МЕДЬ. СРІБЛО. ЗОЛОТО

Загальне зміст міді в земної корі порівняно невелика (0,01 вагу %) , проте вона частіше, ніж інші метали, є у самородном стані, причому самородки міді досягають значної величини. Цим, і навіть порівняльної легкістю обробки міді пояснюється те, що вона раніше від інших металів було використано людиною.

Нині мідь видобувають з руд. Останні, залежно від характеру які входять у до їхнього складу сполук, поділяють на оксидные і сульфидные. Сульфидные руди мають найбільше значення, оскільки їх виплавляється 80% всієї видобутої міді.

Найважливішими мінералами, входять до складу мідних руд, є: халькозин чи мідний блиск - Cu 2 P.S; халькопирит чи мідний колчедан - CuFeS 2 ; малахіт - (CuOH) 2 CO 3 .

Медные руди, зазвичай містять дуже багато порожній породи, отже безпосереднє з них міді економічно невигідно. Тож у металургії міді особливо є збагачення (зазвичай флотационный метод) , яка дозволила використовувати руди з гаком зміст міді.

Виплавка міді їх її сульфідних руд чи концентратів представляє собою складного процесу. Звичайно складається з таких операцій:

• випал

• плавка

• конвертування

• вогняне рафінування олії

• электролитическое рафінування олії

У результаті випалу більшість сульфидов домішкових елементів перетворюється на оксиди. Так, головна домішка більшості мідних руд, пірит - FeS 2 - перетворюється на Fe 2 O 3 . Гази, що відходять при випалюванні, містять SO 2 й закони використовують щоб одержати сірчаної кислоти.

Получающиеся під час випалу оксиди заліза, цинку та інших домішок відокремлюються як шлаку при плавленні. Основною ж продукт плавки - рідкий штейн (Cu 2 P.S з додатком FeS) вступає у конвертор, де нього продувают повітря. У результаті конвертування виділяється діоксид сірки виходить чорнова чи сира мідь.

Для вилучення цінних супутників (Au, Ag, Te та інших.) й у видалення шкідливих домішок чорнова мідь піддається вогневому, та був електролітичному рафинированию. У результаті вогневого рафінування рідка мідь насичується киснем. У цьому домішки заліза, цинку, кобальту окислюються, переходить до шлак і видаляються. Мідь ж розливають у форми. Получающиеся виливки служать анодами при электролитическом рафинировании.

Чиста мідь — тягучий в'язкий метал ясно-рожевого кольору, легко прокатываемый в тонкі листи. Вона дуже добре проводить тепла і електричний струм, поступаючись цьому плані лише сріблу. У сухому повітрі мідь майже змінюється, оскільки що настає її поверхні найтонша плёнка оксидів саме й надає міді більш темний колір і служить хорошою захистом від подальшого окислення. Hо у присутності вологи і діоксиду вуглецю поверхню міді покривається зеленкуватим нальотом гидроксокарбоната міді - (CuOH) 2 CO 3 . При нагріванні надворі в інтервалі температур 200-375 o З мідь окислюється до чорного оксиду меди(II) CuO. За більш високих температур її поверхні утворюється двухслойная окалина: поверхневий пласт є оксид меди(II) , а внутрішній - червоний оксид меди(I) - Cu 2 O.

Мідь широко використовують у промисловості через:

• високої теплопровідності

• високої электропроводимости

• ковкості

• хороших ливарних якостей

• великого опору на розрив

• хімічної стійкості

Близько 40% міді йде на виготовлення різних електричних дротів і кабелів. Широке використання у машинобудівної в промисловості й електротехніці знайшли різні сплави міді коїться з іншими речовинами. Hаиболее важливі є латуні (сплав міді з цинком) , медноникеливые сплави і бронзи .

Латунь містить до 45% цинку. Розрізняють прості латуні і спеціальні. До складу останніх, крім міді цинку, входять інші елементи, наприклад, залізо, алюміній, олово, кремній. Латунь знаходить різноманітне застосування - з неї виготовляють труби для конденсаторів і радіаторів, деталі механізмів, зокрема - вартових. Деякі спеціальні латуні мають високої коррозийной стійкістю у морській води та застосовують у суднобудуванні. Латунь із високим вмістом міді - томпак - завдяки свого зовнішнього сходству з золотом використовується для ювелірних і декоративних виробів.

Медноникеливые сплави і бронзи також поділяються сталася на кілька різних груп — за складом інших речовин, які у примесях. І, залежно від хімічних і фізичних властивостей знаходять різне застосування.

Усі мідних сплавів мають високої стійкістю проти атмосферної корозії.

У хімічному відношенні мідь — малоактивний метал. Проте якщо з галогенами вона реагує вже за часів кімнатної температурі. Наприклад, з вологим хлором вона утворює хлорид - CuCl 2 . При нагріванні мідь взаємодіє і із сірою, створюючи сульфід - Cu 2 P.S.

Hаходясь у низці напруги після водню, мідь не витісняє його з кислот. Тому соляна і разбавленная сірчана кислоти на мідь не діють. Однак у присутності кисню мідь розчиняється у тих кислотах із заснуванням відповідних солей:

2Cu + 4HCl + O 2 —> 2CuCl 2 + 2H 2 O

Летючі сполуки міді забарвлюють несветящееся полум'я газової пальники в сине-зелёный колір.

Соединения меди(I) загалом менш стійкі, ніж сполуки меди(II) , оксид Cu 2 O 3 та її похідні дуже нестійкі. У парі з металевою міддю Cu 2 O застосовується у купоросных выпрямителях змінного струму.

Оксид меди(II) (окис міді) - CuO - чорне речовина, що надибуємо у природі (наприклад, у вигляді мінералу тенерита ) . Його легко можна отримає прокаливанием гидроксокарбоната меди(II) (CuOH) 2 CO 3 чи нітрату меди(II) - Cu(NO 3 ) 2 . При нагріванні з різними органічними речовинами CuO окисляє їх, перетворюючи вуглець в діоксид вуглецю, а водень -- в води і восстанавливаясь причому у металеву мідь. Цією реакцією користуються за елементарної аналізі органічних речовин визначення в них вмісту вуглецю і водню.

Гидроксокарбонат меди(II) - (CuOH) 2 CO 3 - є у природою вигляді мінералу малахіту, має гарний изумрудно-зелёный колір. Застосовується щоб одержати хлориду меди(II) , на приготування синіх і зелених мінеральних фарб, соціальній та піротехніку.

Сульфат меди(II) - CuSO 4 - в безводному стані є білий порошок, який за поглинанні води синіє. І він застосовується щоб виявити слідів вологи в органічних рідинах.

Змішаний ацетат-арсенит меди(II) - Cu(CH 3 COO) 2• Cu 3 (AsO 3 ) 2 - застосовується під назвою "паризька зелень" знищення шкідників рослин.

З солей міді виробляють дуже багато мінеральних фарб, різних за кольору: зелених, синіх, коричневих, фіолетових і чорних. Усі солі міді отруйні, тому мідну посуд лудять --- покривають всередині шаром олова, щоб уникнути можливість освіти мідних солей.

Характерне властивість двухзарядных іонів міді --- спроможність з'єднуватися з молекулами аміаку із заснуванням комплексних іонів.

Мідь належить до мікроелементів. Така назва отримали Fe, Cu, Mn, Mo, B, Zn, Co у зв'язку з тим, що малі кількості їх необхідні нормальної життєдіяльності рослин. Микроэлементы підвищують активність ферментів, сприяють синтезу цукру, крохмалю, білків, нуклеїнових кислот, вітамінів і ферментів. Микроэлементы вносять у грунт разом із микроудобрениями. Добрива, містять мідь, сприяють збільшенню рослин що на деяких малоплодородных грунтах, підвищують їх стійкість проти посухи, холоду та деяких захворювань.

СРІБЛО

Срібло поширений у природі значно менше, ніж мідь (близько 20 -5 вагу. %) . У певних місцях (наприклад, у Канаді) срібло перебуває у самородном стані, але більшу частину срібла отримують з його сполук. Найважливішою срібної рудою є срібний блиск ( аргент ) - Ag 2 P.S.

Як домішки срібло зустрічається майже переважають у всіх мідних і срібних рудах. З положень цих руд й отримують близько 80% всього видобутого срібла.

Чисте срібло - дуже м'який, тягучий метал. Воно найкраще металів проводить електричний струм і тепло.

Hа практиці чисте срібло внаслідок м'якості майже застосовується: зазвичай його сплавляють з перемінним кількістю міді. Сплавы срібла служать виготовлення ювелірних і побутових виробів, монет, лабораторного посуду. Срібло використовується покриття їм інших металів, і навіть радіодеталей з метою підвищення їх электропроводимости і опірності корозії. Частина видобутого срібла витрачається виготовлення серебряно-цинковых акумуляторів.

Срібло — малоактивний метал. У атмосфері повітря він окислюється ні за кімнатних температурах, ні за нагріванні. Часто бачимо почорніння срібних предметів — результат освіти з їхньої поверхні чорного сульфіду срібла - AgS 2 . Це відбувається під впливом що міститься повітря сірководню, і навіть при зіткненні срібних предметів з харчовими продуктами, що містять сполуки сірки.

4Ag + 2H 2 P.S + O 2 —> 2Ag 2 P.S +2H 2 O

Серед напруги срібло розміщено значно далі водню. Тому соляна і разбавленная сірчана кислоти нею не діють. Растворяют срібло зазвичай, у азотної кислоті, яка взаємодіє зі ним відповідно до рівнянню:

Ag + 2HNO 3 —> AgNO 3 + NO 2¬ + H 2 O

Срібло утворює один ряд солей, розчини яких містять безколірні катиони Ag + .

При дії лугів на розчини солей срібла очікується отримання AgOH, але замість нього випадає буре осад оксиду серебра(I) :

2AgNO 3 + 2NaOH —> Ag 2 O + 2NaNO 3 + H 2 O

Крім оксиду серебра(I) відомі оксиди AgO і Ag 2 O 3 .

Hитрат срібла ( ляпіс ) - AgNO 3 - утворює безколірні прозорі кристали, добре розчинні у питній воді. Застосовується у виробництві фотоматеріалів, під час виготовлення дзеркал, в гальванотехнике, до медицини.

Подібно міді, срібло має схильністю до утворення комплексних сполук.

Багато нерозчинні у питній воді сполуки срібла (наприклад: оксид срібла (I) — Ag 2 O і хлорид срібла — AgCl) , легко розчиняються у водному розчині аміаку.

Комплексні ціанисті сполуки срібла застосовуються для гальванічного сріблення, бо за електролізі розчинів цих солей лежить на поверхні виробів осаджується щільний шар мелкокристаллического срібла.

Усі сполуки срібла легко відновлюються із металевого срібла. Якщо до аммиачному розчину оксиду серебра(I) , що у скляній посуді, додати як відновлювача трохи глюкози чи формаліну, то металеве срібло виділяється як щільного блискучого дзеркального шару лежить на поверхні скла. В такий спосіб готують дзеркала, і навіть серебрят внутрішню поверхню скла у судинах зменшення втрати тепла випромінюванням.

Солі срібла, особливо хлорид і бромід, через їх спроможність розкладатися під впливом світла із металевого срібла, широко йдуть на виготовлення фотоматериа-лов --- плівки, папери, платівок. Фотоматериалы зазвичай представляють собою світлочутливу суспензію AgBr в желатині, шар якої нанесён на целулоїд, папір чи скло.

При експозицій місцях світлочутливого шару, де на кількох нього потрапив світло, утворюються дрібні зародки кристалів металевого срібла. Це — сховане зображення фотографируемого предмета. При прояві бромід срібла розкладається, причому швидкість розкладання то більше вписувалося, що стоїть концентрація зародків у цьому місці шару. Виходить видиме зображення, що є обращённым чи негативним зображенням, оскільки ступінь почернения у кожному місці світлочутливого шару то більше вписувалося, що стоїть була його освещённость при експозиції. У результаті закріплення (фіксування) з світлочутливого шару видаляється неразложившийся броми срібла. Це відбувається внаслідок взаємодії між AgBr і речовиною закрепителя - тиосульфатом натрію. Під час цієї реакції виходить нерозчинна комплексна сіль:

AgBr + 2Na 2 P.S 2 O 3 —> Na 3 [Ag(S 2 O 3 ) 2 ] + NaBr

Далі негатив накладають на фотопапір і піддають дії світла — "друкують" . У цьому найбільш освещёнными є ті місця фотопаперу, що є проти світлих місць негативу, Тому під час друкування співвідношень між світлом і тінню змінюється на зворотне і боровся стає які відповідають сфотографированному об'єкту. Це — позитивне зображення.

Іони срібла придушують розвиток бактерій і у дуже низької концентрації (близько 20 -10 г-ион/л) стерилізують питну воду. У медицині для дезінфекції слизових оболонок застосовуються стабілізовані спеціальними добавками колоїдні розчини срібла (протаргол, колларгол та інших.) .

Золото

Золото є у природі майже у самородном стані, головним чином вигляді дрібних зерен, вкраплённых в кварц чи які у кварцовому піску. У невеличких кількостях золото є у сульфідних рудах заліза, свинцю і міді. Сліди його відкриті морській воді. Загальне зміст золота в земної корі становить близько 5*10 -7 вагу. %. Великі родовища золота перебувають у Африці, на Алясці, у Канаді та Австралії.

Золото відокремлюється від піску і подрібненої кварцової породи промиванням водою, яка забирає частки піску, як більше легені, чи обробкою піску рідинами, растворяющими золото. Найчастіше застосовується розчин ціаніду натрію (NaCN) , у якому золото розчиняється у присутності кисню із заснуванням комплексних аніонів [Au(CN) 2 ] - :

4Au + 8NaCN + O 2 + 2H 2 0 —> 4Na[Au(CN) 2 ] + 4NaOH

Рубрики: Аналітична хімія