Взаимодействие с кислотами. — Физико-химические свойства серебра — Учим химию

26 июля 2020

Множество радиодеталей имеют в своем составе драгоценные металлы, среди которых можно обнаружить значительную часть серебра. Во многих из них оно присутствует в идее сплава, а в некоторых имеется даже в чистом виде. Этот драгоценный металл представляет собой достаточно пластичный и ковкий материал. Для извлечения серебра из радиодеталей необходимо иметь соответствующие знания и сопутствующие емкости, и инструменты.

В домашних условиях крайне не рекомендуется заниматься самостоятельным извлечением серебра, так как за это предусмотрена ответственность перед законом. Если имеются дома ненужные старые радиодетали, лучше продать их в скупку. Сдать радиодетали в Калужской области можно без труда. Наша скупка предлагает каждому клиенту выгодные условия.

Где содержится данный драгметалл?

Для драгоценных элементов в электронике важную роль играют такие свойства, как тепло- и электропроводность, а также светоотражение.

image Таким образом, благородные металлы используются в следующих радиокомпонентах:

Читайте также:  Как изначально назывался металл ниобий

  1. Микросхемы. Наиболее перспективными вариантами для добычи металлов являются микросхемы советского производства. Предпочтительнее проводить разборку микросхем серий 564, 530, 133, 134, 142, 155 и 1533.
  2. Конденсаторы. Помимо серебра здесь также могут встречаться палладий, платина и золото. Объем тех или иных металлов зависит от типа корпуса (керамический, желтый, серебряный и танталовый), а также от года выпуска устройств. Данные компоненты использовались в различных вычислительных машинах, электронных устройствах и автоматических телефонных станциях, а также в ламповых телевизорах и магнитофонах.
  3. Резисторы. Основу данных радиоэлектронных элементов составляет серебро. Наиболее рентабельными компонентами являются резисторы серий ПТП, ППБЛ, ППМЛ и 5К. Рекомендуется собирать советские резисторы, выпущенные до 1982 года. Ключевым отличием данного компонента является маркировка в виде пометки «ромб».
  4. Разъемы. Для извлечения серебра, технического золота и других драгметаллов подойдут эти устройства как советского, так и иностранного производства. Однако содержание драгоценных металлов в компонентах зарубежного производства будет примерно в пять раз ниже.
  5. Транзисторы. Еще один компонент электроники, содержащий в себе относительно большое количество благородных элементов. Наиболее предпочтительными для добычи серебра являются транзисторы с индексом 2Т935А, 2Т944А, 2Т945А и 2Т998А.

Помимо вышеперечисленных радиоэлектронных компонентов, техническое серебро может содержаться в:

  • генераторных лампах;
  • светодиодах;
  • переключателях;
  • кнопках.

Варианты отделения

Полностью погрузите изделие в раствор азотной кислоты (10%). Изделие должно полностью раствориться и получится раствор из меди и крупинок серебра. Дальше процесс отделения более чем прост: выпарите этот раствор, подождите пока охладится полученный порошок и растворите его в дистиллированной воде. Затем у вас должен получиться раствор, имеющий нитраты серебра. Нужно собрать их с осадка.

Еще один способ отделить серебро

Залейте опять же изделие раствором азотной кислоты и добавьте еще соляную. Затем хлористое серебро нужно промыть водой, а затем восстановить его можно с помощью разбавленной соляной кислоты и цинка.

Как получить серебро из радиодеталей в домашних условиях?

Серебро — высокоинертный металл, а значит, данный элемент обладает слабыми реакционно-химическими свойствами. Другими словами, его не так-то просто растворить.

При обычных условиях серебро не растворяется в соляной и серной кислотах, а также в царской водке, как золото.

Тем не менее, у данного металла хорошая растворимость в кислородосодержащей азотной кислоте.

Ответы на вопросы, как выделить, выплавить или по-другому извлечь техническое серебро из радиодеталей, сводятся к трём основным способам:

  1. Механическая обработка — самый простой способ, подходящий для некоторых типов контактов, которые с легкостью отделяются при помощи плоскогубцев и кусачек.
  2. Тепловая обработка — в случае, когда извлечь серебро механическим путем не представляется возможным, есть вариант прибегнуть к использованию газовой паяльной лампой. При высоком нагреве серебряные элементы с легкостью отделяются от держателя с помощью подручных средств.
  3. Обработка азотной кислотой — данный способ используется при извлечении драгметалла из массивных частей радиоэлектронных деталей. Метод требует высокой внимательности и аккуратности на каждом этапе обработки.

Тепловая обработка

image Выплавка подойдет для извлечения драгметалла из серебряных контактов, где серебро припаяно на контактный держатель. В качестве инструментов необходимо использовать газовую горелку или резак, а также нож с деревянной рукояткой.

Принцип действия заключается в нагревании серебряного контакта и последующем его снятии при помощи лезвия ножа.

При достаточной температуре контакты с легкостью извлекаются из держателя.

Обработка азотной кислотой

Данный метод применяется при извлечении серебра с массивных частей радиоэлектронных деталей, например, контактов пускателей или автоматов.

Для обработки понадобятся:

  • кварцевая палочка;
  • стеклянная емкость;
  • 8% раствор азотной кислоты;
  • медь.

При работе с любыми кислотами необходимо соблюдать следующие правила:

Читайте также:  Как убрать окисление с алюминия

  • важно обеспечить постоянную вентиляцию, оптимальный вариант – проводить работы на свежем воздухе;
  • глаза нужно защитить специальными очками, а кожу рук – резиновыми перчатками;
  • нужно лить кислоту в воду, а не наоборот.

Для начала необходимо разбавить азотную кислоту путем смешивания деионизированной воды и кислоты в пропорции 1:1.

Полученную жидкость необходимо перемешать кварцевой палочкой. Количество разбавленной кислоты нужно учитывать, исходя из расчета 50 граммов серебра на 1 литр жидкости.

После чего, растворяем серебро в смешанной с водой кислоте. Процесс растворения достаточно длительный и займет от 8 до 10 часов.

Когда процесс растворения серебра завершится, необходимо получить как раз металлический так называемый «серебряный цемент».

Делается это при помощи добавления в раствор меди.

Благодаря добавлению меди реакция вытеснения серебра ускорится, и на медной поверхности будет образовываться серебряный цемент.

Чтобы скорость реакции не уменьшалась, необходимо периодически стряхивать цемент с трубочек.

О завершении процесса будет свидетельствовать остывший раствор без признаков реакции вытеснения, а также наличие чистой жидкости сверху и слоя серебряного цемента внизу. Следующий этап заключается в отделении элементов с помощью фильтрации полученного цемента. Для этого понадобятся воронка, емкость и кофейные фильтры.

Для удаления остатков нитрата меди из порошка процедуру фильтрации необходимо провести несколько раз.

Полученную отфильтрованную жидкость необходимо выпарить и в сухом виде сплавить газовой горелкой или резаком.

Азотная кислота для добычи серебра

Добыть серебро из таких радиодеталей, как контакты, можно самостоятельно, пользуясь азотной кислотой. Такие радиодетали, как контакты, не содержат в составе примесей иных металлов благородной группы, поэтому быстрее поддаются реакции, чем другие элементы деталей.

Для извлечения потребуются колба, устойчивая к термореакциям, защитные перчатки и азотная кислота. Последовательность действий следующая:

  1. На дно специальной колбы положите контакты и полностью залейте азотной кислотой. Жидкость нужно греть до того момента, пока полностью не прекратится выделение бурого газа. В результате повышения температуры контакты должны полностью раствориться.
  2. Полученный раствор требуется профильтровать.
  3. В отфильтрованную жидкость следует налить заранее приготовленный 10-процентный раствор соли, который готовится из 100 граммов соли, разведенных 1 литром дистиллированной воды, но жидкость не доводится до кипения, а соль просто растворяется. После реакции на дне емкости можно будет увидеть белый осадок – это отделился хлорид серебра.

Очистить остаток от примесей других благородных металлов возможно, если добавить к серебру немного соляной кислоты.

Читайте также:  Рукав сварочный для полуавтомата — какой и где лучше взять

Реализация полученного металлического сырья и его средняя цена за грамм

Для последующего сбыта драгметалла с контактов нужно знать его полученную массу и пробу. Как уже говорилось ранее, техническое серебро, применяемое в радиоэлектронике – это чистый металл 999 пробы.

Соответственно металл, полученный механическим путем или выплавкой, будет 999 пробы. Если серебро извлекалось химическим методом с помощью азотной кислоты, то на выходе будет получаться металл приблизительно 980 пробы. Это обусловлено присутствующими в серебре примесями меди.

Непосредственно стоимость будет зависеть от двух основных факторов:

  • процентного содержания чистого серебра в полученном сплаве;
  • места продажи драгметалла.

На 2021 год цена за 1 грамм лома технического серебра сложилась следующим образом:

  • проба 999– от 24 до 35 рублей;
  • 980 – от 21 до 27 рублей;
  • 960 – от 16 до 22 рублей;
  • 925 – от 9 до 11 рублей.

При продаже более 1 кг благородного металла можно выручить на 2-4 рубля больше за каждый его грамм.

Также наиболее вероятно, что в сети с помощью тематических сайтов и форумов можно найти покупателей, готовых предложить более высокую цену за тех. серебро из контактов, нежели в ломбарде.

Как отделить медь от других цветных металлов

  • Главная
  • Статьи
  • Как отделить медь от других цветных металлов

Почему перед сдачей цветных металлов в пункты приема так важно проводить сортировку и химический анализ металлолома? Ответ прост: чтобы грамотно определить состав сплава и рассчитать цену за всю партию. Химический анализ позволяет узнать наименование и марку металла и степень его загрязненности. Именно чистота состава во многом и влияет на стоимость металлолома. Увеличить прибыль от сдачи цветмета позволит самостоятельная сортировка металлов. Как же отделить медь от железа, алюминия или олова? Об этом мы и поговорим в нашей статье.

Итак, черновая медь, которая выплавлена из первичного или вторичного сырья, содержит в себе 0,6-4% примесей. Среди основных компонентов, которые встречаются в составе, следует отметить железо, серебро, никель, золото, сурьму, висмут и т.д. Некоторые из элементов способны ухудшить механические свойства (например, снизить электропроводность или пластичность), другие, наоборот, улучшить. Отделить медь от алюминия или олова можно с помощью огневого и электролитического рафинирования. Данные способы позволяют не только очистить металл, но и извлечь из состава другие ценные элементы. Данные технологии активно применяются в металлургии и промышленности. А как же отделить серебро от меди в домашних условиях? Процедура аффинажа предполагает применение одной из нескольких методик:

  • купелирование;
  • электролитический способ;
  • химический способ.

Для проведения процесса купелирования необходимы специальные печи (необходимая температура 850-900°С), в которые помещаются тигели с серебром и медью. После нагрева и окисления тигель аккуратно достают и разливают содержимое в формы.

Еще одним способом отделить серебро от меди является электролитический. Он предполагает наличие изготовленных из пластика ячеек, содержащих раствор нитрита натрия. Количество драгоценного металла должно быть не менее 50 г на 1 литр жидкости. Анодом в данной реакции будет служить загрязненное серебро, катодом — нержавеющие пластины. Элемент, требующий очистки, необходимо поместить в небольшие мешочки, в которых в результате останутся грязные металлы, не растворившиеся в результате реакции. А на катодах появятся частички чистого серебра.

И, наконец, одним из наиболее популярных способов отделить серебро от меди и прочих металлов является химический. Для процедуры потребуется соляная и азотная кислота. Во время работы следует строго соблюдать технику безопасности: использовать перчатки и респиратор, работать в хорошо проветриваемом помещении. После очищения изделия щелочным раствором его необходимо залить 10% азотной кислотой. В результате после растворения сплава вы получите медь и соли серебра, которые несложно восстановить.

Если вы не знаете, как отделить олово или серебро от меди, железа, алюминия или золота, воспользуйтесь помощью профессионалов. Поскольку отсутствие опыта при проведении данных работ может иметь негативные последствия. Если у вас возникли вопросы относительно приема меди или алюминия, актуальных цен или дополнительных услуг, задайте их специалистам ООО «ЦМЛ».

Пост обновлен 29 мар. 2018 г.

Азотная кислота, как и серная, обладает особенными свойствами. При взаимодействии с металлами или сложными веществами в условиях реального эксперимента она может давать сложную смесь продуктов.

В рамках ЕГЭ превращения азотной кислоты в различных реакциях описываются таблицей:

При взаимодействии с неметаллами или сложными веществами концентрированной азотной кислоты в продуктах принято указывать NO2. Разбавленная азотная кислота обычно восстанавливается до NO:

S + 6HNO3 (конц.) = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

S + 2HNO3 (разб.) = H2SO4 + 2NO

При взаимодействии азотной кислоты с металлами продукты реакции зависят от концентрации кислоты и от активности металла: чем разбавленнее кислота и активнее металл, тем ниже будет степень окисления у азота в продукте реакции. В рамках ЕГЭ условились для металлов правее железа указывать NO2 (концентрированная кислота) или NO (разбавленная кислота). Для остальных металлов выбираем любой из трех оставшихся продуктов исходя из контекста задания и общей логики. Это означает, что для, например, магния можно указать N2O, N2 или NH4NO3, но нельзя брать NO2 или NO. При этом знать тонкости, что, допустим, 25%-ная кислота дает с кальцием азот, а 8%-ная – нитрат аммония, не нужно.

Попробуйте самостоятельно проанализировать приведенные ниже схемы реакций и объяснить выбор продуктов:

Cu + HNO3 (конц.) → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O

Cu + HNO3 (разб.) → Cu(NO3)2 + NO + H2O

Zn + HNO3 (разб.) → Zn(NO3)2 + N2 + H2O

K + HNO3 (оч. разб.) → KNO3 + NH4NO3 + H2O

Концентрированная азотная кислота, как и концентрированная серная, пассивирует железо, алюминий, хром и свинец. При комнатной температуре перечисленные металлы не растворяются в концентрированной азотной кислоте, но при нагревании реакция с ними возможна.

Давайте рассмотрим несколько заданий из ЕГЭ и определим, какие продукты нужно выбирать в каждом случае.

1. «Кальций растворили в азотной кислоте, при этом выделился газ, входящий в состав воздуха».

5Ca + 12HNO3 = 5Ca(NO3)2 + N2 + 6H2O

2. «…газ, полученный при действии на серебро концентрированной азотной кислоты».

Ag + 2HNO3 (конц.) = AgNO3 + NO2 + H2O

3. «К разбавленному раствору полученной кислоты (HNO3) добавили магний, в результате чего в растворе образовалось две соли, а выделения газообразных продуктов не происходило».

4Mg + 10HNO3 (разб.) = 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Медь стоит в ряду активности правее железа, поэтому в пункте А выбираем ответ 3, а в пункте Г – 2. Кальций относится к группе активных металлов, поэтому выбрать в пункте Б вариант 5 будет грубой ошибкой. Из азотной кислоты независимо от ее концентрации не выделяется водород, поэтому вариант 4 тоже не подходит. В пункте В протекает обычная реакция обмена, выбираем ответ 6.

Еще важно помнить, что азотная кислота «не дружит» с сульфидами, сульфитами и соединениями елеза (II). Если эти вещества встречаются в растворе, то протекает ОВР по схемам:

Это обстоятельство нужно учитывать при решении тестов и 31 заданий ЕГЭ.

В пунктах А и В вещества содержат двухзарядное железо, поэтому будет протекать окислительно-восстановительная реакция.

6. Из предложенного перечня веществ: сульфид натрия, углекислый газ, азотная кислота, хлорид железа (III), оксид кальция, выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения только одной из возможных реакций.

При выполнении этого задания может появиться желание записать реакцию вида:

Na2S + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2S

Эта реакция имеет право на существование только при использовании очень разбавленной азотной кислоты. В противном случае между этой парой веществ будет протекать ОВР:

Na2S + 8HNO3 = Na2SO4 + 8NO2 + 4H2O

Не используйте спорные реакции, если есть альтернатива.

7. Из предложенного перечня веществ: азотная кислота, гидроксид железа (II), нитрат меди (II), карбонат кальция, хлорид лития, выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения только одной из возможных реакций.

При решении этого задания нельзя писать реакцию обмена между азотной кислотой и гидроксидом железа (II). Независимо от концентрации кислоты между ними будет протекать ОВР, например, такая:

3Fe(OH)2 + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO + 8H2O

Учите химию, будьте бдительны и помните: на олимпиадах азотная кислота с металлами может давать водород.

Азотная кислота — это сильная одноосновная кислота с pH около 3,01. Это «липкая» молекула, которая легко впитывается в поверхность, особенно если на поверхности есть вода. По физическому состоянию чистая азотная кислота представляет собой бесцветную жидкость, но более старые образцы часто приобретают желтоватый оттенок из-за разложения на оксиды азота и воду.

Химическая формула азотной кислоты — HNO3, она также известна как aqua fortis, что в переводе с латинского означает «Сильная вода».

Это очень агрессивное и токсичное вещество, которое может вызвать серьезные повреждения кожи при использовании без мер предосторожности. Кислота вступает в реакцию с оксидами, гидроксидами и металлами, такими как серебро, медь и железо, образуя нитратные соли.

Обычно азотная кислота, доступная в магазинах, представляет собой 68-процентный водный раствор. Когда ее концентрация (в воде) превышает 86 процентов, она называется дымящейся азотной кислотой. Она хранится в плотно закрытой емкости в сухом, прохладном и хорошо проветриваемом помещении.

Ниже мы рассмотрим, как производится эта кислота, как она выглядит в молекулярном масштабе, каковы ее химические и физические свойства и где она в основном используется.

Азотная кислота HNO3 свойства

Молярная масса: 63,012 г / моль Внешний вид: Бесцветная или дымящаяся жидкость желто-красного цвета Запах: неприятно горький или острый, удушающий

Основание конъюгата: Нитратная Показатель кислотности (pKa): -1,4

Температура плавления: 231 K или -42 °C. Температура кипения: 356 K или 83 °C (чистой кислоты). Плотность: 1,51 г/см3 (чистая кислота); 1,41 г/см3 (68% водный раствор)

Структура

HNO3 имеет один атом азота (синий), один атом водорода (белый) и три атома кислорода (красный). Атом азота связан со всеми тремя атомами кислорода и несет заряд +1. Один атом кислорода несет заряд -1, один связан с водородом, а другой образует двойную связь с азотом.

Поскольку кислород имеет большую тенденцию притягивать к себе общие электроны, чем азот, он несет отрицательный заряд, а атом азота несет положительный заряд.

Структура Льюиса

Чтобы нарисовать льюисовскую структуру азотной кислоты, нам нужно подсчитать общее количество валентных электронов в молекуле HNO3.

  • Валентный электрон в одном атоме азота = 5
  • Валентный электрон в одном атоме водорода = 1
  • Валентный электрон в трех атомах кислорода = 18 (6*3)

Это дает нам общее количество валентных электронов (5 + 1 + 18) в одной молекуле HNO3. Поскольку у азота больше валентных электронов, чем у кислорода, мы можем поместить атом азота в центр структуры.

Следующим шагом является формирование связи и маркировка одиночной пары на атомах. Затем идет заряд каждого атома: атом азота получит заряд +2, а два атома кислорода — заряд -1.

Наконец, нам нужно минимизировать заряды на атомах, чтобы сделать структуру стабильной. Это может быть сделано путем преобразования одинокой пары на одном атоме кислорода в связь. Конечная структура состоит из двух одиночных связей между атомом азота и двумя атомами кислорода, а также двойной связи между атомом азота и оставшимся атомом кислорода.

Есть два правильных способа нарисовать структуру Льюиса HNO3. Таким образом, он имеет две основные формы резонанса. Двунаправленная стрелка на изображении выше указывает на то, что существует более одного способа нарисовать структуру азотной кислоты.

Как она производится?

Для производства HNO3 используются два метода. Первый использует окисление, конденсацию и абсорбцию для синтеза слабой HNO3 с концентрациями от 30 до 70 процентов. Второй метод производит сильную HNO3 (с концентрацией 90 процентов) из слабой HNO3 путем объединения процессов обезвоживания, отбеливания, конденсации и абсорбции.

Производство слабой азотной кислоты

Большая часть азотной кислоты образуется в результате высокотемпературного каталитического окисления аммиака. Это называется процессом Оствальда. Он состоит из трех этапов:

1) Окисление аммиака

4 NH 3 + 5 O 2 → 4 NO + 6 H 2 O

Смесь аммиака и воздуха (1:9) окисляется до высокой температуры (750-800 ℃) при прохождении через каталитический преобразователь. Катализатор обычно изготавливается из 90% платины и 10% родиевой сетки. Эта (экзотермическая) реакция приводит к образованию оксида азота и воды в виде пара.

2) Окисление оксида азота

2 NO + O2 → 2 NO2

Окись азота, образовавшаяся в предыдущей реакции, окисляется: она некаталитически реагирует с остаточным кислородом с образованием диоксида азота. Это медленная, однородная реакция, которая сильно зависит от давления и температуры. При высоком давлении и низких температурах эта реакция приводит к образованию максимального количества диоксида азота за очень короткое время.

3) Поглощение

3 NO+ H2O → 2 HNO3 + NO

В конечной реакции оксид азота поглощается водой. Это дает желаемый продукт (азотную кислоту в разбавленной форме) вместе с оксидом азота. Концентрация HNO 3 зависит от давления, температуры, количества стадий абсорбции, а также от концентрации оксидов азота, поступающих в абсорбер.

Производство сильной азотной кислоты

Высокопрочная HNO 3 получается путем концентрирования слабой HNO 3 экстрактивной дистилляцией. Дистилляция проводится в присутствии дегидратирующего агента, например 60% серной кислоты.

Блок — схема высокопрочного HNO 3 производств

Процесс протекает следующим образом: сильная серная кислота и слабая азотная кислота попадают в насадочную дегидратирующую колонну при атмосферном давлении. Концентрированная HNO 3 выходит из верхней части колонны в виде 99% пара. Он также состоит из небольшого количества кислорода и оксида азота от диссоциации азотной кислоты.

Кислота проходит через отбеливатель и попадает в систему конденсатора, который отделяет ее от оксида азота и кислорода. Абсорбционная колонна забирает эти побочные продукты и объединяет оксид азота со вспомогательным воздухом для получения диоксида азота. Этот газообразный диоксид азота затем рекуперируется в виде слабой HNO 3, а небольшие непрореагировавшие и инертные газы выбрасываются в атмосферу.

Производство в лаборатории

В лаборатории HNO 3 обычно синтезируется путем термического разложения нитрата меди. Это дает оксид меди, диоксид азота и кислород. Последние два пропускаются через воду для получения азотной кислоты.

2 Cu (NO 3 ) 2 → 2 CuO + 4 NO 2 + O 2

А затем реализовать процесс Оствальда

2 NO+ H2O → HNO2 + HNO3

В последние пару десятилетий исследователи разработали электрохимические средства для получения безводной кислоты из концентрированного HNO 3. Этот процесс осуществляется путем регулирования тока электролиза до тех пор, пока не будут получены необходимые продукты.

Свойства

68% раствор HNO 3 имеет температуру кипения 120,5 °C при давлении 1 атм. С другой стороны, чистая HNO 3 кипит при 83 °C. При комнатной температуре эта концентрированная форма выглядит как бесцветная жидкость.

Поскольку азотная кислота имеет свойство разлагаться на открытом воздухе, ее хранят в стеклянных бутылках.

4 HNO3 → 2 H2O + 4 NO2 + O2

Оксиды азота, образующиеся в результате реакции разложения, полностью или частично растворяются в кислоте, вызывая незначительные изменения давления пара над жидкостью. Когда он остается растворенным, он дает кислотно-желтый цвет или красный при более высоких температурах.

Концентрированная азотная кислота выделяет белые пары при контакте с воздухом, в то время как кислота, растворенная в диоксиде азота, образует красновато-коричневые пары.

По концентрации сильную HNO 3 можно разделить на две группы: красная и белая дымящаяся азотная кислота. Первый содержит 84% азотной кислоты, 13% тетроксида диазота и 1-2% воды. Напротив, белая дымящаяся азотная кислота содержит не более 2% воды и очень небольшое количество растворенного диоксида азота (0,5%).

HNO3 с растворенным оксидом азота

Среди нескольких важных реакций HNO3 можно выделить следующие –

  • Нейтрализация аммиаком с образованием нитрата аммония.
  • Нитрование толуола и глицерина с образованием взрывчатого тринитротолуола (TNT) и нитроглицерина соответственно.
  • Окисление металлов до соответствующих нитратов или оксидов.
  • Приготовление нитроцеллюлозы.

А так как это сильный окислитель, то он бурно реагирует с различными неметаллическими веществами. Продукты таких взрывных реакций зависят от температуры, концентрации кислоты и используемого восстановителя.

Области применения

Химические и физические свойства азотной кислоты делают ее ценным веществом. Она имеет несколько различных применений в различных областях, особенно в химической и фармацевтической промышленности.

Удобрения: Почти 80% производимой азотной кислоты используется для производства удобрений. Точнее, она используется для производства аммиачной селитры (NH 4 NO 3) и кальций-аммиачной селитры, которые находят применение в качестве удобрений.

HNO 3 + NH 3 → NH 4 NO 3

Взрывчатые вещества: аммиачная селитра также используется в качестве взрывчатого вещества в горнодобывающей промышленности, гражданском строительстве, карьерах и других областях применения. Примеры взрывчатых веществ, содержащих нитрат аммония, включают ANFO, Amatol и DBX.

Красители и пластмассы: Нитрат кальция и аммония используется в некоторых упаковках со льдом/гелем в качестве альтернативы аммиачной селитре. Она также используется для производства химикатов и растворов, которые используются в производстве красителей и пластмасс.

Ракетное топливо: красная и белая дымящаяся азотная кислота используется в жидкостных ракетах в качестве окислителя. Во время Второй мировой войны немецкие военные использовали дымящуюся красную азотную кислоту в нескольких ракетах.

Деревообработка: Очень слабая HNO3 (с концентрацией 10%) используется для искусственного старения древесины сосны и клена. Придает дереву винтажный вид с масляной отделкой.

Другие применения: слегка концентрированный раствор под названием Nital используется для травления металла, чтобы выявить его структуру на микроуровне. Рефлюксная азотная кислота используется в процессах очистки углеродных нанотрубок. В электрохимии HNO3 используется в качестве химического легирующего агента для органических полупроводников.

Вопросы и ответы

Проводит ли HNO3 электричество?

Как и другие сильные кислоты, азотная кислота является хорошим проводником электричества. Исследования показывают, что обработка материала этой кислотой может улучшить его электропроводность до 200 раз.

Растворяет ли HNO3 золото?

Азотная кислота не реагирует с некоторыми драгоценными металлами, такими как металлы платиновой группы и чистое золото. Однако она может растворять некоторые сплавы золота, содержащие менее благородные металлы, такие как серебро и медь. Цветное золото, например, растворяется в азотной кислоте и меняет цвет своей поверхности.

Хотя чистое золото не проявляет никакого эффекта при контакте с азотной кислотой, оно реагирует с царской водкой, смесью азотной и соляной кислот, оптимально в молярном соотношении 1:3. Некоторые ювелирные магазины используют азотную кислоту как дешевое средство для быстрого обнаружения сплавов с низким содержанием золота (менее 14 карат).

Как нейтрализуется HNO 3?

При более высоких концентрациях выделение азотной кислоты может быть весьма значительным, и поэтому необходима хорошая вентиляция. Ее можно нейтрализовать любым неорганическим основанием, например, гидроксидом натрия или известью.

Такие реакции нейтрализации выделяют много тепла. Например, нейтрализация 10% раствора азотной кислоты приведет к повышению температуры на 20 °C, а нейтрализация 70% раствора приведет к повышению температуры на 120 °C, что достаточно для того, чтобы вызвать паровые взрывы.

Что такое азотная кислота ?

Одноосновная сильная кислота, представляющая собой в стандартных условиях бесцветную жидкость, которая при хранении желтеет, может находиться в твердом состоянии, характеризующемся двумя кристаллическими модификациями (моноклинная или ромбическая решетки), при температурах ниже минус 41,6 оС. Это вещество с химической формулой — HNO3 — называется азотная кислота. Имеет молярную массу 63,0 г/моль, а ее плотность соответствует 1,51 г/см³. 

Азотная кислота — коррозионно активное, токсическое вещество и сильный окислитель. Со средних веков известно такое название, как «сильная вода» (Aqua fortis). Алхимики, открывшие кислоту в 13 веке, дали такое название, убедившись в ее необычайных свойствах (разъедала все металлы, кроме золота), превосходящих в миллион раз силу уксусной кислоты, которую в те времена считали самой активной. Но еще через три столетия было установлено, что разъедать, даже золото, может смесь таких кислот, как азотная и соляная в объемном соотношении 1:3, которую по этой причине и назвали «царская водка». Появление желтого оттенка при хранении объясняется накоплением в ней окислов азота. В продаже кислота чаще бывает с концентрацией 68 %, а при содержании основного вещества более 89 % ее называют «дымящей». 

Применение азотной кислоты

Азотная кислота в промышленности широко применяется для получения лекарств, красителей, взрывчатых веществ, азотных удобрений и солей азотной кислоты. Кроме того, она используется для растворения металлов (например, медь, свинец, серебро), которые не реагируют с другими кислотами. В ювелирном деле используется для определения золота в сплаве (это способ является основным).

В органическом синтезе широко применяется смесь концентрированной азотной кислоты и серной кислоты — «нитрующая смесь».

В металлургии азотная кислота применяется для растворения и травления металлов, а также для разделения золота и серебра. Также азотную кислоту применяют в химической промышленности, в производстве взрывчатых веществ, в производстве полупродуктов для получения синтетических красителей и других химикатов.

Кислота азотная техническая используется при никелировании, гальванизации и хромировании деталей, а также в полиграфической промышленности. Широко используется кислота азотная в молочной, электротехнической промышленности.

Получение азотной кислоты

Современные промышленные способы получения азотной кислоты основаны на каталитическом окислении аммиака кислородом воздуха. При« описании свойств аммиака было указано, что он горит в кислороде, причём продуктами реакции являются вода и свободный азот. Но в присутствии катализаторов — окисление аммиака кислородом может протекать иначе.

Если пропускать смесь аммиака с воздухом над катализатором, то при 750 °С и определён­ном составе смеси происходит почти полное превращение. Образовавшийся NO легко переходит в NO2, который с водой в присутствии кислорода воздуха дает азотную кислоту.

В качестве катализаторов при окислении аммиака используют сплавы на основе платины. Получаемая окислением аммиака азотная кислота имеет концентрацию, не превышающую 60%. При необходимости ее концен­трируют, Промышленностью выпускается разбавленная азотная кислота концентрацией 55, 47 и 45%, а концентрированная—98 и 97.

Аффинаж серебра — это специально разработанная технология очистки металла от примесей. Результатом этой процедуры становится материал в чистом виде, который можно использовать для изготовления различных ювелирных украшений. Такой процесс можно осуществить не только на предприятии, но и в домашних условиях. Для этого понадобится много различных материалов и свободного времени.

Описание процесса

Перед тем как приступать к аффинажу серебра в домашних условиях, необходимо подробно изучить все тонкости процесса и выполнить различные подготовительные мероприятия. Это поможет упростить процедуру очистки драгоценного металла и выполнить её за минимальное количество времени.

Для аффинажа драгоценного металла можно использовать различные объекты, которые содержат этот материал.

Среди них наиболее часто применяются такие:

  • техническое серебро, содержащееся в транзисторах, реле и прочих радиодеталях;
  • старые ювелирные украшения, которые непригодны для ношения;
  • шламы от электротехнической очистки серебра;
  • серебряная пена, которая представляет собой отходы, образующиеся при очистке свинца.

Процесс аффинажа довольно дорогостоящий, поэтому к его реализации следует подойти со всей ответственностью. Первым делом следует определиться со способом очистки серебра от примесей. Этот выбор делается исходя из следующих факторов:

  • количество доступного материала для очистки;
  • состояние обрабатываемого металла;
  • необходимость обеспечения непрерывности процесса.

Виды аффинажа

На современных промышленных предприятиях применяют три основных способа аффинажа. Каждый из них обладает своими преимуществами, что позволяет выбирать максимально эффективный вариант для каждого конкретного случая. Все эти способы можно применить и для очистки серебра в домашних условиях.

Вариант купелирования

Купелирование — это процесс окисления расплавленного свинца, содержащего серебро, и отделение от него благородного металла. С помощью этого способа проводится аффинаж только низкопробных сплавов.

Для проведения процесса понадобится следующее оборудование и материалы:

  • специальная печь, покрытая мергелью (пористая известняковая глина, способная поглощать окиси свинца);
  • тигель, выполненный в форме стакана;
  • свинец;
  • техническое серебро.

Для того чтобы самостоятельно выполнить аффинаж серебра без кислоты, необходимо приобрести перечисленные предметы.

Сделать это довольно трудно, так как аффинажем в домашних условиях занимается очень мало людей.

Процесс получения драгоценного металла методом купелирования состоит из таких этапов:

  1. Покрытая специальной глиной печь разогревается до показателей, которые превышают температуру плавления свинца.
  2. В специальный тигель кладётся техническое серебро и свинец.
  3. Затем эта ёмкость ставится в подготовленную печь.
  4. Там она выдерживается до тех пор, пока оба металла не расплавятся.
  5. На следующем этапе работы в печку впускается воздух.
  6. Там он вступает в термическую реакцию с расплавленными материалами.
  7. В самом конце тигель аккуратно вынимается из печи, а его содержимое разливается в заранее подготовленные формы.
  8. В таком виде сплав оставляется до полного остывания.

В результате всех манипуляций цвет окончательного продукта станет радужным. Это будет свидетельствовать о том, что помимо серебра в сплаве присутствуют и другие драгоценные металлы. С помощью купелирования невозможно получить благородный металл в чистом виде.

С помощью электролиза

Этот метод аффинажа драгоценного металла считается наиболее часто используемым. Свою популярность он получил за относительную простоту и универсальность.

Для его воплощения нужно найти или купить следующие материалы и приспособления:

  • маленькое пластиковое ведро или ёмкость из стекла;
  • палочка из латуни;
  • вилки из нержавеющей стали;
  • блок питания;
  • изолента;
  • дистиллированная вода;
  • раствор нитрата серебра.

В процессе снятия серебра электролизом в домашних условиях будут использоваться различные химические соединения, поэтому очень важно соблюдать меры предосторожности и правила работы с этим веществом. В противном случае можно получить травму любой степени тяжести.

Последовательность действий для проведения аффинажа при помощи электролиза:

  1. Берётся пластиковое ведро небольшого размера и наполняется раствором нитрата серебра.
  2. В ёмкость добавляется такое же количество дистиллированной воды.
  3. К предмету из технического серебра приваривается проволочная петля, изготовленная из того же материала.
  4. Вся эта конструкция помещается в фильтрующий мешочек.
  5. Его края крепятся к палочке из латуни, которая располагается над пластиковой ёмкостью с раствором.
  6. Вилке из нержавеющей стали придаётся нужная форма, которая поможет подвесить её на край пластикового ведёрка. При этом рукоятка должна быть обмотана изолентой.
  7. К латунной палочке подключается положительная клемма блока питания, а к вилке — отрицательная.
  8. На следующем этапе включается источник питания и происходит нужная химическая реакция.
  9. После небольшого количества времени исходный предмет из технического серебра уменьшается в размере, а на стенках ведёрка оседают кристаллы металла.
  10. Как только весь процесс завершится, нужно аккуратно отделить серебро от стенок ёмкости и высушить от влаги.
  11. Полученные кусочки драгоценного металла переплавляются в слиток.

Электролиз серебра в домашних условиях позволяет получить металл высшей пробы, который идеально подойдёт для изготовления украшений.

Химический метод

Этот способ используется только в тех случаях, когда необходимо отделить серебро из раствора или соли. Он позволяет получить благородный металл в виде чёрного сульфата.

Во время работы будут использоваться такие предметы и химические соединения:

  • кварцевая палочка;
  • специальная посуда из стекла;
  • воронка;
  • бумажный фильтр;
  • весы;
  • средства индивидуальной защиты (очки, перчатки, респиратор, спецодежда);
  • серная кислота;
  • сульфид натрия;
  • хлорид аммония;
  • азотная кислота;
  • цинковый порошок или лом из меди;
  • деионизированная вода;
  • поваренная соль.

Существует два химических способа добыть серебро. Оба они позволяют отделить этот металл и получить конечный продукт, отличающийся высоким качеством.

Первый вариант можно выполнить с учётом такой последовательности действий:

  1. В специальную стеклянную посуду наливается азотная кислота.
  2. Затем к ней добавляется такое же количество деионизированной воды.
  3. Обе жидкости тщательно перемешиваются при помощи кварцевой палочки.
  4. В готовый раствор кладутся предметы, содержащие серебро, и оставляются там на несколько часов.
  5. По прошествии этого времени образуется нитрат серебра и смесь поменяет цвет на голубой.
  6. На следующем этапе в раствор кладутся обрезки медных труб или другой лом.
  7. Через несколько минут они полностью покроются серебряным цементом, который нужно периодически удалять.
  8. Как только растворяться имеющиеся медные объекты, может понадобиться дополнительная порция лома. Металлические элементы добавляются до тех пор, пока химическая реакция не прекратится.
  9. Полученный серебряный цемент тщательно промывается холодной водой, а затем высушивается при комнатной температуре.
  10. Кусочки чистого серебра расплавляются в печи, и из них делается цельный слиток.

В итоге получается металл довольно низкой пробы. Чтобы превратить его в идеальный материал, необходимо восстановить серебро, а также провести дополнительный процесс очистки электролизом. Подобным образом проводится аффинаж серебра йодом и восстановление алюминием.

Второй химический способ более трудный, но позволяет получить готовый продукт высшей пробы. При этом никаких дополнительных мероприятий проводить не нужно.

Добывается чистый драгоценный металл следующим способом:

  1. Предметы, содержащие серебро, помещаются в предварительно разбавленную водой азотную кислоту.
  2. В результате химической реакции раствор приобретает голубой оттенок.
  3. В таком виде он аккуратно переливается в другую стеклянную ёмкость.
  4. Там к нему добавляется поваренная соль и тщательно перемешивается до полного растворения.
  5. Следствием всех этих действий станет появление на дне белого осадка (хлорное серебро).
  6. После завершения химической реакции сливается вся жидкость.
  7. К оставшемуся осадку добавляется серная кислота.
  8. С её помощью происходит разделение на чистый драгоценный металл и его соль.
  9. Затем в общую посуду засыпается цинковый порошок.
  10. После его растворения проводится выпаривание из кислоты серебряного цемента.
  11. Полученный осадок несколько раз промывается чистой водой и высушивается.
  12. Из него делается слиток металла высшей пробы.

Техника безопасности

Для того чтобы аффинаж серебра не стал причиной различных проблем и травм, необходимо соблюдать несколько простых мер предосторожности. С их помощью можно избежать простых ошибок, которые приведут к неприятным последствиям.

Основные правила техники безопасности:

  1. Проводить процесс аффинажа можно только в хорошо проветриваемом помещении. Идеальным вариантом будет выполнение работы на открытой местности. Это поможет растворить различные химические соединения без вреда здоровью.
  2. При приготовлении раствора следует учитывать тот факт, что запрещено добавлять воду в кислоту (серную, соляную, азотную и другие).
  3. Во время проведения работы следует защитить органы дыхания от негативного влияния вредных химических соединений. Для этого рекомендуется использовать респиратор или самодельную марлевую повязку.
  4. Запрещается выполнять аффинаж серебра без защитных очков. Пренебрежение этим правилом может привести к попаданию различных химических веществ, которые вызовут сильный ожог глаз и серьёзные проблемы со зрением.
  5. Все работы с химикатами следует проводить только в специальных перчатках. Они уберегут руки от случайного попадания кислоты и других химических веществ.

Аффинаж серебра — это трудный процесс, который требует наличия определённых знаний и навыков. При правильном проведении работы и соблюдении всех мер безопасности можно избежать каких-либо проблем и успешно завершить начатое дело.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий