Физические свойства серебра
Серебро это химический элемент первой группы и пятого периода периодической системы Д. И. Менделеева, простое вещество.
Серебро имеет химический символ - Ag (лат. Argentum).
Атомный номер серебра – 47.
Атомная масса серебра – 107,868.
Серебро это драгоценный металл серебристо–белого цвета.
Серебро обладает великолепными пластическими свойствами.
Серебро хорошо полируется, это довольно мягкий металл, отлично режется ножом, ковкий, легко прокатывается и растягивается в длинные нити и тонкие пластинки, отлично сплавляется с другими металлами.
Большие месторождения серебра сконцентрированы на территории таких государств как: Перу, Чили, Мексика, Германия, Испания, Канада, США, Китай, Австралия, Россия, Казахстан, Румыния, Польша, Швеция, Австрия, Венгрия, Чехия, Словакия, Норвегия.
В природе серебро известно в виде смеси двух стабильных изотопов - 107Ag и 109Ag.
Важное практическое значение, имеет только радиоактивный изотоп - 110Ag (T1/2 = 253 cym).
Серебро как металл был известен еще очень давно: в Египте, Китае и Персии, примерно 4 тысячи лет до нашей эры.
Серебро, как и другие благородные металлы в природе встречается очень редко.
Больше всего серебро можно находить в средних и низкотемпературных гидротермальных месторождениях.
Серебро можно обнаружить в местах сульфидных месторождений, реже всего в осадочных породах песчаников, которые содержат углистое вещество.
Серебро так же можно найти в россыпях, в виде серебряной руды или еще реже в виде серебряных самородков.
В настоящее время известными считаются более 50 различных видом минералов, в которых содержится серебро.
Содержание серебра в биологической сфере – намного больше, чем в земной коре.
Добывать серебро из морской воды крайне сложно и экономически невыгодно, так как от такой добычи слишком много материальных затрат.
Получать серебро можно искусственно, методом трансмутации, но потом стоимость такого металла будет очень высокой.
Серебро это дефицитный микроэлемент, содержание которого можно обнаружить в небольших количествах в организме человека, животных и растениях.
Серебро имеет гранецентрированную кубическую кристаллическую решётку (а = 4,0772 A при 20 "С).
Атомный радиус у серебра - 1,44 A.
Плотность серебра - 10,5 г/см3, при 20 градусов по Цельсию.
Серебро плавится при температуре - 960,8 градусов.
Серебро кипит при температуре - 2212 градусов.
Теплота плавления серебра – 11,95 кДж/моль.
Теплота испарения серебра - 254,1 кДж/моль.
Молярный объём серебра - 10,3 см3/моль.
Серебро по сравнению с другими металлами, хорошо проводит тепло и электрический ток, обладает малым электрическим сопротивлением. Электропроводность и теплопроводность у серебра в сравнении с другими металлами – наивысшая.
Теплопроводность серебра - (300 K) 429 Вт/(м•К).
Серебро обладает хорошей отражательной способностью и отражает от 90 до 99 процентов света.
Степени окисления серебра – 3, 2, 1.
Чистое серебро это достаточно тяжелый металл, который тяжелее меди и легче свинца.
В проходящем свете, тонкая серебряная фольга, имеет фиолетовый цвет.
Чистое серебро, как правило, это сплав 999 пробы, так как абсолютно чистого серебра нет.
Серебро в чистом виде, как правило, не используется в ювелирной промышленности и почти всегда представлено в виде различных сплавов.
Химические свойства серебра
Чистое серебро можно получать методом электролиза, при помощи электролизеров.
Серебро со временем тускнеет, реагируя в воздухе со следами серы в составе сероводорода, реакция идет с образованием сульфида серебра (Ag2S).
Почерневшее серебро это фактически металл, покрытый сверху тонким слоем - сульфида серебра.
Тончайшая пленка сульфида серебра придает металлу розоватый оттенок.
В химическом отношении серебро, так же как и золото это металл, который обладает высокими инертными свойствами, то есть имеет низкую реакционную способность.
Серебро не растворяется в разбавленной серной и концентрированной соляной кислоте.
Серебро хорошо растворяется в сильном окислителе – кислородосодержащей азотной кислоте, в горячей концентрированной серной кислоте и соляной кислоте в присутствии свободного кислорода.
Серебро хорошо растворяется в хлорном железе, которое широко используется при травлении различных посеребренных материалов, с целью получения чистого серебра.
Серебро великолепно сплавляется с ртутью, образуя жидкий серебрено – ртутный сплав или так называемую - ртутную амальгаму.
Чистое серебро (при нормальных условиях) не окисляется кислородом. Для того чтобы серебро растворяло в себе кислород, металл необходимо нагревать.
Серебро нагретое, до температуры 170 градусов по Цельсию, начинает окисляться и образовывать на поверхности металла – тонкую пленку оксида серебра (Ag2O).
Серебро может покрываться тонкой оксидной пленкой, при окислении металла кислородной плазмой или при окислении серебра – озоном, при облучении ультрафиолетом.
В расплавленном состоянии серебро (жидкое серебро), может поглотить (растворить) двадцатикратный объем кислорода.
Серебро в присутствии атмосферной влаги и кислорода - воздуха, отлично растворяет на своей поверхности серу содержащуюся в составе сероводорода, тиосульфатов и резины, образуя на металле тонкий поверхностный слой трудно растворимого сульфида серебра, который обусловливает потемнение металла со временем, что объясняет эффект появления патины на серебре.
Серебро может, окисляется не только кислородом, но и галогенами - до галогенидов серебра, на свету все галогениды серебра, кроме фторида серебра (AgF) легко разлагаются, так как являются неустойчивыми химическими соединениями.
Серебро при нагревании с серой образует - сульфид серебра (Ag2S).
Серебро в сравнении с золотом, из-за пассивации поверхностного слоя, не растворяется в «царской водке», так как образует на своей поверхности тонкую пленку хлорида серебра (AgCI), которая препятствует дальнейшему окислению и коррозии металла. Образующаяся на поверхности серебра - пленка хлорида серебра, не позволяет извлекать серебро из радиодеталей, при помощи «царской водки».
Серебро в химических соединениях имеет наиболее устойчивую степень окисления + 1.
Одновалентные соединения серебра в присутствии аммиака, образуют легко растворимый в воде комплекс - [Ag(NH3)2]+.
Серебро может так же образовывать комплексные соединения с цианидами и тиосульфатами.
Получение комплексных соединений серебра необходимы для того чтобы извлекать серебро из серебряной руды, так как соединения серебра мало растворимы в воде. Поэтому такие «комплексообразования» широко применяются с целью добычи серебра.
Серебро может проявлять 2 и 3 валентные свойства, но только в соединениях с фтором (AgF2, AgF3) или с кислородом (AgO, Ag2O3). Такие химические соединения являются гораздо менее устойчивыми, по сравнению с одновалентными соединениями серебра.
Все соли одновалентного серебра за исключением (нитратов, перхлоратов, фторидов) – не растворимы в воде. Это свойство нерастворимости солей одновалентного серебра, широко используется для определения или анализа в водном растворе - ионов галогенов (хлора, брома, йода).
Применение серебра
Так как серебро отлично проводит электрический ток и тепло, обладает большой стойкостью к окислению при обычных условиях, этот драгоценный металл находит широкое применение при производстве контактов для электротехнических изделий, например, при изготовлении электрических контактов в релейном механизме или при производстве многослойных керамических конденсаторов.
Чистое серебро применяется при изготовлении припоев, для пайки различных металлических соединений, сконструированных из различного рода металлов, например, существуют так называемые медно-серебряные припои: ПСр-72, ПСр-45 и другие.
Серебро применяется для пайки ювелирных изделий, где серебряные припои содержат высокое содержание чистого серебра.
Серебро со средним процентным содержанием в припоях, используется в основном в технике, для изготовления самых разнообразных технических устройств, начиная от обыкновенных высокоточных выключателей и кончая более сложными техническими устройствами - жидкостными ракетными двигателями.
Серебро в смеси со свинцом в количестве 3 процента (ПСр-3), становится заменителем оловянного припоя.
Сплавы серебра применяются для изготовления катодов, необходимых для работы гальванических элементов или батареек.
Серебро это благородный или драгоценный металл для ювелирной промышленности, его часто сплавляют с медью или никелем, а также с другими металлами. Сегодня сплав серебра и меди считается самым популярным сплавом для изготовления ювелирных изделий. Сплав 925 пробы серебра это международный серебряный стандарт.
Чистое серебро и его сплавы применяют для чеканки серебряных монет, при изготовлении орденов и медалей.
Серебро в соединениях галогенидов и в составе азотной кислоты, широко используется в фотографии, так как эти химические соединения обладают высокой чувствительностью к свету.
Серебро в составе кристаллов нитрата серебра (медицинский ляпис) применяется как антисептическое или прижигающее ткани средство.
Йодистое серебро применяется как средство для разгона дождевых облаков, с целью управления на земле климатом, например, если нужно обеспечить приведение демонстраций, военных парадов, футбольных матчей и других спортивных мероприятий.
Серебро, отлично проводящее электрический ток и обладающее высокой стойкостью к коррозии, широко применяется в электротехнике и электронике. Большое количество чистого серебра затрачивается на изготовление серебряных покрытий, различных проводников и отечественных контактов, где ток в цепи течет с высокой чистотой.
Серебро применяется в СВЧ технике, для внутренней отделки поверхности электрических волноводов.
Блестящий металл – серебро, используется для изготовления серебряных зеркал, с высокой отражаемостью света. Обычные зеркала делают с добавлением алюминия.
Серебро можно использовать как катализатор в реакциях окисления, например при производстве, эпоксида из этилена, а так же в производстве формальдегида из метанола.
Чистое серебро в растворе (ионное серебро) используется как антибактериальное и бактериостатическое средство, для дезинфекции и антисептики, в основном для консервации пищевых продуктов и очистки питьевой воды.
Серебро ограниченно применяется в не традиционной медицине, в виде коллоидных растворов (протаргола и колларгола) или солей (нитрата серебра), как вяжущее средство. Раньше когда не было антибиотиков, серебро применяли значительно шире.
Серебро тратится для производства серебряно-цинковых и серебряно-кадмиевых аккумуляторных батарей, имеющие малое внутреннее сопротивление и дающие очень большие токи на нагрузку.
Серебро в составе хлорида серебра, применяется в хлор-серебряно-цинковых батареях, в качестве покрытия некоторых радарных поверхностей, а прозрачный в инфракрасной области спектра - хлорид серебра, используется в инфракрасной оптике.
Серебро применяется как катализатор, в фильтрах противогазов.
Серебро в составе ацетиленида серебра (карбида) применяется как взрывчатое средства в детонаторах, для возбуждения взрыва основного заряда.
Чистое серебро можно употреблять в пищу, оно зарегистрировано в виде пищевой добавки - Е174.
Коллоидное серебро, начиная с 1994 года, снова начинает возрождаться в нетрадиционной медицине и служить в качестве лечебного и профилактического средства против многих болезней.
Некоторые научные лаборатории дают противоречивую информацию о коллоидном серебре. Одни считают, что коллоидное серебро оказывает незначительное действие на микробы и поэтому малоэффективно. Другие считают его универсальным природным антибиотиком и эффективным средством в борьбе против стафилококка и кишечной палочки. Третьи утверждают, что чем меньше коллоидные частицы серебра (кластерное серебро), тем у них более эффективно выражено противомикробное действие. Не следует забывать, что делает любые полезные яды, губительными для нашего организма, это неправильная выбранная для лечения доза лекарственного препарата.
Серебро и его препараты нельзя принимать внутрь очень долго и в больших дозировках, так как это может привести к интоксикации (отравлению) организма. Прием серебра в концентрации от 5 до 30 мг/литр, уже считается опасной концентрацией ионов серебра для здоровья человека. Знайте, что серебро это тяжелый металл, способный при длительном приеме накапливаться в организме. Нормальное содержание ионов серебра в питьевой воде должно быть, согласно нормативам - 0,05 мг/л. Так, что пейте на здоровье серебряную воду, но соблюдайте при этом меру.
|