ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ «Выделение серебра из сплава и определение его количественного состава»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ШКОЛА № 59 «ПЕРСПЕКТИВА»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ

«Выделение серебра из сплава и определение его количественного состава»

Выполнил:

ученик 9 Б класса

Смарыгин Дмитрий

Руководитель:

Манаенкова Зоя Алексеевна

г. Липецк, 2023

Содержание:

1.Введение ……………………………………………………………...стр. 3

2.Теоретическа часть

2.1) Что такое аффинаж серебра ………………………………………стр. 4

2.2) Методы аффинажа серебра ……………………………………… стр. 5-7

4. Практическая часть ………………………………………………… стр. 8

5. Вывод ………………………………………………………………...стр. 9

6. Список литературы ………………………………………………… стр. 9

7. Приложение ………………………………………………………… стр. 10-13

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность

Актуальность темы растёт с каждым годом за счёт лёгкости процесса аффинажа серебра. Благодаря доступной цене и большому применению – спрос на добычу чистого серебра не падает. Для меня эта тема стала актуальна после экскурсии на Новолипецком Металлургическом комбинате, мне стало сильно интересно как же получается железо без содержания других металлов. Поэтому я хочу узнать и рассказать о выделении серебра из сплава и определение его количественного состава.

Цель проекта

Рассмотреть методы аффинажа серебра, выделить серебро из сплава и определить его количественный состав.

Задачи

– Определить, что такое аффинаж серебра.

– Рассмотреть методы аффинажа серебра.

– Взвесить образец до аффинажа серебра.

– Провести процесс отделения серебра от сплава методом купелирования.

– После получения чистого серебра взвесить его, сравнить с массой образца до аффинажа серебра и определить содержание серебра в первоначальном сплаве.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ЧТО ТАКОЕ АФФИНАЖ СЕРЕБРА

Давно стало популярным извлекать чистое серебро из сплавов, из которых изготовлены разные детали и контакты. Для того чтоб на выходе получить настоящий чистый драгоценный метал, нужно использовать специальную технику сепарирования, которая называется аффинаж.

Аффинаж проходит при помощи физических действий и использования свойств химических реакций. Именно благодаря этой технике вы сможете отделить серебряные частицы от других металлов, в том числе и меди.

Процесс проведения реакции для получения конечного результата занимает различное время, которое зависит от выбранного способа аффинажа и загрязнения перерабатываемого сплава.

Аффинаж серебра является достаточно выгодным делом, но необходимо помнить о правилах безопасности, так как в ходе очистки металла используются некоторые химикаты. Из-за чего процесс требует определённых навыков, знаний, а также специального оборудования.

МЕТОДЫ АФФИНАЖА СЕРЕБРА

Аффинаж серебра проходит при помощи таких методов как: купелирование, электролитический способ, химический способ. Выбор метода, который будет использоваться, зависит от объема материала, его состава и состояния.

Купелирование.

Если содержание серебра в сплавах невелико, аффинирование проводят с помощью купелирования. Этот способ чаще всего используют, если для чистки взяты низкопробные сплавы. Основывается метод на уникальных свойствах свинца, переплавленного с серебром, окисляться и самостоятельно отделяться от серебра, забирая вместе с собой все примеси. Но это не касается золота и платины, которые все же остаются в сплаве с серебром.

Для купелирования используются специальные печи с тиглями и покрытыми специальным видом пористой глины, которая отлично впитывает окись металла. После полного остывания сплава он приобретет особенный радужный цвет. Это означает, что сплав состоит исключительно из серебра и других драгоценных металлов.

Электролитический способ.

Электролитический аффинаж серебра необходимо производить в специальных ячейках из пластика или песчаника, которые содержат раствор нитрата серебра. Количество драгоценного металла в растворе должно быть не менее 50 грамм на 1 литр жидкости. Анодом в таком процессе будет выступать загрязнённое серебро, а катодом – тонкие полоски нержавеющей стали.

Аноды следует поместить в тканевые мешочки, в которых впоследствии будут собраны не растворившиеся 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.

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.

Из хлорида серебро можно добыть двумя способами: сухим, а именно – литьём в присутствии карбонатов щелочных металлов или из раствора, доведением пробы до максимального значения.

Практическая часть

В практической работе я взвесил образец, после чего в пробирке провёл реакцию с азотной кислотой до её окончания (приложение рис.1 и рис.2).

Потом содержимое пробирки перелил в стакан на 250 мл (приложение рис.3).

Промыл пробирку.

Стакан разбавил до ~ 60 мл водой.

Приготовил 1М раствора бромида калия.

После подождал до момента полного оседания осадка, отфильтровал осадок (приложение рис.4).

Затем расплавил осадок, получил серебро и взвесил полученное серебро (приложение рис.5 и рис.6).

И в конце своей практической работы выяснил:

Масса изначального образца: 0,1270 г

Масса полученного чистого серебра: 0,1077 г

Итоговое содержание серебра в образце: 84.8 %

Вывод

В результате своей проектно-исследовательской работы я достиг своей цели и выполнил поставленные задачи: определил, что такое аффинаж серебра, рассмотрел методы аффинажа серебра, провёл процесс отделения серебра из сплава при помощи метода купелирования, а также сравнил массу образца с массой полученного чистого серебра и благодаря этому определил итоговое содержание серебра в образце.

Список литературы

1. Как отделить серебро от других металлов [Электронный ресурс]. – URL: http://ooo-asteko.ru/kak-otdelit-serebro-ot-drugih-metallov/ (дата обращения: 25.02.2023).

2. Аффинаж серебра в домашних условиях — методы очистки от примесей, подробная инструкция с видео [Электронный ресурс]. – URL: https://rcycle.net/metally/dragotsennye/affinazh/serebra-v-domashnih-usloviyah#i-2 (дата обращения: 25.02.2023).

3. Как из медно серебряного сплава выделить медь и серебро приведите уравнения возможных реакций [Электронный ресурс]. – URL: https://al-shell.ru/articles/kak-iz-medno-serebryanogo-splava-vydelit-med-i-serebro-privedite-uravneniya-vozmozhnyh-reaktsiy/ (дата обращения 25.03.2023).

Приложение

Рис.1 Взвешивание.

Рис. 2 Реакция азотной кислоты и сплава.

Рис. 3 Смесь раствора бромида калия и нитрата серебра.

Рис. 4 Фильтрация осадка.

Рис. 5 Печь и образец после плавления.

Рис. 6 Выделенное серебро.