Orsaker till silverfärgning och rengöringsmetoder. En bra metod för att ta bort smuts från silver Hur man undviker smuts i silver

Varför mörknar silver? Varför behåller vissa silversmycken sin mjuka glans i åratal, medan andra blir svarta bokstavligen på några timmar? Är silverfärgningen förknippad med skada på dess ägare? Eller mörknade silvret på grund av hennes sjukdom? Det sista påståendet är delvis sant, men inte alltid.

Till skillnad från guld reagerar silver aktivt med svavel och bildar sulfider. Det är därför rent silver faktiskt kan mörkna - som ett resultat av interaktion med svavel. Men smyckessilver, som örhängen, kedjor, armband och ringar tillverkas av, innehåller koppar förutom rent silver. Det är koppar, som interagerar med svett (innehållande svavel), som oxiderar i smyckeslegeringen, vilket gör att silvret mörknar. Därför, ju högre standard dina silversmycken har (ju mindre koppar det innehåller), desto långsammare oxiderar det.

Silver av standard 999 är minst mottagligt för oxidation. Silver av standard 875 är lite mer mottagligt för oxidation. Det är sant att svavel, som är en del av svett, kan orsaka mörkare av själva silvret. Men rent silver i legeringen är det sista som oxiderar.

Följaktligen, ju mer svett som frigörs, desto snabbare blir silvret svart. Silver mörknar till exempel snabbare om du sportar utan att ta bort dina smycken. Eller om du upplever stress - en person svettas alltid mer om han är nervös.

Dessutom kan överdriven talgproduktion orsakas av hormonella förändringar i kroppen. Det största antalet talgkörtlar finns på bröstet. Om bara kedjorna blir svarta kan det bero på "hormonstormar", som till exempel observeras hos gravida kvinnor.

De säger att silver mörknar om dess ägare har problem med levern och njurarna. Eller om ägaren till silvret blev skadad. Men det finns inga bevis för sådana fenomen. Det finns bara onödiga bekymmer och skadade nerver på grund av ogrundad vidskepelse.

Smycken silver blir svarta när de interagerar med svavel. Dessutom kan det vara svavel, som är en del av luften, eller en del av vatten, kosmetika, som utsöndras tillsammans med svett. Det är därför, för att silver inte ska mörkna längre, är det nödvändigt att följa vissa regler för att bära det: ta bort det när du applicerar kosmetika, i duschen, när du simmar i havet. Ta bort alla smycken innan du gör läxor. Du ska inte heller bära silver till gymmet (det ser också löjligt ut).

Det händer också att silver börjar mörkna efter att ha tagit någon form av medicin. Detta beror på det faktum att mediciner har olika effekter på sammansättningen av utsöndrad svett. Mest troligt blir silver svart på grund av en förändring i svettsammansättningen och en ökning av andelen svavel i det.

Inte hela silversmyckena kanske blir svarta, utan bara en sida av det. Till exempel kommer ett silverkors att bli svart endast på utsidan. Som regel är insidan av korsen slät, vilket säkerställer maximal täthet mot kläder och begränsar tillgången till luft och svavel. Och den mer öppna och framträdande sidan kommer att oxidera starkare. Det kan inte heller förekomma någon svärtning där smyckena skaver mot kläder.

Det händer att silversmycken blir svarta direkt efter rengöring. Detta beror på det faktum att omedelbart efter rengöring går silverytan lätt in i alla möjliga reaktioner och kommer därför att producera en stark oxid från interaktion med svett. Därför, omedelbart efter rengöring, är det bättre att inte bära silver på ett par dagar, så att ett tunt skyddande lager av oxider kan bildas på dess yta. Efter en sådan "exponering" mörknar silvret långsammare.

Men allt är inte så sorgligt. Det händer att när det bärs blir silver tvärtom ljusare. Vissa förknippar detta med en lätt aura, andra - igen med nedsatt njurfunktion. I verkligheten är allt återigen enkelt: silver lyser upp av kvävehaltiga ämnen i mänsklig svett, som reagerar med det och ger tillbaka sin glans.

Oavsett hur mycket vi skriver om egenskaperna hos silver, uppstår behovet av att återvända till detta ämne gång på gång hela tiden. Inte alla säljare av smycken, även i storstadsregioner, kan professionellt och kompetent förklara för köparen "varför mörknar silver snabbt och ojämnt, blir svart, gulnar?...". Zhanna Perevalova, generaldirektör för ArgentA silverfabrik, svarar på frågor från detaljhandelsrepresentanter som regelbundet tas emot av den ryska smyckeshandelsklubben.

Det är välkänt att silverföremål utvecklar en patina med tiden. Först bildas en tunn gul film på metallen, sedan visas en mörkbrun, nästan svart beläggning.

Vissa föremål skapade av ryska hantverkare från den förrevolutionära eran utvecklar en sammetslen gyllenbrun film som inte utvecklas till en blank svart film. Ibland är nyansen av mörkt silver så vacker att de föredrar att bevara den, trots att föremålets ursprungliga utseende utan tvekan var annorlunda. Silver reagerar aktivt med svavel, som finns överallt i våra liv (från omgivande hushållsföremål och atmosfärens sammansättning, till mat och avfallsprodukter från personen själv). Interaktion med svavel är huvudorsaken till att silver oundvikligen mörknar, även om det finns andra reagenser som är farliga för det - klor, olika salter.

Legeringen av 925 silver, av vilken bestick och fat tillverkas, innehåller koppar i sin sammansättning - i den optimala proportionen med ädelmetallen, som bestämdes för flera århundraden sedan av smyckeshantverkare. Koppar är nödvändigt för att ge legeringen den nödvändiga styvheten, eftersom rent silver är en ganska mjuk metall och inte är särskilt lämplig för produktion av funktionella föremål. Å andra sidan hjälper koppar att påskynda oxidationsprocesser i legeringen. Därför, ju högre standard en silverprodukt har (med andra ord, desto lägre kopparhalt), desto långsammare oxiderar den. Det maximala urvalet är 999.

Vilka andra faktorer påskyndar processen för patinabildning på silver?

Först och främst miljöföroreningar. I en metropol, där luften är fylld med avgaser, förbränningsprodukter och utsläpp från industrianläggningar, kommer detta naturligtvis att ske snabbare. Patineringsprocessen kommer att märkas mer nära havet än på kontinentalslätten.

Havsvatten i sig är en mycket aggressiv miljö för olika metaller, men luften på dessa platser, aktivt mättad med vätesulfid, är också farlig för silver. Förhöjd temperatur och luftfuktighet är också faktorer som påskyndar bildningen av sulfidfilm.
Varför har då silverservis varit så populärt i alla tider, om det på förhand är klart att det kommer att mörkna och tappa sitt "säljbara utseende"? Allt handlar om nytta!

Sedan urminnes tider har mänskligheten använt silvers desinficerande, antimikrobiella och helande egenskaper, som ibland kan konkurrera med antibiotika i effektivitet. Forskare fortsätter att upptäcka nya egenskaper hos denna metall som har en gynnsam effekt på hälsan hos levande organismer till denna dag. Det händer att spår av beröring finns kvar på en silverprodukt, även om den berördes med handskar. Tunt tyg skyddar inte metallytan från de lokala effekterna av mikroelement som innehåller svavel. Ibland blir silver svart direkt efter rengöring. Detta beror på att det är efter djuprengöring som metallytan lätt går in i alla möjliga reaktioner, vilket gör att den lätt oxiderar. Därför är det bättre att vänta ett tag och inte använda produkten omedelbart efter proceduren, så att ett tunt skyddande lager av oxider hinner bildas på dess yta. Då kommer silvret att mörkna långsammare.

Silver bör inte tillåtas komma i kontakt med gummi, eftersom det även innehåller svavel, som katalyserar metallens autooxidation. Låt oss återigen påminna dig om att silver är en mjuk metall och därför lätt repar sig. Bestick gjorda av detta dyrbara material måste hanteras med försiktighet. Sådana föremål bör förvaras i specialdesignade fodral på en sval, mörk plats. Spegelytan av polerat silver och produktens ursprungliga färg bevaras under lång tid om den efter varje tvätt eller sköljning torkas eller torkas noggrant i det fria.

Det finns en åsikt att produkter från tidigare århundraden är av högre kvalitet, mörknar långsammare och är lättare att rengöra. Det finns en viss sanning i detta.

Nivån på vetenskap och teknik är idag ojämförligt högre än till exempel i slutet av 1800-talet, och moderna legeringar (silverlegeringssammansättningar) är mer olika. Dessa legeringar kan, förutom silver och koppar, även innehålla föroreningar av järn, bly, antimon, vismut, etc. (vars genomsnittliga innehåll för övrigt regleras av GO ST 6839-80 för SrM92.5-kvaliteten ). En annan rättvis fråga uppstår: varför medvetet "förorena" silver, eftersom det är uppenbart att ju fler främmande föroreningar det finns i legeringen, desto mer mottaglig är den för oxidation när den utsätts för yttre faktorer. Svaret är enkelt: silver har dålig flyt när det smälts. Därför, för att få en billig lättviktsprodukt, måste den göras tunn, och utan hjälpmetaller som optimerar bearbetningen är detta extremt svårt att göra.

Men inte alla moderna silverprodukter innehåller föroreningar. Det finns många högkvalitativa kollektioner på marknaden som inte är sämre i sina egenskaper än "mormors silver". "ArgentA" avslöjar hemligheten bakom sin egenutvecklade legering: endast silver och syrefri koppar. Dessutom köps inte legeringen utan tillverkas direkt på företaget för att strikt kontrollera legeringens sammansättning.

Ja, på grund av bristen på hjälpämnen kan vi inte göra mycket lätta föremål. Följaktligen är priset på sådana produkter lite högre, men vi är säkra på att våra samlingar är i århundraden!

Verkets text läggs upp utan bilder och formler.
Den fullständiga versionen av verket finns på fliken "Arbetsfiler" i PDF-format

Inledning………………………………………………………………3

1. Forskningsdel………………………………………. 4

1.1 Orsaker till oxidation av silverprodukter………………4

1.3.Fysikaliska och kemiska egenskaper hos silver……………5

2. Praktisk del……………………………………………… 6

2.1 Undersökningsmetod………………………………………………… 6

2.2. Metod för vetenskapligt experiment………………………… 7

2.3.Experimentresultat………………………………8

Slutsatser……………………………………………………… 10

Slutsats………………………………………………………………11

Bibliografi………………………………………………………………………………12

Ansökningar……………………………………………………………………… 13

1. Påminnelse vid rengöring av silverföremål……………… 13

2.1-2.5 Fotografier av den utförda forskningen... 14

Introduktion

Silver anses med rätta vara en av de mest fantastiska metallerna. För många århundraden sedan lärde sig människan att göra inte bara rätter av det, utan också smycken. På grund av dess antiseptiska egenskaper används silver vid behandling av olika sjukdomar. Många århundraden har gått, men även idag är silver populärt inom olika områden av mänsklig verksamhet: medicin, teknik, vetenskap, kultur.

 M. Maksimov ”Essay on Silver”

Men tyvärr, med tiden, förlorar silverprodukter sin ursprungliga glans, blir matta och täcks med en svart beläggning. Varje person som bär silversmycken eller använder bestick gjorda av denna metall har stött på ett sådant problem.

Så min favorit silverring har förlorat sitt ursprungliga utseende. Jag bad min kemilärare om ett förtydligande i denna fråga. Och han föreslog i sin tur att jag skulle studera detta problem ur en kemisk synvinkel. Så här föddes idén till detta arbete.

Vi har satt oss själva mål: undersök orsakerna till att silver mörknar, välj prisvärda rengöringsmetoder som inte kräver mycket tid och pengar.

För att uppnå detta mål, flera uppgifter:

Studera den vetenskapliga litteraturen om denna fråga.

Ta reda på orsakerna till att föremålen som studeras mörknar.

Identifiera de mest tillgängliga rengöringsmetoderna.

Genomföra experiment i skolans laboratorium.

Sammanfatta och analysera erhållen data.

Praktisk betydelse: Resultatet av studien kommer att hjälpa alla som vill behålla sina silverföremål i sin ursprungliga form.

G hypotes:

1) Vi tror att svärtning av silverprodukter är förknippad med en kemisk process som sker mellan metallen och luften.

2) Mörkning och brist på glans kan elimineras hemma med tillgängliga metoder.

FORSKNINGSDEL

De antiseptiska egenskaperna hos silver har varit kända sedan urminnes tider. Så även i det antika Egypten - för 4500 år sedan, före en militär kampanj, fick soldater silverplåtar, som vid behov applicerades på sår, vilket hjälpte till att snabbt hantera sjukdomen och undvika infektion. Våra förfäder kunde inte förklara dessa fenomen och tillskrev dem verkan av högre krafter.

Rene Marcard "A Brief History of Chemistry and Alchemy"

Orsaker till oxidation av silverprodukter

Varför blir silver svart? Denna fråga har oroat människor sedan urminnes tider. Med vetenskapens utveckling blev orsakerna till detta resultat tydliga. Det visar sig att koppar, som är en del av silver, interagerar med svavel. Som ett resultat uppstår oxidation av metallen och som ett resultat mörkare. Mängden koppar i silver beror på provet. Ju lägre prov, desto mer koppar innehåller legeringen. Var kommer svavel ifrån? Vetenskapen har bevisat att svavelhaltiga ämnen frigörs av mänsklig svett. Därför rekommenderas det att ta bort smycken när du spelar sport. De mänskliga talgkörtlarna börjar arbeta intensivt, inte bara under fysisk aktivitet, utan också under stressiga situationer, såväl som under olika typer av sjukdomar. Dessutom kan svavel innehålla kosmetika, mediciner, luft och vatten. http://www.stramam.ru

Det finns en version att mörkning av silver indikerar felaktig funktion av njurarna eller levern. En förändring i silverfärgen kan tyda på problem med nervsystemet. Och mörkningen av silverföremål på vissa delar av kroppen kan indikera lokala störningar i det endokrina systemets funktion.

Fysikaliska och kemiska egenskaper hos silver

Silver är en mjuk metall med en vit färg.

Dess densitet är 10,5 g/cm 3 - det anses vara en tungmetall.

Silver har under normala förhållanden, bästa elektriska ledningsförmågan från alla metaller.

Silver är kapabel reflektera 95 % av det synliga spektrumet. Detta är den bästa indikatorn bland metaller. Den här egenskapen bestämmer den unika glansen hos produkter gjorda av den.

I silver finns det högsta värmeledningsförmåga bland metaller.

Silver är inte så mjukt som guld utan vad gäller duktilitet, d.v.s. förmågan att ändra form under påverkan av yttre krafter överträffar den. Tack vare alla dessa kvaliteter och egenskaper används silver i stor utsträckning i smycken. Kemisk information. Katalog

Kemiska egenskaper hos silver

Silver är kemiskt inaktivt, så det tillhör familjen ädelmetaller.

Silver interagerar inte med syre, vatten, alkalilösningar, saltsyra och utspädda svavelsyror.

Men silver löser sig i salpeter och koncentrerade svavelsyror, till exempel:

Ag + 2HNO3 (konc.) = AgNO3 + NO2 + H2O

Det löser sig i järnklorid, som används vid järnetsning.

Ag+FeCl3 →AgCl + FeCl2

Syre i luften, även vid höga temperaturer, oxiderar inte silver.

Men i närvaro av spår av tvåvärt svavel (vätesulfid) i fuktig luft bildas silversulfid - ett lätt lösligt ämne, som orsakar mörkare av silverföremål:

4Ag+2H 2 S+O 2 →2Ag 2 S+2H 2 O

När det värms upp med svavel bildar silver sulfid:

På grund av bildandet av en kloridfilm på ytan löser sig inte silver i aqua regia (en blandning av koncentrerad saltsyra och salpetersyra i förhållandet 1:3). Denna egenskap skiljer den från guld.

I.G. Khomchenko "Allmän kemi"

PRAKTISK DEL

Undersökningsmetod

Innan vi påbörjade den praktiska delen av forskningsarbetet gjorde vi en undersökning bland elever i vår klass angående silverprodukter.

27 personer intervjuades. Följande resultat erhölls under undersökningen:

74,0 % (20 personer) har silverföremål;

90,0 % (18 personer) stod inför problemet med svärtning av silverprodukter;

10,0% (2 personer) vet hur man städar sig själva;

0 % städat i en smyckesverkstad;

75 % bär en mörkfärgad produkt;

5 personer bär inte mörka smycken på grund av denna brist;

100 % (27 personer) vill lära sig att rengöra sina smycken själva.

Vetenskaplig experimentmetod

Efter att ha studerat litteraturen om detta ämne och identifierat orsakerna till oxidation av silverprodukter, har vi valt sex tillgängliga metoder för att rengöra dem.

Mina och mina vänners silverföremål användes som forskningsobjekt.

Experimentella tekniker:

Lägg produkterna som behöver rengöras i en liten behållare och fyll med en 10% lösning av ammoniak (kan köpas på apotek).

Efter 20-30 minuter kan produkterna tas ut, sköljas med vatten och torkas av med en servett för att avlägsna vattendroppar och grumlighet.

Ag 2 S + NH 3 + H 2 O  2 Ag(NH 3) 2 OH

Under reaktionen bildas lättlöslig silverammoniak.

http://www.mycharm.ru

Förbered en läsklösning med en hastighet av 0,5 liter vatten med två matskedar läsk. Blanda noggrant och sätt på eld. När lösningen kokar, doppa aluminiumfolie i den och sedan produkten som behöver rengöras. Även det smutsigaste föremålet kan tas ut efter 15 minuter och tvättas noggrant med vatten.

http://www znajko.ru

3Ag2S+2Al+5NaOH+3H2O →6Ag↓+2Na+3NaHS

Ekvationen visar att silver under reaktionen reduceras av aluminium till ren metall i ett alkaliskt medium, som bildas genom att lösa soda i vatten.

Rengöring av silverföremål med svavelsyra.

Vi förbereder en lösning av svavelsyra med 10% koncentration, iakttagande av säkerhetsåtgärder. Doppa silvret i det, sätt det på elden och låt det puttra i 1-2 minuter. Efter att lösningen har svalnat, skölj noggrant med vatten och torka av.

Du måste vara försiktig så att syran inte kommer i kontakt med din hud eller kläder eller andas in dess ångor.

Ag 2 S + H 2 SO 4  Ag 2 SO 4 + SO 2 + H 2 O

Ag 2 S + Ag 2 SO 4  4Ag +2SO 2 

Rengöring av silver med salt.

Lös upp 2 teskedar bordssalt i ett glas vatten och låt silvret stå i lösningen över natten. För större effektivitet kan du koka den i en läsklösning i 10 minuter på morgonen.

Efter att ha avslutat proceduren, skölj med vatten och torka av med en mjuk trasa.

Ag 2S + 2NaCl  2AgCl +Na 2S

2AgCl + Na 2 CO 3 → 2Ag + 2 NaCl + CO 2 ￪ + O 2 ￪

Rengöring av silversaker med tandkräm.

För sådan rengöring behöver du en tandborste och tandkräm.

Applicera tandkräm på produkten och gnugga noggrant. Skölj sedan med vatten och torka. www helprf.com/Uvlikbez/Cerebro

Forskningsresultat

Under experimenten identifierades fördelarna och nackdelarna med varje metod.

Rengöring av silverföremål med ammoniaklösning.

Fördelar med denna metod:

Tillgänglig;

Lätt att organisera;

Effektiv;

Brister:

stark lukt av ammoniak;

personer med sjukdomar i övre luftvägarna och allergier bör inte använda denna metod;

Rengöring av silverföremål med aluminiumfolie (mat) i en sodalösning.

Fördelar med denna metod:

effektivitet;

hastighet i utförande;

inga skarpa lukter;

orörd glans;

Fördelar med denna metod:

snabbhet;

effektivitet;

Brister:

svavelsyra är en aggressiv kemikalie som kan vara skadlig för hälsan;

det är olämpligt att använda en stark syra, eftersom det har en negativ effekt på metallytan;

Rengöring av silver med salt:

Fördelar med denna metod:

enkel utförande;

Fel:

silverföremålet har inte blivit helt rengjort;

Fördelar med denna metod:

enkel utförande;

Fel:

processen är arbetsintensiv;

det finns repor på produktens yta;

Slutsatser

Hypotesen om forskningsarbetet bekräftades. Vi har löst alla uppgifter som ställts för oss själva. Vårt mål har uppnåtts - orsakerna till mörkningen har klarlagts, tillgängliga rengöringsmetoder har valts ut och rekommendationer har formulerats som gör att du kan rengöra silverföremål hemma utan mycket ansträngning och tid.

Baserat på erhållna resultat formuleras följande slutsatser:

Mörkningen av silverprodukter orsakas av den kemiska processen för interaktion mellan metallen och svavelföreningar som finns i luften, såväl som i jorden eller människokroppen.

Några möjliga och tillgängliga rengöringsmetoder har studerats och de enklaste och mest effektiva har identifierats.

Enligt vår mening är den mest effektiva metoden att använda aluminiumfolie i en sodalösning. Det är säkert för människors hälsa, tillgängliga reagenser används och tar inte mycket ansträngning och tid. Produkterna får sitt ursprungliga utseende.

Baserat på resultaten av forskningen kan följande rekommendationer erbjudas:

Det är nödvändigt att ta bort smycken innan du besöker ett badhus eller bastu.

Låt inte produkten komma i kontakt med kemiskt aggressiva ämnen.

Förvara silverföremål separat i en tättsluten låda.

Slutsats

Avslutningsvis skulle jag vilja säga att förlusten av glans och svärtning av silverprodukter är förknippad med många faktorer. Detta kan vara närvaron av svavelhaltiga föreningar i luften och ökad luftfuktighet och hormonella förändringar som sker i människokroppen. Men det är möjligt att återställa den tidigare glansen och utstrålningen på egen hand, hemma. Och vi tror att detta arbete kommer att hjälpa alla som vill lösa detta problem.

Forskningsresultaten presenterades för mina klasskamrater i kemilektionen, som omedelbart blev intresserade av frågan om rening. Jag hoppas att våra rekommendationer kommer att hjälpa dem att behålla sina favoritsmycken i sin ursprungliga form.

Man kan inte låta bli att beundra silver: det har alltid förknippats med överflöd och värdighet, det har lugnat och gett mystisk skönhet. Och med rätt vård kommer silverföremål att glädja oss och våra nära och kära i många år.

Bibliografi

I.G. Khomchenko "General Chemistry" // New Wave, 2001

Rene Marcard "A Brief History of Chemistry and Alchemy" // Enigma, 2014

Kemisk information. Katalog. Kemi, 1988

M. Maksimov "Essay on silver", Nedra, 1981

V. Stanzo, M. Chernenko "Populärt bibliotek av kemiska element" Bok 2, Science 1983

I.V. Pyatnitsky "Analytisk kemi av silver" // Vetenskap, 1975

Informationsresurser:

http://www.mycharm.ru

http://www.stramam.ru

http://www znajko.ru

http://www helprf.com/Uvlikbez/Cerebro

Bilaga 1

PÅMINNELSE VID RENGÖRING AV SILVERPRODUKTER

Om smycket har mörknat bör du tvätta det i en 10% lösning av ammoniak, skölj sedan i rent vatten och torka (låt aldrig smycket vara blött).

Häll 0,5 liter vatten i en behållare, tillsätt 1-2 matskedar bakpulver, blanda och sätt i brand. När sodalösningen kokar, sänk ner aluminiumfolien och silverföremålet i lösningen. Efter 10-15 minuter kan produkten tas ut och sköljas med vatten.

Om det är lätt smutsigt räcker det att torka av föremålet med en trasa indränkt i lösningen, och om smycket är väldigt mörkt kan du helt enkelt doppa det i lösningen och vänta lite.

Produkter med ädelstenar och halvädelstenar bör rengöras mycket noggrant med en mjuk flanellduk.

Vid rengöring, använd inte tandborstar eller andra hårda material som kan ha en skadlig effekt på produkten.

Använd inte starka kemikalier för rengöring. Detta kommer att skada din hälsa.

Bilaga 2.1

Fotomaterial av den genomförda forskningen

Rengöring med ammoniaklösning

Processen att rengöra en silversked med ammoniaklösning (10%)

Bilaga 2.2

Rengöring av silverföremål med aluminiumfolie (mat) i en sodalösning.

Produkt före rengöring Produkt efter rengöring

Processen att rengöra en silverprodukt med aluminiumfolie (mat) i en sodalösning.

Bilaga 2.3

Rengöring av silverartiklar med svavelsyra:

Produkt före rengöring Produkt efter rengöring

Processen att rengöra silverprodukter med svavelsyra:

Bilaga 2.4

Rengöring av silverföremål med salt:

Produkt före rengöring Produkt efter rengöring

Processen att rengöra ett silverföremål med salt:

Bilaga 2.5

Rengöring av silverartiklar med tandkräm:

Rengöringsmaterial:

Produkt efter rengöring.

Källa: SCIFUN.ORG

Om du äger något silver eller pläterat med silver, då vet du att den ljusa, glänsande ytan på metallen gradvis mörknar och tappar sin glans. Det beror på att silver reagerar kemiskt med svavelhaltiga ämnen i luften. Med hjälp av kemikalier kan du vända på missfärgningen och få ditt silver att glänsa igen.

För detta behöver du:

Skamt silver

En panna som helt kan fördjupa ditt silver,

Aluminiumfolie för att täcka botten av pannan,

Vatten för att fylla pannan,

Köksvantar,

200 g bakpulver per 4 liter vatten.

Täck botten av pannan med aluminiumfolie. Lägg ditt silver på folien - det ska röra vid aluminiumet.

Koka upp vatten, ta bort det från spisen och lägg det i diskhon. Tillsätt 200 g läsk per 4 liter vatten till kokande vatten. Blandningen kommer att skumma lite, så vi lägger pannan i diskhon.

Häll blandningen i silverpannan tills den helt täcker silvret.

Anfärgningen kommer att börja blekna nästan omedelbart. Om silvret bara är lätt skamfilat kommer glansen tillbaka inom några minuter. Om silvret är kraftigt färgat kan du behöva värma upp blandningen igen och upprepa proceduren flera gånger för att ta bort all plack.

När silver mattas, kombineras det med svavel för att bilda silversulfid. Silversulfid - svart. När ett tunt lager av silversulfid bildas på silvrets yta mörknar det. Silver kan återställas till sin tidigare glans genom att ta bort silversulfid från dess yta.

Det finns två sätt att ta bort silversulfid. En av dem är att ta bort den från ytan. Den andra vänder den kemiska reaktionen och förvandlar silversulfid tillbaka till silver. Med den första metoden avlägsnas en del av silvret under poleringsprocessen. Den andra metoden låter dig behålla allt ditt silver. Polermedel som innehåller slipmedel under poleringsprocessen raderar silversulfid och en del av själva silvret tillsammans med det. Ett annat placklösningsmedel löser silversulfid i vätskan. Dessa polermedel använder att sänka ner silvret i vätska, eller gnugga in en vätska i silvret med en trasa och skölj sedan av silvret. De tar också bort en del av metallen.

Metoden för att avlägsna plack som beskrivs här använder en kemisk reaktion för att omvandla silversulfid tillbaka till silver. Många andra metaller förutom silver bildar föreningar med svavel. Vissa av dem drar till sig svavel starkare än silver. Aluminium är en sådan metall. I detta experiment reagerar silversulfid med aluminium. Under denna process överförs svavelatomer från silvret till aluminiumet, vilket frigör silvret och bildar aluminiumsulfid.

Reaktionen mellan silversulfid och aluminium uppstår när de två metallerna nedsänks i en sodalösning och kommer i kontakt. Reaktionen sker snabbare när lösningen är varm. Lösningen överför svavel från silvret till aluminiumet. Aluminiumsulfid kan fästa på aluminiumfolien eller bilda små, blekgula flingor i botten av pannan. Silver och aluminium måste vara i kontakt med varandra eftersom reaktionen mellan dem ger en liten elektrisk ström. Denna typ av reaktion används i batterier för att producera elektricitet.

Vid bearbetning av silverlegeringar från ett göt till en färdig produkt är en av de viktigaste operationerna omkristallisationsglödgning, som vid industriföretag i de flesta fall utförs i luft och mer sällan i en skyddande atmosfär eller vakuum. Om uppvärmning utförs i luft, oxiderar produktens yta och efter etsning blir den missfärgad och legeringens mekaniska egenskaper försämras. Orsaken till dessa fenomen ligger i egenskaperna hos själva silver och i innehållet av legeringstillsatser, som bildar oxider under glödgningen. Defekter orsakade av oxidation, särskilt vid frekvent och långvarig glödgning, kan avsevärt komplicera vidare bearbetning, och deras eliminering kräver lång etsning eller slipning, och ibland är legeringen helt olämplig för bearbetning. Kvalitetslegeringen som tillhandahålls av gjuteriet kan förstöras helt av felaktig värmebehandling.

Att eliminera dessa brister är av betydande ekonomiskt intresse, eftersom detta kommer att leda till en minskning av oåterkalleliga förluster av dyra legeringar, en minskning av andelen defekter och eliminering av svårigheter vid bearbetning av silverlegeringar. Men innan man eliminerar dessa brister är det nödvändigt att känna till oxidationsprocesserna som äger rum under glödgningen, för att korrekt utveckla och följa värmebehandlingsprocessen.

Det är känt att silver är en bra ledare av syre och bildar ett antal kemiska föreningar med det som är instabila vid höga temperaturer.

När silver glödgas i en syrehaltig atmosfär observeras en minskning av vikten och utseendet av grovhet på produktens yta. Detta förklaras av bildandet av flyktig silveroxid vid höga temperaturer. I det här fallet verkar silvret avdunsta från ytan. När Leirox och Raub studerade silveroxidernas flyktighet fann de att cirka 3 gram går förlorade från 1 m 2 av ytan på ett silverark under tio timmars glödgning i luft vid 750 o C och cirka 8 gram vid 850 o C i syre.

Bastillsatser har en mycket större benägenhet att oxidera än silver och bilda beständiga oxider med syre, som kan vara flyktigt, såsom zinkoxid eller kadmiumoxid. Den viktigaste tillsatsmetallen för silver, koppar, bildar två typer av oxider Cu2O och CuO med syre.

Silver-kopparlegeringar bildas med kopparoxid vid en temperatur av 776 o en ternär eutektisk Ag-Cu-Cu20-sammansättning: 66,5% Ag; 32,8% Cu; 0,7 % Cu2O, nära det binära eutektiska Ag - Cu.

Oxidation av koppar under glödgningsprocessen av silver-koppar-legeringar är orsaken till de flesta defekter i formningen.

Tillsammans med utseendet av ett oxidskikt på ytan kan en inre oxidzon uppträda inuti provet.

Medan extern oxidation orsakar en förändring i ytkvalitet och ökar dödviktsförlusten, förändrar processen för intern oxidation i silver och dess legeringar materialets kemiska, fysikaliska och mekaniska egenskaper, inklusive korrosionsbeständighet, elektrisk ledningsförmåga, draghållfasthet, sträckgräns, etc. d.

Till skillnad från det yttre oxidskiktet är den inre oxidzonen heterogen och består av en metallmatris i vilken oxidpartiklar av baskomponenten är inbäddade.

Silver och dess legeringar med basmetaller, på grund av den betydande skillnaden i syreaffinitet mellan silver och basmetaller, har en tendens till intern oxidation. Vid höga temperaturer, på grund av silveroxidens höga dissociationstryck, bildas endast oxider av legeringens baskomponenter. Dessutom underlättas intern oxidation av den höga lösligheten och den betydande diffusionshastigheten av syre till silver.

I tekniskt rent silver (renhetsnivå 99,9 - 99,99%) är den huvudsakliga föroreningen koppar, vars innehåll varierar från 0,1-0,01%.

Oxidativ glödgning orsakar en snabb omvandling av koppar, som bildar en fast lösning med silver, till kopparoxid, vars kristaller är belägna övervägande längs silverkornens gränser. Detta leder till en betydande förändring av metallens egenskaper.

Processerna för intern oxidation av kommersiellt rent silver och silverlegeringar kan betraktas som oxidbildningsprocesser som förekommer i legeringsgassystemet, där silver spelar rollen som en syrebärare. I detta avseende bestäms processens hastighet av hastigheten för syrediffusion till silver, som i sin tur beror på temperaturen.

Oxidationshastigheten, eller tillväxthastigheten för oxidskiktet under intern oxidation av silver och dess legeringar, kan uttryckas som ökningen av syrehalten i milligram per ytenhet eller per gram legering.

Spengler, som studerade den interna oxidationen av silver och dess legeringar, fastställde att processen för intern oxidation av kemiskt rent silver (renhet 99,999%, resten är koppar) följer en linjär lag.

Tekniskt rent silver som innehåller upp till 0,1 % koppar bildar en homogen fast lösning av koppar och silver. Vid glödgning vid temperaturer över 300 o C följer den inre oxidationsprocessen den paraboliska lagen. Löst syre i luften kombineras med koppar, som bildar en fast lösning med silver, vilket orsakar bildandet av kopparoxid. Kopparoxidpartiklar koagulerar sedan, huvudsakligen belägna längs silverkornens gränser. Detta leder till en ökning av elektrisk ledningsförmåga och hårdhet, och hårdheten ökar ju mer desto lägre oxidationstemperatur, dvs ju mer dispergerade de frigjorda kopparoxidpartiklarna är. Elektrisk ledningsförmåga ökar tvärtom med ökande glödgningstemperatur, eftersom storleken på koppar(II)oxidkristaller ökar.

Intern oxidation vid glödgning av silver-kopparlegeringar beror i större utsträckning än i kemiskt och tekniskt rent silver på faktorer som temperatur, glödgningstid, kornstorlek, partialtryck av oxidationsmedlet i den omgivande atmosfären m.m.

Den paraboliska lagen används vanligtvis för att beskriva den inre oxidationen av silver-kopparlegeringar. Ett antal forskare har dock kommit fram till att vid en glödgningstemperatur på cirka 500 o C finns ett kubiskt beroende och vid lägre temperaturer ett logaritmiskt eller omvänt logaritmiskt beroende.

Mängden syre som absorberas av legeringen, och därmed graden av oxidation, beror på glödgningstiden. Vid korttidsglödgning sker den maximala syreupptagningen i en legering med 90 % silver.

Vid långvarig glödgning övergår maxvärdet till legeringen som innehåller 80 % silver. Minsta syreabsorption är i området för legeringar med en eutektisk struktur. Enligt Leroix och Raub kan den totala mängden syre som adsorberas av silver-kopparlegeringar beroende på glödgningstiden beräknas med formeln:

x 2 =k. t

Var X- mängd adsorberat syre, g;

t- glödgningstid, sek;

k- konstant oxidation.

Hastigheten för intern oxidation påverkas mycket av kornstorleken.

Stora korn, oavsett bildningsförhållanden, gynnar intern oxidation, medan en finkornig struktur förhindrar att syre tränger in i legeringen. När kopparhalten i legeringen ökar minskar stora silverkristaller som leder syre väl och mängden eutektikum ökar.

Passagen av syre genom många korngränser och eutektiska plattor hämmas, och oxidation av legeringen sker huvudsakligen vid ytan. Den fint dispergerade eutektiska strukturen vid 72 % Ag bestämmer därför ett minimum av oxidation.

Enligt Raub och Plata är den inre oxidationszonen vid långtidsglödgning vid en temperatur på 700 o C dubbelt så stor som vid samma glödgningstid vid 600 o C.

Det höga partialtrycket av syre i glödgningsatmosfären gynnar diffusionen av syre in i silvret och främjar inre oxidation.

Vid ett lågt partialtryck av oxidationsmedlet minskar dess diffusion in i legeringen, och i detta fall dominerar extern oxidation, dvs ett oxidskikt bildas på ytan av legeringen med en underliggande tunn zon av inre oxidation.

Processerna för intern oxidation av silver och dess legeringar kan spåras i fotografier av mikrosnitt som ges i Schlegels arbete.

I fig. Figur 1 visar strukturen av den polerade ytan av en platta gjord av kommersiellt rent silver. Efter 4 timmars glödgning i syremiljö bildades kopparoxidpartiklar längs silverkornens gränser.

I 960-silverlegeringen bildades, efter glödgning i en timme i luft vid en temperatur av 700 o C, en inre heterogen oxidzon med en tjocklek av 96 mikron under det yttre oxidskiktet (Fig. 2). Med 6-timmars glödgning ökade denna zon till 214 μm (Fig. 3). Längs gränserna för metallkornen i oxidzonen börjar kopparoxidpartiklar separeras.

Spröda partiklar av kopparoxid och oxid som bildas under oxidationen av koppar förstör metallens struktur. Dessutom är kopparoxiden Cu 2 O också skadlig eftersom den under glödgningen tenderar att bilda stora fraktioner som ackumuleras i form av plattor eller ränder under ytskiktet. Detta försämrar kraftigt bearbetbarheten av legeringarna.

I bearbetningstekniken för silver-kopparlegeringar avlägsnas det yttre oxidskiktet genom etsning i en het svavelsyralösning. När den glödgas igen i luft diffunderar kopparn igen till ytan och oxiderar igen. Efter flera glödgningar och etsningar uppträder en zon berikad med silver på ytan, genom vilken syre lätt tränger in. Ytterligare oxidation av koppar sker inte längre på ytan, utan under detta anrikade lager av silver. I fig. Figur 4 visar en sektion av en platta gjord av 800 silverlegering utsatt för upprepad glödgning vid en temperatur av 700 o C och etsning. Ett oxidskikt bestående av CuO bildat under plattans yta. Under detta skikt finns en heterogen zon av Cu 2 O, följt av ooxiderad metall. De bildade oxidskikten försvårar vidare bearbetning. Vid valsning, stansning, ritning kan dessa oxidskikt orsaka delaminering av metallen, bildning av sprickor, revor etc. Vid slipning eller polering avlägsnas det yttre skiktet berikat med silver, och det inre oxiderade skiktet visas på ytan i form av gråblå fläckar .

Oxidationsprocessen av produkter belagda med silver, eller bimetaller, vars ett av lagren är silver, sker på samma sätt som oxidation av silverlegeringar under upprepad glödgning och etsning. Syre passerar genom silverskiktet och oxiderar basmetallen. En oxidzon bildas vid metallanslutningens gräns, vilket försvagar vidhäftningen av metallerna, eller till och med leder till delaminering. I fig. Figur 5 visar vidhäftningszonen i en bimetallisk platta av järn och ribba efter 6 timmars glödgning i luft vid en temperatur av 700 o C. Järnpartiklar diffunderar in i silver och oxideras där av syre. En oxidzon bildas vid vidhäftningsgränsytan mellan metaller. I det här fallet minskar styrkan hos metallanslutningen, och tryckbearbetning är svår.

Om bimetallen inte använder rent silver, utan en silverlegering, till exempel 960 standard, saktar diffusionen av syre genom detta skikt ner på grund av dess interaktion med kopparn i legeringen och bildandet av en inre oxidationszon.

När oxiderade silverlegeringar eller kommersiellt rent silver glödgas i en väteinnehållande atmosfär diffunderar väte in i metallen och reducerar kopparoxider till koppar, vilket ger vattenånga.

Minskningen av deformerbarheten hos legeringar i detta fall blir särskilt märkbar. I fig. Figur 6 visar en sektion av en platta gjord av 960 silverlegering efter oxidativ glödgning i luft vid en temperatur av 700 o C under 5 timmar och sedan, efter lätt deformation, utsatt för glödgning i vätemiljö. Det finns många porer i metallstrukturen. Glödgning av silver och dess legeringar i en vätemiljö är endast möjlig om metallen smältes i vakuum eller i en inert gasmiljö.

Kopparoxid och oxid som bildas vid inre oxidation har en större specifik volym än metallen, vilket leder till bildandet av inre spänningar, som i sin tur leder till uppkomsten av sprickor med mindre tryckbehandling och till en ökning av hårdheten hos legeringen. Sprickor som uppstår på ytan av arbetsstycken under valsning, valsning eller dragning leder inte bara till spänningskoncentration i revorna utan även till ännu djupare oxidation under mellanglödgning Sådana arbetsstycken är svåra att bearbeta med tryck. Det är omöjligt att få tunna ark eller tråd från dem.

Draghållfastheten, töjningen och tvärkontraktionen av högvärdiga silverlegeringar minskar initialt kraftigt med ökande oxidationsgrad, men ytterligare, med ökande glödgningsvaraktighet och en ökning av den inre oxidzonen, beror de mekaniska egenskapernas beroende på oxidationsgraden. minskar.

För att eliminera defekter som uppstår på grund av oxidation av koppar i silver-koppar-legeringar under glödgning och för att framgångsrikt utföra ytterligare bearbetningsoperationer, måste följande glödgningsförhållanden iakttas:

1. För att minska oxidationen av koppar är det nödvändigt att minska antalet mellanglödgningar till ett minimum, d.v.s. under tryckbehandling, ge maximal tillåten härdning. Vid bearbetning av de vanligast använda silver-kopparlegeringarna med en silverhalt på 80 till 90 % bör således härdning upp till 80 % ges. Till exempel bör valsning av ett göt från en tjocklek på 10 till 2 mm eller dra av tråd från 3 till 1,4 mm göras utan mellanliggande glödgning. Kraftigt deformerade legeringar omkristalliseras snabbare och vid lägre temperaturer. Detta ger en finkornig strugura. Stora göt av legeringar med en silverhalt på mer än 92 % bör kylas med vatten före tryckbehandling;

2. Glödgningens varaktighet beror på produkternas storlek och på typen av värmeväxling (uppvärmning i elektriska muffelugnar, saltbad, öppen gaslåga etc.) / Detta bör beaktas och undvika för hög och långvarig uppvärmning, eftersom det leder till bildandet av grova korn struktur, vilket försämrar de mekaniska egenskaperna hos legeringen, och dessutom bidrar stora korn till oxidationen av legeringen;

3. Små och tunna delar gjorda av högvärdiga silverlegeringar, som ofta måste glödgas på grund av komplex bearbetning, är särskilt känsliga för oxidation. För att förhindra det är det nödvändigt att glödga under ett lager av bränt kol eller belägga det med brun eller borsyra före glödgning. Goda resultat erhålls genom att glödga silverlegeringar i saltbad.

Nyligen har glödgning av ädelmetallegeringar i ugnar med en skyddande atmosfär fått stor användning. Som skyddsatmosfär vid glödgning av silver-kopparlegeringar är den mest gynnsamma en svagt reducerande exogasatmosfär, erhållen genom förbränning av naturgas med en luftflödeskoefficient α = 97-99.

Av ovanstående följer att oxidation av silver och dess legeringar under glödgning är ett oönskat fenomen och bör undvikas. Men i vissa fall kan intern oxidation användas för att förbättra de mekaniska egenskaperna hos silver och dess legeringar. Egenskaper som utmattningshållfasthet, draghållfasthet och krypning beror på förhållandena för bildandet av det inre oxidationsskiktet och i synnerhet på storleken och fördelningen av oxidpartiklar, som i sin tur beror på koncentrationen av legeringsmetallen och oxidationen temperatur.

Spengler upptäckte att tillsats av 1% nickel till homogena silver-kopparlegeringar minskade storleken på kopparoxidutfällningar vid korngränserna under intern oxidation. Samtidigt, på grund av frigörandet av fina partiklar av kopparoxid, är de mekaniska egenskaperna hos legeringarna efter oxidation högre än för legeringar som inte innehåller nickel.

Meijerling och Drunvestein (9) studerade härdningen av ett stort antal binära legeringar baserade på silver och koppar. De fann att silver-kopparlegeringar kunde ha mycket högre hårdhet som ett resultat av intern oxidation. Efter 2 timmars uppvärmning i luft till 800 o C ökar alltså Vickers-hårdheten för en silverlegering innehållande 1,2 % magnesium från 40 till 170 kg/mm2. När man ersätter magnesium med 1,6 % aluminium, 2,4 % beryllium eller mangan är legeringens hårdhet 160, 135 respektive 140 kg/mm2.

Tillsats 1,3% Zn; 1,4 Sn eller 1% Cd ökar antingen inte hårdheten alls eller ökar den väldigt lite (60, 40 kg/mm², respektive). Av detta kan vi dra slutsatsen att för att erhålla vissa mekaniska egenskaper hos silver-kopparlegeringar, i vissa fall bör intern oxidation användas snarare än att utveckla nya legeringar.

LITTERATUR

1. Usov V.V., Muravyova E.M. Studie av intern oxidation av silverlegeringar med kadmium och koppar. Metallers fysik och metallurgi. Vol. 2, 1956.

2. Leroux A. und Raub E. "Untersuchungen fiber das Verhalten von Silber-Kupfer-Legierungen beim Cliihcn in Sauerstoff und Luft."Z. Anorg, Allg. Chem. 188, 1930.

3. Raub E. und Plate W. "Einflu8 der inner Oxydation auf die iechnishen Eigenschaften von Silber-Legierungen." Z, Metall, 10, 1955.

4. Raub E. "Die Edelmetalle und ihre Legierungen." Berlin, 1940.

5. Sch1ege1 H. "Die Oxydation beim Gliihen als Fehlerursache bei der Verarbeitung der Silber-Kupfer-Legierungen." Feinmechanik und Optik, 75, 1958, nr 7, 8.

6. Brepohl E. "Theorie und Praxis des Goldschmieds." VEB, Leipzig, 1962.

7. Raub E. och Plate W. "Uber das Verhalten der Edelmetalle und ihrer Legierungen zu Sauerstoff bei hoher Temperatur irn festen Zustand." Z. Metallkunde, 48, 1957.

8. Speng1er H. "Die innere Oxydation von Silber und Silberlegierungen." Z. Metall, 1970, 24, !No 7.

9. Meijering J. L. och Druyvesteyn M. J. Philips Res Rep. 1947, v. 2, sid. 81, 260.

10. Ghaston J. C. J Inst Metals, 1945, vol. 71, sid. 23.

11. I. Bern R. Oxidation av metaller. M. Metallurg, vol. 2, 1969.

12. Fratsevich I. M. Votkovich R. F., Lavrenko V. A. Högtemperaturoxidation av metaller och legeringar. Kiev, 1963.

13. Frohlich K "Das System Kupfer-Silber-Sauerstoff". Mitteilun-aus dem Forschungsinstitut und Probieramt fiir Edelmetalle, Ichwabisch Gmiind, Nr 10, 11, 1932, S. 100.

14. SpenglerH. “Die Zunderung technischer Goldlegierungen und ihre Vermeidung bei Wahrmebehandlung” Z. Metal], 10, 1956, S. 617-620.