Tækni & vísindi | mbl | 17.12.2012 | 10:22

Fimmti gluggi: Silfrið hreinsað

Í vísindatilraun dagsins sýna nemar í efna- og lífefnafræði hvernig hægt er að gera silfurbúnaðinn á heimilinu glansandi fínan með því að nota sjóðandi vatn og matarsóda.

Efni og áhöld:

·       Heitt soðið vatn
·       Ílát til að sjóða vatnið í (hraðsuðuketill eða pottur)
·       Álpappír
·       Matarsódi
·       Skeið
·       Skál eða bali
·       Ófægt silfur

Verklýsing

·       Sjóðið vatn. Best að nota hraðsuðuketil en það má líka nota pott. Fáið aðstoð fullorðinna þegar þið meðhöndlið sjóðandi heitt vatn.
·       Klæðið skálina að innan með álpappírnum.
·       Setjið 3 fullar matskeiðar af matarsóda í skálina ofan á álpappírinn.
·       Hellið sjóðandi heitu vatni yfir matarsódann í skálinni.
·       Leggið silfrið ofan í lausnina. Gætið þess að silfrið snerti álpappírinn.
·       Leyfið silfrinu að liggja í lausninni í nokkrar mínútur. Þá ætti það að vera orðið skínandi hreint og gljáandi fyrir jólin.
·       Skolið að lokum með hreinu vatni.
·       Ef silfrið er mjög óhreint gæti þurft að endurtaka ferlið. Það má gera með því að hita aftur matarsódalausnina og leggja silfrið aftur í.

Hvernig virkar þetta?

Með tímanum hvarfast silfur (Ag) við brennistein (S) úr andrúmsloftinu. Á yfirborði silfursins myndast þá silfursúlfíð (Ag₂S) sem er svart á litinn og talað er um að það “falli á” silfrið.

Þegar silfur er fægt þarf að fjarlægja silfursúlfíð af yfirborðinu. Tvær aðferðir eru notaðar til þess.

Önnur aðferðin er einfaldlega sú að fjarlægja silfursúlfíðið af yfirborðinu. Þá er notaður fægilögur sem sverfur silfursúlfíðið af og jafnvel örlítið silfur í leiðinni. Einnig eru til annars konar fægiefni sem leysa upp silfursúlfíðið í lausn og þá verður auðveldara að pússa silfrið. Ef silfrið er fægt á þennan hátt tapast alltaf hluti af silfrinu af yfirborðinu, að mestu leyti í formi silfursúlfíðs.

Hin aðferðin, sem er notuð í þessari tilraun, byggir á því að snúa efnahvarfinu við og endurheimta silfrið úr silfursúlfíðinu. Það er einmitt efnahvarfið sem verður þegar ál og silfursúlfíð eru sett í matarsóda vatnslausn. Ef þessi aðferð er notuð fær silfrið að sitja áfram á yfirborðinu en við pússum það ekki burt.

Viltu vita meira?

Matarsódi inniheldur efnið natríum bicarbonate sem er basískt og myndar hydroxíð jónir (OH^-) í vatnslausn:

HCO₃^- + H₂O → H₂CO₃ + OH^-

Í lausninni verða tvö efnahvörf samtímis og saman mynda þau oxunar-afoxunarhvarf. Það þýðir að eitt efni er oxað (gefur frá sér rafeindir) og annað efni er afoxað (þiggur rafeindir).

Hér er álið oxað í áloxíð (Al₂O₃) og silfrið í silfursúlfíðinu er afoxað í hreint silfur. Efnajöfnur hvarfsins eru eftirfarandi:

Oxun: 2 Al + 6 OH^- → Al₂O₃ + 3H₂O + 6e^-

Afoxun: Ag₂S + 2H₂O + 2e^- → 2Ag + H₂S + 2OH^-

Bæði efnahvörfin gerast samtímis í lausninni. Í fyrra efnahvarfinu losna sex rafeindir (e^-) og seinna efnahvarfið notar tvær rafeindir, þannig að fyrir hvert oxunarhvarf verða þrjú afoxunarhvörf. Heildarefnajafnan lítur þá svona út

3 Ag₂S + 2Al + 3H₂O → 6Ag + 3H₂S + Al₂O₃

Eitt myndefnanna er brennisteinsvetni, H₂S, en það er illa lyktandi gas.

Góða skemmtun