor gasós. La interacció comença amb elements d'impureses de tipus no noble, després la plata passa a la forma del compost, que posteriorment es pot aïllar per altres mètodes de refinat. Els clorurs de la barreja suren a la superfície a causa de la menor densitat de sals en comparació amb els metalls.
Refinació en altres casos
En el cas de la presència d'una impuresa de coure a la plata, és racional parlar no d'un aliatge, sinó d'una barreja de metalls (es pot representar enencenalls). A continuació, el metall base es pot dissoldre amb àcids nítric i sulfúric. Les substàncies concentrades s'utilitzen en forma freda o calenta (la velocitat de reacció depèn d'això).
Per treure la closca de plata dels productes, la barreja s'escalfa sobre una làmpada d'alcohol o en un bany maria. A temperatures inferiors als 50-60 graus, és possible utilitzar plats de vidre o porcellana. De la mateixa manera, podeu separar el metall que es neteja amb níquel, llauna o plom.
Refinar plata a casa
Tots els mètodes descrits anteriorment són teòricament adequats per a ús domèstic, subjectes a equips i experiència especials. Per als principiants, és millor provar el mètode electrolític. Normalment, la plata es refina dels contactes d'aquesta manera.
El procediment consta de 3 etapes. Es tracta de la dissolució de la plata en àcid nítric, la seva cimentació i fusió, i directament el refinament de la plata a casa per electròlisi.
Dissoldre amb àcid nítric
El nitrat de plata es prepara immediatament per a tot el procés; normalment es prenen 50 grams de metall per litre de dissolvent (per obtenir aquesta proporció, es dissolen 32 g de ferralla en 80 g d'òxid nítric hidrogenat V). L'àcid s'ha de diluir en proporcions iguals amb aigua i barrejar-lo amb una vareta de vidre. És possible fer el refinat de plata amb nitrat barrejant nitrat d'amoni amb un electròlit (amb una reacció del medi inferior a 7) per obtenir el mateix HNO3. A la solució resultant s'afegeixen peces de plata. La barreja s'ha de deixar durant 10-11 hores, com a transiciómetall en suspensió no passarà immediatament. És possible l'emissió violenta de gas vermell-marró. Si la solució es torna blavosa o verdosa, això indica la presència d'impureses de vitriol o ferro. El refinat de plata amb àcid nítric funciona millor en els casos en què no hi ha taques intenses.
Extracció de ciment de plata
S'afegeixen barres de coure a la mescla per dur a terme una reacció de substitució amb plata. Gairebé immediatament, un metall noble comença a precipitar a la superfície del metall vermell, que s'ha de treure periòdicament en una solució per accelerar el procés. Si les barres estan completament dissoltes, s'han de substituir per unes de noves. El final de la reacció en aquest cas és el refredament de la solució i la seva separació fraccionada en parts de plata-ciment i líquid blavós.
Filtratge
S'utilitzen un embut i un paper de filtre per separar el metall de la solució. La solució amb ciment s'aboca en un recipient especialment preparat: la sal de coure flueix a través de la capa de pergamí i la plata queda a la superfície. Posteriorment, cal rentar el filtrat 5 vegades més amb aigua destil·lada.
Probablement quedi una mica de plata a la solució. Per extreure'l, s'afegeix sal de taula a la sal de coure fins que es forma un precipitat de quallada.
Ciment de plata s'està assecant. La fusió es realitza en un gresol, que no s'espera que s'utilitzi per treballar amb mostres més pures. La mostra s'ha d'escalfar uniformement per evitar la dispersió de plata o pols oxidada. Pot aflorarfondreu, afegiu bicarbonat de sodi i borax, barrejats en proporcions iguals; la composició crearà una pel·lícula vítria sobre el metall que protegeix de les pèrdues.
La substància resultant és la base. Per a la seva purificació més exhaustiva, es requereix l'electròlisi de la plata. En aquest cas, el refinament es realitza segons el mètode ja descrit anteriorment; per això és convenient fondre el metall en grànuls.
Seguretat
És important que l'habitació estigui ben ventilada. Com a protecció, es recomana utilitzar guants, bata i ulleres protectores. Per evitar vessar àcid, s'afegeix el propi concentrat a l'aigua, i no a l'inrevés. L'obtenció de HNO3 per reacció d'intercanvi és la forma més segura per a la qual es pot refinar la plata. El nitrat d'amoni en aquest cas es barreja amb l'electròlit (la reacció del medi és inferior a 7). El vidre químic s'ha de provar per a la resistència a la temperatura, ja que la calor del procés pot superar els 100 graus. No més d'un terç del recipient s'omple amb la solució per evitar esquitxades d'àcid.
Resultats
El refinament de plata no és un procediment difícil amb certa experiència i equips. Si seguiu les mesures de seguretat, podeu dur-ho a terme en un entorn que no sigui de laboratori.
Per obtenir el metall de la màxima qualitat, és convenient utilitzar el refinat de plata per electròlisi a casa, ja que aquest mètode minimitza el risc d'impureses a causa de l'ús de corrent.
