כיום, קיימות שיטות רבות לניקוי מתכות, הניתנות לשימוש הן במעבדה והן בבית. אחת מהשיטות הללו היא זיקוק, שעד לאחרונה היה בשימוש בלעדי במפעלים מיוחדים המשתמשים בטכנולוגיות פטנט.
מה הוא עידון
בדרך כלל, המושג "זיקוק" פירושו השגת מתכת בעלת טוהר גבוה באמצעות סדרה של הליכים להסרת זיהומים. תהליך זה מתבצע במספר שלבים, כאשר כל אחד מהם משתמש בשיטות פיזיקו-כימיות מסוימות להפרדת חומרים מפריעים. מתכות יקרות מעודנות בדרך זו.
חומר הגלם לזיקוק במקרה זה יכול להיות גרוטאות תכשיטים, "קצף כסף", בוצה לאחר ניקוי חשמלי של החומרים הרלוונטיים והחלקה זהב.
זיקוק כסף
לעיתים קרובות שיטת ניקוי זו משמשת להשגת כסף בדרגה גבוהה. באופן כללי, ההליך אינו שונה משיטות דומות המבוצעות עבור מתכות אצילות אחרות, ברזליות או לא ברזליות. לדוגמה,הזיקוק של זהב וכסף או כל מתכת פלטינה יכולה להיות זהה. רק במקרים מסוימים, הנהלים שונים.
דרכים לחידוד
בטכנולוגיית עיבוד, זיקוק כסף מוצג בשלוש דרכים שונות - ניתן לטהר את המתכת מזיהומים בשיטות כימיות, אלקטרוליטיות או ספיגה. הסרת עודפי כלור משמשת לעתים רחוקות. בחירת הטכניקה נקבעת לפי כמות הכסף המעובד ומצבו. גם התכונות של תהליך הייצור חשובות.
איך הנתיב נבחר
זיקוק אלקטרוליטי משמש לכסף בדרגה גבוהה בתחילה. בדרך כלל, כאשר משתמשים בשיטה זו, יש תפוקה יומית. אלקטרוליזה עוזרת להשיג כסף טהור במיוחד באמצעות אינטראקציית חיזור שבה זיהומים אינם נכנסים בזמן הטיהור.
במקרה שבו הארגנטום הוא בצורת תמיסה (סולפטים וכלורידים בלתי מסיסים), השיטה החסכונית והנוחה ביותר של שקיעת מתכות היא השיטה הכימית (במצבים מסוימים, אלקטרוכימית).
סגסוגות בדרגה נמוכה מופרדות לרוב באמצעות כיפוף - במקרה זה, הכי קל להגביר את טוהר התערובת.
Cupellation
סוג זה של זיקוק דורש תנור עם כור היתוך דמוי כוס (מבחן). בתהליך הטיהור משתמשים בעופרת שההמסה שלה מתחמצנת בכסף בנוכחות חמצן. כל הזיהומים, כולל הממס, מופרדים מהאציליםמתכת, המעניקה לה טוהר יחסי: מתכות ממשפחת הזהב והפלטינה נשארות בסגסוגת.
לצורך זיקוק, יש לחמם את התנור מראש. מניחים בו תערובת עופרת-כסף טכנית שמחממים עד להמסה מלאה. זרמים של אוויר אטמוספרי משוגרים לתוך התנור, הגורמים לחמצון מרכיבי התוכן. בתום הטיפול בחום מוציאים את כור ההיתוך ויוצקים לתבניות
חלקו הפנימי של הכבשן מרופד בחוואר - אחד מסוגי החימר המועשר באבן גיר ובעל מבנה נקבובי. הוא סופג תחמוצות עופרת הנוצרות בתהליך הזיקוק, מכיוון שהאחרונים נוטים להתאדות כאשר הם נחשפים לזרמי אוויר. ביציאה, לאחר חמצון של זיהומים, מתקבלת סגסוגת עם משטח ססגוני ססגוני. כשהיא נסדקת, ניתן לראות בתערובת ברק כסף עז, המעיד על סיום הזיקוק.
Cupellation נחשבת לשיטת הניקוי הגסה ביותר בשל העובדה שלא מושג סילוק מוחלט של זיהומים: כל המתכות האצילות בסגסוגת נשארות במקומן. זיקוק של מתכות מקבוצת זהב, כסף ופלטינה לצורך הפרדתן מתבצע בשיטות אחרות.
שיטת אלקטרוליזה
אלקטרוליזה כשיטת זיקה מתבצעת בתודעה של שכבת אלקטרונים כפולה: שבר כסף מזוהם המונח בשקית הופך לאנודה של התהליך, ולוחות דקות שנוצרות מפלדה לא קורוזיבית הופכות לקתודה. האלקטרודות טובלות בתמיסת חנקה של המתכת לניקוי (ריכוזיונים - עד 50 מ"ג/מ"ל), מוסיפים חומצה חנקתית בצפיפות של 1.5 גרם לליטר ומעבירים זרם חשמלי.
שברי כסף וזיהומים לא מומסים נאספים בשקיות האנודה. בחלל הקתודה, דגימה טהורה נאספת בצורה מיקרו-גבישית. נפח הכסף המשוחרר יכול לגדול לכיוון הקוטב השני של המערכת, מה שמעורר קצר חשמלי. כדי למנוע מצב כזה, השברים הגבישיים הגדלים, כאשר מערבבים את התמיסה, מתנתקים במקביל לאלקטרודות ליד מיקום הקתודה. הכסף שנוצר מוחזר כמשקע ולאחר מכן יצוק למטילים. חשוב להחליף את האלקטרוליט בזמן, כי אם נחושת קיימת כטומאה, בסוף התהליך הרצוי, תתחיל שקיעתה על הקתודה מעל המתכת האצילה.
אם תמיסת הכסף מתנהגת כמו תא גלווני, השיטה האלקטרוליטית היא גם היעילה ביותר להפרדת המתכת. האנודה יכולה להיות גרפיט או לא קורוזיבית (סגסוגות), הקתודה יכולה להיות נירוסטה. המתח באלמנט מוגדר ברמה של לא יותר מ-2 V. התגובה עצמה מתבצעת עד שכל הכסף מופקד.
זיקוק כימי
ניתן להפיק כסף מתמיסות של מלחים או קולואידים באמצעות טכנולוגיות כימיות. התהליך הוא רב שלבי. ההליך דורש נתרן סולפיט, שבתוספתו מתרחשת תגובת החלפה עם משקעים של משקע שחור של מלח חדש של מתכת אצילה. עם השלמת האינטראקציה למתקבללתמיסה מוסיפים אמוניה (אמוניום כלוריד) או מלח רגיל. התערובת מתייצבת עד להפרדה חלקית ברורה - אמורים להיווצר חלקים עכורים ושקופים. כסף נחשב למשקע לחלוטין אם הוספת מלחים אינה גורמת לעכירות.
ישנן שתי דרכים להפיק מתכת טהורה מכלוריד - יבש ורטוב.
שיטת קרבונט להפרדת כסף מכלוריד
טכנולוגיה זו כוללת השגת כסף טהור מכלוריד מיובש - החומר מתחבר עם כמות שיווי משקל של נתרן קרבונט. בכור היתוך מחממים את התערובת שהתקבלה (יש צורך למלא את הקערה עד מחצית הדרך עקב הגדלת נפח התכולה עקב שחרור גז). לאחר היווצרות מוצרים נדיפים, טמפרטורת התהליך עולה, ומגיעה לערכים הדרושים להמסה חלקה.
לאחר שהמערכת מתקררת, הכסף מופק וממיס מחדש, ולאחר מכן המוצר יכול להיחשב גמור. נקודה שלילית עשויה להיות העובדה שלסודה טכנית יש השפעה שלילית על מצב כור ההיתוך. היתרון העיקרי של שיטה זו של זיקוק כימי הוא מהירותה.
שיטה רדוקטיבית להפרדת כסף מכלוריד
כדי לשחזר כסף מתמיסה, אתה יכול לקחת סטים שונים של ריאגנטים - חומצה גופרתית עם אבץ או ברזל או חומצה הידרוכלורית עם אותן מתכות, כולל אלומיניום.
אחד היסודות מוכנס לתוך המדיום הכלורי. החומצה הנבחרת מתווספת לבוצה המתקבלת בריכוז של 0.2מניות המוניות. אתה יכול להוסיף את התמיסה בחלקים, לשלוט במידת התגובה ולמלא את השאריות בסיום. סימן איכותי לאינטראקציה במקרה זה הוא התפתחות המימן - הגז מפסיק להיווצר ברגע של פירוק מוחלט של המתכת או היעלמות החומצה (ניתן להעיד על צריכתו על ידי נייר מחוון).
בידוד הכסף ממלח הושלם כאשר המערכת הופכת לדומה בגוון לעופרת. לאחר מכן, מוסיפים חומצה כדי להעביר את שאר השברים של מתכות לא רצויות לתמיסה (חלקים גדולים מוסרים ידנית). את חומר האבקה הנותר (מה שנקרא מלט כסף) מנקים במים מזוקקים, מייבשים וממיסים.
זיקוק כלור
השיטה מבוססת על ההנחה שכסף ומתכות בסיס מגיבות מהר יותר מזהב וממשפחת היסודות הפלטינה באווירת כלור. זה מאפשר לך להפריד את החומרים האחרונים מהחומר המטוהר (בטכנולוגיית הזיקוק, התהליך המפרך ביותר הוא הפרדת סגסוגות אצילות).
זהב שחור בצורה מותכת עובר דרך כלור גזי. האינטראקציה מתחילה עם יסודות טומאה מסוג לא אצילי, ואז כסף עובר לצורת התרכובת, אשר לאחר מכן ניתן לבודד בשיטות זיקוק אחרות. כלורידים בתערובת צפים אל פני השטח עקב צפיפות המלחים הנמוכה יותר בהשוואה למתכות.
זיקוק במקרים אחרים
במקרה של נוכחות של טומאת נחושת בכסף, זה רציונלי לדבר לא על סגסוגת, אלא על תערובת של מתכות (יכול להיות מיוצג בנְסוֹרֶת). אז ניתן להמיס מתכת בסיסית עם חומצות חנקתיות וגופרית. חומרים מרוכזים משמשים בצורה קרה או חמה (קצב התגובה תלוי בכך).
כדי להסיר את מעטפת הכסף מהמוצרים, התערובת מחוממת מעל מנורת אלכוהול או באמבט מים. בטמפרטורות מתחת ל-50-60 מעלות, ניתן להשתמש בכלי זכוכית או חרסינה. באותו אופן, אתה יכול להפריד את המתכת המנוקה עם ניקל, פח או עופרת.
זיקוק כסף בבית
כל השיטות המתוארות לעיל מתאימות תיאורטית לשימוש ביתי, בכפוף לציוד מיוחד ולניסיון. למתחילים, עדיף לנסות את השיטה האלקטרוליטית. בדרך כלל, כסף מזוקק ממגעים בדרך זו.
ההליך מורכב מ-3 שלבים. זהו פירוק הכסף בחומצה חנקתית, המלט וההיתוך שלו, ובאופן ישיר זיקוק של כסף בבית על ידי אלקטרוליזה.
המסה עם חומצה חנקתית
חנקת כסף מוכנה מיד לכל התהליך - בדרך כלל לוקחים 50 גרם מתכת לליטר ממס (כדי להשיג יחס זה, 32 גרם של גרוטאות מומסים ב-80 גרם של תחמוצת חנקן V). יש לדלל את החומצה בפרופורציות שוות במים ולערבב עם מוט זכוכית. ניתן לבצע זיקוק של כסף עם חנקה על ידי ערבוב אמוניום חנקתי עם אלקטרוליט (עם תגובה של המדיום פחות מ-7) לקבלת אותו HNO3. פיסות כסף מתווספות לתמיסה שהתקבלה. יש להשאיר את התערובת למשך 10-11 שעות, כמעברמתכת בהשעיה לא יקרה מיד. תיתכן פליטה אלימה של גז אדום-חום. אם התמיסה הופכת לכחלחלה או ירקרקה, הדבר מעיד על נוכחות של זיהומי ויטריול או ברזל. זיקוק כסף עם חומצה חנקתית עובד טוב יותר במקרים שבהם אין צביעה אינטנסיבית.
חילוץ מלט כסף
חטיפי נחושת מוסיפים לתערובת כדי לבצע תגובת החלפה בכסף. כמעט מיד מתחילה לזרז מתכת אצילה על פני המתכת האדומה, אותה יש לנער מעת לעת לתמיסה כדי להאיץ את התהליך. אם הסורגים מומסים לחלוטין, יש להחליף אותם בחדשים. סוף התגובה במקרה זה הוא קירור התמיסה והפרדה חלקית שלה לחלקי כסף-צמנט ונוזל כחלחל.
סינון
משפך ונייר סינון משמשים להפרדת המתכת מהתמיסה. הפתרון עם מלט מוזג לתוך מיכל שהוכן במיוחד: מלח הנחושת זורם דרך שכבת הקלף, והכסף נשאר על פני השטח. לאחר מכן, יש לשטוף את התסנין 5 פעמים נוספות במים מזוקקים.
כנראה נשאר קצת כסף בפתרון. כדי לחלץ אותו, מוסיפים מלח שולחני למלח הנחושת עד שנוצר משקע של קצף.
מלט כסף מתייבש. היתוך מתבצע בכור היתוך, אשר לא צפוי לשמש לעבודה עם דגימות טהורות יותר. יש לחמם את המדגם באופן שווה כדי למנוע פיזור של כסף או אבק מחומצן. יכול לשטחלהמיס, להוסיף סודה לשתייה ובורקס, מעורבב בפרופורציות שוות - ההרכב יצור סרט זגוגי על המתכת המגן מפני הפסדים.
החומר המתקבל הוא בסיס. לטיהור יסודי יותר שלו, נדרשת אלקטרוליזה של כסף. הזיקוק במקרה זה מתבצע על פי השיטה שכבר תוארה לעיל - לשם כך נוח להמיס את המתכת לגרגירים.
Safety
חשוב שהחדר יהיה מאוורר היטב. כהגנה מומלץ להשתמש בכפפות, חלוק ומשקפי מגן. כדי למנוע שפיכת חומצה, מוסיפים את התרכיז עצמו למים, ולא להיפך. השגת HNO3 באמצעות תגובת החלפה היא השיטה הבטוחה ביותר באמצעותה ניתן לזכך כסף. אמוניום חנקתי במקרה זה מעורבב עם האלקטרוליט (התגובה של המדיום היא פחות מ 7). יש לבדוק עמידות לטמפרטורה של כלי זכוכית כימיים, שכן החום של התהליך יכול לעלות על 100 מעלות. לא יותר משליש מהכלי מלא בתמיסה כדי למנוע התזת חומצה.
תוצאות
זיקוק כסף אינו הליך קשה עם ניסיון וציוד מסוימים. אם תמלא אחר אמצעי הבטיחות, תוכל לבצע זאת בסביבה שאינה מעבדתית.
כדי להשיג את המתכת האיכותית ביותר, נוח להשתמש בזיקוק כסף באמצעות אלקטרוליזה בבית, שכן שיטה זו ממזערת את הסיכון לזיהומים כתוצאה משימוש בזרם.
