Какие химикаты и вещества необходимы для выделения и извлечения драгоценных металлов – золота, серебра, платины и палладия из радиодеталей, компьютерных плат, позолоченных корпусов часов и другого лома. Описание процессов и химические формулы получен
Самый простой способ получить золото это добывать его методом вытравливания. Этот способ получения драгоценного металла из радиодеталей сравнительно прост. Метод вытравливания основан на химической инертности золота, то есть на его способности вступаю в химическую реакцию с другими химическими элементами. Если вспомнить школьную химию, то золото это металл, который сочетает в себе высокую химическую инертность, от этого металл становится красивым, что делает его, незаменимым благородным и драгоценным металлом для ювелирного дела. Если золото, как и серебро не были такими инертными металлами, их бы не смогли находить в природе в самородном состоянии.
«Царскую водку» можно просто сделать в домашних условиях. Она приготавливается из смеси концентрированных азотной и соляной кислот, взятых по объему в соотношение 1:3. Если пересчитывать их на чистое вещество, то соотношение должно быть 1:2.
Окислительную способность «царской водки» используют как реактив в химических лабораториях. Она применяется для очистки химической посуды от органических следов на ней, для получения хлоридов металлов, при пробирном анализе драгоценных металлов и их сплавов, а так же при аффинаже высокочистых металлов: платины и золота, путем отделения их от различных примесей.
Для травления или восстановления золота используется азотная кислота. Азотная кислота должна быть чистым веществом, то есть при открытии бутылки с кислотой она должна выделять небольшой пар. Только в этом случае кислота имеет хорошее качество. В азотную кислоту воду добавлять не нужно. Для ускорения химической реакции (вытравливания) или процесса золотодобычи, емкость можно подогреть на электроплите до температуры 60 – 70 градусов по Цельсию. В качестве емкости можно использовать обычную эмалированную кастрюлю. Посуду берите новую, желательно чтобы она была без царапин и микротрещин, не экономьте. Лучше взять алюминиевую кастрюлю, так как алюминий не разъедается чистой азотной кислотой.
Перед началом травления постарайтесь, чтобы все позолоченные элементы были тщательным образом оделены от всех остальных. Например, вытащить контакты с разъемов, а металлические шляпки без содержания в них золота, перекусить кусачками и удалить. Как видно из этого примера заготовка сырья это достаточно трудоемкий процесс, иначе удачи не ждите. Так же можно добывать золото из других деталей: разъемов, микросхем, транзисторов, с оправ позолоченных очков, корпусов позолоченных часов и так далее.
Добывать золото из микросхем и транзисторов труднее, так как растворить железные ножки в концентрированной азотной кислоте будет значительно труднее. Не до конца протравленные кусочки содержащие железо, можно легко извлечь, с помощью обыкновенного магнита. При этом их можно выделять отдельно – повторно или с другой партией.
Если нет тигля, то не отчаивайтесь, вместо него можно использовать обыкновенный кирпич. Раньше в годы перестройки золотодобытчики переплавляли металл на обычных строительных кирпичах. На кирпиче «болгаркой» нужно просто сделать небольшое углубление. Лучше брать строительный кирпич серого цвета, так как прожженный, хорошо держит температуру. Перед тем как сплавлять золото в золотой слиток, нужно тщательно прогреть газовой горелкой углубление в кирпиче и оплавить его «бурой».
Не все золото идеально можно добыть протравливанием металла. Не волнуйтесь, если будут потери. Методом протравливания можно получать золото с приблизительными потерями до 10 процентов. Таким способом можно получать много золота. Однако нужно знать, что зарабатывать деньги на таком золоте вряд ли получится, потому что торговать этим золотом будет нельзя. Все дело в том, что в нашей стране запрещен нелегальный оборот драгоценных металлов, то есть продажа его считается не законной. Однако если вы решили экспериментировать или просто добывать золото лично для себя, то некто вам не скажет, что вы совершаете противозаконные действия. Так что будьте спокойны, вы добываете золото лично для себя.
Часто возникает необходимость очистить золото от других металлов, содержащихся в сплаве или в ломе. При получении золота путем цианирования, растворения руды в растворе цианистого калия, в конечном продукте золото также часто оказывается в смеси с серебром и медью.
При необходимости сделать из низкопробного золота высокопробное возникает та же задача — очистить драгметалл от сопутствующих примесей. Классический способ, позволяющий достаточно просто провести очистку, растворение золота в царской водке.
Растворение золота
Самостоятельно приготовленная смесь
Царская водка, или Aqua Regia, это смесь концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении 1:3 по объему и примерно 1:2 по массе. Если точнее, 65-68% по массе азотной кислоты (HNO3) и 32-35% соляной кислоты (HCl). Столь странное название этой смеси было дано алхимиками: только эта «водка» обладала способностью растворять «царя металлов» — золото (само слово «водка» в русском научном языке обозначало химическую «воду» — жидкий реактив; за крепким алкогольным напитком этот термин закрепился уже намного позже).
В результате реакции металлического золота с царской водкой образуется комплексное соединение — золотохлористоводородная кислота, или тетрахлораурат водорода. При этом происходит следующая реакция:
Au + HNO3 + 4 HCl = HAuCl4 + NO + 2 H2O.
Исходя из данного химического уравнения и плотности царской водки получается, что для растворения 1 грамма золота нужно минимум 5 мл реактива. При этом на самом деле растворяется золото только в соляной кислоте. Ни азот, ни кислород в состав золотохлористоводородной кислоты не входят. Азотная кислота выступает только как окислитель, катализирующий вступление золота в реакцию. В связи с этим процесс растворения лучше производить следующим образом.
Прежде всего, если мы имеем дело с содержащим золото ломом, нужно с помощью магнита удалить ферромагнитные частицы. После этого максимально очистить золото от примесей с помощью других кислот, прежде всего чистой азотной. Лишь затем можно начинать процесс растворения золота.
Сначала нужно отмерить по 3.75 мл соляной кислоты на каждый грамм золотосодержащего металла и залить его только ей одной. Если при этом начинается более-менее заметная реакция, значит, какие-то примеси уже начали растворяться. Нужно дождаться окончания процесса, слить раствор и залить металл новой порцией соляной кислоты. Теперь нужно начать подогревать емкость с реактивом, понемногу добавляя азотную кислоту из расчета 1.25 мл на 1 грамм металла.
Главное — не переборщить с азотной кислотой, так как при осаждении золота из раствора именно от нее нужно будет наиболее последовательно избавляться. Как только весь металл растворится, следует сразу же перестать добавлять ее в раствор. Притом не обязательно растворится все исходное вещество: серебро, в отличие от золота, в царской водке пассивируется за счет образования плотной хлоридной пленки на поверхности. После того как растворение закончилось, следует продержать раствор нагретым около получаса.
Фильтрование раствора
Теперь настало время отфильтровать раствор. Пока фильтр можно использовать достаточно грубый, а более тонкая очистка произойдет позже.
Полученный в результате осадок
Следует понимать, что сама по себе царская водка — вещество достаточно неустойчивое: соляная и азотная кислоты вступают в реакцию между собой. Изначально прозрачная, она вскоре окрашивается в оранжево-буроватый оттенок оксидов азота, а потом и вовсе теряет окислительные свойства. При этом происходят следующие реакции:
HNO3 + 3 HCl = 2Cl + NOCl + 2H2O
Кроме того, обе кислоты просто испаряются. В связи с этим, целесообразно на этой стадии выдержать раствор около суток, так как это облегчит дальнейший процесс выпаривания азотной кислоты.
При выпаривании следует добавить к раствору небольшое количество серной кислоты, не более 50 мл на литр. Это поможет осадить остаточные количества свинца и хлорида серебра (который, хоть и малорастворим, в небольших количествах в растворе может присутствовать). Кроме того, и процесс выпаривания пойдет быстрее.
Нагревание производится медленно и осторожно. Раствор упаривается до консистенции сиропа (не более!). До кипения доводить нельзя, так как в этом случае нельзя исключать выпадения золота в виде металлического осадка уже на этой стадии.
После добавляем к раствору соляную кислоту до исходного объема и снова упариваем до сиропообразного состояния. Процесс повторяется трижды. Следом за этим жидкость разбавляется в 2 раза холодной водой и оставляется в холоде на сутки. При этом остатки хлорида серебра должны выпасть в осадок: он растворяется только в концентрированной соляной кислоте, и тем лучше, чем выше температура. Соответственно, при падении концентрации и температуры AgCl осаждается. Вот теперь проводится фильтрование «по полной программе»: никакой мути в растворе остаться не должно.
Осаждение золота
Осаждение золота из раствора может производиться с помощью различных реактивов (перекись водорода, щавелевая кислота, сульфит или пиросульфит натрия), но обычно используется железный купорос — сульфат двухвалентного железа FeSO4. При этом происходит следующая реакция:
HAuCl4 + 3FeSO4 = Fe2(SO4)3 + FeCl3 + HCl + Au.
Железного купороса нужно брать не менее 13 г на 1 г предполагаемого конечного продукта. Достаточно развести сульфат железа теплой водой с небольшим количеством соляной кислоты и добавить в имеющийся раствор. При этом жидкость сразу должна помутнеть. Если этого не происходит и особенно если начинается шипение, значит, азотная кислота не выпарена до конца. В этом случае можно повторить процесс выпаривания, а можно просто добавить несколько больше сульфата железа (он хорош именно способностью легко и безопасно нейтрализовать избыток азотной кислоты).
Через сутки процесс осаждения завершается. Если при добавлении в раствор крупинки железного купороса не возникает облачка мути, значит, выделение золота завершилось. Если муть появляется, нужно добавить еще сульфата железа и подождать.
В последнюю очередь, после слива всего раствора, получившийся золотой осадок следует промыть соляной кислотой для очистки от солей железа, а потом — раствором аммиака (нашатырным спиртом) для удаления остатков меди.
Таким образом можно получить золото 999 пробы и даже выше. С ювелирной точки зрения такой металл будет соответствовать наивысшей пробе — 24 карата.
Растворение золота в царской водке: очистка, пропорции раствора кислот, осаждение золота в домашних условиях и его переплавка в слитки
Слово водка ассоциируется с крепким алкогольным напитком и Россией, поскольку именно наша страна является основным производителем и поставщиком этого алкоголя.
С недавних пор на прилавках магазинов появился еще один ее вид – царская водка из Санкт-Петербурга от компании Ладога. Ее кристальную прозрачность и гармоничный вкус оценили знатоки.
Однако, кроме напитка, прекрасно подходящего для застолья, есть и еще одна «царская водка» – смесь кислот, прекрасно известная химикам, промышленникам, фармацевтам и ворам.
Царская водка: история названия, пропорция кислот и химические свойства
Свойства Aqua Regia была описаны еще до того момента, как была открыта соляная кислота в 14 веке. Состав получил широкое распространение и свое название в эпоху расцвета алхимии на Европейском континенте. Алхимик из Германии Альберт Великий (Кельнский), который был наставником Фомы Аквинского, назвал ее aqua secunda как производное от aqua prima, азотной кислоты.
В переводе с латыни «вторичная водка» и «первичная водка».
Aqua regia — очень сильная кислота Представители алхимической когорты начали именовать ее царской тогда, когда кардинал Бонавентура, относимый католичеством к отцам церкви, установил, что вещество, которое объединило две кислоты способно растворять «царя металлов». Ранее этого момента считалось, что благородный металл не может быть ничем изменен. Взаимодействие царской водки и золота доказало обратное. В России М.В Ломоносов называл раствор «королевской водкой».
Символ Aqua Regia, принятый у алхимиков: ▽R. перевернутый треугольник — знак воды.
Химические продукты, соединяясь, взаимодействуют и образуют состав продуктов, который отличается высокой активностью. Это проявляется в сильном запахе с оттенками хлора и диоксида азота. Газообразная двуокись азота желтого цвета напоминает дым такого тона.
Сначала царская водка не имеет цвета, но постепенно приобретает желто-оранжевый оттенок, становясь очень сильным окислителем. Если ее хранить некоторое время, постепенно разлагается, выделяя газообразные вещества.
Скорость травления, то есть окисления, или уровня растворимости, золота — около 10 мкм/мин. Другие благородные металлы требуют для прохождения реакции нагрева до определенных температур. Это относится к родию и иридию. Иными свойствами отличается такой металл, как серебро. Растворение в Aqua Regia не наступает, на поверхности образуется слой AgCl, хлорида драгоценного металла.
Какой состав царской водки для растворения золота и какая реакция в домашних условиях возможна
Точный взвешенный состав двух кислот описывается как 65-68% по массе HNO3 и 32-36% HCl. Уравнение реакции, которая происходит при травлении золотого металла в двойном растворе кислот:
По составу Тетрахлораурата водорода понятно, что соединение происходит между золотом и соляной кислотой. Азотная кислота присутствует в процессе, как катализатор со свойствами окислителя.
Добыча золота Весь процесс проходит за три стадии:
Правила безопасности при работе с химическими реагентами
Домашняя химическая лаборатория для аффинажных процессов похожих на алхимические процедуры, требует максимальной осторожности и собранности.
Очистка золота такими сложными реагентами, как высокоактивные кислоты предъявляет серьезные требования к соблюдению правил безопасности. Процесс длится несколько часов, по ходу выпариваются ядовитые газы NOCl, Cl2, NO, NO2. Это означает, что все должно происходить либо на открытом воздухе, либо в помещении, которое хорошо проветривается, либо организована мощная система вытяжной вентиляции.
Необходимо защищать глаза специальными очками, лицо – респиратором, тело – соответствующей защитной одеждой. Ни один реактив не должен попасть на части тела и лицо.
Добывание золота из разных деталей, чипов, сим-карт
Важность соблюдения сроков и пропорций
Для того, чтобы реакция прошла успешно, необходимо соблюсти правильные пропорции: 65-68% HNO3, к 32-35% HCl.
Для получения 1 г золота потребуется порядка 5 г реактива или 3,75 миллилитра соляной кислоты. Эта пропорция вытекает из химической формулы получения тетрахлораурата водорода. Работая с ломом драгметалла для соблюдения пропорций, следует прежде, чем опускать его в кислотный раствор, пройтись по нему магнитом, что позволит удалить частицы металлов, обладающих ферромагнитными свойствами.
Дальнейшая обработка сырья проходит химическими методами.
Предварительная очистка золота в азотной кислоте
Один из методов очистки золотого лома или изделий, содержащих благородный металл — очистка азотной кислотой. Она удаляет почти все накопленные примеси.
После этого происходит растворение золота с применением соляной кислоты.
Химический метод извлечения золота
Процедура растворения металла в кислотах и их постепенное выпаривание
Механизм реакции травления срабатывает при подогревании смесового раствора и добавлении азотной кислоты, катализирующей процесс. Когда весь металл растворился, ее больше не добавляют, а переходят к отстаиванию — выдерживают состав такого вида около получаса. Вслед за этим наступает этап фильтрации. Для этих целей пригодится фильтровальная бумага различного качества. К фильтру нередко добавляют сульфид железа – FeS.
Какие инструменты и материалы использовал
Для перегонки водки я использовал:
В процессе перегонки тратится вода для охлаждения и электричество для подогрева жидкости. Расчетная стоимость электричества составила меньше 100 рублей, холодной воды – около 20 рублей.
Ну и стоимость самой водки «Царская», 2 литра, составила 1 800 рублей.
Заливка Царской в бак.
Рубрика вопрос — ответ
Как сделать царскую водку для растворения золота?
Прибрежный Геннадий Валентинович
Ювелир 6-го разряда
Состав, в котором действуют две кислоты, получают соединением их в определенном процентном соотношении: 65-67% HNO3 и 33-35% HCl. При пересчете на чистые вещества один к двум.
Чем осадить золото из царской водки в домашних условиях?
Гришанов Михаил Петрович
Ювелир, директор мастерской «Гришанов и Ко»
Если проводить реакцию травления дома, применимы и сравнительно безопасны несколько химических реагентов:
Растворение золота в царской водке: очистка, пропорции раствора кислот, осаждение золота в домашних условиях и его переплавка в слитки
Царская водка – вода царей — Aqua Regia на латыни – смесь двух кислот, соединенных вместе. Азотная и соляная кислоты берутся в пропорции один к трем. Это баланс по массе, при пересчете на чистые вещества один к двум. Издает неприятный хлорный запах. Уникальная особенность состава – возможность растворять ряд драгоценных металлов – золота, платины и др. Используется для очищения золота от примесей путем фильтрования и осаждения металла.
Царская водка: история названия, пропорция кислот и химические свойства
Свойства Aqua Regia была описаны еще до того момента, как была открыта соляная кислота в 14 веке. Состав получил широкое распространение и свое название в эпоху расцвета алхимии на Европейском континенте. Алхимик из Германии Альберт Великий (Кельнский), который был наставником Фомы Аквинского, назвал ее aqua secunda как производное от aqua prima, азотной кислоты.
В переводе с латыни «вторичная водка» и «первичная водка».
Представители алхимической когорты начали именовать ее царской тогда, когда кардинал Бонавентура, относимый католичеством к отцам церкви, установил, что вещество, которое объединило две кислоты способно растворять «царя металлов». Ранее этого момента считалось, что благородный металл не может быть ничем изменен. Взаимодействие царской водки и золота доказало обратное. В России М.В Ломоносов называл раствор «королевской водкой».
Символ Aqua Regia, принятый у алхимиков: ▽R. перевернутый треугольник — знак воды.
Химические продукты, соединяясь, взаимодействуют и образуют состав продуктов, который отличается высокой активностью. Это проявляется в сильном запахе с оттенками хлора и диоксида азота. Газообразная двуокись азота желтого цвета напоминает дым такого тона.
Сначала царская водка не имеет цвета, но постепенно приобретает желто-оранжевый оттенок, становясь очень сильным окислителем. Если ее хранить некоторое время, постепенно разлагается, выделяя газообразные вещества.
Скорость травления, то есть окисления, или уровня растворимости, золота — около 10 мкм/мин. Другие благородные металлы требуют для прохождения реакции нагрева до определенных температур. Это относится к родию и иридию. Иными свойствами отличается такой металл, как серебро. Растворение в Aqua Regia не наступает, на поверхности образуется слой AgCl, хлорида драгоценного металла.
