貴金属「金・銀・銅の精練/採取方法」についてご紹介
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今回は、貴金属「金・銀・銅の精練/採取方法」についてご紹介します。
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日本で年間約100万トンが主に電線として使用されている「銅」
青銅器文明の発達は、銅そのものが天然に遊離した金属状態として発見されたことから始まったと言われており、今日では、その優れた電気伝導性から銅線が電線としてあらゆるところで広く使用されています。
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現在、世界の銅の生産量は年間2400万トン。日本でも年間約70万トン生産され、不足分は南米や北米から輸入し、年間約100万トンを主として電線に使用されています。
銅の精練法
日本の主な銅鉱石は黄銅鉱(CuFeS²)です。その精練法は、鉱石を約600°Cに加熱すると
2CuFeS² + 6O² = Cu²O + Fe²O³ + SO²
となります。これに新たな鉱石とコークスを加えて別の炉へ移し、空気(酸素が必要)を吹き込みつつ高温加熱すると、次のような反応が同時に起こります。
2C+O² = 2CO Cu²O + CO = 2Cu + CO² 2Cu + Fe²S³ = Cu²S + 2FeS 3Cu²O + Fe²S³ = 3Cu²S + Fe²O³
生じたFe²O³を溶融しやすい珪酸鉄にさせて取り除くと、Cu²SとFeSが残ります。これを高温加熱して空気を吹き込むと、硫化鉄が酸化鉄となるので、同様にして除去します。あとは次のような反応で銅が得られます。
2CuO + Cu²S = 4Cu + SO²
「銀の精練」
銀は、写真のフイルムや鏡の原料として重要な金属です。銀の鉱石には硫化物(Ag²S)が多く含まれ、硫化物を塩化第二銅の溶液に混入させると、次のような反応から塩化銀が沈殿します。
Ag²S + 2CuCl² = 2CuCl + 2AgCl + S
この塩化銀を水銀とよく混ぜると、アマルガム(水銀と銀の合金)が析出できます。これを加熱して水銀を蒸発させれば、純銀を得ることができます。
銀の特異な性質
銀の器に入れた水が腐敗しないことは昔から知られており、それゆえに教会の儀式に用いる聖水の容器として使用されてきました。その水は、胃腸病の予防にもなりました。また、古代エジプトの時代には、傷口に銀板をあてると化膿せず速く治ることが知られていました。
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これは銀には微量ながら水に溶解し、この溶液が水中の微生物を殺滅させるからです。
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「金の採取」
一方、金は化合物として存在するわけでないので、金鉱石を細粉して洗い流せば、純金が残ります。また方鉛鉱から鉛を採る際に金、銀が含まれているので、これを採取する場合もあります。
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