수정 은 (Ag) 변색 제거

^ Remove Silver Tarnish

 

은은 공기 중에 변색되어 Ag₂S 분자식을 갖는 황화은의 흑색피막을 형성한다. 황화수소 (H₂S) 와의 반응에 따른 은변색 형성에 대한 화학반응은 아래와 같다.

2 Ag(s) + H₂S(g) → Ag₂S(s) + H₂(g)

 

최근 화석연료 등의 연소에 의해 대기로 방출되는 황화수소의 양이 증가하여 은의 변색이 실제로는 더 빨리 발생한다는 보고가 있다. 이 황화은의 변색을 제거를 위한 광택제가 포함된 연마제로 황화은 피막을 쉽게 제거 할 수 있지만 소량의 은도 함께 제거되는 단점이 있다. 편리하게도 화학처리는 이 문제를 피할 수 있는 방법 중의 하나다.

 

간단한 처리방법

 

단순히 알루미늄 호일을 끓는 물에, 중탄산소다 (탄산수소산나트륨) 및 식염 (염화나트륨) 을 사용하여 제거한다. 알루미늄 호일을 그릇에 넣고, 중탄산소다 1 티스푼 정도와 염화나트륨 (소금)을 넣은 다음 끓는 물만 부어 넣으면 된다. 그런 다음 변색된 은 물체를 물에 넣고 알루미늄 호일과 접촉이 되었는지 확인하면 황화은 변색이 빠르게 사라진다.

 

이 반응은 이면 화학반응으로 비교적 간단하지만, 발생하는 화학반응과 중탄산소다 (탄산수소소다) 와 염화나트륨 (식염) 이 사용된 이유를 자세하게 설명한 내용을 찾기가 어렵다. 

 

알루미늄은 은보다 황에 대한 친화력이 강하므로 이 반응에서 알루미늄은 단순히 은을 황화은 화합물에서 대체하여 은금속을 제거하고 황화알루미늄 화합물을 형성한다.

3 Ag₂S(s) + 2 Al(s) → 6 Ag(s) + Al₂S₃(s)

 

실제로 반응자체는 전기화학 반응이다. 본질적으로 은과 알루미늄이 접촉 할 때 작은 전류가 은과 알루미늄 사이에 흐르고, 황화은의 은으로 환원되어 (전자를 얻음) 은 금속을 형성하는 반면 알루미늄은 산화된다. (전자 손실 Al₃⁺ 이온 형성)

3 Ag⁺ + 3 e → 3 Ag

Al → Al₃⁺ + 3e

 

이 두 개의 반 방정식을 결합하면 반응에 대한 완전한 산화 환원 반응이 된다.

Al + 3 Ag⁺ → Al₃⁺ + 3 Ag

 

이 설명은 명확하지만 반응 중에 중탄산소다 또는 염화물의 이 필요하다는 것은 설명하지 않았으나 둘 다 중요한 구성 요소이다. 중탄산소다는 알루미늄 호일에 형성된 수산화알루미늄의 얇은 층을 제거하는 데 필요하다. 이것이 반응이 없으면 준비된 알루미늄 이온의 공급을 얻지 못하여 반응이 진행될 수 없다.

 

이 둘 사이의 반응은 수소를 생성하는데, 이는 은변색 제거에 관여하지는 않고 가스로 방출된다. 한편, 염화나트륨은 '염 가교' 역할을 한다. 이것은 반응이 진행됨에 따라 전자의 이동을 돕고 전하의 불균형을 방지하고 산화 및 환원 반응이 진행되도록 한다.

 

이 반응이 진행될때 약한 계란향을 느낄 수도 있다. 이는 추가 반응 때문이다. 알루미늄 황화물은 다음과 같이 계속해서 물과 반응 할 수 있다.

Al₂S₃(s) + 6 H₂O(l) → 2 Al(OH)₃(aq) + 3 H₂S(g)

 

황화수소인 H₂S 는 실제로 썩은 계란이 내뿜는 가스와 동일하다. 따라서 계란 냄새가 난다.

 

 

수정 참고

• 은 변색 방지
• 은도금

(웹에서 번역하였습니다)