Af hverju verður silfurborðbúnaður hreinn þegar hann er látinn liggja í matarsóda, soðnu vatni og álpappír?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Af hverju verður silfurborðbúnaður hreinn þegar hann er látinn liggja í matarsóda, soðnu vatni og álpappír?
Spurningin í fullri lengd hljóðaði svona:

Þegar ég fægi silfrið mitt þá set ég matarsóda og álpappír út í sjóðandi vatn, hendi silfrinu úti og bíð róleg um stund. Svo tek ég upp skínandi fínt silfur en álpappírinn verður svartur. Hvað gerist?

Silfur (Ag) dökknar með tíð og tíma þegar það hvarfast við brennisteinsvetni (H₂S) í andrúmsloftinu (fyrir tilstuðlan súrefnis) og myndar svart silfursúlfíð (Ag₂S). Þá er talað um að fallið hafi á silfrið. Efnahvarfið sem á sér stað er eftirfarandi:

$$4Ag_{(s)}+ 2H_2 S_{(g)}+ O_{2(g)} \to 2Ag_2 S_{(s)}+2H_2 O_{(l)}$$

Ýmsar leiðir eru færar til að endurheimta gljáandi silfurlitinn. Ein þeirra er að setja silfur sem fallið hefur á í heitt vatn með álpappír (Al) og matarsóda, eins og spyrjandi bendir á. Eftirfarandi efnahvarf á sér þá stað:

$$3Ag_2 S_{(s) }+ 2Al_{(s) } \to 6Ag_{(s)}+Al_2 S_{3(s)}$$

Álið hvarfast við silfursúlfíðið og myndar grátt álsúlfíð (Al₂S₃) á yfirborði álpappírsins og/eða álsúlfíð-agnir sem fljóta í vatninu. Silfrið sem var í silfursúlfíðinu verður hins vegar aftur að hreinu silfri á yfirborði silfurhlutarins og þar með er hluturinn laus við svarta litinn. Silfuratómin úr silfursúlfíðinu setjast þó ekki endilega á sama stað á silfurhlutinn og þau voru upprunalega. Í hvert sinn sem þetta hreinsunarferli er framkvæmt myndast því örlitlar holur eða ójöfnur á yfirborð hlutarins, sem sjást bara í smásjá. Það er því líklegt að silfrið verði örlítið minna glansandi eftir hverja meðferð.

Ástæðan fyrir efnahvarfinu er að álið er hvarfgjarnara en silfrið og getur skipt silfrinu út í silfursúlfíðinu. Efnahvarfið er oxunar-afoxunarhvarf þar sem rafeindir frá álatómunum berast til silfuratómanna vegna þess að silfur er rafneikvæðara en ál. Til þess að efnahvarfið eigi sér stað þurfa málmarnir að snertast og vökvinn, sem álið og silfurhluturinn er í, þarf að vera leiðandi. Vökvinn þarf sem sagt að geta fært rafeindirnar frá álinu til silfuratómanna í silfursúlfíðinu. Þarna kemur matarsódinn inn í myndina. Matarsódinn er settur út í vatnið því hann leysist upp í jónir sínar sem eru natrín (Na⁺) og bíkarbónat (HCO₃^-) og verður við það meira leiðandi en hreint vatn. Notkun matarsódans er reyndar tvíþætt því bíkarbóknatið hjálpar til við að leysa upp þunnt lag af áloxíði (Al₂O₃) sem er á yfirborði álpappírsins. Þegar áloxíð-húðin er farin af álpappírnum blasir við hreint ál á yfirborði álpappírsins og er álið þá tilbúið til að taka þátt í efnahvarfinu hér að ofan.

Sumar uppskriftir af þessu hreinsunarferli nota bæði matarsóda og venjulegt borðsalt (NaCl) því borðsaltið leysist upp í Na⁺ og Cl^- borðsalt í vatni og það eykur leiðnina. Heitt vatn er notað því það flýtir fyrir hvarfinu en efnahvörf gerast vanalega hraðar við heitari aðstæður.

Efnahvarfið hér að ofan er ekki það eina sem gerist í hreinsunarferlinu. Álsúlfíð hvarfast nefnilega við vatn og myndar álhýdroxíð (Al(OH)₃) og brennisteinsvetni samkvæmt eftirfarandi efnajöfnu:

$$Al_2 S_{3(s)} + 6H_2 O_{(l)} \to 2Al(OH)_{3(aq)}+ 3H_2 S_{(g)} $$

Það er því engin ímyndun ef fólk telur sig finna vonda lykt í hreinsunarferlinu, það væri þá lyktin af brennisteinsvetninu.

Heimildir og mynd:

• Ted Beyer. (2014). The Chemistry of Silver Tarnish. Educational Innovations. (Sótt 10.10.2022).
• Removing Tarnish from Silver. Compound Interest. (Sótt 10.10.2022).
• Aluminium oxide. Wikipedia. (Sótt 10.10.2022).
• Mynd: EverydayCheapskate. (Sótt 10.10.2022).

...