Удельная температура плавления серебра

Мое почтение постоянным читателям и гостям нашего сайта. Сегодняшний материал относится к циклу статей о серебре: его физические и химические свойства, температура плавления серебра, а также пара любопытных советов о том, какие манипуляции можно произвести с ним дома.

Характеристики и свойства металла

Серебро – инертный металл и в чистом виде не окисляется на воздухе. Достаточно тугоплавкий – чтобы перевести его в жидкое состояние, потребуется нагреть вещество до температуры 962 градуса Цельсия, а довести до кипения удастся при 2210 °C. Это тяжелое вещество – кубик с сантиметровыми гранями будет весить 10,5 грамм.

Элемент обладает высокой пластичностью, а также наибольшим коэффициентом теплопроводности и электропроводности среди металлов, благодаря чему нашел широкое применение в различных отраслях промышленности. Например, при изготовлении аккумуляторов с увеличенным сроком службы и всевозможных электронных приборов.

Серебро прекрасно поддается ковке, что позволяет производить из него изысканные ювелирные украшения. Широко используется в медицине как сырье для производства инструментов и лекарственных препаратов.

Как происходит переработка сырья

Сырьем для получения вещества может служить лом драгоценных металлов, отходы промышленного производства, добытая руда. Для извлечения благородного металла пошагово применяются следующие этапы обработки:

1. Измельчение. Вторичное сырье дробят до получения мелкодисперсной массы.
2. Обжиг позволяет удалить из состава горючий мусор.
3. Центрифугирование – отделение расплавленного серебра от других металлов за исключением свинца.
4. Переплавка. В процессе остывания в тигле жидкий свинец отделяется от благородного металла, застывающего быстрее.
5. Электролитическая обработка. Драгметалл, растворенный в азотной кислоте, подвергают воздействию электричества, в результате чего анод притягивает примеси, а вокруг катода кристаллизуется серебро.
6. Химическая обработка позволяет получить вещество 1000 пробы. Благородный металл растворяют при помощи серной и соляной кислот и хлористого железа, осаждая его цинком. Серебро выделяется из раствора в виде песка, который подвергают промывке и переплавке.

При какой температуре плавится

В зависимости от пробы и лигатурного состава драгоценный металл меняет температуру плавления, которая снижается пропорционально массовой доле драгоценного элемента в сплаве.

800 проба	780–820 °С
875 проба	780–870 °С
900 проба	780–890 °С
925 проба	810–910 °С
960 проба	900–940 °С
999 проба	960 °С

Какие металлы используются в серебряных сплавах, как они меняют температуру плавления

В ювелирной промышленности в качестве лигатурного компонента используют медь. Температура сплава снижается пропорционально пробе.

Платина в качестве лигатуры применяется при создании высокоточных приборов. Температура плавления такого металла колеблется в пределах 1000 °C.

В стоматологии широко используется сплав серебра с палладием. При пробе 820 и выше температура плавления такого сплава составляет 1100 °C, однако дальнейшее снижение пробы понижает и температуру плавления.

В электронике в качестве припоев используются сплавы технического серебра с кадмием и оловом. Их температура плавления может колебаться от 400 до 850 °C.

Можно ли расплавить серебро в домашних условиях

Нагреть серебро до жидкого состояния и сплавить его в один слиток в домашних условиях, используя подручные средства, вовсе не сложно. Сама процедура может занять не более 10 минут.

Необходимое оборудование и материалы

Для проведения такого эксперимента вам понадобится:

• драгоценный лом;
• горелка;
• тигель (огнеупорная емкость);
• изложница (форма);
• аптечная бура;
• щипцы;
• металлическая емкость с водой.

Подготовка шихты

Чтобы сократить время переплавки нашего металла, его необходимо измельчить. В тигель помещается бура из расчета 1/10 от веса металла и прогревается при помощи бензиновой или газовой горелки.

Процесс плавки

Когда бура позеленеет, можно высыпать металлическую стружку. Чтобы процесс продвигался быстрее, лучше обзавестись мощным приспособлением для плавки.

Перед тем как выливать жидкое серебро в изложницу, ее нужно хорошо прогреть, иначе все усилия могут пойти насмарку. За неимением второй горелки можно сделать это на газовой плите. В форму также необходимо добавить буру.

Получение отливок

Осторожно выливаем металл в форму, ждем несколько минут, после чего при помощи щипцов извлекаем полученный слиток и помещаем в емкость с водой, чтобы остудить.

Как плавить серебро в микроволновой печи

Процесс плавления серебра в микроволновке еще более прост. Но нам следует изготовить термоизоляционное приспособление, в котором будет располагаться тигель в процессе плавки металла.

В тигель засыпается бура и шлихт, помещается в тугоплавкий бокс и ставится в микроволновую печь на максимальный режим примерно на 30 минут. После чего металл можно извлечь и вылить в подготовленную форму.

Я приготовила короткое видео для наглядного примера:

Как удалить примеси в домашних условиях

Такая процедура также осуществима, но хочу обратить внимание на то, что работа с концентрированными кислотами требует предельной осторожности и должна проводиться в помещении с вентиляцией.

Шлихт, предназначенный для очистки, помещается в стеклянную емкость, заливается концентрированной азотной кислотой и нагревается до полного растворения серебра. После этого в раствор добавляется обычная поваренная соль. Образовавшийся хлорид серебра выпадает в осадок. Полученное вещество промывается водой и фильтруется.

Следующий этап – металлизация вещества. Хлорид серебра заливается соляной кислотой и осаждается при помощи мелкой цинковой стружки и нагревания. Полученный песок темно-серого цвета готов к переплавке.

Заключение

Как вы убедились, серебро вполне можно очистить и переплавить без особого труда и лишних затрат даже в домашних условиях. Оформляйте подписку, ждите новых увлекательных статей с экспериментами, а я благодарю за внимание и прощаюсь.

Температура плавления серебра является важным показателем для работы с благородным металлом, физические свойства которого учитываются в технологических процессах промышленного производства и кустарных условиях изготовления изделий.

Свойства лунного металла и его применение

Благодаря физическим (теплопроводность и сопротивляемость) и химическим свойствам металла его используют не только в ювелирной отрасли, но и в промышленном производстве.

1. Серебро успешно используется при создании деталей, фильтров для воды и воздуха, его можно найти в резисторах, микросхемах, реле.
2. Этот металл используют чаще, чем золото, поскольку его добыча отличается высокими объемами, что влияет на стоимость.
3. Несмотря на ряд преимуществ, серебро имеет свои недостатки: металл легко окисляется, вступая в химические реакции с различными компонентами. Это можно наблюдать на примере украшений и домашнего столового серебра, которое со временем чернеет и требует очистки.
4. Серебро способно кипеть при температуре 2210 °C. Отражательная способность достигает 95%, что позволяет применять его при производстве качественных зеркал вместо алюминия.
5. Плотность металла в 10 раз выше плотность воды. Металл тяжелый, из него можно изготавливать тонкую проволоку и фольгу.
6. Серебро обладает отличной ковкостью, в чистом виде относительно мягкое, что позволяет мастерам ювелирной отрасли создавать эксклюзивные изделия.

Отделение серебра от примесей

Предложенный химиками способ очистки металла от второстепенных компонентов состоит в разработанной технологической цепочке. Процедуру очистки рекомендуется проводить на улице в несколько этапов:

1. Сплав помещают в емкость из материала, не взаимодействующего с азотной кислотой. Залитый кислотой сплав вступает в реакцию разогрева с выделением неприятного запаха. При этом жидкость окрашивается в медный цвет.
2. После остывания в получившееся вещество нужно влить раствор кухонной соли для осаждения лунного металла. Хлорид серебра не реагирует с кислотой, поэтому он осядет на дно в виде порошка белого цвета.
3. Необходимо многократно доливать чистую воду в емкость, пока вода не станет прозрачной.

Плавка серебра

При определенном температурном градиенте серебро может переходить из твердого состояния в жидкое, то есть плавиться.

Чистый лунный металл имеет температуру плавления 960°C.

Показатель температуры для его сплавов отличается. Например, если ювелирный материал содержит лигатурную добавку меди, то температурный градиент будет значительно выше. То же самое касается изделий.

Расплавить инвестиционную монету из чистого серебра будет проще, чем прибор из столового набора. Техническое серебро, отличающееся чистотой сплава, имеет температуру плавления ниже, чем ювелирные украшения.

Для того чтобы расплавить серебро, необходимо соблюдать технику безопасности. Операция связана с открытым огнем и высокой температурой, поэтому условия должны быть созданы в соответствии с требованиями.

Расплавить предмет из серебра над пламенем обыкновенной газовой плиты просто так невозможно. Для этой цели понадобится:

• горелка (бензиновая или газовая);
• стальная емкость или огнеупорный фаянс.

Перед тем как приступить к плавлению, необходимо хорошо прогреть емкость докрасна, а потом осторожно опустить в нее серебро. Если под переплавку предусмотрен цельный кусок металла, то для ускорения процесса следует разделить его на сегменты.

Под действием остаточной температуры емкости металл постепенно начнет плавиться, теряя форму. Если серебро блестит, то оно окончательно расплавилось, в противном случае его поверхность остается мутной.

Поддерживая постоянный нагрев, необходимо накалить расплавленный металл до красного цвета. После охлаждения из расплавленной массы образуется слиток. Если металл не удалось корректно расплавить, то необходимо повторить сначала эту процедуру.

Другие способы плавки лунного металла

Как переплавить серебро в кустарных условиях? Технология сводится к сложным процедурам, требующим опыта и навыков работы.

1. Такие методы приемлемы для небольшого количества материала, а для больших объемов сырья можно воспользоваться паяльной лампой или муфельной печью. В этих случаях тигель с шихтой понадобится разместить в толстом слое шамотной глины.
2. Расплавить металл способна обыкновенная микроволновая печь при условии погружения в нее огнеупорной подставки, выдерживающей температуру 1000 °C.
3. Для работы с металлом можно соорудить плавильную электрическую печь. Для этого понадобится:

• графит;
• асбестовая плита;
• слюда;
• провода с отличной изоляцией;
• трансформатор высокой мощности.

Обязательным для печи является наличие 2 углеграфитовых электродов. Между ними насыпается графитовый порошок, способный нагреться за несколько минут до температуры плавления металла.

Такую печь можно использовать для работы и с другими металлами. Ее внутренние стенки, обложенные слюдой, хорошо отражают тепло, что обеспечивает равномерный разогрев.

Наружная часть изолируется кафелем или асбестом. Эксплуатировать установку нужно в отдельном помещении с соблюдением техники безопасности.

Изготовление изделий из подготовленного сырья

После того как серебро будет расплавлено, его можно использовать для отливки изделий. Для этого необходимо изготовить форму из кварцевого (белого) песка и гипса. Для этой цели подойдет и стоматологический материал (литьевая смесь).

Модель будущего изделия изготавливается из пчелиного воска. Его использование при моделировании обусловлено отличными физическими свойствами материала. Из него можно воссоздать тонкие элементы, не подвергающиеся механической деформации.

Подготовленную восковую форму необходимо опустить в емкость с подготовленной смесью песка и гипса (талька и гипса). В еще не застывшей форме необходимо проделать воронку для заливки расплавленного серебра.

После того как форма станет твердой, ее необходимо прогреть до полного испарения воды и воска, чтобы литые изделия были качественными, без дефектов.

Процесс выливания происходит в следующей последовательности:

• на воронку формы необходимо уложить слиток;
• прикрыть материал флюсом (бура или хлорид калия);
• разогреть серебро до плавления;
• после заливки металлом формы дать ей возможность остыть;
• бросит форму в воду для удобного извлечения изделия (резкая смена температур способствует растрескиванию формы);
• достать готовое изделие из воды;

После промывки готовое изделие необходимо отшлифовать и отполировать до блеска.

Представлены таблицы теплофизических свойств серебра Ag в зависимости от температуры (в интервале от -223 до 1327°С). В таблицах даны такие свойства, как плотность ρ, удельная теплоемкость серебра С_р, теплопроводность λ, удельное электрическое сопротивление ρ и температуропроводность а.

Серебро довольно тяжелый металл — его плотность при комнатной температуре имеет значение 10493 кг/м 3 . При нагревании серебра его плотность уменьшается, поскольку этот металл расширяется, и его объем увеличивается. При температуре 962°С серебро начинает плавиться. Плотность жидкого серебра при температуре плавления составляет величину 9320 кг/м 3 .

Серебро имеет относительно не высокую величину теплоемкости по сравнению с другими металлами. Например, теплоемкость алюминия равна 904 Дж/(кг·град), меди — 385 Дж/(кг·град). Удельная теплоемкость серебра при нагревании увеличивается. Ее поведение для этого металла в твердом состоянии подобно таковому для меди, но скачки теплоемкости при плавлении имеют противоположные направления. В целом, рост С_р к температуре плавления по сравнению с классическим значением, составляет около 30%.

Теплоемкость серебра изменяется в пределах от 235,4 (при комнатной температуре) до 310,2 Дж/(кг·град) — в расплавленном состоянии. При переходе в жидкое состояние теплоемкость серебра увеличивается и при последующем росте температуры остается практически постоянной. При обычной температуре значение удельной теплоемкости серебра составляет 235,4 Дж/(кг·град). Следует отметить, что коэффициент электронной теплоемкости Ag равен 0,68 мДж/(моль·К 2 ).

Плотность и удельная теплоемкость серебра

t, °С	ρ, кг/м 3	Ср, Дж/(кг·град)	t, °С	ρ, кг/м 3	Ср, Дж/(кг·град)
-73	10540	—	627	10130	276,5
27	10493	235,4	727	10050	284,2
127	10430	239,2	827	9970	292,3
227	10370	243,9	927	9890	297
327	10300	249,7	962	9320	310,2
427	10270	255,6	1127	9270	310,2
527	10200	262,1	1327	—	310,2

Серебро относится к металлам с высокой теплопроводностью — теплопроводность серебра при комнатной температуре составляет 429 Вт/(м·град). Например, у меди значение коэффициента теплопроводности ниже — теплопроводность меди равна 401 Вт/(м·град).

С повышением температуры теплопроводность серебра λ уменьшается. Особенно резкое снижение теплопроводности этого металла происходит при его плавлении. Коэффициент теплопроводности жидкого серебра равен 160 Вт/(м·град) при температуре плавления. При дальнейшем нагревании расплавленного серебра его теплопроводность начинает расти.

Удельное электрическое сопротивление серебра при комнатной температуре равно 1,629·10 -8 Ом·м. В процессе нагрева этого металла его сопротивление увеличивается, например при температуре 927°С, удельное сопротивление серебра имеет значение 8,089·10 -8 Ом·м. Переход этого металла в жидкое состояние приводит к двукратному росту его электрического сопротивления — при температуре плавления 962°С оно достигает величины 17,3·10 -8 Ом·м.

Коэффициент температуропроводности серебра при обычных температурах равен 174·10 -6 м 2 /с и при нагревании уменьшается. При плавлении этого драгоценного металла его температуропроводность значительно снижается, однако последующий нагрев приводит к росту коэффициента температуропроводности.