Zamysleme se nad některými způsoby získávání stříbra a zastavme se také u jeho fyzikálních a chemických vlastností. Tento kov přitahoval lidi již od starověku. Stříbro vděčí za svůj název sanskrtskému slovu „argenta“, které se překládá jako „světlo“. Ze slova „argenta“pochází latinské „argentum“.
Zajímavá fakta o původu
O původu tohoto tajemného kovu existuje mnoho verzí. Všechny jsou spojeny se starověkým světem. Například ve starověké Indii bylo stříbro spojováno s Měsícem a srpem, nejstarším farmářským nástrojem. Odraz tohoto ušlechtilého kovu je podobný světlu měsíce, proto bylo v alchymistické době stříbro označeno jako symbol měsíce.
Stříbro v Rusku
Ve starověkém Rusku byly stříbrné cihly měřítkem ceny různých položek. V těch případech, kdy nějaká položka obchodu stojí nejméně bar, z tohoodřízněte část odpovídající uvedené hodnotě položky. Tyto části se nazývaly "rubly", od nich pochází název měnové jednotky přijaté v Rusku - rubl.
Už v roce 2500 př. n. l. používali egyptští válečníci stříbro k léčbě zranění z bitev. Položili na ně tenké stříbrné pláty a rány se rychle zahojily. V ruské pravoslavné církvi se svěcená voda pro farníky uchovávala pouze ve stříbrných nádobách. Od poloviny minulého století se objevila odvětví jako fotografie, elektrotechnika, radioelektronika, což vedlo k prudkému nárůstu poptávky po stříbře, jeho stažení z peněžního oběhu.
Vysoká elektrická vodivost, dobrá tažnost, nízký bod tání, nízká chemická aktivita stříbra zajímaly také radiotechniky.
Charakteristika vlastností
Všechny způsoby získávání stříbra jsou založeny na jeho vlastnostech. Je to bílý kov, prakticky nezměněný atmosférickým kyslíkem při pokojové teplotě. Kvůli přítomnosti sirovodíku ve vzduchu se nakonec pokryje tmavým povlakem sulfidu stříbrného Ag2S. Odstraňte tuto sloučeninu z povrchu stříbrného produktu mechanicky pomocí čisticích past nebo jemného zubního prášku.
Stříbro je docela odolné vůči vodě. Kyselina chlorovodíková, stejně jako zředěná kyselina sírová a Aqua regia, na něj nemají vliv, protože na povrchu kovu se vytváří ochranný film z jeho chloridu AgCl.
Získávání dusičnanu stříbrného je založeno na schopnosti kovu proniknout dovnitřreakce s kyselinou dusičnou. V závislosti na jeho koncentraci mohou reakční produkty kromě stříbra obsahovat oxidy dusíku (2 nebo 4).
Získání oxidu stříbrného se provádí přidáním alkalického roztoku k dusičnanu stříbrnému. Výsledná sloučenina je tmavě hnědá.
Aplikace
Vzhledem ke svým fyzikálním a mechanickým vlastnostem se právě stříbro používá k potahování rádiových komponent za účelem zvýšení elektrické vodivosti a odolnosti proti korozi. Kovové stříbro se používá při výrobě stříbrných elektrod pro různé typy moderních baterií. Problematikou elektrolytického stříbření a niklování se dlouhodobě zabývají specialisté v oboru galvanického pokovování: A. F., P. F. Simoněnko, A. P. Sapozhnikov a další I. M. Fedorovský přenesl problematiku antikorozní odolnosti nátěrů z laboratoře do průmyslové výroby. Sloučeniny stříbra (AgBr, AgCl, AgI) se používají k výrobě filmových a fotografických materiálů.
Elektrolýza solných roztoků
Zvažte výrobu stříbra elektrolýzou jeho solí. Je sestaven elektrický obvod, ve kterém působí jako zdroj proudu galvanický suchý článek. Maximální proud v obvodu by neměl překročit 0,01 A. Při použití suché baterie (4,5 V) je proud omezen přidáním vodiče s odporem maximálně 1000 ohmů.
Jakákoli skleněná nádoba může sloužit jako lázeň pro proces stříbření. Anodou vany je kovová deska o tloušťce 1 mm a mírně větší ploše,než samotný díl. Pro anodický povlak je zvoleno stříbro. Lapisový roztok působí jako pracovní roztok (elektrolyt) pro získávání stříbra. Před spuštěním do vany pro postříbření je nutné díl odmastit a vyleštit, poté otřít zubní pastou.
Po odstranění tuku se umyje tekoucí vodou. Úplné odmaštění lze posoudit rovnoměrným smáčením celého povrchu dílu vodou. Při mytí používejte pinzetu, aby na díle nezůstaly mastné otisky prstů. Ihned po umytí se díl upevní na drát a vloží do vany. Doba výroby stříbra se stříbrnou anodou je 30 - 40 minut.
Pokud je jako anoda zvolena nerezová ocel, změní se rychlost procesu. Získání stříbra z dusičnanů bude trvat 30 minut.
Předmět vytažený z vany je důkladně umyt, vysušen, vyleštěn do lesku. S tvorbou tmavého stříbra se proud snižuje, k tomu je připojen další odpor. To umožňuje zlepšit kvalitu získávání stříbra elektrochemickou metodou. Pro rovnoměrnost povlaku během procesu elektrolýzy se součást periodicky otáčí. Kov můžete nanášet na mosaz, ocel, bronz.
Chemie procesu
Jaké jsou procesy spojené se získáváním stříbra? Reakce jsou založeny na umístění kovu po vodíku v řadě standardních elektrodových potenciálů. Na katodě budou kationty stříbra redukovány z dusičnanů na čistý kov. Na anodě dochází k oxidaci vody, doprovázené tvorbou plynůkyslík, protože lapis je tvořen kyselinou obsahující kyslík. Celková rovnice elektrolýzy je následující:
4Ag NO3 + 2H2O elektrolýza 4Ag + O 2 + 4HNO3
Získání v laboratoři
Pracovní roztok (elektrolyt) lze použít ustalovač, který obsahuje kationty stříbra. Halogenidy tohoto kovu tvoří s thiosíranem řadu komplexních solí. Při elektrolýze se na katodě uvolňuje stříbro – kov. Jeho získání podobným způsobem je doprovázeno uvolňováním síry, což vede k tomu, že se na jeho povrchu objeví tenká černá vrstva sulfidu stříbrného.
Extrakce a objevování
První zmínka o těžbě stříbra je spojena s ložisky, která byla objevena Féničany na Kypru, Sardinii, Španělsku, Arménii. Kov v nich byl přítomen v kombinaci se sírou, chlorem, arsenem. Bylo také možné detekovat nativní stříbro působivé velikosti. Například největším stříbrným valounem je vzorek vážící třináct a půl tuny. Při čištění přírodních nugetů roztaveným olovem se získal matný kov. Ve starověkém Řecku se mu říkalo elektron, což předpokládalo jeho vynikající elektrické vodivé vlastnosti.
V současné době se hustá vrstva kovového stříbra vyrábí elektrolýzou. Jako elektrolyt se používají nejen dusičnany, ale také kyanidy. Oddělení stříbra od mědi se provádí provedením elektrolýzy ze studeného roztoku, který obsahuje asijedno procento kyseliny sírové, 2-3 % persíranu draselného. Přibližně 20 mg kovu lze oddělit od mědi za 20 minut při napětí přibližně 2 V.
V procesu elektrolýzy musí v roztoku zůstat přebytek persíranu draselného. Mezi možnosti separace těchto kovů lze rovněž uvažovat elektrolýzu vroucí směsi kyseliny octové. V současné době se používají metody, které zahrnují použití komplexantů. V roztoku, který v kyselém prostředí obsahuje iont kyseliny ethylendiamintetraoctové (EDTA), se stříbro vysráží za 25 minut. Oddělí se od desky elektrolytickou depozicí po dobu 2,5-3 hodin.
Stříbro se odděluje od bismutu a hliníku elektrolýzou roztoku kyseliny dusičné za podmínek podobných separaci jeho směsi s mědí.
Závěr
Všimněte si, že výroba acetylenidu stříbrného je v organické chemii kvalitativní reakcí na přítomnost acetylenu a dalších alkynů ve směsi, ve které je trojná vazba umístěna na první pozici. V průmyslovém měřítku se stříbro používá v elektrotechnickém a hutním průmyslu. Je to vedlejší produkt při zpracování komplexních kovových sulfidů obsahujících argenit (sulfid stříbrný).
V procesu pyrometalurgického zpracování polymetalických sulfidů zinku, mědi, se stříbro získává společně s obecnými kovy jako sloučeniny obsahující stříbro. S cílem obohatitčisté stříbro nebo olovo obsahující stříbro, použijte Parkesův nebo Pattisonův proces. Druhý způsob je založen na chlazení roztaveného olova, které obsahuje stříbro. Kovy mají různé teploty tání, takže se budou střídavě srážet a vystupovat z roztoku. Patisson navrhl podrobit zbývající kapalinu oxidaci v proudu vzduchu. Proces byl doprovázen tvorbou dvojmocného oxidu olova, který byl odstraněn a stříbro zbývající v roztavené formě bylo očištěno od nečistot.
I ve starověkém Řecku se používal způsob získávání stříbra kupelací.
Tato technologie se v průmyslu stále používá. Metoda je založena na schopnosti roztaveného olova oxidovat se vzdušným kyslíkem.
