کاربردها و خصوصیات نقره – نحوه بازیافت و استخراج نقره

فلز نقره

نقره (Silver) از گذشته به دلیل رنگ سفید و درخشندگی خود با ارزش بوده است. انسان نقره را بعد از مس و طلا کشف کرد و آن را در ساخت جواهرات و زیورآلات به کار برد، چرا که خصوصیات نقره همچون مقاومت در برابر رطوبت و خوردگی، آن را به فلزی مناسب برای این کار کرده است.  نقره روشن ترین فلز در بین فلزات گرانبها است و جزء معدود فلزات نوبل می باشد که با اسیدهای نظیر اسید نیتریک و اسید سولفوریک واکنش می دهد و این باعث شده است که نقره را از آلیاژهای طلایی که حاوی 30 درصد نقره یا کمتر هستند، با اسید نیتریک جداسازی و بازیابی کنند.

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نقره

نقره که در بین عناصر با نماد شمیایی Ag شناخته می شود، به لحاظ خصوصیات فیزیکی و شیمیایی با دو همسایه عمودی خود در گروه ۱۱ جدول تناوبی، یعنی مس و طلا شباهت های فراوانی دارد. این فلز کمیاب در دمای 962 در جه سانتی گراد ذوب می شود، نقطه جوش آن 2212 درجه سانتیگراد است و چگالی آن 10.49 گرم بر سانتی متر می باشد. عدد اتمی این فلز 47 و وزن اتمی‌اش 107.868 گرم است. این فلز گرانبها در برابر خوردگی و اکسیداسیون از خود مقاومت خوبی نشان می دهد (البته نه به اندازه طلا) و به عنوان یکی از فلزات برتر در زمینه رسانایی گرما و الکتریسیته شناخته شده است.

استخراج نقره

نقره معمولا به صورت ترکیب در طبیعت یافت می شود و بیشتر در فرآیند استخراج مس، سرب و روی از معادن استخراج می شود و به عنوان محصول جانبی تولید می گردد. برای مثال در کارخانه های تولید شمش سرب، خاک سرب در کوره ذوب می شود تا آلیاژی از سرب و نقره به دست آید. سپس به روش کوپلاسیون سرب از نقره جدا می شود و شمش نقره تولید می گردد. در یونان و اسپانیا چندین کارخانه نقره را از خاک سرب که البته دارای مقادیر زیادی نقره است به همین روش بازیابی و تولید می کنند.

در معادن مس نیز، خاک معدنی مس را با روش فلوتاسیون، پرعیار می کنند و بعد در اسید سولفوریک حل می نمایند و سپس محلول حاصل را به سلول های الکترووینینگ منتقل می کنند تا نقره به شکل لجن آندی در کف سلول رسوب کند و از مس جدا شود. کارخانه مس کرمان از این روش برای جداسازی نقره و فلزات گرانبهای دیگر مثل طلا و پلاتین و پالادیوم استفاده می کند. همچنین در بعضی معادن نقره، سنگ معدنی این فلز مثل آرژانتیت (Ag 2 S) را پس از خردایش و آسیاب، در محلول سیانید حل می کنند و سپس آن را با پودر روی رسوب می دهند که از این فرایند رسوبی به دست می آید که آن را نقره اسفنجی می نامند.

بازیافت نقره

به خاطر خصوصیات نقره و ویژگی های منحصر به فرد آن، همه ساله نقره در بسیاری از لوازم و مواد گوناگون به کار می رود که می توان از آنها برای بازیافت نقره استفاده کرد. نقره در صنعت عکسبرداری برای ساخت فیلم های عکس رادیولوژی به کار می رود و به همین دلیل فیلم های رادیولوژی یک منبع مناسب برای بازیافت نقره محسوب می شوند.

نقره به صورت گسترده در ساخت جواهرات و زیورآلاتی نظیر گردنبند و انگشتر به کار می رود. معمولا جهت بازیافت جواهرات نقره، آنهایی که کمتر آسیب دیده اند و کیفیت خود را حفظ کرده اند، ذوب می کنند و دوباره از آنها جواهرات نو می سازند و آنهایی را هم که کیفیت لازم را ندارند و بیش از حد کهنه شده اند در اسید نیتریک حل و نقره را بازیابی و سپس ذوب می کنند و به صورت شمش یا ساچمه درمی آورند.

عیارسنجی نقره

خلوص نقره را به روش های مختلفی انجام می دهند. یکی از این روش ها که توسط آزمایشگاه عیارسنجی انجام می شود و برای نقره آلیاژ شده با طلا به کار می رود به این صورت است که ابتدا آلیاژ را با ترازوی دقیق وزن می کنند سپس آلیاژ را در اسید نیتریک حا می کنند تا نقره در اسید حل شود و بعد نمونه را خشک کرده و وزن می کنند تا بدین صورت عیار نقره در طلا به دست آید. البته این روش فقط برای آلیاژهایی کاربرد دارد که میزان نقره حداقل 60 تا 70 درصد باشد. روش های دیگری نیز مثل محلول شورتر و روش xrf که بسیار دقیق است هم وجود دارند که می توان برای عیارسنجی و تعیین خلوص نقره از انها استفاده کرد.

آلیاژهای نقره و خصوصیات آنها

به دلیل خصوصیات نقره، که فلزی نرم و شکننده است برای ساخت قطعات و جواهرات از آلیاژ نقره فلزات دیگر مثل مس استفاده می شود. یکی از رایج ترین آلیاژهای نقره، نقره استرلینگ یا همان نقره 925 است که به وفور برای ساخت جواهرات و لوازم تزیینی مثل ظروف نقره از آن استفاده می شود. نقره استرلینگ دارای 92.5 درصد نقره 7.5 درصد مس می باشد و از نرمی، انعطاف و همزمان استحکام کافی برای ساخت جواهرات برخوردار است . همچنین برای ساخت سکه‌های نقره یا وسایل تزئینی مثل مدال‌ها از آلیاژ نقره ۸۴۰ و ۸۵۰ استفاده می‌شود که آنها هم از آلیاژ نقره و مس ساخته می‌شوند. در ساخت بعضی از لحیم‌ها نیز از آلیاژ نقره و سرب و در ساخت قطعات الکترونیکی از آلیاژ کادمیوم و نقره استفاده می‌گردد.

همچنین یکی از آلیاژهای دیگر نقره که معمولا برای ساخت سکه نقره استفاده می شود نقره 850 است که از 85 درصد نقره و مابقی مس ساخته می شود. آلیاژهای مختلفی از نقره نیز که با نیکل، پالادیوم، مس و بسیاری از فزات دیگر ساخته می شوند، وجود دارند که برای ساخت اتصالات مخابراتی، لوازم الکترونیکی، کانکتورها، بردهای الکترونیکی و تلفن ها استفاده می شوند.

ترکیبات نقره و کاربردهای آن

25 تا 40 درصد نقره تولید شده در جهان برای ساخت ترکیبات شیمیایی به کار می رود. ترکیباتی نظیر کلرید نقره، نیترات نقره و اکسید نقره استفاده های فراوانی در صنعت دارند و بسیاری از کارخانه ها در سرتاسر جهان به تولید این ترکیبات می پردازند. این ترکیبات کاربردهای مختلفی دارند و به عنوان مثال به دلیل داشتن خواص ضد میکروبی اغلبشان در پزشکی و داروسازی استفاده می شوند.