в чем растворяется платина
Платина
В 1735 году испанский король издаёт указ, повелевающей платину впредь в Испанию не ввозить. При разработке россыпей в Колумбии повелевалось тщательно отделять её от золота и топить под надзором королевских чиновников в глубоких местах речки Рио-дель-Пинто, которую стали именовать Платино-дель-Пинто. А ту платину, которая уже привезена в Испанию, повелевалось всенародно и торжественно утопить в море.
В 1748 году испанский математик и мореплаватель А. де Ульоа первым привез на европейский континент образцы самородной платины, найденной в Перу. Впервые в чистом виде из руд платина была получена английским химиком У. Волластоном в 1803 году итальянский химик Джилиус Скалигер в 1835 году открыл неразложимость платины и таким образом доказал, что она является независимым химическим элементом.
В России еще в 1819 году в россыпном золоте, добытом на Урале был обнаружен «новый сибирский металл». Сначала его называли белым золотом, платина встречалась на Верх-Исетских, а затем и на Невьянских и Билимбаевских приисках. Богатые россыпи платины были открыты во второй половине 1824 года, а на следующий год в России началась ее добыча.
Происхождение названия
Название платине было дано испанскими конкистадорами, которые в середине XVI в. впервые познакомились в Южной Америке (на территории современной Колумбии) с новым металлом, внешне похожим на серебро ( plata ). Слово исп. Platina буквально означает «маленькое серебро», «серебришко» (платина против серебра стоила вдвое дешевле). Объясняется такое пренебрежительное название исключительной тугоплавкостью платины, которая не поддавалась переплавке, долгое время не находила применения и ценилась вдвое ниже, чем серебро.
Получение
Самородную платину добывают на приисках (см. подробнее в статье Благородные металлы)
Физические свойства
Серовато-белый пластичный металл, температуры плавления и кипения — 1769 °C и 3800 °C, удельное электрическое сопротивление — 0,098 мкОм•м. Платина — один из самых тяжелых (плотность 21,5 г/см³; атомная плотность 6.62•10 22 ат/см³) и самых редких металлов: среднее содержание в земной коре 5•10 −7 % по массе.
Химические свойства
По химическим свойствам платина похожа на палладий, но проявляет большую химическую устойчивость. Реагирует только с горячей царской водкой: 3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[PtCl6] + 4NO + 8H2O
Платина медленно растворяется в горячей серной кислоте и жидком броме. Она не взаимодействует с другими минеральными и органическими кислотами. При нагревании реагирует со щелочами и пероксидом натрия, галогенами (особенно в присутствии галогенидов щелочных металлов): Pt + 2Cl2 + 2NaCl = Na2[PtCl6]. При нагревании платина реагирует с серой, селеном, теллуром, углеродом и кремнием. Как и палладий, платина может растворять молекулярный водород, но объем поглощаемого водорода меньше и способность его отдавать при нагревании у платины меньше.
При нагревании платина реагирует с кислородом с образованием летучих оксидов. Выделены следующие оксиды платины: черный PtO, коричневый PtO2, красновато-коричневый PtO3, а также Pt2O3 и Pt3O4.
C обнаруженного Н. Бартлеттом взаимодействия между Хе и PtF6, приводящего к образованию XePtF6, началась химия инертных газов. PtF6 получают фторированием платины при 1000 °C под давлением. Фторирование платины при нормальным давлении и температуре 350—400 °C даёт фторид Pt(IV): Pt + 2F2 = PtF4 Фториды платины гигроскопичны и разлагаются водой. Тетрахлорид платины (IV) с водой образует гидраты PtCl4·nH2O, где n = 1, 4, 5 и 7. Растворением PtCl4 в соляной кислоте получают платинохлористоводородные кислоты H[PtCl5] и H2[PtCl6]. Синтезированы такие галогениды платины как PtBr4, PtCl2, PtCl2·2PtCl3, PtBr2 и PtI2. Для платины характерно образование комплексных соединений состава [PtX4]2— и [PtX6]2-. Изучая комплексы платины, А. Вернер сформулировал теорию комплексных соединений и объяснил природу возникновения изомеров в комплексных соединениях.
Реакционная способность
Платина является одним из самых инертных металлов. Она нерастворима в кислотах и щелочах, за исключением царской водки. Платина также непосредственно реагирует с бромом, растворяясь в нём.
При нагревании платина становится более реакционноспособной. Она реагирует с пероксидами, а при контакте с кислородом воздуха — с щелочами. Тонкая платиновая проволока горит во фторе с выделением большого количества тепла. Реакции с другими неметаллами (хлором, серой, фосфором) происходят менее охотно. При более сильном нагревании платина реагирует с углеродом и кремнием, образуя твёрдые растворы, аналогично металлам группы железа.
В своих соединениях платина проявляет почти все степени окисления от 0 до +8, из которых наиболее устойчивы +2 и +4. Для платины характерно образование многочисленных комплексных соединений, которых известно много сотен. Многие из них носят имена изучавших их химиков (соли Косса, Магнуса, Пейроне, Цейзе, Чугаева и т. д.). Большой вклад в изучение таких соединений внес русский химик Л. А. Чугаев (1873−1922), первый директор созданного в 1918 году Института по изучению платины.
Гексафторид платины PtF6 является одним из сильнейших окислителей среди всех известных химических соединений. С помощью него, в частности, канадский химик Нейл Бартлетт в 1962 году получил первое настоящее химическое соединение ксенона XePtF6.
Катализатор
Платина, особенно в мелкодисперсном состоянии, является очень активным катализатором многих химических реакций, в том числе используемых в промышленных масштабах. Например, платина катализирует реакцию присоединения водорода к ароматическим соединениям даже при комнатной температуре и атмосферном давлении водорода. Еще в 1821 немецкий химик И. В.Дёберейнер обнаружил, что платиновая чернь способствует протеканию ряда химических реакций; при этом сама платина не претерпевала изменений. Так, платиновая чернь окисляла пары винного спирта до уксусной кислоты уже при обычной температуре. Через два года Дёберейнер открыл способность губчатой платины при комнатной температуре воспламенять водород. Если смесь водорода и кислорода (гремучий газ) ввести в соприкосновение с платиновой чернью или с губчатой платиной, то сначала идет сравнительно спокойная реакция горения. Но так как эта реакция сопровождается выделением большого количества теплоты, платиновая губка раскаляется, и гремучий газ взрывается. На основании своего открытия Дёберейнер сконструировал «водородное огниво» — прибор, широко применявшийся для получения огня до изобретения спичек.
Производство
До 1748 г. платина добывалась и производилась только на территории Америки и в Старом Свете не была известна.
Когда платину стали завозить в Европу её цена была вдвое ниже серебра. Ювелиры очень быстро обнаружили, что платина хорошо сплавляется с золотом, а так как плотность платины выше чем у золота, то незначительные добавки серебра позволила изготавливать подделки, которые невозможно было отличить от золотых изделий. Такого рода подделки получили столь широкое распространение, что испанский король приказал прекратить ввоз платины, а оставшиеся запасы утопить в море. Этот закон просуществовал до 1778 года. После отмены закона потребность в платине была небольшой, её использовали в основном для создания химического оборудования, приспособлений и в качестве катализаторов. Добываемой в Америке платины для этих целей было достаточно. Ни о каком значимом промышленном производстве говорить не приходится.
В 1819 году платину впервые обнаружили на Урале близ Екатеринбурга, а в 1824 г. были открыты платиновые россыпи в Нижнетагильском округе. Разведанные запасы платины были столь велики, что Россия почти сразу заняла первое место в мире по добыче этого метала. Только в 1828 году в России было добыто 1,5 т платины — больше, чем за 100 лет в Южной Америке. К концу XIX века в России добывалось платины в 40 раз больше чем во всех остальных странах мира. Причем, представлена она была и весьма увесистыми самородками. Например, один из найденных на Урале самородков весил 9,6 кг.
К середине XIX в. в Англии и Франции были проведены обширные исследования по аффинажу платины. В 1859 году французский химик Анри Этьен Сент-Клер Девиль впервые разработал промышленный способ получения слитков чистой платины. С этого времени, почти вся добываемая на Урале платина скупалась английскими и французскими фирмами, в частности, «Джонсон, Маттей и К°». Позже к закупкам платины у России подключились американские и немецкие компании.
Даже после значительных зарубежных закупок, большая часть добываемой Россией платины не находила достойного применения. Поэтому, начиная с 1828 года, по предложения министра финансов Егора Канкрина, в России начали выпускать платиновые монеты номиналом 3,6 и 12 рублей. При этом, 12-рублевая платиновая монета имела массу 41,41 г, а в рублевой серебряной монете было 18 г чистого серебра. То есть по стоимости металла платиновые монеты были дороже серебряных в 5,2 раза. С 1828 по 1845 гг. было выпушено 1 372 000 трехрублевых монет, 17 582 шестирублевых и 3 303 двенадцатирублевых общей массой 14,7 т. Основную выгоду от добычи получали владельцы рудников — Демидовы. Оцените, — только в 1840 было добыто 3,4 т платины. В 1845 году, по настоянию министра финансов Фёдора Вронченко выпуск платиновых монет был прекращён и все они были срочно изъяты из обращения. Основной версией столь поспешного шага считается повышение европейских цен на платину, в результате которого монеты стали дороже номинала. После прекращения чеканки монет производство платины в России упало в 20 раз и к 1915 году на долю России приходилось лишь 95 % от мирового производства платины. Оставшиеся 5 % производила Колумбия. Причем, почти вся российская платина поступала на экспорт. Например, в 1867 году Англия скупила весь запас российской платины — более 16 т.
К концу XIX в. Россия производила 4,5 т. платины в год.
До Первой мировой войны второй после России страной по объемам добычи платины была Колумбия; с 1930-х гг. стала Канада, а после Второй мировой войны — Южная Африка.
В 1952 году Колумбия добыла 0,75 т платины, США — 0,88 т, в Канада — 3,75 т, а Южно-Африканский Союз — 7,2 т. В СССР данные по добыче платины были засекречены.
В 2007 году в мире было добыто 213 т платины, а в 2008 году — 200 т. Лидерами добычи были: ЮАР (в 2007 году добыто 166,0 т, а в 2008 году — 153,0 т), Россия (27,0/25,0), Канада (6,2/7,2), Зимбабве (5,3/5,6), США (3,9/3,7), Колумбия (1,4/1,7). [3]
Лидером добычи платины в России является ГМК «Норильский никель».
Разведанные мировые запасы металлов платиновой группы составляют около 80 000 т и распределены, в основном, между Южной Африкой (87,5 %), Россией (8,3 %) и США (2,5 %).
Применение
В технике
В медицине
Соединения платины (преимущественно, тетрахлорплатинаты) применяются, как цитостатики («цис-платина»). Однако в настоящее время имеются более эффективные противораковые лекарственные средства.
В ювелирном деле
Платина и её сплавы широко используются для производства ювелирных изделий.
Ежегодно мировая ювелирная промышленность потребляет около 50 тонн платины. До 2001 года большая часть ювелирных изделий из платины потреблялась в Японии. С 2001 года на долю Китая приходится примерно 50 % мировых продаж. В 1980 г. Китай потреблял около 1 % ювелирных изделий из платины. В настоящее время в Китае ежегодно продаётся около 10 млн изделий из платины общей массой около 25 тонн.
Российский спрос на ювелирную платину составляет 0,1 % от мирового уровня.
Монетарная функция
Платина, золото и серебро — основные металлы, выполняющие монетарную функцию. Однако платину стали использовать для изготовления монет на несколько тысячелетий позже золота и серебра.
Первые в мире платиновые монеты были выпущены и находились в обращении в Российской империи с 1828 по 1845 год. Чеканка началась с трехрублевиков. В 1829 г. «были учреждены платиновые дуплоны» (шестирублевики), а в 1830 г.— «квадрупли» (двенадцати-рублевики). Были отчеканены следующие номиналы монет: достоинством 3, 6 и 12 рублей. Трехрублевиков было отчеканено 1 371 691 шт., шестирубле-виков — 14 847 шт. и двенадцатирублевиков — 3474 шт. [2]
В 1846 г. чеканка платиновой монеты была прекращена, хотя к этому году добыча уральской платины составила около 2000 пудов или 32 000 кг, из которых в монету было перечеканено 14 669 кг. Громадной количество платины, скопившейся на Петербургском монетном дворе частью в виде монеты, а частью в необработанном виде (по разным данным от 720 до 2000 пудов), было продано английской фирме Джонсон, Маттэ и Ко. В результате Англия, которая не добывала ни одного грамма платины, долго была в этой отрасли монополистом. [5]
После 1846 года ни одна страна не позволяла себе «роскоши» вводить в обращение платиновые монеты. Выпускаемые разными странами в настоящее время платиновые монеты являются инвестиционными монетами. В период с 1992 по 1995 год инвестиционные платиновые монеты номиналами 25, 50 и 150 рублей выпускал Банк России.
Аффинаж самородной платины в домашних условиях
Платина – это драгоценный металл, который по твёрдости, плотности и иным физическим свойствам стоит наравне с золотом. Если многие люди в курсе того, что такое платина и где она применяется, то вот что такое аффинаж платины, мало кто знает.
Раскроем понятие и процесс аффинажа
Это процесс очистки металла от примесей. Проводится процедура для того, чтобы создать благородный однокомпонентный металл для повышения цены и улучшения химико-физических свойств.
Также отделение примесей порой необходимо, так как вероятность встречи с платиной в природе в чистом виде мала, а чистые металлы, как известно, более износостойкие, электропроводные и применяются для укрепления составов, использующихся для создания механических инструментов, машин и ювелирных украшений.
Платиновый аффинаж проводят над анодными шламами, коренными рудами платины, над рассыпными рудами. В результате получают концентрат металла, который передают на гидротационные восстановительные заводы. На выходе, вместо смеси металлов, получится чистый платаноид.
Первоначальным сырьём выведения смесевых металлов служит шлиховая платина.
Шлиховая платина – это смесь зерен самородного благородного металла с никелем, медью, золотом и осмием.
Растворение
После дозу пыли увеличивают и проводят процесс снова и снова. В конце будет образован остаток платины на цинке. Осадок промывают от цинка долго и тщательно. Проверить, промыт ли осадок как следует, можно при помощи индикаторной бумажки – реакции потемнения не будет. Далее происходит обработка платинового остатка соляной кислотой. Необходимо промыть снова до полного удаления цинка, проверить и, если всё хорошо, то просушить при 100-1200 градусов по Цельсию.
Не забудьте и о том, что, кроме платины, на цинк осядут иные металлы, проблема может возникнуть с отделением золота. Но этот вопрос решаем, если подступить к делу с должной серьёзностью.
Извлечение платины из сплавов
Чернь платинового вида можно вывести при обработке раствора, в котором содержится соль – H2[PtCl6]. Сделать это можно при помощи муравьиной кислоты или натрия. Уравнение выглядит следующим образом: 2[PtCl6] + 2HCOOH + 3Na2CO3 = Pt + 6NaCl + 5CO2 + 3H2O.
Когда раствор обрабатывается, в него добавляют HCOOH, после чего конденсатор доводят до кипения и при этом помешивают. Далее в кипящую смесь добавляют порционно Na2CO3. В результате получится осадок, который нужно будет собрать при помощи химического мешка, промыть под проточной водой и просушить. Чтобы продукт не окислился, в него могут добавлять подкисленную – HCL.
В данном случае можно получить только губчатую платину. Конечный продукт является реакцией прокаливания хлороплатината аммония при температуре свыше 600 градусов по Цельсию.
Осадки также добавляют совместно в сосуд, наполненный дистиллированной водой в объёме 2-х литров. После добавляют 20-25 мл муравьиной кислоты, силой в 85%. Банку нужно закрыть плотно крышкой и марлечкой. Оставить сосуд на 5 дней в любом помещении с температурой 20-24 градуса по Цельсию. За 5 дней выделится платиновый осадок, который нужно промыть тёплой водой. Вода нужна для удаления с поверхности осадков хлора. Далее следует просушка.
Самым сложным является процесс доводки, в остальном получение платины классическим способом из обогащенных руд – дело нехитрое, главное – иметь средние познания в химии.
Немного о переработке шлиховой платины
Обработка этого вида смеси по сравнению с другими способами является простой. Всё дело в том, что в шлиховой платине – большое количество чистого металла и малое примесей. Главнейшие операции – растворение и доводка. Растворяют шлиховку в царской водке, потом металл осаждают при помощи хлороплатината аммония (NH4)2[PtCl6] и выводят остаточные элементы (палладий, иридий и т. д.). После осадок платины промывают, обрабатывают нашатырным спиртом и сушат.
Большинство способов подойдёт для реализации в домашних условиях, так как они просты и понятны!
Технологии извлечения (аффинажа) платины, палладия, золота и серебра
Методы растворения
При растворении платины в царской водке получается гексахлороплатиновая или платинохлористоводородная кислота H2[PtCl6], которая при выпаривании раствора выделяется в виде красно-бурых кристаллов состава H2[PtCl6]*6H2O ( в этом виде можно хранить и накапливать платину для последующих операций).
2. Извлечение платины
2.1 Из лабораторных остатков
Платиновую чернь можно получить, обрабатывая раствор, содержащий соли H2[PtCl6], муравьиной кислотой и углекислым натрием:
H2[PtCl6] + 2HCOOH + 3Na2CO3 = Pt + 6NaCl + 5CO2 + 3H2O
В регенерируемый раствор добавляют HCOOH, смесь нагревают до кипения и, непрерывно помешивая, постепенно приливают раствор Na2CO3. Выпавший осадок собирают, промывают водой, подкисленной HCl, и сушат.
2.2 Из хлороплатината аммония
При прокаливании хлороплатината аммония (NH4)2[PtCl6] при 600°C получается губчатая платина.
2.3 Из остатков после определения ионов калия
В емкость, содержащую остатки после определения К+ (осадок К2[PtCl6] и раствор H2[PtCl6]) добавляют в избытке NH4Cl. Осадки К2[PtCl6] и (NH4)2[PtCl6] помещают в большую банку, содержащую 2 л дистиллированной воды и 25 мл 85% муравьиной кислоты. Банку неплотно закрывают и оставляют на 3-5 дней при комнатной температуре. Выделившийся осадок платины промывают горячей водой для удаления Cl- (проба с AgNO3) и сушат.
2.4 Классический способ выделения платиновых металлов из обогащенных руд
а. Длительное нагревание сырой платины и лома в фарфоровых котлах с царской водкой. При этом почти вся платина и палладий виде Н2[PtСl6] и H2[PdCI6], частично родий, иридий в виде H3[RhCl6] и H2[IrCI6], рутений (?) и основная масса неблагородных металлов (железо, медь, свинец и другие) переходят в раствор.
В нерастворенном остатке содержатся кварц, соединение осмия с иридием, хромистый железняк.
б. Этот осадок отфильтровывают, повторно обрабатывают царской водкой, а затем отправляют на извлечение ценных компонентов – осмия и иридия.
в. Платина в растворе находится в виде двух комплексов: H2[PtCl6] – большая часть – и (NO)2[PtCl6]. Добавляя в раствор HCl, разрушают комплекс (NO)2[PtCl6], чтобы вся платина превратилась в комплекс H2[PtCl6]. Теперь нужно сделать так, чтобы присутствующие в растворе иридий, палладий, родий не ушли в осадок вместе с платиной. Для этого их переводят в соединения, не осаждаемые хлористым аммонием (Ir3+, Pd2+), а затем раствор «доводят», прогревая его с кислотами (серной или щавелевой) или (по способу И.И. Черняева) с раствором тростникового сахара.
Операция доводки – процесс трудный и тонкий. При недостатке восстановителя (кислота, сахар) осаждаемый хлороплатинат будет загрязняться иридием, при избытке же сама платина восстановится до хорошо растворимых соединений Pt2+, и выход благородного металла понизится.
г. Раствор хлористого аммония вводят на холоду. При этом основная часть платины в виде мелких ярко-желтых кристаллов (NH4)2[PtCl6] выпадает в осадок. Основная же масса спутников платины и неблагородных примесей остается в растворе. Осадок дополнительно очищают раствором нашатыря и сушат; фильтрат же отправляют в другой цех, чтобы выделить из него драгоценные примеси сырой платины – палладий, родий, иридий и рутений (двойной хлорид рутения и натрия растворяется в спирте и таким образом отделяется от аналогичного соединения иридия). Сухой осадок помещают в печь. После нескольких часов прокаливания при 800…1000°C получают губчатую платину в виде спекшегося порошка серо-стального цвета.
Технологии извлечения (аффинажа) платины, палладия, золота и серебра
Технология получения палладия
Свойства.
Плотность – 12,02 г/см3, температура плавления – 1554°С. Растворим в азотной кислоте. Присутствует в виде компонента в белом золоте. Основная “головная боль” – отделение от висмута или мышьяка, также растворяющихся в азотной кислоте. Преодолеть это удалось лишь на уровне растворимости хлоридов.
Отфильтрованный раствор нитратов серебра, палладия и висмута упариваем до состояния сиропа, чтобы избавиться от остатков кислот. Разбавляем дистилированной водой. Приливаем концентрированную соляную кислоту – выпадает белый творожистый осадок – хлорид серебра. Отделяем хлористое серебро, раствор должен быть прозрачным. Снова упариваем, избавляясь от соляной кислоты. В упаренный раствор приливаем, помешивая, аммиак (гидроксид аммония) – осторожно, реакция протекает бурно.
Добиваемся синего или зеленого цвета раствора, в котором опадают белые хлопья- хлорид висмута, нерастворимый в аммиаке. Хлорид же палладия полностью растворился. Фильтруем раствор, затем приливаем, опять же помешивая, соляную кислоту – выпадают хлопья лимонно-желтого цвета – сульфид палладия.
Окончание реакции – желтый осадок в желтоватом прозрачном растворе.
Тщательно промытый и обезвоженный сульфид палладия можно просто сплавить – он восстановится до металла под действием температуры. Однако для придания товарного вида лучше всего восстановить гидразином до черни и затем уже сплавить и отгранулировать.
Технология получения золота
В сплавленном состоянии мягкий желтый металл, способный вытягиватся в тончайшие нити. Золото, приготовленное восстановлением солей, в зависимости от восстановителя, имеет различные физические свойства. Препарат в порошке имеет бурый цвет, в состоянии тончайшего раздробления – красный. Очень тонкие листочки золота просвечивают синим и зеленым цветом, оставаясь желтыми в отраженном свете.
Плотность плавленного золота 19,3 г/см3. Температура плавления 1063°C. При охлаждении ниже температуры красного каления, если в золоте присутствуют посторонние металлы, появляется внезапно сильный зеленый свет (бликование). Застывая, металл значительно уменьшается в обьеме. Золото растворяется в царской водке и в HCl, насыщенной хлором.
1. Растворение
Мелко измельченный золотой лом обливают в колбе крепкой соляной кислотой, нагревают до кипения на песочной бане и постепенно приливают по каплям HNO3 (пл. 1,40) до полного растворения металла. Затем раствор упаривают на водяной бане, тщательно предохраняя от пыли, во избежание восстановления. Упаривание ведут до тех пор, пока проба жидкости не будет затвердевать при охлаждении.
2. Фильтрация и осаждение
Горячую красно-бурую жидкость разбавляют большим количеством воды и отфильтровывают осадок AgCl (который появится, если в шламе присутствовало серебро). Фильтрат нагревают до 80-90°C и для осаждения золота приливают раствор FeCl2 (по другим данным можно брать раствор FeSO4). Золото, выпавшее в виде порошка, промывают декантацией и несколько раз кипятят с разб. HCl (с последующей декантацией) до тех пор, пока в кипящей жидкости не будет даже следов желтого окрашивания (зависящего от присутствия Fe3+). Осадок отфильтровывают через беззольный фильтр.
3. Сплавление
Фильтр плотно сворачивают и укладывают в тигель. Сверху фильтр засыпают бурой или селитрой в таком количестве, чтобы фильтр был прикрыт. По окончании сплавления вынимают золотой королек и промывают водой.
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.
Технологии извлечения (аффинажа) платины, палладия, золота и серебра
а самое главное, коллич. реактивов на кг. вырабатываемого продукта…
довольно неплохо,если-б еще и после формул расписывали в скобках названия.цены бы вам не было господа