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自己做镜子---快乐学习网

 梦泽赤子 2012-03-13
    很多人每天都照镜子,但是你见到过镜子是怎样做成的吗?凡是可以当做镜子的东西都必须要有一个极其致密而光亮的镜面。古代,人们用铜镜作为梳妆打扮的用具。但是,在那没有机器的年代里,你可以想象,要制作一面铜镜将要花费多少劳动。现在,人们当然可以不必效法我们的祖先了。做镜子的方法通常有两种:一种是真空镀膜法,它在物体表面镀上一层致密的金属(如铝),就能成为一种很高级的镜面,但这种方法需要复杂的设备,做出来的镜子大多用于精密的仪器;另一种方法是在水溶液中把银离子还原为金属银,使银镀在平板玻璃上。然后在银膜上涂上油漆,使银膜夹在玻璃和漆膜的中间,把镜面保护起来,使它既不会受到磨损,也不会脱落下来。

     要使镀到玻璃上的银成为镜面,关键的问题在于镀上去的金属银的颗粒要细而致密。如果把玻璃放在一般浓度(如0.1M)的硝酸银溶液中,用还原剂(如葡萄糖)把溶液中的银离子还原为金属银,最后,沉积在玻璃上的金属银的颗粒很粗,玻璃板上漆黑一片,一点反光的本领都没有,更谈不上什么光亮的镜面了。失败的原因主要是由于硝酸银溶液的浓度太大了,以至所生成的银颗粒太粗。我们不妨把硝酸银溶液的浓度降低,变成0.001M,再用葡萄糖还原,这时沉积出来的金属银的颗粒就很细了,但是还是镀不出光亮的镜面。原来这一次是由于溶液中的银离子又太少了,沉积在玻璃上的银颗粒虽细,但镀得很不致密,厚度也不够,所以仍然成不了镜面。

    从上面的分析可以得知,做成镜子的关键有两点:一是溶液中的银离子浓度要小(才能使沉积出来的银颗粒细);二是溶液中还要有足够的银离子(能够产生比较厚的和致密的银膜)。最后,人们终于找到了一种化合物,它叫银氨络合物[Ag(NH32]OH,能够两全其美。银氨络离子在水溶液中只能电离出很少的银离子,例如,在 0.05M 的银氨溶液中 Ag+的浓度只有 9×10-4M。但是,这种溶液和 0.001M 硝酸银溶液不同,硝酸银溶液中的 Ag+沉积到玻璃上以后,溶液中的Ag+就被消耗了。而银氨溶液中的情况就不同了:当Ag+被还原为银而沉积到玻璃上以后,银氨溶液中的Ag(NH32+会继续电离,再产生Ag+:Ag(NH32+=Ag++2NH3
  
这样就补足了被消耗掉的Ag+。于是,随着溶液中的Ag+不断地被还原,而Ag(NH32+就好像 Ag+的仓库一样,继续不断地供应 Ag+,使沉积在玻璃上的银膜既致密,又有一定的厚度,终于成为光亮的镜面。在这番介绍以前,你大概不会想到,做一面小小的镜子,居然还要用到这么多的化学知识啊!玻璃镜的制作方法,详细介绍如下:

1.准备工作(1)清洗玻璃 取一块4厘米宽的方形平板玻璃(也可以用长方形的玻璃),用洗衣粉洗净后(洗到不沾油为止),再放在硝酸洗液(等体积的浓硝酸与饱和重铬酸钾溶液混匀后配成)中浸泡半小时,取出用自来水将玻璃清洗干净。洗时最好用镊子夹住玻璃,尽量使手少接触它,这是因为手上有油,会使玻璃沾上油脂,银就镀不上去了。洗干净的玻璃表面应能够被水完全湿润,面上只附着一层很薄的水膜,水膜中不应有小气泡。玻璃是否洗得干净,是能否做好镜子的关键之一。玻璃片晾干后,在一面涂上蜡。(2)配制银氨溶液 在洗净的烧杯中加入30毫升0.5M硝酸银溶液,并用滴管慢慢地将浓氨水滴到硝酸银溶液中,开始时产生灰白色氢氧化银沉淀:AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3氢氧化银沉淀不稳定,立即分解为氧化银沉淀:2AgOH=Ag2O↓+H2O继续滴加浓氨水,氧化银就会溶解,生成银氨络合物:Ag2O+4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2]OH+3H2O浓氨水只要滴加到使氧化银沉淀刚好溶解为止,千万不要加入过量的浓氨水,以免使溶液中的银离子浓度太低,影响镀银。最后,往制得的透明的银氨溶液中滴加0.5M硝酸银溶液(注意,只加几滴就行),使溶液略带混浊即可。(3)配制葡萄糖溶液 将2克葡萄糖溶解在70毫升水中,作为反应中的还原剂。2.制作银镜将葡萄糖溶液加到银氨溶液中,混合均匀后,用镊子把玻璃片放进烧杯中,涂蜡的一面朝下,轻轻摇动烧杯。因为葡萄糖中含有醛基,具有还原性,能将Ag+还原为Ag,使溶液逐渐变黑:


不久就可以看到玻璃表面已镀上一层光亮的银膜,而溶液则变成无色。这时就可以用镊子将玻璃取出,小心地用清水将玻璃片清洗一下,以除去残留的溶液,但不要破坏银膜。然后把玻璃片放置晾干,在银膜上涂上防锈漆或清漆。过24小时后,等到漆膜干透时,用小刀将另一面玻璃上的蜡刮掉,并用棉花球蘸上四氯化碳,擦净残留在玻璃上的蜡,即制成一面很好的镜子。3.后处理镀银后剩下的废液中还含有银氨络合物,它放久后会产生叠氮化银(Ag3N)。这种化合物可能发生爆炸,所以实验后废液应及时处理。可在废液中加入溴化钾溶液或碘化钾溶液,把 Ag+沉淀为溴化银或碘化银,再用锌粉还原,就可得到银的粉末。

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