Gorvinovy stránky


    Postup redukce stříbrných solí na kovové stříbro

Sraženina AgCl

   Při archemické práci se stříbrem je samozřejmě potřeba stříbro recyklovat. Fulcanelli se v Příbytcích01 o tomto postupu zmiňuje jen okrajově. Začínající praktikanti by mohli ocenit návod jak postupovat i mé zkušenosti při této laboraci.

   Základním principem redukce Ag+ zinkem na kovové stříbro je operace o dvou krocích:

   1) srážení bílého chloridu stříbrného, který je prakticky ve vodě zcela nerozpustný02
      Ag+ + Cl –––> AgCl (bílá sraženina)

   2) Vlastní redukce AgCl nadbytkem zinku v kyselině chlorovodíkové, kde běží tyto tři hlavní reakce:
      Zn + 2 AgCl –––> ZnCl2 + 2 Ag

      Zn + 2 HCl –––> ZnCl2 + 2 H. (in statum nascendi03)
      H. + AgCl –––> Ag + HCl

   Chlorid stříbrný se tedy redukuje buď přímo zinkem, nebo vznikajícím vodíkem ve stavu zrodu. To je stav, kdy je vodík nesmírně reaktivní a má obrovskou redukční schopnost, kterou není obdařen ani plynný vodík, jenž vzniká až spojováním jednotlivých atomů vodíku ve stvu zrodu H. a uniká pak jako plyn H2 (mimochodem, proto kyselina při reakci se zinkem šumí).
AgCl se zinkem

   Redukci není nutné provádět v temnotě. Samotný Ag+ se redukuje v kovové stříbro na světle, zejména přímými světelnými paprsky Slunce. Tento známý jev je základním pricnipem ve fotografování. Pokud ponecháte bílý AgCl na denním světle či lépe přímo vystavíte Slunci, brzy zešedne, ztmavne vyredukovaným stříbrem. Někoho napadne, že by se tudíž dala redukce provádět takto samovolně, světlem a ušetřilo by se práce i chemikálií, avšak redukce chloridu by nebyla dokonalá, uvnitř stříbra by se vždy nacházelo přespříliš nezredukovaného AgCl, ke kterému se paprsky světla nedostaly. Proto je nutné stříbro vyredukovat chemicky, nejlépe právě zinkem.

   Vzhledem k povaze roztoků stříbra je také velmi vhodné pracovat v rukavicích (nemyslím samozřejmě bavlněné zimní ruakvice ;-) V případě potřísnění roztokem Ag+ se vlivem přítomnosti chloridových iontů v kůži vysráží chlorid stříbrný, který se již nedá z kůže vymýt a zpočátku ani nemusí být vidět. Za nějaký čas (záleží na intenzitě osvitu kůže) se vytvoří černé stříbro, kůže odumře a do čtrnácti dní se sloupe podobně jako strup04. Kromě neestetických černých fleků to však není nebezpečné, pokud není zasažena velká plocha kůže, protože Ag+ naštěstí neproniká příliš hluboko. Toho se také využívá při odstraňování bradavic, potírají se lápisem – lapis infernalis neboli pekelný kamínek je středověké označení AgNO3, což je právě hlavní složka lápisu. Pekelný jistě právě proto, neboť na světle zčerná.
AgCl se zinkem a HCl

   Jen na okraj; na tuto silnou schopnost Slunce ovlivňovat hmotu upozorňuje i Fulcanelli v Tajemství katedrál, poukazuje na to, že sluneční světlo je hubitel zejména nezralých substancí (Slunce je dárcem života i smrti) a proto bychom měli při laboraci Velkého díla pracovat mimo dosah slunečních paprsků či intenzivního zdroje světla05.

   Samozřejmě, pokud si také potřísníte roztoky Ag+ oblečení, černé skvrny už nejdou vyprat04. Možná by šly vyčistit zředěnou kyselinou dusičnou, avšak ta je k barvivům i tkanině dosti agresivní a mohlo by to dopadnout jako ve známém filmu06: „cizinec promine...“; i proto je vhodné pracovat v laboratoři v plášti a starém oblečení. A to nejen při práci s Ag07. Vraťme se však k vlastní redukci stříbra.

   Potřebné pomůcky: kádinka, skleněná tyčinka, střička s destil. vodou, lžička, špachtlička, pomůcky k filtraci, petriho miska

   Postup práce: Do kádinky patřičného objemu nalejte roztok Ag+. Asi 1 ml roztoku Ag+ si uschovejte v temnu, jako činidlo na stanovování chloridových aniontů. K zpracovávanému roztoku v kádince přidejte nejlépe kyselinu solnou čistoty p.a.08, přinejhorším č.09, nebo roztok chloridu sodného (kuchyňská sůl někdy obsahuje nečistoty jako jemný písek a pod. proto ji použijte raději jen v nouzi a až po dekantaci.

   Vzniká bíle zakalený roztok, který nyní zahřívejte až k varu a mírně vařte. Teplem AgCl vyvločkuje v tvarohovitou hmotu, která se usadí na dně. Bez zahřívání trvá vyvločkování mnohem déle. V této fázi přidejte ještě trochu HCl, aby jste se ujistili, že již všechno stříbro je vysrážené (netvoří se již bílý zákal).
Bubliny vodíku vytváří zajímavé efekty

   Až bude roztok čirý (bez zákalu), což někdy trvá chvíli jindy až pár hodin10, dekantujte a sraženinu zalejte deionizovanou nebo destilovanou vodou (nepoužívejte kupovanou „destilku“, obsahuje ještě spoustu solí a je vhodné ji předestilovat, přijde mi to jako spíš hodně „naředěná“ voda).

   Opět dekantujte (kyselé odpadní vody můžete po dostatečném naředění vylít do kanalizace) a přidejte ke sraženině práškový zinek minimálně č., lépe p.a.; na 1,7 g AgCl 1 g Zn. Je však zbytečné AgCl vysušovat a vážit; ideální je, pokud znáte hmotnost použitého stříbra, pak stačí navážit 1 g Zn na každý 1,2 g použitého Ag. Po přidání zinku do vlhkého AgCl se začne směs zahřívat a šumět, není čeho se obávat, způsobuje to zbytková kyselost a reakce Zn přímo s AgCl. Přidejte destilovanou vodu, aby směs byla převrstvena přibližně jedno-násobkem výšky šedočerné hmoty na dně.
Filtrace a promývání stříbra na fritě

   Přebytek zinku rozkládejte 15-20% kyselinou solnou p.a. max. č. (patřičné množství 35% HCl nařeďte destilovanou vodou 1:1). Kyselinu přidávejte postupně, aby cenný obsah nevykypěl (reakce je prudká). Když reakce ustane, přidejte ještě trochu 35% HCl, aby byla v dostatečném přebytku, kádinku zahřejte a krátce povařte. Po deseti minutách opět přiveďte k varu. Pak nechejte vychladnout. Vyredukované stříbro vypadá jako šedá, jemná hlína.

   Vlažnou kapalinu dekantujte, třikrát promyjte a dekantujte stříbro destilovanou vodou, aby se odplavila HCl i nečistoty po redukce (zejména ZnCl2). Následuje filtrace, opětovné promývání stříbra destilovanou vodou až do úplného vyplavení chloridových aniontů. V hrudkách stříbra se drží a nelze je vypláchnout jediným promytím. Po čtvrtém promytí stanovte chloridové anionty v tomto filtrátu (zachyťe jedny z posledních vytékajících kapek) pomocí kapky uschovaného roztoku Ag+11. Pokud se nevytvoří bílá sraženina AgCl, stříbro promyjte dvakrát ethanolem nebo jiným vhodným rozpouštědlem (např. 2-propanolem či acetonem) rozprostřete na petriho misku a nechte usušit samovolně, nebo v sušárně při 100°C. Při redukci stříbra zinkem z AgCl vzniká velmi jemně rozptýlené stříbro, tzv. „molekulové stříbro“.


   Jinou možností redukce stříbra je: roztok Ag+ takřka zcela neutralizovat např. sodou, do ještě velmi slabě kyselé reakce (pokud je to nutné12) a následně redukovat mědí.
Hotové vysušené stříbro po redukci zinkem

   2 Ag+ + Cu –––> 2 Ag + Cu2+

   Po čase obalí měděný drátek vznikající stříbro ve formě jemných stříbrně lesklých těžkých pilin13. Ze stříbra pak nutno opět dobře vymýt vznikající vedlejší produkt, tentokrát modrý dusičnan měďnatý. Krystalky stříbra mohou za vhodných podmínek vyrůst až v tzv. Dianin strom. Tento pokus nejlépe uskutečníte, když do 2%-ního roztoku AgNO3 vložíte kapku rtuti a ponecháte několik dní.

   Pokud Vás zajímá vše kolem chemie stříbra, doporučuji prostudovat tuto stránku.


   Uspěšnou laboraci nejen se stříbrem přeje

         Gorvin gorvin(a)centrum.cz



       Vysvětlivky:

   01 Příbytky folosofů I. díl, Trigon 1996, kap. Alchymie a spagyrie, str. 123

   02 rozpustnost AgCl ve vodě při 10°C 8.10–5 %; Chemické tabulky, Vohlídal, SNTL 1982, str. 130; rozpouští se však v konc. roztoku amoniaku nebo chlorovodíku

   03 ve stavu zrodu; tzv. atomární vodík

   04 osobní zkušenost :-)

   05 „Chlór a vodík, pokud jsou přechovávány ve tmě, zachovávají itegritu dvou plynů ve směsi (...), kdežto na slunci prudce explodují. Na denním světle se roztoky metalických solí většinou v různé míře přeměňují nebo srážejí. Síran železnatý se rychle mění v síran železitý atd. (...) je důležité zapamatovat si, že slunce je ničitel par excellence všech příliš mladých a příliš slabých substancí, které nemohou vzdorovat jeho ohnivé moci. (...) Pracujte si tedy za dne, máte-li to za dobré a nestěžujte si, pokud vaše úsilí bude k ničemu.“ Fulcanelli, Tajemství katedrál, Trigon 1992, str. 159.

   06 Císařův pekař – Pekařův císař

   07 taková kyselina sírová si tichounce, většinou bez jakých koliv projevů, podmaní tkaninu a velké překvapení pak nastává při tahání cárů či „prostřílených“ kusů oblečení z pračky... (běžná osobní zkušenost, po čase již takové překvapení nenastává :-)

   08 p.a. = pro analýzu; obsah základní látky se pohybuje obvykle mezi 99,0 – 99,8 %

   09 č. = čistá; obsah základní látky je min. 98 %

   10 to nevím proč; záleží nejspíše na koncentraci Ag+ původního roztoku

   11 Pokud se bílá sraženina vytvořila, nutno promývat dále až do absence chloridových aniontů. Vzniklý AgCl i nezreagovaný Ag+ lze samozřejmě přidat k roztokům další recyklace stříbra.

   12 Při zpracování čistého AgNO3 se neutralizace neprovádí, pouze se rozpustí v destilované vodě.

   13 Filmovka stříbra v této formě je mnohem těžší než filmovka stříbra získaného po redukci AgCl zinkem – to je důkaz toho, že skutečně z AgCl vzniká jemně „nadýchané“ stříbro.
 


 
  • < Zpět
    Gorvin (c) 2011