Новичку об основах в области ОБЖ (БЖД), личной безопасности, экстремальных и чрезвычайных ситуаций, выживания, туризма. Также будет полезно живущим в сельской местности, рыбакам, охотникам и другим любителям природы и активного отдыха.
воскресенье, 31 марта 2019 г.
Золочение металлов гальваническим путем
Наиболее прочной окраской золотых сплавов является золочение гальваническим путем в соответствующих составных золотых ваннах, чем достигается красноватое или светло-желтое золочение, смотря по тому, содержат ли ванны в себе медь или серебро.
а) Растворяют 60 г фосфорнокислого натрия в 700 г воды, отдельно растворяют 2,5 г хлорного золота в 150 г воды и, наконец, 1 г цианистого калия и 10 г двусернистокислого натрия в 150 г воды. Сперва соединяют два первых раствора понемногу между собой, а потом примешивают третий раствор. Эту жидкость употребляют при 50—62°, пользуются платиновым анодом и прибавляют хлорного золота, когда раствор истощен.
Взрыв золота. Часть II / Explosion of gold. vol.II
б) Золотая ванна по Зельми для гальванического золочения серебра, олова, железа, меди, латуни, альфенида без предшествующей подкладки. 1 г кристаллич. углекислого натрия и 1 г желтой кровяной соли нагревают в фарфоровой чашке до кипения с 30 г воды, прибавляют осажденное гремучее золото (полученное из 50 г хлорного золота осаждением с нашатырным спиртом) кипятят в течение 12 мин., пока не образуется пушистый красный осадок и жидкость не примет красивого золотистого цвета, снимают с огня и фильтруют сквозь тонкую фильтровальную бумагу. Во время кипения нужно заменять испаряющуюся воду, т. е. добавить ее столько, чтобы фильтрат весил 65 г. Эту золотую ванну применяют со слабым током при помощи элемента Даниеля и после 15-16 часов получается красивая матовая позолота.
в) Если хотят железную проволоку покрыть матовой позолотой, то ее предварительно кладут для протравы в разбавленную серную кислоту (10 на 100 воды); затем протягивают через крепкую азотную кислоту, к которой прибавлено немного голландской сажи, и, наконец, помещают проволоку в медный раствор, состоящий из 1,6 кг едкого натрия, 1,5 г винного камня, 350 г медного купороса, 10 л воды, и соединяют ее жестяными или цинковыми полосами. Покрытая таким образом медью железная проволока готова для позолоты. Растворяют, с одной стороны, 150 г цианистого калия в 5 л воды и прибавляют 10 г хлорного золота; с другой стороны,растворяют 50 г фосфорнокислого натра в 5 л воды и прибавляют 50 г едкого калия. Оба раствора смешивают нагреванием до кипения и кладут туда железную проволоку, которую через короткое время можно вынуть позолоченной.
Источник: lik-o-dil-es.blogspot.com
Глава 7 другие инициирующие взрывчатые вещества
Применяемые в практике инициирующие ВВ обладают некоторыми недостатками технического или экономического порядка. Так, например, гремучая ртуть обладает следующими недостатками:
Взрыв золота. Опасный аффинаж.Часть I / Explosion of Gold. Part I
1. Незначительная инициирующая способность (для детонации 1 г тротила необходимо 0,36 г гремучей ртути).
2. Недостаточная стойкость (гремучая ртуть начинает разлагаться при температурах порядка 60°).
3. Способность подвергаться перепрессовке при давлениях выше 500 кг на 1 см 2 .
4. Неоднородность кристаллов по величине.
5. Относительная дороговизна.
Азид свинца наряду с положительными его качествами по сравнению с гремучей ртутью [как то: большая стойкость (разлагается при температурах много выше 100°), отсутствие способности перепрессовываться и высокая инициирующая способность] обладает следующими недостатками:
1. Пониженная чувствительность к воспламенению, вследствие чего необходимо добавлять к нему дополнительный воспламенитель.
2. Пониженная чувствительность к наколу жала, что затрудняет применение его в капсюлях-детонаторах, действующих от накола, без дополнительных ударных составов,
3. Возможность образования слишком чувствительных больших кристаллов игольчатой формы.
4. Сложность технологического процесса.
Эти недостатки заставляют продолжать и далее работу по изысканию новых инициирующих ВВ. Так как инициирующие ВВ в настоящее время употребляются, главным образом, в качестве первичных зарядов для капсюлей и, следовательно, требуются в относительно небольшом количестве, то экономические соображения не имеют такого значения, как в случае бризантных веществ и порохов. Поэтому, хотя стоимость большинства предложенных в последние годы инициирующих веществ.сравнительно высока, все же остановимся вкратце на некоторых из них.
§ 1. Неорганические производные гремучей кислоты
Из солей гремучей кислоты в настоящее время известны и в той или иной степени изучены только немногие. Обычный алкогольно-азотнокислый способ получения фульминатов применим только для так называемых благородных металлов (Hg, Ag, Au). Этим способом не могут быть получены фульминаты неблагородных металлов. Поэтому долгое время были известны только соли ртути и серебра.
Простым замещением ртути в гремучей ртути металлом с более высоким потенциалом также не удается получить новых фульминатов [исключение составляет образование основного фульмината меди Cu(ONC)2 • Cu(OH)2]. Также не удается замещение ртути при обменном разложении гремучей ртути с солями вследствие большой склонности гремучей кислоты к образованию комплексных соединений.
Г р е м у чее серебро (фульминат серебра) впервые было получено Бруньятелли в 1802 г. и аналогично гремучей ртути представляет собой серебряную соль гремучей кислоты:
Ag — О — N = С
Надо иметь в виду, что под гремучим серебром понимают иногда и другое соединение, получающееся в виде черного порошка при растворении свеже осажденной окиси серебра в концентрированном водном растворе аммиака. Это соединение было получено впервые Бертолле в 1788 г. выпариванием аммиачного раствора нитрата серебра. Препарат отличается чрезвычайной чувствнтельностъю к нагреву, удару и трению, так что при выпаривании при 80—90° аммиачного раствора окиси серебра могут происходить взрывы из-за образования кристаллов бертолетова «гремучего серебра».
Никакого отношения к фульминату серебра это соединение не имеет; Рашиг приписывает ему формулу нитрида серебра NAg3
Фульминат серебра одно время применялся наряду с гремучей ртутью для инициирования вторичных зарядов; однако вследствие большой чувствительности, особенно к трению, применение его было приостановлено. В 1906 г. в Англии (англ. пат. № 13983> предлагали применять его в количестве 10% в качестве добавки к гремучей ртути в капсюлях для увеличения их инициирующей способности. Однако и это предложение не было осуществлено вследствие высокой стоимости гремучего серебра. Зато в малых количествах оно служит иногда для пиротехнических целей (хлопушки, Knallbombons и т. п.).
Получение гремучего серебра аналогично получению гремучей ртути. Исходным продуктом служит чистопробное серебро или нитрат серебра. Вследствие меньшей растворимости нитрата серебра в азотной кислоте при получении гремучего серебра приходится брать относительно большее количество азотной кислоты и спирта, чем при получении гремучей ртути.
Говард получал гремучее серебро, исходя из следующей рецептуры: он растворял 40 гран (1 гран = 0,6 г) серебра в 2 унциях (I унция = 30 г) концентрированной, разбавленной равным объемом воды азотной кислоты, и приливал 2 унции спирта.
По Нефу, для получения гремучего серебра растворяют 5 г серебра в 100 мл азотной кислоты (d = 1,34), выливают горячий раствор в 150 мл 90%-ного спирта и нагревают в течение 5—10 мин.
По Ге-Люссаку и Либиху, растворяют 1 ч. серебра в 20 ч. азот-ной кислоты (d = 1,36— 1,38), приливают полученный раствор к 27 ч. 85—90%-ного спирта и осторожно нагревают до кипения. Из раствора выделяются иглы гремучего серебра.
Получение гремучего серебра в лаборатории рекомендуется одним из следующих методов:
1. В колбочке емкостью 100 мл растворяют при слабом нагревании на водяной бане 5 г чистопробного серебра в 50 мл азотной кислоты 1,38—1,40, причем горло колбочки прикрывают часовым стеклом, чтобы из колбочки по возможности не уходили наружу бурые окислы азота. Серебро растворяется в азотной кислоте довольно быстро; однако к концу реакции происходит частичное выделение нитрата серебра, для растворения которого добавляют в колбу 10 мл воды и при встряхивании нагревают на водяной бане до исчезновения осадка. Еще теплый раствор приливают быстро к 70 мл 96%-ного этилового спирта, помещенного в эрленмейеровскую колбу емкостью около 600 мл.
Реакция в большинстве случаев начинается самопроизвольно. Если, однако, реакция не идет вовсе или идет медленно, то реакционную смесь нагревают на водяной бане до начала появления первых пузырьков газа.
Жидкость вскоре начинает бурно кипеть, сильно пенится, и гремучее серебро выделяется в виде блестящих белых, очень мелких тяжелых кристаллов. Для прекращения дальнейшего вспенивания жидкости, протекающего толчками, колбу ставят в воду. Химизм процесса образования гремучего серебра аналогичен химизму образования гремучей ртути.
2. Вместо чистого металлического серебра берут более доступный нитрат серебра в количестве 5 г, растворяют в 5 мл горячей воды, добавляют 35 мл азотной кислоты уд. веса 1,4, нагревают на водяной бане до полного растворения выделившегося нитрата серебра и теплый раствор выливают в 50 мл спирта. Так как при этом способе получения гремучего серебра не образуется окислов азота, то для возбуждения реакции в раствор добавляют 0,5 г нитрита натрия и подогревают раствор на водяной бане.
При обоих методах получения содержимое колбы после охлаждения отсасывают на небольшом нутч-фильтре или на простой воронке, гремучее серебро хорошо промывают холодной водой и высушивают в термостате при температуре 50° в течение 6—7 час.
При работе с гремучим серебром следует помнить, что оно чувствительнее гремучей ртути. Поэтому осторожное обращение с гремучим серебром есть одно из основных условий безопасности работы. При фильтровании на нутч-фильтре целесообразно пользоваться двойным или тройным круглым фильтром, который в виде мешочка вкладывается в нутч-фильтр, чем предотвращается возможность соприкосновения осадка со стенками фарфоровой воронки.
Изложенные способы получения гремучего серебра являются по сути дела вариантами одного и того же способа. Кроме них существует ряд совершенно иных методов получения гремучего серебра, аналогичных методам синтеза гремучей ртути (например из хлоридформилоксима СlНС = NOH, из метилнитроловой кислоты HC(NO2)— NOH и др.). Оригинальным способом получения гремучего серебра является его синтез действием окислов азота 2O3 или крахмалом) на спиртовой раствор нитрата серебра.
Гремучее серебро имеет вид белых блестящих шелковистых игл или их сростков, уд. веса 4,09. Гремучее серебро плохо растворимо в воде. Так, в 1 л воды растворяется:
при 13° . 0,075 г
В кипящей воде растворимость заметно повышается (до 2,8%). ИЗ водных растворов выкристаллизовывается совершенно чистый продукт.
Растворимость гремучего серебра в гликокольаминах значительно больше. Оно легко растворяется в моно-, ди- и триэтаноламинах, из которых может быть осаждено только кислотами в виде мелкокристаллического порошка, чистотой 98,7—98,9%.
В азотной кислоте гремучее серебро нерастворимо. К химическим реагентам гремучее серебро относится так же, как гремучая ртуть. Только по отношению к концентрированной серной кислоте оно обладает повышенной чувствительностью — малейшая капля кислоты вызывает взрыв гремучего серебра.
Гремучее серебро отличается значительной стойкостью. Оно мало гигроскопично. При обыкновенной температуре не изменяется (при нагревании в течение 60 дней при температуре 50° никаких признаков разложения не было замечено). Его можно хранить под водою весьма долго. По опытам Петера, гремучее серебро, хранившееся под водой в течение 37 лет, нисколько не изменилось.
Как и все соли серебра, гремучее серебро на воздухе и на свету темнеет с поверхности, однако, признаков разложения при этом не замечается.
Температура вспышки гремучего серебра около 170°. Чувствительность к удару зависит от величины кристаллов. В литературе по вопросу о чувствительности к удару гремучего серебра приводятся противоречивые данные. Одни утверждают, что, находясь между двумя твердыми телами, гремучее серебро взрывает от самого слабого удара, даже под водой, другие, наоборот, отмечают, что гремучее серебро менее чувствительно, чем гремучая ртуть. Так, Тейлор приводит следующие данные: запрессованные под давлением 500 am навески гремучей ртути и гремучего серебра взрывают при падении груза с высоты:
для Hg(ONC)2 . 127 мм
Сухое гремучее серебро рекомендуется размешивать деревянными шпателями на мягкой бумаге, так как оно очень чувствительно и трению
По инициирующей способности гремучее серебро значительно превосходит гремучую ртуть и равно примерно азиду свинца. Так, предельный инициирующий заряд их но 0,5 г вторичного заряда в оболочке капсюля-детонатора № 8 показан в табл. 58.
Предельные инициирующие заряды
Источник: studfile.net
Золочение
АuCl3 + 3KCN = Au(CN) + (CN)2 + 3КСl,
AuCN + KCN = KAu(CN)2.
Для получения гремучего золота к горячему раствору хлорного золота прибавляют 5—10-кратное количество аммиака при постоянном помешивании. Избыток аммиака удаляют нагреванием, и на дно выпадает так называемое гремучее золото. Оно представляет собой сложное соединение, в состав которого входят золото, азот, водород и кислород. Точный состав гремучего золота не установлен, но ориентировочно его формулу пишут в виде Au(NH3)3(ОН)3.
Полученный осадок после отстаивания (в течение нескольких часов) отфильтровывают и несколько раз тщательно промывают кипящей водой. Необходимо следить за тем, чтобы осадок на фильтре оставался влажным, так как в сухом виде он может от случайного удара взорваться.
Ниже приведен типичный состав, г/л, применяемых цианистых электролитов для тонких покрытий и режим электролиза:
Для получения более толстых золотых покрытий, которые остаются блестящими даже в слоях значительной величины, применяют другой электролит, г/л:
Можно применять более концентрированные по содержанию золота цианистые электролиты, допускающие при температуре до 80° С и интенсивном перемешивании высокую плотность тока (5—10 а/дм2). Составы таких электролитов приведены в табл. 17.
Большему содержанию золота в электролите и более высокой температуре соответствует более высокая плотность тока.
Так как катодный выход по току в золотых ваннах меньше 100%, то нет необходимости принимать меры к тому, чтобы аноды растворялись количественно. Вообще концентрация золота в электролите, не содержащем ионов натрия, имеет тенденцию к повышению, поэтому часть золотых анодов заменяют нерастворимыми. Идеально нерастворимыми анодами являются платиновые, но они чрезвычайно дороги. Угольные аноды загрязняют электролит, поэтому рекомендуется помещать их в шелковые чехлы, которые задерживают осыпающуюся с поверхности анодов угольную пыль. Чаще применяют аноды из нержавеющей стали 18-8 без молибдена.
Железистосинеродистые ванны. Несмотря на то что в практике золочения наиболее распространены цианистые ванны, они все же не лишены многих недостатков. Важнейшими из них являются ограниченная плотность тока, а также ядовитость и растворяющее действие цианида на лаки и эмали. С последним приходится особенно считаться, так как в ряде случаев это исключает возможность использовать цианистые ванны для золочения.
После испытания ряда железистосинеродистых электролитов Павек и Вайнер рекомендовали следующий состав, г/л:
В этом аппарате источником электрической энергии служит гальванический элемент, образующийся между цинковым электродом I, погруженным в концентрированный раствор поваренной соли, и покрываемым объектом 2, погруженным в раствор для золочения. Оба раствора разделены пористой диафрагмой 3. Контакт осуществляется при помощи металлического (медного или латунного) прутка 4, на котором на проволоке подвешен покрываемый объект.
Цинковый электрод служит анодом, а покрываемый объект — катодом.
Раствор нагревается до 70° С. Следует поддерживать постоянную концентрацию металла, часто добавляя небольшие количества золотой соли.
Блюм и Хагебум рекомендуют следующий состав электролита для контактного золочения, г/л:
Перед употреблением раствор в течение 30 мин кипятят и отфильтровывают.
Золочение методом погружения. В данном случае золото вытесняется из раствора поверхностным слоем металла покрываемых объектов, например медью, цинком и т. д. Покрытия, получающиеся по данному методу, значительно тоньше покрытий, получаемых по контактному методу: толщина их едва ли достигает десятитысячных долей миллиметра.
Процесс практически прекращается, как только поверхность изделия покрывается тончайшим слоем золота.
Хорошие результаты получаются только в случае золочения медных или латунных изделий. Для золочения изделий из железа или никелевого сплава рекомендуется их предварительно омеднять или латунировать.
Покрытия, получаемые методом погружения, отличаются высокой плотностью, что, по-видимому, объясняется большим электрохимическим эквивалентом золота. Если считать, что при золочении методом погружения, например латунных изделий, в раствор переходит цинк, то вес вытесняемого золота будет в шесть раз выше веса растворенного цинка, а так как плотность золота примерно втрое больше плотности цинка, то объем выделившегося золота будет в два раза превышать объем растворившегося цинка.
Для золочения методом погружения Пфангаузер рекомендует состав раствора, г/л:
Источник: ctcmetar.ru