Вячеслав
Почетный форумчанин
- Сообщения
- 4.486
- Лайки
- 4.221
- Баллы
- 128
В этой теме я выкладываю своё решение получения раствора серебра. Буду рад, если мой опыт кому-то поможет.
Article: Оборудование
1. В качестве источника ионов я использовал серебренную монету 999,9 пробы, её диаметр 38,6 мм ...
2. Дистиллированная вода. Она продаётся в аптеках. Её надо хотя бы 1,5 литра. Она может продаваться на розлив.
В таком случае посуду для неё надо обязательно сполоснуть дистиллированной водой. Лучше покупать запечатанную.
Дистиллированная вода продаётся также в автомагазинах (для аккумуляторов) .
3. Обычная стеклянная литровая банка, но очень чистая. Перед употреблением её необходимо сполоснуть дистиллированной водой.
Чистую банку нельзя брать так, чтобы пальцы оказались внутри банки.
4. Как источник питания я использовал блок питания (БП) к польской телевизионной антенне. Они есть разные.
С регулятором напряжения не подойдёт! В этих БП установлен стабилизатор напряжение ровно на 12 В, что важно при повторении опыта.
5. В качестве 2-го электрода я использовал кусок медной проволоки диаметром примерно 1- 1,2 мм из кабеля для бытовой электропроводки, длиной примерно 16 см.
6. Стеклянная трубка диаметром 2-3 см. У меня 2,5 см от нового бытового термометра. Её длина 18 см, что немного больше высоты литровой банки.
7. Зажим типа «крокодил» для удержания монеты. Они бывают разные. Подойдёт практически любой.
8. А также наконечник, к которому можно подсоединить провод с помощью винтика. Не обязательно с винтиком. Лучше, если провод припаять к наконечнику.
А еще лучше, если непосредственно к зажиму можно припаять провод, тогда наконечник не нужен.
9. Я еще использовал другие приборы, которые при повторении опыта не понадобятся! Это весы с гирями, тестер, магазин сопротивлений, проводники и др.
Подготовка к эксперименту.
Сначала смотрим на фото установки:
От блока питания надо отсоединить антенный штекер.
Вот этот:
В этих БП один из проводников обозначен белым или красным цветом. На первом фото хорошо видно красный и черный проводники.
В случае серого БП один из проводников на всю длину имеет белую полоску. Этот красный или любого другого цвета с белой или красной
или желтой полоской подключен к «+» источника питания. Проводник без полоски подключен к «–».
Эти проводники надо на 15-20 см разделить с того конца, который был подсоединён к антенному штекеру. И тот, что «+» подсоединить к наконечнику.
На наконечник надо надеть зажим типа «крокодил».
Второй провод надо присоединить к медной проволоке (электроду). Можно припаять или использовать еще 1 наконечник с «крокодилом».
Примерно 1 см от конца 16-см электрода, к которому присоединили провод «–», надо отогнуть для того, чтобы он зацепился за трубку и не падал в воду.
Ополоснуть банку, стеклянную трубку, монету и медный провод дистиллированной водой!
Трубку вставить в банку. В трубку вставить медный провод.
«Крокодилу» в пасть вставить монету. Этот «крокодил» с монетой надо зафиксировать в верхней части банки.
Я это делал с помощью дополнительного провода. На фото 9 его плохо видно из-за того, что он там белый.
Залить в банку дистиллированную воду чтобы погрузилась монета в неё, но не полностью, а так, чтобы зажим не касался воды!!!
Проведение электролиза
Подключить БП к сети 220В. Зафиксировать время начала электролиза или выставить таймер в мобилке на нужное время.
Если хотим получить раствор с концентрацией 1 мг/л, то время электролиза 7 часов.
P.P.S.Температура воды влияет на силу тока, а значит и на время электролиза. У меня она была 21-22 С. При меньшей температуре время электролиза будет больше, а при более высокой это время будет меньше.
Для получения большей концентрации время надо увеличивать примерно в то же количество раз.
Примерно через каждый час раствор надо помешивать с помощью трубки. Нужно её также вынуть с раствора и вставить обратно.
Это нужно для того, чтобы меньше ионов серебра прилипло к медному электроду.
Этой информации достаточно!
Ниже описана теория, которая при копировании установки не нужна, и её можно не читать!
Для чего нужна трубка?
Трубка нужна для того, чтобы ионы серебра в основном распределялись в растворе, а не налипали на 2-м электроде.
Без трубки все расчеты надо менять и получится некачественный раствор неизвестной концентрации.
Если проводить электролиз без трубки, а тем более, если еще и электроды близко размещены, то отделившиеся ионы серебра будут проходить небольшое расстояние.
При этом мало из них потеряют заряд и только крупные частицы будут оставаться в растворе.
В случае с трубкой ионы серебра будут преодолевать в несколько раз бОльшее расстояние, а это значит, что в растворе будет больше одноатомного серебра.
Лучшим вариантом было бы использование длинной ванночки вместо литровой банки. Но найти кому-то подобную будет очень проблематично.
Мои расчеты
Закон Фарадея:
где:Для серебра M/z=А= 108.
- m — масса осаждённого на электроде вещества в граммах
- I — электрический ток, прошедший через вещество
- t– время
- F = 96 485,33(83) Кл·моль−1 — постоянная Фарадея
- M — молярная масса вещества в г/моль
- z — валентное число ионов вещества (число электронов на один ион).
Чем меньшим будет ток, тем мельче будут частицы, но тогда время электролиза будет бОльшим.
В опыте с 12 вольтовым источником питания был установлен ток 0,036 мА=0,000 036А.
Будем готовить 1 литр раствора концентрацией 10 мг/л. Т.е. нам надо растворить 10мг серебра.
Нас интересует время электролиза.
Из приведённой формулы t=m*F/(I*А);
Подставим данные:
t=0.01г*96 485Кл·моль−1/(0,000 036А*108г/моль)=248200с= 69 часов
Но всегда при электролизе в раствор переходят не только ионы, а и кристаллы серебра, которые могут содержать очень много атомов.
И из-за этого проводить электролиз 69 часов нет смысла. Скорее всего, концентрация раствора будет расти намного быстрее.
Поэтому время электролиза уменьшим в 10 раз и определим вес серебра, которое перешло в раствор.
Но при электролизе немало ионов серебра прилипают к другому электроду.
Поэтому надо взвешивать монету и 2-й электрод до и после электролиза. Естественно, что предварительно я их высушивал.
Точность взвешивания весов 0,1г. Но нас интересует не абсолютное значение веса монеты и электрода, а только НА сколько изменился вес при электролизе.
У меня есть набор гирь. Самая маленькие в наборе весят 0,01г=10мг, 20мг, 50 мг. Кроме того, весы имеют дополнительную шкалу со стрелкой.
После тщательной очистки всех деталей весов и их тщательной настройки я проводил многократные измерения цены деления этой шкалы.
Оказалось, что цена деления равна 3 мг. Но при взвешивании, я учитывал половинки деления этой шкалы.
После 7 часов электролиза вес монеты изменился примерно на половину деления шкалы. При этом на 2-м электроде образовался небольшой черный налёт,
а изменение его веса не наблюдалось.
После 46 часов электролиза вес монеты уменьшился на 10-12 мг. А вес медного электрода увеличился ровно на 1 деление шкалы, т.е. на 3 мг.
Получается, что в растворе осталось около 8 мг серебра.
По теоретическим расчетам вес монеты должен был уменьшиться на 6,7 мг вместо 10-12. Но в процессе электролиза ток нарастал.
После помешивания трубкой раствора он опять уменьшался,
но с каждым разом нижняя граница тока возрастала. И под конец 46-часового электролиза ток не уменьшался до значения менее 50 мкА.
Увеличение тока повлияло на количество растворённого серебра.
Учитывая все эти обстоятельства, можно сделать
ВЫВОД:
1. В процессе электролиза очень маленьким током образовалось практически атомарное (ионное) серебро. (Если бы это было не так, то масса фактически растворённого серебра была бы во много раз больше теоретической)
2. Нежелательно проводить электролиз более 7 часов потому, что тогда начинает расти ток и за счёт этого всё больше ионов серебра оседает на 2-м электроде.
В моём опыте после 7-часового электролиза получалась концентрация раствора 1 мг/л, что в 10 раз меньше стандартного значения 10 мг/л =10 ppm.
Поэтому такого раствора надо принимать в 10 раз больше, чем стандартного. Например, не по 1 чайной ложке (5 мл), а по 50 мг.
Действие раствора зависит от количества серебра в растворе, а не от количества воды в нём.
Пусть мой опыт поможет Вам выздороветь!!!
P.S. Полученный раствор после 46-часового электролиза (концентрация 8 мг/л) абсолютно прозрачный, даже при освещении его лучом лазера не видно никаких частиц. Но на вкус он имеет неприятный сильный металлический привкус, что свидетельствует о большом количестве ионов в нём. Естественно, что при концентрации 1 мг/л привкус будет намного слабее.
Вложения
Последнее редактирование: