Из химических методов вскрытия золота, ассоциированного с оксидами и гидроксидами железа, заслуживает внимания обработка руды растворами соляной или серной кислоты при температурах 60-80 °С. Растворение железа в этих условиях протекает по реакциям:
Fe2О3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2О;
Fе2О3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O.
Как разделить золото от железа
Имеется смесь порошков металлов: алюминия, меди, железа и золота. Как разделить эти металлы и выделить каждый из них в чистом виде? Какие дополнительные реактивы необходимы для этого? Напишите уравнения химических реакций.
Представим один из возможных способов разделения:
а) смесь обрабатывают раствором щелочи (гидроксида натрия) и растворяют алюминий:
$6NaOH + 2Al + 6H_2O = 2Na_3[Al (OH)_6] + 3H_2 uparrow$.
Осадок отфильтровывают, а из раствора при подкислении выделяют гидроксид алюминия:
$Na_3 [Al(OH)_6] + 3HCl = 3NaCl + 3H_2O + Al (OH)_3 downarrow$,
который переводят в оксид при прокаливании
Очистка растворов золота от железа! Обычной стиральной содой!
$2Al (OH)_3 overset > Аl_2O_3 + 3H_2O$
и выделяют алюминии электролизом расплава оксида в криолите $Na_3AlF_6$;
б) остаток смеси обрабатывают соляной кислотой для растворения железа:
$Fe + 2HCl = FeCl_2 + H_2 uparrow$.
Осадок отфильтровывают, железо осаждают из раствора и проводят последовательно следующие операции:
$FeCl_2 + 2NaOH = Fe (OH)_2 downarrow + 2NaCl$;
$4Fe(OH)_2 +2H_2O + O_2 = 4Fe(OH)_3 downarrow$;
$2Fe(OH)_3 overset > Fe_2O_3 + 3H_2O$;
$Fe_2O_3 + 3C overset > 2Fe + 3CO$;
в) медь и золото разделяют, обрабатывая их смесь концентрированной азотной кислотой, в которой медь растворяется:
$Cu + 4HNO_3 = Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 uparrow + 2H_2O$.
Осаждая из раствора гидроксид меди, прокаливая и восстанавливая его, получают металлическую медь:
$Cu(NO_3)_2 + 2NaOH = Cu(OH)_2 downarrow + 2NaNO_3$;
$Cu (OH)_2 overset > CuO + H_2O$;
$CuO + H_2 overset > Cu + H_2O$;
г) не вступившее в химические превращения золото отделяют фильтрованием от раствора $Cu(NO_3)_2$.
Источник: calcsbox.com
Золотое разделение
Золотое разделение — отделение золота от серебра. Золото и серебро часто извлекаются из тех же самых руд и химически подобны и поэтому трудно отделяться. За века были изобретены специальные средства разделения.
очень самых ранних драгоценных металлов были смеси золота и серебра; золотой и серебряный сплав называют электрумом. С появлением чеканки методы должны были быть изобретены, чтобы удалить примеси из золота так, чтобы золото определенной чистоты могло быть сделано. Cupellation смог удалить золото и серебро от смесей, содержащих свинец и другие металлы, но серебро не могло быть удалено.
Золото, отделяющееся как процесс, было определенно изобретено, чтобы удалить серебро. Главный древний процесс золотого разделения был соленым цементированием и есть археологические доказательства того процесса с 6-го века до н.э в Сардисе, Лидии. В постсредневековом разделении периода, используя сурьму, также использовались сульфаты и минеральные кислоты. В современной хлоризации периода, используя процесс Миллера и электролиз, используя процесс Wohlwill наиболее широко используемые методы очистки золота, удаляя серебро и платину.
Очистка и осаждение золота из грязного раствора
История
Ранняя история
Очень самые ранние попытки очистки золота может показать поверхностное улучшение золотых колец. Золотое качество было увеличено в поверхности золотом на 80-95% по сравнению с золотом на 64-75% в интерьере, найденном в Пещере Nahal Qanah, датированной к 4-му тысячелетию до н.э. Новые доказательства — от трех золотых долот с 3-го Тысячелетия до н.э королевское кладбище в Уре, у которого была поверхность высокого золота (83%), низкие серебряные (9%) и меди (8%) по сравнению с интерьером 45%-го золота, 10%-й серебряной и 45%-й меди. Поверхность уплотнялась и в большой степени полировалась и указывает на раннее использование золочения истощения.
Древний и средневековый мир
Разделение золота от серебра не было осуществлено в старине до лидийского Периода (12-й век до н.э к 546BC). Материал из Сардиса (в современной Турции) является доказательствами самого раннего использования золотого и серебряного разделения в 6-м веке. Литературные источники и отсутствие вещественных доказательств предполагают, что золотое серебряное разделение не было осуществлено перед серединой первого тысячелетия до н.э. Золотое разделение шло с изобретением чеканки и нет никаких доказательств использования истинных процессов очистки перед введением чеканки. Как очистка золота (в противоположность поверхностному улучшению) результаты в значимой потере в материале, было бы мало причины сделать это перед появлением чеканки и потребности иметь стандартный сорт материала.
Первая возможная литературная ссылка на соленый процесс разделения цементирования находится в Arthasastra, 4-й век до н.э трактат из Индии, которая упоминает, что нагрелась золота с землей Инда. Земля Инда взята, чтобы означать почвы высоко в соли, nitre и солях аммония и поэтому идеале для процесса разделения цементирования. Более известное и более подробное раннее описание дано Diodorus Siculus в 1-м веке, до н.э цитируя более раннюю потерянную книгу В Море Erythraean с 2-го века до н.э Agatharchides Книда. Эксперимент, воссоздающий процесс, как описано Diodorus Siculus, нагревая смесь золота и соли в запечатанном горшке в течение 5 дней, был сделан Notton и, как находили, был успешен.
Плини в этом Нэтурэлисе Хистории упоминает очистку золота неоднократно и ссылается на соленый процесс цементирования золотого разделения. Он говорит, что золото «жареное с двойным весом соли и три раза весом misy (железные сульфаты) и снова с двумя частями соли и одним из камня, который называют schiston». Здесь он описывает нагревание золота с сульфатами соли и железа, которые действуют, чтобы растворить медь и серебро в золоте. Разделение судов, используемых для очистки золота с процессом цементирования, было найдено в Лондоне, Линкольн, Йорке и Винчестере. Лондонские суда, датирующиеся с периода Флавиана (c.70–85AD), были запечатаны, используя замазывание глины; анализ XRF обнаружил золото и серебро с самой высокой концентрацией вокруг запечатанной области, показав возможное спасение серебра как изменчивый серебряный хлорид.
Разделение золота хорошо использовалось в течение древних времен, но только в Средневековый период были четкие и подробные описания письменных процессов. Все археологические находки римлянина и рано средневекового разделения указывают на процесс твердого состояния, используя поваренную соль в качестве активного ингредиента.
Единственная многочисленная группа средневековых судов разделения, до сих пор обнаруженных, была найдена на территориях Coppergate и Picadilly в Йорке. Розовато-фиолетовое обесцвечивание судов показало им, чтобы использоваться с соленым процессом цементирования, который удаляет железо из глины как железный хлорид. Другие фрагменты судна известны из Карлайла и Винчестера. Теофилус был немецким монахом 12-го века, и в его книге Де Диверсю Артибю дает самое четкое описание соленого процесса цементирования.
Эта смесь тогда добавлена к земляному горшку и выложена слоями с тонкими листами золотого сгиба. Горшок тогда запечатан и нагрет в печи.
Именно во время средневекового периода дистилляция была обнаружена, и первое описание азотного кислотного производства было дано Pseudo-Geber в Своде perfectionis, 1330. Азотная кислота в состоянии растворить серебро. Добавление соли, аммиачной к азотной кислоте, создает Царскую водку, и эта кислота в состоянии растворить золото. Обе кислоты используются в кислотном методе разделения, но кислоты были дорогими, так не использовались до почты средневековый период.
Отправьте средневековый к современному Периоду
Исчерпывающие отчеты соленых процессов цементирования сделаны; Biringuccio в его Метод цементирования золота и Обеспечения его к его Окончательной Тонкости.; в Probierbuchlein – Небольшие Книги по Опробованию; Жоржию Агриколой в книге 10 Де Р Metallica; и Ercker в его Трактате на рудах и опробовании. Это было периодом, где новые методы начали исследоваться.
Гранулирование золота вместо золотой фольги увеличило площадь поверхности и поэтому эффективность реакции. Соленое цементирование продолжало быть главным методом разделения до 16-го века, но в более поздних процессах Средневековья, используя серу, сурьма и минеральные кислоты начали использоваться.
Есть археологические находки на местах в Лондоне судов дистилляции для того, чтобы сделать кислоты в Великобритании с 15-го века, которые включают фрагменты керамических тыквенных (суда для нагревания реагирующих химикатов), которые использовались с перегонными кубами для дистилляции. К 18-му веку цементирование редко использовалось и было заменено кислотным лечением.
В современные времена метод разделения кислоты продолжал использоваться, но другие методы были обнаружены. В 1860-х Австралия процесс Мельника была развита, это удаленное серебро пузырящимся хлоргазом через литую золотую смесь. Вскоре после, в 1870-х, Электролитическая очистка золота была развита, процесс Wohlwill, чтобы иметь дело с проблемой удаления платины от золота. Эта техника обычно используется сегодня.
Процессы
Соленое цементирование
Сера и процессы сурьмы
Это подобно соленому процессу цементирования, но создает сульфиды вместо хлоридов. Точно разделенная нечистая золотая и элементная сера реагируется вместе под умеренной высокой температурой в запечатанном суровом испытании. Примеси формируют металлические сульфиды, и золото оставляют не реагировавшим. Газообразный сульфид уплотняет на ткани сурового испытания.
Процесс сурьмы — то же самое, но использует stibnite (SbS) вместо серы, потому что stibnite стабилен при более высокой температуре, чем сера. Это намного более быстро, чем соленый процесс и дало более чистое золото, но он мог растворить часть золота также. Этот процесс сначала описан в Probierbuchlein.
Кислотное разделение
Дистилляция использовалась в 12-м веке Европа после ее введения с Востока и после того периода могли быть созданы, более сильные кислоты. Азотная кислота (вода valens) могла быть сделана дистилляцией селитры (KNO) с квасцами (KAl (ТАК)) или купорос (FeSO) с водой.
2KNO + HO + FeSO FeO + KSO + 2HNO
Царская водка также использовалась для разделения. Это было сделано, добавив соль, аммиачную к азотной кислоте, которая произвела смесь соляной кислоты и азотной кислоты. Эта кислота растворила золото к разрешимому хлориду, и серебро подверглось нападению и ускорило как нерастворимый хлорид.
Серебро было удалено, фильтруя, и золото было тогда восстановлено, испарившись жидкость и нагрев остаток. Азотная кислота подходила для отделения небольших количеств золота от серебра, и Царская водка раньше отделяла небольшие количества серебра от золота. Процесс кислоты царской водки используется нефтепереработчиками золота отходов, используемого в ювелирном производстве. Этот процесс также хорошо подходит для переработки используемых или сломанных драгоценностей потребителей непосредственно назад на инвентарь мирового рынка 24 кт.
Процесс мельника
Процесс Миллера был изобретен Фрэнсисом Боуайером Миллером в 1860-х Австралия. Это в состоянии усовершенствовать золотую чистоту на 99,5%. Процесс включает проходить поток хлоргаза и через суровое испытание, заполненное литым нечистым золотом. Примеси в золотых хлоридах формы перед золотом делают и эти нерастворимые соли удалены из того, чтобы плавить, просмотрев поверхность.
Процесс Wohlwill
Изобретенный Эмилем Уохлвиллом в 1874 это производит самое высокое золото чистоты (99,999%). Это — электролитический процесс, используя чистое золото для катода (или титан как катод начинающего) и chloroauric кислота (золотая соляная кислота хлорида) как электролит; это сделано, растворив золото с хлоргазом в присутствии соляной кислоты. Золото растворено в аноде, и чистое золото, едущее через кислоту передачей иона, покрыто металлом на катод. Серебро формирует нерастворимую слизь хлорида, и медь и платина формируют разрешимые хлориды, которые удалены. Эта процедура используется на очень больших промышленных весах и имеет большой набор, стоит должный на сумму золота, которое должно быть постоянно растворено в электролите.
Electroparting
Electroparting — недавняя золотая процедура очистки, где золото отделено от других металлов в гальваническом элементе в пути, который растворяет все металлы кроме золота и платины. Эта процедура очищает золото непосредственно, производя порошок золота чистоты на 99,5% в единственном шаге.
См. также
Сноски
Библиография
- Bayley, J. 1990. Археологические доказательства разделения. В Э. Пернике и Г. А. Вагнере (редакторы) датирование археологических находок ’90. Базель; Бостон: Birkhäuser Verlag 19–28
- Bayley, J. 1992. Цветная обработка металлов в Coppergate 16–22. Археология Йорка 17/7. London:CBA
- Bayley, J. 2008. Средневековый драгоценный металл, очищающийся: археология и современные тексты выдержали сравнение. В Мартинон-Торресе, M. и Rehren, T. (редакторы) Археология, история и наука: интеграция подходов к древним материалам. Уолнат-Крик: Left Coast Press, 131–150.
- Крэддок, P. T. 2000a Исторический Обзор Золотой Очистки: 1 Поверхностная обработка и Очистка Во всем мире, и в Европе До 1500 н. э. В А. Рамадже и П. Т Крэддоке (редакторы) Золото короля Кроезуса; Раскопки в Сардисе и Истории Золотой Очистки. Лондон: британская Museum Press, 27–53.
- Крэддок, P. T. 2000b исторический обзор золотой очистки: 2 постсредневековой Европы. В А. Рамадже и П. Т Крэддоке (редакторы) золото короля Кроезуса; раскопки в Сардисе и истории золотой очистки. Лондон: британская Museum Press, 54–71.
- Пылесос, H.C. и Пылесос, L. H. 1950. Жоржию Агрикола: ре De Metallica Нью-Йорк: Дувр
- Rehren, T. 2003. Суровые испытания как сосуды с реагентом в древней металлургии. В Крэддоке, P. T и Лэнг, J. (редакторы). Горная промышленность и металлическое производство через возрасты. Лондон: британская Museum Press 207–215
- Тейлор, F. S. 1956. Преднаучная Промышленная Химия. В C. Певец, Э.Дж. Холмьярд, А.Р. Хол и Т. Ай. Уильямс (редакторы) история технологии: Vol.2, средиземноморские цивилизации и Средневековье; c700 до н.э. к нашей эры 1500. Оксфорд: Clarendon Press 347–382
Источник: ru.knowledgr.com