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让变黑的银饰重现银光的简易家庭实验

2014-11-04李虎山

化学教学 2014年9期
关键词:化学实验

李虎山

摘要:银饰变黑需要清洗是生活中常见的事。利用生活中常见的化学物品,借助原电池原理,设计了使银饰品“表面致黑”及“去黑还银”的简易家庭实验,方法简便、无损,清洗银饰品的效果明显。该实验可作为学生课外家庭实验活动,用化学原理解决生活问题,彰显化学与生活的紧密关联。

关键词:银饰品;家庭实验;化学实验

文章编号:1005–6629(2014)9–0051–02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

生活中化学无处不在,有使用价值和现实意义的“生活中的化学实验”更是值得我们去推介。

为美化生活,人们常喜欢使用银制品或佩戴银饰,而银饰品在使用中会因氧化或遇到硫及其他含硫物质而逐渐变黑。传统的去黑清洗的方法有物理去黑(轻度变黑可用软布包住银饰品擦洗或用牙膏涂抹后用软布揩擦)和化学去黑(市面上常用“洗银水”来洗涤银饰,“洗银水”成分依配方而不同,有氨水型、双氧水型、硝酸型或含有表面活性剂的配方等)。物理方法因去污去黑效果差,常只用作临时的处理方法,而化学方法则易损银饰品,这两种处理方法的短处显而易见。本文介绍一种利用原电池原理使银饰品去黑色还银光的家庭实验方法,不伤银,效果显著,简便易行,值得人们生活中一试。

1 提出问题

生活中经常有人佩戴银项链银手链等银制品,但使用不当(如与硫磺香皂等物质或戴着银手饰泡温泉等)会使银变黑,影响银饰的美观度。运用生活中常见的物品将银饰“去黑还银”,不仅能解决生活中的实际问题,还能提高学习化学的兴趣,感受化学学习的价值。

2 实验原理

银制品用久了或与含硫物质如硫磺香皂接触生成黑色的Ag2S。用活泼金属铝与Ag2S在氯化钠溶液(电解质溶液,增强导电能力)中构成原电池,Ag2S作正极,铝作负极(兼起导线作用,构成原电池的外接电路),从而可将Ag2S还原为Ag单质,保证在不失去银原子的情况下(即不损失银的质量),将其复原并重新返新。

负极:2Al-6e-=2Al3+;φθ(Al3+/Al)=-1.706V

正极:3Ag2S+6e-=6Ag+3S2-;

φθ(Ag2S/Ag)=-0.705V

电池电动势Εθ=φθ(Al3+/Al)-φθ(Ag2S/Ag)=-1.001V

从上述数据可知,在常温、标态下该原电池反应正向进行的程度很大[1],可以把银饰品表面黑色银硫化物中的银还原出来,达到清洗银饰品的效果。(说明:这只是热力学预测结果,实际进行的速率还受化学动力学等因素的影响!)

由于溶液中Al3+与S2-会发生双水解反应生成H2S气体和Al(OH)3,故本电池的总反应为:2Al+3Ag2S+ 6H2O=6Ag+3H2S↑+2Al(OH)3。

3 实验用品

食盐晶体少许、蒸馏水、铝制易拉罐一只、硫磺香皂一块、银项链一条、砂纸一张、剪刀、4 mol/L的稀盐酸溶液,250 mL烧杯一只。

4 实验步骤

(1)配制电解质溶液:将2克左右NaCl溶于20 mL左右蒸馏水中,搅拌配成溶液;

(2)将易拉罐用剪刀剪开(有纯铝片更好!),用砂纸将其打磨去表层涂层及氧化层,再剪成长度约0.5 cm左右的细条30~40根,浸在配成的NaCl溶液中;

(3)将硫磺香皂切片放在另一只烧杯中,加水溶解后,把银项链置于其中浸泡一到半小时左右,直到项链表面几乎全部变黑;

(4)将变黑的银项链从烧杯中取出,用自来水洗去其表面的肥皂液,然后将其置于步骤2的烧杯中,将项链浸没在溶液中,然后用玻璃棒将银项链与铝条丝通过搅拌使其充分接触,静置一段时间后(不低于2小时,过程中还可再搅拌数次,使其充分接触反应,否则会因反应不完全而仍呈暗黑色),待其重新变成银白色后,取出项链,置于稀盐酸中搅拌1~2分钟,再取出,用清水冲洗后晾干即可。

5 说明

(1)本实验后期用稀盐酸洗涤已经变成银白色的项链,是因为生成的Al(OH)3可能沉积在银项链上而影响银饰品的光洁度,用盐酸溶液将Al(OH)3溶解以保证其表面光洁如新。

(2)本实验效果显著而且从理论上讲对银饰品的质量没有损害。其他的方法处理类似上述事件时有些效果不明显,有些可能会使银损失不少从而损坏银饰品。例如,将上述表面变成黑色的银饰品在高温下煅烧,也可使Ag2S发生反应生成Ag和SO2气体,但此法须在高温下进行。如果用王水或浓硝酸加热也可以除去其黑色,但将会使银损失很多。

(3)可以参照本实验的方法,清洗日常佩戴致黑的银饰品。

参考文献:

[1]北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学.无机化学教研室编.无机化学(上册)(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2002:358~370,421~425.

摘要:银饰变黑需要清洗是生活中常见的事。利用生活中常见的化学物品,借助原电池原理,设计了使银饰品“表面致黑”及“去黑还银”的简易家庭实验,方法简便、无损,清洗银饰品的效果明显。该实验可作为学生课外家庭实验活动,用化学原理解决生活问题,彰显化学与生活的紧密关联。

关键词:银饰品;家庭实验;化学实验

文章编号:1005–6629(2014)9–0051–02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

生活中化学无处不在,有使用价值和现实意义的“生活中的化学实验”更是值得我们去推介。

为美化生活,人们常喜欢使用银制品或佩戴银饰,而银饰品在使用中会因氧化或遇到硫及其他含硫物质而逐渐变黑。传统的去黑清洗的方法有物理去黑(轻度变黑可用软布包住银饰品擦洗或用牙膏涂抹后用软布揩擦)和化学去黑(市面上常用“洗银水”来洗涤银饰,“洗银水”成分依配方而不同,有氨水型、双氧水型、硝酸型或含有表面活性剂的配方等)。物理方法因去污去黑效果差,常只用作临时的处理方法,而化学方法则易损银饰品,这两种处理方法的短处显而易见。本文介绍一种利用原电池原理使银饰品去黑色还银光的家庭实验方法,不伤银,效果显著,简便易行,值得人们生活中一试。

1 提出问题

生活中经常有人佩戴银项链银手链等银制品,但使用不当(如与硫磺香皂等物质或戴着银手饰泡温泉等)会使银变黑,影响银饰的美观度。运用生活中常见的物品将银饰“去黑还银”,不仅能解决生活中的实际问题,还能提高学习化学的兴趣,感受化学学习的价值。

2 实验原理

银制品用久了或与含硫物质如硫磺香皂接触生成黑色的Ag2S。用活泼金属铝与Ag2S在氯化钠溶液(电解质溶液,增强导电能力)中构成原电池,Ag2S作正极,铝作负极(兼起导线作用,构成原电池的外接电路),从而可将Ag2S还原为Ag单质,保证在不失去银原子的情况下(即不损失银的质量),将其复原并重新返新。

负极:2Al-6e-=2Al3+;φθ(Al3+/Al)=-1.706V

正极:3Ag2S+6e-=6Ag+3S2-;

φθ(Ag2S/Ag)=-0.705V

电池电动势Εθ=φθ(Al3+/Al)-φθ(Ag2S/Ag)=-1.001V

从上述数据可知,在常温、标态下该原电池反应正向进行的程度很大[1],可以把银饰品表面黑色银硫化物中的银还原出来,达到清洗银饰品的效果。(说明:这只是热力学预测结果,实际进行的速率还受化学动力学等因素的影响!)

由于溶液中Al3+与S2-会发生双水解反应生成H2S气体和Al(OH)3,故本电池的总反应为:2Al+3Ag2S+ 6H2O=6Ag+3H2S↑+2Al(OH)3。

3 实验用品

食盐晶体少许、蒸馏水、铝制易拉罐一只、硫磺香皂一块、银项链一条、砂纸一张、剪刀、4 mol/L的稀盐酸溶液,250 mL烧杯一只。

4 实验步骤

(1)配制电解质溶液:将2克左右NaCl溶于20 mL左右蒸馏水中,搅拌配成溶液;

(2)将易拉罐用剪刀剪开(有纯铝片更好!),用砂纸将其打磨去表层涂层及氧化层,再剪成长度约0.5 cm左右的细条30~40根,浸在配成的NaCl溶液中;

(3)将硫磺香皂切片放在另一只烧杯中,加水溶解后,把银项链置于其中浸泡一到半小时左右,直到项链表面几乎全部变黑;

(4)将变黑的银项链从烧杯中取出,用自来水洗去其表面的肥皂液,然后将其置于步骤2的烧杯中,将项链浸没在溶液中,然后用玻璃棒将银项链与铝条丝通过搅拌使其充分接触,静置一段时间后(不低于2小时,过程中还可再搅拌数次,使其充分接触反应,否则会因反应不完全而仍呈暗黑色),待其重新变成银白色后,取出项链,置于稀盐酸中搅拌1~2分钟,再取出,用清水冲洗后晾干即可。

5 说明

(1)本实验后期用稀盐酸洗涤已经变成银白色的项链,是因为生成的Al(OH)3可能沉积在银项链上而影响银饰品的光洁度,用盐酸溶液将Al(OH)3溶解以保证其表面光洁如新。

(2)本实验效果显著而且从理论上讲对银饰品的质量没有损害。其他的方法处理类似上述事件时有些效果不明显,有些可能会使银损失不少从而损坏银饰品。例如,将上述表面变成黑色的银饰品在高温下煅烧,也可使Ag2S发生反应生成Ag和SO2气体,但此法须在高温下进行。如果用王水或浓硝酸加热也可以除去其黑色,但将会使银损失很多。

(3)可以参照本实验的方法,清洗日常佩戴致黑的银饰品。

参考文献:

[1]北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学.无机化学教研室编.无机化学(上册)(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2002:358~370,421~425.

摘要:银饰变黑需要清洗是生活中常见的事。利用生活中常见的化学物品,借助原电池原理,设计了使银饰品“表面致黑”及“去黑还银”的简易家庭实验,方法简便、无损,清洗银饰品的效果明显。该实验可作为学生课外家庭实验活动,用化学原理解决生活问题,彰显化学与生活的紧密关联。

关键词:银饰品;家庭实验;化学实验

文章编号:1005–6629(2014)9–0051–02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

生活中化学无处不在,有使用价值和现实意义的“生活中的化学实验”更是值得我们去推介。

为美化生活,人们常喜欢使用银制品或佩戴银饰,而银饰品在使用中会因氧化或遇到硫及其他含硫物质而逐渐变黑。传统的去黑清洗的方法有物理去黑(轻度变黑可用软布包住银饰品擦洗或用牙膏涂抹后用软布揩擦)和化学去黑(市面上常用“洗银水”来洗涤银饰,“洗银水”成分依配方而不同,有氨水型、双氧水型、硝酸型或含有表面活性剂的配方等)。物理方法因去污去黑效果差,常只用作临时的处理方法,而化学方法则易损银饰品,这两种处理方法的短处显而易见。本文介绍一种利用原电池原理使银饰品去黑色还银光的家庭实验方法,不伤银,效果显著,简便易行,值得人们生活中一试。

1 提出问题

生活中经常有人佩戴银项链银手链等银制品,但使用不当(如与硫磺香皂等物质或戴着银手饰泡温泉等)会使银变黑,影响银饰的美观度。运用生活中常见的物品将银饰“去黑还银”,不仅能解决生活中的实际问题,还能提高学习化学的兴趣,感受化学学习的价值。

2 实验原理

银制品用久了或与含硫物质如硫磺香皂接触生成黑色的Ag2S。用活泼金属铝与Ag2S在氯化钠溶液(电解质溶液,增强导电能力)中构成原电池,Ag2S作正极,铝作负极(兼起导线作用,构成原电池的外接电路),从而可将Ag2S还原为Ag单质,保证在不失去银原子的情况下(即不损失银的质量),将其复原并重新返新。

负极:2Al-6e-=2Al3+;φθ(Al3+/Al)=-1.706V

正极:3Ag2S+6e-=6Ag+3S2-;

φθ(Ag2S/Ag)=-0.705V

电池电动势Εθ=φθ(Al3+/Al)-φθ(Ag2S/Ag)=-1.001V

从上述数据可知,在常温、标态下该原电池反应正向进行的程度很大[1],可以把银饰品表面黑色银硫化物中的银还原出来,达到清洗银饰品的效果。(说明:这只是热力学预测结果,实际进行的速率还受化学动力学等因素的影响!)

由于溶液中Al3+与S2-会发生双水解反应生成H2S气体和Al(OH)3,故本电池的总反应为:2Al+3Ag2S+ 6H2O=6Ag+3H2S↑+2Al(OH)3。

3 实验用品

食盐晶体少许、蒸馏水、铝制易拉罐一只、硫磺香皂一块、银项链一条、砂纸一张、剪刀、4 mol/L的稀盐酸溶液,250 mL烧杯一只。

4 实验步骤

(1)配制电解质溶液:将2克左右NaCl溶于20 mL左右蒸馏水中,搅拌配成溶液;

(2)将易拉罐用剪刀剪开(有纯铝片更好!),用砂纸将其打磨去表层涂层及氧化层,再剪成长度约0.5 cm左右的细条30~40根,浸在配成的NaCl溶液中;

(3)将硫磺香皂切片放在另一只烧杯中,加水溶解后,把银项链置于其中浸泡一到半小时左右,直到项链表面几乎全部变黑;

(4)将变黑的银项链从烧杯中取出,用自来水洗去其表面的肥皂液,然后将其置于步骤2的烧杯中,将项链浸没在溶液中,然后用玻璃棒将银项链与铝条丝通过搅拌使其充分接触,静置一段时间后(不低于2小时,过程中还可再搅拌数次,使其充分接触反应,否则会因反应不完全而仍呈暗黑色),待其重新变成银白色后,取出项链,置于稀盐酸中搅拌1~2分钟,再取出,用清水冲洗后晾干即可。

5 说明

(1)本实验后期用稀盐酸洗涤已经变成银白色的项链,是因为生成的Al(OH)3可能沉积在银项链上而影响银饰品的光洁度,用盐酸溶液将Al(OH)3溶解以保证其表面光洁如新。

(2)本实验效果显著而且从理论上讲对银饰品的质量没有损害。其他的方法处理类似上述事件时有些效果不明显,有些可能会使银损失不少从而损坏银饰品。例如,将上述表面变成黑色的银饰品在高温下煅烧,也可使Ag2S发生反应生成Ag和SO2气体,但此法须在高温下进行。如果用王水或浓硝酸加热也可以除去其黑色,但将会使银损失很多。

(3)可以参照本实验的方法,清洗日常佩戴致黑的银饰品。

参考文献:

[1]北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学.无机化学教研室编.无机化学(上册)(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2002:358~370,421~425.

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