Mõtleme mõningaid hõbeda saamise viise ning peatume ka selle füüsikalistel ja keemilistel omadustel. See metall on inimesi köitnud iidsetest aegadest peale. Hõbe võlgneb oma nime sanskriti sõnale "argenta", mis tõlkes tähendab "valgust". Sõnast "argenta" tuli ladina "argentum".
Huvitavaid fakte päritolu kohta
Selle salapärase metalli päritolu kohta on palju versioone. Kõik need on seotud iidse maailmaga. Näiteks muistses Indias seostati hõbedat Kuu ja Sirbiga, mis on põllumehe kõige iidseim tööriist. Selle väärismetalli peegeldus sarnaneb kuu valgusega, seetõttu nimetati alkeemilisel perioodil hõbedat Kuu sümboliks.
Hõbe Venemaal
Vana-Venemaal olid hõbedavardad erinevate esemete maksumuse mõõdupuuks. Nendel juhtudel, kui mõni kaubaartikkel maksab kõige vähem baari, siis sellestlõigake ära eseme näidatud väärtusele vastav osa. Neid osi nimetati "rubladeks", nende järgi tuli Venemaal kasutusele võetud rahaühiku nimi - rubla.
Juba aastal 2500 eKr kasutasid Egiptuse sõdalased lahinguhaavade ravimiseks hõbedat. Nad panid neile õhukesed hõbeplaadid ja haavad paranesid kiiresti. Vene õigeusu kirikus hoiti koguduseliikmete jaoks püha vett ainult hõbenõudes. Alates eelmise sajandi keskpaigast on ilmunud sellised tööstusharud nagu fotograafia, elektrotehnika, raadioelektroonika, mis tõi kaasa hõbeda nõudluse järsu kasvu ja selle raharinglusest eemaldamise.
Kõrge elektrijuhtivus, hea plastilisus, madal sulamistemperatuur ja hõbeda madal keemiline aktiivsus huvitasid ka raadioinsenerid.
Omaduste iseloomustus
Kõik hõbeda saamise meetodid põhinevad selle omadustel. See on valge metall, mida toatemperatuuril atmosfäärihapnik praktiliselt ei muuda. Vesiniksulfiidi olemasolu tõttu õhus kaetakse see lõpuks tumeda hõbesulfiidi kattega Ag2S. Eemaldage see ühend hõbetoote pinn alt mehaaniliselt, kasutades puhastuspastasid või peent hambapulbrit.
Hõbe on üsna veekindel. Vesinikkloriidhape, samuti lahjendatud väävelhape ja aqua regia ei mõjuta seda, kuna metalli pinnale moodustub selle kloriidi AgCl kaitsekile.
Hõbenitraadi saamine põhineb metalli võimel sisenedareaktsioon lämmastikhappega. Olenev alt selle kontsentratsioonist võivad reaktsioonisaadused sisaldada lisaks hõbedale ka lämmastikoksiide (2 või 4).
Hõbeoksiidi saadakse hõbenitraadile leeliselahuse lisamisega. Saadud ühend on tumepruun.
Rakendused
Füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste tõttu kasutatakse raadiokomponentide katmiseks elektrijuhtivuse ja korrosioonikindluse suurendamiseks hõbedat. Metallist hõbedat kasutatakse erinevat tüüpi kaasaegsete akude hõbeelektroodide valmistamisel. Elektrolüütilise hõbetamise ja nikeldamise küsimustega on pikka aega tegelenud galvaniseerimise valdkonna spetsialistid: A. F. ja P. F. Simonenko, A. P. Sapožnikov ja teised I. M. Fedorovsky viis katete korrosioonikindluse küsimuse laborist üle tööstuslikule tootmisele. Hõbedaühendeid (AgBr, AgCl, AgI) kasutatakse filmide ja fotomaterjalide tootmiseks.
Soolalahuste elektrolüüs
Kaaluge hõbeda tootmist selle soolade elektrolüüsi teel. Kokku on monteeritud elektriahel, milles galvaaniline kuivelement toimib vooluallikana. Maksimaalne voolutugevus vooluringis ei tohi ületada 0,01 A. Kuivpatarei (4,5 V) kasutamisel piiratakse voolutugevust juhtme lisamisega, mille takistus ei ületa 1000 oomi.
Iga klaasnõu võib olla hõbetamisprotsessi vann. Vanni anood on 1 mm paksune ja veidi suurema pindalaga metallplaat,kui osa ise. Anoodkatteks valitakse hõbedane. Lapise lahus toimib hõbeda saamiseks töölahusena (elektrolüüdina). Enne hõbetamiseks vanni langetamist on vaja osa rasvatustada ja poleerida ning seejärel hambapastaga pühkida.
Pärast rasva eemaldamist pestakse seda jooksva veega. Täielikku rasvaäratust saab hinnata detaili kogu pinna ühtlase veega niisutamise järgi. Pesemisel kasuta pintsette, et detailile ei jääks rasvaseid sõrmejälgi. Kohe pärast pesemist kinnitatakse detail traadile ja asetatakse vanni. Hõbeda tootmisaeg hõbeanoodiga on 30–40 minutit.
Kui anoodiks valitakse roostevaba teras, muutub protsessi kiirus. Hõbeda saamine nitraadist võtab aega 30 minutit.
Vannist välja võetud ese pestakse põhjalikult, kuivatatakse, poleeritakse läikima. Tume hõbeda ladestumise moodustumisel vool väheneb, selleks ühendatakse täiendav takistus. See võimaldab parandada hõbeda saamise kvaliteeti elektrokeemilise meetodiga. Katte ühtluse tagamiseks elektrolüüsiprotsessi ajal pööratakse osa perioodiliselt. Saate asetada metalli messingile, terasele ja pronksile.
Protsessi keemia
Millised protsessid on seotud hõbeda hankimisega? Reaktsioonid põhinevad metalli asukohal pärast vesinikku mitmetes standardsetes elektroodipotentsiaalides. Katoodil redutseeritakse hõbeda katioonid selle nitraadist puhtaks metalliks. Anoodil vesi oksüdeerub, millega kaasneb gaasilise moodustuminehapnik, kuna lapis moodustub hapnikku sisaldavast happest. Üldine elektrolüüsi võrrand on järgmine:
4Ag NO3 + 2H2O elektrolüüs 4Ag + O 2 + 4HNO3
Laboratooriumi saamine
Töölahust (elektrolüüti) saab kasutada fiksaatorina, mis sisaldab hõbekatioone. Selle metalli halogeniidid moodustavad tiosulfaadiga komplekssooli. Elektrolüüsi käigus eraldub katoodil hõbe – metall. Sarnasel viisil saamisega kaasneb väävli eraldumine, mis põhjustab selle pinnale õhukese musta hõbesulfiidikihi.
Kaevandamine ja avastamine
Hõbedakaevandamise esimene mainimine on seotud leiukohtadega, mille foiniiklased avastasid Küprosel, Sardiinias, Hispaanias ja Armeenias. Metall oli neis koos väävli, kloori, arseeniga. Samuti oli võimalik tuvastada muljetavaldava suurusega kohalikku hõbedat. Näiteks on suurim hõbedane proov, mis kaalub kolmteist ja pool tonni. Looduslike tükkide puhastamisel sula pliiga saadi tuhm metall. Vana-Kreekas nimetati seda Electroniks, eeldades selle suurepäraseid elektrijuhtivusomadusi.
Praegu tekib elektrolüüsi teel tihe metallilise hõbeda kiht. Elektrolüüdina ei kasutata mitte ainult nitraati, vaid ka tsüaniide. Hõbeda eraldamine vasest viiakse läbi elektrolüüsi teel külmast lahusest, mis sisaldab umbesüks protsent väävelhapet, 2-3% kaaliumpersulfaati. Umbes 2 V pingega saab 20 minutiga eraldada vasest umbes 20 mg metalli.
Elektrolüüsi käigus peab lahusesse jääma kaaliumpersulfaadi liig. Ka nende metallide eraldamise võimaluste hulgas võib kaaluda keeva äädikhappesegu elektrolüüsi. Praegu kasutatakse meetodeid, mis hõlmavad kompleksantide kasutamist. Etüleendiamiintetraäädikhappe (EDTA) iooni sisaldavas lahuses happelises keskkonnas sadestub hõbe 25 minutiga. See eraldatakse plaadist elektrolüütilise sadestamise teel 2,5–3 tunni jooksul.
Hõbe eraldatakse vismutist ja alumiiniumist lämmastikhappelahuse elektrolüüsil tingimustel, mis on sarnased selle segu eraldamisega vasega.
Järeldus
Pange tähele, et hõbeatsetüleniidi tootmine on orgaanilises keemias kvalitatiivne reaktsioon atsetüleeni ja teiste alküünide esinemisele segus, milles kolmikside asub esimesel positsioonil. Tööstuslikus mastaabis kasutatakse hõbedat elektri- ja metallurgiatööstuses. See on argeniiti (hõbesulfiidi) sisaldavate komplekssete metallsulfiidide töötlemise kõrvalsaadus.
Tsingi, vase ja hõbeda polümetalliliste sulfiidide pürometallurgilisel töötlemisel ekstraheeritakse hõbedat sisaldavate ühenditena koos mitteväärismetallidega. Selleks, et rikastadapuhas hõbe või hõbedat sisaldav plii, kasutage Parkesi või Pattisoni protsessi. Teine meetod põhineb hõbedat sisaldava sula plii jahutamisel. Metallidel on erinevad sulamistemperatuurid, nii et need vaheldumisi sadestuvad ja paistavad lahusest välja. Patisson tegi ettepaneku allutada järelejäänud vedelik õhuvoolus oksüdatsioonile. Protsessiga kaasnes kahevalentse pliioksiidi moodustumine, mis eemaldati ja sula kujul allesjäänud hõbe puhastati lisanditest.
Isegi Vana-Kreekas kasutati hõbeda saamise meetodit kupelleerimise teel.
Seda tehnoloogiat kasutatakse endiselt tööstuses. Meetod põhineb sula plii võimel oksüdeeruda õhuhapniku toimel.
