בואו נשקול כמה דרכים להשיג כסף, וגם נתעכב על התכונות הפיזיקליות והכימיות שלו. מתכת זו משכה אנשים מאז ימי קדם. כסף חייב את שמו למילה בסנסקריט "ארגנטה", שמתורגמת כ"אור". מהמילה "ארגנטה" בא ה"ארגנטום" הלטינית.
עובדות מעניינות על מקורות
ישנן גרסאות רבות על מקור המתכת המסתורית הזו. כולם קשורים לעולם העתיק. לדוגמה, בהודו העתיקה, הכסף היה קשור לירח ולמגל, הכלי העתיק ביותר של החקלאי. ההשתקפות של מתכת אצילית זו דומה לאור הירח, לכן, בתקופה האלכימית, כסף סומן כסמל של הירח.
כסף ברוסיה
ברוסיה העתיקה, מוטות כסף היו מדד לעלות של פריטים שונים. באותם מקרים שבהם פריט סחר כלשהו עלה הכי פחות בר, ממנולחתוך חלק המתאים לערך המצוין של הפריט. חלקים אלו נקראו "רובלים", מהם הגיע שמה של היחידה המוניטרית שאומצה ברוסיה - הרובל.
כבר בשנת 2500 לפני הספירה, לוחמים מצרים השתמשו בכסף כדי לטפל בפצעי קרב. הם שמו עליהם צלחות כסף דקות, והפצעים החלימו במהירות. בכנסייה הרוסית האורתודוקסית, מים קדושים לבני קהילה נשמרו רק בכלי כסף. מאז אמצע המאה הקודמת הופיעו תעשיות כמו צילום, הנדסת חשמל, רדיו אלקטרוניקה, מה שהוביל לעלייה חדה בביקוש לכסף, הוצאתו ממחזור הכסף.
מוליכות חשמלית גבוהה, משיכות טובה, נקודת התכה נמוכה, פעילות כימית נמוכה של כסף התעניינו גם במהנדסי רדיו.
אפיון נכסים
כל השיטות להשגת כסף מבוססות על תכונותיו. זוהי מתכת לבנה, כמעט ללא שינוי על ידי חמצן אטמוספרי בטמפרטורת החדר. עקב הימצאות מימן גופרתי באוויר, הוא מתכסה בסופו של דבר בציפוי כהה של כסף גופרתי Ag2S. הסר את התרכובת הזו ממשטח המוצר הכסוף בצורה מכנית, באמצעות משחות ניקוי או אבקת שיניים עדינה.
כסף די עמיד בפני מים. חומצה הידרוכלורית, כמו גם חומצה גופרתית מדוללת ואקווה רג'יה, אינם משפיעים עליה, שכן על פני המתכת נוצר סרט מגן של הכלוריד AgCl שלה.
השגת חנקתי כסף מבוססת על יכולתה של המתכת להיכנסתגובה עם חומצה חנקתית. בהתאם לריכוז שלו, בנוסף לכסף, תוצרי התגובה עשויים להכיל תחמוצות חנקן (2 או 4).
השגת תחמוצת כסף מתבצעת על ידי הוספת תמיסה אלקלית לחנקת כסף. התרכובת שהתקבלה היא חומה כהה.
Applications
בשל תכונותיו הפיזיקליות והמכניות, זהו כסף המשמש לציפוי רכיבי רדיו כדי להגביר מוליכות חשמלית ועמידות בפני קורוזיה. כסף מתכתי משמש לייצור אלקטרודות כסף עבור סוגים שונים של סוללות מודרניות. נושאי הכסף אלקטרוליטי וציפוי ניקל מטופלים זה מכבר על ידי מומחים בתחום האלקטרו: A. F ו-P. F. Simonenko, A. P. Sapozhnikov ואחרים I. M. פדורובסקי העביר את נושא העמידות נגד קורוזיה של ציפויים מהמעבדה לייצור תעשייתי. תרכובות כסף (AgBr, AgCl, AgI) משמשות לייצור סרטים וחומרי צילום.
אלקטרוליזה של תמיסות מלח
שקול את ייצור הכסף על ידי אלקטרוליזה של המלחים שלו. מורכב מעגל חשמלי שבו תא יבש גלווני משמש כמקור זרם. הזרם המרבי במעגל לא יעלה על 0.01 A. בעת שימוש בסוללה יבשה (4.5 V), הזרם מוגבל על ידי הוספת מוליך עם התנגדות של לא יותר מ-1000 אוהם.
כל כלי זכוכית יכול לשמש כאמבט לתהליך ההכספה. האנודה של האמבטיה היא לוחית מתכת בעובי של 1 מ מ ושטח מעט יותר גדול,מאשר החלק עצמו. כסף נבחר לציפוי אנודי. תמיסה לפיס פועלת כפתרון עבודה (אלקטרוליט) להשגת כסף. לפני הורדה לאמבטיה להכספה, יש צורך להסיר שומנים ולהבריק את החלק, ולאחר מכן לנגב אותו במשחת שיניים.
לאחר הסרת השומן, הוא נשטף במים זורמים. ניתן לשפוט הסרת שומנים מלאה על ידי הרטבה אחידה של כל פני החלק במים. בעת הכביסה, השתמש בפינצטה כדי שלא יישארו טביעות אצבע שמנוניות על החלק. מיד לאחר הכביסה, החלק מקובע על החוט ומונח באמבטיה. זמן ייצור כסף עם אנודת כסף הוא 30 - 40 דקות.
אם נבחרת נירוסטה כאנודה, אז מהירות התהליך משתנה. השגת כסף מניטראט תהיה 30 דקות.
הפריט שהוצא מהאמבט נשטף היטב, מיובש, מלוטש לברק. עם היווצרות מרבץ כסף כהה, הזרם יורד, לשם כך מחוברת התנגדות נוספת. זה מאפשר לשפר את איכות השגת הכסף בשיטה האלקטרוכימית. לאחידות הציפוי במהלך תהליך האלקטרוליזה, החלק מסובב מעת לעת. אתה יכול להפקיד מתכת על פליז, פלדה, ברונזה.
כימיה של התהליך
מהם התהליכים הקשורים להשגת כסף? התגובות מבוססות על מיקומה של המתכת אחרי מימן במספר פוטנציאלים סטנדרטיים של אלקטרודות. בקתודה, קטיוני כסף יצטמצמו מהחנקה שלו למתכת טהורה. באנודה, מים מתחמצנים, מלווים ביצירת גזיםחמצן, שכן lapis נוצר על ידי חומצה המכילה חמצן. משוואת האלקטרוליזה הכוללת היא כדלקמן:
4Ag NO3 + 2H2O electrolysis 4Ag + O 2 + 4HNO3
השגת מעבדה
ניתן להשתמש בפתרון העבודה (אלקטרוליט) מקבע, המכיל קטיוני כסף. ההלידים של מתכת זו יוצרים סדרה של מלחים מורכבים עם תיוסולפט. במהלך האלקטרוליזה משתחרר כסף בקתודה - מתכת. השגתה באופן דומה מלווה בשחרור גופרית, מה שמוביל להופעת שכבה שחורה דקה של גופרית כסף על פניו.
חילוץ וגילוי
האזכור הראשון של כריית כסף קשור למרבצים שהתגלו על ידי הפיניקים בקפריסין, סרדיניה, ספרד, ארמניה. המתכת הייתה קיימת בהם בשילוב עם גופרית, כלור, ארסן. כמו כן ניתן היה לזהות כסף מקומי בגודל מרשים. לדוגמה, גוש הכסף הגדול ביותר הוא דגימה במשקל שלוש עשרה וחצי טון. בעת ניקוי נאגטס טבעי בעופרת מותכת, התקבלה מתכת עמומה. ביוון העתיקה, הוא נקרא אלקטרון, בציפייה לתכונות המוליכות החשמליות המצוינות שלו.
כיום, שכבה צפופה של כסף מתכתי מיוצרת על ידי אלקטרוליזה. כאלקטרוליט משתמשים לא רק בחנקה, אלא גם בציאנידים. ההפרדה של כסף מנחושת מתבצעת על ידי ביצוע אלקטרוליזה מתמיסה קרה, המכילה כאחוז אחד חומצה גופרתית, 2-3% אשלגן פרסולפט. ניתן להפריד כ-20 מ ג מתכת מנחושת תוך 20 דקות באמצעות מתח של כ-2 V.
בתהליך האלקטרוליזה חייב להישאר עודף של אשלגן פרסולפט בתמיסה. גם בין האפשרויות להפרדה של מתכות אלה, אפשר לשקול אלקטרוליזה של תערובת חומצה אצטית רותחת. כיום, נעשה שימוש בשיטות הכרוכות בשימוש בחומרים מורכבים. בתמיסה המכילה יון של חומצה אתילן-דיאמין-טטרה-אצטית (EDTA) בסביבה חומצית, כסף משקע תוך 25 דקות. הוא מופרד מהצלחת על ידי שקיעה אלקטרוליטית למשך 2.5-3 שעות.
כסף מופרד מביסמוט ואלומיניום על ידי אלקטרוליזה של תמיסת חומצה חנקתית בתנאים דומים להפרדה של התערובת שלו עם נחושת.
מסקנה
שימו לב שייצור אצטילן כסף הוא תגובה איכותית בכימיה אורגנית לנוכחות של אצטילן ואלקנים אחרים בתערובת, שבה נמצא הקשר המשולש במיקום הראשון. בקנה מידה תעשייתי, כסף משמש בתעשיות החשמל והמטלורגיות. זהו תוצר לוואי בעיבוד של סולפידים מתכת מורכבים המכילים ארגניט (סולפיד כסף).
בתהליך של עיבוד פירומטלורגי של סולפידים פולי מתכתיים של אבץ, נחושת, כסף מופק יחד עם מתכות בסיסיות כתרכובות המכילות כסף. על מנת להעשירכסף טהור של עופרת המכילה כסף, השתמש בתהליך פארקס או פטיסון. השיטה השנייה מבוססת על קירור עופרת מותכת המכילה כסף. למתכות יש נקודות התכה שונות, כך שהן ישקעו לסירוגין ויבלטו מהתמיסה. פטיסון הציע להכפיף את הנוזל הנותר לחמצון בזרם אוויר. התהליך לווה ביצירת תחמוצת עופרת דו ערכית, אשר הוסרה, והכסף שנותר בצורה המותכת טוהר מזיהומים.
אפילו ביוון העתיקה, נעשה שימוש בשיטה להשגת כסף באמצעות כיפוף.
טכנולוגיה זו עדיין בשימוש בתעשייה. השיטה מבוססת על יכולתה של עופרת מותכת להתחמצן על ידי חמצן אטמוספרי.
