ОЧИСНА ПЛАВКА ЗОЛОТА І СРІБЛА
Якщо золото і срібло тендітні, то це вказує, що вони містять шкідливі домішки, як, наприклад: сірку, сурму, олово, цинк та ін. У таких випадках необхідно провести очищення золота або срібла, що робиться різними способами.
1. Плавка з селітрою
Очищуваний злиток плавлять в тиглі з селітрою, бурою і поташом Кількість флюсів, т. Е. Селітри, поташу і бури, необхідних для очищення золота і срібла, змінюється в залежності від кількості домішок в останніх: чим більше домішок, тим більше буде потрібно і флюсів.
Поташ і буру має брати в надлишку, так як в разі нестачі їх, окису металів утворюють густу масу, яку не можна буде відокремити від золота і срібла. Якщо флюсів взято було мало, то отриманий злиток може знову позначитися крихким і тоді його доведеться ще раз переплавляти з флюсами.
Невеликі кількості золота і срібла майстри очищають плавкою на глині з селітрою. Надходять таким чином: беруть шматок липового вугілля, вирізують в ньому поглиблення, обмазують останнім глиною і висушують, потім кладуть на глину золото з бурою і виготовляють плавку за допомогою паяльної трубки. Коли золото pacплавітся, додають до нього селітри і добре з нею проплавляющей. Таке продування на глині потрібно зробити іноді кілька разів, поки вийде ковке золото.
2. Плавка зі свинцем
Поміщають очищається злиток золота або срібла в тигель, засипають зверху трохи бури і ставлять тигель в розпечений горн. Коли злиток розплавиться, кладуть в тигель свинець (у вигляді зерен, смужок або невеликих шматочків), після чого метал добре перемішують і відливають у плоску изложницу. Таким чином отримують сплав зі свинцем, так званий "веркблей", який потім піддається очисної плавці в особливих чашах з кістяної золи. Ці чаші неважко самому приготувати: обпалюють кістки в горні; добре обпалені кістки товчуть в ступці в дрібний порошок і просіюють через волосяне сито; отриману кістяну золу змочують водою настільки, щоб, стисла в руці, вона не рассьшалась, і потім набивають її в залізну чашку або круглу залізну коробку (без кришки) доверху і щільно утрамбовують; потім вирізують в набійки поглиблення і добре її просушують. Замість кістяної золи можна користуватися деревних, яку просівають через дрібне сито і потім в чавунному казані витравлюють гарячою водою (кілька разів змінюючи воду). Іноді кістяну золу змішують з древесноі в рівних частинах.
Очисну плавку можна виробляти або в самодувном горні з боковим отвором, або в ковальському, причому в них вставляють глиняний муфель *, який потім обкладають вугіллям зі вcex сторін, за винятком однієї передньої. Але зручніше плавку виробляти в муфельній печі.
_________________________________________
* Муфель ставлять не прямо на колосники або на під горна, а на підставки з вогнетривких цеглин.
Щоб дати поняття про будову муфельній печі, наводимо на табл. I фіг. 4 і 5 зображення її в двох розрізах.
Муфель m спочиває переднім кінцем своїм на виступі лицьової стінки печі, а заднім - на трьох глиняних підкладках, які лежать на порозі n. Цеглини, на яких покладений муфель, обмазують сумішшю глини і кістяного попелу, щоб дно муфеля не приставав до них; Р - робочий отвір в зовнішній стінці печі; воно закривається або відкривається, залежно від потреби, або залізної заслінкою, або цеглою.
Топка проводиться через отвір Т; К - чавунні колосники; 3 - зольник; Д - димова труба. Тяга повітря управляється заслінкою в димовій трубі і дверцятами в зольнику. У невеликих печах застосовують муфель з вогнетривкої глини; у великих же їх викладають з вогнетривкої цегли. Описаний пристрій муфельній печі відноситься і того випадку, коли для топки застосовується полум'яний кам'яне вугілля; для коксу ж і деревного вугілля потрібно влаштовувати печі так, щоб засипку палива можна було робити зверху на муфель.
Тепер переходимо до опису очисної плавки.
Після того як горн або муфельна піч розжарені, відкривають робоче отвір і вносять в муфель чашу з кістяний набойкой.
Коли чаша загостриться, кладуть в неї веркблей і задають сільниі жар, закриваючи віконце горна. Після розплавлення веркблея віконце відкривають і спостерігають за плавкою. При цьому відбуваються такі явища: свинець веркблея окислюється повітрям в окис свінца- "глет", глет окисляє неблагородні метали: олово, цинк, мідь і інші; окису цих металів розчиняються в надлишку глету і утворюють частиною легкоплавкий шлак, який всмоктується пористими стінками набійки, частиною трудноплавкую кірку, яка збирається на поверхні розплавленого металу. Кірку трудноплавкіх окислів (цинку і олова) потрібно знімати залізної ложечкою, так як інакше вони можуть покрити собою всю поверхню розплавленого металу і припинити до останнього доступ повітря; якщо ж таких оксидів трохи, то обмежуються лише тим, що їх згрібають залізної лопаткою або гачком до краю. Кірку, зняту з веркблея, викидати не слід, тому що в ній може міститися незначне кіль- кість золота і срібла; звичайно її кладуть в золоті сміття або Крецу, що збираються в каждоя майстерні.
Під весь час плавки веркблея відбувається утворення глету, який, як ми вже сказали, сприяє окисленню різних металів і частиною з ними всмоктується стінками кістяний набійки, частиною ж випаровується у вигляді пари. Так що в міру плавки кількість веркблея поступово зменшується і нарешті з'явиться блискуча поверхня чистого золота і срібла. Після цього чашу виймають з муфеля, дають металу охолодитися і вибивають його з кістяної золи, просоченої шлаком. При очищенні веркблея треба мати на увазі наступні обставини: якщо кількість веркблея велике, так що не може бути вміщено гніздом, зробленим в кістяний набійки, то відрубують від нього відповідну кількість, а саме: за вагою не більше, як в два рази проти ваги набійки ; якщо веркблея буде взято занадто багато, то може статися, що підіймати вся просочиться шлаками раніше, ніж очищення закінчиться. Покладемо, вага набійки у нас 1 фунт, тоді на ній можна очистити близько 2 фунтів веркблея, це кількість його і відважують.
Потім дивляться за величиною гнізда в набійки, чи може в ньому поміститися 2 фунта розплавленого веркблея; якщо гніздо достатньої величини, то відважена кількість веркблея відразу кладуть; якщо ж гніздо мало, то відокремлюють таку кількість, яка може в ньому вміститися, і зважують його (між іншим, 1/2 фунта) і піддають плавці тільки це кількість, а потім під час плавки, коли звільниться місце в гнізді, додають потроху свіжого веркблея до тих пір, поки не вийдуть всі 2 фунта. Якщо в веркблей недостатньо свинцю, то очищення не дійде до кінця; в цьому випадку відділення парів глету припиниться, а поверхня металу залишиться темною. Для довершення очищення доведеться вийняти чашу з муфеля, вибити метал з кістяний набійки; наповнити чашу свіжою набойкой і на останній продовжити очищення: кладуть в неї метал і додають нову кількість свинцю (між іншим, 1 фунт); задають сильний жар, закриваючи горн, і коли метал і свинець розплавляться, відкривають віконце горна і спостерігають за плавкою. Якщо свинцю було додано досить, то очищення дійде до кінця і вийде чисте золото з сріблом. Для переробки всього веркблея (між іншим, його залишилося 8 фунтів) довелося б знову відокремити два фунта, знову приготувати кістяну набійку і очищення виробляти як і раніше.
Якщо з'ясувалося при первей перечистке, що веркблей містить недостатню кількість свинцю, так що довелося додавати, як це вище описано, то краще осталися веркблей (т. Е. 8 фунтів) переплавити в тиглі з новою кількістю свинцю. Так як на 2 фунта веркблея потрібно додати 1 фунт свинцю, то на 8 фунтів потрібно буде додати його ще 4 фунта. Переплавивши в тиглі, отримаємо 12 фунтів веркблея, в якому свинець міститься в достатній для очищення кількості. Відокремлюючи кожен раз по 2 фунта, переробимо всі кількість веркблея в шість плавок.
Зауважимо ще, що при плавці веркблея треба стежити, щоб жар в горні був достатній, так як інакше метал може застигнути і тоді важко буде знову його розплавити. Якщо жар достатній, то пари глету швидко відокремлюються з поверхні металу вгору; якщо ж жар слабкий, то пари стеляться над розплавленим металом.
Замість того, щоб золото сплавляти зі свинцем в окремому тиглі, можна це сплав виробляти прямо на кістяний чаші, т. Е. Відважені кількості золота і свинцю кладуть в чашу (остання повинна бути напружена в муфелі), закривають робочий отвір муфельній печі заслінкою і задають сильний жар; через деякий час, коли золото і свинець розплавляться, відкривають заслінку і продовжують вже очисну плавку, як вище описано.
Очищення зі свинцем - досить копітка робота, але зате вдається отримати чисте золото з сріблом; якщо ж срібла в очищаемом зливку не було, то виходить одне чисте золото.
Описаним способом можна визначити пробу злитка, що містить золото або срібло (вогнева проба). Для цього потрібно відважити 1 золотник стружок або дрібних шматочків від злитка (стружки отримують шаброваніем, а шматочки вибиванням за допомогою зубила) і очистити їх плавкою зі свинцем на кістяний чаші; після цього вийде зерно або, як кажуть, "корольок" чистого металу. Якщо кулька буде жовтого кольору, то це вкаже, що в нашому зливку міститься багато золота; якщо ж корольок білого кольору, то це означає, що в злитку або зовсім немає золота, або ж його мало, а срібла - багато. Якщо трапилося б, що після очищення на кістяний чаші ніякого Королько не залишилося, то це означало б, що в зливку немає ні золота, ні срібла, а лише неблагородні метали: мідь, цинк, олово та інші; нарешті, якби на чаші замість блискучого Королько вийшов темно-сірого кольору горілий шматочок, то це вказувало б, що в зливку міститься будь-якої трудноплавкій метал: залізо, нікель або платина.
Схожим, у нас вийшов кульку; цей кулька треба зняти з чаші плоскогубцями, очистити нижню його поверхню металевою щіткою від кістяної золи і потім зважити; нехай вec його буде 60 часткою. Потім кульку треба сплавити на деревному вугіллі (за допомогою паяльної трубки) з потрійним по вазі кількістю чистого срібла *, т. Е. Останнього взяти 180 часткою 1 предмета одягу давно. 84 частки, тоді отримаємо злиток вагою 2 предмета одягу давно. 48 часткою; цей злиток треба развальцевать в тонку пластинку, згорнути останню в трубочку і потім її помістити в фарфорову чашку або колбу, в яку налити хімічно чистої азотної кислоти середньої міцності (близько 24 'по ареометру Боме) **.
_____________________________________________________
* Сплавлення Королько з сріблом потрібно з огляду на те, що азотна кислота витравлюється срібло начисто тільки з таких сплавів, в яких на 1 ч. Золота припадає 3 або більше частин срібла; при меншому вмісті срібла азотна кислота тільки частиною розчиняє його, інша ж частина залишається в масі золота.
** Міцна азотна кислота (наприклад, в 30 по Боме) при нагріванні кипить поштовхами; щоб кипіння зробити більш спокійним, потрібно вкинути в кислоту маленький шматочок деревного вугілля.
Для прискорення дії азотної кислоти треба її нагрівати, при цьому срібло буде розчинятися. Якщо кислоти взято було досить, то через деякий час (між іншим, години через два) все срібло розчиниться і в колбі залишиться тільки чисте золото, причому, якщо пластинка сильно роз'їдена кислотою, то золото вийде у вигляді бурого порошку, в іншому ж випадку воно виходить у вигляді трубочки. Після цього кислоту зливають геть, золото промивають кілька разів дистильованою водою, потім переводять його в фарфоровий тигельок, висушують в останньому і зважують. Покладемо, вага отриманого золота дорівнює 32 часток; отже, в нашому зливку міститься золота 32 проби; віднімаючи 32 з 60 часточок, т. е. з ваги Королько, який вийшов після очищення зі свинцем, знайдемо, що в злитку, крім того, міститься 60-32 = 28 проб срібла.
Якби при розварювання в азотній кислоті металева пластинка розчинилася без залишку, то це вказало б на те, що в зливку золота зовсім немає, а срібла міститься 60 проб *.
2.Плавка з антимоніт (сірчистої сурмою)
Для отримання з низькопробного золота високопробного майстри іноді застосовують плавку з антимоніт; причому надходять так: беруть на 1 частину золота 3 частини антимонії, сплавляють їх на вугіллі за допомогою паяльної трубки і відливають в конічний гніздо, зроблене в камені, або в залізну форму, що має вигляд чарки (гніздо або форма повинні бути перед відливанням змащені маслом) ; при цьому золото осяде на дно, а антимонія збереться над ним; вибивають злиток з форми, відбивають антимоніт від золота і потім продувають його ще раз на вугіллі паяльної трубкою, щоб вигнати залишилася в ньому антимоніт; остання при продувці вигорає і випаровується у вигляді диму, а на вугіллі залишається очищене золото. Для отримання червоного золота звичайно доводиться повторити переплавку з антимоніт два або три рази.
Спосіб цей, хоча і застосовується майстрами, але рекомендувати його не можна, тому що при цьому відбувається значна втрата (угар) золота.
* У пробірних Головних управліннях для визначення проб застосовується спеціальний (пробірний) равновес, що складається з пробірного фунта і підрозділів останнього на золотники; пробірний фунт становить 6 часткою громадянського ваги. На пробу беруть стружки або шматочок металу в кількості 1 пробірного фунта. Для зважування застосовуються дуже чутливі ваги (хімічні).