RAFINACJA SREBRA METODĄ MOBIUSA cz.2

Równoważnik elektrochemiczny srebra wynosi teoretycznie 4,0246 g na 1 amperogodzinę. Potencjał normalny srebra wynosi + 0,808 V. Najbardziej do potencjału normalnego srebra zbliżone są potencjały ołowiu i palladu, z których pierwszy wynosi + 0,80 V, a drugi + 0,82 V. Obecność tych dwóch metali w anodzie powoduje najwięcej trudności w otrzymaniu czystego srebra metodą elektrolizy; skomplikowane zwłaszcza jest oddzielenie palladu, które udaje się w przypadku, gdy elektrolit zawiera dużą ilość srebra (60 g na 1 l), mało kwasu azotowego, a gęstość prądu nie przekracza 300 A/m2.

W przeciwieństwie do palladu oddzielenie miedzi nie sprawia trudności i z elektrolitu zawierającego nawet 50 g miedzi w 1 l otrzymuje się srebro zawierające mniej niż 30 g miedzi w 1 tonie.

Poddawane rafinacji srebro o zawartości 0,2 g złota w 1 kg daje szlam anodowy o barwie szarej i zawartości ok. 5% złota, a resztę przeważnie stanowi srebro, Anoda srebrna o zawartości 0,1-1% złota daje szlam anodowy o barwie czarnej, zawierający 30-40% złota. Zawartość złota w anodzie 3-6% daje szlam brunatny, zawierający 60-70% złota. Zawartość ponad 10% złota w anodzie srebrnej zmusza do znacznego obniżenia gęstości prądu, a otrzymany szlam ma barwę żółtą i przylega mocno do anody.

Jak już wspomniano, elektrolityczna rafinacja srebra metodą Móbiusa może być wykonana przy zastosowaniu rozmaitej aparatury:

tmp16eb-21.    Pierwotne urządzenie Mobiusa  składa się z porcelanowej wanny (7), do której wkłada się zestaw (1) złożony ze zdrapywaczy srebra (2), anod (3), katod (4); anody otoczone sa diafragmą, sporządzoną z gęstego lnianego płótna (5). Całe to urządzenie zmontowane jest na ramie (8), opierającej się na brzegach wanny w ten sposób, że umożliwia swobodne podnoszenie i zanurzanie w kąpieli całego zestawu.

2.    Urządzenie zmodyfikowane przez Thuma, które posiada pochyłe dno umożliwiające usuwanie wydzielonego srebra bez konieczności przerwy w rafinacji.

3.    Urządzenie Balbach-Thuma posiada poziomą katodę grafitową, służącą równocześnie jako dno wanny zawierającej elektrolit, oraz skrzynię drewnianą z napiętą tkaniną, służącą jako filtr.

4. Urządzenie taśmowe Mobiusa-Nebelego, w skład którego wchodzą długie skrzynie, przez które przebiega katoda sporządzona ze stalowej blachy nierdzewnej, poruszającej się na rolkach. Urządzenie to ma tę zaletę, że srebro wydzielające się na taśmie katodowej jest natychmiast i stale usuwane z kąpieli i może być zdjęte z katody.

W Europie stosowane są najczęściej urządzenia rafinacyjne, wzorowane na pierwotnej aparaturze Móbiusa. Zbiorniki na elektrolit posiadają najczęściej następujące wymiary: długość 80 cm, szerokość 60 cm i głębokość 67 cm. Wanna tego rodzaju ma pojemność ok. 240 1. Zależnie od wielkości zakładu rafinacyjnego i jego planu produkcji, czynnych może być od kilku do kilkudziesięciu takich wanien jednocześnie. W każdej wannie zawieszonych jest 8 anod o wymiarach 20 x 25 x 2, które wiszą po dwie lub trzy, przyczepione srebrnymi hakami do miedzianych prętów anodowych, doprowadzających prąd. Również na miedzianych prętach katodowych zawieszone są katody, tj. blachy o grubości 1 mm i powierzchni 39 x 24 cm, sporządzone ze stali nierdzewnej. Po obu stronach blach katodowych znajdują się drewniane zdrapywacze, oprawione w rusztowatej ramie, zaopatrzonej w rolki, które poruszają się po szynach wzdłuż brzegów wanny. Zdrapywacze wykonane są z twardego tropikalnego drzewa, gdyż sporządzone nawet z najtwardszego drzewa dębowego ulegają szybkiemu zużyciu.

Na dnie wanny znajduje się drewniana wkładka w formie szuflady, której dno tworzy rozpięte płótno lniane. Do wkładu tego spadają kryształy srebra zdrapywane z katod. W celu wydobycia srebra z wanny podnosi się zestaw elektrod, a później swobodnie wyjmuje się wkładkę ze znajdującym się w niej srebrem, pozwala na ocieknięcie elektrolitu, dokładnie przemywa ciepłą wodą aż do zaniku reakcji na srebro, tj. białego zmętnienia powstającego po zadziałaniu na przemywającą ciecz kroplą kwasu solnego.

Anody umieszcza się w woreczkach, sporządzonych z gęstego płótna lnianego. Nie jest konieczne użycie tkaniny lnianej lub bawełnianej, która dość szybko się nitruje i staje się łatwopalna, lecz można wybrać dowolną tkaninę, odporną na działanie kwasu azotowego, a nieprzepuszczalną dla szlamu anodowego. Wszystkie drewniane części aparatury stykające się bezpośrednio z elektrolitem chroni się przed działaniem kwasu azotowego przez powleczenie ich cienką warstewką parafiny lub cerezyny. Ramę, na której zmontowane są zdrapywacze, powleka się warstwą asfaltu.