Большая энциклопедия нефти и газа. Серебро и его сплавы

Повышение плотности тока на 1 а/дм 2 увеличивает процент содержания сурьмы в осадке на 0,5%. Применение плотности тока больше 1 а/дм 2 возможно при перемешивании и температуре электролита 50-60 o С, что при наличии в электролите сравнительно большой концентрации свободного цианистого калия крайне нежелательно.

Н. П. Федотьевым, П. М. Вячеславовым и Г. К. Буркат предложен нецианистый электролит для осаждения сплава серебро-сурьма с содержанием сурьмы 2-2,5%. За основу данного электролита взят синеродистороданистый электролит серебрения. Сплав представляет собой ряд твердых растворов, отмечается наличие в нем интерметаллических соединений состава АgSb и Аg 3 Sb. При содержании в осадке 8-10% сурьмы были получены зеркально-блёстящие осадки. В качестве депассиватора анодов применяется роданид калня. Анодная плотность тока не должна быть меньше катодной, так как в противном случае будет происходить химическое растворение анодов. Свойства сплава мало чем отличаются от свойств сплава, полученного из цианистого электролита, Данный электролит значительно менее токсичен, чем описаный выше.

Из растворов, содержащих 20 - 30 ммоль/л Н 2 SеО 3 , 2,5--10 ммоль/л АgNО 3 , подкисленных в зависимости от концентрации АgNО 3 15 - 60 мл/л азотной кислоты получены компактные осадки сплава серебро - селен. Состав и качество осадков зависят от соотношения Н 2 SеО 3 и АgNО 3 в католнте, их суммарной концентрации, температуры и плотности тока.

На серебряном катоде были получены компактные блестящие осадки, толщиной до 1 мкм состава от 0,13 до 4,5 ат.% селена; на платиновом катоде были получены только матовые осадки состава от 2,4 до 4,4 ат.% селена. Тонкие слои сплава селена с серебром обладают полупроводниковыми свойствами.

Опыты проводились в сосуде из оргстекла с диафрагмой из поливинилхлоридной ткани, с платиновыми анодами; катодами служила платиновая пластинка или медная (иногда платиновая), электролитически покрытая серебром.

Результаты работы очень интересны, так как это первый некомплектный электролит для получения сплавов серебра, но получение сплава серебра с селеном пока еще находится в стадии лабораторных разработок.

Для осаждения сплава серебро - висмут с 1,5 - 2,5 вес,% висмута предложен пирофосфатносинеродистый электролит. Сплав обладает высокой микротвердостью (190 кг/ мм 2), износостойкость его в 3 - 4 раза выше, чем чистого серебра.

При совместном осаждении серебра и висмута имеет место деполяризация разряда обоих компонентов сплава, увеличение предельных токов разряда серебра и висмута в сплав. Висмут осаждается в сплав с образованием твердого раствора висмута в серебре до 1,3 - 1,5 ат.% (по сравнению с 0,33 ат % висмута при температуре выше 200 o С по диаграмме состояния)

Электролит для получения сплава приготавливался на основе железистосииеродистого электролита путем добавления к нему пирофосфатного комплекса висмута (КВiP 2 О 7).

Электролит чувствителен к иону NO - 3 , поэтому железистосинеродистый электролит серебрения приготавливали из хлористого серебра, что, несомненно, является достаточно сложным. Осадки удовлетворительного качества получались в очень небольшом интервале рН электролита от 8,3 до 8,7.

В литературе имеются упоминания о возможности осаждения сплава серебро-висмут из комплексного аммиакатносульфосалицилатного электролита, но конкретных данных по составу электролита и составу осадков авторы не приводят.

Из всех вышеприведенных электролитов широкое промышленное применение нашел пока только пирофосфатно-роданистый электролит для получения сплава серебро-паладнй (табл. 2). В литературе недостаточно освещены еще вопросы получения зеркально-блестящих сплавов серебра, и особенно, из нецианистых электролитов, хотя именно такие покрытия вызывают повышенный интерес из-за их отличного декоративного вида и повышенной коррозионной стойкости. Сочетание обоих этих качеств является особенно ценным для ювелирной промышленности.

Задача состоит в разработке достаточно скоростных нетоксичных электолитов для осаждения блестящих сплавов серебра.

ЛИТЕРАТУРА

1. Скирстымояская Б. И. Успехи химии. 33,4 , 477(1964).

2. Федотьев Н. П., Бибиков Н. Н. Вячеславов П. М., Грилихеc С. Я. Электролитические сплавы. Машгиз, 1962.

3.Зытнер Л. А. Диссертация (к. т. н.). ЛТИ им. Ленсовета, 1967.

4. Ямпольский А. М. Электролитическое осаждение благородных и редких металлов. «Машиностроение», 1971.

6. Мельников П. С., Саифуллин Р. С., Воздвиженский Г. С. Защита металлов, т. 7, 1971.

7. Патент ФРГ, с 23 в.

8.Буркат Г. К., Федотьев Н. П., Вячеславов П. М. ЖПХ, ХLI, вып. 2, 427, 1968.

9. Кудрявцев Н. Т., Кушевич И. Ф., Жандарова И. А. Защита металлов, 7, 2, 206, 1971

10. Агарониянц А. Р., Крамер Б. Ш. др. Электролитические покрытия в приборостроении. Л., 1971.

11. Буркат Г. К., Федотьев Н. П. и др. ЖПХ, ХLI, 2, 291 - 296, 1968.

13. Вячеславов П. М., Грилихес С. Я. и др. Гальванотехника благородных и редких металлов. «Машиностроение», 1970.

14. Brenner A. Electrodeposition of Alloys, N.-J.-L., (1963)

15. Избекова О. В., Кудра О. К., Гаевская Л. В. Авт. свидетельство, СССР, кл. 236 5/32, № 293060, заявл. 10/Х 1969.

16. Струиина Т. П., Иваиов А. Ф. и др. Электролитические покрытия в приборостроении. 83, Л., 1971.

17. Кудрявцева И. Д., Попов С. Я., Скалозубов М. Ф. Исследования в области гальванотехники (по материалам межвузовского научного совещания по электрохимии), 73, Новочеркасск, 1965

18. Фрумкин А. Н., БагоцкиЙ В. С., Иофа 3. А., Кабанов В. Н. Кинетика электродных процессов. Изд. МГУ, 1952.

19. Ваграмян А. Т. Электроосаждснне металлов. Изд. АН СССР, 1950.

20. Кравцов В.И. Электродные процессы в растворах комплексов металлов, ЛГУ, 1959.

21. Le Blanc M., Jchick J. Z. phus. chem., 46, 213, 1903.

22. Левин. А. И. Тезисы докладов научно-технической конференции по теории и практике использования в гальванотехнике неядовитых электролитов. Изд. Казанского ун-та, 1963.

23. Андрющенко Ф. К., Орехова В. В., Павловская К. К. Пирофоефатные электролиты. Киев «Техника», 1965.

24. Ахумов Е. И.. Розен Б. Л. Доклады АН СССР, 109, № 6, 1149, 1956.

25. Буркат Г. К.. Диссертация(к. т. п.). ЛТП им. Ленсовета, 1966.

26. Пацаускас Э. И., Яиицкии И. В., Ласавичене И. А. Тр. АН Лит. ССР, Б., № 2(65), 61 - 7!, 1971.

27. Канкарис В. А., Пиворюнаите И. Ю. Химия и химическая технология. Научные труды вузов Лит. ССР, № 3, 1963.

29. Дубяго Е. И., Тертышная Р. Г., Осаковский А. И. Химическая технология. Республиканский межвед, тематмч. паучно-техн. сб., вып. 18, 8, 1971

30. Krohn and Bohn C, W. Plating, 58, № 3, 237-241, 1971.

32. Фантгоф Ж. Н., Федотьев Н. П., Вячеславов П. М. Покрытия драгоценными и редкими металлами. Материалы семинара, 105, М., 1968

33. Кудра О. К., Избекова О. В., Гаевская Л. В. Вестник Киевского политехнического ин-та, № 8, 1971.

34. Рожков Г. А., Гудпн Н. В. Труды Казанскою химпко-технологич. ин-та, в. 36, 178, 1967.

35. Грилнхес С. Я., Исакова Д. С. Всесоюзная научная конференция. Пути развития и последние достижения в области прикладной электрохимии (10-12 ноября 1971 г.), Л., 1971.

Тысячелетиями люди используют драгоценный белый металл для производства украшений, посуды, декоративных предметов интерьера, чеканки монет. Он красив, лёгок в добыче и обработке, но на этом список достоинств не заканчивается.

Серебро имеет белый блестящий цвет, который придаёт ему потрясающие отражающие свойства - коэффициент отражения составляет 95% - поэтому его применяют при производстве сверхкачественных зеркал вместо алюминия.

Свойства серебра

Серебро имеет высокую плотность, что делает его тяжёлым и позволяет изготавливать тонкую фольгу и проволоку.

Ещё одним неоспоримым достоинством является его исключительная тепло- и электропроводимость - лучшая среди всех металлов - что сделало его практически незаменимым в химической промышленности и при изготовлении высокотехнологичных приборов.

1. Области применения и свойства.
2. Температура плавления.
3. Переплавка в домашних условиях.

С древнейших времён людям известны обеззараживающие свойства этого металла, что также поспособствовало его широкому распространению. Ещё в Древнем Египте серебряные пластины прикладывали к ранам, а в Персии до нашей эры воду для сражающейся армии хранили в серебряных сосудах.

В наши дни, это свойство тоже успешно используется человечеством - всевозможные фильтры для воды и воздуха, детали в холодильниках , стиральных машинах, медицинском оборудовании изготавливаются с использованием ионов серебра.

Удивительно, но серебро нашло своё место и в пищевой промышленности - оно зарегистрировано как пищевая добавка Е174 и входит в состав многих биологически активных веществ, хотя полезность их употребления спорна.

Коллоидному серебру часто приписывают благотворное воздействие при профилактике простуды и гриппа, а также на способность исцелять от диабета, рака, синдрома хронической усталости, ВИЧ/СПИДа, туберкулёза, и других по-настоящему серьёзных заболеваний.

Однако такая чудодейственность - это скорее мечта маркетологов, так как нет никаких медицинских исследований, подтверждающих, что коллоидное серебро эффективно при лечении какого-либо из указанных заболеваний.

Тем не менее области применения этого металла постоянно расширяются, сплавы и химические соединения можно найти как практически в любой квартире, так и в космосе в составе деталей для спутников и космических кораблей.

Из «минусов» можно выделить свойство серебряных изделий тускнеть и темнеть со временем под воздействием влажного воздуха. На поверхности образуется малорастворимый налёт, но и это поправимо - чистка позволяет вернуть былой блеск.

Что касается благотворного воздействия на здоровье человека, то во всём нужно знать меру и помнить, что это тяжёлый металл, сверхсодержание которого в питьевой воде опасно для здоровья.

Применяют его в основном не в чистом виде, потому что серебро без примесей - это довольно мягкий, пластичный материал. Чаще всего в сплаве серебра встречаются кадмий, никель, цинк и медь. Эти компоненты облегчают работу с металлом и делают конечные изделия прочнее.

Существует множество причин , по которым возникает необходимость расплавить серебро. Это может быть желание сделать металл чище, а значит, дороже, освободив его от примесей.

А может быть, решено переплавить перстень или столовые приборы, доставшиеся в наследство от нелюбимой тётушки и создать новое современное украшение собственного дизайна. В любом случае первым делом необходимо узнать, при какой температуре плавится серебро.

Температура плавления

Серебро без добавок плавится при температуре 961,9° C , а закипает, когда отметка достигает 2210˚C. Расплавить сплав серебра проще, чем слиток чистого металла, так как примеси снижают температуру плавления.

Этот материал настолько удобен в обработке , что его небольшое количество возможно расплавить даже дома на кухне, используя газовую горелку.

Однако процесс достаточно опасен , нарушение техники безопасности может привести к ожогам и пожарам, поэтому плавить этот металл в квартире не рекомендуется. Если же избежать этой процедуры нельзя, необходимо неукоснительно следовать правилам техники безопасности.

Быть может, для изготовления ювелирных украшений есть смысл использовать сплавы с легированным серебром? Есть, и немалый – уверены мастера всего мира. Вот только процент лигатурных включений в серебряные сплавы у всех разный. Кто-то считает 5% добавок достаточными, а кто-то смело прибавляет к драгоценному металлу до 50% бог весть каких лигатур – и громко нахваливает свой товар.

Потому и пришлось властям ввести стандарты пробирования сплавов благородных металлов. Только так удалось прекратить произвол самодеятельных мастеров, охочих до получения сверхприбыли.

Некоторые отечественные и зарубежные пробы серебра

Лигатурой в серебряных сплавах чаще всего является медь: металлы «дружат» между собой, отлично смешиваясь, прекрасно сплавляясь, а главное, сообщая друг другу множество полезных свойств.

Добавка в лигатуру кадмия резко удорожает изделие, заметно повышая при этом выразительные свойства металла. Вместо меди (или вместе с медью) к серебру могут примешиваться алюминий, цинк, никель. Однако общепринятым ювелирным стандартом является сплав серебра с медью.

Минимально допустимой считается 750-я или 800-я пробы. При этом в странах бедного юга с успехом изготавливают украшения из серебра 600-й пробы.

Кстати говоря, нередко рыночные торговцы Юго-Востока настойчиво предлагают нашим туристам серебряные безделушки заметно красного оттенка, утверждая при этом: металл изделия – качественное серебро полноценной 600-й пробы.

На самом деле покраснение серебряного сплава говорит о том, что количество меди в изделии просто зашкаливает. Красноватым сплав становится уже тогда, когда соотношение серебра и меди паритетно (по 50%). Чем больше меди – тем краснее отлив.

Есть все основания полагать, что внешний вид таких изделий сильно страдает в течение минимального времени пользования, ведь даже 720-я проба серебра означает: украшение желтовато цветом, образование окисной пленки происходит быстро...

Тем не менее, серебро 720-й пробы в отечественной ювелирной практике используется: как припой между высокопробными деталями, как материал для застежек и замочков, пружинок, игл и т.п.

Серебро 800-й (и даже 750-й) пробы считается пригодным для изготовления столовых приборов, солонок, масленок и прочей посуды. Правда, такое серебро требует постоянного ухода – то есть периодического очищения от окисной пленки.

Немного легче живется владельцам столового серебра 875-й пробы. Это все еще низкопробный сплав, однако из него уже можно изготавливать не только посуду и столовые приборы – салфеточные кольца, рюмки, бокалы и разливочные емкости, пепельницы – но и интерьерные украшения.

Хорошим столовым серебром заслуженно считается сплав 916-й пробы. Именно этот сплав используется для изготовления наборов, украшенных эмалевым покрытием или позолотой.

Знаменитое стерлинговое серебро – это серебряный сплав 925-й пробы. Стерлинг – древняя (ΧΙV века) английская монета. Принято считать, что серебро, шедшее на чеканку стерлингов, было наиболее качественным. Стерлинговое серебро и сегодня считается наилучшим материалом для изготовления украшений, предметов искусства и быта.

Применяемое в ювелирной практике серебро 960-й пробы не имеет внешних различий с чистым серебром. Изделия из этого сплава отличаются высочайшими художественными достоинствами, но в носке требует особо бережного отношения. Пластичность мягкого металла нисколько не способствует долговечности таких украшений.

Серебро 999-й пробы в большом почете у жителей Дальнего Востока. Японцы, давно и прочно уверовавшие в тесную взаимосвязь чистого серебра и Луны, населенной милостивыми к людям божествами, с охотой покупают украшения из серебра 1000-й пробы.

Виды серебра

Стерлинговое серебро бело, прочно, не склонно к почернению. Цвет его характеризуется как ослепительный, а качество – как эталонное. Черненое серебро – продукт применения особых ювелирных технологий, связанных с созданием расплавов черного цвета.

Черненые серебряные украшения производят впечатление старинных, считаются магически сильными и превозносятся как амулеты и обереги. Современные технологии позволяют полноценное чернение заменять быстрым и неглубоким оксидированием. Новое оксидированное серебро неотличимо от серебра черненого, но сохраняет высокие эстетические кондиции не так долго.

Филигранным серебром зовутся изделия ажурные, выполненные с выделением мельчайших деталей. По сути, филигранное серебро – это кружево, сплетенное из тонких серебряных проволочек и либо напаянное на фон, либо помещенное в оправу.

В последние десятилетия стало популярным матовое серебро. Микрошероховатости на поверхности изделий создаются путем обработки серебра специальной жидкой взвесью химически активных ингредиентов.

Имитации серебра

Мельхиор – известный с доисторических времен сплав меди и никеля с небольшими включениями железа и марганца (или без них). Столовые приборы из мельхиора долго считались достойной заменой серебряным ложкам и вилкам, однако теперь признано: никель вреден для организма.

Нейзильбер – разновидность мельхиора с примесью цинка. Сплав недорог, но для изготовления столовых приборов пригоден лишь условно: если ложку из нейзильбера не покрыть слоем натурального серебра, еда приобретет металлический привкус.

Имитации серебра существуют официально, на законных основаниях. Поддельное серебро – это сплавы, создаваемые для злонамеренной имитации природного серебра. В состав смеси нередко входит немного серебра и даже золота (хотя основой является все тот же нейзильбер), а также железо.

Из поддельного серебра изготавливаются ювелирные изделия, чеканятся фальшивые инвестиционные монеты, отливаются слитки небольшой массы – с целью активной реализации через интернет.

Особым мастерством в подделке серебра «славятся» китайцы. Многие покупатели почему-то уверены, что пробирование серебряных изделий не обязательно, и потому наличие так называемых именных или фирменных клейм, по их мнению, равнозначно наличию оттиска с пробой. Китайские «специалисты» настолько поднаторели в фальсификации серебряных сплавов и клейм, что не стесняются выпускать в оборот не слишком точные копии продукции известнейших брендов.

В лучших образцах так называемого тибетского серебра содержится до 30% драгоценного металла. В худших – серебра не обнаруживается вовсе.

Мошенниками введено в оборот понятие «ленинградского серебра». Без вины виноватыми оказались предприятия петербуржской фирмы, выпускающей посеребренную латунную бижутерию. Преступники скупают весьма качественную продукцию, оснащают украшения рельефным клеймом, напоминающим пробирный штамп, навешивают фальшивые ярлыки и продают изделия как серебряные. На самом деле никакого специального «ленинградского серебра» не существует в природе!

Как определить подделку?

Выполнение любой из рекомендаций не дает достоверного результата. Выход один – покупать серебро нужно только у авторитетных поставщиков клейменных государственной пробирной палатой ювелирных изделий. Все остальные способы приобретения серебра не дают уверенности в справедливости сделки.

Лекция № 6

Золотые сплавы дня припоев

При изготовлении ювелирных и художественных изделий из сплавов золота используется пайка.

Маркировка золотых припоев осуществляется так же, как припоев из серебра.

Содержание золота в припоях должно соответствовать пробе паяемого сплава. Жесткие требования предъявляются к цвету припоя, он должен строго соответствовать цвету паяемого металла. Кроме припоев на основе золота и серебра в ювелирной технике применяются припои на основе меди - медно-цинковые и медно-фосфорные, которые дополнительно могут содержать олово, марганец, железо, алюминий и другие металлы. Эти припои выдерживают высокие механические нагрузки.

Для снижения поверхностного натяжения и улучшения растекания припоя используют флюсы. Для пайки ювелирных изделий часто используют растворы буры и борной кислоты.

Серебро - химический элемент, металл. Атомный номер 47, атомный вес 107,8. Плотность 10,5 г/см 3 . Кристаллическая решетка гранецентрированная кубическая (ГЦК). Температура плавления 963°С, кипения 2865°С. Твердость по Бринеллю 16,7.

Серебро - металл белого цвета. Считается вторым после золота благородным металлом. Полированное чистое серебро практически не изменяет свой цвет на воздухе. Однако под воздействием сероводорода воздуха со временем покрывается темным налетом - сульфид серебра АgS. Серебро по сравнению с золотом и платиной менее устойчиво в кислотах и щелочах.

Серебро прекрасно деформируется как в холодном, так и в горячем состоянии. Хорошо полируется, имеет высокую отражательную способность.

Широкое применение серебра в фотографии, электротехнике обусловлено его уникальными физическими свойствами: самой высокой среди металлов электро - и теплопроводностью.

Несмотря на то, что серебро сравнительно редкий элемент (его содержание в земной коре всего 7х10 -6 %, и в морской воде еще меньше 3x10 -8 %), оно на протяжении многих столетий широко используется в ювелирном производстве. Это в первую очередь связано с высокими декоративными свойствами серебра, а также с его уникальной пластичностью. Ювелирные изделия из серебра часто выполняются техникой «скани» - узора из тонкой проволоки. Из серебра изготавливают нити для серебряного шитья.

Дня изготовления ювелирных изделий, а также в электронной промышленности используется как чистое серебро, так и его сплавы с медью и платиной.

Марки серебра и серебряных сплавов регламентированы ГОСТом 6836-80.

Стандарт распространяется на сплавы, предназначенные для электротехнических проводников и контактов, ювелирных изделий, струн музыкальных инструментов.

Согласно указанному стандарту, серебряные сплавы обозначают буквами Ср , вслед за которыми указываются лигатуры (Пт - платина, Пд - палладий, М - медь). Цифры после буквенного обозначения сплава указывают массовую долю серебра, выраженную в промилле (десятых долях процента) для чистого серебра и серебряно-медных сплавов (например, Ср 999, СрМ 916, СрМ 950 и т. д.), или массовую долю основных легирующих компонентов, выраженную в процентах (в этом случае цифра отделяется от буквенного обозначения не пробелом, а дефисом, например: СрПл-12 (12% Рt, 88% Аg), СрПд-40 (40% Рd,60% Аg), СрПдМ-30-20 (30% Рd, 20% С u, 50% Аg).

Все серебряные сплавы (ГОСТ 6836-80) могут быть использованы в электротехнической промышленности для производства контактных групп различного назначения. Для изготовления струн музыкальных инструментов используется сплав СрМ 950.

ГОСТ 6836-80 устанавливает марки серебра и серебряных сплавов с медью, платиной и палладием, предназначенных для изготовления полуфабрикатов изделий методом литья, горячей и холодной деформации. Прочие серебряные сплавы регламентируются отраслевыми стандартами или ТУ.

Химический состав серебра и его сплавов должен соответствовать нормам, указанным в таблицах (ГОСТ 6836-80).