Lassen Sie uns einige Möglichkeiten betrachten, Silber zu erh alten, und auch auf seine physikalischen und chemischen Eigenschaften eingehen. Dieses Metall hat Menschen seit der Antike angezogen. Silber verdankt seinen Namen dem Sanskrit-Wort „argenta“, was übersetzt „Licht“bedeutet. Aus dem Wort "argenta" entstand das lateinische "argentum".
Wissenswertes über die Herkunft
Es gibt viele Versionen über den Ursprung dieses mysteriösen Metalls. Alle von ihnen sind mit der antiken Welt verbunden. Zum Beispiel wurde Silber im alten Indien mit dem Mond und der Sichel, dem ältesten Werkzeug des Bauern, in Verbindung gebracht. Die Reflexion dieses Edelmetalls ähnelt dem Licht des Mondes, daher wurde Silber in der alchemistischen Zeit als Symbol des Mondes bezeichnet.
Silber in Russland
Im alten Russland waren Silberbarren ein Maß für die Kosten verschiedener Gegenstände. In den Fällen, in denen ein Handelsgegenstand den geringsten Barren kostet, davoneinen Teil abschneiden, der dem angegebenen Warenwert entspricht. Diese Teile wurden "Rubel" genannt. Von ihnen stammt der Name der in Russland angenommenen Währungseinheit - der Rubel.
Schon 2500 v. Chr. verwendeten ägyptische Krieger Silber zur Behandlung von Kampfwunden. Sie legten dünne Silberplatten darauf und die Wunden heilten schnell. In der russisch-orthodoxen Kirche wurde Weihwasser für Gemeindemitglieder nur in Silbergefäßen aufbewahrt. Seit Mitte des letzten Jahrhunderts sind Branchen wie Fotografie, Elektrotechnik und Funkelektronik aufgetaucht, was zu einem starken Anstieg der Nachfrage nach Silber und seinem Rückzug aus dem Geldumlauf führte.
Hohe elektrische Leitfähigkeit, gute Duktilität, niedriger Schmelzpunkt, geringe chemische Aktivität von Silber interessierten auch Radioingenieure.
Charakterisierung von Eigenschaften
Alle Methoden zur Gewinnung von Silber basieren auf seinen Eigenschaften. Es ist ein weißes Metall, praktisch unverändert durch Luftsauerstoff bei Raumtemperatur. Aufgrund des Vorhandenseins von Schwefelwasserstoff in der Luft wird sie schließlich mit einer dunklen Schicht aus Silbersulfid Ag2S bedeckt. Entfernen Sie diese Verbindung mechanisch von der Oberfläche des Silberprodukts mit Reinigungspasten oder feinem Zahnpulver.
Silber ist ziemlich widerstandsfähig gegen Wasser. Salzsäure sowie verdünnte Schwefelsäure und Königswasser greifen es nicht an, da sich auf der Metalloberfläche ein Schutzfilm aus seinem Chlorid AgCl bildet.
Die Gewinnung von Silbernitrat basiert auf der Fähigkeit des Metalls einzudringenReaktion mit Salpetersäure. Die Reaktionsprodukte können je nach Konzentration neben Silber auch Stickoxide (2 oder 4) enth alten.
Die Gewinnung von Silberoxid erfolgt durch Zugabe einer Alkalilösung zu Silbernitrat. Die resultierende Verbindung ist dunkelbraun.
Bewerbungen
Aufgrund seiner physikalischen und mechanischen Eigenschaften wird Silber zur Beschichtung von Funkkomponenten verwendet, um die elektrische Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen. Metallisches Silber wird bei der Herstellung von Silberelektroden für verschiedene Typen moderner Batterien verwendet. Mit den Themen elektrolytische Versilberung und Vernickelung beschäftigen sich seit langem Spezialisten auf dem Gebiet der Galvanotechnik: A. F. und P. F. Simonenko, A. P. Sapozhnikov und andere I. M. Fedorovsky übertrug das Thema Korrosionsbeständigkeit von Beschichtungen aus dem Labor in die industrielle Produktion. Silberverbindungen (AgBr, AgCl, AgI) werden zur Herstellung von Film- und Fotomaterialien verwendet.
Elektrolyse von Salzlösungen
Betrachten Sie die Herstellung von Silber durch Elektrolyse seiner Salze. Es wird ein elektrischer Stromkreis aufgebaut, in dem eine galvanische Trockenzelle als Stromquelle fungiert. Der maximale Strom im Stromkreis sollte 0,01 A nicht überschreiten. Bei Verwendung einer Trockenbatterie (4,5 V) wird der Strom durch Hinzufügen eines Leiters mit einem Widerstand von nicht mehr als 1000 Ohm begrenzt.
Jedes Glasgefäß kann als Bad für den Versilberungsprozess dienen. Die Anode des Bades ist eine Metallplatte mit einer Dicke von 1 mm und einer etwas größeren Fläche,als das Teil selbst. Für die anodische Beschichtung wird Silber gewählt. Lapis-Lösung dient als Arbeitslösung (Elektrolyt) zur Gewinnung von Silber. Vor dem Absenken in das Bad zum Versilbern muss das Teil entfettet und poliert und dann mit Zahnpasta abgewischt werden.
Nachdem das Fett entfernt wurde, wird es unter fließendem Wasser gewaschen. Die vollständige Entfettung kann an der gleichmäßigen Benetzung der gesamten Oberfläche des Teils mit Wasser beurteilt werden. Verwenden Sie beim Waschen eine Pinzette, damit keine fettigen Fingerabdrücke auf dem Teil zurückbleiben. Unmittelbar nach dem Waschen wird das Teil auf dem Draht fixiert und in das Bad gelegt. Die Silberherstellungszeit mit Silberanode beträgt 30 - 40 Minuten.
Wird als Anode Edelstahl gewählt, ändert sich die Prozessgeschwindigkeit. Die Gewinnung von Silber aus Nitrat dauert 30 Minuten.
Der aus dem Bad genommene Gegenstand wird gründlich gewaschen, getrocknet, auf Hochglanz poliert. Mit der Bildung einer dunklen Silberablagerung nimmt der Strom ab, dazu wird ein zusätzlicher Widerstand gesch altet. Dadurch kann die Qualität der Silbergewinnung auf elektrochemischem Wege verbessert werden. Für eine gleichmäßige Beschichtung während des Elektrolyseprozesses wird das Teil periodisch gedreht. Sie können Metall auf Messing, Stahl, Bronze abscheiden.
Chemie des Prozesses
Welche Prozesse sind mit der Gewinnung von Silber verbunden? Die Reaktionen basieren auf der Lage des Metalls nach Wasserstoff in einer Reihe von Standardelektrodenpotentialen. An der Kathode werden Silberkationen von ihrem Nitrat zu reinem Metall reduziert. An der Anode wird Wasser unter Gasbildung oxidiertSauerstoff, da Lapis durch eine sauerstoffh altige Säure gebildet wird. Die Gesamtelektrolysegleichung lautet wie folgt:
4Ag NO3 + 2H2O Elektrolyse 4Ag + O 2 + 4HNO3
Laborbeschaffung
Als Arbeitslösung (Elektrolyt) kann Fixierer verwendet werden, der Silberkationen enthält. Die Halogenide dieses Metalls bilden mit Thiosulfat eine Reihe von Komplexsalzen. Bei der Elektrolyse wird an der Kathode Silber freigesetzt – ein Metall. Die Gewinnung auf ähnliche Weise wird von der Freisetzung von Schwefel begleitet, was zum Auftreten einer dünnen schwarzen Silbersulfidschicht auf seiner Oberfläche führt.
Extraktion und Entdeckung
Die erste Erwähnung des Silberbergbaus ist mit Lagerstätten verbunden, die von den Phöniziern in Zypern, Sardinien, Spanien und Armenien entdeckt wurden. Das Metall war in ihnen in Kombination mit Schwefel, Chlor, Arsen vorhanden. Es war auch möglich, natives Silber von beeindruckender Größe zu entdecken. Das größte Silbernugget ist zum Beispiel eine Probe mit einem Gewicht von dreizehneinhalb Tonnen. Beim Reinigen von natürlichen Nuggets mit geschmolzenem Blei wurde ein mattes Metall erh alten. Im antiken Griechenland wurde es Elektron genannt, in Anspielung auf seine hervorragenden elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften.
Derzeit wird durch Elektrolyse eine dichte Schicht aus metallischem Silber erzeugt. Als Elektrolyt werden nicht nur Nitrat, sondern auch Cyanide verwendet. Die Trennung von Silber von Kupfer erfolgt durch Elektrolyse aus einer k alten Lösung, die etwa enthältein Prozent Schwefelsäure, 2-3 % Kaliumpersulfat. Mit einer Spannung von etwa 2 V lassen sich in 20 Minuten etwa 20 mg Metall von Kupfer trennen.
Bei der Elektrolyse muss ein Überschuss an Kaliumpersulfat in der Lösung verbleiben. Unter den Möglichkeiten zur Trennung dieser Metalle kann man auch die Elektrolyse einer siedenden Essigsäuremischung in Betracht ziehen. Gegenwärtig werden Verfahren verwendet, die die Verwendung von Komplexbildnern beinh alten. In einer Lösung, die ein Ion von Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) enthält, fällt in einer sauren Umgebung Silber innerhalb von 25 Minuten aus. Es wird durch elektrolytische Abscheidung für 2,5-3 Stunden von der Platte getrennt.
Silber wird von Wismut und Aluminium durch Elektrolyse einer Salpetersäurelösung unter ähnlichen Bedingungen wie bei der Trennung seiner Mischung mit Kupfer getrennt.
Schlussfolgerung
Beachten Sie, dass die Herstellung von Silberacetylenid eine qualitative Reaktion in der organischen Chemie auf das Vorhandensein von Acetylen und anderen Alkinen in der Mischung ist, in der sich die Dreifachbindung in der ersten Position befindet. Im industriellen Maßstab wird Silber in der Elektro- und Metallindustrie verwendet. Es ist ein Nebenprodukt bei der Verarbeitung von komplexen Metallsulfiden, die Argenit (Silbersulfid) enth alten.
Bei der pyrometallurgischen Verarbeitung werden polymetallische Sulfide von Zink, Kupfer, Silber zusammen mit unedlen Metallen als silberh altige Verbindungen gewonnen. Um zu bereichernreines Silber oder silberh altiges Blei, verwenden Sie das Parkes- oder Pattison-Verfahren. Das zweite Verfahren basiert auf der Abkühlung von geschmolzenem Blei, das Silber enthält. Metalle haben unterschiedliche Schmelzpunkte, sodass sie abwechselnd ausfallen und sich von der Lösung abheben. Patisson schlug vor, die verbleibende Flüssigkeit einer Oxidation in einem Luftstrom zu unterwerfen. Der Prozess wurde von der Bildung von zweiwertigem Bleioxid begleitet, das entfernt wurde, und das in geschmolzener Form verbleibende Silber wurde von Verunreinigungen gereinigt.
Schon im antiken Griechenland wurde die Methode der Silbergewinnung durch Cupellation verwendet.
Diese Technologie wird immer noch in der Industrie eingesetzt. Das Verfahren beruht auf der Oxidationsfähigkeit von geschmolzenem Blei durch Luftsauerstoff.
