Технологии получения серебра Выполнила: Саядова Ю. Группа: М 1 -10 -2 (МВР-10 -1)
Содержание 1) История открытия серебра 2) Пробы серебра 3) Клеймление серебряных изделий 4) Свойства серебра а) Физические свойства серебра б) Химические свойства серебра 5) Месторождения серебра 6) Применение серебра 7) Технологии получения серебра а) Электролиз Ag. NO₃ б) Из галогенидов формальдегидом в) Из сплавов, содержащих Au, Cu, Pb, Sn, As, Zn c переводом в хлорид и последующим восстановлением Zn г) Из фотографических остатков 9) Прогнозы ученых 8) Список литературы 2
История открытия серебра Серебро является одним из тех металлов, которые привлекли внимание человека еще в древние времена. Свое название серебро ведет от санскритского слова "аргента", что значит "светлый". От слова аргента произошло и латинское "аргентум". Латинское название серебра «аргентум» означает «БЕЛОЕ» . 3
История открытия серебра Серебро стало известно значительно позднее золота, хотя и оно тоже встречается иногда в самородном состоянии. В Египте археологами найдены серебряные украшения, относящиеся еще к додинастическому периоду (5000 – 3400 до н. э. ). Однако до середины II тысячелетия до н. э. серебро было большой редкостью и ценилось дороже золота. Предполагают, что древнеегипетское серебро было привозным из Сирии. 4
История открытия серебра Внешний вид и цвет металла объясняют то, что его называли серебром не только на древнеегипетском, ассирийском, древнегреческом, армянском и латинском языках, но и на некоторых новых языках. Филологи полагают, что романские названия серебра произошли от греч. (корень арг по-санскритски означает пылать, быть светлым), тоже связанного с санскритским arjuna (свет), rajata (белый). 5
История открытия серебра С древнейших времен серебро применялось в качестве монетного сплава (900 частей серебра и 100 частей меди). Европейские народы познакомились с серебром около 1000 г. до н. э. 6
Пробы серебра Проба серебра означает соотношение драгоценного металла и металлов, которые добавляют в сплав серебра (лигатура). Делают это для улучшения физических свойств этого драгоценного металла, например для повышения износостойкости, которая в свою очередь предохраняет ювелирное изделие от истирания и как следствие увеличивает срок службы. В качестве такой лигатуру чаще всего используют медь, но так же могут применять и другие металлы: никель, кадмий, алюминий и цинк. 7
Клеймление серебряных изделий Для серебра существуют лотовая, метрическая и золотниковая пробы. Если изделие изготовлено в конце XIX — начале XX в. , пробирное клеймо — в золотниковой системе (пробы 78; 84; 90). Если изделие было произведено до конца XIX в. , то оно имело оттиск римскими цифрами — Лотовой пробой. Условно чистое серебро соответствует 16 лотам. 8
Свойства серебра СЕРЕБРО (Ag «argentum» ) – элемент 11 группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 47. Кристаллическая решётка у серебра – гранецентрированная кубическая. Температура плавления — 960 °C, плотность — 10, 5 г/см³. В соединениях обычно одновалентно. 9
Физические свойства серебра Чистое серебро —тяжёлый (легче свинца, но тяжелее меди), необычайно пластичный серебристо-белый металл (коэффициент отражения света близок к 100 %). Тонкая серебряная фольга в проходящем свете имеет фиолетовый цвет. C течением времени металл тускнеет, реагируя с содержащимися в воздухе следами сероводорода и образуя налёт сульфида, чья тонкая пленка придает тогда металлу характерную розоватую окраску. 10
Физические свойства серебра Серебро обладает высокой теплопроводностью. При комнатной температуре имеет самую высокую электропроводность среди всех известных металлов (удельное электрическое сопротивление 1, 59· 10− 8 Ом·м при температуре 20 °C). Примеси, присутствующие в серебре даже в незначительных количествах, ухудшают его механические свойства. Степень отражения серебра в инфракрасном диапазоне 98%, a видимой области спектра — 95%. Самородок серебра 11
Химические свойства серебра Серебро находится в конце электрохимического ряда напряжений, его нормальный электродный потенциал При обычной температуре Ag не взаимодействует с О₂, N₂ и Н₂. При действии свободных галогенов и серы на поверхности Серебра образуется защитная пленка малорастворимых галогенидов и сульфида Ag₂S (кристаллы серо-черного цвета). Под влиянием сероводорода H₂S, находящегося в атмосфере, на поверхности серебряных изделий образуется Ag₂S в виде тонкой пленки, чем объясняется потемнение этих изделий. Сульфид можно получить действием сероводорода на растворимые соли. 12
Химические свойства серебра При нагревании серебро реагирует с концентрированной серной кислотой: 2 Ag + 2 H₂SO₄ (конц. ) = Ag₂SO₄ + SO₂↑ + 2 H₂O. При комнатной температуре не окисляется кислородом воздуха, при 170 °C его поверхность покрывается пленкой Ag₂O. Озон в присутствии влаги окисляет серебро до высших оксидов Ag. O или Ag₂O₃. Оксид серебра(I) Ag₂O выпадает в осадок при добавлении щёлочи к растворам солей серебра (I), так как гидроксид серебра Ag. OH неустойчив и разлагается на оксид и воду: 2 Ag. NO₃ + 2 Na. OH = Ag₂O↓ + 2 Na. NO₃ + H₂O. При нагревании Ag₂O разлагается на простые вещества: 2 Ag₂O = 4 Ag + O₂ На воздухе в присутствии сероводорода серебро окисляется до сульфида: 4 Ag + O₂ + 2 H₂S = 2 Ag₂S + 2 H₂O. 13
Месторождения серебра Серебро принадлежит к числу химических элементов, мало распространенных в земной коре. Среднее содержание его – порядка одной стотысячной доли процента – в 20 раз больше, чем золота. Несмотря на незначительное содержание в земной коре, этот металл часто образует повышенные концентрации – месторождения. Встречается он как в самородном виде, так и в сочетании с другими химическими элементами – золотом, серой, сурьмой, мышьяком. Наиболее постоянна и широко известна связь серебра с золотом, объясняющаяся их способностью замещать друга в химических соединениях. 14
Месторождения серебра В природе известно около 60 минералов серебра, однако большинство из них зафиксировано в единичных находках. Промышленное значение имеют более 10 минералов с содержанием серебра от 53 до 90 -100 процентов (самородное серебро). 15
Месторождения серебра Серебро не накапливается в магматических породах, так как оно не обладает способностью замещать элементы, которые слагают породообразующие минералы. Основное количество его выпадает из послемагматических горячих растворов. Известны месторождения серебра осадочного происхождения (в песчаниках, глинистых сланцах). Большого практического значения они не имеют. 16
Месторождения серебра Нерчинский рудник Интенсивная разведка таких руд ведется в настоящее время в нашей стране – на Урале, в Забайкалье, в Средней Азии. Основное количество серебра извлекается из окисленных руд в Мексике, Чили, Перу, Танзании, Канаде. Очень интересна зона окисления свинцово серебряных руд в некоторых месторождениях Канады, расположенных в зоне вечной мерзлоты. Серебристо-белые листочки и пластинки серебра образуются здесь прямо в прозрачном льду. 17
Применение серебра Области применения серебра довольно широки. Определённое количество серебра постоянно расходуется для производства серебряно-цинковых и серебряно-кадмиевых аккумуляторных батарей, обладающих очень высокой энергоплотностью и массовой энергоёмкостью и способных при малом внутреннем сопротивлении выдавать в нагрузку очень большие токи. Серебряно-цинковый аккумулятор СЦ-25 Серебряно-кадмиевый аккумулятор 18
Применение серебра В химической промышленности применяются аппараты из серебра, лабораторная посуда, лабораторные инструменты. В пищевой промышленности применяются серебряные аппараты в которых приготовляют фруктовые соки и другие напитки. В медицине известен ряд фармацевтических препаратов, содержащих коллоидное серебро. Существенную долю серебра потребляет электротехническая промышленность для серебрения медных проводников и при использовании высокочастотных волноводов. Серебро используется при производстве транзисторов, микросхем и других радиоэлектронных компонентов. 19
Технологии получения серебра 1. Электролиз Ag. NO 3 Весьма чистый металл можно получить электролизом насыщенного при 25°С раствора трижды перекристаллизованного Ag. NO₃. Электролиз проводят с полированными графитовыми электродами, помещенными в мешочки из бязи на расстоянии 2 см друг от друга, при напряжении 3 В и плотности тока 0, 006 А/см 2. Осадок Ag снимают с катода и сплавляют. 2. Из галогенидов формальдегидом Размешивают 500 г влажного галогенида серебра в 500 мл горячей воды. Полученную жидкую кашицу переносят в фарфоровый стакан, снабженный механической мешалкой, приливают (под тягой) раствор 300 г Na. OH в 750 мл воды и при 35 -40°С вводят при непрерывном перемешивании 250 г 40% формальдегида. Смесь перемешивают 2 -3 ч, добавляют еще 200 мл формальдегида и постепенно в течение 2 ч повышают температуру до 55 -70°С. Выпавший осадок серебра отсасывают на воронке Бюхнера, промывают 1 л горячей воды, затем 500 мл 2%H₂SO₄, 500 мл 2% NH₄OH и, наконец, горячей водой до удаления Cl. Промытый металл сушат при 40 -50°С. Выход 100%. 20
3. Из сплавов, содержащих Au, Cu, Pb, Sn, As, Zn c переводом в хлорид и последующим восстановлением Zn Данный метод состоит из нескольких стадий: 1. Растворение Изделия кладутся в достаточно вместительную термостойкую посуду (будет иметь место вспенивание и сильный разогрев) и заливается азотной кислотой. Растворение идет согласно реакции: 3 Ag + 4 HNO₃ = 3 Ag. NO₃ + NO + 2 H₂O Если кислота достаточно крепкая, будет выделяться бурый газ (NO₂), если разбавленная – бесцветный оксид азота (II) NO. Сильного вспенивания следует избегать, т. к. вместе с брызгами вы будете терять свое драгоценное серебро, и потом кислота довольно едкое создание, можно попортить близлежащие вещи. По окончании реакции необходимо проверить полноту растворения, потому что серебро растворяется менее активно, чем другие металлы, и может частично остаться. Если при нагревании или приливании новой порции кислоты растворения не происходит, то все, что нужно, уже растворено. 21
2. Фильтрация Раствор, содержащий серебро, отфильтровывается, причем потом фильтр и то, что в нем осталось, заполняется несколько раз водой (промывается) для уменьшения потерь. 3. Осаждение В отфильтрованный раствор подается соляная кислота (в избытке). Жидкость с осадком нагревают, при этом все посторонние металлы растворяются в образовавшейся царской водке (при использовании хлорида натрия в осадок могут перейти Pb. Cl₂, Bi. OCl, Sb. OCl). Теперь для окончательной очистки осадка и своей совести хлорид серебра нужно отфильтровать и повторно прокипятить с 10% HCl. 22
4. Промывка В той же емкости начинаем промывать осадок декантацией до исчезновения кислой реакции и до отрицательной реакции на 5. Восстановление цинком (или алюминием) Последний раз сливаем с хлорида серебра воду (не захватывая осадка) и заливаем в эту же емкость до слабокислой реакции соляную(лучше) или серную кислоту. Сюда же постепенно вводим примерно вдвое большее количество металлического цинка (если точно, то 235 г на 1 кг Ag. Cl). Серебро получено, осталось только его сплавить в слиток (температура плавления серебра 960°С). 23
4. Из фотографических 1)остатков Остатки кипятят с гранулированным цинком в присутствии соляной кислоты, нерастворившиеся гранулы цинка извлекают фарфоровым шпателем. Восстановившееся серебро промывают декантацией водой, растворяют в HNO₃, затем соляной кислотой осаждают Ag. Cl и соль восстанавливают, как указано выше. 2) Остатки выпаривают досуха и сухую массу кипятят (под тягой) с HCl (пл 1, 19) и KCl. O₃ до прекращения выделения хлора. Осадку Ag. Cl дают осесть, затем тщательно промывают водой декантацией, и восстанавливают, как указано выше. 24
3) Для выделения серебра из фиксирующих растворов добавляют NH₄OH до появления запаха NH₃ и действуют небольшим избытком (NH₄)₂S или Na₂S. После отстаивания жидкость сливают, осадок Ag₂S отсасывают на воронке Бюхнера, промывают горячей водой, сушат и прокаливают при 950°С, добавив 1 -2 г безводной буры. Для удаления буры гранулы металла кипятят с водой. Воронка Бюхнера 25
Многие крупные ученые считают, что запасов серебра на Земле хватит еще лишь на 15 -20 лет. Если эти прогнозы подтвердятся, то серебро станет первым промышленным материалом, земные запасы которого человечество исчерпало. Во всяком случае, можно рассчитать, что серебро, как и в начале своей истории, будет стоить дороже золота. 26
Список литературы • «Благородные металлы. Серебро» В. Соболевский, издательство «Знание» 1971 год, 48 с. • http: //mineralgid. ru/mestorozhdeniya-serebra. html • http: //cepebpo. narod. ru/tehnolog. htm#q 3 • http: //www. protown. ru/information/hide/5607. html • http: //www. proserebro. com/istoriya-serebra • http: //yacenitel. ru/articles/proba-serebra/ • http: //всёоювелирке. рф/клеймение#met 7 27
Спасибо за внимание! 28
Скачать презентацию Технологии получения серебра Выполнила Саядова Ю Группа М
технологии получения серебра.pptx