Свойства и область применения серебра. Серебро: история открытия элемента Характеристика серебра по химии

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

Серебро было известно человечеству еще 6 тысяч лет назад. Серебро - химический элемент 11 группы Таблицы Менделеева, обозначается Ag (от лат. Argrntum), благородный металл серебристо-белого цвета. Цвет серебра и дал ему название, латинское слово Argentum происходит от греческого argos - блестящий.

Серебро в природе

Серебро является достаточно редким элементом, в литосфере его содержится всего около 0,000001%. Это примерно в тысячу раз меньше, чем содержание меди в земной коре. Несмотря на редкость, серебро чаще встречается в виде самородков, поэтому то оно и было известно с незапамятных времен. Сейчас самородное серебро стало редкостью, основная часть серебра находится в разнообразных минералах, основным из которых является аргентит Ag 2 S. Также большая часть находится в так называемых полиметаллических рудах, в них серебро соседствует с такими металлами как свинец , цинк и медь.

Исторические факты о серебре

Существует легенда, что первые серебряные рудники были открыты в 968 г. никем иным как основателем Священной Римской империи восточно-франкским королём Оттоном I Великим. Легенда гласит, что однажды король послал своего егеря в лес на охоту. Во время охоты тот привязал коня к дереву, который в ожидании хозяина разрыл копытами землю, где оказались необычные светлые камни. Император понял, что это серебро и повелел основать на этом месте рудник. Существуют данные, что этот богатейший рудник разрабатывался еще спустя шесть веков. Об этом свидетельствуют записи немецкого врача и металлурга Георга Агриколы (1494–1555).
Вообще Центральная Европа была очень богата залежами серебряных самородков. В Саксонии в 1477 году был найден один из самых больших самородков в истории массой до 20 тонн! Из серебра добытого в Чехии, близ города Иоахимсталя, были отчеканены миллионы европейских монет. Поэтому их так и называли - «иоахимсталер»; со временем слово укоротилось до «талера». В России это название переиначили на свой лад и у нас они назывались «ефи́мками». Серебряные талеры были самой распространенной европейской монетой в истории, от этого название пошло современное название «доллар».

Чешский богемский Иоахимсталер

Европейские серебряные рудники были настолько богаты, что расход серебра измерялся в тоннах! Но т.к. основная масса европейских серебряных рудников была открыта в XIV-XVI вв., то к настоящему времени они уже истощены.
После открытия Америки оказалось, что этот континент очень богат на серебро. Его залежи были обнаружены в Чили, Перу и Мексике. Аргентина даже получила название по латинскому имени серебра. Тут нужно указать на очень интересный факт. Географические названия химических элементов обычно давались элементу от названия какого-то места, например, гафний назван так от латинского наименования города Копенгаген, в котором он был открыт, географические названия имеют элементы полоний, рутений, галлий и другие. Тут же произошло все с точностью наоборот. Страна была названа по имени химического элемента! Это единственный подобный случай в истории. Самородки серебра находят в Америке и в настоящее время. Один из них был открыт уже в XX веке в Канаде. Этот самородок был длиной 30 метров и глубиной 18 метров! После освоения этого самородка оказалось, что он содержал 20 тонн чистого серебра!

Химические свойства серебра

Серебро - сравнительно мягкий и пластичный металл, из 1 г его можно вытянуть металлическую нить длиной 2 км! Серебро тяжёлый металл, имеет низкую теплопроводность и электропроводность. Температура плавления относительно невысок, всего 962° С. Серебро охотно образует сплавы с другими металлами, которые придают ему новые свойства, например, при добавлении меди получается более твердый сплав - биллон.
При нормальных условиях серебро не подвержено окислению, однако имеет способность поглощать кислород . Твердое серебро при нагреве способно растворить в пять раз больший объем кислорода! В жидком серебре растворяются еще больший объем газа, примерно 20:1.
Иод способен воздействовать на серебро. Особенно благородный металл «боится» иодную настойку и сероводород. В этом и заключается причина потемнения серебра со временем. Источником сероводорода в быту служат испорченные яйца, резина, некоторые полимеры. При реакции сероводорода и серебра, особенно при повышенной влажности, на поверхности металла образуется очень прочная сульфидная плёнка, которая не разрушается при нагреве и воздействии кислот и щелочей. Удалить её можно только механическим способом, например щеткой с нанесенной на неё зубной пастой.
Интересны биохимические свойства серебра. Несмотря на то, что серебро не является биоэлементом оно способно оказывать влияние на жизнедеятельность микробов подавляя работу их ферментов. Это происходит при соединении серебра с аминокислотой, входящей в состав фермента. Поэтому вода в серебряных сосудах не портится, т.к. в ней подавляется жизнедеятельность бактерий.

Применение серебра

Уже с давних времен серебро использовали при изготовлении зеркал, в настоящее время его заменяют алюминием для удешевления производства. Низкое электрическое сопротивление серебра находит применение в электротехнике и электронике, тут из него изготавливают разнообразные контакты и разъемы. В настоящее время серебро практически не используют для производства монет, из него изготавливают только памятные монеты. Большая часть серебра используется в ювелирном деле, при изготовлении столовых приборов. Серебро также широко используется в химической и пищевой промышленности.
Интересно применение иодида серебра. С его помощью можно управлять погодой. Распыляя ничтожные количества иодида серебра с самолета, добиваются образования водяных капель, т.е. проще говоря вызывается дождь. При необходимости можно выполнить и противоположную задачу, когда дождь совершенно не нужен, например, при проведении какого-то очень важного мероприятия. Для этого иодид серебра распыляют за десятки километров до места события, тогда дождь прольется там, а в нужном месте будет сухая погода.
Серебро широко применяется в медицине. Его используют как зубные протезы, в производстве лекарств (колларгол, протаргол, ляпис и др.) и медицинских инструментов.

Влияние серебра на человека

Как мы видели выше, использование небольших доз серебра имеет обеззараживающее и бактерицидное действие. Однако, что полезно в малых дозах, очень часто бывает губительно в больших. Серебро здесь не исключение. Повышение концентрации серебра в организме может вызвать снижение иммунитета, повреждения почек и печени, щитовидной железы и головного мозга. В медицине описаны случаи нарушения психики при отравлении серебром.
Многолетнее поступление серебра в организм малыми дозами приводит к развитию аргирии. Металл постепенно откладывается в тканях органов и придает им зеленоватый или голубоватый цвет, особенно виден этот эффект на коже. При тяжелых случаях аргирии кожа темнеет настолько, что становится похожа на кожу африканцев. Кроме косметического эффекта в остальном аргирия не оказывает какого то ухудшения самочувствия и расстройства работы организма. Но и тут имеется свой плюс, при том, что организм пропитан серебром, ему становятся нипочем любые инфекционные заболевания!

Американец Пол Карсон «Папа Смурф», страдавший аргирией

Серебро это простой химический элемент первой группы и пятого периода.

Серебро обозначается символом - Ag (от латинского слова - Argentum).

Серебро это металл белого или серебристо-белого цвета.

Тонкая серебряная фольга в проходящем свете, имеет фиолетовый цвет.

Серебро благородный и драгоценный металл.

Порядковый номер - 47.

Атомная масса - 107,868.

Электронная конфигурация: Kr 4d10 5s1.

Кристаллическая решётка у серебра - гранецентрированная кубическая.

Температура плавления - 961 градусов.

Температура кипения - 2210 градусов.

Плотность серебра - 10,5 г/см2.

С химической точки зрения серебро это инертный и малоактивный металл.

В обычно одновалентно.

Серебро в нормальных условиях, не растворяет в себе кислород.

C течением времени, серебро тускнеет и темнеет, взаимодействуя с содержащимися в воздухе следами серы в составе сероводорода. Реакция потускнения на поверхности серебра, идет с образованием тонкого серого или черного налёта сульфида серебра (Ag2S).

Серебро как металл, хорошо проводит тепло и электричество.

Обладает малым электрическим сопротивлением.

Серебро тяжелее меди и тверже золота.

Серебро это мягкий и пластичный металл.

По мягкости, серебро занимает промежуточное положение между золотом и медью.

Серебро легко обрабатывается, куется, хорошо режется ножом, вытягивается, растягивается, прокатывается в тончайшие пластины и в длинную серебряную проволоку.

Серебро легко скручивается и полируется.

Серебро обладает превосходной отражающей способностью.

В природе встречается чаще в виде минералов и реже в самородном состоянии.

Серебро это мягкий металл, поэтому оно в чистом виде (), как правило, не используется, а всегда представлено в виде ювелирных сплавов.

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.

При описании любого элемента принято указывать его первооткрывателя и обстоятельства открытия. Такими данными об элементе № 47 человечество не располагает. Ни один из прославленных ученых к открытию серебра не причастен. Серебром люди стали пользоваться еще тогда, когда не было ученых.

О происхождении русского слова «серебро» ученые и доныне не пришли к единому мнению. Большинство из них считают, что это видоизмененное «сарпу», которое в языке древних ассирийцев означало как серп, так и полумесяц. В Ассирии считалось «металлом Луны» и было таким же священным, как в Египте .

С развитием товарных отношений , как и , стало выразителем стоимости. Пожалуй, можно сказать, что в этой своей роли оно способствовало развитию торговли даже больше, чем «царь металлов». Оно было дешевле золота, соотношение стоимости этих металлов в большинстве древних государств было 1: 10. Крупную торговлю удобнее было вести через посредство золота, мелкая же, более массовая, требовала серебра.

Пайка серебром

С инженерной точки зрения серебро, подобно золоту, долгое время считалось бесполезным металлом, практически не влиявшим на развитие техники, точнее, почти бесполезным. Еще в древности его применяли для пайки. Температура плавления серебра не столь уже высока - 960,5° С, ниже, чем золота (1063° С) и меди (1083,2°С). Сравнивать с другими металлами не имеет смысла: ассортимент металлов древности был очень невелик. (Даже намного позже, в средневековье, алхимики считали, что «семь металлов создал свет по числу семи планет».)

Однако если мы раскроем современный справочник по материаловедению, и там найдем несколько серебряных припоев: ПСр-10, ПСр-12, ПСр-25; цифра указывает на процентное содержание серебра (остальное и 1% цинка) . В технике эти припои занимают особое место, ибо паянный ими шов не только прочен и плотен, но и коррозионно устойчив. Никто, конечно не подумает запаивать такими припоями кастрюли, ведра или консервные банки, но судовые трубопроводы, котлы высокого давления, трансформаторы, электрические шины в них очень нуждаются. В частности, сплав ПСр-12 используют для пайки патрубков, штуцеров, коллекторов и другой аппаратуры из меди, а также из медных сплавов с содержанием основного металла больше 58 %.

Чем выше требования к прочности и коррозионной устойчивости паяного шва, тем с большим процентом серебра применяются припои. В отдельных случаях используют припои с 70% серебра. А для пайки титана годно лишь чистое серебро.

Мягкий свинцово-серебряный припой нередко применяют в качестве заменителя олова. На первый взгляд это кажется нелепостью: «металл консервной банки», как окрестил академик А. Е. Ферсман, заменяется валютным металлом - серебром! Однако удивляться здесь нечему, это вопрос стоимости. Самый ходовой оловянный припой ПОС-40 включает в себя 40% олова ж около 60% свинца. Заменяющий же его серебряный припой содержит всего лишь 2,5% драгоценного металла, а всю остальную массу составляет .

Значение серебряных припоев в технике неуклонно растет. Об этом можно судить по недавно опубликованным данным. В них указывалось, что только в США на эти цели расходуется до 840 т серебра в год.

Зеркальное отражение серебра

Другое, почти столь же древнее техническое использование серебра - производство зеркал. До того как научились получать листовое и стеклянные зеркала, люди пользовались отполированными до блеска металлическими пластинками. Золотые зеркала были слишком дороги, но не столько это обстоятельство препятствовало их распространению, сколько желтоватый оттенок, который они придавали отражению. Бронзовые зеркала были сравнительно дешевы, но страдали тем же недостатком и к тому же быстро тускнели. Отполированные же серебряные пластины отражали все черточки лица без наложения какого-либо оттенка и в же время достаточно хорошо сохранялись.

Первые стеклянные зеркала, появившиеся еще в I в. н. э., были «бессеребренниками»: стеклянная пластинка соединялась со свинцовой или оловянной. Такие зеркала исчезли в средние века, их вновь потеснили металлические. В XVII в. была разработана новая технология изготовления зеркал; их отражающая поверхность была сделана из амальгамы олова. Однако позже серебро вернулось в эту отрасль производства, вытеснив из нее и , и . Французский химик Птижан и немецкий - Либих разработали рецепты серебрильных растворов, которые (с небольшими изменениями) сохранились до нашего времени. Химическая схема серебрения зеркал общеизвестна: восстановление металлического серебра из аммиачного раствора его солей с помощью глюкозы или формалина.

В миллионах автомобильных и прочих фар свет электрической лампочки усиливается вогнутым зеркалом. Зеркала есть во множестве оптических приборов. Зеркалами снабжены маяки.

Зеркала прожекторов в годы войны помогали обнаружить врага в воздухе, на море и на суше; иногда с помощью прожекторов решались тактические и стратегические задачи. Так, при штурме Берлина войсками Первого Белорусского фронта 143 прожектора огромной светосилы ослепили гитлеровцев в их оборонительной полосе, и это способствовало быстрому исходу операции.

Серебряное зеркало проникает в космос и, к сожалению, не только в приборах. 7 мая 1968 г. в Совет Безопасности был направлен протест правительства Камбоджи против американского проекта запуска на орбиту спутника-зеркала. Это спутник - нечто вроде огромного надувного матраца со сверхлегким металлическим покрытием. На орбите «матрац» наполняется газом и превращается в гигантское космическое зеркало, которое, по замыслу его создателей, должно было отражать на Землю солнечный свет и освещать площадь в 100 тыс. км2 с силой, равной свету двух лун. Назначение проекта - осветить обширные территории Вьетнама в интересах войск США и их сателлитов.

Почему так энергично запротестовала Камбоджа? Дело в том, что при осуществлении проекта мог нарушиться световой режим растений, а это в свою очередь вызвать неурожай и голод в государствах Индокитайского полуострова. Протест возымел действие: «матрац» в космос не полетел.

Пластичность блеск серебра

«Светлое тело, которое ковать можно»,- так определял М. В. . «Типичный» металл должен обладать высокой пластичностью, металлическим блеском, звонкостью, высокой теплопроводностью и электропроводностью. Применительно к этим требованиям серебро, можно сказать, из металлов металл.

Судите сами: из серебра можно получить листки толщиной всего лишь 0,25 мкм.

Металлический блеск - отражательная способность, о которой говорилось выше. Можно добавить, что в последнее время получили распространение родиевые зеркала, более стойкие к воздействию влаги и различных газов. Но по отражательной способности они уступают серебряным (75-80 и 95-97% соответственно). Поэтому сочли более рациональным покрытие зеркал делать все же серебря-ным, а поверх него наносить тончайшую пленку родия, предохраняющую серебро от потускнения.

В технике весьма распространено серебрение. Тончайшую серебряную пленку наносят не только (и не столько) ради а высокой отражательной способности покрытия, а прежде всего ради химической стойкости и повышенной электропроводности. Кроме того, этому покрытию свойственны эластичность и прекрасное сцепление с основным металлом.

Здесь опять возможна реплика придирчивого читателя: о какой химической стойкости может идти речь, когда в предыдущем абзаце говорилось о защите серебряного покрытия родиевой пленкой? Противоречия, как это ни странно, нет. Химическая стойкость - понятие многогранное. Серебро лучше многих других металлов противостоит действию щелочей. Именно поэтому стенки трубопроводов, автоклавов, реакторов и других аппаратов химической промышленности нередко покрывают серебром как защитным металлом. В электрических аккумуляторах с щелочным электролитом многие детали подвергаются опасности воздействия на них едкого кали или натра высокой концентрации. В же время детали эти должны обладать высокой электропроводностью. Лучшего материала для них, чем серебро, обладающее устойчивостью к щелочам и замечательной электропроводностью, не найти. Из всех металлов серебро самый электропроводный. Но высокая стоимость элемента № 47 во многих случаях заставляет пользоваться не серебряными, а посеребренными деталями. Серебряные покрытия хороши еще и тем, что они прочны и плотны - беспористы.

По электропроводности при нормальной температуре серебру нет равных. Серебряные проводники незаменимы в приборах высокой точности, когда недопустим риск. Ведь не случайно в годы второй мировой войны казначейство США раскошелилось, выдав военному ведомству около 40 т драгоценного серебра. К не на что-нибудь, а на замену меди! Серебро потребовалось авторам «Манхэттен-ского проекта». (Позже стало известно, что это был шифр работ по созданию атомной бомбы.)

Следует отметить, что серебро - лучший электропроводник при нормальных условиях, но, в отличие от многих металлов и сплавов, оно не становится сверхпроводником в условиях предельно достижимого холода. Так же, кстати, ведет себя и . Как ни парадоксально, но именно эти, замечательные по электропроводности при сверхнизких температурах используют в качестве электроизоляторов.

Машиностроители шутя утверждают, что земной шар крутится на подшипниках. Если бы так было на самом деле, то можно не сомневаться-в столь ответственном узле наверняка применялись бы многослойные подшипники, в которых один или несколько слоев серебряные. Танки и самолеты были первыми потребителями драгоценных подшипников.

В США, например, производство подшипников из серебра началось в 1942 г., тогда на их производство было выделено 311 т драгоценного металла. Через год эта цифра выросла до 778 т.

Выше мы упоминали о таком качестве металлов, как звонкость. И по звонкости серебро заметно выделяется среди других металлов. Недаром во многих сказках фигурируют серебряные колокольчики. Колокольных дел мастера издавна добавляли серебро в бронзу «для малинового звона». В наше время струны некоторых музыкальных инструментов делают из сплава, в котором 90% серебра.

Серебро в фото и кино

Фотография и кинематограф появились в XIX в. и дали серебру еще одну работу. Особое качество элемента № 47 - светочувствительность его солей.

Более 100 лет известен фотопроцесс, но в чем его сущность, каков механизм реакции, лежащей в его основе? До последнего времени это представляли весьма приближенно.

На первый взгляд все просто: свет возбуждает химическую реакцию, и металлическое серебро выделяется из серебряной соли, в частности из бромистого серебра -лучшего из светочувствительных материалов. В желатине, нанесенной на , пленку или бумагу, эта соль содержится в виде кристаллов с ионной решеткой. Можно предположить, что квант света, падая на такой кристалл, усиливает колебания электрона на орбите иона брома и дает ему возможность перейти к иону серебра. Таким образом, пойдут реакции

Вr ⁻ + hν → Br + e ⁻

Ag ⁺ + е ⁻ → Ag.

Однако весьма существенно то, что состояние AgBr более устойчиво, чем состояние Ag+Br. Выяснилось, что чистое лишено светочувствительности.

В чём же тогда дело? Как оказалось, чувствительны к действию света только дефектные кристаллы AgHr. В их Кристаллической решетке есть своего рода пустоты, которые заполнены добавочными атомами серебра или брома. Эти атомы более подвижны и играют роль «электронных ловушек», затрудняя обратный переход электрона к брому. После того как электрон будет «выбит из седла» квантом света, один из «посторонних» атомов обязательно примет его. Вокруг такого «зародыша светочувствительности» адсорбируются и закрепляются выделившиеся из решетки атомы серебра. Освещенная пластинка ничем не отличается от неосвещенной. Изображение на ней появляется лишь после проявления. Этот процесс усиливает действие «зародышей светочувствительности», и изображение после закрепления становится видимым. Такова принципиальная схема, дающая самое общее представление о механизме фотопроцесса.

Фото- и кинопромышленность стали крупнейшими потребителями серебра. В 1931 г., например, США на эти цели расходовали 146 т драгоценного металла, а в 1958- уже 933 т.

Старые фотоснимки и, в частности, фотодокументы со временем выцветают. До последнего времени был лишь один способ их восстановления - репродукция, пересъемка (с неизбежными потерями качества). Совсем недавно найден иной способ реставрации старых фотографий.

Снимок облучают нейтронами, и серебро, которым он «нарисован», превращается в свой короткоживущий радиоактивный изотоп. В течение нескольких минут это серебро испускает гамма-лучи, и если в это время на фотографию наложить пластинку или пленку с мелкозернистой эмульсией, то можно получить изображение, более четкое, чем на оригинале.

Светочувствительность серебряных солей используют не только в фотографии и кино. Недавно из Германии и США почти одновременно поступили сообщения об универсальных защитных очках. Стекла их изготовлены из прозрачных эфиров целлюлозы, в которых растворено небольшое количество галогенидов серебра. При нормальном освещении такие очки пропускают около половины падающих на них световых лучей. Если же свет становится сильнее, то пропускная способность стекол падает до 5-10%, поскольку происходит восстановление части серебра и , естественно, становится менее прозрачным. А когда свет снова слабеет, происходит обратная реакция и стекла приобретают большую прозрачность.

СЕРЕБРО САМОРОДНОЕ, Ag Минерал класса самородных металлов. Разности: кюстелит(до 10% АU), конгсбергит (до 5% Hg), бордозит (до 30,7 %Hg), анимикит...

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.