Серебро свойства, сплавы и применение. История серебра Серебро в таблице менделеева название
| Серебро | |
|---|---|
| Атомный номер | 47 |
| Внешний вид простого вещества | |
| Свойства атома | |
|
Атомная масса (молярная масса) |
107,8682 а. е. м. ( /моль) |
| Радиус атома | 144 пм |
|
Энергия ионизации (первый электрон) |
1-й 730,5 кДж/моль (эВ) 2-й: 2070 кДж/моль (эВ) 3-й: 3361 кДж/моль (эВ) |
| Электронная конфигурация | 4d 10 5s 1 |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | 134 пм |
| Радиус иона | (+2e) 89 (+1e) 126 пм |
|
Электроотрицательность (по Полингу) |
1,93 |
| Электродный потенциал | +0,799 |
| Степени окисления | 2, 1 |
| Термодинамические свойства простого вещества | |
| Плотность | 10,5 /см ³ |
| Молярная теплоёмкость | 25,36 Дж /( ·моль) |
| Теплопроводность | 429 Вт /( ·) |
| Температура плавления | 1 235,1 |
| Теплота плавления | 11,95 кДж /моль |
| Температура кипения | 2 485 |
| Теплота испарения | 254,1 кДж /моль |
| Молярный объём | 10,3 см ³/моль |
| Кристаллическая решётка простого вещества | |
| Структура решётки | кубическая гранецентрированая |
| Параметры решётки | 4,086 |
| Отношение c/a | — |
| Температура Дебая | 225 |
| Ag | 47 |
| 107,8682 | |
| 4d 10 5s 1 | |
| Серебро | |
Серебро — элемент побочной подгруппы первой группы, пятого периода периодической системы химических элементов, с атомным номером 47. Обозначается символом Ag (лат. Argentum). Один из дефицитных элементов. Простое вещество серебро (CAS-номер: 7440-22-4) — ковкий, пластичный благородный металл серебристо-белого цвета. Кристаллическая решётка — гранецентрированная кубическая. Температура плавления — 963°C, плотность — 10,5 г/см³.
Серебро известно с древнейших времён. Это связано с тем, что в своё время серебро, равно как и золото, часто встречалось в самородном виде — его не приходилось выплавлять из руд. Это предопределило довольно значительную роль серебра в культурных традициях различных народов. В Ассирии и Вавилоне серебро считалось священным металлом и являлось символом Луны. В средние векасеребро и его соединения были очень популярны среди алхимиков. С середины XIII века серебро становится традиционным материалом для изготовления посуды. Кроме того, серебро и по сей день используется для чеканки монет.
Происхождение названия
Фосфат серебра используется для варки специального стекла, используемого для дозиметрии излучений. Примерный состав такого стекла: фосфат алюминия — 42 %, фосфат бария — 25 %, фосфат калия — 25 %, фосфат серебра — 8 %.
Перманганат серебра, кристаллический тёмно-фиолетовый порошок, растворимый в воде; используется в противогазах. В некоторых специальных случаях серебро так же используется в сухих гальванических элементах следующих систем: хлор-серебряный элемент , бром-серебряный элемент , йод-серебряный элемент .
Серебро зарегистрировано в качестве пищевой добавки Е174.
В медицине
Одной из важных сфер использования серебра являлась алхимия , тесно связанная с медициной. Уже за 3 тыс. лет до н. э. в Китае , Персии и Египте были известны лечебные свойства самородного серебра. Древние египтяне, например, прикладывали серебряную пластину к ранам, добиваясь их быстрого заживления. О способности этого металла долгое время сохранять воду пригодной для питья также знали с древних времен. Например, персидский царь Кир в военных походах перевозил воду только в серебряных сосудах. Знаменитый средневековый врач Парацельс лечил некоторые болезни «лунным» камнем — азотнокислым серебром (ляпис). Этим средством в медицине пользуются и поныне.
Развитие фармакологии и химии , появление множества новых природных и синтетических лекарственных форм не уменьшили внимания современных медиков к этому металлу. В наши годы оно продолжает широко использоваться в индийской фармакологии (для изготовления традиционных в Индии аурведических препаратов). Аюрведа (Ayurveda) — это древний способ диагностики заболеваний и лечения, малоизвестный за пределами Индии. Более 500 млн человек в Индии принимают такие препараты, поэтому очевидно, что потребление серебра в фармакологии страны очень велико. Сравнительно недавно современные исследования клеток организма на содержание серебра привели к заключению, что оно повышено в клетках мозга . Таким образом, сделан вывод, что серебро является металлом необходимым для жизнедеятельности человеческого организма и что открытые пять тысячелетий назад лечебные свойства серебра не утратили своей актуальности и в настоящее время.
Мелкораздробленное серебро широко применяется для обеззараживания воды. Вода, настоянная на порошке серебра (как правило, применяют посеребренный песок) или профильтрованная через такой песок, почти полностью обеззараживается. Серебро в виде
Быстрый поиск по тексту
Благородный металл белого цвета
Серебро относится к группе древнейших металлов. Человечеству оно знакомо уже около 6 тысяч лет. Тогда оно было найдено на территории Передней Азии. Такое раннее знакомство человека с серебром обусловлено нахождением серебра в виде самородков, иногда достаточно крупного размера. Его не приходилось добывать из руды.
Существует легенда о первом обнаружении металла. Во время охоты егерь, что служил при королевском дворе привязал коня и надолго его оставил одного. Конь долгое время бил копытом по одному и тому же месту. В итоге, раскопал небольшую яму из которой виднелся белый кусок непонятного происхождения. События происходили 968 году, при короле Оттоне 1 Великом, который на том месте заложил первый рудник.
Долгое время считалось, что белый металл дороже золота. Самым древним местом добычи серебра считается Сардиния, где металл был известен с эпохи энеолита.
Латинское название металла – аргентум происходит от индоевропейского корня.
Химический состав
В периодической системе Менделеева имеет название Argentum (Ag), атомный номер – 47, атомная масса – 107,8682, состоит из двух изотопов: 107Ag, 109Ag, период – 5, группа – 11.
Аргентум не растворяется и не реагирует с другими элементами. Исключение составляют:
- азотная кислота;
- хлорное железо;
- ртуть (с образованием амальгамы);
В соляной и серной кислотах серебро не растворяется, однако, при определенных условиях это может произойти. Серебро может раствориться в концентрате серной кислоты под воздействием высоких температур. А также в условиях присутствия свободного кислорода в соляной кислоте.
Серебро не поддается воздействию кислорода.
Структура кристаллической решетки серебра – кубическая гранецентрированная. Параметры – 486 Å.
Физические свойства серебра
Серебро обладает высокой пластичностью, что позволяет раскатать его до толщины в 0,00025 мм. За счет своего цвета и блеска имеет хорошую склонность к полировке.
Основные физические свойства аргентума:
– ρ = 10,491 г/см3;
- Температура плавления – 961,93 ᵒС;
- Температура кипения – 2167 ᵒС;
- Теплопроводность – 407,79 Вт/м×К;
- Твердость по шкале Мооса – 2,5-3
Серебро широко применяется во многих сферах промышленности благодаря своей электрической и теплопроводности.
Его применение незаменимо в изготовлении контактов для электротехники, для спаивания различных металлов.
Среди предметов, без которых современный человек не может обойтись – аккумуляторы для различных устройств. Они также изготавливаются при помощи аргентума с добавлением цинка и кадмия.
Металл используется как напыление различных поверхностей. Например, при изготовлении зеркал.
В промышленности применяется как катализатор, например, при изготовлении формальдегида метанола. Также как катализатор используется для противогазовых фильтров.
Йодид аргентума – инструмента управления погодой, если нужно «раздвинуть тучи».
Хлорид аргентума необходим для производства инфракрасной оптики.
Кроме того, металл имеет большой спрос в медицине, в изготовлении монет, в ювелирном деле.
Добыча серебра
Ученые сходятся во мнении, что добыча белого драгоценного металла в России началась при Петре I. Добыча велась на Урале и на Алтае.
Сегодня добывают драгоценный металл более, чем в 20 регионах нашей страны. Наибольшие запасы находятся в Магаданской области (19,4 тыс. тонн), в Красноярском крае (16,2 тыс. тонн), в Читинской области (16 тыс. тонн), в Республике Саха (10,1 тыс. тонн), в Республике Бурятия (9 тыс. тонн).
Примерно 80% от добытого серебра использует промышленность, остальное – ювелирная. Наиболее популярными методами добычи, которые используют по всему миру являются цианирование и амальгамирование.
По примерным подсчетам общее количество серебра в мире составляет 512 тонн. Лидерами по запасам являются:
- Перу;
- Чили;
- Польша;
- Австралия.
Искусственное серебро
Запасы аргентума на Земле, которые доступны для добычи не так богаты, поэтому есть смысл искусственно синтезировать этот драгоценный металл. В отличие от , существуют как лабораторные способы, так и способы домашнего синтеза кристаллов аргентума.
Серебро можно синтезировать, вырастив кристалл аргентума. Такой металл будет аналогом настоящего. Вырастить кристалл можно методом электролиза. В результате, получится чистое серебро. По своим физическим свойствам металл, полученный таким способом практически идентичен природному.
Серебро – химический элемент с атомным номером 47 в периодической системе Д.И. Менделеева. Химическая формула серебра Ag.
Ломоносов писал о серебре, что этот металл, если он свободен от примесей, кажется белым, как мел. И это действительно так.
Серебро было известно ещё в IV тысячелетии до нашей эры. Этот драгоценный металл, как и золото, в природе встречается в виде самородков. Поэтому человечество познакомилось с ним без помощи учёных. В древнем Египте серебро называли «белым золотом». Добывать его было труднее, чем золото. Поэтому в те времена оно и стоило дороже золота.
Считается, что свое латинское название argentum серебро получило от греческого argos – белый, сверкающий, блистающий.
В природе серебро встречается как в виде самородков, так и в виде редких минералов, которыевходят в полиметаллические руды – сульфиды меди, свинца, цинка.Серебряные самородки имеют достаточно большой вес. Известно, что самый крупный самородок весил 13,5 т. В серебряных самородках часто содержатся примеси золота и ртути, реже – платины, меди, висмута, сурьмы.
Химические свойства
Серебро – металл, и обладает всеми свойствами металлов. Но химическая активность серебра мала. В ряду напряжений металлов, называемым также электрохимическим рядом активности металлов, серебро находится почти в конце.
При обычной температуре серебро не взаимодействует с кислородом, азотом, водородом, кремнием и углеродом.
В реакцию с серой вступает при обычных условиях. В результате образуется сульфид серебра.
2Ag + S = Ag 2 S
С галогенами реагирует при нагревании.
2Ag + Br 2 = 2AgBr
Все знают, что изделия из серебра постепенно темнеют. Почему так происходит? Оказывается, причина в том, что серебро вступает в реакцию с сероводородом, находящимся в воздухе. В результате на поверхности серебра образуется плёнка из сульфида серебра Ag2S .
4Ag + 2H 2 S + O2 = 2Ag 2 S + 2H 2 O
Как серебро реагирует с кислотами? Интересно, что с азотной кислотой реакция происходит по-разному в зависимости от концентрации кислоты. Так, с концентрированной азотной кислотой серебро даёт нитрат серебра AgNO3 и диоксид азота NO2
Ag +2HNO 3 = AgNO 3 + NO 2 + H 2 O
А в результате реакции с разбавленной азотной кислотой образуется нитрат серебра AgNO3 и оксид азота NO
3Ag +4HNO 3 = 3AgNO 3 + NO + 2H 2 O
Серебро реагирует только с концентрированной серной кислотой
2Ag + 2H 2 SO4 = Ag 2 SO 4 + SO 2 + 2H 2 O
С соляной кислотой реакция происходит при высоких температурах
2Ag + 2HCl = 2AgCl + H 2
Физические свойства и применение серебра
Серебро – удивительно пластичный металл. Из него можно сделать лист толщиной всего в 0,00025 мм. А из крупицы весом в 1 г получается тончайшая проволока длиной в 2 км.
Серебро великолепно проводит электрический ток и тепло. Кроме того, оно способно выдержать колоссальную нагрузку. Из него изготавливают различные контакты в устройствах, используемых на комических ракетах, ядерных установках, подводных лодках, вычислительной технике и др.
Прекрасная отражательная способность серебра позволяет использовать его в производстве зеркал, телескопов, микроскопов, различных оптических приборов.
Широко применяется серебро в ювелирном деле. Кольца, броши, столовые сервизы до сих пор украшают быт человека.
Из серебра чеканят монеты.
Говоря о серебре, нельзя не сказать о его способности очищать воду от различных микроорганизмов.
В 327 году до н.э. греческая армия под предводительством Александра Македонского вторглась в Индию. Казалось, ничто не могло остановить полководца, впереди не было никаких преград. Но вдруг началась эпидемия желудочно-кишечных заболеваний. Солдаты взбунтовались. Греки вынуждены были вернуться домой. Но заболевшие были в основном среди обычных солдат. Только через две тысячи лет учёные поняли, почему почти не болели военачальники. Солдаты пили из обычных оловянных кружек, а военачальники – из серебряной посуды. То есть серебро убивало болезнетворные бактерии. Позже было установлено, что всего лишь несколько миллиардных долей грамма серебра способны уничтожить бактерии в 1 л воды.
Соединения серебра широко используют при изготовлении препаратов, обладающих бактерицидными свойствами.
В химической промышленности серебро применяется как катализатор при производстве органических соединений.
Простое вещество серебро (CAS-номер: 7440-22-4) — ковкий, пластичный благородный металл серебристо-белого цвета. Кристаллическая решётка — гранецентрированная кубическая. Температура плавления — 962 °C, плотность — 10,5 г/см³.
Среднее содержание серебра в земной коре (по Виноградову) — 70 мг/т. Максимальные его концентрации устанавливаются в глинистых сланцах, где достигают 900 мг/т. Серебро характеризуется относительно низким энергетическим показателем ионов, что обуславливает незначительное проявление изоморфизма этого элемента и сравнительно трудное его вхождение в решётку других минералов. Наблюдается лишь постоянный изоморфизм ионов серебра и свинца. Ионы серебра входят в решётку самородного золота, количество которого иногда достигает в электруме почти 50 % по весу. В небольшом количестве ион серебра входит в решётку сульфидов и сульфосолей меди, а также в состав теллуридов, развитых в некоторых полиметаллических и особенно, в золото-сульфидных и золото-кварцевых месторождениях.
47 элемент таблицы Менделеева Определённая часть благородных и цветных металлов встречается в природе в самородной форме. Известны и документально подтверждены факты нахождения не просто больших, а огромных самородков серебра. Так, например, в 1477 году на руднике «Святой Георгий» (месторождение Шнееберг в Рудных горах в 40-45 км от города Фрайберг) был обнаружен самородок серебра весом 20 т. Глыбу серебра размером 1 х 1×2,2 м выволокли из горной выработки, устроили на ней праздничный обед, а затем раскололи и взвесили. В Дании, в музее Копенгагена, находится самородок весом 254 кг, обнаруженный в 1666 году на норвежском руднике Конгсберг. Крупные самородки обнаруживали и на других континентах. В настоящее время в здании парламента Канады хранится одна из добытых на месторождении Кобальт в Канаде самородных пластин серебра, имеющая вес 612 кг. Другая пластина, найденная на том же месторождении и получившая за свои размеры название «серебряный тротуар», имела длину около 30 м и содержала 20 т серебра. Однако, при всей внушительности когда-либо обнаруженных находок, следует отметить, что серебро химически более активно, чем золото, и по этой причине реже встречается в природе в самородном виде. По этой же причине растворимость серебра выше и его концентрация в морской воде на порядок больше, чем у золота (около 0,04 мкг/л и 0,004 мкг/л соответственно).
Известно более 50 природных минералов серебра, из которых важное промышленное значение имеют лишь 15-20, в том числе:
самородное серебро;
электрум (золото-серебро);
кюстелит (серебро-золото);
аргентит (серебро-сера);
прустит (серебро-мышьяк-сера);
бромаргерит (серебро-бром);
кераргирит (серебро-хлор);
пираргирит (серебро-сурьма-сера);
стефанит (серебро-сурьма-сера);
полибазит (серебро-медь-сурьма-сера);
фрейбергит (медь-сера-серебро);
аргентоярозит (серебро-железо-сера);
дискразит (серебро-сурьма);
агвиларит (серебро-селен-сера) и другие.
Как и другим благородным металлам, серебру свойственны два типа проявлений: собственно серебряные месторождения, где оно составляет более 50 % стоимости всех полезных компонентов; комплексные серебросодержащие месторождения (в которых серебро входит в состав руд цветных, легирующих и благородных металлов в качестве попутного компонента).
Собственно серебряные месторождения играют достаточно существенную роль в мировой добыче серебра, однако следует отметить, что основные разведанные запасы серебра (75 %) приходятся на долю комплексных месторождений.
Добыча серебра
Предполагается, что первые месторождения серебра находились в Сирии в (5000-3400 гг. до н. э.), откуда металл привозили в .
В VI—V веках до н. э. центр добычи серебра переместился в Лаврийские рудники в .
C IV по середину I века до н. э. лидером по производству серебра были Испания и Карфаген.
Во II—XIII вв. действовало множество рудников по всей Европе, которые постепенно истощались.
По мере расширения торговых связей, требующих денежного обращения, в XII—XIII веках выросла добыча серебра в Гарце, Тироле (главный центр добычи — Швац), Рудных горах, позднее в Силезии, Трансильвании, Карпатах и . С середины XIII до середины XV веков ежегодная добыча серебра в Европе составляла 25-30 т; во 2-й половине XV века она достигала 45-50 т в год. На германских серебряных рудниках в это время работало около 100 тысяч человек. Крупнейшим из старых месторождений самородного серебра является открытое в 1623 году месторождение Конгсберг в Норвегии.
Освоение Америки привело к открытию богатейших месторождений серебра в Кордильерах. Главным источником становится Мексика, где в 1521—1945 гг. было добыто около 205 тыс. т металла — около трети всей добычи за этот период. В крупнейшем месторождении Южной Америки — Потоси — за период с 1556 по 1783 год добыто серебра на 820 513 893 песо и 6 «прочных реалов» (последний в 1732 году равнялся 85 мараведи).
В России первое серебро было выплавлено в июле 1687 года российским рудознатцем Лаврентием Нейгартом из руд Аргунского месторождения. В 1701 году в Забайкалье был построен первый сереброплавильный завод, который на постоянной основе стал выплавлять серебро 3 года спустя. Некоторое количество серебра добывалось на Алтае. Лишь в середине XX века освоены многочисленные месторождения на Дальнем Востоке.
В 2008 году всего добыто 20 900 т серебра. Лидером добычи является Перу (3600 т), далее следуют Мексика (3000 т), (2600 т), Чили (2000 т), (1800 т), Польша (1300 т), США (1120 т), Канада (800 т).
На 2008 год, лидером добычи серебра в является компания «Полиметалл», добывшая в 2008 году 535 т. В 2009 и 2010 гг. «Полиметалл» добыл по 538 т серебра, в 2011 г. 619 т.
Мировые запасы серебра оцениваются в 570 000 т.
Физиологическое действие
Следы серебра (порядка 0,02 мг/кг веса) содержатся в организмах всех млекопитающих. Но его биологическая роль недостаточно изучена. У человека повышенным содержанием серебра (0,03 мг на 1000 г свежей ткани, или 0,002 вес. % в золе) характеризуется головной мозг. Интересно, что в изолированных ядрах его нервных клеток — нейронах — серебра гораздо больше (0,08 вес.% в золе).
С пищевым рационом человек получает в среднем около 0,1 мг Ag в сутки. Относительно много его содержит яичный желток (0,2 мг в 100 г). Выводится серебро из организма главным образом с калом.
Ионы серебра обладают бактериостатическими свойствами. Однако, для достижения бактериостатического эффекта концентрацию ионов серебра в воде необходимо повысить настолько, что она становится непригодной для питья. Бактериостатические свойства серебра известны с древности. 2500 лет назад персидский царь Кир в своих военных походах использовал серебряные сосуды для хранения воды. Покрытие поверхностных ран серебряными пластинами практиковалось ещё в древнем Египте. Очистку больших количеств воды, основанную на бактерицидном действии серебра, особенно удобно производить электрохимическим путём.
В начале 1970-х нижний предел бактериостатического действия серебра оценивался содержанием его в воде порядка 1 мкг/л. По данным 2009 года — нижний предел действия находится на уровне 50-300 мкг/л, что уже опасно для человека.
Как и все тяжёлые металлы, серебро при избыточном поступлении в организм токсично.
По санитарным нормам США содержание серебра в питьевой воде не должно превышать 0,05 мг/л.
При длительном поступлении в организм избыточных доз серебра развивается аргирия, внешне выражающаяся серой окраской слизистых оболочек и кожи, причем преимущественно на освещённых участках тела, что обусловлено отложением частичек восстановленного серебра. Какие-либо расстройства самочувствия заболевших аргирией наблюдаются далеко не всегда. Вместе с тем немедицинскими источниками отмечалось, что они не подвержены инфекционным заболеваниям.
Согласно действующим российским санитарным нормам серебро относится к высокоопасным веществам (класс опасности 2 по санитарно-токсикологическому признаку вредности), и предельно допустимая концентрация серебра в питьевой воде составляет 0,05 мг/л.
Серебро (CAS-номер: 7440-22-4) - пластичный благородный металл серебристо-белого цвета. Обозначается символом Ag (лат. Argentum). Серебро, также как и золото, считается редким драгоценным металлом . Однако из благородных металлов оно наиболее широко распространено в природе.
Согласно периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, серебро относится к 11 группе (по устаревшей классификации - побочной подгруппе первой группы), пятого периода, с атомным номером 47.
Свое название серебро ведет от санскритского слова "аргента", что значит "светлый". От слова аргента произошло и латинское "аргентум". Светлый блеск серебра несколько напоминает свет Луны, поэтому в алхимический период развития химии его часто связывали с Луной и обозначали знаком Луны.
Известны и документально подтверждены факты нахождения огромных самородков серебра. Так, например, в 1477 году на руднике «Святой Георгий» был обнаружен самородок серебра весом 20 тонн. В Дании, в музее Копенгагена, находится самородок весом 254 кг, обнаруженный в 1666 году на норвежском руднике Конгсберг. Жильно-самородное серебряное образование, обнаруженное в Канаде в 1892 году, представляло собой плиту длиной в 30 метров и весом 120-тонн. Однако следует отметить, что серебро химически более активно, чем золото, и поэтому реже встречается в самородном виде.
Месторождения серебра делятся на собственно серебряные руды (содержание серебра выше 50%) и комплексные полиметаллические руды цветных и тяжелых металлов (содержание серебра до 10-15%). Комплексные месторождения обеспечивают 80% его добычи. Основные месторождения таких руд сосредоточены в Мексике, Канаде, Австралии, Перу, США, Боливии и Японии.
Физические свойства серебра
Природное серебро состоит из двух стабильных изотопов 107Ag (51,839%) и 109Ag (48,161%); известно также более 35 радиоактивных изотопов и изомеров серебра, из которых практически важен 110Ag (Tполураспада = 253 суток).
Серебро необычайно пластичный металл. Оно хорошо полируется, придавая металлу особую яркость, режется, скручивается. Путем прокатки можно получить листы толщиной до 0,00025 мм. Из 30 граммов можно вытянуть проволоку длиной более 50 километров. Тонкая серебряная фольга в проходящем свете имеет фиолетовый цвет. По своей мягкости этот металл занимает промежуточное положение между золотом и медью.
Серебро - белый блестящий металл, с кубической гранецентрированной решеткой, a = 0,4086 нм.
Плотность 10,491 г/см3.
Температура плавления 961,93°C.
Температура кипения 2167°C.
Серебро обладает наивысшей среди металлов удельной электропроводностью 6297 сим/м (62,97 ом-1 см-1) при 25 °С.
Теплопроводностью 407,79 Вт/(м К.) при 18 °С.
Удельная теплоемкость 234,46 дж/(кг К) .
Удельное электросопротивление 15,9 ном м (1,59 мком см) при 20 °С.
Серебро диамагнитно с атомной магнитной восприимчивостью при комнатной температуре -21,56 10-6.
Модуль упругости 76480 Мн/м2 (7648 кгс/мм2).
Предел прочности 100 Мн/м2 (10 кгс/мм2).
Твердость по Бринеллю 250 Мн/м2(25 кгс/мм2).
Конфигурация внешних электронов атома Ag 4d105s1.
Степень отражения серебра в инфракрасном диапазоне 98%, a видимой области спектра - 95%.
Легко сплавляется со многими металлами; небольшие добавки меди делают его более твердым, годным для изготовления различных изделий.
Химические свойства серебра
Чистое серебро при комнатной температуре устойчиво на воздухе, но только в том случае, если воздух чистый. Если же в воздухе содержится хотя бы небольшой процент сероводорода или других летучих соединений серы, то серебро темнеет.
4Ag + O2 + 2H2S = 2Ag2S + 2H2O
При нагреве до 170°C его поверхность покрывается пленкой Ag2O. Озон в присутствии влаги окисляет серебро до высших оксидов AgO или Ag2O3.
Серебро растворяется в концентрированных азотной и серной кислотах:
3Ag + 4HNO3 (30%-ная) = 3AgNO3 + NO + 2H2O.
2Ag + 2H2SO4 (конц.) = Ag2SO4 + SO2 + 2H2O.
В царской водке серебро не растворяется из-за образования защитной пленки AgCl. В отсутствие окислителей при обычной температуре НCl, HBr, HI также не взаимодействуют с ним благодаря образованию на поверхности металла защитной пленки малорастворимых галогенидов.
Растворяется Ag в хлорном железе, что применяется для травления:
Ag + FeCl3 = AgCl + FeCl2
Также легко растворяется в ртути, образуя амальгаму (жидкий сплав ртути и серебра).
Свободные галогены легко окисляют Ag до галогенидов:
2Ag + I2 = 2AgI
Однако на свету эта реакция обращается, и галогениды серебра (кроме фторида) постепенно разлагаются.
При добавлении щелочи к растворам солей серебра в осадок выпадает оксид Ag2O, так как гидроксид AgOH неустойчив и разлагается на оксид и воду:
2AgNO3 + 2NaOH = Ag2O + 2NaNO3 + H2O
При нагревании оксид Ag2O разлагается на простые вещества:
2Ag2O = 4Ag + O2-
С перекисью водорода Ag2O взаимодействует при комнатной температуре:
Ag2O + H2O2 = 2Ag + H2O + O2.
С водородом, азотом и углеродом серебро непосредственно не взаимодействует. Фосфор действует на него лишь при температуре красного каления с образованием фосфидов. При нагревании с серой Ag легко образует сульфид Ag2S.
Биологические свойства серебра
Серебро поступает в организм человека с водой и пищей в ничтожно малых количествах - около 7 микрограммов в сутки. Такое явление, как дефицит серебра, пока нигде не описано. Ни один из серьёзных научных источников не относит серебро к жизненно важным биоэлементам. В организме человека общее содержание этого благородного металла составляет несколько десятых грамма. Физиологическая роль его неясна.
Считается, что малые количества серебра для организма человека полезны, большие – опасны. При многолетней работе с серебром и его солями, когда они поступают в организм длительно, но малыми дозами, может развиться необычное заболевание - аргирия. Поступающее в организм серебро, накапливаясь в коже и слизистых оболочках, придает им серо-зеленую или голубоватую окраску.
Развивается аргирия очень медленно, первые ее признаки появляются через 2-4 года непрерывной работы с серебром, а сильное потемнение кожи наблюдается лишь спустя десятки лет. Раз появившись, аргирия не исчезает, и вернуть коже ее прежний цвет не удается. Больной аргирией может не испытывать никаких болезненных ощущений или расстройств самочувствия. При аргирии не бывает инфекционных заболеваний: серебро убивает все болезнетворные бактерии, попадающие в организм.
Соединения серебра токсичны. При попадании в организм больших доз его растворимых солей наступает острое отравление, сопровождающееся некрозом слизистой желудочно-кишечного тракта. Первая помощь при отравлении - промывание желудка раствором хлорида натрия NaCl, при этом образуется нерастворимый хлорид AgCl, который и выводится из организма.
Серебро бактерицидно, при 40-200 мкг/л погибают неспоровые бактерии, а при более высоких концентрациях - споровые. Согласно действующим российским санитарным нормам серебро относится к высокоопасным веществам и предельно допустимая концентрация его в питьевой воде составляет 0,05 мг/л.
Магические свойства серебра
В средние века серебро наделяли мистическими чертами, способностью защищать от злых сил, в частности, от демонов и вампиров, излечивать от недугов. Если серебро темнело на человеке, то ему предсказывали болезни.
Считалось, что этот чистый «лунный» (серебро всегда связывали с Луной) металл обладает способностью лечить болезни, омолаживать, поглощать всё негативное.
Прогресс в науке доказал, что бактерицидные свойства серебра действительно улучшают состояние здоровья и ускоряют выздоровление, а потемнение этого металла указывает на сильное изменение кислотно-щелочного баланса в организме человека, которое является признаком нездоровья.
В общеевропейской традиции серебро - «женский» металл, в противоположность «мужскому» и энергичному, солнечному золоту. Золото - символ власти, серебро - мудрости.
История серебра
Серебро известно человечеству с древнейших времён. Это связано с тем, что в те времена оно часто встречалось в самородном виде - его не приходилось выплавлять из руд.
Считается, что первые месторождения серебра находились в Сирии, откуда металл привозили в Египет.
В VI - V веках до н. э. центр добычи серебра переместился в Лаврийские рудники в Греции.
В IV - I веках до н. э. лидером по производству серебра были Испания и Карфаген.
Во II - XIII веках действовало множество рудников по всей Европе, которые постепенно истощались.
Освоение Америки привело к открытию богатейших месторождений серебра в Кордильерах. Главным его источником становится Мексика.
В России первое серебро было выплавлено в июле 1687 года российским рудознатцем Лаврентием Нейгартом из руд Аргунского месторождения. В 1701 году в Забайкалье был построен первый сереброплавильный завод, который на постоянной основе стал выплавлять серебро 3 года спустя.
Добыча серебра
Сегодня в России ежегодно добывается 550 - 600 тонн серебра. Это немного: в 50 раз больше драгоценного металла добывается в Перу; недалеко от Перу ушли Мексика, Чили и Китай. В масштабе планеты годовая добыча серебра исчисляется двадцатью тысячами тонн. Разведанные запасы серебра не превышают 600 тысяч тонн.
Получение серебра
В настоящее время для получения серебра применяется цианидное выщелачивание. При этом образуются растворимые в воде его комплексные цианиды:
Ag2S + 4NaCN = 2Na +Na2S.
Чтобы сместить равновесие вправо, через него пропускают воздух. Сульфид-ионы при этом окисляются до тиосульфат-ионов (ионов S2O32–) и сульфат-ионов (ионов SO42–).
Из цианидного раствора Ag выделяют цинковой пылью:
2Na + Zn = Na2 + 2Ag.
Для получения серебра очень высокой чистоты (99,999%) его подвергают электрохимическому рафинированию в азотной кислоте или растворению в концентрированной серной кислоте. При этом серебро переходит в раствор в виде сульфата Ag2SO4. Добавление меди или железа вызывает осаждение металлического серебра:
Ag2SO4 + Cu = 2Ag + CuSO4.
СПЛАВЫ СЕРЕБРА
Согласно постановлению Правительства РФ "О порядке апробирования и клеймения изделий из драгоценных металлов" были приняты следующие пробы серебряных сплавов: 999, 960, 925, 916, 875, 800 и 720.
Проба серебра означает соотношение драгоценного металла и лигатуры. Лигатурой называют металлы, которые добавляют в сплав серебра для улучшения его физических свойств. В качестве такой лигатуры чаще всего используют медь, но так же могут применять и другие металлы: никель, кадмий, алюминий и цинк.
Для определения соотношения серебра и лигатуры в России и ряде европейских государств принята метрическая система, которая определяет соотношение серебра к 1000 единиц сплава. По этой системе 925 проба серебра означает, что на 1000 единиц сплава приходиться 925 единиц этого благородного металла или другими словами в 1 кг сплава будет 925 грамм чистого серебра.
Пример маркировки серебряного изделия: СрМ 925 (сплав из 92,5% серебра и 7,5% меди).
Самое чистое серебро 999 пробы используют только для изготовления слитков и серебряных коллекционных монет, так как в чистом виде серебро крайне мягкий металл, который непригоден даже для изготовления ювелирных изделий.
Сплав серебра 960 пробы. По качеству и механическим свойствам практически не отличается от чистого серебра. Используется в ювелирном деле для изготовления тонких, высокохудожественных изделий.
Сплав серебра 925 пробы называется также "стандартное серебро". Имеет благородный серебристо - белый цвет и высокие антикоррозийные и механические свойства. Широко применяется в ювелирном искусстве для изготовления различных украшений.
Сплав 916-й пробы заслуженно считается хорошим столовым серебром. Именно этот сплав используется для изготовления наборов, украшенных эмалевым покрытием или позолотой.
Сплав серебра 875 пробы используется при промышленном изготовлении ювелирных изделий. Из-за высокой твердости труднее, чем предыдущие сплавы, поддается механической обработке.
Сплав серебра 830 пробы отличается от предыдущей только процентом содержания серебра - не менее 83%. По техническим, механическим качествам и сфере применения незначительно отличается от 875 пробы.
Сплав серебра 800 пробы. Дешевле описанных сплавов, имеет заметную желтоватую окраску и малую стойкость на воздухе. Пластичность этого сплава значительно ниже, чем у выше приведенных. Из положительных качеств следует отметить высокие литейные свойства, что дает возможность использовать его для изготовления столовых приборов.
Сплав серебра 720 пробы. Имеет множество отрицательных свойств: тугоплавкость, яркая желтоватая окраска, низкая пластичность, твердость. Используется только в промышленности.
ПРИМЕНЕНИЕ СЕРЕБРА
Благодаря своим уникальным свойствам: высоким степеням электро- и теплопроводности, отражательной способности, светочувствительности и т. д. - серебро имеет очень широкий диапазон применения. Его применяют в электронике, электротехнике, ювелирном деле, фотографии, точном приборостроении, ракетостроении, медицине, для защитных и декоративных покрытий, для изготовления монет, медалей и других памятных изделий. Области применения серебра постоянно расширяются, и его применение - это не только сплавы, но и химические соединения.
В настоящее время коло 35% всего производимого серебра расходуется на производство кино и фотоматериалов.
20% виде сплавов используется для изготовления контактов, припоев, проводящих слоев в электротехнике и электронике.
20 - 25% произведенного серебра служит для производства серебряно-цинковых аккумуляторов.
Остальная часть благородного металла используется в ювелирной и других отраслях промышленности.
Применение серебра в промышленности
Серебро обладает наибольшей электропроводностью, теплопроводностью и стойкостью к окислению кислородом при обычных условиях. Поэтому оно широко применяется для контактов электротехнических изделий, например, контакты реле, ламели, а также для многослойных керамических конденсаторов, в СВЧ технике как покрытие внутренней поверхности волноводов.
Медносеребряные припои ПСр-72, ПСр-45 и другие, применяются для пайки разнообразных ответственных соединений, в том числе, разнородных металлов.
Большое количество серебра постоянно расходуется для производства серебряно-цинковых и серебряно-кадмиевых аккумуляторных батарей, обладающих очень высокой энергоплотностью и массовой энергоёмкостью и способных при малом внутреннем сопротивлении выдавать в нагрузку очень большие токи.
Галогениды серебра и нитрат серебра применяются в фотографии, так как обладают высокой светочувствительностью.
Иодистое серебро применяется для управления климатом («разгон облаков»).
Используется как покрытие для зеркал с высокой отражающей способностью (в обычных зеркалах используется алюминий).
Серебро применяется в качестве добавки (0,1-0,4 %) к свинцу для отливки токоотводов положительных пластин специальных свинцовых аккумуляторов (очень большой срок службы (до 10-12 лет) и малое внутреннее сопротивление).
Как катализатор в реакциях окисления, например при производстве формальдегида из метанола, а также эпоксида из этилена.
Хлорид серебра применяется в хлор-серебряно-цинковых батареях, а также для покрытий некоторых радарных поверхностей. Кроме того, хлорид серебра, прозрачный в инфракрасной области спектра, используется в инфракрасной оптике.
Используется в качестве катализатора в фильтрах противогазов.
Фосфат серебра применяется для варки специального стекла, используемого для дозиметрии излучений. Примерный состав такого стекла: фосфат алюминия - 42 %, фосфат бария - 25 %, фосфат калия - 25 %, фосфат серебра - 8 %.
Монокристаллы фторида серебра применяются для генерации лазерного излучения с длиной волны 0,193 мкм (ультрафиолетовое излучение).
Ацетиленид серебра (карбид) изредка применяется как мощное инициирующее взрывчатое вещество (детонаторы).
Перманганат серебра, кристаллический тёмно-фиолетовый порошок, растворимый в воде; применяется в противогазах. В некоторых специальных случаях серебро так же используется в сухих гальванических элементах следующих систем: хлор-серебряный элемент, бром-серебряный элемент, йод-серебряный элемент.
Применение серебра в медицине
Используется как дезинфицирующее вещество, в основном для обеззараживания воды. Ограниченно применяется в виде солей (нитрат серебра) и коллоидных растворов (протаргол и колларгол) как вяжущее средство.
Серебро зарегистрировано в качестве пищевой добавки Е174.
При небольших ранах, ссадинах и ожогах применяют бактерицидную бумагу, пропитанную нитратом и хлоридом серебра.
Серебро способствует рассасыванию опухолей, активизирует процесс восстановления органов после болезни.
Пластинки серебра, наложенные на область толстого кишечника, активизируют его работу и улучшают перистальтику.
Применение серебра в ювелирной промышленности
В качестве ювелирного материала серебро известно более шести тысячелетий. Аргентум - самый белый из драгоценных металлов, и это его качество активно используется при создании украшений. Нейтральный цвет этого металла отлично сочетается с черным, естественным для него - при окислении серебро темнеет, а комбинация белого и черненого серебра очень эффектна. Это и материал для тонких, нежных классических украшений, и для традиционных филигранных предметов, для крупных этнических браслетов и колец и для суперсовременных дизайнерских новинок. Серебро наилучшим образом сохраняет формы традиционного искусства, при этом служа материалом и испытательной площадкой для смелых творческих экспериментов. Серебро - материал, в котором крупные украшения в национальном стиле выглядят наиболее эффектно.
Украшения из серебра - признак вкуса, идеальное дополнение к любому костюму, как официальному, так и неформальному. Они прекрасно смотрятся как самостоятельно, так и в сплаве с золотом или платиной. Сдержанное благородство, которое отличает ювелирные украшения из серебра, как нельзя лучше подчеркивают вкрапления драгоценных камней, будь то бирюза, топаз или сапфир.
ИНВЕСТИРОВАНИЕ В СЕРЕБРО
Этот драгоценный металл часто применяется, как способ инвестирования средств. Инвесторы используют серебро для диверсификации рисков, однако торговля контрактами на него требует немалых вложений.
Серебро можно купить в банке в виде драгоценных слитков различного веса. Лучше всего слитки хранить в банке, арендовав отдельную ячейку. Таким образом вы не будете переплачивать налог. Инвестиции в серебро через покупку слитков привлекательны в том плане, что вы сможете почувствовать себя реальным владельцем драгоценного металла. Именно такой способ инвестирования в серебро рекомендуют уверенные в активном росте цен на этот металл инвесторы.
Инвестиционные монеты также можно купить в банках. Не путайте обычные коллекционные монеты с инвестиционными. Коллекционные монеты имеют сильно завышенную цену, которая далека от реальной цены на металл. Инвестиционные монеты создаются специально с целью инвестиций в драгоценные металлы. Их тоже лучше не забирать из банка, а положить в ячейку.
ОМС – обезличенный металлический счет, относительно издержек, наиболее привлекательный способ инвестирования в серебро. Здесь придется заплатить лишь налоги на прибыль после продажи. Главный недостаток в том, что такие счета не всегда обеспечены реальным металлом, и банки могут устанавливать любые цены, далекие от реального положения дел на рынке драгоценных металлов, особенно если цена на серебро подскочит резко вверх (что возможно, по мнению некоторых аналитиков).
Еще один привлекательный способ выгодного вложения - покупка акций предприятий, добывающих серебро.
Не нужно вкладывать деньги в ювелирные изделия из серебра, если это не произведения искусства. Цена этих украшений очень завышена, а продать их вы сможете только по цене лома.