李虎山
摘要:銀飾變黑需要清洗是生活中常見的事。利用生活中常見的化學(xué)物品,借助原電池原理,設(shè)計(jì)了使銀飾品“表面致黑”及“去黑還銀”的簡易家庭實(shí)驗(yàn),方法簡便、無損,清洗銀飾品的效果明顯。該實(shí)驗(yàn)可作為學(xué)生課外家庭實(shí)驗(yàn)活動,用化學(xué)原理解決生活問題,彰顯化學(xué)與生活的緊密關(guān)聯(lián)。
關(guān)鍵詞:銀飾品;家庭實(shí)驗(yàn);化學(xué)實(shí)驗(yàn)
文章編號:1005–6629(2014)9–0051–02 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
生活中化學(xué)無處不在,有使用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義的“生活中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)”更是值得我們?nèi)ネ平椤?/p>
為美化生活,人們常喜歡使用銀制品或佩戴銀飾,而銀飾品在使用中會因氧化或遇到硫及其他含硫物質(zhì)而逐漸變黑。傳統(tǒng)的去黑清洗的方法有物理去黑(輕度變黑可用軟布包住銀飾品擦洗或用牙膏涂抹后用軟布揩擦)和化學(xué)去黑(市面上常用“洗銀水”來洗滌銀飾,“洗銀水”成分依配方而不同,有氨水型、雙氧水型、硝酸型或含有表面活性劑的配方等)。物理方法因去污去黑效果差,常只用作臨時(shí)的處理方法,而化學(xué)方法則易損銀飾品,這兩種處理方法的短處顯而易見。本文介紹一種利用原電池原理使銀飾品去黑色還銀光的家庭實(shí)驗(yàn)方法,不傷銀,效果顯著,簡便易行,值得人們生活中一試。
1 提出問題
生活中經(jīng)常有人佩戴銀項(xiàng)鏈銀手鏈等銀制品,但使用不當(dāng)(如與硫磺香皂等物質(zhì)或戴著銀手飾泡溫泉等)會使銀變黑,影響銀飾的美觀度。運(yùn)用生活中常見的物品將銀飾“去黑還銀”,不僅能解決生活中的實(shí)際問題,還能提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,感受化學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值。
2 實(shí)驗(yàn)原理
銀制品用久了或與含硫物質(zhì)如硫磺香皂接觸生成黑色的Ag2S。用活潑金屬鋁與Ag2S在氯化鈉溶液(電解質(zhì)溶液,增強(qiáng)導(dǎo)電能力)中構(gòu)成原電池,Ag2S作正極,鋁作負(fù)極(兼起導(dǎo)線作用,構(gòu)成原電池的外接電路),從而可將Ag2S還原為Ag單質(zhì),保證在不失去銀原子的情況下(即不損失銀的質(zhì)量),將其復(fù)原并重新返新。
負(fù)極:2Al-6e-=2Al3+;φθ(Al3+/Al)=-1.706V
正極:3Ag2S+6e-=6Ag+3S2-;
φθ(Ag2S/Ag)=-0.705V
電池電動勢Εθ=φθ(Al3+/Al)-φθ(Ag2S/Ag)=-1.001V
從上述數(shù)據(jù)可知,在常溫、標(biāo)態(tài)下該原電池反應(yīng)正向進(jìn)行的程度很大[1],可以把銀飾品表面黑色銀硫化物中的銀還原出來,達(dá)到清洗銀飾品的效果。(說明:這只是熱力學(xué)預(yù)測結(jié)果,實(shí)際進(jìn)行的速率還受化學(xué)動力學(xué)等因素的影響?。?/p>
由于溶液中Al3+與S2-會發(fā)生雙水解反應(yīng)生成H2S氣體和Al(OH)3,故本電池的總反應(yīng)為:2Al+3Ag2S+ 6H2O=6Ag+3H2S↑+2Al(OH)3。
3 實(shí)驗(yàn)用品
食鹽晶體少許、蒸餾水、鋁制易拉罐一只、硫磺香皂一塊、銀項(xiàng)鏈一條、砂紙一張、剪刀、4 mol/L的稀鹽酸溶液,250 mL燒杯一只。
4 實(shí)驗(yàn)步驟
(1)配制電解質(zhì)溶液:將2克左右NaCl溶于20 mL左右蒸餾水中,攪拌配成溶液;
(2)將易拉罐用剪刀剪開(有純鋁片更好?。蒙凹垖⑵浯蚰トケ韺油繉蛹把趸瘜?,再剪成長度約0.5 cm左右的細(xì)條30~40根,浸在配成的NaCl溶液中;
(3)將硫磺香皂切片放在另一只燒杯中,加水溶解后,把銀項(xiàng)鏈置于其中浸泡一到半小時(shí)左右,直到項(xiàng)鏈表面幾乎全部變黑;
(4)將變黑的銀項(xiàng)鏈從燒杯中取出,用自來水洗去其表面的肥皂液,然后將其置于步驟2的燒杯中,將項(xiàng)鏈浸沒在溶液中,然后用玻璃棒將銀項(xiàng)鏈與鋁條絲通過攪拌使其充分接觸,靜置一段時(shí)間后(不低于2小時(shí),過程中還可再攪拌數(shù)次,使其充分接觸反應(yīng),否則會因反應(yīng)不完全而仍呈暗黑色),待其重新變成銀白色后,取出項(xiàng)鏈,置于稀鹽酸中攪拌1~2分鐘,再取出,用清水沖洗后晾干即可。
5 說明
(1)本實(shí)驗(yàn)后期用稀鹽酸洗滌已經(jīng)變成銀白色的項(xiàng)鏈,是因?yàn)樯傻腁l(OH)3可能沉積在銀項(xiàng)鏈上而影響銀飾品的光潔度,用鹽酸溶液將Al(OH)3溶解以保證其表面光潔如新。
(2)本實(shí)驗(yàn)效果顯著而且從理論上講對銀飾品的質(zhì)量沒有損害。其他的方法處理類似上述事件時(shí)有些效果不明顯,有些可能會使銀損失不少從而損壞銀飾品。例如,將上述表面變成黑色的銀飾品在高溫下煅燒,也可使Ag2S發(fā)生反應(yīng)生成Ag和SO2氣體,但此法須在高溫下進(jìn)行。如果用王水或濃硝酸加熱也可以除去其黑色,但將會使銀損失很多。
(3)可以參照本實(shí)驗(yàn)的方法,清洗日常佩戴致黑的銀飾品。
參考文獻(xiàn):
[1]北京師范大學(xué)、華中師范大學(xué)、南京師范大學(xué).無機(jī)化學(xué)教研室編.無機(jī)化學(xué)(上冊)(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2002:358~370,421~425.
摘要:銀飾變黑需要清洗是生活中常見的事。利用生活中常見的化學(xué)物品,借助原電池原理,設(shè)計(jì)了使銀飾品“表面致黑”及“去黑還銀”的簡易家庭實(shí)驗(yàn),方法簡便、無損,清洗銀飾品的效果明顯。該實(shí)驗(yàn)可作為學(xué)生課外家庭實(shí)驗(yàn)活動,用化學(xué)原理解決生活問題,彰顯化學(xué)與生活的緊密關(guān)聯(lián)。
關(guān)鍵詞:銀飾品;家庭實(shí)驗(yàn);化學(xué)實(shí)驗(yàn)
文章編號:1005–6629(2014)9–0051–02 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
生活中化學(xué)無處不在,有使用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義的“生活中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)”更是值得我們?nèi)ネ平椤?/p>
為美化生活,人們常喜歡使用銀制品或佩戴銀飾,而銀飾品在使用中會因氧化或遇到硫及其他含硫物質(zhì)而逐漸變黑。傳統(tǒng)的去黑清洗的方法有物理去黑(輕度變黑可用軟布包住銀飾品擦洗或用牙膏涂抹后用軟布揩擦)和化學(xué)去黑(市面上常用“洗銀水”來洗滌銀飾,“洗銀水”成分依配方而不同,有氨水型、雙氧水型、硝酸型或含有表面活性劑的配方等)。物理方法因去污去黑效果差,常只用作臨時(shí)的處理方法,而化學(xué)方法則易損銀飾品,這兩種處理方法的短處顯而易見。本文介紹一種利用原電池原理使銀飾品去黑色還銀光的家庭實(shí)驗(yàn)方法,不傷銀,效果顯著,簡便易行,值得人們生活中一試。
1 提出問題
生活中經(jīng)常有人佩戴銀項(xiàng)鏈銀手鏈等銀制品,但使用不當(dāng)(如與硫磺香皂等物質(zhì)或戴著銀手飾泡溫泉等)會使銀變黑,影響銀飾的美觀度。運(yùn)用生活中常見的物品將銀飾“去黑還銀”,不僅能解決生活中的實(shí)際問題,還能提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,感受化學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值。
2 實(shí)驗(yàn)原理
銀制品用久了或與含硫物質(zhì)如硫磺香皂接觸生成黑色的Ag2S。用活潑金屬鋁與Ag2S在氯化鈉溶液(電解質(zhì)溶液,增強(qiáng)導(dǎo)電能力)中構(gòu)成原電池,Ag2S作正極,鋁作負(fù)極(兼起導(dǎo)線作用,構(gòu)成原電池的外接電路),從而可將Ag2S還原為Ag單質(zhì),保證在不失去銀原子的情況下(即不損失銀的質(zhì)量),將其復(fù)原并重新返新。
負(fù)極:2Al-6e-=2Al3+;φθ(Al3+/Al)=-1.706V
正極:3Ag2S+6e-=6Ag+3S2-;
φθ(Ag2S/Ag)=-0.705V
電池電動勢Εθ=φθ(Al3+/Al)-φθ(Ag2S/Ag)=-1.001V
從上述數(shù)據(jù)可知,在常溫、標(biāo)態(tài)下該原電池反應(yīng)正向進(jìn)行的程度很大[1],可以把銀飾品表面黑色銀硫化物中的銀還原出來,達(dá)到清洗銀飾品的效果。(說明:這只是熱力學(xué)預(yù)測結(jié)果,實(shí)際進(jìn)行的速率還受化學(xué)動力學(xué)等因素的影響?。?/p>
由于溶液中Al3+與S2-會發(fā)生雙水解反應(yīng)生成H2S氣體和Al(OH)3,故本電池的總反應(yīng)為:2Al+3Ag2S+ 6H2O=6Ag+3H2S↑+2Al(OH)3。
3 實(shí)驗(yàn)用品
食鹽晶體少許、蒸餾水、鋁制易拉罐一只、硫磺香皂一塊、銀項(xiàng)鏈一條、砂紙一張、剪刀、4 mol/L的稀鹽酸溶液,250 mL燒杯一只。
4 實(shí)驗(yàn)步驟
(1)配制電解質(zhì)溶液:將2克左右NaCl溶于20 mL左右蒸餾水中,攪拌配成溶液;
(2)將易拉罐用剪刀剪開(有純鋁片更好!),用砂紙將其打磨去表層涂層及氧化層,再剪成長度約0.5 cm左右的細(xì)條30~40根,浸在配成的NaCl溶液中;
(3)將硫磺香皂切片放在另一只燒杯中,加水溶解后,把銀項(xiàng)鏈置于其中浸泡一到半小時(shí)左右,直到項(xiàng)鏈表面幾乎全部變黑;
(4)將變黑的銀項(xiàng)鏈從燒杯中取出,用自來水洗去其表面的肥皂液,然后將其置于步驟2的燒杯中,將項(xiàng)鏈浸沒在溶液中,然后用玻璃棒將銀項(xiàng)鏈與鋁條絲通過攪拌使其充分接觸,靜置一段時(shí)間后(不低于2小時(shí),過程中還可再攪拌數(shù)次,使其充分接觸反應(yīng),否則會因反應(yīng)不完全而仍呈暗黑色),待其重新變成銀白色后,取出項(xiàng)鏈,置于稀鹽酸中攪拌1~2分鐘,再取出,用清水沖洗后晾干即可。
5 說明
(1)本實(shí)驗(yàn)后期用稀鹽酸洗滌已經(jīng)變成銀白色的項(xiàng)鏈,是因?yàn)樯傻腁l(OH)3可能沉積在銀項(xiàng)鏈上而影響銀飾品的光潔度,用鹽酸溶液將Al(OH)3溶解以保證其表面光潔如新。
(2)本實(shí)驗(yàn)效果顯著而且從理論上講對銀飾品的質(zhì)量沒有損害。其他的方法處理類似上述事件時(shí)有些效果不明顯,有些可能會使銀損失不少從而損壞銀飾品。例如,將上述表面變成黑色的銀飾品在高溫下煅燒,也可使Ag2S發(fā)生反應(yīng)生成Ag和SO2氣體,但此法須在高溫下進(jìn)行。如果用王水或濃硝酸加熱也可以除去其黑色,但將會使銀損失很多。
(3)可以參照本實(shí)驗(yàn)的方法,清洗日常佩戴致黑的銀飾品。
參考文獻(xiàn):
[1]北京師范大學(xué)、華中師范大學(xué)、南京師范大學(xué).無機(jī)化學(xué)教研室編.無機(jī)化學(xué)(上冊)(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2002:358~370,421~425.
摘要:銀飾變黑需要清洗是生活中常見的事。利用生活中常見的化學(xué)物品,借助原電池原理,設(shè)計(jì)了使銀飾品“表面致黑”及“去黑還銀”的簡易家庭實(shí)驗(yàn),方法簡便、無損,清洗銀飾品的效果明顯。該實(shí)驗(yàn)可作為學(xué)生課外家庭實(shí)驗(yàn)活動,用化學(xué)原理解決生活問題,彰顯化學(xué)與生活的緊密關(guān)聯(lián)。
關(guān)鍵詞:銀飾品;家庭實(shí)驗(yàn);化學(xué)實(shí)驗(yàn)
文章編號:1005–6629(2014)9–0051–02 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
生活中化學(xué)無處不在,有使用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義的“生活中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)”更是值得我們?nèi)ネ平椤?/p>
為美化生活,人們常喜歡使用銀制品或佩戴銀飾,而銀飾品在使用中會因氧化或遇到硫及其他含硫物質(zhì)而逐漸變黑。傳統(tǒng)的去黑清洗的方法有物理去黑(輕度變黑可用軟布包住銀飾品擦洗或用牙膏涂抹后用軟布揩擦)和化學(xué)去黑(市面上常用“洗銀水”來洗滌銀飾,“洗銀水”成分依配方而不同,有氨水型、雙氧水型、硝酸型或含有表面活性劑的配方等)。物理方法因去污去黑效果差,常只用作臨時(shí)的處理方法,而化學(xué)方法則易損銀飾品,這兩種處理方法的短處顯而易見。本文介紹一種利用原電池原理使銀飾品去黑色還銀光的家庭實(shí)驗(yàn)方法,不傷銀,效果顯著,簡便易行,值得人們生活中一試。
1 提出問題
生活中經(jīng)常有人佩戴銀項(xiàng)鏈銀手鏈等銀制品,但使用不當(dāng)(如與硫磺香皂等物質(zhì)或戴著銀手飾泡溫泉等)會使銀變黑,影響銀飾的美觀度。運(yùn)用生活中常見的物品將銀飾“去黑還銀”,不僅能解決生活中的實(shí)際問題,還能提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,感受化學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值。
2 實(shí)驗(yàn)原理
銀制品用久了或與含硫物質(zhì)如硫磺香皂接觸生成黑色的Ag2S。用活潑金屬鋁與Ag2S在氯化鈉溶液(電解質(zhì)溶液,增強(qiáng)導(dǎo)電能力)中構(gòu)成原電池,Ag2S作正極,鋁作負(fù)極(兼起導(dǎo)線作用,構(gòu)成原電池的外接電路),從而可將Ag2S還原為Ag單質(zhì),保證在不失去銀原子的情況下(即不損失銀的質(zhì)量),將其復(fù)原并重新返新。
負(fù)極:2Al-6e-=2Al3+;φθ(Al3+/Al)=-1.706V
正極:3Ag2S+6e-=6Ag+3S2-;
φθ(Ag2S/Ag)=-0.705V
電池電動勢Εθ=φθ(Al3+/Al)-φθ(Ag2S/Ag)=-1.001V
從上述數(shù)據(jù)可知,在常溫、標(biāo)態(tài)下該原電池反應(yīng)正向進(jìn)行的程度很大[1],可以把銀飾品表面黑色銀硫化物中的銀還原出來,達(dá)到清洗銀飾品的效果。(說明:這只是熱力學(xué)預(yù)測結(jié)果,實(shí)際進(jìn)行的速率還受化學(xué)動力學(xué)等因素的影響?。?/p>
由于溶液中Al3+與S2-會發(fā)生雙水解反應(yīng)生成H2S氣體和Al(OH)3,故本電池的總反應(yīng)為:2Al+3Ag2S+ 6H2O=6Ag+3H2S↑+2Al(OH)3。
3 實(shí)驗(yàn)用品
食鹽晶體少許、蒸餾水、鋁制易拉罐一只、硫磺香皂一塊、銀項(xiàng)鏈一條、砂紙一張、剪刀、4 mol/L的稀鹽酸溶液,250 mL燒杯一只。
4 實(shí)驗(yàn)步驟
(1)配制電解質(zhì)溶液:將2克左右NaCl溶于20 mL左右蒸餾水中,攪拌配成溶液;
(2)將易拉罐用剪刀剪開(有純鋁片更好?。?,用砂紙將其打磨去表層涂層及氧化層,再剪成長度約0.5 cm左右的細(xì)條30~40根,浸在配成的NaCl溶液中;
(3)將硫磺香皂切片放在另一只燒杯中,加水溶解后,把銀項(xiàng)鏈置于其中浸泡一到半小時(shí)左右,直到項(xiàng)鏈表面幾乎全部變黑;
(4)將變黑的銀項(xiàng)鏈從燒杯中取出,用自來水洗去其表面的肥皂液,然后將其置于步驟2的燒杯中,將項(xiàng)鏈浸沒在溶液中,然后用玻璃棒將銀項(xiàng)鏈與鋁條絲通過攪拌使其充分接觸,靜置一段時(shí)間后(不低于2小時(shí),過程中還可再攪拌數(shù)次,使其充分接觸反應(yīng),否則會因反應(yīng)不完全而仍呈暗黑色),待其重新變成銀白色后,取出項(xiàng)鏈,置于稀鹽酸中攪拌1~2分鐘,再取出,用清水沖洗后晾干即可。
5 說明
(1)本實(shí)驗(yàn)后期用稀鹽酸洗滌已經(jīng)變成銀白色的項(xiàng)鏈,是因?yàn)樯傻腁l(OH)3可能沉積在銀項(xiàng)鏈上而影響銀飾品的光潔度,用鹽酸溶液將Al(OH)3溶解以保證其表面光潔如新。
(2)本實(shí)驗(yàn)效果顯著而且從理論上講對銀飾品的質(zhì)量沒有損害。其他的方法處理類似上述事件時(shí)有些效果不明顯,有些可能會使銀損失不少從而損壞銀飾品。例如,將上述表面變成黑色的銀飾品在高溫下煅燒,也可使Ag2S發(fā)生反應(yīng)生成Ag和SO2氣體,但此法須在高溫下進(jìn)行。如果用王水或濃硝酸加熱也可以除去其黑色,但將會使銀損失很多。
(3)可以參照本實(shí)驗(yàn)的方法,清洗日常佩戴致黑的銀飾品。
參考文獻(xiàn):
[1]北京師范大學(xué)、華中師范大學(xué)、南京師范大學(xué).無機(jī)化學(xué)教研室編.無機(jī)化學(xué)(上冊)(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2002:358~370,421~425.