Kho¸ luËn tèt nghiÖp

Tr-êng §¹i häc Vinh
Khoa ho¸

häc

========

NguyÔn Kh©m KH«i

Kho¸ luËn tèt nghiÖp ®¹i häc

Ph©n tÝch vµ thu håi c¸c kim
lo¹i vµng b¹c trong phÕ liÖu cña
c«ng nghiÖp ®iÖn tö

Chuyªn ngµnh: Ho¸ ph©n tÝch

====Vinh, 2006===

SVTH: NguyÔn Kh©m Kh«i

1

Chuyªn ngµnh ho¸ ph©n tÝch


Kho¸ luËn tèt nghiÖp

Tr-êng §¹i häc Vinh

nghiên cứu đề tài, Tôi xin chân thành cảm ơn thầy
giáo, thạc sỹ Nguyễn Quang Tuệ, giảng viên Khoa
hoá học Tr-ờng Đại học Vinh cùng toàn thể các
thầy, cô giáo, cán bộ phòng thí nghiệm khoa Hoá
học đã h-ớng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành tốt
khoá luận này.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự động viên, giúp
đỡ của gia đình và bạn bè trong quá trình tôi làm
khoá luận.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nh-ng do hạn
chế về trình độ và kinh nghiệm nghiên cứu nên đề
tài này chắc chắn không tránh khỏi

nhiều thiếu

sót. Rất mong đ-ợc thầy, cô và các bạn góp ý và
giúp đỡ, để bản thân tiến bộ và làm tốt hơn ở
những công trình sau.

SVTH: Nguyễn Khâm Khôi

3

Chuyên ngành hoá phân tích


Khoá luận tốt nghiệp

mục lục
Mở đầu ............................................. 2

Khả

năng

tạo

phức

của

Bạc(I).

.................................................. 1
3
I.1.4.2. Khả năng tạo phức với phối tử NH3,
S2O32-,

CN-.

.................................................. 1
4
I.1.4.3. Khả năng tạo phức của AgX trong dung
dịch Hiđrohalogenua và muối Halogenua Bazơ.
......................................... 1
6
SVTH: Nguyễn Khâm Khôi

4

Chuyên ngành hoá phân tích


.................................................. 1
8
I.2.3. Hợp chất của Vàng(I) halogenua và Vàng(I)
xianua.
.................................................. 1
9
I.2.4.

Các

hợp

chất

Vàng(III).

.................................................. 2
0
Phần

II:

Thực

nghiệm.

.................................................. 2
2
II.1.


.................................................. 2
2
II.1.2.

Qui

trình

thuỷ

luyện.

.................................................. 2
2

SVTH: Nguyễn Khâm Khôi

5

Chuyên ngành hoá phân tích


Khoá luận tốt nghiệp

II.1.3.

Qui

trình

4
II.2.1.

Đi

từ

hợp

kim

có

chứa

đồng.

.................................................. 2
4
II.2.2. Tách Vàng, Bạc từ hợp kim có chứa Au, Ag,
Cu,

Zn,

Pb,

Sn

.................................................. 2
5

II.2.5.

Đi

từ

hợp

chất

Xianua.

.................................................. 2
6
SVTH: Nguyễn Khâm Khôi

6

Chuyên ngành hoá phân tích


Khoá luận tốt nghiệp

II.2.6. Tách Bạc từ n-ớc thải công nghiệp phim
ảnh.
.................................................. 2
7
II.2.7.

Tinh


.................................................. 3
0
II.3.2.

Pha

chế

hoá

chất.

.................................................. 3
0
II.3.3.

Dụng

cụ

và

thiết

bị.

.................................................. 3
1
II.4.


trong

hợp

kim.

.................................................. 3
5
II.5.1. Tách Bạc từ hợp kim làm chân điện tử.
.................................................. 3
5

SVTH: Nguyễn Khâm Khôi

7

Chuyên ngành hoá phân tích


Khoá luận tốt nghiệp

II.5.2.

Tách

Vàng

từ


luận.

.................................................. 4
1
III.1.

Kết

quả.

.................................................. 4
1
III.1.1. Kết quả thu đ-ợc khi tách bạc từ hợp kim
làm

chân

điện

tử.

.................................................. 4
1
III.1.2. Kết quả thu đ-ợc khi tách bạc, vàng từ
hợp

kim

làm


Tài

liệu

tham

khảo.

.................................................. 4
4
SVTH: Nguyễn Khâm Khôi

8

Chuyên ngành hoá phân tích


Kho¸ luËn tèt nghiÖp

SVTH: NguyÔn Kh©m Kh«i

9

Chuyªn ngµnh ho¸ ph©n tÝch


Khoá luận tốt nghiệp

Mở đầu
Cùng với nguyên tố platin, vàng, bạc là các kim

10

Chuyên ngành hoá phân tích


Khoá luận tốt nghiệp

Trong phạm vi đề tài, vì điều kiện có hạn nên
chúng tôi sử dụng một số ph-ơng pháp thích hợp để
thu hồi vàng, bạc từ phế liệu điện tử nh- máy tính,
tivi, đài radio
Sự phát triển mạnh mẽ của các ngành nh- thông
tin, điện tử, vi điện tử thì nhu cầu sử dụng vàng,
bạc trong kỷ thuật sản xuất đang cao, nên sự thu hồi
vàng, bạc từ phế liệu điện tử càng cần thiết, thiết
thực.

SVTH: Nguyễn Khâm Khôi

11

Chuyên ngành hoá phân tích


Khoá luận tốt nghiệp

Phần I:

Tổng quan


mỏng và kéo sợi, có khả năng phản xạ ánh sáng tốt,
kết tinh dạng hình lập ph-ơng và hình tám mặt, khối
l-ợng riêng là 10,49 g/cm3, nhiệt nóng chảy khoảng
960,5 0C, nhiệt độ sôi 2152 0C. Bạc hoàn toàn trơ đối
với n-ớc, khi nóng chảy bạc hấp thụ ôxi trong không
khí, khi để nguội ôxi sẽ thoát ra. Nếu để trong môi
tr-ờng có H2S thì Ag sẽ bị phủ bởi một lớp Ag2S mất
độ sáng trắng. Bạc dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.
Trong tự nhiên bạc chiếm khoảng 2.10-6 % khối
l-ợng vỏ trái đất, có thể tồn tại dạng tự do, trong
thực

tế

ta

th-ờng

gặp

dạng

Ag2S

(Khoáng

chất

Agentit) lẫn với quặng Sunfua của chì (PbS); Hàm
l-ợng Ag trong Ag2S khoảng 87,1%, ngoài ra nó còn có

= 2Ag2S +

2H2O

Đây là nguyên nhân làm cho các dụng cụ bằng bạc
xám đen sau một thời gian bị xỉn đen.
Bạc không tác dụng với các axit không có tính
Ôxi hóa nh- HCl, H2SO4 loãng, CH3COOH. (trừ HCOOH).
Không phản ứng với kiềm ngay cả khi nung chảy kiềm ở
nhiệt độ cao.
Đối với các axit có tính Ôxi hóa mạnh nh- HNO3,
H2SO4 đặc, nóng, n-ớc cờng thủy (hỗn hợp của HCl +
HNO3 theo tỷ lệ 3:1) thì bạc tạo thành AgCl. Để hòa
tan bạc tốt nhất là dùng HNO3 chuyển bạc thành muối
Bạc Nitrat (AgNO3)
Ag + 2HNO3



AgNO3 + NO2 + H2O

Bạc có bậc Ôxi hóa +1; +2; +3 trong đó bậc Ôxi
hóa +1 là bền và đặc tr-ng nhất đối với bạc, điều
này đ-ợc giải thích bằng năng l-ợng ion hóa thứ I
của bạc t-ơng đối bé (I1 = 7,57 eV) và một phần liên
quan đến độ bền t-ơng đối của cấu hình electron 4d10
vì cấu trúc này đã đ-ợc hình thành từ nguyên tố đứng
tr-ớc

nó

những ứng dụng trên, bạc còn đ-ợc ứng dụng vào một
số ngành khoa học kỹ thuật, y tế.
Trong kỹ thuật: Bạc th-ờng đ-ợc dùng để mạ lên
các vật dụng kim loại, các dụng cụ phòng thí nghiệm,
y khoa, nha khoa, các linh kiện điện tử, cơ điện,
hàng khôngcần độ chính xác cao.
Bạc th-ờng đ-ợc dùng để mã, bảo vệ các mạch dẫn,
hay các chân điện tử, bởi Ag kém hoạt động không bị
oxi hóa bởi ôxi, không tan trong các axit không có
tính oxi hóa, dẫn điện tốt, chịu nhiệt tốt nên có độ
chính xác cao, bền, lâu dài.
Trong đời sống: Bạc phản quang rất tốt nên các
hợp chất của bạc đóng vai trò quan trọng trong các
vật liệu cảm quang, phản kim, dùng tráng gơng, đ-ợc
ứng dụng trong phòng thí nghiệm. Hợp chất AgNO3 là
một thuốc thủ quan trọng trong phòng thí nghiệm.
Trong y khoa với liều l-ợng thích hợp nó đ-ợc dùng
để làm thuốc tra mắt, thuốn viêm họng, bệnh co thắt.
Trên thế giới hàng năm sử dụng đến hàng ngàn tấn
Ag cho các ngành kỹ thuật điện tử, phim ảnh, làm cho
trữ l-ợng Ag trên thế giới ngày càng giảm sút nên
ng-ời ta đang tìm cách thay thế Ag trong các ngành
kỹ thuật. Ngoài ra còn tìm ph-ơng pháp thu hồi và
tái sử dụng lại các nguyên tố đó.
SVTH: Nguyễn Khâm Khôi

14

Chuyên ngành hoá phân tích


Ag2S + O2 =

2Ag + SO2
3Ag2S + 8HNO3 = 6AgNO3 +

2NO

+ 3S + 4H2O

I.1.2.2. Bạc ôxit (Ag2O)
Là chất rắn màu nâu đen có kiến trúc lập ph-ơng
tâm khối.
Bạc ôxit đ-ợc tạo thành khi nung nóng Ag ở 300
0C

d-ới áp suất cao của khí quyển ôxi theo ph-ơng

trình phản ứng:
4Ag + O2 = 2Ag2O
Bạc ôxit (Ag2O) phân hủy thành nguyên tố ở 200
0C.

Trong thực tế nó đ-ợc điều chế bằng cách cho

dung dịch kiềm tác dụng với dung dịch muối AgNO3:
SVTH: Nguyễn Khâm Khôi

15

Chuyên ngành hoá phân tích


Thực tế muối AgNO3 không bị thủy phân điều đó
chứng tỏ AgOH là chất kiềm mạnh. Ng-ời ta sử dụng
tính chất này để điều chế Hđrôxit của kim loại bằng
cách tác dụng của huyền phù Ag2O trong n-ớc với
Clorua kim loại.
Ag2O + H2O + 2RbCl = 2RbOH + 2AgCl
I.1.2.4. Muối bạc Nitrat (AgNO3)
AgNO3 là muối bạc (I) thông dụng nhất, kết tinh
dạng tinh thể lập ph-ơng không màu nóng chảy ở 209,7
0C.

Đ-ợc điều chế bằng cách hòa tan Ag kim loại

trong HNO3 và kết tinh từ dung dịch n-ớc.
Ag + 2HNO3 = AgNO3 + NO2
AgNO3 phân hủy

+ H2O

nhiệt ở khoảng gần 300

0C

ở áp

suất cao.
AgNO3

SVTH: Nguyễn Khâm Khôi

I.1.2.5. Bạc Halozenua (AgX : X = F, Cl, Br, I)
Tất cả muối bạc halozenua dạng AgX đều ở dạng
khan, ít tan trừ AgF.2H2O. Sau đây là một số tính
chất vật lý của muối bạc halozenua.
Tính chất

AgF

AgCl

AgBr

AgI

Cấu trúc

Lập ph-ơng

Lập ph-ơng

Lập ph-ơng

Lập ph-ơng

tinh thể

kiểu NaCl

kiểu NaCl




Khoá luận tốt nghiệp
Nhiệt độ
sôi: 0C
Tích số tan
TT

Phân hủy

1550

Dễ tan

1,8.10-10

Phân hủy ở

Phân hủy ở

750

554

5.10-16

8,3.10-17

Sự tăng màu và giảm độ tan của bạc halozenua từ
AgF đến AgI là do anion X- có bán kính càng lớn càng

chảy

là

455

0C,

ít

tan

trong

n-ớc

(TAgCl=

1,8.10-10) tan đ-ợc trong muối Clorua đặc (NaCl, KCl,
NH4Cl, CaCl2). Ngoài ra còn tan đ-ợc trong các dung

SVTH: Nguyễn Khâm Khôi

18

Chuyên ngành hoá phân tích


Khoá luận tốt nghiệp


AgCl tinh thể còn đ-ợc dùng làm thấu kính cho
các dụng cụ quang học làm việc trong vùng phổ hồng
ngoại, màn ảnh rađa, dùng làm chất sát trùng trong y
khoa, AgCl cũng đ-ợc dùng trong công nghệ phim ảnh
nh-ng ít vì AgCl kém nhạy đối với AgBr hoặc AgI (AgI
quá nhạy).
* Muối bạc Bromua: AgBr

SVTH: Nguyễn Khâm Khôi

19

Chuyên ngành hoá phân tích


Khoá luận tốt nghiệp

AgBr có tên latinh là Agentom-Bromatam, khối
l-ợng phân tử là 187,796. trong tự nhiên tồn tại
dạng khoáng chất Bromarit, trong phòng thí nghiệm có
thể điều chế AgBr trong bóng tối bằng nhiều phán ứng
khác nhau, chẳng hạn chế hóa dung dịch AgNO3 với HBr
hay NaBr hoặc cho Ag t-ơng tác trực tiếp với Br2
AgBr là chất nghịch từ, có thể tồn tại ở dạng
keo, hoặc dạng tinh thể lập ph-ơng tâm mặt, có màu
vàng nhạt. d = 6,47 g/cm3. Nhiệt nóng chảy là 4340C.
Nhiệt độ sôi: 1573

0C.


Cơ sở hóa học của kỷ thuật phim ảnh dựa trên
tính nhạy của bạc halozenua đối với ánh sáng. Ng-ời
ta th-ờng dùng là AgBr và một ít AgCl vì AgCl kém
nhạy, còn AgI thì lại quá nhạy. Phim ảnh và giấy ảnh
gồm chủ yếu một lớp mỏng khoảng 20m huyền phủ AgBr
đ-ợc phân tán trong gelatin tráng trên nền chất dẻo
trong suốt làm bằng xenluloit hoặc giấy trắng và
đ-ợc giữ trong bóng tối.
Kỹ thuật nhiếp ảnh gồm 3 quá trình chính.
- Phân hủy AgBr d-ới tác dụng của ánh sáng giải
phóng Ag
- Quá trình hiện hình ảnh
- Quá trình định hình ảnh (hãm ảnh)
D-ới tác dụng của ánh sáng AgBr phân hủy thành
Ag và Br2
2AgBr 2Ag + Br2
Brôm tạo thành hóa hợp với gelatin còn Ag đ-ợc
tạo thành tinh thể mầm rất bé. Những tinh thể này
càng nhiều tại những chỗ đ-ợc chiếu sáng càng mạnh.
Sau khi đ-ợc chiếu sáng tuy bề ngoài phim ảnh không
có gì thay đổi nh-ng bên trong đã có hình ảnh ẩn của
vật đ-ợc chụp.
Để chuyển hình ảnh ẩn thành hình nhìn thấy đ-ợc
ng-ời ta phải làm hiện ảnh chúng bằng cách khử tiếp
AgBr thành Ag ở dạng hạt rất nhỏ có màu đen bởi các
chất hiện ảnh. Sự khử AgBr này xảy ra xung quanh
những mầm Ag đã có trong ảnh ẩn. Các chất hiện hình

SVTH: Nguyễn Khâm Khôi


O

OH

Quinon

Hiđrôquino
n
Ngoài ra trong các thành phần dung dịch hiện ảnh
ng-ời ta còn dùng một số chất khác nhằm mục đích bảo
vệ(nh Na2CO3 , NaHSO3) và chất thúc đẩy quá trình
(nh- : Na2CO3, K2CO3) các chất bảo vệ giữ cho các
chất hiện ảnh khỏi bị ôxi hóa bởi ôxi không khí tan
trong n-ớc, hay Na2SO3 cũng góp phần vào quá trình
hiện ảnh.
2HOC6H4OH + O2

2OC4H4CO + H2O

OC4H4CO + Na2SO3 HOC6H3(SO3Na)OH
Các chất thúc đẩy làm nhiệm vụ trung hòa HX mới
tạo thành và giữ cho dung dịch một PH cần thiết.
Sau khi rửa ảnh để hình ảnh thấy đ-ợc trở nên rõ
nét ng-ời ta tiến hành định hình ảnh để cho nó mất
tính nhạy với ánh sáng. Ng-ời ta nhúng bản phim vào
những muối dễ hòa tan AgBr tạo thành phức chất tan
trong n-ớc. Chất th-ờng dùng là Na2S2O3
AgBr + Na2S2O3
* Bạc Iodua:


AgI + HI = H[AgI2]
2AgI + HgI2 = Ag2[HgI4]
AgI

cũng

tan

trong

dung

dịch

xianua

(CN-),

thiosunfat (S2O32-) nhờ sự tạo thành các phức bền của
Ag(I)
AgI rất nhạy với ánh sáng nên ít đ-ợc dùng vào
kỹ thuật phim ảnh.
I.1.3. Các hợp chất Bạc(II) và Bạc(III)
Nh- ta đã nói ở trên Ag có số oxi hóa đặc trng
là +1. Cón có rất ít hợp chất

về Ag(II) và Ag(III)

do cấu hình bên trong của Ag là 4d105s1 nên để thể
hiện số oxi hóa +2, +3 thì cấu hình e của Ag2+ là

=

1,89

V

trong

dung

dịch Ag2+ chỉ tồn tại trong phức chất với phối tử hữu
cơ

nh-

pyridin,

dipyridin,

phenaltrolin,

với

cầu

ngoại là pesunfat [Ag(Py)4]S2O8 , [Ag(diPy)4]S2O8 và
[Ag(Phen)2]S2O8
Do có tính oxi hóa mạnh nên AgO đ-ợc ứng dụng
nhiều trong kỹ thuật sản xuất ắcquy kiềm, gọn nhẹ và
ứng dụng trong kỷ thuật hàng không vũ trụ.

[Ag(CN)2]-

Hằng số bền

1,0.108

2,8.1013

7,08.1019

Kb
I.1.4.1. Khả năng tạo phức của Ag(I)
Xét bán phản ứng
Ag+ + e

= Ag(1) E0 Ag+/Ag = 0,80V

Nếu ta cho lần lợt các phối tử tạo phức với Ag+
là NH3, S2O32-, CN- thì xảy ra các quá trình phản ứng
tạo phức nh sau:
2NH3



2S2O32-



Ag+ +
Ag+ +


Chuyên ngành hoá phân tích