TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
BÀI TIỂU LUẬN
HỌC PHẦN : HÓA VÔ CƠ
Đề tài: Tìm hiểu về nguyên tố bạc
Nhóm 5:
Lý Thị Hằng
Giảảng viên hướ ng
Gi
ng dẫ
dẫn:
TS. Nguyễn Thị Phương Nhung
Hồ Văn Diệu
Vũng tàu ngày 18/11/2013
Bài tiểu luận nhóm 5
Page 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
MỤC LỤ
LỤC
ĐẦU
MỞ ĐẦ
U ......................
.............................................
.............................................
............................................
.............................................
............................................
..................... 3
Phần I - Tổng quan về nguyên tố bạc ...........................................
.................................................................
............................................
..........................4
....4
1. Tính chất .............................................
....................................................................
.............................................
............................................
.................................4
...........4
1.1. Tính chất vật lý ..........................................
................................................................
............................................
.........................................4
...................4
1.2. Tính chất hóa học ...........................................
.................................................................
............................................
.....................................4
...............4
2. Tr ạng thái thiên nhiên ............................................
..................................................................
............................................
.....................................5
...............5
Phần II - Quy trình sản xuất bạc ...........................................
..................................................................
.............................................
.................................5
...........5
1. Trong phòng thí nghiệm...................
m.........................................
............................................
............................................
.....................................5
...............5
2. Trong công nghiệ p ...................
.........................................
............................................
.............................................
.............................................7
......................7
3.
Một số phương
phương pháp tách vàng bạc từ muối và hợ
p kim của chúng ...............................7
...............................7
Phần III – Ứ ng
ng dụng của bạc .........................................
...............................................................
............................................
.......................................10
.................10
1. Trong đờ i sống ............................................
..................................................................
............................................
.............................................
........................10
.10
2. Trong công nghệ .....................
............................................
..............................................
.............................................
..........................................12
....................12
3. Trong lĩnh vực Y học .........................................
...............................................................
............................................
.......................................13
.................13
K ẾT LUẬ
LUẬN ............................................
..................................................................
............................................
............................................
.......................................16
.................16
TÀI LIỆ
LIỆU THAM KHẢ
KHẢO ...........................................
.................................................................
............................................
.......................................17
.................17
Bài tiểu luận nhóm 5
Page 2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
MỞ ĐẦ
ĐẦU
U
1. Lý do chọn
chọn đề tài
đề tài
Bạc là một kim loại quý, có nhiều ứng dụng quan tr ọng trong đờ i s ống hằng ngày cũng
như trong công nghệ. Từ xa xưa, bạc đã đượ c dùng trong buôn bán và làm cơ sở cho
cho nhiều hệ
thống tiền t ệ. Ngày nay, ngoài việc đượ c s ử d ụng làm các
các đồ trang trí có giá tr ị, b ạc còn đượ c
sử d ụng trong nhiều lĩnh vực khác như làm răng giả, linh kiện điện t ử hay sản xu ất gương cần
độ phản xạ cao. Đặc biệt, các muối halôgen của nó có vai trò quan tr ọng
ọng và đượ c ứng dụng
r ộng
ộng rãi trong đờ i s ống như bạc bromua đượ c s ử d ụng r ộng rãi trong công nghệ lưu phim ảnh;
hay iốtđua bạc có thể làm tụ mây để tạo mưa nhân tạo.
Nhận biết đượ c tầm quan tr ọng của nguyên tố bạc trong đờ i sống, trong công nghệ cũng
như các lĩnh vực khác, nhóm quyết định tìm hiểu về bạc, từ đó rút ra những k ết lu ận đúng đắn
cũng như bổ sung kiến thức cần thiết nguyên tố này.
tài, nhóm
c s hướ ng
ng dẫn tận tình của TS.Nguyễn
Để thNhung
ực hiện và
được
đã nhận
đượ
Thị Phương
sự đề
giúp đỡ nhiệem
t tình
của các
thầyự cô
bộ môn
Hóa cùng các bạn sinh
viên. Em xin chân thành c ảm ơn sự chỉ bảo tận tình của quý thầy và sự giúp đỡ tận tình của
mọi người để nhóm em có thể hoàn thành đề tài này. Tuy nhiên thờ i gian thực hiện hạn chế,
nguồn tài liệu thu thập chưa đầy đủ nên đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót về m ặt nội
dung lẫn hình thức nên chúng em r ất mong nhận đượ c sự đóng góp ý kiến của Quý Thầy Cô và
bạn bè.
đích
2. Mục
Mục đích
Qua bài tiểu luận, chúng ta sẽ nắm đượ c tổng quan về nguyên tố bạc, hiểu đượ c tính
chất v ật lý, tính chất hóa học c ủa b ạc. Quan trong hơn, chúng ta nắm đượ c quy trình sản xu ất
bạc cũng như những ứng dụng quan tr ọng của nó trong các lĩnh vực.
3. Đối tượ ng
ng và phạ
phạm vi nghiên cứ
cứ u
Đối tượ ng
ng nghiên cứu c ủa bài tiểu lu ận là nguyên t ố b ạc v ớ i tính chất v ật lý, hóa học,
quy trình sản xuất và những ứng dụng của nó.
Phạm vi nghiên cứu là những vấn
đề liên quan đến bạc chủ yếu trong đờ i sống và công
nghệ.
4. Phương pháp nghiên cứ u
Tiểu lu ận đượ c tiến hành dựa trên các phương pháp nghiên cứu sau: k ết hợ
p gi ữa tìm
kiếm, phân tích, tổng hợ
p thông tin, từ đó rút ra các kế t luận của việc nghiên cứu đề tài.
5. K ết cấ
cấu bài tiể
tiểu luậ
luận
Bài tiểu luận nhóm 5
Page 3
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
Phần I - Tổng quan về nguyên tố bạc
Phần II - Quy trình sản xuất bạc
Phần III - Ứ ng
ng dụng của bạc
PHẦ
PH
ẦN I - TỔ
TỔNG QUAN VỀ
VỀ NGUYÊN TỐ
TỐ B
BẠ
ẠC
Bạc là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên t ố, có ký hi ệu Ag và số
nguyên tử bằng 47 Bạc có điện tử cấu hình : [Kr] 4d10 5s1. Điểm nóng chảy của Bạc: 961,8 °
C. Khối lượ ng
ng nguyên tử: 107.8682 u
.
Bạc trong tự nhiên là hỗn hợp của hai đồng vị ổn định Ag 107 và Ag109 với Ag107 là phổ
biến nhất (51,839%). 28 đồng vị phóng xạ đã được tìm thấy với đồng vị ổn định nhất là
Ag109 với chu kỳ bán rã 41,29 ngày, Ag 111 với chu kỳ bán rã 7,45 ngày, và Ag112 với chu kỳ
bán rã 3,13 giờ. Mọi đồng vị phóng xạ còn lại có chu kỳ bán rã không quá 1 giờ và thông
thường là dưới 3 phút. Nguyên tố này cũng có một loạt các trạng thái đồng phân của nguyên tử
với ổn định nhất là Agm-128 (t* 418 năm), Agm-110 (t* 249,79 ngày) và Agm-107 (t* 8,28 ngày).
1. Tính chấ
chất
1.1. Tính chấ
chất vậ
vật lý
Bạc là kim loại mềm, dẻo, dễ uốn (cứng
hơn vàng một chút), có hóa trị một, có màu trắng bóng
ánh kim nếu bề mặt có độ đánh bóng cao. Bạc có độ dẫn
điện tốt nhất trong các kim loại, cao hơn cả đồng,
đồng, nhưng
nhưng
do giá thành cao nên nó không được sử dụng rộng rãi để
làm dây dẫn điện như đồng.
Bạc nguyên chất có độ dẫn nhiệt cao nhất, màu
trắng nhất, độ phản quang cao nhất (mặc dù nó là chất
phản xạ tia cực tím rất kém), và điện trở thấp nhất trong
các kim loại. Các muối halogen của bạc nhạy sáng và có
Hình 1 - Bạc khố i
hiệu
rõ nét
bị chiếu
sáng. Kim
trongứng
không
khíkhisạch
và
và nước,
nước,
nhưngloạibịnày
mờổnxỉnđịnh
đi
trong ôzôn,
trong
ôzôn, sulfua hiđrô, hay
hiđrô, hay không khí có chứa lưu huỳnh. Tr ạng
ạng thái ôxi hóa ổn định nhất
của bạc là +1 (chẳng hạn như nitrat bạc: AgNO3); ít gặp hơn là một số hợp chất trong đó nó có
hóa trị +2 (chẳng hạn như florua bạc (II): AgF2) và +3 (chẳng hạn như tetrafluoroargentat kali:
K[AgF4]).
1.2. Tính chấ
chất hóa họ
học
Về mặt hóa học, bạc là kim loại r ất kém hoạt động.
Vớ i oxi không khí, b ạc không tác dụng k ể cả khi đun
nóng nên bạc là kim lo ại quý điển
hình.
Bài tiểu luận nhóm 5
Page 4
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
Trong không khí có một ít khí H2S màu tr ắng của bạc dần dần tr ở
ở nên
nên xám xịt vì đã tạo
nên màng Ag2S theo phản ứng:
2Ag + H2S = Ag2S + H2
Ở trong dãy điện thế, tuy bạc đứng sau hiđro nhưng phản ứng này có thể x ảy ra vì việc
tạo thành bạc (I) sunfua màu đen rất ít tan (tích s ố tan ~10-51) đã làm biến đổ i th ế điện cực c ủa
bạc từ giá tr ị dương thành âm.
Vớ i clo, bạc tác dụng khi đun nóng tạo nên muối AgCl.
Khi đun nóng, Ag tác dụ ng vớ i S, C, P, As,…
Bạc không tác dụng v ớ i các dung dịch axit. Tuy nhiên bạc tác dụng v ớ i dung dịch HI
giải phóng H2 nhờ t
tạo thành AgI là chất ít tan:
Ag + HI = AgI + H2
Bạc tác dụng vớ i dung dịch HCN đậm đặc giải phóng H2 nhờ t
tạo thành ion phức bền
[Ag(CN)2]
Bạc tan trong axit nitric và axit sunfuric đặ c:
3Ag + 4HNO3 (loãng) = 3AgNO3 + NO + 2H2O
2Ag + 2H2SO4 (đặc) = Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
Khi có mặt oxi không khí, b ạc có thể tan trong dung d ịch xianua kim loại kiềm:
4Ag + 8KCN + 2H 2O + O2 = 4KAg(CN)2 + 4 KOH
2. Trạ
Trạng thái thiên nhiên
Trong thiên nhiên, bạc kém phổ biến. Tr ữ lượ ng
ng trong vỏ Trái Đất của bạc là 2.10-6%
tổng s ố nguyên tử. B ạc có thể t ồn t ại ở d
d ạng những hạt kim loại t ự do hay còn gọi là kim loại
tự sinh. Chúng thườ ng
ng r ất bé, đôi khi gặ p hạt có khối lượ ng
ng r ất lớ n
n..
Tên Latinh “argentums” của nguyên tố bạc xuất phát từ chữ Phạn “arganta” nghĩa là
tr ắng,
ắng, màu đặc trưng của bạc.
Những khoáng vật chính của bạc là acgentit (Ag2S) chứa
quặng đa kim chứa Cu, Pb và Zn.
87,1% Ag, thườ ng
ng l ẫn trong
Ở nướ c ta, Ag có trong các m ỏ đa kim ở Ngân
Ngân Sơn và Chợ Điền (Bắc Cạn), Tú Lệ (Yên
Bái).
PHẦ
PH
ẦN II - QUY TRÌNH SẢ
SẢN XUẤ
XUẤT BẠ
BẠC
1. Trong phòng thí nghiệ
nghiệm
Bài tiểu luận nhóm 5
Page 5
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
1.1. Quy trình thủ
thủy luyệ
luyện
Nguyên tắ
tắc: P hương pháp này sử d ụng m ột ch ất kh ử thích hợp để giải phóng kim loại
quý ra khỏi hợ
p chất của chúng đã được hòa tan trong nướ cc..
Các chất kh ử ph ổ bi ến được
(FeSO4), sunfit natri (Na2SO3).
dùng là : đồng đỏ (Cu), sắt non (Fe), k ẽm (Zn), sắt sunfat
Ví dụ: Để tách Ag từ dung dịch muối AgNO3 ta có thể dùng các kim loại
Ag trong dã y điện hóa như Cu:
đứng trướ c
Cu + AgNO3 = Ag + Cu(NO3)2
1.2. Quy trình nhiệ
nhiệt luyệ
luyện
Nguyên tắ
tắc: Sử dụng các chất oxi hóa và kh ử thích hợp để giải phóng kim loại quý
khỏi hợ
p chất khi tiến hành ở nhi
nhiệt độ cao.
Từ các hợ
p ch ất c ủa Au, Ag ta hòa tan mẫu b ằng HNO3 đặc nóng ta sẽ thu
không tan lắng xuống đáy bình.
đượ c vàng
Còn bạc hòa tan, chuyển thành các muối AgCl, Ag2S là những muối k ết tinh không tan,
tách chúng ra khỏi dung dịch muối. Các muối b ạc không tan này có th ể s ử dụng phương pháp
nhiệt luyện để thu đượ c Ag. Bằng cách ta tr ộn một lượng tương đương Na2CO3 với AgCl đem
nung chảy tr ực tiế p trên nồi đất chịu nhiệt sẽ thu đượ c bạc nguyên chất.
4AgCl + 2Na2CO3 = 4Ag + O2 + 2CO2 + 4Na
Hoặc có thể tr ộn AgCl (hoặc Ag 2S) v ớ i mu ối diêm tiêu KNO3 (ho ặc NaNO3 ) vớ i m ột
lượng tương đương nhau, nung chảy trên nồi đất chịu nhiệt :
2KNO + Ag2S = N2O + K 2O + 2SO2 + 4Ag
Phương pháp này đượ c sử dụng để thu hồi Ag từ quá trình phân tích Ag h ợ p kim, t ừ
quá trình phân tích vàng, t ừ nướ c thải phòng thí nghi ệm và từ quá trình xử lí
ảnh bằng axit HCl.
nướ c r ửa phim
điện phân
1.3. Quy trình điện
Nguyên tắ
tắc: Dùng dòng điện một chiều để giải phóng kim loại khỏi hợ p chất của
chúng đã đượ c hòa tan thành dung dịch.
Phương pháp này có thể đạt đượ c hiệu suất 99,99%.
1.4. Phương pháp thổi
thổi chì
Nguyên tắ
tắc: D ựa vào nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của Pb 1170oC hòa tan đượ c
Au và Ag trong hợ
p kim , sau đó chì khử Au, Ag về d ạng kim loại. Au, Ag không bay hơi nên
ta thu đượ c vàng bạc hiệu suất r ất cao có thể đạt đến 99,9%.
Bài tiểu luận nhóm 5
Page 6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
Phương pháp này thì chì có thể bay
bay hơi nên rất độc, có thể gây nhiễm độc Pb cho ngườ i
tiến hành thí nghiệm và môi trườ ng.
ng.
Ti
Tiếến hành:
Hợ
p kim đượ c sấy khô.
Pb cắt nhỏ cho vào lò nung chảy đến sôi, ta cho hợ
p kim chứa vàng bạc vào.
Phần vàng (nhiệt độ nóng chảy là 1063oC) và bạc (nhiệt độ nóng chảy là 960oC ) tan
trong Pb sôi (1170OC) còn các kim lo ại khác, các t ạ p ch ất không tan trong Pb b ị oxi hóa tạo
thành các oxit dạt ra ngoài thành một phần lắng xuống đáy, ta dùng phanh inox gắ p ra.
Vàng, bạc tan ra tan trong Pb b ị chì khử đến kim loại nguyên chất không bay hơi nên ta
thu đượ c hợ p kim Au-Ag.
2. Trong công nghiệ
nghiệp
Nguồn chủ yếu để điều chế bạc là từ những kim loại đồng, chì, k ẽm có chứa quặng
Agentit (Ag2S) vì lượ ng
ng bạc trong vỏ trái đất r ất ít 2.10-6% thườ ng
ng tìm thấy ở dạng Ag2S lẫn
vớ i các quặng sunfua của các kim loại khác thườ ng
ng là PbS.
Ví dụ: để tách bạc khỏi chì thô có chứa bạc, ngườ i ta cho thêm k ẽm vào chì nóng ch ảy,
k ẽm k ết hợ
p vớ i bạc tạo nên những h ợ
p chất giữa kim loại như Ag2Zn3, Ag2Zn5. Những h ợ
p
chất này bền không tan trong chì nóng ch ảy. Vớ t váng bạc đó ra, đun nóng để hơi kẽm (tnc
=906oC) thoát ra ngoài và oxi hóa t ạ p chất chì kéo theo. Bạc thô đượ c tinh chế bằng phương
pháp điện phân.
- Khoảng 20% lượ ng
ng bạc đượ c luyện tr ực ti ế p từ quặng nghèo chứa Ag2S bằng phương
pháp xianua. Nghiền khô r ồi nghiền ướ t quặng vớ i dung dịch NaCN để đượ c bùn nhão. Cho
bùn nhão chảy vào bể lớ n,
n, dung không khí nén sục vào bể để khuấy đảo bùn trong vài ba ngày.
ngà y.
Khoáng vật tan vào dung dịch dựa vào phản ứng:
Ag2S + 4NaCN = 2Na[Ag(CN)2] + Na2S
Natri sunfua tác dụng v ớ i NaCN khi có mặt không khí làm cho cân b ằng trên chuyển
dịch và bạc sunfua tan nhiều hơn:
NaCN + 2Na2S + H2O + O2 = 2NaSCN + 4NaOH
Sau cùng dung k ẽm bụi để k ết tủa bạc:
2Na[Ag(CN)2] + Zn = Na2[Zn(CN)4] + 2Ag
Hòa tan k ẽm
ẽm dư trong axit sunfuaric để thu đượ c bạc.
3. Mộ
Một số
số phương pháp tách vàng bạc
bạc ttừ
ừ muố
muối và hợ
hợ p kim củ
của chúng
Bài tiểu luận nhóm 5
Page 7
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
(Đã đượ c ti ến hành trong phòng thí nghiệm và xem xét là có kh ả năng ứng dụng trong
công nghiệp vì tính thương mại của nó).
3.1. Đi từ các
các hợ
hợ p kim có chứ
chứ a Cu
AgNO3 + NH4OH = [Ag(NH3)2]NO3 + 2H2O
2[Ag(NH3)2]NO3 + (NH4)2SO3 + 3H2O = 2Ag + (NH4)2SO4 + NH4OH
Hòa tan hợ
p kim trong HNO3 loãng đun sôi, làm bay hơi dung dịch đế n khô r ồi làm
nóng chảy khối r ắn còn l ại. S au khi để nguội đem hòa tan khối đã nóng chả y trong một lượ n
ng
g
+
+
dư NH4OH (1-2%) để yên dung dịch trong vòng 2 ngày, đem lọc dung dịch chứa Ag , Cu qua
giấy lọc r ồi pha loãng dung dịch (lượng Ag không quá 2%) sau đó khử dung dịch thu đượ c
bằng (NH4)2SO3 được điều ch ế b ằng cách cho SO2 đi qua NH3 trong môi trườ ng
ng kiềm yếu và
để nguội:
SO2 + NH3 + H2O = (NH4)2SO3
Để xác định lượ ng
ng (NH4)2SO3 cần thiết ngườ i ta lấy m ột thể tích xác định (NH4)2SO3
đun sôi r ồi lấy một lượ ng
ng dung dịch Ag, Cu xác định đủ để làm mất màu dung dịch (NH4)2SO3
c r ồi để yên hỗn hợ
p trong 48h trong một bình thủy tinh nút chặt, khi đó khoảng 1/3
đã tính
trướ
lượ
ng Ag
ng
sẽ thoát
ra d ạng tinh thể màu hơi xám óng
ánh, gam k ết tủa, r ồi k ết tủa lượ ng
ng Ag còn
o
lại (trong dung dịch) bằng cách đun nóng dung dịch đến khoảng 60-70 C.
Sau đó rửa bằng nướ c NH4OH 2% r ồi
ồi đun nóng lượ ng
ng Ag k ết tủa vớ i NH4OH trong vài
ngày r ồi r ửa cẩn thận bằng dung dịch nướ c.
c.
3.2. Tách Ag, Au từ
từ hợ
hợ p kim chứ
chứ a Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn,…
Zn, …
Hòa tan hợ
p kim bằng HNO3 loãng 13-16%, pha loãng dung d ịch v ới
sẽ có k ết tủa Au, SnO2 lắng xuống đáy, lọc tách k ết tủa và dung dịch.
Cho HCl vào k ết t ủa
nướ c c ất, khi đó
đó, thì SnO sẽ tan còn Ag không tan, l ọc tách k ết t ủa ta thu đượ c
Au.
SnO + 2HCl = SnCl2 + H2O
Dung dịch còn lại khi lọc cho vào một cốc lớn sau đó cho dung dịch HCl vào lấy dư
(không dùng NaCl vì ngoài k ết tủa AgCl còn có th ể có cả PbCl2, BiOCl2, SbOCl). Đun nóng
k ết tủa khi đó kim loại sẽ tan trong nước cườ ng
ng thủy mớ i tạo thành.
Lọc AgCl vừa k ết tủa, đun sôi lại vớ i HCl 10% (KLPT) sau đó gạn r ửa bằng nướ c nóng
đến hết phản ứng axit và đến khi trong nướ c r ửa không còn phản ứng đối vớ i K 4[Fe(CN)6]
(không cho k ết tủa nâu đỏ) sau đó khử AgCl vừa thu được theo phương pháp sau đây :
Muốn điều ch ế đượ c Ag thật tinh khiết để xác định tr ọng
ọng lượ ng
ng nguyên tử người ta đi
từ Ag đã đượ c tinh luyện, làm giàu chuyển thành muối AgNO , thực hiện khoảng 5 lần r ồi khử
3
bằng dung dịch HCOOHNH4 cho đến Ag kim loại r ữa cẩn thận, sấy khô r ồi nung nóng chảy
Bài tiểu luận nhóm 5
Page 8
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
trong thuyền bằng CaO. Trong quá trình điệ n phân tiếp sau đó ngườ i ta lấy những giọt Ag lớ n
vừa điều ch ế đượ c làm cực dương và tiến hành điệ n phân với điện thế 1,34V. Nung ch ảy k ết
tủa ở c
cực âm trong dòng khí H2 trên những thuyền làm bằng CaO r ửa
ửa Ag thu đượ c bằng HNO3
loãng, sau đó rửa bằng nướ c và sấy trong chân không và ở khoảng 400oC ta sẽ thu đượ c Ag
tinh khiết.
3.3. Đi từ bạ
bạc halogenua (AgX: X= Cl, Br, I)
Để tái sinh bạc từ AgCl, AgBr, AgI ngườ i ta chế hóa chúng vớ i HNO3 13-16% trong
vòng 1 ngày đêm sau đó rử a chúng bằng nướ c cất, tr ộn lẫn k ết tủa với nướ c,
c, axit hóa huyền
phù bằng HSO4 loãng cho đến khi có phản ứng axit yếu trên giấy congo r ồi thêm k ẽm vào vớ i
lượ ng
ng 235g/1kg AgCl; 175g/1kg AgBr; 140g/1kgAgI.
Đun nóng và khuấy đều lúc đó bột Ag sẽ lắng xuống đáy còn một phần k ẽm
ẽm tan đi, lọc
o
k ết tủa và r ửa cẩn thận bằng nước nóng, đem kế t tủa sấy ở khoảng 80-100 C ta thu đượ c Ag
tinh khiết:
Zn + 2AgCl = ZnCl2 + 2Ag
AgCl đượ c k ết t ủa từ dung dịch muối Ag có thể lẫn các tạ p chất, ta cho HCl (1:1) hoặc
H2SO4 (1:3) đến ngậ p k ết t ủa và đun nóng sau đó rử a k ỹ bằng nước nóng đem trộn k ết t ủa vớ i
lượng tương đương xôđa khan (NaCO3) nung hỗn h ợ p trong chén sứ ch ịu nhiệt ở nhi
nhiệt độ cao
ta thu đượ c Ag tinh khiết (phương pháp nhiệt luyện).
3.4. Đi từ muố
muối Bạ
Bạc Nitrat (AgNO3)
Muốn điều chế kim loại tinh khiết người ta điện phân dung dịch AgNO3 ở 25oC.
AgNO3 này đã đượ c k ết t ủa l ại 3 lần, khi tiến hành điện phân người ta dùng các điệ n c ực than
đã được đánh sạch và đặt cách nhau 2cm. Trong những bao làm bằng vảii thô, điện thế trên các
cực điện phân là 3V, mật độ dòng điện là A/cm2, l ấy k ết t ủa Ag ra khỏi c ực âm và nung nóng
trong bát sứ.
3.5. Đi từ hợ
hợ p chấ
chất xianua (AgCN)
AgCN là một chất bột màu tr ắng, khối lượ ng
ng riêng d = 3,69 g/cm 3, tan trong NH4OH,
Na2S2O3 và K 4[Fe(CN)6], hầu như không tan trong nướ c,
c, tích số tan TAgCN=2,2.10-12g/cm3 ở
25oC hóa nâu ngoài ánh sáng, nóng chảy ở 235oC, khi hóa r ắn tạo ra khối xám, đem nung ta
thu đượ c Ag tinh khiết.
3.6. Tách Ag từ
từ nướ c thả
thải phim ảnh
Trong thành phần của nướ c thải r ửa ảnh có chứa Ag tồn tại dướ i dạng phức chất
Na2[Ag(S2O3)3] tan. Trong thực tế có một số phương
phương pháp tách Ag t ừ loại này, nhưng những
phương pháp thường dùng đều k ết t ủa ion Ag+ dướ i d ạng Ag2S sau đó chuyển thành muối tan
AgNO3 từ muối này, ngườ i ta là k ết t ủa Ag+ dướ i d ạng AgCl r ồi
ồi thu Ag theo các phương pháp
tách Ag từ muối halogen đã nói ở trên.
trên.
Bài tiểu luận nhóm 5
Page 9
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
Dùng dung dịch Na2S hoặc (NH4)2S bão hòa, cho từ từ vào nướ c thải để k ết tủa bạc
dướ i dạng Ag2S (màu đen ), cho đến khi thấy không còn xuất hiện them k ết tủa lúc đó đem
toàn bộ lượ ng
ng Ag trong dung dịch đượ c k ết tủa thành Ag2S:
2Na2[Ag(S2O3)3] + Na2S = Ag2S + 4Na2S2O3
Để yên một th ời gian để l ắng toàn bộ Ag2S, gạn bỏ lượng nướ c trong bên trên r ửa s ạch
k ết tủa nhiều lần bằng nướ c nóng lọc k ết tủa và xử lí bằng một trong các cách sau:
Tr ộn k ết tủa khô với
lượng tương đương KNO3 nung trong chén s ứ chịu nhiệt ở nhiệt
độ cao:
2Ag2S + 2KNO3 = 4Ag + NO2 + 2SO2 + KO2
Dùng HNO3 để hòa tan Ag2S:
3Ag2S + 8HNO3 = 6AgNO3 + 2NO + 3S + H2O
Sau đó kết tủa Ag+ từ dung dịch AgNO3 thành AgCl và tách Ag t ừ k ết tủa AgCl theo
trên.
cách đã nêu ở trên.
Dùng dung dịch
khi đó phản ứng xảy ra.
HCl đặc 37% nhỏ t ừ t ừ vào nướ c th ải đến khi thấy không còn sủi b ọt
2Na2[Ag(S2O3)3] + 4HCl = AgCl + 2S + 2 SO2 + 2H2O + 3NaCl
K ết tủa lắng xuống đáy có màu trắng đục gồm có AgCl và S đượ c r ửa nhiều lần, sấy
khô r ồi nung hỗn h ợ
p ở nhi
nhi ệt độ cao cho cháy h ết lưu huỳnh, thực hi ện tách Ag t ừ AgCl bằng
các cách đã nêu ở trên.
trên.
Lưu ý: Ttrên đây có nhiều phương pháp đượ c sử dụng trong quy mô công nghiệ p, và
nó cũng đượ c ttiiến hành ở nh
nh ững phòng thí nghiệm hi ện đại vớ i những d ụng c ụ đặc trưng vớ i
từng phản ứng nhưng ở những phòng thí nghi ệm thườ ng
ng thì chỉ có một số phương
phương pháp phổ
biến dễ thực hiện và tính an toàn như phương pháp thủ y luyện, điện phân vớ i cách thực hiện đã
nêu ở trên.
trên.
PHẦN III - Ứ NG
PHẦ
NG DỤ
DỤNG CỦ
CỦA BẠ
BẠC
1. Trong đờ i ssốống
1.1. Trang sức bạc
bạc
Bạc là kim lọai đẹp và đã được ứng dụng làm trang
sức từ lâu. Qua nghiên cứu tác dụng của bạc, rõ ràng khi đeo
trang sức bằng bạc không những không có hại mà còn rất tốt
cho sức khỏe con người. Bạc trang sức được đánh giá cao một
thời gian dài bởi độ sáng bóng của nó và dễ dàng chế tạo. Bạc
nguyên chất được xem đủ tuổi là 999, có khả năng kháng cự
Bài tiểu luận nhóm 5
Hình 2 – Trang
Trang sứ c bạc
Page 10
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
độ xỉn cao, nhưng quá mềm để dùng trong trang sức. Thợ bạc thường trộn nó với kim lloại
oại khác
như đồng để cứng hơn. Bạc đúng tuổi điển hình là 92.5% bạc và 7.5% đồng. Bạc đúng tuổi là
một tiêu chuẩn trang sức bạc ở nhiều nước và đã có từ thế k thứ 14.
1. Đng tiền bạc
bạc..
Tiền xu bạc có một lịch sử lâu dài và lừng lẫy .
hi nhận sớm nhất, bạc được dùng làm trung
gian trao đổi. u bạc đúc được sử dụng đầu tiên ở khu
vực đông Địa Trung Hải TCN. Năm 269 TCN, đế chế La
Mã đã thông qua bạc như là một phần của tiền đúc tiêu
chuẩn, và từ đó nó được sử dụng trong các tuyến thương
mại.
Tới thế k thứ 19, hầu hết các quốc gia đạt tiêu
chuẩn bạc, với đồng tiền bạc trở thành đồng tiền lưu
hành chính. Mặc dù bạc cũng được sử dụng trong tiền
Hình 3 – Ti
Tiề n xu bạc
đúc nhưng giá trị của nó lớn làm không phù hợp với việc
giao dịch hàng ngày.
Ngày nay, chỉ có Mexico sử dụng tiền bạc với số lượng nhỏ trong rổ tiền tệ của họ. Các
loại khác như đồng và niken được tìm thấy phổ biến hơn. Tuy nhiên, nhiều quốc gia sử
kim
dụng bạc để tạo ra vật đặc biệt được ban hành như thỏi, k niệm chương, tiền vật chứng được
bán với giá cao hơn giá trị của nó và
và được phổ biến trong giới sưu tầm đồ bạc.
1.3 Khử độc thứ
thứcc ăn
ăn
Từ xa xưa, giới khoa học đã biết đến tính
năng của bạc như một kim loại có tác dụng diệt
khuẩn rất tốt. Bạc được sử dụng trong chế tác bát,
đĩa, thìa, đũa cho vua chúa và qua việc nấu ăn của
người Hy Lạp cổ đại bằng nồi bạc, có thể thấy
hàng nghìn năm qua con người đã biết tính chất
kháng khuẩn của bạc khi ăn bằng bát hoặc thìa bạc
thì hợp vệ sinh hơn.
Khi gặp phải hóa chất độc hại như sunfua,
lưu huỳnh,… Bạc biến màu ngay lập tức và gi úp
người phát hiện ra chất độc. Tác dụng dễ thấy của
Hình 4 – B
Bộ đồ ăn bằ ng
ng bạc có tính
bạc là giúp nhận biết một số loại độc trong thức ăn.
kháng khuẩ n
Sự biến màu đó xảy ra là quá trình xúc tác hóa học
diễn ra chỉ có kim loại bạc mới phản ứng nhanh được .
Bài tiểu luận nhóm 5
Page 11
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
Tất cả vi khuẩn sử dụng enzym
enzym như một lớp “phổi hóa học” để chuyển hóa ooxy.
xy. Các
ion bạc phân hủy enzym và ngăn chặn quá trình hút o xy. Tác động này làm chết tất cả các vi
khuẩn, tiêu diệt chúng trong vòng 6 phút. Các vi rút phát triển bằng cách kí sinh trong tế bào
sống khác và đưa vào nhân mới để tái tạo và nhân bản, còn tế bào sẽ bị bệnh . Các ion bạc còn
ngăn oxy đưa vào tế bào sản sinh ra vi rút và chúng chết do nghẹt thở .
1.4. Gương
Từ xa xưa, gương là một vật dụng không thể thiếu trong cuộc sống hằng ngày
.
phản xạ tốt, có nghĩa là bề mặt nhẵn đủ để tạo
ương (hay kiếng) là một vật thể có bề mặt phản
thành ảnh.
thành
ảnh. Đằng
Đằng sau gương được tráng một lớp bạc phản xạ tốt hơn nên có thể phản xạ lại toàn
bộ ánh sáng.
1.5. Làm răng giả
giả
Tính dễ uốn, không độc và vẻ đẹp của bạc làm cho nó có lợi trong nha khoa để làm
răng giả.
1.6.. Bạc trong pin
1.6
Trong những năm gần đây, pin oxit
bạc đã bắt đầu thay thế pin dùng một lần.
Hình 5 – Pin
Pin oxit bạc
Pin oxit bạc phổ biến
biến nhất được dùng
trong các máy ảnh, đồ chơi điện tử, máy trợ
thính, đồng hồ, máy tính. Do mối quan tâm về
môi trường và an toàn, pin oxit bạc bắt đầu
thay thế cho pin ion trong điện thoại di động
và máy tính xách tay, điều này cho thấy vai
trò của bạc trong pin là quan trọng hơn bao
giờ hết.
2. Trong công nghệ
nghệ
ảnh
2.1. Công nghệ phim ảnh
Bạc bromua là chất nh ạy quang được dùng trong kĩ nghệ phim ảnh, giấy ảnh
nh..
5,000 ảnh màu có thể được thực hiện bằng cách sử dụng 1 oz bạc.
Khoảng
2.2. Trong công nghiệ
nghiệp
Vớ i tính chất không ăn mòn thiết b ị chuyển mạch, bạc là một thành phần thiết yếu h ầu
như trong tất cả các lĩnh vực công nghiệ p mà không thể thay thế đượ cc..
Điện, nguồn năng lượ ng
ng quan tr ọng nhất trong ngành công nghi ệ p toàn c ầu, sự phân bổ
năng lượng điện phụ thuộc vào các liên k ết bạc trong các thiết bị chuyển mạch và bộ phận ngắt
mạch
ch..
Bài tiểu luận nhóm 5
Page 12
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
2.3. Trong công nghiệp ô tô
ô tô
Bạc được dùng nhiều trong cộng nghệ tự động của xe ô tô . Mỗi hành động năng lượng
trong xe đều được kích hoạt bởi các liên kết bạc. Hơn 36 triệu ouce bạc được dùng trong ôtô
hàng năm.
thế
2.4. Năng ượng tha thế
2.4.
Khi nguồn năng lượng khan hiếm và giá tăng cao, các nhà khoa học và kỹ sư quan tâm
đến việc khai thác sức mạnh của năng lượng mặt trời.
90% tế bào quang điện phụ thuộc vào bột bạc,
những tế bào này biến tia ánh sáng mặt trời thành năng
lương mặt trời, một trong những nguồn tài nguyên
năng lượng có giá trị chúng ta có. Khi nguồn năng
lượng nguyên thủy khan hiếm, và giá của chúng tăng,
nhiều khả năng nguồn năng lượng sẽ có giá trị. Hệ
thống đa quốc gia như Macy, almart bổ sung thêm
40% năng lượng của họ bằng năng lượng mặt trời.
Hơn 100 triệu oz bạc được nằm trong dự án sử dụng
để áp dụng cho công nghệ này vào năm
n ăm 2015.
Hình 6 – B
Bạc dùng trong pin m ặt tr ờ
ờ i
2.5.. Điện và điện tử
2.5
Các sản phẩm điện và điện tử, trong đó cần
có tính dẫn điện cao của bạc, thậm chí ngay cả khi
bị xỉn. Các bảng mạch in được làm từ sơn bạc, bàn
phím máy
phím
máy tính sử dụng các tiếp điểm bằng bạc. Bạc
cũng được sử dụng trong các tiếp điểm điện cao áp
vì nó là kim loại duy nhất không đánh hồ
quang ngang qua các tiếp điểm, vì thế nó rất an
toàn.
Hình 7 – B
Bạc trong điện t ử
ử
2.6. Chấ
Chất xúc tác
Do tính chất hóa học độc đáo của bạc, nó là một
chất xúc tác quan trọng trong việc sản xuất ra hai hóa chất công nghiệp chính là etylen oxit và
formaldehyde.
Hơn 150 triệu ouce bạc được sử dụng mỗi năm để sản xuất etylen oxit và
formaldehyde, cả hai đều là thành phần thiết yếu trong sản xuất nhựa.
3. Trong ĩnh vự c Y họ
học
Bài tiểu luận nhóm 5
Page 13
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
Bạc được ứng dụng trong nghành Y học nhằm phục vụ cho mục đích chăm sóc sức
khỏe của con người.
khuẩn
3.1. Sát
Sát khuẩn
Bạc, cụ thể là ion Ag + có ưu thế hơn các loại kháng sinh
tổng hợp ở chỗ khả năng diệt trùng và kháng sinh có
phổ rộng hơn, đặc biệt là với bạc các vi trùng, vi khuẩn,
virut và nhiều loại nấm không bị “nhờn thuốc” như ở
các chất kháng sinh. Vào đầu những năm 1970, nhóm
các nhà k hoa
hoa học Trường ĐH Syracus, New York
nghiên cứu vải phủ một lớp bạc cực mỏng để chữa bỏng
và các bệnh nhiễm trùng xương phức tạp.
t ạp. Thuốc mỡ bạc
sulfadiazin được coi là một trong các loại thuốc chữa
bỏng tốt nhất ở Mỹ hiện nay. Các ống thông đường tiểu,
van tim được phủ bạc để tránh nhiễm trùng bên trong cơ
thể. để chống ngộ độc thực phẩm, đồ nấu nướng của nhà
bếp, khăn bàn, các chi tiết
ti ết của máy giặt, tủ llạnh
ạnh cao cấp
Hình 8 – G
Gạc bạc để băng bó
vết thương
có tráng màng bạc cực mịn. Vải tráng bạc diệt vi khuẩn nên khử được mùi hôi của cơ thể.
Ngày nay, nhiều loại gạc chứa bạc được thương mại hóa và sử dụng rộng rãi để điều trị vết
thương trong bệnh viện. Tính kháng khuẩn của bạc còn được dùng để tráng mạ các vật dụng
trong bệnh viện nhằm ngăn ngừa nhiễm khuẩn trong bệnh viện. Băng gạc có chứ a Bạc được
sản xuất bằng công nghệ nano cũng đã được Việt Nam ứng dụng sản xuất .
3.2. Bạc keo
keo
Bạc keo là một dung dịch huyền phù
gồm các hạt bạc cực kỳ nhỏ bé, lơ lửng
trong nước. Bạc keo được dùng để chữa
một số bệnh từ nhiễm trùng da đến cảm
cúm thông thường. Bạc keo không những
giết được hàng trăm loại vi trùng, vi khuẩn,
virus... qua những thí nghiệm in vitro mà
còn có tác dụng kích thích sự tăng trưởng
các mô bị hư hại nên có tác dụng làm vết
thương chóng lành. Bạc hỗ trợ cho hệ miễn
Hình 9 – B
Bạc keo
dịch chống sự xâm nhập của các vi sinh vật
gây bệnh. Thậm chí bạc có thể tiêu diệt HIV
trước khi chúng tấn công hệ miễn dịch.
dịc h. Nếu bạc được đưa vào cơ thể - cụ thể 10 ppm bạc trong
Bài tiểu luận nhóm 5
Page 14
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
5 lít máu, nghĩa là dưới ngưỡng gây độc - thì những thí nghiệm in vitro cho thấy đã đủ để
khống chế hoàn toàn HIV. Sẽ không có hiệu ứng phụ nào nếu tuân thủ đúng quy định của việc
sử dụng.
3.3. Bạc nano
nano
Bạc nano cũng là dung dịch huyền phù những
hạt bạc nguyên chất (80%) treo lơ lửng trong nướ c
tinh khiết. Không chỉ làm các dung dịch có tính sát
trùng rất cao trên cơ thể, người ta còn tìm ra phương
pháp phủ bạc nano llên
ên các dụng cụ y tế để vô trùng
tuyệt đối, nhất là các thiết bị hoạt động bên trong cơ
thể khi mổ nội soi, tim, phổi, làm khớp xương nhân
tạo, những bộ phận giả...
Với kích thước nano, 1 gam bạc có thể phủ
lên một diện tích có tính kháng khuẩn lên tới hàng
trăm mét vuông.
Hình 10 – Nano
Nano bạc
Hiện nay, các sản phẩm phủ bạc nano được dùng để sản xuất các thiết bị sinh hoạt như
tủ lạnh, dụng cụ nhà bếp để tăng độ an toàn thực phẩm, máy giặt để vô trùng cho quần áo, đồ
chơi trẻ em... và được các cơ quan y tế như FDA của các nước cho phép sử dụng.
quả kháng sinh
3.4. Tăng hiệu quả kháng
Sử dụng bạc cùng vớ i các loại kháng
sinh sẽ giúp thuốc tăng khả năng chống nhiễm
trùng từ 1 – 1000 lần. Ở một số trườ ng
ng hợ
p,
những loại vi trùng đượ c phân loại là kháng
kháng sinh cũng trở nên
nên chế ngự đượ cc..
Hình 11 – B
Bạc giúp tăng hiệu quả kháng
sinh
Bài tiểu luận nhóm 5
Các thí nghiệm cho thấy, bạc sẽ an toàn
hơn nếu đượ c sử dụng vớ i một lượ ng
ng r ất nhỏ
k ết hợ
p vớ i các loại kháng sinh hiện có. Bạc
khiến mầm bệnh bị "rò r ỉ"
ỉ" hơn, cho phép thuốc
kháng sinh xâm nhậ p và tiêu diệt chúng. Các
nhà nghiên cứu khẳng định, thuốc kháng sinh
đượ c tr ộn một lượ ng
ng r ất nhỏ bạc hoặc có lớ
p
bọc siêu mỏng b ằng b ạc có thể giúp chống lại
những vi trùng nguy hi ểm gây bệnh cho con
người như đau dạ dày, nhiễm trùng đườ nngg
tiểu,...
Page 15
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
Lưu ý: Bạc tự bản thân nó không độc nhưng phần lớn các muối của nó là độc và có thể
gây ung thư.
gây
Các hợp chất chứa bạc có thể hấp thụ vào trong hệ tuần hoàn và trở thành các chất lắng
đọng trong các mô khác nhau, dẫn tới tình trạng gọi là “argyria”, kết quả là xuất hiện các vết
màu
xám tạm
nhầy. VMặc
dùcác
điều
nàyhợp
không
khỏe
con người
songthời
nó trên
làm da
xấuvàxímàng
mặt mày.
iệc ăn
loại
chất làm
của ảnh
bạc, hưởng
như đãtới
nóisức
trên,
có
thể dẫn đến tình trạng “argyria”.
K ẾT LUẬ
LUẬN
Ngày nay vớ i sự phát tri ển không ngừng của các ngành khoa học k ỹ thuật, bạc ngày
ng bạc r ất
càng đóng vai trò quan trọng hơn. Hằng năm, trên thế giớ i tiêu thụ m ột lượ ng
ất đáng kể
để chế tạo các trang thi ết bị phục vụ cho công nghệ cũng như các vật dụng c ần thiết cho đờ i
sống hằng ngày. Chính vì v ậy việc điều chế ra bạc hết s ức quan tr ọng
p thời đáp ứng nhu
ọng để k ị p
cầu sử dụng bạc trong các lĩnh vực của con ngườ i.
i.
Bạc có nhiều ứng d ụng quan tr ọng
ọng
đặc biệt trong việc chăm sóc sức khỏe. Tuy nhiên,
ảnh
củanhiều
bạc đối
sức khỏe con người là vấn đề gây tranh cãi. Bạc có hiệu ứng và khả
nănghưởng
giết chết
loạivới
vi khuẩn, vi trùng mà không để lại ảnh hưởng rõ ràng tới sức khỏe và
sự sống của các động vật bậc cao. Nhưng nếu sử dụng bạc với liều lượng lớn sẽ gây độc cho cơ
thể. Hơn nữa, muối bạc gây độc và có khả năng gây ung thư. Như
Như vậy, bạc có nhiều lợi ích
nhưng cần phải sử dụng bạc đúng cách thì mới đảm bảo được an toàn.
Bài tiểu luận nhóm 5
Page 16
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM
TÀI LIỆ
LIỆU THAM KHẢ
KHẢO
1. Hoàng Nhâm, Hóa học vô cơ, Tậ p III, NXB Giáo dục Hà Nội – 2000.
2000.
2. “Phân tích và thu hồi các kim loại vàng bạc trong phế liệu của công nghiệp điện tử”,
/>lieu-cua-cong-nghiep-dien-tu.html.
3. Nguyễn Khương, 30
Khương, 30 phương pháp phân tích và thu hồi kim loại quý Vàng-Bạc-Bạch Kim,
Kim,
NXB Tp HCM – 1992.
1992.
4. “Các ứng dụng phổ biến của bạc - Ứ ng
ng dụng công nghiệ p”,
/> />
5. “Những ứng dụng của nano bạc trong đờ i sống”,
ống”, />hoc-hien-dai/vat-lieu-nano/417-nhung-ung-dung-cua-nano-bac-trong-doi-song.html.
6. “Bạc trong y học ngày nay”
,
/> />
7. “Tác dụng của bạc đến sức khỏe”,
khỏe ”, />bac-den-suc-khoe.html.
Bài tiểu luận nhóm 5
Page 17