Actuellement, il existe de nombreuses méthodes de nettoyage des métaux, applicables aussi bien en laboratoire qu'à la maison. L'une de ces méthodes est le raffinage, qui était jusqu'à récemment utilisé exclusivement dans des entreprises spécialisées utilisant des technologies brevetées.
Qu'est-ce que le raffinage
Habituellement, le concept de "raffinage" signifie l'obtention d'un métal de haute pureté grâce à une série de procédures pour éliminer les impuretés. Ce processus se déroule en plusieurs étapes, chacune d'entre elles utilisant certaines méthodes physico-chimiques de séparation des substances interférentes. Les métaux précieux sont souvent raffinés de cette manière.
La matière première pour le raffinage dans ce cas peut être des déchets de bijoux, de la "mousse d'argent", des boues après le nettoyage électrique des substances concernées et de l'or de glissement.
Affinage de l'argent
Souvent, cette méthode de nettoyage est utilisée pour obtenir de l'argent de haute qualité. En général, la procédure n'est pas différente des méthodes similaires réalisées pour d'autres métaux nobles, ferreux ou non ferreux. Par example,le raffinage de l'or et de l'argent ou de tout métal platine peut être le même. Seulement dans certains cas, les procédures diffèrent.
Moyens de raffinement
Dans la technologie de traitement, l'affinage de l'argent est présenté de trois manières différentes - le métal peut être purifié des impuretés par des méthodes chimiques, électrolytiques ou de coupellation. L'élimination de l'excès de chlore est rarement utilisée. Le choix de la technique est déterminé par la quantité d'argent traité et son état. Les caractéristiques du processus de production comptent également.
Comment le chemin est choisi
Le raffinage électrolytique est utilisé pour l'argent initialement de haute qualité. Habituellement, lors de l'utilisation de cette méthode, il y a une sortie quotidienne. L'électrolyse permet d'obtenir de l'argent exceptionnellement pur grâce à une interaction redox dans laquelle les impuretés n'entrent pas au moment de la purification.
Dans le cas où l'argentum est sous forme de solution (sulfates et chlorures insolubles), la méthode la plus économique et la plus pratique de dépôt de métal est la méthode chimique (dans certaines situations, électrochimique).
Les alliages à faible teneur sont le plus souvent séparés par coupellation - dans ce cas, il est plus facile d'augmenter la pureté du mélange.
Méthode de découpage
Ce type de raffinage nécessite un four avec un creuset en forme de coupelle (d'essai). Dans le processus de purification, du plomb est utilisé, dont la masse fondue est oxydée avec de l'argent en présence d'oxygène. Toutes les impuretés, y compris le solvant, sont séparées du noblemétal, lui conférant une relative pureté: les métaux de la famille de l'or et du platine restent dans l'alliage.
Pour l'affinage, le four doit être préchauffé. Un mélange technique plomb-argent y est placé, qui est chauffé jusqu'à ce qu'il soit complètement fondu. Des courants d'air atmosphérique sont lancés dans le four, provoquant l'oxydation des composants du contenu. A la fin du traitement thermique, le creuset est retiré et coulé dans des moules.
L'intérieur du four est tapissé de marne - l'un des types d'argile enrichie en calcaire et ayant une structure poreuse. Il absorbe les oxydes de plomb formés lors du processus de raffinage, car ces derniers sont sujets à l'évaporation lorsqu'ils sont exposés aux courants d'air. En sortie, après l'oxydation des impuretés, on obtient un alliage à surface irisée irisée. Lorsqu'il se fissure, un éclat argenté brillant peut être vu dans le mélange, ce qui indique l'achèvement du raffinage.
La cupellation est considérée comme la méthode de nettoyage la plus grossière en raison du fait que l'élimination complète des impuretés n'est pas obtenue: tous les métaux nobles de l'alliage restent en place. Le raffinage de l'or, de l'argent et des métaux du groupe du platine pour leur séparation est effectué par d'autres méthodes.
Méthode d'électrolyse
L'électrolyse en tant que méthode d'affinage est réalisée avec la conscience d'une double couche d'électrons: un fragment d'argent contaminé placé dans un sac devient l'anode du processus et de fines plaques formées d'acier non corrosif deviennent la cathode. Les électrodes sont immergées dans une solution de nitrate du métal à nettoyer (concentrationions - jusqu'à 50 mg / ml), de l'acide nitrique d'une densité de 1,5 g / l est ajouté et un courant électrique est passé.
Les fragments d'argent non dissous et les impuretés s'accumulent dans les sacs d'anode. Dans l'espace cathodique, un échantillon pur est recueilli sous forme microcristalline. Le volume d'argent libéré peut croître vers l'autre pôle du système, ce qui provoque un court-circuit. Pour éviter une telle situation, les fragments cristallins développés, lorsque la solution est agitée, se détachent parallèlement aux électrodes à proximité de l'emplacement de la cathode. L'argent ainsi obtenu est récupéré sous forme de précipité puis coulé en lingots. Il est important de remplacer l'électrolyte à temps, car si le cuivre est présent comme impureté, à la fin du processus souhaité, son dépôt sur la cathode sur le métal noble commencera.
Si la solution d'argent se comporte comme une cellule galvanique, la méthode électrolytique est aussi la plus efficace pour séparer le métal. L'anode peut être en graphite ou non corrosive (alliages), la cathode peut être en acier inoxydable. La tension dans l'élément est réglée à un niveau ne dépassant pas 2 V. La réaction elle-même est effectuée jusqu'à ce que tout l'argent soit déposé.
Raffinage chimique
L'argent peut être extrait de solutions de sels ou de colloïdes par des technologies chimiques. Le processus est en plusieurs étapes. La procédure nécessite du sulfite de sodium, lors de l'ajout duquel une réaction d'échange se produit avec la précipitation d'un précipité noir d'un nouveau sel d'un métal noble. À la fin de l'interaction avec le reçude l'ammoniac (chlorure d'ammonium) ou du sel commun est ajouté à la solution. Le mélange est décanté jusqu'à ce qu'une séparation fractionnée claire - des parties troubles et transparentes doivent se former. L'argent est considéré comme complètement précipité si l'ajout de sels ne provoque pas de trouble.
Il y a deux façons d'extraire le métal pur du chlorure - sec et humide.
Méthode au carbonate pour séparer l'argent du chlorure
Cette technologie consiste à obtenir de l'argent pur à partir de chlorure séché - la substance se combine avec une quantité d'équilibre de carbonate de sodium. Dans le creuset, le mélange résultant est chauffé (il suffit de remplir le bol à moitié en raison de l'augmentation du volume du contenu due au dégagement de gaz). Après la formation de produits volatils, la température du processus augmente, atteignant les valeurs nécessaires à une fusion en douceur.
Une fois le système refroidi, l'argent est extrait et refondu, après quoi le produit peut être considéré comme fini. Un point négatif peut être le fait que la soude technique a un effet négatif sur l'état du creuset. Le principal avantage de cette méthode de raffinage chimique est sa rapidité.
Méthode réductrice pour séparer l'argent du chlorure
Pour restaurer l'argent à partir d'une solution, vous pouvez prendre différents ensembles de réactifs: de l'acide sulfurique avec du zinc ou du fer ou de l'acide chlorhydrique avec les mêmes métaux, y compris l'aluminium.
L'un des éléments est introduit dans le milieu chlorure. L'acide sélectionné est ajouté à la boue résultante avec une concentration de 0,2parts de masse. Vous pouvez ajouter la solution en plusieurs parties, en contrôlant le degré de réaction et en complétant les résidus à son achèvement. Un signe qualitatif de l'interaction dans ce cas est l'évolution de l'hydrogène - le gaz cesse de se former au moment de la dissolution complète du métal ou de la disparition de l'acide (sa consommation peut être mise en évidence par un papier indicateur).
L'isolement de l'argent du sel est terminé lorsque le système devient similaire en teinte au plomb. Après cela, de l'acide est ajouté pour transférer les fragments restants de métaux indésirables dans la solution (les grandes parties sont retirées manuellement). La substance en poudre restante (le soi-disant ciment d'argent) est nettoyée avec de l'eau distillée, séchée et fondue.
Affinage du chlore
La méthode est basée sur l'hypothèse que l'argent et les métaux de base réagissent plus rapidement que l'or et la famille des éléments du platine dans une atmosphère chlorée. Cela vous permet de séparer les dernières substances de celles qui sont purifiées (dans la technologie de raffinage, le processus le plus laborieux est la séparation des alliages nobles).
L'or noir sous forme fondue passe à travers du chlore gazeux. L'interaction commence avec des éléments d'impuretés de type non noble, puis l'argent passe sous la forme du composé, qui peut ensuite être isolé par d'autres méthodes de raffinage. Les chlorures du mélange flottent à la surface en raison de la densité inférieure des sels par rapport aux métaux.
Affinage dans les autres cas
Dans le cas de la présence d'une impureté de cuivre dans l'argent, il est rationnel de parler non pas d'un alliage, mais d'un mélange de métaux (peut être représenté encopeaux). Ensuite, le métal de base peut être dissous avec des acides nitrique et sulfurique. Les substances concentrées sont utilisées sous forme froide ou chaude (la vitesse de réaction en dépend).
Pour enlever la coque argentée des produits, le mélange est chauffé sur une lampe à alcool ou dans un bain-marie. À des températures inférieures à 50-60 degrés, il est possible d'utiliser des plats en verre ou en porcelaine. De la même manière, vous pouvez séparer le métal à nettoyer avec du nickel, de l'étain ou du plomb.
Affiner l'argent à la maison
Toutes les méthodes décrites ci-dessus sont théoriquement adaptées à un usage domestique, sous réserve d'un équipement et d'une expérience particuliers. Pour les débutants, il est préférable d'essayer la méthode électrolytique. Habituellement, l'argent est raffiné à partir de contacts de cette manière.
La procédure se compose de 3 étapes. C'est la dissolution de l'argent dans l'acide nitrique, sa cémentation et sa fusion, et directement l'affinage de l'argent à domicile par électrolyse.
Dissolution avec de l'acide nitrique
Le nitrate d'argent est préparé immédiatement pour l'ensemble du processus - généralement 50 grammes de métal sont prélevés par litre de solvant (pour obtenir ce rapport, 32 g de ferraille sont dissous dans 80 g d'oxyde nitrique hydrogéné V). L'acide doit être dilué dans des proportions égales avec de l'eau et mélangé avec une tige de verre. Il est possible de réaliser un affinage de l'argent avec du nitrate en mélangeant du nitrate d'ammonium avec un électrolyte (avec une réaction du milieu inférieure à 7) pour obtenir le même HNO3. Des morceaux d'argent sont ajoutés à la solution résultante. Le mélange doit être laissé pendant 10-11 heures, car la transitionmétal en suspension ne se produira pas immédiatement. Une émission violente de gaz rouge-brun est possible. Si la solution devient bleuâtre ou verdâtre, cela indique la présence d'impuretés de vitriol ou de fer. L'affinage de l'argent avec de l'acide nitrique fonctionne mieux dans les cas où il n'y a pas de coloration intense.
Extraction de ciment d'argent
Des barres de cuivre sont ajoutées au mélange pour effectuer une réaction de substitution avec de l'argent. Presque immédiatement, un métal noble commence à précipiter à la surface du métal rouge, qui doit être périodiquement secoué dans une solution pour accélérer le processus. Si les barres sont complètement dissoutes, elles doivent être remplacées par de nouvelles. La fin de la réaction dans ce cas est le refroidissement de la solution et sa séparation fractionnée en parties de ciment d'argent et de liquide bleuté.
Filtrage
Un entonnoir et un papier filtre sont utilisés pour séparer le métal de la solution. La solution avec du ciment est versée dans un récipient spécialement préparé: le sel de cuivre traverse la couche de parchemin et l'argent reste à la surface. Ensuite, il est nécessaire de laver le filtrat 5 fois de plus avec de l'eau distillée.
Il reste probablement de l'argent dans la solution. Pour l'extraire, du sel de table est ajouté au sel de cuivre jusqu'à ce qu'un précipité de caillé se forme.
Ciment argenté en cours de séchage. La fusion est effectuée dans un creuset, qui ne devrait pas être utilisé pour travailler avec des échantillons plus purs. L'échantillon doit être chauffé uniformément pour éviter la dispersion d'argent ou de poussière oxydée. Peut faire surfacefaire fondre, ajouter du bicarbonate de soude et du borax, mélangés dans des proportions égales - la composition créera un film vitreux sur le métal qui protège contre les pertes.
La substance résultante est la base. Pour sa purification plus approfondie, l'électrolyse de l'argent est nécessaire. Le raffinage dans ce cas est effectué selon la méthode déjà décrite ci-dessus - pour cela, il est pratique de faire fondre le métal en granulés.
Sécurité
Il est important que la pièce soit bien aérée. Comme protection, il est recommandé d'utiliser des gants, une blouse et des lunettes de protection. Pour éviter de renverser de l'acide, le concentré lui-même est ajouté à l'eau, et non l'inverse. L'obtention de HNO3 par réaction d'échange est la méthode la plus sûre pour raffiner l'argent. Le nitrate d'ammonium est dans ce cas mélangé à l'électrolyte (la réaction du milieu est inférieure à 7). La verrerie chimique doit être testée pour sa résistance à la température, car la chaleur du processus peut dépasser 100 degrés. Pas plus d'un tiers du récipient est rempli de solution pour éviter les éclaboussures d'acide.
Résultats
L'affinage de l'argent n'est pas une procédure difficile avec une certaine expérience et un certain équipement. Si vous suivez les mesures de sécurité, vous pouvez l'effectuer dans un environnement non laboratoire.
Pour obtenir le métal de la plus haute qualité, il est pratique d'utiliser l'affinage de l'argent par électrolyse à domicile, car cette méthode minimise le risque d'impuretés dues à l'utilisation du courant.
