Технологии получения чистого металлического серебра
Способ 1. Электролиз AgNO3
Весьма
чистый металл можно получить электролизом насыщенного при 25°С раствора
трижды перекристаллизованного AgNO3. 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/см2. Осадок Ag снимают с катода и сплавляют.
Способ 2. Из сплавов, содержащих Au, Cu, Pb, Sn, As, Zn и др. c переводом в хлорид и последующим восстановлением Zn
Потребуются
следующие вещества: азотная кислота, соляная кислота, хлорид натрия
(поваренная соль), металлические цинк или алюминий.
1. Растворение Изделия
кладутся в достаточно вместительную термостойкую посуду (будет иметь
место вспенивание и сильный разогрев) и заливается азотной кислотой.
Растворение идет согласно реакциям: 3Ag + 4HNO3 = 3AgNO3 + NO + 2H2O
4Sn +10HNO3 = H2SnO3Ї + 4 NO2 + H2O
Примечание:
по последней реакции растворяется лужение и олово из припоев,
образуется белая нерастворимая ни в кислотах, ни в растворах щелочей
b-оловянная кислота.
Прочие металлы (кроме золота и платины) растворяются, как и серебро, с образованием соответствующих солей – нитратов.
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.
Если же в сырье
присутствовали детали с добавками золота или платины, то эти металлы в
азотной кислоте не растворяются и также должны остаться.
2. Фильтрация Раствор,
содержащий серебро, отфильтровывается, причем потом фильтр и то, что в
нем осталось, заполняется несколько раз водой (промывается) для
уменьшения потерь. Промывные воды собираются в основной раствор.
Фильтровать желательно через фильтр средней плотности, при отсутствии
оного – через несколько слоев промокашки. Если фильтруется плохо, то,
возможно, у вас слишком плотный раствор (разбавить!), или фильтр забился
грязью – тогда его нужно разок-другой промыть и сменить. Можно
избавиться от крупных не растворившихся остатков путем предварительной
фильтрации через тряпку.
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 PbCl2, BiOCl, SbOCl). После чего нужно проверить полноту
осаждения: к отстоявшемуся раствору приливается небольшое количество
раствора HCl. Отсутствие осадка или мути говорит о том, что все серебро
из раствора перешло в осадок:
AgNO3 + HCl = AgClЇ + HNO3
Теперь
для окончательной очистки осадка и своей совести хлорид серебра нужно
отфильтровать и повторно прокипятить с 10% HCl (ч.д.а.). Если в сырье
присутствовал палладий, то оставшийся раствор и первые промывные воды
отправляем на добычу палладия.
4. Промывка В той же емкости
начинаем промывать осадок декантацией до исчезновения кислой реакции и
до отрицательной реакции на Cu+2 (К4[Fe(CN)6] не должен давать
красно-бурого осадка). Для этого осадок заливаем водой. Хорошо
перемешиваем. Ждем, когда отстоится. Аккуратно, по палочке или через
резиновую трубку (как бензин из чужого бензобака), сливаем. Опять
заливаем. Еще раз сливаем – и так до тех пор, пока не отмоем осадок от
всех примесей. Проверить чистоту последних промывных вод можно с помощью
нескольких капель раствора желтой кровяной соли.
5. Восстановление цинком (можно алюминием) Теперь
можно приступить к получению металлического серебра. 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 AgCl). Металлический
цинк переходит в хлористый, одновременно восстанавливается серебро в
виде невзрачного серого порошка:
2AgCl + Zn = 2AgЇ + ZnCl2
После
окончания реакции сливаем с осадка серебра кислоту, промываем новой
порцией соляной или серной кислоты (для растворения остатков цинка),
затем промываем водой от кислоты и сушим. Серебро получено, осталось
только его сплавить в слиток (температура плавления серебра 960°С).
Способ 3. 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 300г NaOH 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%.
Способ 4. Из фотографических остатков
1.
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 AgCl и соль восстанавливают, как
указано выше.
2. Остатки выпаривают досуха и сухую массу кипятят
(под тягой) с HCl (пл 1,19) и KClO3 до прекращения выделения хлора.
Осадку AgCl дают осесть, затем тщательно промывают водой декантацией, и
восстанавливают, как указано выше.
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.