Saat ini, ada banyak metode pembersihan logam, baik di laboratorium maupun di rumah. Salah satu metode ini adalah pemurnian, yang hingga saat ini digunakan secara eksklusif di perusahaan khusus menggunakan teknologi yang dipatenkan.
Apa itu pemurnian
Biasanya, konsep "pemurnian" berarti memperoleh logam dengan kemurnian tinggi melalui serangkaian prosedur untuk menghilangkan kotoran. Proses ini dilakukan dalam beberapa tahap, yang masing-masing menggunakan metode fisika-kimia tertentu untuk memisahkan zat pengganggu. Logam mulia sering dimurnikan dengan cara ini.
Bahan mentah untuk pemurnian dalam hal ini dapat berupa potongan perhiasan, "busa perak", lumpur setelah pembersihan listrik dari zat yang relevan dan slip emas.
Pemurnian perak
Seringkali metode pembersihan ini digunakan untuk mendapatkan perak bermutu tinggi. Secara umum, prosedurnya tidak berbeda dengan metode serupa yang dilakukan untuk logam mulia, besi, atau non-ferro lainnya. Sebagai contoh,pemurnian emas dan perak atau logam platinum apa pun bisa sama. Hanya dalam beberapa kasus, prosedurnya berbeda.
Cara pemurnian
Dalam teknologi pemrosesan, pemurnian perak disajikan dalam tiga cara berbeda - logam dapat dimurnikan dari pengotor dengan metode kimia, elektrolitik, atau kupelasi. Penghapusan kelebihan klorin jarang digunakan. Pemilihan teknik ditentukan oleh jumlah perak yang diproses dan kondisinya. Fitur dari proses produksi juga penting.
Bagaimana jalan dipilih
Pemurnian elektrolitik digunakan untuk perak bermutu tinggi pada awalnya. Biasanya kalau menggunakan cara ini ada output harian. Elektrolisis membantu mendapatkan perak yang sangat murni melalui interaksi redoks di mana pengotor tidak masuk pada saat pemurnian.
Dalam kasus ketika argentum dalam bentuk larutan (sulfat dan klorida tidak larut), metode pengendapan logam yang paling ekonomis dan nyaman adalah metode kimia (dalam beberapa situasi, elektrokimia).
Aloi tingkat rendah paling sering dipisahkan menggunakan cupellation - dalam hal ini, paling mudah untuk meningkatkan kemurnian campuran.
Metode Kupelasi
Jenis pemurnian ini membutuhkan oven dengan wadah (pengujian) seperti cangkir. Dalam proses pemurnian, timbal digunakan, lelehannya dioksidasi dengan perak dengan adanya oksigen. Semua kotoran, termasuk pelarut, dipisahkan dari yang mulialogam, memberikan kemurnian relatif: logam keluarga emas dan platinum tetap berada dalam paduan.
Untuk pemurnian, oven harus dipanaskan terlebih dahulu. Campuran timah-perak teknis ditempatkan di dalamnya, yang dipanaskan sampai benar-benar meleleh. Aliran udara atmosfer diluncurkan ke tungku, menyebabkan oksidasi komponen isinya. Pada akhir perlakuan panas, wadah dikeluarkan dan dituangkan ke dalam cetakan.
Bagian dalam tungku dilapisi dengan napal - salah satu jenis tanah liat yang diperkaya dengan batu kapur dan memiliki struktur berpori. Ini menyerap oksida timbal yang terbentuk selama proses pemurnian, karena yang terakhir rentan terhadap penguapan saat terkena arus udara. Pada keluaran, setelah oksidasi pengotor, diperoleh paduan dengan permukaan warna-warni yang berwarna-warni. Ketika retak, kemilau perak cerah dapat dilihat pada campuran, yang menunjukkan selesainya pemurnian.
Cupellation dianggap sebagai metode pembersihan yang paling kasar karena fakta bahwa tidak tercapainya penghapusan pengotor yang lengkap: semua logam mulia dalam paduan tetap di tempatnya. Pemurnian logam golongan emas, perak dan platina untuk pemisahannya dilakukan dengan metode lain.
Metode elektrolisis
Elektrolisis sebagai metode afinasi dilakukan dengan kesadaran lapisan elektron ganda: pecahan perak yang terkontaminasi yang ditempatkan di dalam tas menjadi anoda dari proses, dan pelat tipis yang terbentuk dari baja non-korosif menjadi katoda. Elektroda direndam dalam larutan nitrat dari logam yang akan dibersihkan (konsentrasi)ion - hingga 50 mg / ml), asam nitrat dengan kepadatan 1,5 g / l ditambahkan, dan arus listrik dilewatkan.
Fragmen perak yang tidak larut dan kotoran terkumpul di kantong anoda. Di ruang katoda, sampel murni dikumpulkan dalam bentuk mikrokristalin. Volume perak yang dilepaskan dapat tumbuh ke arah kutub lain dari sistem, yang memicu korsleting. Untuk mencegah situasi seperti itu, fragmen kristal yang tumbuh, ketika larutan diaduk, pecah sejajar dengan elektroda di dekat lokasi katoda. Perak yang dihasilkan diperoleh kembali sebagai endapan dan kemudian dilemparkan ke dalam ingot. Penting untuk mengganti elektrolit tepat waktu, karena jika tembaga hadir sebagai pengotor, pada akhir proses yang diinginkan, pengendapannya pada katoda di atas logam mulia akan dimulai.
Jika larutan perak berperilaku seperti sel galvanik, metode elektrolit juga paling efektif untuk memisahkan logam. Anoda bisa grafit atau non-korosif (paduan), katoda bisa stainless steel. Tegangan dalam elemen diatur pada tingkat tidak lebih dari 2 V. Reaksi itu sendiri dilakukan sampai semua perak diendapkan.
Pemurnian kimia
Perak dapat diekstraksi dari larutan garam atau koloid dengan teknologi kimia. Prosesnya multi-tahap. Prosedur ini membutuhkan natrium sulfit, di atas mana reaksi pertukaran terjadi dengan pengendapan endapan hitam dari garam baru dari logam mulia. Setelah menyelesaikan interaksi dengan yang diterimaamonia (amonium klorida) atau garam biasa ditambahkan ke dalam larutan. Campuran diendapkan sampai pemisahan fraksional yang jelas - bagian yang keruh dan transparan akan terbentuk. Perak dianggap mengendap sempurna jika penambahan garam tidak menyebabkan kekeruhan.
Ada dua cara untuk mengekstrak logam murni dari klorida - kering dan basah.
Metode karbonat untuk memisahkan perak dari klorida
Teknologi ini melibatkan perolehan perak murni dari klorida kering - zat tersebut bergabung dengan jumlah keseimbangan natrium karbonat. Dalam wadah, campuran yang dihasilkan dipanaskan (hanya perlu mengisi setengah mangkuk karena peningkatan volume isi karena pelepasan gas). Setelah pembentukan produk yang mudah menguap, suhu proses naik, mencapai nilai yang diperlukan untuk pencairan yang mulus.
Setelah sistem dingin, perak diekstraksi dan dilebur kembali, setelah itu produk dapat dianggap selesai. Poin negatif mungkin adalah fakta bahwa soda teknis memiliki efek negatif pada keadaan wadah. Keuntungan utama dari metode pemurnian kimia ini adalah kecepatannya.
Metode reduksi untuk memisahkan perak dari klorida
Untuk mengembalikan perak dari larutan, Anda dapat mengambil set reagen yang berbeda - asam sulfat dengan seng atau besi atau asam klorida dengan logam yang sama, termasuk aluminium.
Salah satu elemen dimasukkan ke dalam media klorida. Asam yang dipilih ditambahkan ke lumpur yang dihasilkan dengan konsentrasi 0,2saham massal. Anda dapat menambahkan larutan dalam beberapa bagian, mengontrol tingkat reaksi dan menambah residu pada penyelesaiannya. Tanda kualitatif dari interaksi dalam hal ini adalah evolusi hidrogen - gas berhenti terbentuk pada saat pembubaran total logam atau hilangnya asam (konsumsinya dapat dibuktikan dengan kertas indikator).
Isolasi perak dari garam selesai ketika sistem menjadi serupa dalam rona dengan timbal. Setelah itu, asam ditambahkan untuk mentransfer sisa fragmen logam yang tidak diinginkan ke dalam larutan (sebagian besar dihilangkan secara manual). Zat bubuk yang tersisa (yang disebut semen perak) dibersihkan dengan air suling, dikeringkan dan dilebur.
Pemurnian klorin
Metode ini didasarkan pada asumsi bahwa perak dan logam dasar bereaksi lebih cepat daripada emas dan unsur-unsur keluarga platinum dalam atmosfer klorin. Ini memungkinkan Anda untuk memisahkan zat terakhir dari yang dimurnikan (dalam teknologi pemurnian, proses yang paling sulit adalah pemisahan paduan mulia).
Emas hitam dalam bentuk cair dilewatkan melalui gas klorin. Interaksi dimulai dengan elemen pengotor dari jenis yang tidak mulia, kemudian perak masuk ke dalam bentuk senyawa, yang selanjutnya dapat diisolasi dengan metode pemurnian lainnya. Klorida dalam campuran mengapung ke permukaan karena kepadatan garam yang lebih rendah dibandingkan dengan logam.
Penyempurnaan dalam kasus lain
Dalam kasus adanya pengotor tembaga dalam perak, masuk akal untuk berbicara bukan tentang paduan, tetapi tentang campuran logam (dapat diwakili dalamserutan). Kemudian logam dasar dapat dilarutkan dengan asam nitrat dan asam sulfat. Zat pekat digunakan dalam bentuk dingin atau panas (laju reaksi tergantung pada ini).
Untuk menghilangkan kulit perak dari produk, campuran dipanaskan di atas lampu alkohol atau dalam penangas air. Pada suhu di bawah 50-60 derajat, dimungkinkan untuk menggunakan piring kaca atau porselen. Dengan cara yang sama, Anda dapat memisahkan logam yang dibersihkan dengan nikel, timah atau timah.
Memurnikan perak di rumah
Semua metode yang dijelaskan di atas secara teoritis cocok untuk digunakan di rumah, tergantung pada peralatan dan pengalaman khusus. Untuk pemula, lebih baik mencoba metode elektrolitik. Biasanya, perak dimurnikan dari kontak dengan cara ini.
Prosedurnya terdiri dari 3 tahap. Ini adalah pelarutan perak dalam asam nitrat, sementasi dan fusinya, dan langsung pemurnian perak di rumah dengan elektrolisis.
Pelarutan dengan asam nitrat
Perak nitrat disiapkan segera untuk seluruh proses - biasanya 50 gram logam diambil per liter pelarut (untuk mendapatkan rasio ini, 32 g skrap dilarutkan dalam 80 g oksida nitrat terhidrogenasi V). Asam harus diencerkan dalam proporsi yang sama dengan air dan dicampur dengan batang kaca. Dimungkinkan untuk melakukan pemurnian perak dengan nitrat dengan mencampurkan amonium nitrat dengan elektrolit (dengan reaksi medium kurang dari 7) untuk mendapatkan HNO3 yang sama. Potongan perak ditambahkan ke solusi yang dihasilkan. Campuran harus dibiarkan selama 10-11 jam, sebagai transisilogam dalam suspensi tidak akan terjadi segera. Emisi gas merah-coklat dengan kekerasan dimungkinkan. Jika larutan menjadi kebiruan atau kehijauan, ini menunjukkan adanya pengotor vitriol atau besi. Pemurnian perak dengan asam nitrat bekerja lebih baik jika tidak ada pewarnaan yang intens.
Ekstraksi semen perak
Batang tembaga ditambahkan ke dalam campuran untuk melakukan reaksi substitusi dengan perak. Hampir segera, logam mulia mulai mengendap di permukaan logam merah, yang harus dikocok secara berkala ke dalam larutan untuk mempercepat proses. Jika batangan benar-benar larut, mereka perlu diganti dengan yang baru. Akhir dari reaksi dalam hal ini adalah pendinginan larutan dan pemisahan fraksionalnya menjadi bagian-bagian perak-semen dan cairan kebiruan.
Pemfilteran
Corong dan kertas saring digunakan untuk memisahkan logam dari larutan. Solusi dengan semen dituangkan ke dalam wadah yang disiapkan khusus: garam tembaga mengalir melalui lapisan perkamen, dan perak tetap berada di permukaan. Selanjutnya filtrat harus dicuci 5 kali lagi dengan aquades.
Mungkin ada sisa perak dalam larutan. Untuk mengekstraknya, garam meja ditambahkan ke garam tembaga sampai terbentuk endapan dadih.
Semen perak sedang dikeringkan. Fusi dilakukan dalam wadah, yang diharapkan tidak digunakan untuk bekerja dengan sampel yang lebih murni. Sampel harus dipanaskan secara merata untuk menghindari hamburan perak atau debu teroksidasi. Bisa muncul di permukaanlelehkan, tambahkan soda kue dan boraks, campur dalam proporsi yang sama - komposisinya akan membuat lapisan kaca di atas logam yang melindungi dari kehilangan.
Bahan yang dihasilkan adalah basa. Untuk pemurnian yang lebih menyeluruh, elektrolisis perak diperlukan. Pemurnian dalam hal ini dilakukan sesuai dengan metode yang telah dijelaskan di atas - untuk ini lebih mudah untuk melelehkan logam menjadi butiran.
Keamanan
Penting agar ruangan berventilasi baik. Sebagai perlindungan, disarankan untuk menggunakan sarung tangan, gaun pelindung, dan kacamata pelindung. Untuk menghindari tumpahnya asam, konsentrat itu sendiri ditambahkan ke air, dan bukan sebaliknya. Memperoleh HNO3 melalui reaksi pertukaran adalah metode teraman dimana perak dapat dimurnikan. Amonium nitrat dalam hal ini dicampur dengan elektrolit (reaksi medium kurang dari 7). Gelas kimia harus diuji ketahanannya terhadap suhu, karena panas proses dapat melebihi 100 derajat. Tidak lebih dari sepertiga bejana diisi dengan larutan untuk menghindari percikan asam.
Hasil
Pemurnian perak bukanlah prosedur yang sulit dengan pengalaman dan peralatan tertentu. Jika Anda mengikuti langkah-langkah keamanan, Anda dapat melakukannya di lingkungan non-laboratorium.
Untuk mendapatkan logam dengan kualitas terbaik, akan lebih mudah untuk menggunakan pemurnian perak dengan elektrolisis di rumah, karena metode ini meminimalkan risiko pengotor akibat penggunaan arus.
