Процесс серебрения. часть2.

Нанесение серебра гальваническим карандашом

Покрытие, наносимое внатирку при помощи гальванического карандаша называют трибогальваническим. На уровне технологии трибогальваника совпадает с классической гальванической ванной. Для процесса требуется:

электрического тока,
анод,
впитывающая насадка для создания токопроводной среды.

Раствор для трибогальваники насыщен серебром по сравнению с электролитом для ванны. Анод как и для ванны требуется из чистого серебра, чистотой не менее 9999. Насадку для карандаша лучше использовать из искусственных материалов, хлопок вступает в реакцию с электролитом серебрения, растворяется, портит электролит и остается волокнами на поверхности изделий. Лучшим вариантом для насадки на карандаш является синтепоновая волокнистая ткань. Заменять тканевую насадку перед следующей работой не нужно, после обработки и высыхания ее нужно просто замочить в дистиллированной воде.

Для трибогальваники серебром в домашних условиях обязательно потребуются средства личной защиты и вытяжная вентиляция

Следует принять во внимание, что внатирку можно нанести только небольшую толщину серебра, максимум 2-3 мкм

Технологи компании ООО «6 микрон» категорически не рекомендуют Вам использовать электролиты серебра для серебрения в домашних условиях. Это опасно для здоровья работника, его близких и экологии. Будьте внимательны к себе и обращайтесь к профессионалам по вопросам серебрения. Специалисты помогут Вам решить проблему быстро, качественно и в оговоренные сроки.

Автор материаловДолжность: главный технолог ООО «6 микрон»Образование: высшееОпыт работы в гальванике: 11 лет

Комментарий ювелира

Молоканов Н.М. Ювелир, стаж работы на ювелирном производстве 26 лет. От природы серебро является инертным, как и другие благородные металлы. Но его можно растворить с помощью отдельных веществ. Прежде чем приступать к аффинажу, разъемыи другие части приоров, покрытые драгметаллом лучше протестировать с помощью йода, проверив его на подлинность

Важно помнить, что каждый метод очистки серебра имеет свои особенности. При использовании аффинажа в домашних условиях, часто допускаются следующие ошибки:
— При использовании большого количества азотной кислоты для очистки выделяется оксид азота

Также могут происходить другие, непредвиденные реакции.
— Используяэлектролиза как метода очистки, ослабить процесс отделения может вертикальное расположение электродов друг напротив друга. В таком случае существенно ослабляется действие электролита.
— Чрезмерный ток при электролизе способен выделить оксид серебра, в результате чего металл сильно окисляется и чернеет.
— Несоблюдение обязательных правил и требований, связанных с техникой безопасности приводит к химическим ожогам, отравлениям ядовитыми парами и другим проблемам со здоровьем.

Post Views:
3 823

Гальваническое серебрение

Гальваническое покрытие металла серебром осуществляется с помощью специального оборудования (гальванического аппарата, ванны, вытяжки). Применяются комплексные электролиты– при повышенной поляризации серебро осаждается на поверхности изделия. Наиболее эффективными считаются цианистые электролиты, но они обладают токсичностью. Большое распространение сегодня получили пирофосфатные, роданидные, йодистые, сульфосалицилатные составы. Гальваническое серебро имеет 999,9 пробу, что снижает вероятность почернения покрытия на воздухе. Оптимальной толщиной слоя считается 10 мкм, в случае с серебрением для технических нужд обычно ограничиваются 6 и 9 мкм. Если процедура осуществляется в целях защиты от механического воздействия, толщину слоя увеличивают до 15-20 мкм. Гальванический способ позволяет избежать образования наплывов.

Серебро. Ретроспектива

Серебро известно человечеству издревле и относится к металлам платиновой группы.

Существуют документальные свидетельства, что к 2000 году до нашей эры велась промышленная добыча этого благородного металла. Из серебра чеканились монеты, изготавливались ювелирные украшения, предметы интерьера и посуда. Чем так приглянулось серебро людям?

Ответ следует искать в уникальных свойствах данного металла.

Внешний вид – серебристо-белый, обладающий хорошим блеском. Серебро обладает максимальными теплопроводностью и электропроводностью. Не коррозирует и химически инертно. Обладает антибактериальными свойствами.

Серебру приписывают магические свойства. Является символом Луны и женственности.

Через белизну металла серебро ассоциируется с чистотой и невинностью.

Серебрение в домашних условиях легко и безопасно осуществить при помощи комплекта материалов “Серебрение. FunChrome HandMade”.

Комплект материалов “Серебрение. FunChrome HandMade” применяется для нанесения блестящих серебряных покрытий на металлы и диэлектрики толщиной до 100 мкм.

Использование специальных паст

Для того чтобы посеребрить металл, можно использовать специальные пасты, которые легко приготовить и в домашних условиях. Серебрение металлических изделий при помощи специальных пастообразных составов выполняется по различным методикам.

Метод №1

Первый из таких способов предполагает использование нитрата серебра, который часто называют ляписным карандашом. Хотя данный способ серебрения и отличается достаточно высокой сложностью, он позволяет сформировать на поверхности металла плотное серебряное покрытие.

Ляписный карандаш также используют в качестве «тестера» серебра и других металлов

Для реализации данного метода серебрения готовят водный раствор, состоящий из 300 мл воды и 2 граммов нитрата серебра. В полученный раствор постепенно добавляют хлороводородную кислоту или 10%-й водный раствор поваренной соли. Выполняют такой процесс до того момента, пока на дно емкости не перестанет выпадать осадок, представляющий собой хлорное серебро. Полученный таким образом осадок, выглядящий в виде хлопьев, необходимо собрать, отфильтровать и тщательно промыть.

Отфильтрованное и промытое хлорное серебро смешивают с раствором, состоящим из 100 мл воды и 20 граммов гипосульфита натрия. Полученную таким образом смесь профильтровывают и смешивают с зубным порошком или размолотым мелом, доводя ее консистенцию до сметанообразного состояния. Такая смесь уже готова к применению, ею и натирают поверхность медного изделия, в результате чего на нем формируется тонкая пленка серебра.

Метод №2

Чтобы выполнить посеребрение медных изделий по второму методу, надо смешать следующие компоненты:

6 граммов хлорида серебра;
8 граммов пищевой соли;
такое же количество виннокислого калия.

Все вышеперечисленные компоненты смешиваются в сухом виде и тщательно перетираются в ступке. Полученная смесь может храниться в посуде из темного стекла достаточно длительное время. Непосредственно перед использованием этот порошок разводят в воде до пастообразного состояния и натирают таким средством поверхность обрабатываемого изделия.

Метод №3

Следующий метод серебрения предполагает использование смеси, в состав которой входят следующие компоненты:

4 грамма битартрата калия;
2 мл нашатыря;
1 грамм ляписного карандаша.

Полученную смесь растворяют в воде до пастообразного состояния, наносят ее на мягкую ткань, которой и натирают обрабатываемую поверхность до получения серебряного блеска.

Перед серебрением изделий, независимо от способа обработки, необходимо тщательно обезжиривать поверхности

Метод №4

Чтобы посеребрить металл по данному методу, готовят смесь следующего состава:

10 граммов нитрата серебра;
25 граммов цианида калия;
100 мл воды.

Технология приготовления пасты для серебрения по данному методу выглядит следующим образом:

Нитрат серебра растворяют в 50 мл воды.
В полученный раствор добавляют цианистый калий и еще 50 мл дистиллированной воды.
Вводят в раствор 10 граммов битартрата калия и 100 граммов порошкообразного мела, доводя консистенцию смеси до пастообразного состояния.

Пастой, которая получилась в итоге смешивания всех компонентов, обрабатывают поверхность изделия, после чего его промывают водой и тщательно просушивают.

Химическое серебрение

Самая простая методика заключается в помещении подготовленных деталей в отработанный фотораствор гипосульфита. Необходимо поместить туда вещи, на которые наносится серебро на 1,5 часа, после чего достать и отполировать. Для получения блестящего покрытия проводят корректировку раствора. Для этого добавляют 4–6 мл нашатыря и 4–6 капель формалина на 1 л отработанного закрепителя.

Еще одним методом посеребрить металл является натирание детали матовой фотобумагой в свежем растворе закрепителя. Для этого необходимо разрезать на части листы фотобумаги и поместить в раствор. Потом опустить подготовленное изделие и натереть эмульсионным слоем бумаги до проявления на основе серебряного налета. После помыть и протереть изделие тряпочкой.

Способы аффинажа в домашних условиях

Выбор способа зависит от количества, состояния сырья и непрерывности производства. Химический способ аффинажа серебра проще выполнить, но на выходе образуется серебро не всегда достаточно высокой пробы. Низкопробное, с примесью других элементов выходит при купелировании. Самое чистое, высокой пробы добывается при электролизе.

Химический способ №1

Азотная кислота, деионизированная вода, весы, стеклянная ёмкость и кварцевая палочка для аффинажа серебра

Содержащие серебро предметы помещаются в азотную кислоту. Для этого подготавливается смесь воды с кислотой (пропорция 1:1), размешивается кварцевой палочкой. Растворение металла происходит на протяжении нескольких часов. Раствор окрашивается в голубой цвет, образуется нитрат серебра.

Следующий этап – образование серебряного налета из его нитрата. Для этого используется лом из меди (обрезки труб или другие предметы), который предварительно тщательно очищается от налётов и загрязнений. Медь выполняет функцию катализатора.

После помещения медных кусочков в раствор, они быстро покрываются белым налётом – серебряным цементом. Его нужно периодически снимать и стряхивать на дно банки. Медь постепенно растворяется в нитрате серебра и поэтому при необходимости её нужно добавлять до полного прекращения реакции.

Затем раствор фильтруется, цемент промывается несколько раз чистой водой, хорошо высушивается, собирается единый кусок при нагревании в тигле. Металл получается низкой (до 980) пробы, поэтому его необходимо потом ещё очистить электролизом.

Химический способ №2

«Мокрый» метод аффинажа серебра

Содержащие серебро технические элементы погружаются в азотную кислоту. Жидкость постепенно становится голубого оттенка. Затем серебряный раствор сливается в другую ёмкость, в него постепенно добавляется поваренная соль при помешивании. Происходит химическая реакция, на дно выпадает белый осадок – хлорное серебро.

Когда реакция заканчивается, воду нужно слить. К полученному осадку заливается серная кислота для разделения на чистый металл и его соль. Затем засыпается цинковый порошок. После его полного растворения делается выпаривание из серной кислоты серебряного цемента, который при этом выпадает в осадок. Он промывается, сушится, плавится в слиток. Результатом является белый драгметалл 99%, высшей пробы.

Купелирование

Плавка серебра в тигле

Аффинаж серебра таким методом основан на уникальной способности свинца окисляться. Потом он с остальными примесями отделяется от серебра. Но золото и металлы платиновой группы остаются, затем их нужно отделять другими методами.

Проводится купелирование в предварительно разогретой печи, которая внутри покрыта мергелью – пористой, обогащённой известняком глиной, которая поглощает оксиды свинца. Внутрь помещается чашеподобный тигель со свинцово-серебряной смесью. Когда она полностью расплавляется, запускаются потоки воздуха для окисления свинца. На выходе получается сплав с радужным переливом, который разливается в формы.

Электролиз

Аффинаж серебра электролизом

Полученный из серебряного цемента брусок предыдущим способом помещается в фильтрующий мешочек. Предварительно к нему нужно приварить петельку из серебряной проволоки, за которую серебряный слиток будет цепляться на латунную палочку. Она продевается по краям фильтрующего мешочка, располагается над ванной. Место спайки серебряной петельки и бруска должно быть выше уровня жидкости, чтобы металл не растворился.

Вилка из нержавейки сгибается так, чтобы её можно было подвесить на бортик ванночки, рукоятка обматывается изолентой. К помещённой в ванночку вилке подключается кабель «минус», а к палочке из латуни «плюс». Напряжение должно быть не более 8 В, мощность до 5 А.

После включения блока питания сразу же начинается реакция. Брусок уменьшается в размере, а стенки ванночки покрываются кристаллами очищенного белого металла. Их нужно периодически обламывать, чтобы они не доходили до фильтрующего мешочка, для предотвращения короткого замыкания. После завершения процесса в фильтре остаётся мусор, а чистые кристаллы нужно собрать со стенок ёмкости, высушить и сплавить в слиток. Такой аффинаж серебра даёт на выходе металл 999 пробы для изготовления ювелирных украшений.

Остановись, мгновение!

Интересное применение находит нитрат аргентума в аналоговой или, как её еще называют, пленочной фотографии. Его используют в составе проявителей черно-белых изображений. Серебросодержащие реактивы позволяют получать высокую степень резкости негатива наряду с равномерной аккуратной зернистостью фотографии. Таким образом, бесцветные блестящие кристаллы нитрата серебра входят в состав растворов для усиления и физического проявления снимаемых объектов.

С химической точки зрения ионы серебра под действием фотографического проявителя восстанавливаются до металлического серебра, которое кристаллизуется и обеспечивает изображение со сверхтонкой структурой зерна. Даже такие сложные фотографии, как, например, зимние пейзажи, прекрасно удаются в черно-белой фотографии благодаря азотнокислому серебру, входящему в состав проявителя.

Химические свойства

Вещество также называют ляпис, азотнокислое серебро, «адский камень». Химическое соединение из неорганической химии, соль, образованная металлом и азотной кислотой. Молярная масса соединения = 169,9 грамм на моль. По своим физическим свойствам – это прозрачные бесцветные кристаллы, в форме мелких палочек и пластинок. Хорошо растворяется в воде и этиловом спирте. Вещество темнеет на свету, имеет жгуче-кислый вкус. Формула Нитрата Серебра: AgNO3, совпадает с рацемической формулой. Начинает разлагаться при температуре выше 300 градусов Цельсия.

Химические свойства

Раствор Нитрата Серебра реагирует с соляной кислотой и солями соляной кислоты. Во время реакции образуется белый творожистый осадок хлорида Ag, который не растворим в азотной кислоте. При действии высоких температур начинается разложение Нитрата Серебра (примерно 350 градусов), при этом выделяется металл, кислород и NO2. При электролизе раствора азотнокислого серебра на катоде выделяется Ag, а на аноде — кислород. Таким образом вещество диссоциирует на ионы Ag+ и NO3–.

Соль активно применяется в медицине; при проявке пленочных фотографий; входит в состав ляписного карандаша в комбинации с нитратом калия; при получении диоксана, растворителей для смягчения химикатов. Вещество используют при производстве аккумуляторов, в криминалистике, текстильной промышленности.

Фармакологическое действие

Фармакологическое действие — антисептическое, вяжущее, противовоспалительное, прижигающее, противомикробное, бактерицидное.

Связывает сульфгидрильные и карбоксильные группы, что может обусловливать изменение конформации белка, его структуры, или вызывать денатурацию. При диссоциации нитрата серебра ионы серебра вызывают преципитацию белков и обусловливают бактерицидное действие. Альбуминат серебра, образующийся при взаимодействии нитрата серебра с тканевыми белками, постепенно приобретает чёрную окраску (это связано с восстановлением из альбумината металлического серебра), что, в свою очередь, приводит к взаимодействию с активными группами ферментов. Блокирует некоторые ферментные системы, нарушая тем самым метаболические процессы в микробной клетке. В связи с этим нитрат серебра после кратковременного бактерицидного оказывает длительное бактериостатическое действие. Серебра нитрат при разведении 1:1 000 уничтожает большинство микроорганизмов.

Препараты серебра

Серебра нитрат. Серебро азотнокислое (Argentum nitricum. Argenti nitras): AgNО3.

Синоним: Ляпис. Бесцветные прозрачные кристаллы в виде пластинок или белые кристаллические палочки без запаха, очень легко растворимые в воде (1:0,6), растворимые в спирте (1 : 30). Под действием света препарат темнеет. Несовместим с органическими веществами (разлагается), с хлоридами, бромидами, йодидами (образуется осадок).

В небольших концентрациях азотнокислое серебро оказывает вяжущее и противовоспалительное действие, в более крепких растворах прижигает ткани. Оказывает бактерицидное действие. Применяют наружно при эрозиях, язвах, избыточных грануляциях, трещинах, при остром конъюнктивите, трахоме, при хроническом гиперпластическом ларингите и т. п.

Назначают в виде водных растворов (1 — 2—5—10%), мазей (1—2%); используют также per se в виде палочек (Stilus argenti nitrici). При суперацидном гастрите и язвенной болезни желудка назначают внутрь в виде раствора (0,05—0,06%) или в пилюлях (готовятся на белой глине).

Для профилактики бленнореи новорожденных сразу после рождения ребенка ему протирают веки ватой (отдельным тампоном каждый глаз), слегка оттягивают нижнее веко, приподнимают верхнее и выпускают из стерильной пипетки на конъюнктиву по одной капле 2% раствора азотнокислого серебра

После этого осторожно отпускают веки

Промывание глаз после закапывания не производят. Раствор азотнокислого серебра должен быть свежим (не более однодневной давности), не содержать осадка. Высшие дозы для взрослых внутрь: разовая — 0,03 г, суточная— 0,1 г. Сохраняют под замком в хорошо закупоренных банках с притертой пробкой в защищенном от света месте.

Rp. Sol. Argenti nitrici 2% 5,0 D. in vitro nigroS. Глазные капли. По 1 капле в каждый глаз новорожденному (тщательно проверить концентрацию раствора).

Rp. Argenti nitrici 0,12 Aq. destill. 200,0 MD . in vitro nigroS. По 1 столовой ложке 3 раза в день за 15 минут до еды (при суперацидном гастрите).

Rp. Argenti nitrici 1,0 Vinylini 10,0 Vaselini 100,0 M. f. ung. DS . Мазь.

« Лекарственные средства», М.Д.Машковский

Источник

Цианистые электролиты и механизм анодного процесса в них.

Цианистый электролит известен еще с XIX века. В его состав входят комплексная серебряная соль K[Ag(CN)₂] и свободный цианид калия KCN. Также в электролит вводят поташ K₂CO₃ либо кальцинированную соду Na₂CO₃, что повышает устойчивость цианидного комплекса серебра и повышает электропроводность раствора.

Несмотря на высокую токсичность этого электролита, он до сих пор остается самым популярным. Цианистый электролит не сдает позиций, т.к. в нем наблюдается наибольшая катодная поляризация и обеспечивается осаждение равномерного мелкокристаллического покрытия на деталях любой сложности. Выход по току серебра из этого электролита достигает 100 %. Все это связано, во многом, с очень низкой константой нестойкости K[Ag(CN)₂], равной 10-22.

Процесс серебрения из цианидной ванны ведется с растворимыми серебряными анодами марки Ср99,99. Анодный процесс, заключающийся в ионизации серебра, протекает без особых затруднений. Наиболее сильное влияние на характер анодных поляризационных кривых оказывает концентрация серебра, KCN и K₂CO₃.

Пассивация поверхности анода начинается при потенциале >+0,2В, и чем выше анодная плотность тока, тем сильнее пассивация, вплоть до начала процесса перепассивации, когда на аноде начинают идти сторонние реакции. В начале пассивации анод покрывается коричневой пленкой, которая в большей мере состоит из Ag₂O. При росте потенциала до +0,6В образуется уже более плотная пленка из AgO. С ростом потенциала до +0,8В и дальше на аноде образуется Ag₂O₃ и он становится практически нерастворимым. Можно заключить, что начиная с потенциала +0,3В, анодный процесс может стать сдерживающим фактором производительности ванны.

Рисунок 1 — Анодные поляризационные кривые в цианистом электролите с разными концентрациями компонентов:

№ электролита	Содержание, г/л
K[Ag(CN)₂]	KCN
1	10	50
2	65
3	10	10
4	—
5	65	50

Для анодов в цианистых ваннах есть некоторая особенность: их рекомендуется отжигать при 500-600 оС перед загрузкой в электролит — после отжига аноды растворяются более равномерно.

Применение ультразвука положительно влияет на анодный процесс. Повышается допустимая анодная плотность тока, поскольку под действием ультразвука пассивная пленка на аноде разрушается.

Повторное использование раствора нитрата серебра с лаком фторида натрия

Поскольку нитрат серебра обладает сильным антибактериальным действием, а фторид натрия обладает хорошими реминерализирующими свойствами, для лечения кариеса зубов было введено комбинированное применение раствора нитрата серебра с лаком на основе фторида натрия. В одном исследовании предлагалось комбинированное применение 25% раствора нитрата серебра с последующим добавлением лака 5-процентного фторида натрия в качестве неинвазивного лечения кариеса у детей . Согласно исследованию более 5000 детей в Соединенных Штатах проходили лечение по этому протоколу. Результаты показали, что почти все очаги кариеса были остановлены после лечения. Рентгенографический контроль выявил образование рентгеноконтрастного слоя, что свидетельствует об образовании заместительного дентина . Последующие реставрации можно было делать без местной анестезии, что также позволяет предположить, что вторичный дентин образовался после применения нитрата серебра и фторида натрия. Клиническое наблюдение за обработанными зубами у этих детей обнаружило, что почти все (98%) поражения кариесом в случайной выборке из 106 детей прекращали прогрессировать до 4 лет после лечения . При первоначальном обнаружении кариозной полости стоматологом после объяснения процедуры и получения согласия пациента использовали раствор нитрата серебра, а затем лак на основе фторида натрия. Не было обнаружено никакого значимого неблагоприятного эффекта от этого неинвазивного лечения. Чем больше кариеса лечили по такому протоколу, тем меньше детей нуждались в традиционном лечении под общим наркозом. В исследовании сообщалось, что в 2008 году 26 пациентов почали реставрационное лечение в стационаре, но к 2011 году ни один пациент не нуждался в лечении в операционной

Наконец, что не менее важно, реакция пациентов была очень благодарной. Опасения пациентов из-за предшествующего неблагоприятного стоматологического опыта значительно уменьшились

Кроме того, другие члены семьи, включая маленьких детей, которые наблюдали за лечением, стали менее боязливы по отношению к будущей стоматологической помощи .

Недавнее лабораторное исследование рассматривало эффект остановки кариеса 25%-ным раствором нитрата серебра с последующим нанесением 5%-ного фтористого лака на искусственный кариес дентина . Результаты рентгеновской микротомографии и спектрофотометрии с гидроксипролиновой пробой показали, что лечение может реминерализовать искусственный кариес и предотвратить деградацию коллагена дентина. Сканирующая электронная микроскопия также подтвердила реминерализацию искусственного кариеса, коллагеновые волокна не оставались незащищёнными после лечения (Рис. 1).

Рис. 1. Изображения сканирующей электронной микроскопии искусственного кариеса дентина с местной аппликацией 25% раствора нитрата серебра и без него с последующим нанесением 5% лака на основе фторида натрия: (а) 8000-кратное и (б) 20-кратное увеличение изображения в группе, получавшей нитрат серебра и фторид натрия; (с) 8000-кратное и (d) 20-кратное увеличение изображение в группе с обработкой деионизированной водой.

Было проведено двойное слепое рандомизированное клиническое исследование для сравнения кариес-останавливающего эффекта раствора нитрата серебра с последующим протоколом применения лака с фторидом натрия и фторида диамина серебра (ФДС) . Более 1000 дошкольников в возрасте 3-4 лет с поражением кариесом в виде полости получали лечение по протоколу или ФДС (положительный контроль) каждые шесть месяцев. Результаты, полученные за 12 месяцев, не выявили различий в эффектах, препятствующих развитию кариеса, между использованием раствора нитрата серебра с последующим применением протокола с фторидом натрия и использованием ФДС . Приостановившиеся кариозные поражения были окрашены в черный цвет (Рис. 2). Других значимых побочных эффектов не наблюдалось. Исследование также показало, что на частоту остановки кариеса влияли гигиена полости рта и расположение кариозной поверхности.

Рис. 2. Кариес зубов до и после нанесения 25% раствора нитрата серебра с последующим нанесением лака на основе 5%-ного фторида натрия.