Серебро это химический элемент 1 группы и пятого периода периодической системы Д. И. Менделеева. В природе самородное серебро встречается крайне редко, его находят виде так называемых серебряных самородков. Основные запасы серебра находятся в минералах, которые имеют различный химический состав. Основной минерал серебра - аргентит (Аg2S). В химии серебро проявляет лучшую устойчивость там, где степень окисления серебра + 1. В медных и свинцовых рудах, серебро встречается виде примесей, с различными химическими соединениями и элементами.
Серебро это металл ярко – серебристо – белого цвета. Нет такого металла, который мог бы посоревноваться с белым цветом серебра. Только чистое серебро без примесей, может иметь ярко - белый цвет. Если серебро смешивается с другими металлами, то цвет серебра - меняется. Стандартные ювелирные сплавы серебра с медью, ниже 875 пробы, имеют слегка желтоватый оттенок. Серебреные – медные сплавы, имеют различный спектр цветовых оттенков (начиная от ярко - белого цвета, как у чистого серебра и заканчивается сплавами, с легким желтоватым или слегка красноватым оттенком), в зависимости от процентного соотношения металлов в сплаве.
На фото ниже видно изображение серебряного кольца 830 пробы. Это кольцо сделано, из серебрено – медного сплава. Кольцо имеет желтоватый оттенок, характерный для сплава 830 пробы серебра с медью.
Серебро по своей природе это достаточно мягкий и пластичный металл. Он очень легко куется, растягивается,
прокатывается и вытягивается. Из серебра можно изготавливать тончайшие пластинки или очень тонкую серебряную проволоку.
Серебро настолько мягкий металл, что его можно резать даже ножом. Поэтому ювелиры очень редко используют
чистое серебро в ювелирном деле. Кольца, изготовленные из чистого серебра при рукопожатии, могут иногда
просто деформироваться. А, вот сплавы различных металлов с серебром используются чаще. Серебро в сплаве
с другими металлами, приобретает более твердые свойства. Самый распространенный стандартный сплав серебра с медью,
который пользуется мировой славой, это сплав стерлингового серебра 925 пробы. В основном все ювелирные
изделия изготавливают из сплава стерлинговой пробы. 925 пробу серебра принято считать мировым серебряным стандартом.
Из всех металлов серебро лучше всех проводит тепло и электричество. Серебро имеет относительно низкую температуру плавления – 961 градусов. Серебро это инертный, красивый, благородный, химически малоактивный металл. Он химически устойчив по отношению к воде и кислороду.
Серебро чернеет на воздухе, от присутствия в нем следов серы в составе сероводорода (Н2S). Черный налет на серебре, в виде тонкой пленки, представляет собой - черный (Аg2S).
Реакция чернения серебра выглядит вот так:
4Аg + 2Н2S + О2 = 2Аg2S + 2Н2О
Серебро не вступает в химическую реакцию с соляной и разбавленной серной кислотой. Но реагирует с кислородосодержащей азотной и концентрированной серной кислотой.
Реакция взаимодействия серебра с концентрированной серной кислотой выглядит вот так:
Аg + 2HNO3 = АgNO3 + NО2 + Н2О
В результате реакции, металлическое серебро растворяется в азотной кислоте и образуется - или (АgNO3), двуокись азота (NО2) и вода (Н2О).
Серебро используется для нанесения покрытий на различные металлы. При этом меняются не только эстетические свойства металлов, но и их физические характеристики. Они приобретают повышенную электропроводность и коррозийную стойкость. Из–за мягкости чистое серебро в ювелирном деле, как правило, не применяется. Чаще всего его используют в сплаве с другими металлами, например с медью.
Из чистого серебра изготавливают: серебряные слитки, серебряные монеты и мелкие детали или части к ювелирным изделиям. Сплав серебра с никелем, применяют для изготовления серебряно-никелевых аккумуляторов.
Практическое значение имеет не только металлическое серебро, но и соли этого металла. Например, нитрат
серебра (АgNО3) широко применяется в производстве фотоматериалов, в медицине ( или ), гальванотехнике и для
изготовления зеркал. Нитрат серебра или азотнокислое серебро, именуемое еще как медицинский
ляпис, применяется в медицине для лечения различных болезней (язв, эрозий, бородавок, папиллом, мелких ран, угрей).
Нитрат серебра в связи с органическими веществами (шерсть, кожа), восстанавливается до металлического серебра. Это свойства нитрата серебра используют для изготовления несмываемых чернил.
Все химические соединения серебра и их растворы, следует хранить в темных стеклянных банках.
Серебро химический элемент
(Argentum, argent, Silber), хим. знак Ag. - С. принадлежит к числу металлов, известных человеку еще в глубокой древности. В природе оно встречается как в самородном состоянии, так и в виде соединений с другими телами (с серой, напр. Ag 2
S - серебряный блеск, с хлором, напр. AgCl - роговое серебро, с селеном - Ag2
Se, с мышьяком, сурьмой, медью, ртутью, золотом, свинцом и пр.). С. встречается в морской воде (в 100 л около 0,001 г) и в золе некоторых растений; указывают на присутствие его в солнечной атмосфере. Физические свойства. Химические свойства. Соединения Галоидные соединения
С серой
С. дает полусернистое
и сернистое
С
. Ag4
S и Ag 2
S. Полусернистое С. получается при действии сероводорода на Ag 4
F2
в виде черного аморфного вещества. Слабая азотная кислота растворяет его при нагревании; также растворяет его крепкая серная кислота (без выделения серы) и концентрированный раствор KCN. При стоянии Ag 4
S водой разлагается на металлич. С. и Ag 2
S. Сернистое С. Ag 2
S получается при накаливании С. в парах серы или в струе Н 2
S, при сдавливании (до 7000 ат.) смеси металлич. С. с серой, при действии H 2
S или сернистых щелочей на растворы серебряных солей и пр. Обыкновенно получающееся Ag 2
S аморфно, кристаллизуется же оно в формах правильной и гексагональной системы. Водород разлагает его при нагревании; при обжигании на воздухе Ag 2
S дает Ag и сернистый газ. Азотная кислота растворяет Ag 2
S, при этом выделяется сера (отличие Ag 2
S от Ag 4
S); KCN тоже растворяет его; в аммиаке и сернистом аммонии оно не растворяется. Сернистое С. образует многочисленный двойные соединения с сернистым свинцом, мышьяком, медью, сурьмой, калием и пр. С углеродом
С. образует Ag 4
C (получается при накаливании С. с сажей), Ag 2
C, Ag2
C2
. Известны также соединения С. с мышьяком, сурьмой, кремнием и пр.
(кислородных кислот). Наибольшее значение имеет азотнокислое
С
. AgNO3
, которое было известно еще алхимикам под разными названиями (Crystalli Dianae, Magisterium argenti, Lapis infernalis в новейшей медицине и т. д.). Наиболее просто получается AgNO 3
растворением металлического С. в разбавленной азотной кислоте при нагревании (при этом выделяются окислы азота). Для растворения С. нельзя брать крепкой азотной кислоты, потому что AgNO 3
в ней плохо растворяется и, покрывая С. как бы коркой, затрудняет доступ к нему кислоты. В дополнение к сказанному о свойствах AgNO 3
в ст. Ляпис (см.) добавим следующее. Насыщенный водный раствор его кипит при 125°. Водный спирт растворяет AgNO 3
тем сильнее, чем больше спирт содержит воды. При 15° 100 ч. 95% спирта растворяют 3,8; 80% - 10,3; 70% - 22,1, 60% - 30,5; 50% - 35,8; 40% - 56,4; 30% - 73,7; 20% - 107; 10% - 158. При повышении темп. растворимость в спирте увеличивается; при 50°, напр., она возрастает почти вдвое. Эфир растворяет ничтожное количество AgNO 3
. Хлор и йод в водном растворе дают при действии на AgNO 3
хлорноватые или йодноватые соли, напр.: 6AgNO 3
+ ЗСl 2
+ ЗН 2
O = 5AgCl + AgClO3
+ 6HNO3
. Азотнокислое С. поглощает в сухом состоянии газообразный аммиак и дает соединение AgNO 3
3H3
N. При действии аммиака на водный раствор AgNO 3
в первый момент происходит осадок, который растворяется в избытке аммиака; при сгущении раствора получаются большие ромбические кристаллы AgNO 3
3NH3
. Азотнокислое С. образует много двойных солей, напр., с азотнокислыми солями аммония, калия, натрия, лития, свинца и пр. Азотистокислое С.
AgNO2
получается при нагревании AgNO 3
или двойным разложением растворимых солей С. с азотистокислыми щелочными металлами, напр.: AgNO 3
+ KNO2
= AgNO2
+ KNO3
или Ag 2
SO4
+ Ва(NO 2
)2
= 2AgNO2
+ BaSO4
и пр. AgNO 2
- кристаллическое вещество, легко разлагающееся при нагревании (особенно во влажном состоянии), растворяется в воде гораздо хуже, чем AgNO 3
, легко растворяется в аммиаке, дает двойные соли с азотистокислыми солями др. металлов и пр. Сернокислое
С
. Ag2
SO4
получается или растворением С. в серной кислоте при нагревании, или разложением серебряных солей, напр. AgNO 3
, при выпаривании с серной кислотой. Ag 2
SO4
- кристаллическое вещество, мало растворимое в воде (100 ч. воды при 18° растворяют 0,58 ч. Ag 2
SO4
), довольно прочное (разлагается при очень высокой темп.). Углекислое С
. Ag2
CO3
образуется проще всего при двойном разложении AgNO 3
с поташом или содой. Оно не растворимо в воде; при нагревании выше 100° происходит отчасти выделение СО 2
. Фосфорнокислое
С
. Ag3
PO4
получается при двойном разложении фосфорнокислого натра Na 2
PO4
или Na 3
PO4
с растворимыми солями С. Фосфорнокислое С. представляет кристаллич. вещество желтого цвета, нерастворимое в воде; растворяется в азотной, уксусной, фосфорной и др. кислотах, в аммиаке и пр. Хромовокислое
С
. Ag2
CrO4
получается при двойных разложениях серебряных солей с хромово-калиевой солью K 2
CrО 4
; темно-красное вещество, нерастворимое в воде; растворимо в аммиаке и азотной кислоте; если при разложении брать двухромовокалиевую соль вместо K 2
CrO4
, то получается двухромовокислое С., которое несколько более растворимо в воде. Хлорноватокислое
С. AgClO 3
получается при пропускании хлора в воду, в которой взболтана окись С. При этом образуется сначала хлористое С. и хлорноватистая кислота НСlО, дающая с Ag 2
O хлорноватистокислое С. AgClO, напр.: Ag 2
O + Cl2
+ H2
O = AgCl + AgClO + H2
O; хлорноватистокислое С. разлагается в свою очередь на AgCl и AgClO 3
по уравн. 3AgClO = 2AgCl + AgClO 3
. Хлорноватокислое С. на свету постоянно, недурно растворяется в воде, при нагревании (выше 270°) разлагается, выделяя кислород; сернистая кислота в водном растворе восстановляет его до AgCl, окисляясь сама в серную кислоту и пр. Бромноватокислое
AgBrO3
и йодноватокислое
С
. AgJО 3
получается при действии брома или йода на окись С. или при обменном разложении азотно-серебряной соли с бромноватокислым или йодноватокислым калием. AgBrO 3
и AgJO 3
в воде очень мало растворимы, на свету не изменяются, действуют окислительно на органические вещества и пр. Серебряные соли органических кислот в большинстве случаев при накаливании разлагаются, выделяя металлическое С.; многие соли при этом взрывают, напр., щавелево-серебряная Ag 2
C2
O4
.
С. образует многочисленные сплавы
с другими металлами. Присутствие меди делает более звонким, более твердым; сплавы С. с медью более прочны, менее стираются, и потому в таком виде С. и идет для чеканки монет, для производства украшений и пр. С увеличением содержания меди цвет сплавов более и более приближается к красному, темп. плавл. понижается (до некоторого предела, затем она снова увеличивается). Со свинцом С. сплавляется легко и во всех пропорциях, чем пользуются для извлечения С. (см. С. металлургия). При застывании подобных сплавов выделяются определенные соединения С. со свинцом. С золотом С. тоже сплавляется во всех пропорциях (см. Золото). Так же легко получаются сплавы с платиной, никелем, цинком, оловом, ртутью, кадмием и другими металлами.
Определение атомного веса С. было предметом замечательных по своей точности работ Стаса. Прежде всего Стас определял синтезом, какое количество хлора, брома и йода соединяется с 100 ч. С. для образования хлористого, бромистого и йодистого С.; с другой стороны, произведя разложение хлорновато- AgClO 3
, бромновато- AgBrO 3
и йодновато- AgJO 3
серебряных солей, он нашел отношение между весом кислорода, заключающегося в них, и хлористым, бромистым и йодистым С., получающимися при разложении (напр.: AgClO 3
= AgCl + O3
). Предполагая, что в частице этих солей находится на 1 атом С. 1 атом галоида и 3 атома кислорода и принимая атомный вес кислорода 16, можно было вычислить атомный вес С., а вместе с тем и атомные веса хлора, брома и йода. Чтобы исключить погрешности метода, Стас должен был производить как анализы, так и синтезы различными способами. Напр., для определения состава хлористого серебра он определенную навеску С. растворял в азотной кислоте и разлагал полученное азотнокислое С. соляной кислотой, хлористым натрием, нашатырем и пр. Также и хлорновато-серебряная соль разлагалась то нагреванием, то действием сернистой кислоты и пр. Эти исследования со всеми принятыми предосторожностями потребовали долгие годы усиленной работы. Атомный вес С., зная состав AgCl, AgBr, AgJ, найден из анализа AgClO 3
- 107,937; AgBrО 3
- 107,921; AgJO3
- 107,928. Кроме того, Стас определил отношение между весом серы и С. в сернистом С. Ag 2
S и затем отношение между весом кислорода и сернистым С. в сернокислом С. Ag 2
SO4
, откуда был вычислен атомный вес С. Беря среднее из всех отдельных определений, Стас нашел атомный вес С. равным 107,93. Еще раньше Стаса Мариньяк определил его равным 107,928. При всех своих исследованиях Стас исходил из определенной навески С., в чистоте которого он убедился многими опытами. В конце 70-х годов Дюма (учитель Стаса) выразил сомнение в этом: именно, приготовляя чистое С., Стас должен был плавить его на воздухе, и Дюма указал, что при этом оно растворяет газы, которые отчасти остаются в нем и при застывании и выделяются при нагревании в пустоте даже раньше плавления С. По опытам Дюма, количество их в 1000 г до 0,25 г. Стас ввиду этого вновь приступил к продолжительной работе, результаты который выяснились только после его смерти. Перечисляя опыты Стаса, Кларк нашел для атомного веса С. 107,675 (при H = 1) и 107,023 (при О - 16). Для получения химически чистого С. Стас применял несколько способов. Продажное С., содержащее главным образом медь (серебряная монета), растворялось в слабой азотной кислоте, жидкость выпаривалась досуха, полученные соли сплавлялись для разложения азотнокислой соли платины, которая иногда встречается в С. (напр., во франц. монете). Сплавленная масса растворялась в небольшом количестве воды и фильтровалась; по разбавлении водой AgCl осаждалось чистой соляной кислотой и промывалось сначала горячей водой, подкисленной НСl, затем чистой водой. По высушивании AgCl растиралось в порошок, нагревалось продолжительное время с царской водкой и вновь промывалось водой. Для восстановления оно нагревалось при 70° - 80° с молочным сахаром в растворе чистого поташа. Осажденное С. промывалось водой, кипятилось со слабой серной кислотой, высушивалось, смешивалось с 5% сухой и чистой буры, содержавшей 10% селитры, и сплавлялось. С. отливалось в формы, выложенные каолином; слитки С. очищались от каолина сначала механическим путем, затем накаливанием в поташе и промывкой водой. Разрезав С. на мелкие порции стальными ножницами, его нагревали со слабой соляной кислотой для удаления следов железа, попавшего из ножниц, промывали аммиаком, водой и, нагрев до высокой температуры, помещали в склянку с притертой пробкой. В другом случае, растворив монету в азотной кислоте и сплавив полученные соли, Стас растворял массу в слабом аммиаке и прибавлял к раствору после фильтрования чистый сернистокислый аммоний (NH 4
)SO3
. При стоянии и при некотором нагревании происходило восстановление С. Выделившееся С. промывалось аммиаком и чистой водой и сплавлялось. Для получения чистого С. его выделяли иногда в виде AgCl и сплавляли с углекислым калием, натрием или растворяли в цианистом калии и осаждали током, напр., на посеребренной фарфоровой пластинке. Полученное С. Стас иногда подвергал перегонке. Для этой цели он делал два небольших углубления в куске извести, полученной из чистого мрамора; углубления соединялись желобком, и в одно из них помещалось С. Этот кусок извести покрывался другим куском, который имел два отверстия, лежащие как раз над углублениями. В одно из них вставлялась горелка для гремучего газа с платиновым наконечником, другое отверстие служило для выхода газов. Пары С. конденсировались в находившемся здесь углублении. Аллотропическое Анализ серебряных соединений. С. П. Вуколов С. и его препараты Явления острого и хронического
Серебро (лат. argentum), ag, химический элемент i группы периодической системы Менделеева, атомный номер 47, атомная масса 107,868; металл белого цвета, пластичный, хорошо полируется. В природе находится в виде смеси двух стабильных изотопов 107 ag и 109 ag; из радиоактивных изотопов практически важен 110 ag (t 1 /2 = 253 cym ). С. было известно в глубокой древности (4-е тыс. до н. э.) в Египте, Персии, Китае.
Распространение в природе. Среднее содержание С. в земной коре (кларк) 7 · 10 -6 % по массе. Встречается преимущественно в средне- и низкотемпературных гидротермальных месторождениях , в зоне обогащения сульфидных месторождений, изредка - в осадочных породах (среди песчаников, содержащих углистое вещество) и россыпях. Известно свыше 50 минералов С. В биосфере С. в основном рассеивается, в морской воде его содержание 3 · 10 -8 %. С. - один из наиболее дефицитных элементов.
Физические и химические свойства. С. имеет гранецентрированную кубическую решётку (а = 4,0772 a при 20 «С). Атомный радиус 1,44 a , ионный радиус ag + 1,13 a . Плотность при 20 °С 10,5 г/см 3 , t пл 960,8°С; t kип 2212°С; теплота плавления 105 кдж/кг (25,1 кал/г ). С. обладает наивысшими 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 и отражательной способностью 90-99% (при длинах волн 100000-5000 a). Удельная теплоёмкость 234,46 дж/ (кг · К) , удельное электросопротивление 15,9 ном (м (1,59 мком (см ) при 20°С. С. диамагнитно с атомной магнитной восприимчивостью при комнатной температуре - 21,56 · 10 -6 , модуль упругости 76480 Мн/м 2 (7648 кгс/мм 2 ), предел прочности 100 Мн/м 2 (10 кгс/мм 2 ), твёрдость по Бринеллю 250 Мн/м 2 (25 кгс/мм 2 ). Конфигурация внешних электронов атома ag 4d 10 5s 4 .
С. проявляет химические свойства, характерные для элементов 16 подгруппы периодической системы Менделеева. В соединениях обычно одновалентно.
С. находится в конце электрохимического ряда напряжений, его нормальный электродный потенциал ag u ag + + е - равен 0,7978 в .
При обычной температуре ag не взаимодействует с o 2 , n 2 и h 2 . При действии свободных галогенов и серы на поверхности С. образуется защитная плёнка малорастворимых галогенидов и сульфида ag 2 s (кристаллы серо-чёрного цвета). Под влиянием сероводорода h 2 s, находящегося в атмосфере, на поверхности серебряных изделий образуется ag 2 s в виде тонкой плёнки, чем объясняется потемнение этих изделий. Сульфид можно получить действием сероводорода на растворимые соли С. или на водные суспензии его солей. Растворимость ag 2 s в воде 2,48 · 10 -5 моль/л (25 °С). Известны аналогичные соединения - селенид ag 2 se и теллурид ag 2 te.
Из окислов С. устойчивыми являются закись ag 2 o и окись ago. Закись образуется на поверхности С. в виде тонкой плёнки в результате адсорбции кислорода, которая увеличивается с повышением температуры и давления.
ag 2 o получают действием КОН на раствор agno 3 . Растворимость ag 2 o в воде - 0,0174 г/л . Суспензия ag 2 o обладает антисептическими свойствами. При 200 °С закись С. разлагается. Водород, окись углерода, многие металлы восстанавливают ag 2 o до металлического ag. Озон окисляет ag 2 o с образованием ago. При 100 °С ago разлагается на элементы со взрывом. С. растворяется в азотной кислоте при комнатной температуре с образованием agno 3 . Горячая концентрированная серная кислота растворяет С. с образованием сульфата ag 2 so 4 (растворимость сульфата в воде 0,79% по массе при 20 °С). В царской водке С. не растворяется из-за образования защитной плёнки agci. В отсутствие окислителей при обычной температуре hci, hbr, hi не взаимодействуют с С. благодаря образованию на поверхности металла защитной плёнки малорастворимых галогенидов. Большинство солей С., кроме agno 3 , agf, agcio 4 обладают малой растворимостью. С. образует комплексные соединения, большей частью растворимые в воде. Многие из них имеют практическое значение в химической технологии и аналитической химии, например комплексные ионы - , + , - .
Получение. Большая часть С. (около 80%) извлекается попутно из полиметаллических руд, а также из руд золота и меди. При извлечении С. из серебряных и золотых руд применяют метод цианирования - растворения С. в щелочном растворе цианида натрия при доступе воздуха:
2 ag + 4 na cn + 1/2О 2 + h 2 o = 2 na + 2naoh.
Из полученных растворов комплексных цианидов С. выделяют восстановлением цинком или алюминием:
2 - + zn = 2- +2 ag.
Из медных руд С. выплавляют вместе с черновой медью и затем выделяют его из анодного шлама, образующегося при электролитической очистке меди. При переработке свинцово-цинковых руд С. концентрируется в сплавах свинца - черновом свинце, из которого его извлекают добавлением металлического цинка, образующего с С. нерастворимое в свинце тугоплавкое соединение ag 2 zn 3 , всплывающее на поверхность свинца в виде легко снимающейся пены. Далее для отделения С. от цинка последний отгоняют при 1250 °С. Извлечённое из медных или свинцово-цинковых руд С. сплавляют (сплав Доре) и подвергают электролитической очистке.
Применение. С. используют преимущественно в виде сплавов: из них чеканят монеты, изготовляют бытовые изделия, лабораторную и столовую посуду. С. покрывают радиодетали для придания им лучшей электропроводности и коррозионной стойкости; в электротехнической промышленности применяются серебряные контакты. Для пайки титана и его сплавов используются серебряные припои; в вакуумной технике С. служит конструкционным материалом Металлическое С. идёт на изготовление электродов для серебряно-цинковых и серебряно-кадмиевых аккумуляторов. Оно служит катализатором в неорганическом и органическом синтезе (например, в процессах окисления спиртов в альдегиды и кислоты, а также этилена в окись этилена). В пищевой промышленности применяются серебряные аппараты, в которых приготовляют фруктовые соки. Ионы С. в малых концентрациях стерилизуют воду. Огромные количества соединений С. (agbr, agci, agl) применяются для производства кино- и фотоматериалов.
С. И. Гинзбург.
Серебро в искусстве. Благодаря красивому белому цвету и податливости в обработке С. с глубокой древности широко используется в искусстве. Однако чистое С. слишком мягко, поэтому при изготовлении монет и различных художественных произведений в него добавляют цветные металлы, чаще всего медь. Средствами обработки С. и украшения изделий из него служат чеканка, литьё, филигрань, тиснение, применение эмалей, черни, гравировки, золочения.
Высокая культура художественной обработки С. характерна для искусства эллинистического мира, Древнего Рима, Древнего Ирана (сосуды эпохи Сасанидов, 3-7 вв.), средневековой Европы. Разнообразием форм, выразительностью силуэтов, мастерством фигурной и орнаментальной чеканки и литья отличаются изделия из С., созданные мастерами Возрождения и барокко (Б. Челлини в Италии, ювелиры из семейств Ямницеров, Ленкеров, Ламбрехтов и другие в Германии). В 18 - начале 19 вв. ведущая роль в производстве изделий из серебра переходит к Франции (К. Баллен, Т. Жермен, Р. Ж. Огюст и др.). В искусстве 19-20 вв. преобладает мода на незолочёное серебро; среди технических приёмов доминирующее положение занимает литьё, распространяются машинные приёмы обработки. В русском искусстве 19 - начала 20 вв. выделяются изделия фирм Грачевых, П. А. Овчинникова, П. Ф. Сазикова, П. К. Фаберже, И. П. Хлебникова. Творческое развитие традиций ювелирного искусства прошлого, стремление наиболее полно выявить декоративные качества С. характерны для сов. изделий из С., среди которых видное место занимают произведения народных мастеров.
Г. А. Маркова.
Серебро в организме. С. - постоянная составная часть растений и животных. Его содержание составляет в среднем в морских растениях 0,025 мг на 100 г сухого вещества, в наземных - 0,006 мг ; в морских животных - 0,3-1,1 мг , в наземных - следовые количества (10 -2 -10 -4 мг ). У животных накапливается в некоторых эндокринных железах, пигментной оболочке глаза, в эритроцитах; выводится главным образом с фекалиями. С. в организме образует комплексы с белками (глобулинами крови, гемоглобином и др.). Блокируя сульфгидрильные группы , участвующие в формировании активного центра ферментов, С. вызывает ингибирование последних, в частности инактивирует аденозинтрифосфатазную активность миозина . Биологическая роль С. изучена недостаточно. При парентеральном введении С. фиксируется в зонах воспаления; в крови связывается преимущественно глобулинами сыворотки.
Ю. И. Раецкая.
Препараты С. обладают антибактериальным, вяжущим и прижигающим действием, что связано с их способностью нарушать ферментные системы микроорганизмов и осаждать белки. В медицинской практике наиболее часто применяют серебра нитрат , колларгол , протаргол (в тех же случаях, что и колларгол); бактерицидную бумагу (пористая бумага, пропитанная нитратом и хлоридом С.) применяют при небольших ранах, ссадинах, ожогах и т. п.
Экономическое значение. С. в условиях товарного производства выполняло функцию всеобщего эквивалента наряду с золотом и приобрело, как и последнее, особую потребительную стоимость - стало деньгами . «Золото и серебро по своей природе не деньги, но деньги по своей природе - золото и серебро» (Маркс К., в кн.: Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 13, с. 137). Товарный мир выделил С. в качестве денег потому, что оно обладает важными для денежных товаров свойствами: однородностью, делимостью, сохраняемостью, портативностью (высокой стоимостью при небольших объёме и массе), легко поддаётся обработке.
Первоначально С. обращалось в форме слитков. В странах Древнего Востока (Ассирия, Вавилон, Египет), а также в Греции и Риме С. было широко распространённым денежным металлом наряду с золотом и медью. В Древнем Риме чеканка монет из С. начата в 4-3 вв. до н. э. Чеканка первых древнерусских монет из С. началась в 9-10 вв.
В период раннего средневековья преобладала чеканка золотой монеты. С 16 в. в связи с недостатком золота, расширением добычи С. в Европе и притоком его из Америки (Перу и Мексики) С. стало основным денежным металлом в странах Европы. В эпоху первоначального накопления капитала почти во всех странах существовал серебряный монометаллизм или биметаллизм . Золотые и серебряные монеты обращались по действительной стоимости содержавшегося в них благородного металла, причём ценностное соотношение между этими металлами складывалось стихийно, под влиянием рыночных факторов. В конце 18 - начале 19 вв. на смену системе параллельной валюты пришла система двойной валюты при которой государство в законодательном порядке устанавливало обязательное соотношение между золотом и С. Однако эта система оказалась чрезвычайно неустойчивой, т. к. в условиях стихийного действия закона стоимости неизбежно возникало несоответствие между рыночными и фиксированными стоимостями золота и С. В конце 19 в. стоимость С. резко снизилась вследствие совершенствования способов его добычи из полиметаллических руд (в 70-80-е гг. 19 в. отношение стоимости золота к С. составляло 1:15-1: 16, в начале 20 в. уже 1: 38-1: 39). Рост мировой добычи золота ускорил процесс вытеснения обесценившегося С. из обращения. В последней четверти 19 в. широкое распространение в капиталистическом мире получил золотой монометаллизм. В большинстве стран мира вытеснение серебряной валюты золотой закончилось в начале 20 в. Серебряная валюта сохранилась примерно до середины 30-х гг. 20 в. в ряде стран Востока (Китай, Иран, Афганистан и др.). С отходом этих стран от серебряного монометаллизма С. окончательно утратило значение валютного металла. В промышленно развитых капиталистических странах С. используется только для чеканки разменной монеты.
Рост использования С. в технических целях, в зубоврачебном деле, в медицине, а также в производстве ювелирных изделий после 2-й мировой войны 1939-45 в условиях отставания добычи С. от потребностей рынка вызвал его нехватку. До войны около 75% добываемого С. ежегодно использовалось для монетарных целей. В 1950-65 этот показатель снизился в среднем до 50%, а в последующие годы продолжал снижаться, составив в 1971 всего 5%. Многие страны перешли к использованию в качестве монетарного материала медно-никелевых сплавов. Хотя серебряные монеты всё ещё находятся в обращении, чеканка новых монет из С. во многих странах запрещена, а в некоторых значительно уменьшено его содержание в монетах. В США, например, согласно закону о чеканке монет, принятому в 1965, около 90% С., которое шло раньше для чеканки монет, выделено для др. целей. Содержание С. в 50-центовой монете снижено с 90 до 40%, а монеты достоинством в 10 и 25 центов, содержавшие ранее 90% С., чеканятся без примесей С. Новые монеты из С. чеканятся в связи с различными памятными событиями (Олимпийскими играми, юбилеями, мемориалами и т. д.).
В начале 70-х гг. основными потребителями С. были следующие отрасли: производство ювелирных изделий (столового С. и анодированных изделий), электротехническая и электронная промышленность, кинофотопромышленность.
Для рынка С. в 60-х и начале 70-х гг. характерен рост цен на С. и систематическое превышение потребления С. над производством первичного металла. Дефицит восполнялся в значительной мере за счёт вторичного металла, в частности полученного в результате переплавки монет.
Л. М. Райцин.
Лит.: Реми Г., Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 1, М., 1963; Плаксин И. Н., Металлургия благородных металлов, М., 1958; Краткая химическая энциклопедия, т. 4, М., 1965; Максимов М. М., Очерк о серебре, М., 1974; Постникова-Лосева М. М., Русское ювелирное искусство, его центры и мастера, М., 1974; link e. М., eine kunst-und kulturgeschich-te des silbers, b. - fr./m. - w., 1968.
cкачать реферат
Общие сведения и методы получения
Серебро (Ag) - благородный металл с красивым блеском. Известно с глубокой древности. Наряду с золотом и медью является одним из первых металлов, которые познал человек.
Латинское название argentum (блеск, блестящий)серебро получило примерно во II- III в. до н. э.
Содержание серебра в земной коре 10 -5 % (по массе). Наряду со своими аналогами по подгруппе медью и золотом серебро встречается в самородном состоянии. Самородное серебро чаще всего содержит примеси золота и ртути, реже примеси сурьмы, висмута, меди, мышьяка, платины. Из минералов самородного серебра можно указать кюстелит (до 10 % Аи), кончсбергит (до 5 % Hg), бордозит (до 30 % Hg), аними-кит (до 11 % Sb), чиленит (до 5 % Bi) и др. Основные минералы, в которых серебро присутствует в связанном состоянии: аргенит (серебряный блеск) Ag 2 S , кераргирит (роговое серебро) AgCl , полибазит (Ag , Cu) 2 S , пираргирит Ag 3 SbS 3 , прустит Ag 3 AsS 3 , стефанит Ag 5 SiS 4 , бромирит AgBr .
Однако большого промышленного значения серебряные руды не имеют. Основную массу серебра (до 80 %) получают при комплексной переработке свинцовоцинковых, а также медных руд.
Из свинцовых руд серебро получают двумя способами. По первому способу из расплава свинец - серебро выделяется свинец, а оставшийся сплав эвтектического состава, содержащий ~2% Ag , подвергают окислительной плавке, в процессе которой свинец удаляется в виде глета.
По второму способу расплав свинца с серебром обрабатывают цинком, который обладает большим сродством к серебру. Продукты взаимодействия цинка с серебром в виде пены всплывают на поверхность; при понижении температуры эта пена затвердевает и легко отделяется от расплава. Затем из пены сначала отгоняют цинк и отделяют серебро от оставшегося свинца окислительной плавкой (купелированием).
В случае медных руд серебро извлекают из анодного шлама при электролитическом рафинировании черновой меди. Из бедных серебром руд, не используемых для получения свинца или меди, в настоящее время почти всюду серебро извлекают методом цианидного выщелачивания. При этом методе соединения серебра обрабатывают цианидами щелочных металлов, в результате чего образуются комплексные цианиды и серебро переходит в раствор. Из этого раствора серебро выделяется введением цинка. Полученное рассмотренными выше методами серебро всегда содержит немного золота, а также медь.
Рафинирование серебра проводят или методом аффинажа или электролитическим методом. При первом методе неочищенное серебро растворяют в кипящей серной кислоте. Серебро переходит в раствор в виде сульфата, а золото в виде порошка осаждается иа дно ванны. Серебро восстанавливают из раствора медью или железом.
В настоящее время более широко используется метод электролитического рафинирования в слабом растворе азотной кислоты или нитрата серебра. Из неочищенного серебрянного анода можно получить кристаллическое серебро чистотой 99,95 %.
Основная продукция из серебра и его сплавов стандартизирована
Физические свойства
Атомные характеристики Атомный номер 47, атомная масса 107,869 а е. м., атомный объем 10,27*10 -6 м 3 /моль. Атомный (металлический) радиус 0,1442 им, ионный радиус Ag + 0,133 нм, ковалентный 0,141 им. Электронная конфигурация внешней электронной оболочки атома 4d 10 5s 1 . Электроотрицательность 1,9.
Значения потенциалов ионизации J (эВ) : 7,574; 21,8; 36,10. При атмосферном давлении серебро обладает г. ц к. решеткой, при комнатной температуре а- 0,40862 нм Энергия кристаллической решетки 290мкДж/ /кмоль. Радиус междоузлий октаэдрических 0,106 нм, тетраэдрических 0,032 нм. Природное серебро состоит из двух стабильных изотопов 107 Ag и 1П9 Ag , процентное содержание которых соответственно равно 31, 35 и 48,65. Известно более 20 искусственных радиоактивных изотопов с атомной массой от 102 до 115 и периодами полураспада от нескольких десятков до сотен тысяч секунд. Из этой группы изотопов наибольшие периоды полураспада имеют изотопы 110 Ag и 105 Ag , соответственно равные 270 и 40 дням. Эффективное поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 63- 10 _2е м 2 .
Плотность р чистого серебра, деформированного и подвергнутого полному отжигу, равна 10,49 Мг/м 3 . В результате холодной обработки давлением плотность уменьшается и составляет для холоднотянутой проволоки 10,434 Мг/м 3 . При нагревании до 973, 1073 и 1173 К плотность соответственно составляет 9,89, 9,8 и 9,72 Мг/м 3 .
Серебро - диамагнитный металл. Его удельная магнитная восприим-ивость отрицательна и составляет при комнатной температуре x = = -0,181*10 -9 . С изменением температуры магнитная восприимчивость практически не изменяется. В жидком состоянии магнитная восприимчивость серебра ничтожно мала; при холодной обработке давлением снижается.
Тепловые и термодинамические Температура плавления t пл = 960,34 "С, температура кипения t кип = 2167°С;
Механические свойства
Прочностные и пластические свойства серебра" в большой степени зависят от его чистоты, предшествующей механической обработки и режимов последующего отжига. На временное сопротивление серебра большое влияние оказывает не только температура н продолжительность последующего отжига, но и степень предшествующей холодной пластической деформации. С увеличением степени деформации временное сопротивление после отжига возрастает.
При повышении температуры модуль нормальной упругости Е снижается и при 700 °С составляет ~0,5 его значения прн комнатной температуре.
Химические свойства
В большинстве соединений серебро проявляет степень окисления +1, известны соединения со степенью окисления +2 и +3.
В химическом отношении серебро малоактивный металл, нормальный электродный потенциал реакции Ag - e ** Ag +фо = 0,799 В. В ряду напряжений серебро расположено значительно дальше водорода. Соляная и разбавленная серная кислоты на него не действуют. Растворяется серебро в азотной кислоте.
В атмосфере чистого сухого воздуха серебро не меняет вида. Оптическими исследованиями установлено, что на воздухе поверхность серебра покрывается тонкой пленкой оксида толщиной до 1,2 нм. При нагревании серебра в атмосфере кислорода до 300-400 °С образуется более толстая пленка оксида Ag 20, имеющая темно-бурый цвет. При избыточном давлении кислорода (до 20 МПа) и повышенных температурах серебро может окислиться полностью. В твердом состоянии серебро прак. тически не растворяет кислород. Напротив, в жидком серебре кислород растворяется хорошо. Поэтому при затвердевании серебра происходит выделение кислорода, иногда сопровождающееся разбрызгиванием металла.
Водород растворяется в жидком и твердом серебре. Равновесная концентрация водорода в твердом серебре пропорциональна парциальному давлению водорода в атмосфере. При повышении температуры растворимость водорода в твердом металле также возрастает.
Диффундирующий в нагретое серебро водород взаимодействует с растворенным в нем кислородом, частично восстанавливая оксиды, образованные различными примесями, что приводит к образованию водяного пара внутри металла. Выходящий на поверхность пар способствует возникновению на поверхности металла трещин и газовых пор («водородная» болезнь).
Азот не растворяется ни в жидком, ни в твердом серебре. Большое техническое значение имеет нитрат серебра-соль азотной кислоты,которая широко используется при производстве светочувствительных материалов. Нитрат серебра AgN 03 очень хорошо растворяется в воде. При 20 °С в 100 г воды растворяется 222 г нитрата, а при 100 °С - 925 г. Известна серебряная соль азотистоводородной кислоты HN 3 -азид серебра AgNs - труднорастворимая в воде. Азид серебра при нагревании и особенно при ударе взрывается.
Цианид серебра AgCN выпадает в виде белого осадка при добавлении ионов CN - к растворам солей серебра. В воде, а также в разбавленных сильных кислотах цианид серебра практически нерастворим. Из галогенидов серебра чрезвычайно легко растворим в воде фторид серебра, другие галогениды труднорастворнмы.
Сульфид серебра, или сернистое серебро, Ag 2 S выпадает в виде черного осадка при пропускании сероводорода в растворы солей серебра. Ag 2 S - наиболее труднорастворимая соль серебра; теплота образования этой соли составляет ДЯ 0 вр = 27,49 кДж/моль.
В присутствии сероводорода H 2 S серебро тускнеет в результате образования сернистого серебра. Скорость потускнения возрастает с увеличением влажности воздуха. Сульфидную пленку удаляют путем полирования или нагревания металла до 400 °С; при этой температуре сульфид серебра разлагается. Избежать потускнения серебра можно нанесением на его поверхность тонкого слоя лака. Хорошие результаты дает катодная пассивация серебра в растворах некоторых минеральных солей Высокая коррозионная стойкость серебра объясняется главным образом его положением в ряду потенциалов и в меньшей степени способностью к образованию защитной пленки на поверхности Высокое значение нормального электродного потенциала серебра предопределяет его высокую коррозионную стойкость в паре с такими металлами, как алюминий, хром, нержавеющая сталь
Со своим ближайшим аналогом - золотом - серебро образует непрерывные твердые растворы; аналогичный тип взаимодействия наблюдается в системе серебро - палладий. При понижении температуры из непрерывных твердых растворов выделяются Pd 3 Ag 2 и PdAg . В системе серебро - медь при 779 °С и 40% (ат) Си образуется эвтектика; пери-тектический характер взаимодействия компонентов в системе серебро - платина. С рядом элементов V, VI, VII и VIII А подгрупп периодической системы - ванадием, танталом, вольфрамом, железом и иридием серебро не взаимодействует Особенности взаимодействия серебра с такими тугоплавкими металлами, как гафний, ниобий, молибден, рений, не установлены. Большое число металлических соединений серебро образует с элементами НА подгруппы - бериллием, магнием, кальцием, стронцием н барием, а также с металлами III и IVA подгрупп - скандием, иттрием, лантаном, титаном и цирконием.
Технологические свойства
Серебро - металл, обладающий высокими технологическими свойствами. Оно легко поддается обработке и на холоду, и при нагреве
Низкие значения предела текучести и высокая пластичность серебра обусловливают его большую склонность к глубокой вытяжке при комнатной температуре.
Области применения
Серебро широко применяется в различных отраслях народного хозяйства: химии, электротехнике, электронике, медицине, ювелирном деле н др. Большое практическое значение имеют сплавы серебра с медью, металлами платиновой группы и некоторые другие. Введение меди в серебро приводит к повышению его прочностных характеристик и сопротивления износу, при этом сохраняется также ряд важных электрофизических характеристик, например высокая электропроводность, присущая серебру.
Известно более 400 марок припоев на основе серебра, содержащих один, два и более легирующих элементов. Серебряные припои используют главным образом для низкотемпературной панки сталей, медных, никелевых и титановых сплавов, а также изделий из тугоплавких и редких металлов Припои на основе серебра обеспечивают хорошую смачиваемость паяных изделий при сравнительно низких температурах, высо кую прочность и пластичность соединений, их хорошее сопротивление коррозии, возможность соединения разнородных металлов, наконец, возможность варьирования температуры пайки в пределах 650-1200°С.
Серебро или его соединения применяют в химической промышленности в качестве катализаторов при получении ряда органических соединений. Соли серебра и прежде всего азотнокислое и хлорное серебро используют при изготовлении некоторых лекарственных препаратов, обладающих бактерицидными свойствами.
Серебро — химический элемент периодической системы Д.И. Менделеева под номером 47. В химических формулах и научных изданиях он обозначается двумя латинскими буквами Ag. Формула у данного элемента такая же, как и обозначение.
Этот элемент в чистом виде представляет собой весьма пластичный, плавкий металл серовато-белого оттенка. Его молекулярная решетка характеризуется кубической формой и правильной центровкой. Данный металл начинает плавиться при температуре 962°С. Этот металл относится к благородным и драгоценным.
Практически все физические свойства серебра были известны еще во времена Средневековья. Но что касается химических свойств, то полностью они были изучены лишь в XIX веке.
Сам этот элемент в качестве материала известен человеку еще с доисторических времен. Объясняется это тем, что в то время он часто встречался в виде самородков на поверхности земли, а не только в виде серебряной руды, откуда его нужно выплавлять. Именно из-за этого серебряные украшения и изделия играли важную роль в культурах многих древних народов. Физические и химические свойства серебра уже тогда были частично известны.
Из этого металла делали , ожерелья, и многое другое. Он и сейчас применяется в ювелирной промышленности. Кроме того, в Средние века данный элемент активно использовали алхимики, пытаясь с его помощью получить философский камень — мифическое вещество, дарующее вечную жизнь.
Этот благородный металл по сей день довольно часто встречается в виде самородков, но большая часть его все же получается с помощью выплавки из руды.
Данный металл считается весьма тяжелым, хотя он и легче свинца, но зато превосходит медь по этому показателю. Кроме того, для него характерно очень высокое альбедо, то есть серебряная пластинка отражает почти весь свет, который на нее падает. По прошествии длительного времени данный металл начинает тускнеть и темнеть, поскольку на его поверхности образуется сульфид, препятствующий отражению солнечного света. Иногда в результате его образования металл становится розоватым. Для образования сульфида необходимо хотя бы минимальное количество сероводорода в воздухе.
Интересно, что именно этот металл обладает самой высокой теплопроводностью среди всех известных. Кроме того, его электропроводность при обычных температурах тоже наибольшая среди всех металлов. Особенно этим выделяется сульфат серебра.
Данный элемент считается благородным металлом, в связи с этим многие его химические характеристики весьма ярко выражены. У этого металла очень низкая способность вступать в реакции с другими элементами, но если это все же происходит, то образуется сразу несколько веществ. Тут нужно смотреть на то, какая формула серебра участвует в реакции.
Даже в соляной кислоте данный металл не растворяется. Если заранее разбавить серную кислоту, то она тоже не сможет растворить данный элемент. Он может раствориться лишь в заранее подготовленном окислительном бульоне, к примеру, в концентрированной азотной кислоте. Необходимо отметить, что сульфит образуется лишь при наличии свободного кислорода. Этот процесс — химическое серебрение.
Еще этот драгоценный материал отлично растворяется в единственном в природе жидком металле — ртути. После такой реакции образуется амальгама — особое вещество с интересными свойствами. Также много полезных характеристик имеет сульфат данного металла.
При высокой влажности воздуха возникает реакция, которая приводит к тому, что сам металл покрывается тонким слоем, определяемым как сульфид серебра.
Существует и процесс окисления данного металла с помощью галогенов. В таком случае образуются галогениды.
Интересно, что, в отличие от такого химического элемента, как золото, данный металл не растворяется в «царской водке». Вместо растворения в данной ситуации образуется ацетат серебра.
Для образования такого соединения, как хромат серебра, необходима хромовая кислота и сам благородный металл. Реакция не является часто встречающейся в природе и гораздо чаще происходит в лабораторных условиях. Если в лаборатории хранится серебро, формула этого вещества сразу записывается на электронный носитель информации.
Хромат серебра имеет вид красноватых кристаллов ромбической формы. Они почти не растворяются в воде и имеют парамагнетические свойства.
При взаимодействии с фтором образуется фторид серебра. Данное вещество считается бинарным соединением неорганического происхождения. Нужно отметить, что данное вещество практически не используется в промышленности. Фторид серебра выглядит как порошок буровато-зеленого цвета. Он тоже может иметь кристаллическую форму. Данное различие обусловлено разницей в агрегатных состояниях первоначальных составляющих. В таких случаях даже может выделиться сульфат серебра.
Если фторид серебра нагреть, то он расплавляется без остатка. Кроме того, данное вещество отлично растворяется в воде и характеризуется прекрасными гигроскопическими свойствами. Но это не касается такого соединения, как сульфид серебра.
Соединение брома с данным элементом () довольно часто встречается в виде особого минерала, который называется бромитом, или бромаргиритом. Данное вещество имеет светло-желтый окрас и большое количество ионов в свой структуре.
Фосфат серебра обычно получается посредством реакции в лаборатории, в природе он не встречается. Следует помнить, что данное вещество также обладает кристаллической структурой и желтой раскраской, поэтому не перепутать его с бромитом можно, только проведя соответствующие опыты. Лишь после них можно с уверенностью говорить, что данное вещество — это фосфат серебра.