Азотнокислое серебро: применение, приготовление

Что такое азотнокислое серебро?

Точно неизвестно когда, но доподлинно известно кем был открыто это вещество. Увлеченные поиском эликсира бессмертия Ян Батист Ван-Гельмонт известный бельгийский химик открыл как он считал один из компонентов способный дать человеку бессмертие. Увы, эликсир наверно был многокомпонентным, а вот полученная соль получила весьма интересное название – ляпис инферналис или «адский камень».

Но это было только начало истории. Как оказалось, продолжив исследования Ван-Гельмонт обнаружил, что именно серебро азотнокислое оказывает антисептический эффект. В больших количествах, при попадании на кожу оно вызывает ожоги и отмирание тканей. А вот при небольших дозах или в виде раствора оно способно дезинфицировать кожные покровы и даже останавливать кровотечения. В 16 веке такие препараты ценились дороже золота.

Как выглядит азотнокислое серебро

На самом деле бельгиец сумел получить белесые кристаллы, относящиеся к солям азотной кислоты с содержанием серебра. Правда, от серебряного блеска в кристаллах даже намека не осталось.

Формула и свойства

Поскольку азотнокислое серебро – это соль азотной кислоты, формула его выражается так:

AgNO3

Где Ag– серебро, а NO3 – остаток азотной кислоты. Несмотря на то что это соль оно сохранило многие свойства самой кислоты – HNO3.

В результате химической реакции кислоты и серебра образуется вещество кристаллической формы – кристаллы получаются почти правильной ромбической формы. Соль имеет высокую плотность 4,3 грамма на кубический сантиметр. Этот показатель несколько выше чем у остальных минералов, большинство солей имеют плотность до 3,6 грамм на куб. см.

Из соли легок получить раствор азотнокислого серебра – оно просто феноменально растворяется в воде. При комнатной температур растворяется полностью. При этом всего 100мл могут поглотить 222 грамма кристаллов. А вот в спирте с растворением не все просто, в 100 граммах можно растворить всего 2,2 грамма.

При нагревании соль начинает расплавляться при 209 градусах Цельсия. При 299 градусах начинается разложение вещества.

Электролиз растворов солей

Рассмотрим получение серебра электролизом его солей. Собирается электрическая схема, в которой в качестве источника тока выступает гальванический сухой элемент. Максимальный ток в цепи не должен превышать 0,01 А. При применении сухой батарейки (4,5 В) ток ограничивается с помощью добавки проводника с сопротивлением не больше 1000 Ом.

Ванной для процесса серебрения может служить любой стеклянный сосуд. Анодом ванны выступает пластинка металла, имеющего толщину 1 мм и площадь чуть побольше, чем у самой детали. Серебро выбирают для анодного покрытия. В качестве рабочего раствора (электролита) для получения серебра выступает раствор ляписа. До опускания в ванну для серебрения необходимо обезжирить и отполировать деталь, затем протереть ее зубной пастой.

После удаления жира она промывается проточной водой. Судить о полном обезжиривании можно по равномерному смачиванию всей поверхности детали водой. При промывке пользуются пинцетом, чтобы на детали не оставались жировые следы от пальцев. Сразу после промывки деталь фиксируется на проволоке и помещается в ванну. Время получения серебра при серебряном аноде составляет 30 — 40 минут.

Если в качестве анода выбирается нержавеющая сталь, в таком случае скорость процесса меняется. Получение серебра из нитрата будет составлять 30 минут.

Вынутую из ванны деталь качественно промывают, обсушивают, начищают до блеска. При образовании темного осадка серебра ток снижается, для этого подключается дополнительное сопротивление. Это позволяет повысить качество получения серебра электрохимическим способом. Для равномерности покрытия в процессе электролиза деталь периодически поворачивается. Можно отложить металл на латунь, сталь, бронзу.

Получение азотнокислого серебра

Традиционным методом получения азотнокислого серебра считается растворение металлического серебра в азотной кислоте высокой концентрации. Это эталонный метод, который использовал сам великий бельгиец. Сегодня, этот метод используют нечасто, он очень опасный, в процессе реакции образуются окислы азота, очень токсичного вещества.

В промышленности используется метод травления серебра при нагреве кислоты. Полученный раствор после завершения реакции выпаривают до состояния концентрата. А дальше процесс кристаллизации.

Новые методы позволяют исключить использование концентрата кислоты и не использовать процесс упаривания. Для этого применяются 98% раствор азотной кислоты, а нагревание используют за счет выделения энергии самой химической реакции. Для этого в раствор вводится озон О3, иногда применяют перекись водорода. В процессе реакции кристаллизация азотнокислого серебра начинается сразу.

Способы очистки от примесей

В наше время в свободной продаже можно купить химические реактивы, поэтому произвести процедуру аффинажа контактов с посеребрением у себя дома не составит большого труда.

Необходимо соблюдать технику безопасности, использовать средства защиты путей дыхания, глаз и рук.

Реакции проводить при хорошем воздухообмене, с вытяжкой или еще лучше – на улице. При сплавке полученного металла соблюдать противопожарную безопасность.

Аффинаж электролитом и аммиачной селитрой

Способ подходит для тех, кто не может приобрести и использовать азотную кислоту.

Смысл данной реакции заключается во взаимодействии аммиачной селитры и серной кислоты, находящейся в электролите при повышении температуры. В результате подогрева получается устойчивое соединение азотной кислоты, которая растворяет сплав технического серебра.

Для проведения реакции потребуется:

химически стойкая стеклянная посуда;
электролит на основе серной кислоты;
аммиачная селитра;
электрическая печка;
песочная баня;
стружка цинка для выделения металлизированного серебра;
поваренная соль;
соляная кислота;
горячая вода.

Для успешного проведения химической реакции растворения 100 г технического серебра используется 2 части электролита (1 литр), 1 часть аммиачной селитры (0,5 кг). Временной промежуток процесса растворения занимает около 24 часов.

Порядок выполнения действий:

стеклянная емкость (трехлитровый бутыль) устанавливается на песочную баню, подогреваемую электрической печкой;
в тару засыпается перерабатываемый материал и реактивы: 150 г селитры, 300 мл электролита;
с повышением температуры происходит реакция, визуально наблюдается кипение, выделение красноватого газа, изменение цвета жидкости (появляется синий оттенок);
при затухании процесса растворения добавляются химические составляющие в выбранной пропорции;
после полного растворения погруженного металла используются теплая вода и поваренная соль для получения хлорида серебра;
бутыль заполняется H2O практически до горлышка, после чего засыпается соль, количество которой определяется окончанием выпадения хлопьев хлорида в осадок;
выполняется фильтрация для отделения хлорида серебра от жидкости;
в той же стеклянной емкости полученный отфильтрованный материал белого цвета заливается соляной кислотой, высота покрытия — 2 cм над осадком;
в подготовленный раствор засыпается стружка цинка, который реагирует с HCl и вытесняет металлизированное серебро, реакция сопровождается выделением водорода;
так как газ взрывоопасный, необходимо принять меры предосторожности: проветривание, отсутствие источников огня и нагрева;
через 20 – 30 минут получается осадок земляного цвета – это Ag;
следует проверить на наличие в растворе кислоты: необходимо окунуть при помощи пинцета стружку Zn в жидкость, в результате должна происходить реакция растворения;
если взаимодействия нет, тогда необходимо добавить в емкость HCl для удаления цинка из металлизированного серебра, чтобы при сплавке не получить хрупкий, не пригодный для использования металл;
осадок промывается и сплавляется в тигле при помощи бензиновой или газовой горелки.

Сфера применения азотнокислого серебра

Прежде всего азотнокислое серебро прекрасный реагент и часто используется в химических лабораториях для проведения опытов.

В медицине используется вещество как местный дезинфицирующий препарат. Например, в стоматологии, микроскопическими дозами при помощи азотнокислого серебра лечится кариес, соль просто выжигает место, пораженное бактериями.

Кстати, известно, что около 650 видов бактерий и микроорганизмов активно уничтожаются азотнокислым серебром. В числе заболевание в лечении которых принимает азотнокислое серебро – заболевания внутренних органов, ротовой полости, язвы, заболевания костных тканей. Часто азотнокислое серебро применяется при обеззараживании ран конечностей в местах стихийных бедствий.

На основе соли производят препараты, обеспечивающие связывание белков, что в организме отвечают за покрытие нервных окончаний. Применение препаратов, обеспечивает обезболивающий эффект.

Некоторые препараты содержат азотнокислое серебро в ничтожных дозах. Например, азотнокислое серебро содержится в препаратах, применяемых для лечения гастрита. При этом разрешенный возраст применения начинается с 3-х лет.

В повседневной жизни с азотнокислым серебром люди сталкиваются опосредованно почти каждый день. Покупая газету или открывая книгу, мало кто догадывается что в полиграфии азотнокислое серебро применяется для травления исходных гранок – пластин с которых идет печать номеров газеты.

Азотнокислое серебро используется в полиграфии

Даже надевая майку с ярким принтом, трудно догадаться что для нанесения рисунка на ткань или кожу также используется азотнокислое серебро.

Нитрат серебра используется при производстве аккумуляторных батарей большей емкости. Океанские суда и подводные лодки не обходятся без таких аккумуляторов.

Изготовление линз биноклей, телескопов, оптических приборов и даже обычных светозащитных очков не обходится без обработки стекла азотнокислым серебром. Даже в дамской сумочке, где хранится косметика присутствует стекло, обработанное нитратом – зеркальце. Что уж говорить о научных телескопах, которые имеют просто фантастический диаметр зеркал.

Впрочем, ряд задач для этого вещества уходит в историю. Сегодня при массовом переходе от обычных пленочных фотоаппаратов к цифровым в небытие уходит и само понятие фотографии как искусства. А вместе с этой эпохой уходит и важная сфера применения нитрата серебра – фотореактивы.

А вот для ювелиров чертов камень будет важен всегда – при помощи него обрабатываются бижутерия и ювелирные изделия.

Происхождение элемента

Серебро знакомо человечеству с давних времен, и назвать точную дату открытия металла сложно. Многие письменные источники подтверждают, что серебряные украшения изготавливались в древнем Египте, когда серебро было более редким металлом, чем золото, и ценилось значительно больше.

Первые рудники, на которых добывали серебро, были основаны финикийцами до нашей эры. В Европе также велись разработки драгоценного металла, который использовался преимущественно для изготовления ювелирных украшений.

Люди неспроста так высоко ценили серебро. В то время людям был знаком только самородный металл, поиск и добыча которого были очень сложными. Разработке элемента мешал сульфид, который темным налетом покрывал серебряные самородки. Поворотной вехой в истории добычи серебра стали проводимые средневековыми алхимиками эксперименты. Цель проводимых опытов была одна — получение золота из любого другого металла. Именно благодаря алхимикам европейцы научились извлекать серебро из соединений металла с другими химическими элементами (хлором, мышьяком и т.д.).

Значительную роль в истории получения серебра сыграли Шееле, Парацельс и другие древние ученые. Они подтвердили факт, что серебро обладает дезинфицирующими свойствами, обнаруженными в древности. Еще врачеватели Египта использовали пластины из этого драгоценного металла для обработки язв: бактерицидные свойства серебра не позволяли ранам гноиться.

Уникальные качества драгоценного металла оценила аристократия, использовавшая дорогостоящее столовое серебро. К тому времени удалось усовершенствовать способы добычи металла, что привело к его удешевлению. Серебро стали применять в качестве расчетного средства, изготавливая из него монеты. Серебру обязаны названием государственной денежной единицы россияне: для расчетов использовали серебряные слитки, отрубая от них нужную часть. Так в обиходе появилось слово «рубль».

Цена азотнокислого серебра

Когда речь идет о цене этого опасного вещества нужно понимать, для каких целей и в каком объеме покупается реактив. Для индивидуального использования купить соль можно в небольшом количестве. Многие предприятия предлагают фасовки небольшого объема – 40-50 грамм. Но это покупателям физическим лицам. Для предприятий и организаций объем поставок оговаривается в тоннах или даже десятках тонн.

Предлагаемые сегодня цены на препарат для индивидуальных покупателей:

В расфасовке 1 грамм – от 40 рублей;
Фасовка до 50 грамм – от 43 рублей за грамм;
Для промышленных потребителей цена составляет – 41900 рублей за килограмм.

В Москве можно купить азотнокислое серебро по цене – 32 рубля за 1 грамм*.

Приготовление азотнокислого серебра

Приготовление нитрата серебра в лабораторных условиях обычно проводится с соблюдением строжайших мер предосторожности. Дело в том, что работа подразумевает использование кислоты и выделения в процессе реакции большого количества ядовитых веществ. Поэтому необходимо подготовить рабочее место к проведению опыта:

Нужно очистить рабочую зону от сторонних веществ, особенно содержащих щелочи;
Включить вытяжку;
Надеть защитные очки для защиты глаз;
Надеть фильтрационную маску или лицевой респиратор;
Для защиты рук нужно использовать лабораторные перчатки и халат.
Нельзя проводить опыт в шортах, шлепанцах или босиком.

При создании азотнокислого серебра необходимо быть в защитных очках и респираторе
Для работы необходимо проветриваемое помещение и широкий лабораторный стол.

Приток чистого воздуха и удаление загрязненного, важный момент в приготовлении азотнокислого серебра – в ходе реакции выделяется большое количество токсичного пара, который в закрытом помещении быстро достигает смертельной концентрации. Обязательно о намерении работать с азотной кислотой должны быть предупреждены окружающие люди. Это поможет избежать травм с одной стороны, и если возникнет угроза жизни, то обязательно кто-то поможет и вызовет помощь