На некоторых печатных платах присутствует серебро в виде покрытий медных контактов. Поэтому одна из стадий переработки печатных плат включает в себя процедуру снятия серебра с медных контактов. Сортировка печатных плат производится посредством ручной разборки. После этого из выбранных плат вручную осуществляется обрезание полосок с посеребренными припаянными медными контактами. Для отделения контактов требуется растворить припой на платах, который состоит из сплава свинца и олова.
Разбавленная серная кислота и соляная кислота не действуют на серебро. Поэтому отделение посеребренных контактов осуществляется растворением припоев в 6 н. растворе соляной кислоты (при температуре 60 °C в течение 5 часов). Затем отделенные посеребренные контакты тщательно промываются дистиллированной водой и отправляются на дальнейшую переработку с целью снятия с них серебра.
С контактов серебро снимается раствором азотной кислоты.
По строению молекулы азотной кислоты бывают полярные и гомеополярные, что и определяет свойства вещества. Существенно влияют на электрохимическое и коррозионное поведение металлов и сплавов именно специфические свойства азотной кислоты. Растворение в ней серебра возможно благодаря высокому окислительному потенциалу электрода HNO3/HNO2, равновесный потенциал которого представляется различными уравнениями Нернста (потому что в азотной кислоте содержатся в достаточно высоких концентрациях оксиды азота: NO2, N2O3, N2O4, NO и др.
Но потенциалы по значению будут одинаковы, если в них ввести равновесные реальные концентрации отдельных видов молекул.
Потенциал электронной реакции в кислых растворах, выраженной уравнением
HNO3 + H2O = 3H+ + NO3- + 2e
равен Е = +0,935 В
При изучении, как зависит скорость растворения серебра от концентрации азотной кислоты, установлено, что при увеличении кислотности от 1 до 4 н. происходит медленное возрастание скорости растворения серебра. При увеличении кислотности данного раствора до 8 н. скорость растворения резко возрастает, а в растворе, показатель кислотности которой находится в пределах 8-10 г. отмечается незначительное снижение скорости растворения серебра. То есть определили 3 ярко выраженные области зависимости скорости растворения серебра от концентрации.
Установлено, что скорость растворения серебра изменяется и при изменении молекулярно-ионного состава раствора. Ионы металла растворяются под действием отрицательных потенциалов молекул и ионов, содержащихся в растворе.
В разбавленных растворах это воздействие осуществляют, в основном, отрицательные полюса молекул воды. В концентрированных – на ион-атомы металла, которые находятся на поверхности, кроме молекул воды сильное действие оказывают недиссоциированные молекулы кислоты, ионы водорода и нитрат-ионы. Во время процесса катодной деполяризации в растворах азотной кислоты (с концентрацией 0,8-8,0 н.) преобладающее участие в катодной деполяризации ионов водорода переходит к преобладающему участию молекул кислоты и нитратных ионов.
Тот факт, что скорость растворения серебра резко увеличивается с увеличением концентрации раствора азотной кислоты (более 4 н.), связан с тем, что в катодном процессе возрастает роль нитратных ионов, которые обладают большим окислительным потенциалом.
Скорость растворения серебра возрастает с увеличением температуры, что связано как с ускорением анодного процесса, так и с увеличением катодной восстановительной реакции азотной кислоты. Из-за повышения температуры происходит увеличение степени диссоциации молекул кислоты, следствием чего является возрастание концентрации нитрат-ионов, а также усиления их воздействия на ион-атомы серебра.
Из-за того, что в концентрированных растворах (6 н.) число нитрат-ионов больше, и выше предельные катодные плотности тока, скорости растворения серебра тоже больше, чем в растворах с 1,5 н.
По экспериментальным данным значение энергии активации (Еа= 45 кДж/моль) указывает на лимитирование процесса растворения химическим взаимодействием в 1,5 н. растворах HNO3
В результате исследований установлены оптимальные условия снятия покрытия с содержанием серебра с медных контактов печатных плат: среда – раствор HNO3 (1,5 н.) при температуре 40°C в течение 2,5 часов.
