Серебро - прекрасный благородный металл. Изделия из него просто завораживают - они блестят, переливаются на свету и выглядят как настоящее произведение искусства. Но стоит только взять серебро в руки или надеть украшение из него, как начинается быстрый процесс окисления. Металл тускнеет и теряет изрядную долю своей притягательности.

Поэтому многие предпочитают затемнять серебро. Такие изделия с одной стороны становятся похожи на антиквариат, покрытый налетом патины. С другой стороны - блестящее серебро с темными вкраплениями выглядит более привлекательно.

Чернение и оксидирование

Как затемнить серебро в домашних условиях? Существует два способа сделать это: оксидирование и традиционное чернение. И разница между двумя этими методами колоссальная.

При оксидировании серебро покрывается тонкой пленкой оксидов, так изделие получает темный налет. Но покрытие недолговечно и легко стирается. Разница особенно заметна при чистке - если полировать оксидированное серебро, то оно покрывается сеткой более светлых пятен.

Чернение - это покрытие поверхности металла смесью сульфидов серебра, меди и свинца. Такой налет устойчив к истиранию и полностью исчезает только при длительном кипячении или при воздействии кислоты.

Чернение в промышленных масштабах производится различными способами. Но, как правило, все они представляют собой нанесение порошка из смеси сульфидов серебра, меди и свинца на изделие. Закрепляют патину «сухим» или «влажным методом» - в первом случае изделие обжигают после нанесения порошка, во втором - металлы разведены водой до сметанообразного состояния, а серебро после нанесения смеси нагревают в муфельной печи.

Если же говорить о том, как вообще можно затемнить серебро, то специалисты выделяют следующие способы:

  • гальванический - это технология предусматривает наличие специального оборудования, поэтому в домашних условиях не применяется;
  • механический - с использованием графита;
  • химический - самый надежный метод чернения.

Механический метод

Как затемнить серебро дома графитом? Это довольно простая технология, и ее результат обусловлен теми же процессами, что происходят с лунным металлом со временем. То есть к нему прилипают частички пыли и намертво «въедаются» в углубления. При помощи графита можно просто ускорить этот процесс.

Для чернения изделия смазывают смесью из графитного порошка, окиси железа и скипидара, разведенного до кашицеобразного состояния. Затем ждут полного высыхания и обтирают серебро мягкой тряпочкой. Чем старше изделие, и чем более неровная у него поверхность, тем заметнее будет результат. Но в целом, такое чернение менее прочное, чем то, которое получено химическим или гальваническим способом.

Чернение при помощи яйца

Как затемнить серебро в домашних условиях яйцом? Методика довольно простая и не нужно покупать никаких дополнительных средств. Все, что нужно, уже есть в холодильнике. Итак, для чернения яйцом необходимо выполнить следующие действия:

  1. Сварить яйцо или два, если серебряных украшений много.
  2. Отделите белок - его можно съесть, так как он не участвует в создании благородного налета. Все нужные для чернения вещества сосредоточены в желтке.
  3. Желтки необходимо положить в герметичный контейнер и раздавить их.
  4. Далее нужно поместить серебро в тот же контейнер, но так чтобы металл не касался желтков, иначе процесс чернения будет проходить слишком быстро и неравномерно. Поэтому украшения нужно либо подвешивать, либо раскладывать на решетке, в самом крайнем случае - изолировать их при помощи бумажного полотенца.
  5. Изделия нужно оставить с желтками в плотно запечатанном контейнере на сутки. Если по истечении 24 часов результат выглядит не слишком впечатляюще, то можно оставить серебро еще на 1-2 дня.
  6. Достать изделия и промыть их с мылом.
  7. Отполировать все выступы мягкой тканью.

Использование йода

Как зачернить серебро в домашних условиях йодом? При использовании данного вещества изделие необходимо предварительно очистить. Затем ваткой или ватной палочкой нанести йодный раствор и положить серебро сушится лучше всего под прямые солнечные лучи.

Когда металл потемнеет его нужно почистить зубной пастой - она заменит мягкое абразивное средство. После чистки выпуклости заблестят, а углубления останутся затемненными. Если результат далек от совершенства, то процедуру необходимо повторить нужное количество раз.

Недостатки данной технологии очевидны: такой метод чернения подходит для рельефных изделий, но не годится для украшений с гладкой поверхностью.

Серная мазь

Можно быстро и эффективно затемнить серебро при помощи серной мази. Это лекарственное средство, которое в основном используется для борьбы с возбудителями чесотки, как у человека, так и у животных. Поэтому продается она и в ветеринарной, и в обычной аптеке.

Серная мазь - густая, желтого цвета и имеет достаточно неприятный запах. Ее необходимо нанести на изделие, а потом разогреть до текучего состояния при помощи фена. После перехода мази в более жидкое состояние, ее можно более аккуратно распределить на поверхности серебра. При нагреве будет видно, как металл приобретает насыщенный черно-синий или фиолетовый цвет. После изделие можно вытереть насухо, при необходимости процедуру можно повторить.

Также в домашних условиях для того чтобы затемнить серебро используют «серную печень» - спеченную смесь серы и соды, которую бросают в воду с серебром. Но дома эту методику чернения применять не рекомендуется, так как в процессе будет выделяться сероводород - опасный газ с неприятным запахом.

Как чистить черненое серебро?

Нанести темный налет гораздо проще, чем его впоследствии удалить. Для того чтобы избавиться от чернения, придется приложить немало усилий, и вероятнее всего, обратится за помощью к специалистам.

Но если нужно почистить черненое серебро, сохранив благородный темный налет, то такая процедура потребует особого бережного отношения. Прежде всего, нужно отказаться от щеток, и использовать только мягкие тряпочки для полировки. Так рельеф останется затемненным, а выпуклости - блестящими. В качестве абразива можно использовать зубную пасту. Черненое изделие нельзя кипятить или чистить при помощи едких веществ.

А в случаях, когда вы отдаете патированное украшение для чистки в мастерскую, необходимо предупредить ювелира о том, что нужно сохранить благородный налет.

плиз хоть что-то Методом электронного баланса подберите коэффициенты в схемах окислительно-восстановительных реакций и укажите процесс окисления

и восстановления:

1. P + HNO3 + H2O = H3PO4 + NO

2. P + HNO3 = H3PO4 + NO2 + H2O

3. K2Cr2O7 + HCl = Cl2 + KCl + CrCl3 + H20

4. KMnO4 + H2S + H2SO4 = MnSO4 + S + K2SO4 + H2O

5. KMnO4 + HCl = Cl2 + MnCl2 + KCl + H2O

Методом электронного баланса подберите коэффициенты в схемах окислительно-восстановительных реакций и укажите процесс окисления и восстановления:

CuO+ NH3= Cu + N2 +H2O

Ag +HNO3 = AgNO3 + NO +H2O

Zn + HNO3= Zn (NO3)2 + N2 + H2O

Cu +H2SO4= CuSO4 +SO2 +H2O

Существует некий серебристо-белый металл, тугоплавкий, легкий, стойкий на воздухе и в морской воде. Его название связано с именем царицы эльфов из

старинных германских сказок. Он пластичен, хорошо подвергается ковке, прокатке в листы и даже в фольгу. Примеси кислорода, азота, углерода и водорода делают металл хрупким, лишают его пластичности, а заодно снижают его химическую активность. В чистом виде металл реагирует с фтороводородной и (при нагревании) с соляной кислотой, образуя фиолетовые растворы. Стружка металла способна загораться от спички, а порошок его вспыхивает от искры и пламени. В пылевидном состоянии металл на воздухе может даже взорваться и превращается при этом в диоксид. В присутствии окислителей (например, нитрата калия) металл реагирует с расплавами щелочей. Какой это металл?

1) для проведения иследования были выданы бецветные кристаллы соли, которые при непродолжительной нахождении на воздухе преобрели голубой цвет.

выданную соль нагрели при этом наблюдали выделение бурого газа и образование черного порошка. при пропускании над нагретым полученным порошком водорода наблюдалось появление красного налета простого вещества металла. известно, что металл образующий катион входит в состав образующий катион, входит в состав многих сплавов,например бронзы.

2)для проведения опятов по изучению совойств солей были выданы раствор соли, который разделили на две части. к первой части этого раствора добавили хлорид натрия, в результате чего выпал белый осадок. а при добавлении ко второй части раствора цинковой стружки образовались серые хлопья металла, катионы когорого обладабт дезинфицирующим свойством. известно, что выданная соль используется для изготовления зеркал и в фотографии, а ее анион является составленной частью многих минеральных удобрений.

Запишите химическую формулу и название выданного вещества. составте два уравнения реакций, которые были проведены в процессе иследования его свойств.

3)для проведения опытов по изучению свойств соли был выдан бклый, нерастворимый в воде порошок с зеленоватым оттенком.

для определения его качественного состава выданную соль подвергли теоретическому разложению, в результате которого образовалось два оксид.один из них- порошок черного цвета, при добавлении к которому раствора серной кислоты и последующем нагревании образовался раствор голубого цвета. про другой известно, что это газ тяжелее воздуха, без цвета и запаха, израющий важную роль в процессе фотосинтеза.

Запишите химическую формулу и название выданного вещества. составте два уравнения реакций, которые были проведены в процессе иследования его свойств.

напишите уравнения химических реакций; 1)между серной кислотой и гидроксидом калия с образованием сульфата калия и воды 2)разложения иодида серебра на с

вету на серебро и иод 3)между магнием и соляной кислотой с образованием водорода и хлорида магния 4)между натрием и водой с образованием гидроксида натрия и водорода

Первые серебряные изделия появились задолго до нашей эры, а вместе с ними обозначилась и проблема — как почистить серебро в домашних условиях . Всем известно, что со временем украшения из серебра и серебряная домашняя утварь темнеют. Считается, что этот метал имеет свойство защищать своего владельца от негативного воздействия и поэтому чернеет. На самом деле скорость окисления серебра в домашних условиях зависит от многих факторов. Изменение цвета или потеря изделием блеска особенно быстро происходит при его контакте с сернистыми соединениями содержащимися в некоторых косметических средствах и моющих средствах. Также ускоряет негативный процесс воздействие бытового газа, лука, поваренной соли, яичных желтков. Поэтому рано или поздно встает вопрос: как вернуть серебряным изделиям их первоначальный вид?

Способов почистить серебро в домашних условиях существует множество. Их можно разделить на две группы по степени воздействия на изделие. Вы можете полностью удалить образовавшуюся на поверхности пленку сульфида серебра или заставить её вступить в химическую реакцию с более активным металлом, с тем чтобы серебро высвободилось из сульфида. В последнем случае не происходит потерь драгоценного металла, но он более сложен для выполнения в домашних условиях.

Очистка серебра с помощью алюминиевой фольги

Чтобы почистить серебро от покрывшего его налета и снова сделать изделие блестящим можно использовать более активный метал — алюминий. При этом способе очистки серебро полностью восстановится, благодаря способности алюминия вступать в реакцию с сульфидом серебра. Для очистки необходимо подобрать кастрюлю в которую можно будет полностью погрузить ваше изделие. На дно сосуда укладывают алюминиевую фольгу, а на ней расположите серебряные вещи так, чтобы они касались фольги. Вскипятите в другой кастрюле воду и поставьте емкость в кухонную раковину. Добавьте в горячую воду пищевую соду из расчета 200 г пищевой соды на 4 литра воды. Подождите пока смесь побурлит и прекратит бурную реакцию с пенообразованием. Залейте раствором соды подготовленное серебро с алюминиевой фольгой так, чтобы смесь полностью закрывала драгоценный метал. Через несколько минут вы увидите, что потускнение исчезло и серебро снова сияет и радует глаз. Осторожно извлеките серебряные предметы, промойте проточной водой и положите сушится.

Если такой способ очистки серебра в домашних условиях показался Вам чересчур сложным или рискованным, то можно воспользоваться проверенными «народными» методами:

Способ очистки серебра нашатырным спиртом

Одним из самых доступных и распространенных очистителей серебра является нашатырный спирт. Его можно легко приобрести в любой аптеке, он безопасен и не агрессивен по отношению к металлам и человеческой коже, но отлично вступает в реакцию с сульфидом серебра. Для того чтобы почистить серебро в домашних условиях необходимо приготовить раствор – 2 ложки нашатырного спирта на литр воды. Для большего эффекта можно добавить в раствор немного мыла или перекиси водорода. Опустив в эту смесь потускневшее серебро, Вы через 15 минут получите изделия без малейшего намека на налет. Если серебро сильноокисленное, то реакция с аммиаком займет около часа. Учтите также, что окислившаяся часть серебра растворится в воде, так что изделие станет на несколько миллиграмм легче.

Способ очистки серебра лимонной кислотой

Другим не менее безопасным реагентом для сульфида серебра является обыкновенная пищевая добавка — лимонная кислота. Так как кислоты не вступают в реакцию с потускневшим драгоценным металлом при комнатной температуре, то придется использовать процесс нагревания. Для того, чтобы почистить серебро в домашних условиях лимонной кислотой, необходимо приготовить её раствор из расчета 200 грамм лимонки на литр воды. Смесь необходимо поставить на водяную баню, чтобы изделие лежащее на дне кастрюли нагревалось равномерно. Опустите в раствор серебряное изделие вместе с кусочком медной проволоки. Доведите воду до кипения и оставьте кипеть в течении 15-30 минут. На период кипячения включите вытяжку, так как с парами могут выделяться вредные вещества. Очищенные изделия аккуратно извлеките из остывшего раствора, промойте проточной водой и насухо протрите.

Способ очистки серебра уксусной кислотой

Неплохо отчищает налет и плесень на столовом серебре обычная уксусная кислота. Для очистки используйте 6% или 9% раствор уксуса. Нагрейте раствор, обмакните в него мягкую тряпочку и протрите металл. Уксусная кислота более агрессивная, чем лимонная, да и при кипячении будет выделяться на порядок больше вредных паров, поэтому в домашних условиях достаточно нанести на серебрянное изделие небольшой слой теплого раствора и подождать несколько часов.

Способ очистки серебра другими продуктами

В качестве других веществ для очистки серебра в домашних условиях можно использовать простоквашу, сырой картофель и пепел. Молочная кислота содержащаяся в свернувшемся молоке, как и любые другие слабые кислоты способна вступать в реакцию и очистить темную пленку покрывающую серебро. Достаточно погрузить серебряное изделие в подогретую простоквашу на несколько минут и потускневшее изделие вновь заблестит. Пепел от сигарет применяют для усиления действия кислот. Можно смешать лимонный сок с пеплом и получившимся составом протереть серебряную вещь, чтобы вернуть ей первоначальное состояние. Сырой картофель очищают, нарезают ломтиками и помещают в емкость с водой. Когда выделится крахмал и вода помутнеет, в емкость опускают предмет из серебра.

Механические способы очистки серебра

Кроме химических методов в домашних условиях можно использовать и механические способы очистки серебра от темного налета. Прежде, чем приступить к какой-либо полировке серебряного изделия необходимо понять, что серебро — мягкий металл. Любое неакуратное механическое воздействие может испортить изделие. Для полировки и очистки серебра хорошо подойдут мелкоабразивные средства: косметическая пудра, губная помада, зубная паста, зубной порошок и.т.п. Принцип действий прост: наносим вещество на мягкую безворсовую ткань (замша, твид) и тщательно полируем изделие до исчезновения налета. После появления на поверхности блеска, промываем ценную вещицу проточной водой и вытираем насухо. Очень хорошо отчищает серебро от налета обычный канцелярский ластик.

Способы очистки серебряных изделий с камнями

Если на вашем серебряном украшении присутствуют драгоценные камни, то в домашних условиях чистку этих изделий лучше не производить. В любом случае все химические методы с полным погружением и кипячением отпадают сразу. Благородные камни по разному реагируют на химическое воздействие. Янтарь, жемчуг, коралл и многие другие камушки очень чувствительны к агрессивным химическим препаратам. Малейшая неосторожность испортит изделие и будет стоить Вам намного дороже, чем визит к профессионалу по очистке.

После того, как Вы почистите серебро в домашних условиях учтите, что Вы нарушили естественную защитную оболочку на драгоценном изделии. Для образования нового защитного слоя и долгой сохранности в дальнейшем, изделие после чистки серебра не рекомендуется использовать несколько дней или покрыть его специальным лаком у ювелира.

При обработке сплавов серебра от слитка до готового изделия одной из важнейших операций является рекристаллизационный отжиг, который на предприятиях отрасли в большинстве случаев проводят на воздухе и реже в защитной атмосфере или вакууме. Если нагрев осуществляется на воздухе, то поверхность изделия окисляется и после травления наблюдается обесцвечивание ее и ухудшение механических свойств сплава. Причина этих явлений заключается в свойствах самого серебра и в содержании легирующих добавок, которые при отжиге образуют окислы. Обусловленные окислением недостатки, особенно при частом и длительном отжиге, могут сильно затруднить дальнейшую обработку, и для их устранения требуется длительное травление или шлифование, а иногда сплав делается совершенно непригодным для обработки. Поставляемый литейным цехом качественный сплав можно полностью испортить неправильный термообработкой.

Устранение этих недостатков представляет значительный экономический интерес, так как это приведет к уменьшению безвозвратных потерь дорогостоящих сплавов, снижению процента брака и устранению трудностей, встречающихся при обработке сплавов серебра. Однако, прежде чем устранять эти недостатки, необходимо знание процессов окисления, проходящих при отжиге, правильная разработка и соблюдение технологического процесса термообработки.

Известно, что серебро является хорошим проводником кислорода и образует с ним ряд химических соединений, неустойчивых при высоких температурах.

При отжиге серебра в кислородосодержащей атмосфере наблюдается уменьшение веса и появление шероховатости на поверхности изделия. Это объясняется образованием летучего при высоких температурах окисла серебра. При этом серебро как бы испаряется с поверхности. Лейрокс и Рауб при исследовании летучести окислов серебра установили, что с 1 м 2 поверхности серебряного листа при десятичасовом отжиге на воздухе при 750 o С теряется около 3 граммов, при 850 o С в среде кислорода - около 8 граммов.

Недрагоценные добавки имеют значительно большую склонность к окислению, чем серебро, и образуют с кислородом стойкие окислы, которые могут быть летучими, как, например, окись цинка или окись кадмия. Важнейший для серебра присадочный металл - медь образует с кислородом два вида окислов Сu 2 О и СuО.

Сплавы серебро-медь образуют с закисью меди при температуре 776 o тройную эвтектику Аg-Сu-Сu 2 О состава: 66,5% Аg; 32,8% Сu; 0,7% Сu 2 О, близкую к бинарной эвтектике Аg - Сu.

Окисление меди в процессе отжига сплавов серебро-медь является причиной большинства дефектов при обработке давлением.

Наряду с появлением окисного слоя на поверхности, внутри образца может возникнуть внутренняя окисная зона.

Если внешнее окисление вызывает изменение качества по-верхности и увеличивает безвозвратные потери, то процесс внутреннего окисления в серебре и его сплавах изменяет химические, физические и механические свойства материала, в том числе коррозионную стойкость, электропроводность, предел прочности при растяжении, предел текучести и т. д.

В отличие от внешнего слоя окисла, внутренняя окисная зона гетерогенна и состоит из металлической матрицы, в которую вкраплены частицы окисла неблагородного компонента.

Серебро и его сплавы с неблагородными металлами, вследствие существенного различия сродства к кислороду у серебра и неблагородных металлов, имеют склонность к внутреннему окислению. При высоких температурах из-за высокого давления диссоциации окисла серебра образуются nолько окислы неблагородных компонентов сплава. Кроме того, внутреннему окислению способствует большая раство-римость и значительная скорость диффузии кислорода в серебро.

У технически чистого серебра (степень чистоты 99,9 - 99,99%) основной примесью является медь, содержание которой колеблется в пределах 0,1-0,01%.

Окислительный отжиг вызывает быстрое превращение меди, образующей твердый раствор с серебром, в закись меди, кристаллы которой располагаются преимущественно по границам зерен серебра. Это приводит к существенному изменению свойств металла.

Процессы внутреннего окисления технически чистого серебра и серебряных сплавов могут рассматриваться как процессы образования окислов, протекающие в системе сплав - газ, причем роль переносчика кислорода играет серебро. В связи с этим скорость протекания процесса определяется скоростью диффузии кислорода в серебро, которая, в свою очередь, зависит от температуры.

Скорость окисления, или скорость роста окисного слоя при внутреннем окислении серебра и его сплавов может быть выражена как увеличение содержания кислорода в милиграммах на единицу поверхности или на грамм сплава.

Шпенглер , исследуя внутреннее окисление серебра и его сплавов, определил, что процесс внутреннего окисления химически чистого серебра (степень чистоты 99,999%, остальное - медь) подчиняется линейному закону.

Технически чистое серебро, содержащее до 0,1 % меди, образует гомогенный твердый раствор меди с серебром. При отжиге при температурах выше 300 o С процесс внутреннего окисления подчиняется параболическому закону. Растворенный кислород воздуха, соединяясь с медью, образующей твердый раствор с серебром, вызывает образование закиси меди. Частицы закиси меди затем коагулируют, располагаясь преимущественно по границам зерен серебра. Это приводит к увеличению электропроводности и твердости, причем твердость возрастет тем больше, чем ниже температура окисления, т. е. чем дисперснее выделившиеся частицы закиси меди. Электропроводность же, наоборот, увеличивается с повышением температуры отжига, так как при этом растут размеры кристаллов закиси меди.

Внутреннее окисление при отжиге сплавов серебро-медь зависит в большой степени, чем у химически и технически чистого серебра, от таких факторов, как температура, длительность отжига, размер зерна, парциальное давление окислителя в окружающей атмосфере и т. д.

Для описания внутреннего окисления сплавов серебра с медью обычно применяется параболический закон. Однако ряд исследователей пришли к выводу, что при температуре отжига около 500 o С имеет место кубическая зависимость, а при более низких температурах логарифмическая или обратно-логарифмическая зависимость.

Количество кислорода, поглощенное сплавом, а следова-тельно, и степень окисления, зависит от времени отжига. При кратковременном отжиге максимум поглощаемости кислорода приходится на сплав с 90% серебра.

При длительном отжиге максимум сдвигается к сплаву с содержанием 80% серебра. Минимум поглощаемости кислорода находится в районе сплавов с эвтектической структурой. По Леройксу и Раубу общее количество кислорода, адсорбированное сплавами серебро-медь в зависимости от времени отжига, можно рассчитать по формуле:

x 2 =k . t

где х - количество адсорбированного кислорода,г;

t - время отжига, сек ;

k - постоянная окисления.

На скорость внутреннего окисления большое влияние оказывает размер зерна.

Крупное зерно, независимо от условий образовании, бла-гоприятствует внутреннему окислению, в то время как мелкозернистая структура препятствует проникновению кислорода в сплав. С увеличением содержания меди в сплаве уменьшаются большие хорошо проводящие кислород кристаллы серебра и увеличивается количество эвтектики.

Прохождение кислорода через многочисленные границы зерен и эвтектические пластинки затрудняется, и окисление сплава происходит в основном на поверхности. Тонкодисперсная эвтектическая структура при 72% Аg обуславливает поэтому минимум окисляемости.

По Раубу и Плате при длительном отжиге при температуре 700 o С внутренняя зона окисления в два раза больше, чем при том же времени отжига при 600 o С.

Высокое парциальное давление кислорода в атмосфере отжига благоприятствует диффузии кислорода в серебро и способствует внутреннему окислению.

При низком парциальном давлении окислителя диффузии его в сплав уменьшается, и в этом случае преобладает преимущественно внешнее окисление, т. е. на поверхности сплава образуется окисный слой с лежащей под ним тонкой зоной внутреннего окисления.

Процессы внутреннего окисления серебра и его сплавов можно проследить на фотографиях микрошлифов, приведенных в работе Шлегеля .

На рис. 1 показана структура отполированной поверхности пластины, изготовленной из технически чистого серебра. После 4-х часового отжига в среде кислорода, по границам зерен серебра выделились частицы закиси меди.

У сплава серебра 960 пробы после часового отжига на воздухе при температуре 700 o С под внешним окисным слоем образовалась внутренняя гетерогенная окисная зона, толщиной 96 мк (рис. 2). При 6-ти часовом отжиге эта зона увеличилась до 214 мк (рис. 3). По границам зерен металла в окисной зоне начинают выделяться частицы закиси меди.

Образующиеся при окислении меди хрупкие частицы окиси и закиси меди разрушают структуру металла. Кроме того,закись меди Сu 2 О вредна еще и тем, что при отжиге она имеет склонность к образованию крупных фракций, которые скапливаются в виде пластин или полос под поверхностным слоем. Это сильно ухудшает обрабатываемость сплавов.

В технологии обработки сплавов серебро-медь внешний окисный слой удаляют травлением в горячем растворе серной кислоты. При повторном отжиге на воздухе медь снова диффундирует на поверхность и снова окисляется. После нескольких отжигов и травлений на поверхности появляется зона, обогащенная серебром, через которую легко проникает кислород. Дальнейшее окисление меди происходит уже не на поверхности, а под этим обогащенным слоем серебра. На рис. 4 показан разрез пластины из сплава серебра 800 пробы подвергнутой многократному отжигу при температуре 700 o С и травлению. Под поверхностью пластины образовался окисный слой, состоящий из СuО. Под этим слоем находится гетерогенная зона Сu 2 О, за которой следует неокисленный металл. Образуемые окисные слои, затрудняют дальнейшую обработку. При прокате, штамповке, волочении эти окисные слои могут вызвать расслоение металла, образование на по-верхности трещин, надрывов и т. д. При шлифовке или полировке внешний обогащенный серебром слой снимается, и на поверхность выступает внутренний окисленный слой в виде серо-голубых пятен.

Процесс окисления изделий, покрытых, серебром, или биметаллов, одним из слоев которых является серебро, происходит так же, как окисление сплавов серебра при многократном отжиге и травлении. Кислород проходит через слой серебра и окисляет основной металл. На границе соединения металлов образуется окисная зона, которая ослабляет сцепление металлов, или даже приводит к расслоению. На рис. 5 показана зона сцепления в биметаллической пластине из железа и еребра после 6-часового отжига на воздухе при температуре 700 o С. Частицы железа диффундируют в серебро и там окисяются кислородом. На границе сцепления металлов образуется окисная зона. Прочность соединения металлов при этом уменьшается, а обработка давлением затруднена.

Если в биметалле применяется не чистое серебро, а сплав серебра, например 960 пробы, то диффузия кислорода через этот слой замедляется из-за взаимодействия его с медью cплава и образования внутренней зоны окисления.

При отжиге окисленных сплавов серебра или технически чистого серебра в водородосодержащей атмосфере, водород диффундирует в металл и восстанавливает окислы меди до меди с образованием паров воды.

Уменьшение деформируемости сплавов в этом случае становится особенно заметным. На рис. 6 показан разрез пластины из сплава серебра 960 пробы после окислительного отжига на воздухе при температуре 700 o С в течение 5 часов и далее, после небольшой деформации, подвергнутой отжигу в среде водорода. В структуре металла имеется много пор. Отжиг серебра и его сплавов в среде водорода возможен только в том случае, если плавка металла проводилась е вакууме или в среде инертного газа.

Образовавшиеся в процессе внутреннего окисления окись и закись меди имеют больший удельный объем чем металл а это приводит к образованию внутренних напряжений которые, в свою очередь, ведут к появлению трещин при незначительной обработке давлением и к повышению твердости сплава. Возникающие при прокатке, вальцовке или волочении трещины на поверхности заготовок приводят не только к концентрации напряжений в надрывах, но также и к еще более глубокому окислению при промежуточных отжигах Такие заготовки трудно поддаются обработке давлением. Из них невозможно получить тонкие листы или проволоку.

Предел прочности при растяжении, удлинение, поперечное сужение у высокопробных сплавов серебра сначала резко уменьшаются с увеличением степени окисления однако далее, с увеличением длительности отжига и увеличением внутренней окисной зоны, зависимость механических свойств от степени окисления снижается.

Для устранения дефектов, возникающих из-за окисления меди в сплавах серебро-медь при отжиге и для успешного выполнения операций дальнейшей обработки необходимо соблюдать следующие условия отжига:

1. Для уменьшения окисления меди необходимо свести до минимума количество промежуточных отжигов, т. е. при обработке давлением давать предельно допустимый наклеп. Так, при обработке наиболее употребительных сплавов сеебро-медь с содержанием серебра от 80 до 90% следует давать наклеп до 80%. Например, прокатку слитка с толщины 10 до 2 мм или волочение проволоки с 3 до 1,4 мм производить без промежуточного отжига. Сильно деформированые сплавы рекристаллизуются быстрее и при более низких температурах. При этом получается мелкозернистая стругура. Крупные слитки сплавов с содержанием серебра более 92% перед обработкой давлением следует подвергать закалке в воду;

2. Продолжительность отжига зависит от размеров изделий и от вида теплообмена (нагрев в электрических муфельных печах, соляных ваннах, открытым газовым пламенем и т. д.)/ Это следует учитывать и избегать слишком высокого и длительного нагрева, так как он приводит к образованию крупнозернистой структуры, что ухудшает механические свойства сплава, а кроме того, крупное зерно способствует окислению сплава;

3. Мелкие и тонкие детали из высокопробных сплавов серебра, которые из-за сложной обработки приходится часто отжигать, особенно подвержены окислению. Для предотвращения его необходимо проводить отжиг под слоем прокаленного древесного угля или перед отжигом покрывать бурой или борной кислотой. Хорошие результаты дает отжиг сплавов серебра в соляных ваннах.

В последнее время широкое применение находит отжиг сплавов благородных металлов в печах с защитной атмосферой. В качестве защитной атмосферы при отжиге сплавов серебра с медью наиболее благоприятной является слабо восстановительная атмосфера экзогаза, получаемая путем сжигания природного газа с коэффициентом расхода воздуха α = 97-99.

Из сказанного выше следует, что окисление серебра и его сплавов при отжиге - явление нежелательное и его следует избегать. Однако в некоторых случаях внутреннее окисление может быть использовано для повышения механических свойств серебра и его сплавов. Такие свойства, как усталостная прочность, предел прочности при растяжении, ползучесть, зависят от условий образования слоя внутреннего окисления и, в частности, от размеров и распределения частиц окислов, которые в свою очередь зависят от кон¬центрации легирующего металла и температуры окисления.

Из сказанного выше следует, что окисление серебра и его сплавов при отжиге - явление нежелательное и его следует избегать. Однако в некоторых случаях внутреннее окисление может быть использовано для повышения механических свойств серебра и его сплавов. Такие свойства, как усталостная прочность, предел прочности при растяжении, ползучесть, зависят от условий образования слоя внутреннего окисления и, в частности, от размеров и распределения частиц окислов, которые в свою очередь зависят от концентрации легирующего металла и температуры окисления

Шпенглер обнаружил, что добавление 1 % никела к гомогенным сплавам серебро-медь уменьшает размер выделений окиси меди по границам зерен при внутреннем окислении. При этом, вследствие выделения мелкодисперсных частиц окиси меди механические свойства сплавов после окисления выше, чем у сплавов, не содержащих никель.

Мейжерлинг и Дрюнвестейн (9) изучили упрочнение большого количества бинарных сплавов на основе серебра и меди. Они нашли, что сплавы серебро-медь могут иметь гораздо более высокую твердость в результате внутреннего окисления. Так, после 2-часового нагрева на воздухе до 800 o С твердость по Виккерсу сплава серебра, содержащего 1,2% магния, повышается от 40 до 170 кг/мм 2 . При замене магния на 1,6% алюминия, 2,4% бериллия или марганца твердость cплава соответственно равна 160, 135 и 140 кг/мм 2 .

Добавка 1,3% Zn; 1,4 Sn или 1% Сd либо совсем не повышает твердость, либо повышает ее очень мало (соответствен¬но 60, 40 кг/мм 2 }. Отсюда можно сделать вывод, что для получения определенных механических свойств сплавов серебра с медью в некоторых случаях следует использовать внутреннее окисление, а не разрабатывать новые сплавы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Усов В. В., Муравьева Е. М. Исследование внутреннего окисления сплавов серебра с кадмием и медью. Физика металлов и металловедение. Вып. 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 inneren 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, No 7, 8.

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

7. Raub E. und 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. et Druyvesteyn M. J. Philips Res Rep.1947, v. 2, p. 81, 260.

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

11. И. Берн р Ж. Окисление металлов. М. Металлург, т. 2, 1969.

12. Фрацевич И. М„ Воткович Р. Ф, Лавренко В. А. Высокотемпературное окисление металлов и сплавов. Киев, 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.

Источник: SCIFUN.ORG

Если у вас есть что-либо серебряное или покрытое серебром, то вы знаете, что яркая блестящая поверхность металла постепенно темнеет и теряет блеск. Это объясняется тем, что серебро химически взаимодействует с серосодержащими веществами в воздухе. С помощью химии вы можете обратить потускнение вспять, и снова сделать ваше серебро блестящим.

Для этого вам понадобятся:

  • Потускневшее серебро,
  • Кастрюля, в которую можно будет полностью погрузить ваше серебро,
  • Алюминиевая фольга для покрытия дна кастрюли,
  • Вода для наполнения кастрюли,
  • Кухонные прихватки,
  • 200 г пищевой соды на 4 литра воды.

Покройте дно кастрюли алюминиевой фольгой. Положите на фольгу ваше серебро – оно должно касаться алюминия.

Вскипятите воду, снимите ее с плиты и поставьте в раковину. В кипящую воду добавьте 200 г соды на 4 литра воды. Смесь будет немножко пениться, поэтому мы ставим кастрюлю в раковину.

Залейте смесь в кастрюлю с серебром так, чтобы она полностью покрывала серебро.

Потускнение начнет исчезать почти сразу. Если серебро потускнело только слегка, блеск вернется уже через несколько минут. Если серебро сильно испачкано, то вам возможно надо будет заново разогреть смесь и повторить процедуру несколько раз, чтобы убрать весь налет.


Когда серебро тускнеет, оно соединяется с серой и формирует сульфид серебра. Сульфид серебра - черный. Когда тонкий слой сульфида серебра формируется на поверхности серебра, оно темнеет. Серебру можно возвратить былой блеск, удалив сульфид серебра с его поверхности.

Есть два способа удаления сульфида серебра. Один из них заключается в его удалении с поверхности. Второй обращает вспять химическую реакцию и превращает сульфид серебра обратно в серебро. При использовании первого метода часть серебра удаляется в процессе полировки. Второй метод позволяет сохранить все ваше серебро. Полироли с содержанием абразива в процессе полирования стирают сульфид серебра и часть самого серебра вместе с ним. Другой растворитель налета растворяет сульфид серебра в жидкости. Эти полироли используют погружение серебра в жидкости, или втирание жидкости в серебро с помощью ткани с последующим промыванием серебра. Они также удаляют часть металла.

Метод удаления налета, описанный здесь, использует химическую реакцию для преобразования сульфида серебра обратно в серебро. Многие другие металлы помимо серебра образуют соединения с серой. Некоторые из них притягивают серу сильнее, чем серебро. Алюминий – один из таких металлов. В этом эксперименте сульфид серебра вступает в реакцию с алюминием. В ходе нее атомы серы передаются от серебра к алюминию, освобождая серебро и формируя сульфид алюминия.

Реакция между сульфидом серебра и алюминием происходит, когда два эти металла погружены в раствор соды и соприкасаются. Реакция происходит быстрее, когда раствор теплый. Раствор переносит серу из серебра в алюминий. Сульфид алюминия может присоединиться к алюминиевой фольге, или образовать крошечные, бледно-желтые хлопья на дне кастрюли. Серебро и алюминий должны быть в контакте друг с другом, потому что в процессе реакции между ними образуется не сильный электрический ток. Реакции этого типа используются в аккумуляторных батареях для получения электроэнергии.