Электролиз серебра в домашних условиях

Аффинаж серебра в домашних условиях азотной кислотой и электролизом

Электролиз серебра в домашних условиях

При очистке металла от технических загрязнений, черноты и прочих визуальных дефектов, могут задействоваться самые разные приборы и методики. И аффинаж серебра — одна из наиболее востребованных технологий очистки, которая гарантирует высокое исходное качество, а также легко выполняется в домашних условиях. При минимальных усилиях такую задачу можно реализовать своими руками.

Общие принципы аффинажа

Перед тем как начать интересоваться тонкостями аффинажа серебра в домашних условиях, нужно ознакомиться с базовыми физико-химическими процессами, воздействующими на металл. Сама процедура осуществляется в несколько этапов, на каждом из которых происходит отделение лишних веществ. Основным сырьем для очистки может служить ювелирный лом, например, «серебряная пена», шлиховое золото и разный шлам от электротехнической очистки.

Методика по-особому эффективна на предприятиях, занимающихся производством серебра высокой пробы. По своим особенностям она практически не отличается от многих других технологий обработки черных, цветных и драгоценных металлов. Аффинаж золота и серебра или материалов платиновой группы выглядит аналогично. Лишь при отдельных условиях тонкости процедуры могут меняться.

При реализации очистки серебра можно задействовать следующие методики:

  1. Химический аффинаж.
  2. Электролитический.
  3. Купелированный.

В редких случаях может использоваться обработка хлором. Выбирая подходящий метод, нужно учитывать количество материала, поддающего очистке, а также особенности самого процесса.

При обработке драгметаллов высокой пробы целесообразно использовать электролитический аффинаж. Такой метод подходит для ежедневного выпуска больших объемов драгоценного металла, т. к. он гарантирует высочайшее качество конечного продукта и полное устранение любых видимых дефектов. Такое состояние достигается за счет отсутствия окислительно-восстановительного взаимодействия при аффинаже.

Если серебро представлено в виде раствора, то его лучше обрабатывать химическим методом (реже — электрохимическим). Для очистки низкопробных сплавов подходит третья технология — купелирование. В таком случае повышение чистоты металла происходит гораздо эффективнее и быстрее.

Тонкости купелирования

Чтобы выполнить аффинаж серебра с помощью купелирования, важно обеспечить наличие специальной печи с чашеподобным тиглем. Основой для очистки является свинец, который расплавляется и вступает в стадию окисления под воздействием кислорода. В результате все примеси, в том числе и растворитель, отделяются от металла, что делает его максимально чистым. Сплав сохраняет только золото и другие элементы из платиновой группы.

Чтобы реализовать аффинаж, печь нужно тщательно разогреть. После этого в нее нужно поместить свинцово-серебряную смесь и накалить ее до состояния плавления. Затем в резервуар подают потоки воздуха, под воздействием которых сплав начинает окисляться. После тщательной термообработки тигель нужно достать и разлить в формы.

Внутреннее пространство печи выстлано специфическим типом глины, который называется мергелю. В составе этого сырья присутствует большое содержание известняка с пористой структурой. Она эффективно поглощает свинцовые оксиды, которые проявляются на разных этапах очистки, т. к. подобные примеси способны испаряться при высокой температуре. В конечном итоге появляется идеально гладкий и чистый сплав, с радужно переливающейся поверхностью. Во время растрескивания смесь обретает контрастный серебряный блеск, подтверждающий завершение процедуры аффинирования.

Купелирование относится к грубым методам очистки, т. к. оно не может продемонстрировать полную очистку металла от примесей. Любые металлы благородного семейства остаются на прежнем месте. Чтобы отделить их, необходимо задействовать более глубокую технологию.

Метод электролиза

В последнее время становится популярным метод аффинажа серебра электролизом. Он осуществляется с помощью создания двойного электронного слоя: в качестве анода используется грязный участок драгметалла, который помещают в емкость, а в качестве катода — тонкая пластина из некорродируемой стали. Электрод нужно опустить в нитратный раствор, а затем добавить к нему азотную кислоту и запустить прибор, выдающий электрический ток.

В анодных мешочках присутствуют нерастворенные фрагменты аргентума, а также всевозможный технический мусор. В катоде скапливается чистая проба в микрокристаллическом виде. При этом объемы высвобождаемого серебра увеличиваются в сторону другого полюса системы, что приводит к короткому замыканию. Чтобы избежать подобных последствий, нужно обламывать кристаллы при перемешивании раствора вблизи от места нахождения катода.

Читайте также  Как проверить статор электродвигателя в домашних условиях?

Затем полученный состав нужно извлечь в виде осадка и отлить в заготовленную форму. Для успешного завершения процедуры необходимо вовремя заменить электролит, ведь если в примеси есть медь, по завершении аффинажа она начнет осаждаться на катоде, покрывая благородный металл.

Если серебряный раствор ведет себя наподобие гальванического элемента, для разделения металла лучше задействовать электролитическую технологию. При электролитическом аффинаже серебра роль анода может исполнять графит или некорродирующий сплав, а в качестве катода задействуется качественная нержавейка. В таком случае напряжение должно держаться на уровне не больше двух вольт, а сам процесс должен осуществляться вплоть до полного осаждения всего серебра.

Химические и карбонатные методики

Существуют и другие способы очистки серебра от видимых дефектов и примесей разных сплавов. Для этого можно применить многостадийную химическую технологию, которая основывается на воздействии сульфита натрия, запускающего процесс обменной реакции, в результате которой выпадает чёрный осадок.

После успешного взаимодействия составов, к смеси нужно добавить хлорид аммония или поваренную соль. Затем раствор оставляется на некоторое время для остывания и комплексного фракционного разделения. В конечном итоге должны появиться две части:

Металл можно назвать полностью чистым в том случае, если при повторном внесении солей не появляются помутнения. В настоящее время используется два химических способа очистки благородных металлов:

Если говорить об аффинаже серебра азотной кислотой, то такая методика не обрела широкого распространения ввиду многочисленных сложностей и проблем. Но карбонатный метод выделения драгметалла из хлорида считается весьма востребованным. В таком случае необходимо разогреть полученную смесь в тигле, наполнив чашу наполовину для увеличения объема содержимого за счет выделения газа. По завершении формирования летучих продуктов процедуру нагрева нужно повысить до максимальных показателей, при которых начинается стадия спокойного плавления.

Завершив охлаждение системы, остается извлечь серебро и начать повторную выплавку. Только после этого продукт можно назвать готовым. Негативным моментом является тот факт, что техническая сода плохо воздействует на тигель, поэтому он нуждается в глубокой чистке после завершения работы. Среди плюсов такой технологии выделяют скорость очистки металла. К тому же аффинированное серебро становится невероятно чистым и качественным.

Другие варианты

Чтобы восстановить аргентум из раствора, можно задействовать различные реактивы, такие как серная кислота с цинком или железом, или соляна с теми же металлами, такими как алюминий. В состав хлорида необходимо внести подходящую добавку, а к полученному шламу прибавить выбранную кислоту, соблюдая концентрацию в 0,2 массовых долей.

Раствор добавляется небольшими частями, при этом специалисту важно контролировать интенсивность протекания реакции, добавляя остатки при ее завершении. Основным признаком успешного завершения процедуры является выделение водорода — газ перестает появляться при полном растворении металлов или исчезновении кислоты (расход этого вещества нужно зафиксировать на индикаторной бумаге).

Процесс выделения аргентума из солей можно назвать завершенным при появлении свинцового оттенка внутри системы. Затем кислоту добавляют в раствор оставшихся фрагментов, избавляясь от крупных частей вручную. Остатки порошкообразного вещества очищают с помощью дистиллированной воды, просушивают и переплавляют.

Очистка с помощью хлора происходит по простому принципу: качественное серебро и черные металлы способны вступать в реакцию при взаимодействии с хлором намного быстрее, чем золото или представители платинового семейства. В таком случае последние более эффективно отделяются от очищаемого сплава.

Черновая форма золота поддается расплавлению в тигеле с газообразным хлором. Взаимодействие начинается с примесными неблагородными элементами, после чего в форму соединения поддается аргентум. Для дополнительной очистки серебра можно использовать и другие методы аффинажа.

Окончательная фильтрация

Выполняя аффинаж серебра электролизом в домашних условиях или любым другим методом, необходимо соблюдать базовые правила и учитывать рекомендации профессионалов. Также важно помнить и о таком этапе, как фильтрация.

Чтобы отделить металл из раствора, следует задействовать воронку и фильтровальную бумагу. В подготовленный резервуар помещается раствор с цементом, а соли меди стекают сквозь слой пергамента. В результате серебро остается на поверхности. Для завершения процедуры нужно еще 5 раз промыть фильтрат с помощью очищенной воды.

В оставшемся составе будет присутствовать небольшое количество серебра, которое можно достать методом добавления поваренной соли. Затем цемент тщательно просушивается, и его помещают в тигель. Прогрев образца должен быть равномерным, что позволит предотвратить возможное высвобождение серебряной или окисленной пыли. Также на поверхность сплава следует нанести пищевую соду и буру, которые смешиваются в равных пропорциях. В таком случае состав создаст над металлом стекловидную пленку, предотвращающую возможные потери.

Читайте также  Как сделать винт в домашних условиях?

Конечный продукт не может похвастаться высокой пробой, поэтому для более глубокой очистки придется задействовать метод электролиза.

Правила безопасности

Что касается правил безопасности, то они должны включать в себя полную вентиляцию помещения, в котором осуществляется процедура. Для индивидуальной защиты необходимо задействовать перчатки, халат и специальные очки, а чтобы избежать расплескивания кислоты в воду нужно добавить сам концентрат.

Если говорить о самых безопасных способах получения серебра, то обменная реакция занимает ведущее место. Аммиачную селитру в таком случае нужно смешать с электролитом, предварительно убедившись в надежности химической посуды и ее устойчивости к температурным воздействиям. Порой теплота процесса достигает отметки в 100 градусов. Чтобы предотвратить разбрызгивание кислоты раствор нужно залить на 1/3 сосуда.

По сути, аффинирование серебра — это вполне реализуемый процесс, который можно осуществить в домашних условиях. Достаточно проявить небольшое усердие и в точности следовать за инструкцией, обращая внимание на советы профессионалов. При соблюдении базовых правил безопасности, процесс будет успешным даже в домашнем гараже.

Чтобы конечный металл обладал высокой пробой, рекомендуется отдавать предпочтение методу аффинажа электролизом. Он снижает вероятность попадания в состав примесей, т. к. подразумевает использование электрического тока.

Источник: https://othodynet.ru/utilizatsiya-othodov/affinazh-serebra-v-domashnih-usloviyah-azotnoj-kislotoj-i-elektrolizom

Как добыть серебро в домашних условиях — Металлы, оборудование, инструкции

Электролиз серебра в домашних условиях

Серебро постепенно становится самым популярным драгоценным металлом. В отдельных источниках уже с уверенностью говорят о том, что золото отходит на второй план, уступая ему пальму первенства. Конечно же, всё актуальнее становится вопрос проведения процедур аффинажа по отношению к серебру. Именно о деталях этой процедуры в домашних условиях пойдёт речь в этой статье.

Что из себя представляет процедура аффинажа

Извлечение чистого серебра из различных сплавов, из которых изготовлены множество контактов, транзисторов и реле – давно известная практика.

Чтобы получить чистый драгоценный металл, необходимо использовать специальные технологии очистки его от примесей, которые в своей совокупности называются аффинажем. Сущность данной процедуры заключается в её стадиях, с прохождением которых представляется возможным получить чистое серебро, золото или платину.

В целом такая процедура – сугубо промышленный процесс, но в наши дни аффинаж серебра возможно провести и в домашних условиях.

Для очистки подходят следующие объекты:

  • лом серебряных ювелирных украшений;
  • шламы от электротехнической очистки серебра;
  • технологический лом, в котором содержится серебро;
  • так называемая «серебряная пена» – отходы свинцовой промышленности.

Способы

К альтернативным способам аффинажа серебра относятся:

  • купелирование;
  • электролитический способ;
  • химические способы.

Выбор способа аффинажа зависит от таких факторов:

  • количество аффинируемого драгметалла;
  • непрерывность производства;
  • состояние металла, поддаваемого обработке.

А знаете ли вы, что электролитический способ аффинажа серебра применяется тогда, когда исходным материалом является серебро высокой пробы.

В том случае, если серебро находится в растворённом виде в состоянии сульфата или хлорида, рациональнее всего использовать химическую или электрохимическую обработку драгоценного металла.

Купелирование

Аффинаж низкопробных сплавов производится способом купелирования, который основывается на уникальном свойстве свинца, расплавленного с серебром, – окисляться на воздухе и отделяться от металла вместе с другими примесями.

Это важно! В процессе купелирования не отделяются только золото, платина и металлы платиновой группы.

Для купелирования используется специальная печь с тиглем в форме чашки, которая покрыта мергелью.

Справка! Мергель – особая пористая известняковая глина, наделённая особенностью, способствующей поглощению окиси свинца.

Поэтапно процесс купелирования серебра можно представить следующим образом:

  1. Печь предварительно разогревают.
  2. В печь помещается пробирный тигель с техническим серебром и свинцом.
  3. Тигель необходимо разогреть до полного расплава.
  4. В печь пропускают атмосферный воздух.
  5. После термической реакции тигель вынимают из печи и разливают в формы.

После того как сплав остынет, он примет радужный цвет. Это означает, что в нём присутствуют как серебро, так и другие драгоценные металлы.

Таким образом, путём купелирования можно получить исключительно сплав серебра с другими драгоценными металлами.

Электролитический способ

Электролитический аффинаж серебра необходимо производить в специальных ячейках из пластика или песчаника, которые содержат раствор нитрата серебра. Коэффициент чистого драгметалла в таком растворе должен быть не менее 50 грамм на один литр.

Анодом в таком процессе будет выступать загрязнённое серебро, а катодом – тонкие полоски нержавеющей стали.

Читайте также  Как ковать металл в домашних условиях?

Аноды следует поместить в тканевые мешочки, в которых впоследствии будут собраны нерастворившиеся загрязнения в виде частиц серебра, избежавших электрохимического растворения.

На катодах же будет откладываться серебро в виде макрокристаллов.

Такие кристаллы растут в сторону противоположного полюса до короткого замыкания, во избежание которого ветви кристаллов ломаются при перемешивании раствора в направлении, параллельном электродам, на незначительном расстоянии от катода.

Советуем почитать:  Рынок драгоценных металлов: итоги января 2015 года

Такие кристаллы самопроизвольно опускаются в корзину на дне, откуда их необходимо периодически удалять. Именно из этих кристаллов впоследствии отливаются слитки.

Химический способ

Чтобы извлечь серебро из соли или растворов, необходимо использовать химический способ, вследствие применения которого драгоценный металл выделяется в виде чёрного сульфата серебра. Для применения данного способа в обязательном порядке необходимо добавление сульфата натрия. Продолжать операцию необходимо до полного прекращения выделения сульфата серебра.

В целом при такой процедуре драгоценный металл извлекается в виде хлорида только после добавления одного из альтернативных веществ: либо хлорида аммония, либо поваренной соли. Полученную жидкость необходимо отстаивать до момента её полного разделения на две фракции: прозрачную и мутную.

Это важно! Если последующее добавление соли не вызывает помутнения раствора, значит, всё серебро находится в осадке.

Из хлорида серебро можно добыть двумя способами:

  • сухим, а именно – литьём в присутствии карбонатов щелочных металлов;
  • из раствора, доведением пробы до максимального значения.

Необходимые материалы и инструменты

В соответствии с описаниями каждого из отдельных способов аффинажа серебра в домашних условиях приведём перечни необходимых для их проведения материалов и инструментов.

Купелирование:

  1. Печь.
  2. Тигель в форме чашки, покрытой мергелью.
  3. Свинец.

Электролиз:

  1. Специальные ячейки из песчаника или пластика.
  2. Азотная кислота.
  3. Мешочки из ткани.

Химические способы:

  1. Сульфит натрия.
  2. Хлорид аммония.
  3. Поваренная соль.
  4. Азотная кислота.
  5. Серная кислота.
  6. Специальная посуда, материал для которой выбирают в зависимости от компонентов процедуры.

Поэтапный электролиз серебра в домашних условиях

Это важно! Все описанные выше способы применимы в домашних условиях. Однако если у вас нет «аффинажного опыта», то лучше всего использовать электролитический способ аффинажа серебра.

Условно такой процесс можно поделить на три части:

  1. Растворение драгметалла в азотной кислоте.
  2. Цементирование серебра и его сплавление.
  3. Непосредственный аффинаж.

На первом этапе вам понадобится:

  • раствор азотной кислоты 68,8%;
  • стеклянная ёмкость;
  • кварцевая палочка.

Азотная кислота 68.8%, деионизированная вода, весы, стеклянная ёмкость и кварцевая палочка

Это важно! При работе с кислотами не забывайте о том, что вам необходима хорошая вентиляция (лучше всего работать на свежем воздухе), кожу рук защищаем перчатками, глаза – защитными очками, кислоту нужно лить в воду, а не наоборот.

Процесс подбора пропорций

  1. Чтобы получить разбавленную азотную кислоту, нужно смешать деионизированную воду с чистой кислотой в пропорции 1:1.
  2. Полученную жидкость перемешиваем кварцевой палочкой.
  3. Разливаем кислоту по специальным ёмкостям для химических реактивов.
  4. Приготовление нитрата серебра производим из расчёта на весь процесс. Нам необходима концентрация примерно 50 грамм серебра на один литр жидкости.
  5. Растворяем серебро в жидкости. Этот процесс, как правило, сопровождается выделением газа NO2 и окрашиванием раствора в голубой цвет.
  6. Процесс растворения длительный. Полностью серебро растворится не раньше чем через 8–10 часов.
  7. Полученный раствор следует закрыть в химической баночке.
  8. Далее получаем «серебряный цемент». Для этого необходимо вытеснить металлическое серебро из нитрата серебра с медью.
  9. Берём раствор нитрата серебра, добавляем медь.

Это важно! В качестве источника меди могут быть использованы старые водопроводные трубы, которые необходимо почистить до блеска.

Так выглядят медные трубочки в растворе

Добавление меди провоцирует ускорение реакции. Образовавшийся в результате серебряный цемент на трубочках – серебро в порошковом виде. Для того чтобы скорость процесса не уменьшалась, необходимо периодически стряхивать цемент с трубочек в раствор.

Серебро на медных трубочках

Реакция происходит за счёт того, что трубочки «отдают» медь нитрату серебра, поэтому постепенно они могут вовсе раствориться. Если это произошло, добавьте новые трубочки.

Советуем почитать:  Котировки серебра в июле 2015 года

С вытеснением серебра реакция становится всё медленнее, поэтому вы спокойно можете оставить его без присмотра на несколько дней. Следить нужно только за наличием меди в растворе и отсутствием в нём посторонних объектов.

Источник: https://spb-metalloobrabotka.com/kak-dobyt-serebro-v-domashnih-usloviyah/