Jak wyczyścić srebro i złoto?
Wprowadzenie Przeczytaj
Wirtualne laboratorium - S Sprawdź się
Dla nauczyciela
Biżuteria była i jest symbolem dobrobytu, zamożności i prestiżu. Czasem bywa traktowana jako inwestycja, zaś innym razem jako rodzinna pamiątka, przekazywana z pokolenia na pokolenie.
Fascynowała królów, cesarzy, zwykłych ludzi. Raz nakłaniała do złamania prawa, a za drugim razem miała uleczyć złamane serce. Towarzyszyła ludziom w najpiękniejszych chwilach lub była symbolem pamięci o bliskiej osobie. Ze względu na swoją wyjątkowość wymaga specjalnego traktowania – odpowiednich warunków przechowywania (czasem mocnego sejfu) i czyszczenia. Pamiętasz o tym? Jeśli nie – przejdź do następnej części.
Twoje cele
Porównasz naukowe i domowe metody czyszczenia srebra i złota.
Wyjaśnisz przyczynę powstawania zanieczyszczeń na biżuterii i innych przedmiotach wykonanych ze złota i srebra.
Scharakteryzujesz złoto i srebro jako metale.
Jak wyczyścić srebro i złoto?
Do czyszczenia srebra można wykorzystać dostępną w każdej kuchni sól kamienną.Źródło: licencja: CC 0, dostępny w internecie: pixabay.com.
Przeczytaj
Złoto
Układ okresowy pierwiastków
Źródło: GroMar Sp. z o. o, licencja: CC BY-SA 3.0.
Złoto Au jest pierwiastkiem chemicznym zaliczanym do metali szlachetnych. Charakteryzuje się wyjątkową stabilnością chemiczną, co oznacza, że jego postać metaliczna jest najtrwalsza
termodynamicznie. Dzięki temu złoto tworzy związki jedynie w skrajnie agresywnym środowisku. Nie ulega korozji. Nawarstwienia spotykane na złotych lub złoconych przedmiotach pochodzą od
zewnętrznych zanieczyszczeń.
Srebro
Układ okresowy pierwiastków
Źródło: GroMar Sp. z o. o, licencja: CC BY-SA 3.0.
Srebro to również metal szlachetny, ale nie jest już tak odporny chemicznie jak złoto. W wyniku korozji tworzy stabilne związki chemiczne, m.in. z tlenem. Zjawisko korozji srebra zachodzi bardzo powoli i jest widoczne dopiero w perspektywie kilkudziesięciu lub kilkuset lat. Powstająca warstwa pasywna tlenku srebra(I) (Ag O) ma grubość 10‑20 Å. Warstwa tego związku chemicznego pełni rolę ochronną. Izoluje powierzchnię metalicznego srebra od otoczenia. Innym źródłem zanieczyszczenia srebra są reakcje chemiczne zachodzące z siarką. W wyniku reakcji chemicznej ze związkami siarki powstaje siarczek srebra(I) (Ag S). Utworzona warstwa korozyjna początkowo jest szara, a następnie czarna. Źródłem siarki jest zanieczyszczający powietrze kwas siarkowodorowy (siarkowodór H S), ale może być również
pobierana z białek. Proces zachodzi przy dostępie tlenu i obecności wilgoci.
Tlenek srebra(I)
Źródło: Benjah-bmm27, domena publiczna, dostępny w internecie: wikimedia.org.
Dlaczego przedmioty wytworzone ze złota i srebra wymagają czyszczenia?
Do produkcji współczesnej biżuterii wykorzystuje się różne substancje. Biżuteria nie zawiera czystego złota lub srebra, lecz jest stopem różnych metali: miedzi (Cu), cynku (Zn), niklu (Ni), palladu (Pd).
Dodatkowe składniki również wpływają na zachodzenie procesu korozji.
Oprócz wspomnianej korozji, powierzchnia przedmiotów może być pokryta zanieczyszczeniami. Rodzaje zanieczyszczeń:
mineralne, organiczne.
Tradycyjne metody czyszczenia
Metody mechaniczne
Tanie techniki polegają na skrobaniu, szlifowaniu nawarstwień brudu i korozji. Wykorzystywane są
2
2
2
w nich np. materiały ścierne. Wymagają ogromnej uwagi, aby nie uszkodzić czyszczonej powierzchni.
Materiałami ściernymi mogą być:
papiery ścierne o różnej grubości ziarna, skóra,
pasty ścierne, wata stalowa.
Również proste mycie jest przykładem tej metody, np. letnia woda mydlana.
Czyszczenie przy użyciu ścierniwa
To rodzaj metody „na sucho”, w postaci proszku lub pasty, powstałej z wymieszania ścierniwa z np.
woskiem – proszki kredowe (ścierniwo CaCO ) lub korundowe (ścierniwo Al O ). Następuje zdrapanie produktów korozji i zanieczyszczeń z powierzchni czyszczonego obiektu.
Ciekawostka
Do czyszczenia przedmiotów wykonanych ze złota i srebra można wykorzystać również pastę do zębów. Jednym z jej głównych składników są substancje ścierne, które na co dzień pozwalają nam dbać o czystość powierzchni naszych zębów.
Substancje najczęściej spotykane to m.in.
wodorotlenki wapnia i magnezu, tlenek krzemu, węglan wapnia, hydroksyapatyt oraz
polimetakrylan. Swą skuteczność związki te zawdzięczają kształtowi oraz wielkości swoich cząsteczek. Należy jednak zachować ostrożność przy wyborze pasty, ponieważ zbyt wysoka ścieralność może spowodować uszkodzenie metalu.
Czyszczenie przy użyciu szczotek
Rodzaj włókien i wielkości szczotki należy dobrać do cech czyszczonego przedmiotu.
Metody chemiczne
Należy dobrać roztwór odpowiedni do materiału, który chcemy wyczyścić oraz rodzaju zabrudzenia (np.
tłuszcz). Jego zadaniem jest rozpuścić i roztworzyć produkty korozji i warstwy brudu. Przedmiot można zanurzyć w kąpieli z odpowiednimi roztworami związków chemicznych.
Czyszczenie z wykorzystaniem rozpuszczalników
Rozpuszczalniki organiczne (np. metanol) lub środki stosowane do prania chemicznego (np.
tetrachloroetylen) usuwają tłuszcz z elementów metalowych.
3 2 3
Pamiętaj, aby podczas czyszczenia metalu używać miękkiej szczoteczki lub szmatki, ponieważ jest on podatny na zarysowania
Źródło: SoQ , domena publiczna, dostępny w internecie:
h ps://www.flickr.com/.
Czyszczenie za pomocą sekwestrantów
Czyszczenie z wykorzystaniem związków absorbujących jony metalu. Jego istotą jest rozbicie wiązania pomiędzy metalem a pozostałą częścią związku (produktu korozji). W efekcie tworzy się rozpuszczalny w wodzie związek kompleksowy tego metalu.
Czyszczenie kwasem mrówkowym (metanowym) HCOOH
Rozcieńczony roztwór pozwala usunąć z powierzchni metalu tłuste zanieczyszczenia. Wadą tej metody jest wysoka agresywność kwaśnego roztworu.
Czyszczenie z wykorzystaniem jonitu
Nierozpuszczalny w wodzie związek, który pozwala przeprowadzić selektywny proces wymiany jonowej.
Dzięki temu produkt korozji ulega rozpadowi.
Metody łączone
Produkty korozji i zanieczyszczenia w pierwszym etapie są poddawane reakcjom chemicznym. Następnie usuwa się je przez mechaniczne oddzielanie od podłoża.
Pasta z wodorowęglanu sodu NaHCO
Pasty to mieszaniny proszku wodorowęglanu sodu z wodą. Cząsteczki soli, w wyniku pocierania, zdrapują z czyszczonej powierzchni zanieczyszczenia i produkty korozji. Zachodzi reakcja chemiczna opisana równaniem:
NaHCO3 + H2O → NaOH + H2CO3
Obecność jonów OH powoduje zasadowy odczyn roztworu, co skutkuje usunięciem tłustych zanieczyszczeń.
Domowe metody czyszczenia
Czyścić z zachowaniem szczególnej ostrożności. Stosować tylko miękkie ściereczki i szczoteczki z miękkim włosiem. Uważać na kamienie szlachetne i inne dodatki stosowane w biżuterii (wtedy lepiej czyścić punktowo niż zanurzać całość). Właściwie przechowywać, np. w płóciennych woreczkach lub odpowiednich pudełkach. Chronić przed wilgocią, światłem, substancjami chemicznymi oraz
zabrudzeniem.
Złoto
3
-
Ważne jest, aby po wyczyszczeniu biżuterii zawsze dokładnie ją osuszyć.
Źródło: licencja: CC 0, dostępny w internecie: pixabay.com.
ciepła woda z płynem do mycia naczyń. Należy zanurzyć przedmiot na 15 minut, następnie przetrzeć go miękką szczoteczką i dokładnie osuszyć;
ciepła woda z sodą oczyszczoną (2,5 g). Należy zanurzyć przedmiot na 15 minut, następnie przetrzeć go miękką szczoteczką i dokładnie osuszyć;
pasta z sody oczyszczonej (5 g) i wody (5 cm ). Wcierać delikatnie miękką szmatką w biżuterię.
Następnie spłukać wodą i dokładnie osuszyć;
ciepłą woda z kwaskiem cytrynowym (2,5 g). Należy zanurzyć przedmiot na 15 minut, następnie przetrzeć go miękką szczoteczką i dokładnie osuszyć;
zanurzyć w czystym alkoholu na około 5 minut;
przetrzeć octem lub sokiem z cytryny. Spłukać i osuszyć.
Srebro
Przedmioty wykonane ze srebra, ale bez kamieni szlachetnych, można oczyścić, stosując kąpiele z odpowiednimi substancjami chemicznymi.
Źródło: licencja: CC 0, dostępny w internecie: pixabay.com.
delikatna pasta do zębów i miękka szczoteczka;
soda oczyszczona połączona z solą (lub sokiem z cytryny) i ciepłą wodą. Należy zanurzyć przedmiot na 15 minut, następnie przetrzeć go miękką szczoteczką i dokładnie osuszyć;
zanurzyć w czystym alkoholu na około 5 minut.
3
Polecenie 1
W oparciu o powyższy tekst stwórz mapę myśli, która pomoże Ci uporządkować najważniejsze informacje na temat metod czyszczenia srebra i złota.
Podsumowanie
Czyszczenie biżuterii i przedmiotów wykonanych ze złota lub srebra wymaga przede wszystkim delikatności. Taki zabieg można wykonać w domowym zaciszu. Należy jednak zastosować odpowiednie substancje chemiczne lub metody mechaniczne. Warto również pamiętać, że odpowiednie
przechowywanie takich przedmiotów jest bardzo ważne. Zapewnia im mniejsze narażenie na zabrudzenia i nawarstwienia niepożądanych substancji. A właścicielowi pozwala dłużej cieszyć się blaskiem
i estetycznym wyglądem.
Wiele cennych, pięknych przedmiotów powinno być poddawanych konserwacji i czyszczeniu pod okiem doświadczonych jubilerów.
Źródło: licencja: CC 0, dostępny w internecie: pixabay.com.
Słownik
jonit
nazwa substancji, pozwalającej na selektywny proces wymiany jonowej; zazwyczaj żele lub substancje porowate, które mają zdolność selektywnego uwalniania danych jonów i pochłaniania innych
korozja
(łac. corrosio „zżeranie”) proces polegający na stopniowym niszczeniu danego materiału; przebiega na styku powierzchni niszczonej substancji i otaczającego ją środowiska
metale szlachetne
nazwą tą określane są zwyczajowo metale odporne chemicznie, których przykładami są: ruten, rod, pallad, osm, iryd, platyna, srebro, złoto
sekwestranty
substancje tworzące związki chemiczne z jonami metali
ścierniwo
mianem tym określa się ziarna materiału ściernego; posiadają one określoną wielkość;
wykorzystywane w produkcji narzędzi ściernych, papierów ściernych, past, płynów służących do obróbki ściernej i polerowania
angstrem
Å; jednostka długości, stosowana do wyrażania bardzo małych długości, np. długości fal świetlnych, rozmiarów atomów i cząsteczek; 1 Å = 0,1 nm = 10 mm
Bibliografia
De Rooij A., The Oxidation of Silver by Atomic Oxygen, „ESA Journal” 1989, 13, s. 363‑382.
Koss A., Marczak J., Zastosowanie Laserów w konserwacji zabytków i dzieł sztuki, Warszawa 2005.
Landi S., Textile Conservator’s Manual, 2th Edition, Oxford 1998.
Safarzyński S., Konserwacja biżuterii srebrnej dekorowanej bursztynem, Materiały z IV Sesji Naukowej Toruńskiego Oddziału SHS, Toruń 2003, s. 148‑154.
Safarzyński S., Sposoby zabezpieczania srebra przed ciemnieniem, „Złotnik Zegarmistrz” 1989, 3, s. 30‑35.
Ślesiński W., Konserwacja zabytków sztuki. T. 2. Rzeźba, Warszawa 1990.
Zyska B., Mikrobiologiczna korozja materiałów, Warszawa 1977.
-10
Wirtualne laboratorium - S
Polecenie 1
Korzystając z dostępnych środków, wyczyść bransoletki wykonane ze srebra i złota. Pamiętaj, aby ich nie uszkodzić. Sformułuj problem badawczy i zweryfikuj własną hipotezę. W formularzu zanotuj swoje obserwacje i wyniki, a następnie zapisz wnioski.
Wirtualne laboratorium pt. „Jak wyczyścić srebro i złoto?”
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Analiza eksperymentu: Jak wyczyścić srebro i złoto?
Problem badawczy:
Hipoteza:
Sprzęt laboratoryjny i odczynniki chemiczne:
Instrukcja wykonania:
Obserwacje:
Wyniki i wnioski:
Ćwiczenie 1
Do wzoru związku chemicznego dopasuj jego nazwę zwyczajową i nazwę zgodną z nomenklaturą chemiczną.
NaHCO3, C6H8O7, CH3COOH, C2H5OH
nazwa chemiczna wzór chemiczny nazwa zwyczajowa
NaHCO3 C6H8O7 CH3COOH C2H5OH Ćwiczenie 2
Wyjaśnij, dlaczego do czyszczenia złota można wykorzystać płyn do mycia naczyń i ciepłą wodę?
Odpowiedź Uzupełnij
Ćwiczenie 3
Do czyszczenia złota i srebra wskazane są delikatne szczoteczki i miękkie ściereczki. Wyjaśnij, jakie jest uzasadnienie stosowania takich środków ostrożności.
Odpowiedź Uzupełnij
Sprawdź się
Ćwiczenie 1
Pomóż uczniowi zapisać poprawnie informacje dotyczące złota. Uzupełnij luki w tekście:
Złoto o symbolu ... jest pierwiastkiem chemicznym zaliczanym do metali ... Charakteryzuje się wyjątkową ... chemiczną. Jego postać metaliczna jest najtrwalsza termodynamicznie. Oznacza to, że złoto tworzy związki jedynie w skrajnie ... środowisku. Nie ulega ... Nawarstwienia spotykane na złotych lub złoconych przedmiotach pochodzą od ... zanieczyszczeń.
輸
Ćwiczenie 2 輸
Ćwiczenie 3
Przedmioty wykonane ze srebra z upływem czasu pokrywają się warstwą tlenku srebra(I). Powstająca warstwa pasywna tlenku srebra(I) (Ag O) ma grubość 10‑20 Å. Wyjaśnij, jaką rolę odgrywa warstwa tego związku.
Odpowiedź Uzupełnij
醙
2
Ćwiczenie 4
Jedną z substancji, którą można wykorzystać w czyszczeniu złota i srebra domowymi metodami, jest
wodorowęglan sodu. W laboratorium najłatwiej można go otrzymać przez wprowadzenie tlenku węgla(IV) do nasyconego wodnego roztworu węglanu sodu. Napisz równanie reakcji otrzymywania wodorowęglanu sodu tą metodą.
Równanie reakcji
Równanie reakcji zanotuj w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je pod ćwiczeniem.
醙
Ćwiczenie 5
Metody chemiczne są jednymi ze sposobów czyszczenia biżuterii. Połącz nazwę metody zaliczanej do metod chemicznych z jej krótką charakterystyką.
Metanol lub tetrachloroetylen usuwają tłuszcz z elementów metalowych., Czyszczenie z wykorzystaniem związków absorbujących jony metalu. Jej istotą jest rozbicie wiązania pomiędzy metalem a pozostałą częścią związku (produktu korozji)., Nierozpuszczalny w wodzie związek. Pozwala przeprowadzić selektywny proces wymiany jonowej. Dzięki temu związek będący produktem korozji ulega rozpadowi., Rozcieńczony roztwór pozwala usunąć z powierzchni metalu tłuste zanieczyszczenia. Wadą jest wysoka agresywność roztworu.
Czyszczenie z wykorzystaniem rozpuszczalników:
Czyszczenie za pomocą sekwestrantów:
Czyszczenie kwasem mrówkowym (metanowym) CH2 O2: Czyszczenie z wykorzystaniem jonitu:
醙
Ćwiczenie 6
Czyszczenie kwasem metanowym HCOOH przedmiotów wykonanych ze złota i srebra wymaga delikatności.
Niesie również ryzyko uszkodzenia czyszczonych powierzchni. Dlatego warto prawidłowo przechowywać i czyścić posiadane kosztowności. Sformułuj pięć zasad prawidłowego przechowywania i czyszczenia biżuterii.
Odpowiedź Uzupełnij
醙
Ćwiczenie 7
Metody mechaniczne pozwalają na usunięcie nawarstwień na biżuterii lub antykach wykonanych ze złota i srebra. Jedna z metod polega na użyciu ścierniwa. W poniższym tekście wybierz prawidłowe pojęcia opisujące tę metodę:
Metoda „na mokro”/„na sucho”, w postaci proszku/ roztworu, powstałego z wymieszania ścierniwa z np.
woskiem/wodą - proszki/roztwory kredowe ( ścierniwo Na2 CO3/CaCO3) lub korundowe (ścierniwo MgO/
Al2 O3). Następuje zdrapanie substratów/produktów korozji i zanieczyszczeń z powierzchni czyszczonego obiektu.
難
Ćwiczenie 8
Złoto można oczyszczać domowymi sposobami, ale należy zachować szczególną ostrożność. Zaprojektuj trzy metody, dzięki którym wyczyścisz złotą biżuterię, przy wykorzystaniu związków chemicznych obecnych w Twojej kuchni.
Odpowiedź Uzupełnij
難
Dla nauczyciela
Scenariusz zajęć
Autor: Danuta Jyż‑Kuroś Przedmiot: chemia
Temat: Jak wyczyścić srebro i złoto?
Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym
Podstawa programowa:
Zakres podstawowy
XXI. Chemia wokół nas. Uczeń:
9) wskazuje na charakter chemiczny składników środków do mycia szkła, przetykania rur, czyszczenia metali i biżuterii w aspekcie zastosowań tych produktów; wyjaśnia, na czym polega proces usuwania zanieczyszczeń za pomocą tych środków oraz opisuje zasady bezpiecznego ich stosowania.
Zakres rozszerzony
XXI. Chemia wokół nas. Uczeń:
9) wskazuje na charakter chemiczny składników środków do mycia szkła, przetykania rur, czyszczenia metali i biżuterii w aspekcie zastosowań tych produktów; wyjaśnia na czym polega proces usuwania zanieczyszczeń za pomocą tych środków oraz opisuje zasady bezpiecznego ich stosowania.
Kształtowane kompetencje kluczowe:
kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji;
kompetencje w zakresie wielojęzyczności;
kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii;
kompetencje cyfrowe.
Cele operacyjne:
Uczeń:
porównuje naukowe i domowe metody czyszczenia srebra i złota;
wyjaśnia przyczynę powstawania zanieczyszczeń na biżuterii i innych przedmiotach wykonanych z złota i srebra;
charakteryzuje złoto i srebro jako metale.
Strategie nauczania:
konstruktywizm.
Metody i techniki nauczania:
metoda rozwiązywania problemów.
Formy pracy:
praca w grupach.
Środki dydaktyczne:
komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;
zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;
tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda.
Przed lekcją:
1. Nauczyciel prosi uczniów o podzielenie się na zespoły i zapoznanie się z blokiem tekstowym do omawianego tematu.
Przebieg zajęć Faza wstępna:
1. Nauczyciel prosi wszystkich uczniów o wykonanie ćwiczeń z wirtualnego laboratorium z medium bazowego.
Faza realizacyjna:
1. Nauczyciel informuje, że będą poszukiwać rozwiązania problemu – jak można czyścić złoto i srebro domowymi metodami?
2. Nauczyciel informuje, że uczniowie będą pracowali metodą rozwiązywania problemów i w swojej pracy powinni uwzględnić trzy etapy pracy. W czasie pracy mogą korzystać z e‑materiału.
Diagnoza problemu: jak można czyścić złoto i srebro domowymi metodami? Jakich zasad należy przestrzegać aby nie uszkodzić czyszczonej powierzchni?
Poszukiwanie rozwiązania problemu: jakie substancje można wykorzystać w celu oczyszczenia biżuterii? Jakie szkło i sprzęt będą potrzebne do przeprowadzenia czyszczenia? Jaki czas jest potrzebny do oczyszczenia biżuterii w przypadku zastosowania danej substancji?
Wybór rozwiązania: jakich zasad powinno przestrzegać się w czasie czyszczenia przedmiotów wykonanych ze złota i srebra z użyciem konkretnych substancji?
3. Czas pracy 15 minut. Zasady tworzenia odpowiedzi:
ma zawierać wszystkie wypracowane sposoby czyszczenia;
mają zawierać uzasadnienie zastosowania danej metody;
ma być funkcjonalna, bezpieczna i łatwa do przeprowadzenia w warunkach domowych.
4. Po przygotowaniu procedury czyszczenia i zasad przeprowadzenia tego procesu przez poszczególne grupy, każda prezentuje wynik swojej pracy przez maksymalnie trzy minuty.Przedstawia analizę zalet i wad swojego rozwiązania. W czasie pracy grup, nauczyciel monitoruje postęp pracy, pomaga rozwiązać problemy merytoryczne i techniczne, zwraca uwagę na funkcjonalna, bezpieczeństwo i łatwość do przeprowadzenia w warunkach domowych sformułowanych procedur
czyszczenia,zwraca uwagę na czytelność sformułowanych przez ucznióœ zasad przeprowadzenia tego procesu. Jeśli grupa zakończy pracę przed innymi – zaleca skorzystanie z zadań do medium bazowego w celu utrwalenia wiadomości i umiejętności. W czasie prezentacji wyników pracy, dba o poprawność merytoryczną i podkreśla zalety każdego rozwiązania.
Faza podsumowująca:
1. Uczniowie wykonują zadania dołączone do tematu jako formę utrwalenia wiadomości i umiejętności z lekcji.
Praca domowa:
Nauczyciel prosi uczniów o przygotowanie mapy myśli, przedstawiającej naukowe metody czyszczenia złota i srebra.
Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:
Medium może być wykorzystane:
zgodnie z propozycją zawartą w scenariuszu;
dla uczniów nieobecnych na lekcji jako formę uzupełnienia wiadomości.
Materiały pomocnicze:
Materiały dla osób szczególnie zainteresowanych tematem:
https://79diamenty.pl/czym‑i-jak‑czyscic‑zlota‑bizuterie‑z-diamentami‑i- innymi‑kamieniami‑szlachetnymi/
https://yes.pl/jak‑dbac‑o-bizuterie
https://mollie.pl/jak‑czyscic‑srebro‑w-domu‑5-sposobow‑od‑mollie/
https://www.mennica.com.pl/produkty‑inwestycyjne/poradnik‑inwestora‑szczegoly/Jak‑wyczyscic‑srebro https://www.skarbnicanarodowa.pl/poradnik‑kolekcjonera/czyszczenie‑monet
http://polskijubiler.com/pokaz.php?id=1005
