Ας εξετάσουμε μερικούς τρόπους για να αποκτήσουμε ασήμι και ας σταθούμε επίσης στις φυσικές και χημικές του ιδιότητες. Αυτό το μέταλλο έχει προσελκύσει ανθρώπους από την αρχαιότητα. Το ασήμι οφείλει το όνομά του στη σανσκριτική λέξη "argenta", που μεταφράζεται ως "φως". Από τη λέξη "argenta" προήλθε το λατινικό "argentum".
Ενδιαφέροντα γεγονότα για την προέλευση
Υπάρχουν πολλές εκδοχές για την προέλευση αυτού του μυστηριώδους μετάλλου. Όλοι τους συνδέονται με τον αρχαίο κόσμο. Για παράδειγμα, στην αρχαία Ινδία, το ασήμι συνδέθηκε με τη Σελήνη και το Δρεπάνι, το αρχαιότερο εργαλείο του αγρότη. Η αντανάκλαση αυτού του ευγενούς μετάλλου είναι παρόμοια με το φως της σελήνης, επομένως, στην αλχημική περίοδο, το ασήμι ορίστηκε ως σύμβολο της σελήνης.
Ασημί στη Ρωσία
Στην αρχαία Ρωσία, οι ράβδοι αργύρου ήταν ένα μέτρο του κόστους των διαφόρων αντικειμένων. Σε εκείνες τις περιπτώσεις που κάποιο είδος εμπορίου κοστίζει τη λιγότερη μπάρα, από αυτόκόψτε ένα μέρος που αντιστοιχεί στην υποδεικνυόμενη τιμή του αντικειμένου. Αυτά τα μέρη ονομάζονταν "ρούβλια", από αυτά προήλθε το όνομα της νομισματικής μονάδας που υιοθετήθηκε στη Ρωσία - το ρούβλι.
Ήδη από το 2500 π. Χ., οι Αιγύπτιοι πολεμιστές χρησιμοποιούσαν ασήμι για τη θεραπεία τραυμάτων μάχης. Τους έβαλαν λεπτές πλάκες από ασήμι και οι πληγές επουλώθηκαν γρήγορα. Στη Ρωσική Ορθόδοξη Εκκλησία, ο αγιασμός για τους ενορίτες φυλάσσονταν μόνο σε ασημένια αγγεία. Από τα μέσα του περασμένου αιώνα, εμφανίστηκαν βιομηχανίες όπως η φωτογραφία, η ηλεκτρολογική μηχανική, η ραδιοηλεκτρονική, γεγονός που οδήγησε σε απότομη αύξηση της ζήτησης για ασήμι, την απόσυρσή του από την κυκλοφορία χρήματος.
Υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, καλή ολκιμότητα, χαμηλό σημείο τήξης, χαμηλή χημική δραστηριότητα αργύρου που ενδιαφέρονται επίσης για ραδιομηχανικούς.
Χαρακτηρισμός ιδιοτήτων
Όλες οι μέθοδοι απόκτησης αργύρου βασίζονται στις ιδιότητές του. Είναι ένα λευκό μέταλλο, πρακτικά αμετάβλητο από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο σε θερμοκρασία δωματίου. Λόγω της παρουσίας υδρόθειου στον αέρα, τελικά καλύπτεται με μια σκούρα επικάλυψη θειούχου αργύρου Ag2S. Αφαιρέστε αυτή την ένωση από την επιφάνεια του προϊόντος ασημιού μηχανικά, χρησιμοποιώντας πάστες καθαρισμού ή λεπτή οδοντόκρεμα.
Το ασήμι είναι αρκετά ανθεκτικό στο νερό. Το υδροχλωρικό οξύ, καθώς και το αραιό θειικό οξύ και το aqua regia, δεν το επηρεάζουν, καθώς στην επιφάνεια του μετάλλου σχηματίζεται προστατευτική μεμβράνη από το χλωριούχο AgCl.
Η λήψη νιτρικού αργύρου βασίζεται στην ικανότητα του μετάλλου να εισέρχεται σεαντίδραση με νιτρικό οξύ. Ανάλογα με τη συγκέντρωσή του, εκτός από άργυρο, τα προϊόντα αντίδρασης μπορεί να περιέχουν οξείδια του αζώτου (2 ή 4).
Η λήψη οξειδίου του αργύρου πραγματοποιείται με την προσθήκη αλκαλικού διαλύματος στο νιτρικό άργυρο. Η ένωση που προκύπτει είναι σκούρο καφέ.
Εφαρμογές
Λόγω των φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων του, είναι το ασήμι που χρησιμοποιείται για την επίστρωση εξαρτημάτων ραδιοφώνου για την αύξηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας και της αντίστασης στη διάβρωση. Το μεταλλικό ασήμι χρησιμοποιείται στην κατασκευή ηλεκτροδίων αργύρου για διάφορους τύπους σύγχρονων μπαταριών. Τα θέματα της ηλεκτρολυτικής επάργυρης και επινικελίωσης έχουν ασχοληθεί εδώ και πολύ καιρό από ειδικούς στο χώρο της ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης: A. F. και P. F. Simonenko, A. P. Sapozhnikov και άλλοι I. M. Ο Fedorovsky μετέφερε το ζήτημα της αντιδιαβρωτικής αντοχής των επιστρώσεων από το εργαστήριο στη βιομηχανική παραγωγή. Οι ενώσεις αργύρου (AgBr, AgCl, AgI) χρησιμοποιούνται για την παραγωγή φιλμ και φωτογραφικών υλικών.
Ηλεκτρόλυση διαλυμάτων αλάτων
Εξετάστε την παραγωγή αργύρου με ηλεκτρόλυση των αλάτων του. Συναρμολογείται ένα ηλεκτρικό κύκλωμα στο οποίο μια γαλβανική ξηρή κυψέλη λειτουργεί ως πηγή ρεύματος. Το μέγιστο ρεύμα στο κύκλωμα δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 0,01 A. Όταν χρησιμοποιείτε ξηρή μπαταρία (4,5 V), το ρεύμα περιορίζεται προσθέτοντας έναν αγωγό με αντίσταση όχι μεγαλύτερη από 1000 ohms.
Οποιοδήποτε γυάλινο δοχείο μπορεί να χρησιμεύσει ως λουτρό για τη διαδικασία ασημοποίησης. Η άνοδος του λουτρού είναι μια μεταλλική πλάκα με πάχος 1 mm και ελαφρώς μεγαλύτερη επιφάνεια,από το ίδιο το μέρος. Το ασήμι επιλέγεται για ανοδική επίστρωση. Το διάλυμα Lapis λειτουργεί ως διάλυμα εργασίας (ηλεκτρολύτης) για τη λήψη αργύρου. Πριν κατεβάσετε στη μπανιέρα για ασημοποίηση, είναι απαραίτητο να απολιπάνετε και να γυαλίζετε το μέρος και στη συνέχεια να το σκουπίζετε με οδοντόκρεμα.
Μετά την αφαίρεση του λίπους, πλένεται με τρεχούμενο νερό. Η πλήρης απολίπανση μπορεί να κριθεί με ομοιόμορφη διαβροχή ολόκληρης της επιφάνειας του εξαρτήματος με νερό. Όταν πλένεστε, χρησιμοποιήστε τσιμπιδάκια για να μην μείνουν λιπαρά δαχτυλικά αποτυπώματα στο μέρος. Αμέσως μετά το πλύσιμο, το εξάρτημα στερεώνεται στο σύρμα και τοποθετείται στο μπάνιο. Ο χρόνος παραγωγής αργύρου με άνοδο αργύρου είναι 30 - 40 λεπτά.
Εάν επιλεχθεί ο ανοξείδωτος χάλυβας ως άνοδος, τότε αλλάζει η ταχύτητα διεργασίας. Η λήψη αργύρου από νιτρικά άλατα θα είναι 30 λεπτά.
Το αντικείμενο που βγήκε από το μπάνιο πλένεται καλά, στεγνώνει, γυαλίζει μέχρι να γυαλίσει. Με το σχηματισμό μιας κατάθεσης σκούρου ασημιού, το ρεύμα μειώνεται, γι 'αυτό συνδέεται μια πρόσθετη αντίσταση. Αυτό καθιστά δυνατή τη βελτίωση της ποιότητας της λήψης αργύρου με την ηλεκτροχημική μέθοδο. Για ομοιομορφία της επίστρωσης κατά τη διαδικασία ηλεκτρόλυσης, το τμήμα περιστρέφεται περιοδικά. Μπορείτε να εναποθέσετε μέταλλο σε ορείχαλκο, ατσάλι, μπρούτζο.
Χημεία της διαδικασίας
Ποιες είναι οι διαδικασίες που σχετίζονται με την απόκτηση αργύρου; Οι αντιδράσεις βασίζονται στη θέση του μετάλλου μετά το υδρογόνο σε έναν αριθμό τυπικών δυναμικών ηλεκτροδίων. Στην κάθοδο, τα κατιόντα αργύρου θα αναχθούν από το νιτρικό του σε καθαρό μέταλλο. Στην άνοδο, το νερό οξειδώνεται, συνοδευόμενο από το σχηματισμό αερίωνοξυγόνο, αφού το λάπις σχηματίζεται από ένα οξύ που περιέχει οξυγόνο. Η συνολική εξίσωση ηλεκτρόλυσης είναι η εξής:
4Ag ΟΧΙ3 + 2H2O ηλεκτρόλυση 4Ag + O 2 + 4HNO3
Λήψη εργαστηρίου
Το διάλυμα εργασίας (ηλεκτρολύτης) μπορεί να χρησιμοποιηθεί σταθεροποιητής, το οποίο περιέχει κατιόντα αργύρου. Τα αλογονίδια αυτού του μετάλλου σχηματίζουν μια σειρά από σύνθετα άλατα με θειοθειικό. Κατά την ηλεκτρόλυση, απελευθερώνεται ασήμι στην κάθοδο - ένα μέταλλο. Η λήψη του με παρόμοιο τρόπο συνοδεύεται από απελευθέρωση θείου, που οδηγεί στην εμφάνιση ενός λεπτού μαύρου στρώματος θειούχου αργύρου στην επιφάνειά του.
Εξαγωγή και ανακάλυψη
Η πρώτη αναφορά στην εξόρυξη αργύρου σχετίζεται με κοιτάσματα που ανακαλύφθηκαν από τους Φοίνικες στην Κύπρο, τη Σαρδηνία, την Ισπανία, την Αρμενία. Το μέταλλο υπήρχε σε αυτά σε συνδυασμό με θείο, χλώριο, αρσενικό. Ήταν επίσης δυνατό να ανιχνευθεί εγγενές ασήμι εντυπωσιακού μεγέθους. Για παράδειγμα, το μεγαλύτερο ψήγμα αργύρου είναι ένα δείγμα βάρους δεκατριών και μισών τόνων. Κατά τον καθαρισμό φυσικών ψήγματα με λιωμένο μόλυβδο, ελήφθη ένα θαμπό μέταλλο. Στην αρχαία Ελλάδα, ονομαζόταν Ηλεκτρόνιο, αναμένοντας τις εξαιρετικές ηλεκτρικές αγώγιμες ιδιότητες του.
Επί του παρόντος, ένα πυκνό στρώμα μεταλλικού αργύρου παράγεται με ηλεκτρόλυση. Ως ηλεκτρολύτης, χρησιμοποιούνται όχι μόνο νιτρικά, αλλά και κυανίδια. Ο διαχωρισμός του αργύρου από τον χαλκό πραγματοποιείται με ηλεκτρόλυση από ψυχρό διάλυμα, το οποίο περιέχει περίπουένα τοις εκατό θειικό οξύ, 2-3% υπερθειικό κάλιο. Περίπου 20 mg μετάλλου μπορούν να διαχωριστούν από τον χαλκό σε 20 λεπτά χρησιμοποιώντας τάση περίπου 2 V.
Στη διαδικασία της ηλεκτρόλυσης, πρέπει να παραμείνει στο διάλυμα περίσσεια υπερθειικού καλίου. Επίσης, μεταξύ των επιλογών για τον διαχωρισμό αυτών των μετάλλων, μπορεί κανείς να εξετάσει την ηλεκτρόλυση ενός μείγματος οξικού οξέος που βράζει. Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται μέθοδοι που περιλαμβάνουν τη χρήση συμπλοκοποιητικών. Σε ένα διάλυμα που περιέχει ένα ιόν αιθυλενοδιαμινοτετραοξικού οξέος (EDTA) σε όξινο περιβάλλον, ο άργυρος καθιζάνει σε 25 λεπτά. Διαχωρίζεται από την πλάκα με ηλεκτρολυτική εναπόθεση για 2,5-3 ώρες.
Ο άργυρος διαχωρίζεται από το βισμούθιο και το αλουμίνιο με ηλεκτρόλυση ενός διαλύματος νιτρικού οξέος υπό συνθήκες παρόμοιες με τον διαχωρισμό του μείγματος του με χαλκό.
Συμπέρασμα
Σημειώστε ότι η παραγωγή ακετυλενιδίου του αργύρου είναι μια ποιοτική αντίδραση στην οργανική χημεία στην παρουσία ακετυλενίου και άλλων αλκυνίων στο μείγμα, στο οποίο ο τριπλός δεσμός βρίσκεται στην πρώτη θέση. Σε βιομηχανική κλίμακα, το ασήμι χρησιμοποιείται στην ηλεκτρική και μεταλλουργική βιομηχανία. Είναι ένα υποπροϊόν στην επεξεργασία σύνθετων θειούχων μετάλλων που περιέχουν αργενίτη (θειούχο άργυρο).
Στη διαδικασία πυρομεταλλουργικής επεξεργασίας πολυμεταλλικών σουλφιδίων ψευδάργυρου, χαλκού, αργύρου εξάγεται μαζί με βασικά μέταλλα ως ενώσεις που περιέχουν άργυρο. Προκειμένου να εμπλουτιστείκαθαρό ασήμι από μόλυβδο που περιέχει ασήμι, χρησιμοποιήστε τη διαδικασία Parkes ή Pattison. Η δεύτερη μέθοδος βασίζεται στην ψύξη του τηγμένου μολύβδου, ο οποίος περιέχει ασήμι. Τα μέταλλα έχουν διαφορετικά σημεία τήξης, επομένως θα καθιζάνουν εναλλάξ και θα ξεχωρίζουν από το διάλυμα. Ο Patisson πρότεινε να υποβληθεί το υπόλοιπο υγρό σε οξείδωση σε ένα ρεύμα αέρα. Η διαδικασία συνοδεύτηκε από το σχηματισμό δισθενούς οξειδίου του μολύβδου, το οποίο αφαιρέθηκε και ο άργυρος που παρέμεινε στη λιωμένη μορφή καθαρίστηκε από ακαθαρσίες.
Ακόμη και στην αρχαία Ελλάδα χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος απόκτησης αργύρου με κυπελλοποίηση.
Αυτή η τεχνολογία εξακολουθεί να χρησιμοποιείται στη βιομηχανία. Η μέθοδος βασίζεται στην ικανότητα του τηγμένου μολύβδου να οξειδώνεται από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο.
