Phương pháp tách vàng (Au) khỏi hợp kim nhanh nhất, đơn giản nhất với hóa chất dễ mua ở Việt Nam

Phương pháp sử dụng axit nitric (HNO₃), đây là một phương pháp hiệu quả, dễ thực hiện và phù hợp với điều kiện tại Việt Nam. Dưới đây là chi tiết về phương pháp này.

Tại sao chọn axit nitric (HNO₃)?

• Hiệu quả: Axit nitric hòa tan được các kim loại cơ bản như đồng (Cu), bạc (Ag), niken (Ni), hoặc kẽm (Zn) thường có trong hợp kim vàng, trong khi vàng không bị ảnh hưởng.
• Đơn giản: Quy trình không đòi hỏi thiết bị phức tạp, chỉ cần dụng cụ phòng thí nghiệm cơ bản.
• Hóa chất dễ mua: Axit nitric là hóa chất công nghiệp phổ biến, dễ dàng tìm thấy tại các nhà cung cấp hóa chất ở Việt Nam như Công ty TNHH Hóa chất Thiên Phước hoặc các cửa hàng cung cấp hóa chất phòng thí nghiệm.

Nguyên lý hoạt động

Vàng là kim loại quý, không phản ứng với axit nitric. Trong khi đó, các kim loại cơ bản trong hợp kim sẽ bị hòa tan, để lại vàng ở dạng rắn.
Ví dụ:

• Bạc (Ag):

3Ag+4HNO₃→3AgNO₃+2H₂O+NO

• Đồng (Cu):

3Cu+8HNO₃→3Cu(NO₃)2+4H₂O+2NO

• Vàng (Au): Không phản ứng.

Phương pháp này đặc biệt hiệu quả với các hợp kim vàng chứa đồng, bạc hoặc các kim loại cơ bản khác.

Quy trình thực hiện

Dưới đây là các bước chi tiết để tách vàng bằng axit nitric:

1. Chuẩn bị hợp kim
   • Nếu hợp kim ở dạng khối lớn, hãy cắt, nghiền hoặc dát mỏng để tăng diện tích tiếp xúc, giúp phản ứng diễn ra nhanh hơn.
   • Với hợp kim có hàm lượng vàng cao (>50%), bạn có thể cần pha loãng hợp kim bằng cách thêm bạc hoặc đồng (inquartation) để giảm hàm lượng vàng xuống khoảng 25%. Tuy nhiên, nếu hợp kim đã có hàm lượng vàng thấp, có thể bỏ qua bước này.
2. Hòa tan kim loại cơ bản
   • Đặt hợp kim vào bình chịu axit (như bình thủy tinh hoặc nhựa chuyên dụng).
   • Đổ axit nitric đậm đặc (68-70%) ngập hợp kim.
   • Đun nóng nhẹ (khoảng 50-60°C) để tăng tốc độ phản ứng. Bạn sẽ thấy bọt khí hoặc khói nâu (NO₂) thoát ra, dấu hiệu các kim loại cơ bản đang hòa tan.
3. Lọc và rửa vàng
   • Khi phản ứng kết thúc (không còn khói hoặc bọt khí), lọc hỗn hợp để tách vàng rắn khỏi dung dịch chứa kim loại đã hòa tan.
   • Rửa vàng bằng nước cất để loại bỏ axit hoặc muối kim loại còn sót lại.
   • Sấy khô để thu được vàng ở dạng bột hoặc miếng.
4. Nung chảy (tùy chọn)
   • Nếu muốn, bạn có thể nung chảy vàng bằng lò nung để tạo thành thỏi hoặc khối, nhưng bước này không bắt buộc.

Thời gian thực hiện

• Quá trình có thể hoàn thành trong vòng vài giờ đến một ngày, tùy thuộc vào kích thước hợp kim và điều kiện thực hiện. Với kinh nghiệm của bạn, việc tối ưu hóa quy trình sẽ giúp rút ngắn thời gian đáng kể.

Lưu ý quan trọng

• An toàn: Axit nitric là chất ăn mòn mạnh và sinh ra khí độc (NO₂). Hãy thực hiện trong môi trường thông thoáng, sử dụng găng tay, kính bảo hộ và áo choàng phòng thí nghiệm.
• Thành phần hợp kim: Phương pháp này hiệu quả nhất với hợp kim chứa vàng và các kim loại cơ bản (đồng, bạc, kẽm...). Nếu hợp kim có kim loại quý khác như bạch kim (Pt) hoặc palladium (Pd), chúng có thể không hòa tan và cần phương pháp khác để tinh chế thêm.
• Hàm lượng vàng cao: Nếu vàng chiếm tỷ lệ lớn, nó có thể tạo lớp bảo vệ, ngăn axit thâm nhập. Khi đó, cần chia nhỏ hợp kim hoặc pha loãng trước.

Ưu điểm của phương pháp

• Nhanh chóng: Phản ứng diễn ra trong thời gian ngắn, đặc biệt khi hợp kim được chuẩn bị tốt.
• Đơn giản: Chỉ cần axit nitric và dụng cụ cơ bản, không cần quy trình phức tạp hay hóa chất hiếm.
  Hóa chất dễ mua: Axit nitric được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và phòng thí nghiệm tại Việt Nam, đảm bảo tính khả thi.
• So sánh với các phương pháp khác
• Aqua regia (nước cường toan): Dùng hỗn hợp axit nitric và axit hydrochloric để hòa tan vàng, sau đó phải tách vàng từ dung dịch. Phương pháp này phức tạp và nguy hiểm hơn, không phù hợp với yêu cầu "đơn giản".
• Xyanua: Hiệu quả nhưng độc hại, khó mua và bị kiểm soát nghiêm ngặt ở Việt Nam.
• Iốt và kali iốt: Có thể hòa tan vàng chọn lọc, nhưng hóa chất này khó mua hơn và quy trình phức tạp hơn axit nitric.
• Kết luận
• Với phương pháp sử dụng axit nitric (HNO3), bạn có thể tách vàng khỏi hợp kim một cách nhanh chóng, đơn giản và hiệu quả, tận dụng được nguồn hóa chất dễ mua tại Việt Nam.
•