Отримання срібла: методи отримання срібла та його сполук

Розглянемо деякі способи отримання срібла, а також зупинимося на його фізичних та хімічних властивостях. Цей метал залучав людини ще в далекі античні часи. Своєму найменуванню срібло зобов’язана санскритського слова «аргента», що перекладається як «світлий». Від слова «аргента» і пішло латинське «аргентум».

Цікаві факти про походження

Існує безліч версій про походження цього загадкового металу. Всі вони пов’язані з Древнім світом. Наприклад, у Стародавній Індії срібло асоціювали з Місяцем і Серпом – найдавнішим знаряддям хлібороба. Відблиск цього благородного металу подібний до світла Місяця, тому в алхімічний період срібло позначали символом Місяця.

Срібло на Русі

У древній Русі мірою вартості різних предметів були бруски срібла. У тих випадках, коли якийсь предмет торгівлі коштував менше всього бруска, від нього відрубували частина, відповідну йдеться вартості речі. Ці частини називалися «рублями», Саме від них пішла назва прийнятої в Росії грошової одиниці — карбованець.

Ще за 2500 років до нашої ери єгипетські воїни застосовували срібло для лікування бойових ран. Вони накладали на них тонкі пластини срібла, і рани швидко гоїлися. У російській православній церкві святу воду для парафіян витримували тільки в срібних посудинах. З середини минулого століття з’явилися такі галузі промисловості, як фотографія, електротехніка, радіоелектроніка, що призвело до різкого зростання попиту на срібло, його вилучення з грошового обороту.

Висока електропровідність, хороша пластичність, невисока температура плавлення, невелика хімічна активність срібла зацікавила і радіотехніків.

Характеристика властивостей

Всі способи отримання срібла ґрунтуються на його властивостях. Це метал білого кольору, практично не змінюється під дією кисню повітря при кімнатній температурі. Із-за присутності в повітрі сірководню, він з часом покриваються темним нальотом сульфіду срібла Ag2S. Видаляють дане з’єднання з поверхні срібного вироби механічно, застосовуючи миючі пасти або тонкий зубний порошок.

Срібло досить стійкий до води. Соляна, а також розбавлена сірчана кислота і царська горілка на нього не діють, так як на поверхні металу утворюється захисна плівка його хлориду AgCl.

Отримання нітрату срібла ґрунтується на здатності металу вступати в реакцію з азотною кислотою. В залежності від її концентрації в продуктах реакції крім срібла можуть перебувати оксиди азоту (2 або 4).

Одержання оксиду срібла здійснюється шляхом додавання розчину лугу до нітрату срібла. Отримане з’єднання має темно-коричневий колір.

Області застосування

Завдяки фізичним і механічним властивостям саме сріблом покривають радіодеталі для підвищення електричної провідності і корозійної стійкості. Металеве срібло використовується при виготовленні срібних електродів для різних видів сучасних акумуляторів. Питаннями електролітичного сріблення і нікелювання досить довго займалися фахівці в області гальванотехніки: А. Ф. і П. Ф. Симоненко, А. П. Шевців та ін В. М. Федоровський переніс питання, що стосується антикорозійної стійкості покриттів, з лабораторії в промислове виробництво. Сполуки срібла (AgBr, AgCl, AgI) застосовуються для виробництва кіно — і фотоматеріалів.

Електроліз розчинів солей

Розглянемо отримання срібла електролізом його солей. Збирається електрична схема, в якій в якості джерела струму виступає сухий гальванічний елемент. Максимальний струм в ланцюзі не повинен перевищувати 0,01 А. При застосуванні сухої батарейки (4,5 В) струм обмежується за допомогою добавки провідника з опором не більше 1000 Ом.

Ванни для процесу сріблення може служити будь скляну посудину. Анодом ванни виступає платівка металу, що має товщину 1 мм і площа трохи більше, ніж у самої деталі. Срібло вибирають для анодного покриття. В якості робочого розчину (електроліту) для отримання срібла виступає розчин ляпісу. До опускання в ванну для сріблення необхідно знежирити і відполірувати деталь, потім протерти її зубною пастою.

Після видалення жиру вона промивається проточною водою. Судити про повну знежирюванні можна за рівномірного змочування всієї поверхні деталі водою. При промиванні користуються пінцетом, щоб на деталі не залишалися жирові сліди від пальців. Відразу після промивання деталь фіксується на дроті і поміщається у ванну. Час отримання срібла при срібному аноді становить 30 — 40 хвилин.

Якщо в якості анода вибирається нержавіюча сталь, в такому випадку швидкість процесу змінюється. Отримання срібла нітрату буде становити 30 хвилин.

Вийняту з ванни деталь якісно промивають, обсушують, начищають до блиску. При утворенні темного осаду срібла струм знижується, для цього підключається додатковий опір. Це дозволяє підвищити якість отримання срібла електрохімічним способом. Для рівномірності покриття в процесі електролізу деталь періодично повертається. Можна відкласти метал латунь, сталь, бронзу.

Хімізм процесу

З якими процесами пов’язане отримання срібла? Реакції ґрунтуються на розташуванні металу після водню в ряду стандартних електродних потенціалів. На катоді буде відбуватися відновлення катіонів срібла з його нітрату в чистий метал. На аноді здійснюється окислення води, що супроводжується утворенням газоподібного кисню, оскільки ляпіс утворений кислородсодержащей кислотою. Сумарне рівняння електролізу має наступний вигляд:

4Ag NO3 + 2Н2О електроліз 4Ag + О2 + 4HNO3

Отримання в лабораторії

Робочим розчином (електролітом) може стати відпрацьований фіксаж, в якому присутні катіони срібла. Галогеніди цього металу утворюють з тіосульфатом ряд комплексних солей. При електролізі на катоді виділяється срібло – метал. Отримання його подібним способом супроводжується виділенням сірки, що призводить до появи на його поверхні тонкого чорного шару сульфіду срібла.

Видобуток і відкриття

Перші згадки про видобуток срібла пов’язані з родовищами, які були виявлені финикиянами на Кіпрі, в Сардинії, Іспанії, Вірменії. Метал був у них в поєднанні з сіркою, хлором, миш’яком. Вдавалося виявляти і самородне срібло значних розмірів. Наприклад, найбільшим самородком срібла є зразок, вага якого становив тринадцять з половиною тонн. При очищенні природних самородків розплавленим свинцем виходив тьмяний метал. У Древній Греції його іменували Електроном, передбачаючи його відмінні електропровідні властивості.

В даний час отримують електролізом щільний шар металевого срібла. В якості електроліту застосовують не тільки нітрат, але і ціаніди. Відділення від міді срібла здійснюють виконуючи електроліз з холодного розчину, в складі якого близько одного відсотка сірчаної кислоти, 2-3% персульфата калію. Близько 20 мг металу можна відокремити від міді за 20 хвилин, використовуючи напругу близько 2 Ст.

У процесі електролізу в розчині повинен залишатися надлишок персульфата калію. Також серед варіантів поділу цих металів можна розглянути електроліз киплячій оцтовокислих суміші. В даний час використовуються методики, що передбачають застосування комплексантов. У розчині, який містить іон етилендіамінтетраоцтової кислоти (ЕДТА) при кислому середовищі, срібло осідає за 25 хвилин. Його відокремлюють від пластини шляхом електролітичного осадження протягом 2,5-3 годин.

Від вісмуту і алюмінію срібло відокремлюють шляхом проведення електролізу азотнокислого розчину при умовах, аналогічних поділу його суміші з міддю.

Висновок

Зазначимо, що отримання ацетиленида срібла є якісною реакцією в органічній хімії на присутність в суміші ацетилену та інших алкіной, у яких потрійна зв’язок розташовується в першому положенні. У промислових масштабах срібло використовується в електротехнічній і металургійної промисловості. Воно є побічним продуктом при переробці комплексних сульфідів металів, у складі яких є аргенит (сульфід срібла).

В процесі пірометалургічною переробки поліметалічних сульфідів цинку, міді срібло витягується разом з основними металами в якості срібловмісних сполук. Для того щоб проводити збагачення чистим сріблом серебросодержащего свинцю, використовують процес Паркеса або Паттісона. Другий спосіб ґрунтується на охолодженні розплавленого свинцю, в якому є срібло. У металів різні температури плавлення, тому вони будуть по черзі осідати і виділятися з розчину. Рідину, що залишилася, Патисон запропонував піддавати окислення в струмені повітря. Процес супроводжувався утворенням оксиду двовалентного свинцю, який видаляли, а срібло, що залишалося в розплавленому вигляді, очищали від домішок.

Ще в Стародавній Греції застосовувався метод отримання срібла шляхом купелирования.

Дана технологія застосовується і в даний час в промисловості. Метод ґрунтується на здатності розплавленого свинцю окислюватися киснем, що містяться в атмосфері.