За что человек любит серебро? В первую очередь – за красоту! Серебряные украшения ценились во все века. Характерный внешний вид благородного металла стал нарицательным понятием. Выражение «алмазная твердость» не требует уточнения; точно так же не возникает проблем с пониманием «серебряного» или «серебристого блеска».
Быть эталоном красоты – почетная обязанность серебра. С давних лет приносит драгоценный металл и практическую пользу.
Серебро в первую очередь – сокровище
Не превратиться в предмет накопления серебро просто не могло. Обладание самородными серебряными слитками первоначально являлось самоцелью у каждого искателя металлов. Такова природа человеческой психологии: мы склонны к накоплению вещей, вызывающих позитивный эстетический отклик в душе. Серебряные самородки заменяли нашим пращурам еще не созданные культурные ценности.
Так что нет ничего удивительно в том, что вскоре после обретения человеком самосознания серебро сделалось объектом вожделения. А раз так – стало предметом накопления, превратилось в драгоценность.
Лидийцы изобрели монету
Это сегодня деньги, как количественный эквивалент труда, являют собой условность. За многие сотни лет до нашей эры деньги представляли собой совершенно самостоятельную ценность. Потому что чеканились денежные знаки (монеты) – из золота и серебра!Введение в оборот серебряных монет, предпринятое древними греками за тысячу лет до Новой Эры, ознаменовало революционные изменения в судьбе благородного металла. С тех прошли десятки веков. Уже давно фактическая стоимость серебра превышает всякий мыслимый номинал монеты, но выпуск серебряных денег – в качестве объекта инвестирования и коллекционирования – продолжается.
Серебряные украшения популярней золотых?
Во многих случаях – да! Парадокс серебра как ювелирного материала известен несколько веков, если не тысячелетий. По всем законам колористики цвет благородного металла относится к «холодным» оттенкам. Однако блеск серебра мы воспринимаем как живой и теплый, манящий и загадочный, чарующий и притягательный.В отличие от тускловатого величия платины, бескомпромиссного жара золота и бесстрастного отблеска нержавеющей стали, сияние серебра ощущается человеком как нечто близкое, интимное, проникновенное. Серебряный блеск глубок: ювелирное изделие из серебра словно светится внутренним светом.
Таково субъективное восприятие серебра человеком. Объективно же этот металл – незаменимая оправа для драгоценных камней любого качества и оттенка. «Закованные» в серебро бесцветные камни играют всеми цветами радуги. Едва оцвеченные минералы в серебряной оправе выглядят контрастно и броско. Малые скульптурные формы, выполненные из серебра, воспринимаются с сильнейшим душевным откликом – об этом писал еще Бенвенуто Челлини...
Серебром лечат...
...причем с глубокой древности. Бактерицидные свойства серебра были известны еще персидским завоевателям. Бурдюки осеребренной воды транспортировались их караванами месяцами – и влага оставалась живительной и свежей.
Сегодня серебро активно используется в опреснительных установках океанских лайнеров. Электрохимическое растворение десяти граммов серебра в пятидесяти кубометрах воды полностью обеззараживает жидкость.
Древние египтяне и вслед за ними греки использовали серебряные пластины как лечебные аппликаторы для ран – и им действительно во многих случаях удавалось избежать гнойных осложнений. В наше время для достижения сходных целей применяется раствор коллоидного серебра. Некоторые галеновы препараты содержат в себе различные соединения серебра.
Сплав из 75% серебра и 25% палладия используется для зубного протезирования. Сплавы серебра с золотом, медью, оловом, цинком и ртутью представляют собой эффективный пломбировочный материал.
Техническое серебро
Техническим серебром называются серебряные сплавы, находящие применение в приборах и машинах. Серебряные припои не окисляются даже в присутствии компонентов ракетного топлива. Легкие, прочные, устойчивые к воздействию агрессивных сред и сил титановые детали спаиваются только чистым серебром.
Эталонная электропроводность серебра сделала этот металл материалом выбора в ответственных узлах электроники. Там, где даже незаметная окисная пленка создает помехи для движения микротоков, используются серебряные токопроводящие детали. Благородный металл не меняет своих свойств, обеспечивая высокую работоспособность прибора в течение расчетного срока эксплуатации.
Для разгона облаков в воздухе распыляется йодистое серебро. Масштабная завеса из йодида серебра способна изменить мощность циклона: увеличивая темпы конденсации водяных паров, серебряный реагент лишает вихрь энергетической подпитки. В результате скорость ветра снижается, разрушительная способность грозного природного явления падает.
Высокая отражающая способность серебра востребована не только в конструкциях зеркал и рефлекторов. Трубчатые волноводы, предназначенные для передачи высокочастотных электромагнитных колебаний, имеют серебряное покрытие.
Промышленная химия нередко использует серебро в качестве катализатора процессов органического синтеза. Кристаллы фторида серебра способны генерировать лазерные лучи ультрафиолетового диапазона. Карбид серебра взрывоопасен: это свойство сделало его одним из материалов производства детонаторов. Хлорид серебра – действующий реагент высокоемкостных серебряно-цинковых аккумуляторных батарей. Пленочная фотография немыслима без использования светочувствительного нитрата серебра.
Серебро в стекле
О свинцовом стекле известно всем. Это хрусталь – бесцветный, переливающийся в лучах яркого освещения. А вот стекло, в которое при варке добавлено азотнокислое серебро, бесцветным остается недолго. Всего лишь две десятых процента благородного металла – и стекло обретает красивую желтую окраску – но не сразу...
Что любопытно в технологическом процессе, AgNO3 выступает лишь в роли носителя иона серебра. При растворении в жидкой стеклянной массе мельчайшие частички серебра насыщают расплавленный оксид кремния, однако внешне это не проявляется никак. Лишь отжиг уже готового стекла приводит к проявлению цвета. Так изготавливаются светофильтры высокого качества.
Свойство галогенидов серебра разлагаться с выделением металлического серебра под действием света позволяет создавать реагирующие на уровень освещенности светофильтры. Растворенные в стекле галогениды меняют прозрачность светофильтра с 88% (при неярком освещении) до 22% (и даже до 5%) при ярком солнечном свете. Популярнейшие очки-хамелеоны оснащены именно такими стеклами.
Для получения оранжевого стекла используется смесь золота и серебра. При этом лучше всего драгоценные металлы принимает хрусталь, 24% которого составляет оксид свинца PbO.
Высокая химическая активность азотнокислого серебра снискала ему славу «адского камня». Еще во времена алхимиков AgNO3 получил прозвище «ляпис инферналис». Ляписом состав зовется по сей день, хотя в переводе с латинского это слово обозначает всего лишь «камень».
Проект космического зеркала
В 1968-м году Совет Безопасности ООН рассматривал протест, поданный делегацией Камбоджи. Азиатское государство воспротивилось планам Америки запустить на орбиту складную конструкцию огромного зеркала.Предполагалось, что полимерная емкость с серебряным покрытием будет наполнена разреженным газом, и этот надувной «матрац» послужит зеркалом для ночного освещения территории в 100 тысяч квадратных километров.
Однако ночное освещение снижает продуктивность растениеводства, и реализовать амбициозный проект Соединенным Штатам было запрещено.
Серебро — металл, который известен людям с древних времен. Археологи находили предметы из этого металла, которым уже более 6 тысяч лет. К тому же доказано, что самые первые в истории монеты были созданы именно из сплава серебра и золота. Латинское название этого металла argentum. Слово это означает «блестящий, белый».
Порядковый номер этого химического элемента 47. Атомный вес составляет 107 87 условных единиц. Валентность может быть 1,2 и 3. Массовое число изотопов является 107,1.
Серебро имеет сходство с палладием. Кстати, в периодической схеме он стоит следующим после него. А вот с рубидием у него меньше похожих свойств, несмотря на общий период. Это связано с тем, что они в разной степени заполнены электронами. Кроме того, по многим физическим и химическим свойствам серебро схоже с медью и золотом. В группе меди этот элемент имеет самые низкие температуры плавления и кипения. Кроме того, в данной группе у него наибольшие показатели электро- и теплопроводности. Свойства элемента во многом зависят от того, насколько чистый вид он имеет.
Распространение в природе
Серебро считают достаточно редким металлом, который находят в земной коре. Этот элемент встречается и самостоятельно, в качестве самородка, и в форме различных соединений. Примерами могут быть селенаты, сульфиды, галогениды и теллураты в составе различных минералов. Кроме того, достаточно часто серебро обнаруживают в метеоритах. Как ни странно, но оно входит в состав морской воды. Серебро в форме самородка — большая редкость. Намного чаще можно обнаружить медную и золотую руду, которая содержит в себе соединения серебра. Самородное серебро формируется за счет того, что вода воздействует на сульфид натрия. То же касается и влияния водорода на это соединение. Металлический вид серебра — это кристаллы с гранями, имеющие беловатый оттенок, который чаще всего имеет черное покрытие (налет). Самородное серебро можно обнаружить в России, Канаде, Германии, Норвегии, Чили.
Различают минералы серебра. К примеру, кантпит имеет ромбическую структуру. Этот минерал устойчив к +178 градусам по Цельсию. В данном веществе содержится около 87 процентов серебра. Аргентит имеет кубическую структуру кристалла. Он устойчив к температурам выше 178 градуса. Этот минерал является основным источником, из которого добывается серебро. Чаще всего это соединение можно обнаружить возле медной руды, цинка и свинца. Самыми основными местами распространения являются страны СНГ, Чили, Мексика, Перу и Норвегия. Прустит содержит более 65 % серебра. В пираргирите его содержание более 68 процентов. В стефаните удельный вес серебра доходит до 75 %, как и в кераргирите. Галенит добывать можно во Франции и Румынии.
Применение серебра
Серебро активно используется в химической и фармацевтической промышленности, его добавляют в лекарственные препараты. Кроме того, из него делают специальные устройства, которые можно использовать для выработки уксусной кислоты и фенола. Из него производится посуда для лабораторий. В такой посуде могут плавиться соли металлов и щелочи. В противном случае они разъедают другие металлы и посуду из них. Из этого металла делают специальные инструменты, которые используются в лабораториях. Серебро можно использовать как катализатор.
В пищевой промышленности из этого металла тоже выплавляют посуду. Кроме того, из него делают специальное оборудование для приготовления напитков и фруктовых соков.
Некоторые виды серебра используют для того, чтобы создавать зеркала. Кроме того, специальные бруски могут быть деталями в аккумуляторах.
Из серебра производят микросхемы, транзисторы и проводники. Из серебра делают , пломбы на зубы, протезы, .
Легенды, история, символика
Этот тяжелый металл часто олицетворяют с женским началом. Его сравнивают с Луной. Символ имеет холодный оттенок. В греческих и римских мифах серебро было знаком лунной богини Артемиды-Дианы. Кроме того, этот металл считается символом королев. Из-за того что серебро ассоциируется с луной и ее светом, то часто оно символизирует надежду.
Кроме того, он может указывать на мудрость. Совсем неудивительно, что греческих оракулов связывали с выражением «серебряные языки». Алхимики же считали, что серебро — символ первоначального, чистого состояния любых видов материи. Китайцы считают, что серебро ассоциируется с чистотой, девственностью, яркостью и женственностью. Христианская культура связывала серебро с красноречием, целомудрием.
Легенды утверждают, что самый первый в мире рудник с серебром был открыт в 968 году Оттоном Великим, которого называют основателем Священной Римской империи. Он послал своего егеря в лес, чтобы он искал диких животных для охоты.
В лесу тот привязал своего коня к дереву, а пока конь ждал хозяина, то разрыл копытом землю, откуда были видны блестящие камни белого цвета. Тогда император понял, что за руда перед ним, и основал рудник для того, чтобы добывать серебро — тяжелый металл.
Магические свойства серебра
В древние времена народы, которые проживали на территории Мексики, считали, что серебро — это грязь божественного происхождения, а также связывали металл с Луной. Чаще для украшений, конечно, использовали золото, однако серебряные изделия указывали на богатство, благополучие и высокое сословие. Часто серебро использовали для пожертвований, к примеру, из него делали иконы и статуи в храмах.
Многие народные верования считают, что этот металл защищает от злых духов и демонов. К примеру, в Риме жрецы закапывали статуи из этого металла вокруг города или страны, чтобы защититься от набегов других варварских народов. Из серебра делали пули, с которыми охотились на ведьм и другую нечисть во время инквизиций. Показательными были выступления, когда во время грозы серебряными пулями стреляли по тучам, якобы отогнать ведьм, которые вызывали эти напасти. Существуют и другие примеры того, как использовали магические свойства серебра.
Полезные качества металла
Некоторые народы считают, что серебро обладает многими целительными свойствами. Кстати, подобный эффект подтверждается экспериментальным методом. К примеру, человеку можно пить серебряную воду. Делать ее можно очень просто. В любую емкость с водой необходимо положить небольшой серебряный предмет на некоторое время. Период времени, который необходимо выжидать, зависит от того, как много воды в емкости, а также от размеров серебряного предмета. Кроме того, считается, что талая вода, которая настояна с серебряными вещами, считается наиболее полезной и обладает целебными свойствами. Сама по себе вода, которая прошла подобную обработку, будет дезинфицирована, т.к. серебро убивает все бактерии. Помимо этого, если использовать талую воду, то она считается структурированной, так что эта вода будет действительно самой полезной и очищенной.
О таких свойствах металла знали очень давно. К примеру, в шестом веке до нашей эры царь Персии Кир Великий использовал исключительно серебряную посуду для того, чтобы транспортировать и хранить воду во время его походов. Большинство его воинов носили на шее кулоны из серебра либо имели нагрудник и налокотники с таким металлом. Они использовали их при ранениях, т.к. считалось, что если приложить пластину из серебра к ране, то это спасет от заражения инфекциями.
Показательным является пример с Александром Македонским. Он вместе со своим войском вошел на территорию Индии, где часто бушевали эпидемии, в том числе и желудочно-кишечные. Когда его войско начало использовать воду из рек, то военные подхватили подобные инфекции, что привело к болезням. Однако было замечено, что болели только обычные рядовые солдаты, а вот военачальники и старшие по званию не заразились. Многие думали, с чем это связано. Но ответ был очень прост. Обычные военные использовали оловянную посуду, а старшие по чину — . И этого было достаточно для того, чтобы обезвредить инфекции в воде.
Сейчас ученые доказали, что вода, настоянная на серебре, может не только обеззараживать воду, но и бороться со всеми видами бактерий, грибков и вирусов.
Ее можно использовать при болезнях пищеварительной, дыхательной системы, лечении язв, ран и прыщей. Такая вода также стимулирует регенерацию, поэтому можно делать компрессы из нее. Кроме того, она подойдет для омоложения и укрепления всего организма. Ею можно полоскать зубы, принимать ванны с подобной водой.
В качестве профилактических мер можно пить хотя бы по одному стакану в день. Это средство — природный антибиотик, так что лучше носить какое-либо украшение вместе с собой. Если положить серебро на лоб, то проходят усталость, головные боли и рези в глазах.
Оно может укрепить работу сердечной мышцы. Так что серебро помогает не только в производстве различных изделий, но и для оздоровления всего организма.
Серебро (CAS-номер: 7440-22-4) - пластичный благородный металл серебристо-белого цвета. Обозначается символом Ag (лат. Argentum). Серебро, также как и золото, считается редким драгоценным металлом . Однако из благородных металлов оно наиболее широко распространено в природе.
Согласно периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, серебро относится к 11 группе (по устаревшей классификации - побочной подгруппе первой группы), пятого периода, с атомным номером 47.
Свое название серебро ведет от санскритского слова "аргента", что значит "светлый". От слова аргента произошло и латинское "аргентум". Светлый блеск серебра несколько напоминает свет Луны, поэтому в алхимический период развития химии его часто связывали с Луной и обозначали знаком Луны.
Известны и документально подтверждены факты нахождения огромных самородков серебра. Так, например, в 1477 году на руднике «Святой Георгий» был обнаружен самородок серебра весом 20 тонн. В Дании, в музее Копенгагена, находится самородок весом 254 кг, обнаруженный в 1666 году на норвежском руднике Конгсберг. Жильно-самородное серебряное образование, обнаруженное в Канаде в 1892 году, представляло собой плиту длиной в 30 метров и весом 120-тонн. Однако следует отметить, что серебро химически более активно, чем золото, и поэтому реже встречается в самородном виде.
Месторождения серебра делятся на собственно серебряные руды (содержание серебра выше 50%) и комплексные полиметаллические руды цветных и тяжелых металлов (содержание серебра до 10-15%). Комплексные месторождения обеспечивают 80% его добычи. Основные месторождения таких руд сосредоточены в Мексике, Канаде, Австралии, Перу, США, Боливии и Японии.
Физические свойства серебра
Природное серебро состоит из двух стабильных изотопов 107Ag (51,839%) и 109Ag (48,161%); известно также более 35 радиоактивных изотопов и изомеров серебра, из которых практически важен 110Ag (Tполураспада = 253 суток).
Серебро необычайно пластичный металл. Оно хорошо полируется, придавая металлу особую яркость, режется, скручивается. Путем прокатки можно получить листы толщиной до 0,00025 мм. Из 30 граммов можно вытянуть проволоку длиной более 50 километров. Тонкая серебряная фольга в проходящем свете имеет фиолетовый цвет. По своей мягкости этот металл занимает промежуточное положение между золотом и медью.
Серебро - белый блестящий металл, с кубической гранецентрированной решеткой, a = 0,4086 нм.
Плотность 10,491 г/см3.
Температура плавления 961,93°C.
Температура кипения 2167°C.
Серебро обладает наивысшей среди металлов удельной электропроводностью 6297 сим/м (62,97 ом-1 см-1) при 25 °С.
Теплопроводностью 407,79 Вт/(м К.) при 18 °С.
Удельная теплоемкость 234,46 дж/(кг К) .
Удельное электросопротивление 15,9 ном м (1,59 мком см) при 20 °С.
Серебро диамагнитно с атомной магнитной восприимчивостью при комнатной температуре -21,56 10-6.
Модуль упругости 76480 Мн/м2 (7648 кгс/мм2).
Предел прочности 100 Мн/м2 (10 кгс/мм2).
Твердость по Бринеллю 250 Мн/м2(25 кгс/мм2).
Конфигурация внешних электронов атома Ag 4d105s1.
Степень отражения серебра в инфракрасном диапазоне 98%, a видимой области спектра - 95%.
Легко сплавляется со многими металлами; небольшие добавки меди делают его более твердым, годным для изготовления различных изделий.
Химические свойства серебра
Чистое серебро при комнатной температуре устойчиво на воздухе, но только в том случае, если воздух чистый. Если же в воздухе содержится хотя бы небольшой процент сероводорода или других летучих соединений серы, то серебро темнеет.
4Ag + O2 + 2H2S = 2Ag2S + 2H2O
При нагреве до 170°C его поверхность покрывается пленкой Ag2O. Озон в присутствии влаги окисляет серебро до высших оксидов AgO или Ag2O3.
Серебро растворяется в концентрированных азотной и серной кислотах:
3Ag + 4HNO3 (30%-ная) = 3AgNO3 + NO + 2H2O.
2Ag + 2H2SO4 (конц.) = Ag2SO4 + SO2 + 2H2O.
В царской водке серебро не растворяется из-за образования защитной пленки AgCl. В отсутствие окислителей при обычной температуре НCl, HBr, HI также не взаимодействуют с ним благодаря образованию на поверхности металла защитной пленки малорастворимых галогенидов.
Растворяется Ag в хлорном железе, что применяется для травления:
Ag + FeCl3 = AgCl + FeCl2
Также легко растворяется в ртути, образуя амальгаму (жидкий сплав ртути и серебра).
Свободные галогены легко окисляют Ag до галогенидов:
2Ag + I2 = 2AgI
Однако на свету эта реакция обращается, и галогениды серебра (кроме фторида) постепенно разлагаются.
При добавлении щелочи к растворам солей серебра в осадок выпадает оксид Ag2O, так как гидроксид AgOH неустойчив и разлагается на оксид и воду:
2AgNO3 + 2NaOH = Ag2O + 2NaNO3 + H2O
При нагревании оксид Ag2O разлагается на простые вещества:
2Ag2O = 4Ag + O2-
С перекисью водорода Ag2O взаимодействует при комнатной температуре:
Ag2O + H2O2 = 2Ag + H2O + O2.
С водородом, азотом и углеродом серебро непосредственно не взаимодействует. Фосфор действует на него лишь при температуре красного каления с образованием фосфидов. При нагревании с серой Ag легко образует сульфид Ag2S.
Биологические свойства серебра
Серебро поступает в организм человека с водой и пищей в ничтожно малых количествах - около 7 микрограммов в сутки. Такое явление, как дефицит серебра, пока нигде не описано. Ни один из серьёзных научных источников не относит серебро к жизненно важным биоэлементам. В организме человека общее содержание этого благородного металла составляет несколько десятых грамма. Физиологическая роль его неясна.
Считается, что малые количества серебра для организма человека полезны, большие – опасны. При многолетней работе с серебром и его солями, когда они поступают в организм длительно, но малыми дозами, может развиться необычное заболевание - аргирия. Поступающее в организм серебро, накапливаясь в коже и слизистых оболочках, придает им серо-зеленую или голубоватую окраску.
Развивается аргирия очень медленно, первые ее признаки появляются через 2-4 года непрерывной работы с серебром, а сильное потемнение кожи наблюдается лишь спустя десятки лет. Раз появившись, аргирия не исчезает, и вернуть коже ее прежний цвет не удается. Больной аргирией может не испытывать никаких болезненных ощущений или расстройств самочувствия. При аргирии не бывает инфекционных заболеваний: серебро убивает все болезнетворные бактерии, попадающие в организм.
Соединения серебра токсичны. При попадании в организм больших доз его растворимых солей наступает острое отравление, сопровождающееся некрозом слизистой желудочно-кишечного тракта. Первая помощь при отравлении - промывание желудка раствором хлорида натрия NaCl, при этом образуется нерастворимый хлорид AgCl, который и выводится из организма.
Серебро бактерицидно, при 40-200 мкг/л погибают неспоровые бактерии, а при более высоких концентрациях - споровые. Согласно действующим российским санитарным нормам серебро относится к высокоопасным веществам и предельно допустимая концентрация его в питьевой воде составляет 0,05 мг/л.
Магические свойства серебра
В средние века серебро наделяли мистическими чертами, способностью защищать от злых сил, в частности, от демонов и вампиров, излечивать от недугов. Если серебро темнело на человеке, то ему предсказывали болезни.
Считалось, что этот чистый «лунный» (серебро всегда связывали с Луной) металл обладает способностью лечить болезни, омолаживать, поглощать всё негативное.
Прогресс в науке доказал, что бактерицидные свойства серебра действительно улучшают состояние здоровья и ускоряют выздоровление, а потемнение этого металла указывает на сильное изменение кислотно-щелочного баланса в организме человека, которое является признаком нездоровья.
В общеевропейской традиции серебро - «женский» металл, в противоположность «мужскому» и энергичному, солнечному золоту. Золото - символ власти, серебро - мудрости.
История серебра
Серебро известно человечеству с древнейших времён. Это связано с тем, что в те времена оно часто встречалось в самородном виде - его не приходилось выплавлять из руд.
Считается, что первые месторождения серебра находились в Сирии, откуда металл привозили в Египет.
В VI - V веках до н. э. центр добычи серебра переместился в Лаврийские рудники в Греции.
В IV - I веках до н. э. лидером по производству серебра были Испания и Карфаген.
Во II - XIII веках действовало множество рудников по всей Европе, которые постепенно истощались.
Освоение Америки привело к открытию богатейших месторождений серебра в Кордильерах. Главным его источником становится Мексика.
В России первое серебро было выплавлено в июле 1687 года российским рудознатцем Лаврентием Нейгартом из руд Аргунского месторождения. В 1701 году в Забайкалье был построен первый сереброплавильный завод, который на постоянной основе стал выплавлять серебро 3 года спустя.
Добыча серебра
Сегодня в России ежегодно добывается 550 - 600 тонн серебра. Это немного: в 50 раз больше драгоценного металла добывается в Перу; недалеко от Перу ушли Мексика, Чили и Китай. В масштабе планеты годовая добыча серебра исчисляется двадцатью тысячами тонн. Разведанные запасы серебра не превышают 600 тысяч тонн.
Получение серебра
В настоящее время для получения серебра применяется цианидное выщелачивание. При этом образуются растворимые в воде его комплексные цианиды:
Ag2S + 4NaCN = 2Na +Na2S.
Чтобы сместить равновесие вправо, через него пропускают воздух. Сульфид-ионы при этом окисляются до тиосульфат-ионов (ионов S2O32–) и сульфат-ионов (ионов SO42–).
Из цианидного раствора Ag выделяют цинковой пылью:
2Na + Zn = Na2 + 2Ag.
Для получения серебра очень высокой чистоты (99,999%) его подвергают электрохимическому рафинированию в азотной кислоте или растворению в концентрированной серной кислоте. При этом серебро переходит в раствор в виде сульфата Ag2SO4. Добавление меди или железа вызывает осаждение металлического серебра:
Ag2SO4 + Cu = 2Ag + CuSO4.
СПЛАВЫ СЕРЕБРА
Согласно постановлению Правительства РФ "О порядке апробирования и клеймения изделий из драгоценных металлов" были приняты следующие пробы серебряных сплавов: 999, 960, 925, 916, 875, 800 и 720.
Проба серебра означает соотношение драгоценного металла и лигатуры. Лигатурой называют металлы, которые добавляют в сплав серебра для улучшения его физических свойств. В качестве такой лигатуры чаще всего используют медь, но так же могут применять и другие металлы: никель, кадмий, алюминий и цинк.
Для определения соотношения серебра и лигатуры в России и ряде европейских государств принята метрическая система, которая определяет соотношение серебра к 1000 единиц сплава. По этой системе 925 проба серебра означает, что на 1000 единиц сплава приходиться 925 единиц этого благородного металла или другими словами в 1 кг сплава будет 925 грамм чистого серебра.
Пример маркировки серебряного изделия: СрМ 925 (сплав из 92,5% серебра и 7,5% меди).
Самое чистое серебро 999 пробы используют только для изготовления слитков и серебряных коллекционных монет, так как в чистом виде серебро крайне мягкий металл, который непригоден даже для изготовления ювелирных изделий.
Сплав серебра 960 пробы. По качеству и механическим свойствам практически не отличается от чистого серебра. Используется в ювелирном деле для изготовления тонких, высокохудожественных изделий.
Сплав серебра 925 пробы называется также "стандартное серебро". Имеет благородный серебристо - белый цвет и высокие антикоррозийные и механические свойства. Широко применяется в ювелирном искусстве для изготовления различных украшений.
Сплав 916-й пробы заслуженно считается хорошим столовым серебром. Именно этот сплав используется для изготовления наборов, украшенных эмалевым покрытием или позолотой.
Сплав серебра 875 пробы используется при промышленном изготовлении ювелирных изделий. Из-за высокой твердости труднее, чем предыдущие сплавы, поддается механической обработке.
Сплав серебра 830 пробы отличается от предыдущей только процентом содержания серебра - не менее 83%. По техническим, механическим качествам и сфере применения незначительно отличается от 875 пробы.
Сплав серебра 800 пробы. Дешевле описанных сплавов, имеет заметную желтоватую окраску и малую стойкость на воздухе. Пластичность этого сплава значительно ниже, чем у выше приведенных. Из положительных качеств следует отметить высокие литейные свойства, что дает возможность использовать его для изготовления столовых приборов.
Сплав серебра 720 пробы. Имеет множество отрицательных свойств: тугоплавкость, яркая желтоватая окраска, низкая пластичность, твердость. Используется только в промышленности.
ПРИМЕНЕНИЕ СЕРЕБРА
Благодаря своим уникальным свойствам: высоким степеням электро- и теплопроводности, отражательной способности, светочувствительности и т. д. - серебро имеет очень широкий диапазон применения. Его применяют в электронике, электротехнике, ювелирном деле, фотографии, точном приборостроении, ракетостроении, медицине, для защитных и декоративных покрытий, для изготовления монет, медалей и других памятных изделий. Области применения серебра постоянно расширяются, и его применение - это не только сплавы, но и химические соединения.
В настоящее время коло 35% всего производимого серебра расходуется на производство кино и фотоматериалов.
20% виде сплавов используется для изготовления контактов, припоев, проводящих слоев в электротехнике и электронике.
20 - 25% произведенного серебра служит для производства серебряно-цинковых аккумуляторов.
Остальная часть благородного металла используется в ювелирной и других отраслях промышленности.
Применение серебра в промышленности
Серебро обладает наибольшей электропроводностью, теплопроводностью и стойкостью к окислению кислородом при обычных условиях. Поэтому оно широко применяется для контактов электротехнических изделий, например, контакты реле, ламели, а также для многослойных керамических конденсаторов, в СВЧ технике как покрытие внутренней поверхности волноводов.
Медносеребряные припои ПСр-72, ПСр-45 и другие, применяются для пайки разнообразных ответственных соединений, в том числе, разнородных металлов.
Большое количество серебра постоянно расходуется для производства серебряно-цинковых и серебряно-кадмиевых аккумуляторных батарей, обладающих очень высокой энергоплотностью и массовой энергоёмкостью и способных при малом внутреннем сопротивлении выдавать в нагрузку очень большие токи.
Галогениды серебра и нитрат серебра применяются в фотографии, так как обладают высокой светочувствительностью.
Иодистое серебро применяется для управления климатом («разгон облаков»).
Используется как покрытие для зеркал с высокой отражающей способностью (в обычных зеркалах используется алюминий).
Серебро применяется в качестве добавки (0,1-0,4 %) к свинцу для отливки токоотводов положительных пластин специальных свинцовых аккумуляторов (очень большой срок службы (до 10-12 лет) и малое внутреннее сопротивление).
Как катализатор в реакциях окисления, например при производстве формальдегида из метанола, а также эпоксида из этилена.
Хлорид серебра применяется в хлор-серебряно-цинковых батареях, а также для покрытий некоторых радарных поверхностей. Кроме того, хлорид серебра, прозрачный в инфракрасной области спектра, используется в инфракрасной оптике.
Используется в качестве катализатора в фильтрах противогазов.
Фосфат серебра применяется для варки специального стекла, используемого для дозиметрии излучений. Примерный состав такого стекла: фосфат алюминия - 42 %, фосфат бария - 25 %, фосфат калия - 25 %, фосфат серебра - 8 %.
Монокристаллы фторида серебра применяются для генерации лазерного излучения с длиной волны 0,193 мкм (ультрафиолетовое излучение).
Ацетиленид серебра (карбид) изредка применяется как мощное инициирующее взрывчатое вещество (детонаторы).
Перманганат серебра, кристаллический тёмно-фиолетовый порошок, растворимый в воде; применяется в противогазах. В некоторых специальных случаях серебро так же используется в сухих гальванических элементах следующих систем: хлор-серебряный элемент, бром-серебряный элемент, йод-серебряный элемент.
Применение серебра в медицине
Используется как дезинфицирующее вещество, в основном для обеззараживания воды. Ограниченно применяется в виде солей (нитрат серебра) и коллоидных растворов (протаргол и колларгол) как вяжущее средство.
Серебро зарегистрировано в качестве пищевой добавки Е174.
При небольших ранах, ссадинах и ожогах применяют бактерицидную бумагу, пропитанную нитратом и хлоридом серебра.
Серебро способствует рассасыванию опухолей, активизирует процесс восстановления органов после болезни.
Пластинки серебра, наложенные на область толстого кишечника, активизируют его работу и улучшают перистальтику.
Применение серебра в ювелирной промышленности
В качестве ювелирного материала серебро известно более шести тысячелетий. Аргентум - самый белый из драгоценных металлов, и это его качество активно используется при создании украшений. Нейтральный цвет этого металла отлично сочетается с черным, естественным для него - при окислении серебро темнеет, а комбинация белого и черненого серебра очень эффектна. Это и материал для тонких, нежных классических украшений, и для традиционных филигранных предметов, для крупных этнических браслетов и колец и для суперсовременных дизайнерских новинок. Серебро наилучшим образом сохраняет формы традиционного искусства, при этом служа материалом и испытательной площадкой для смелых творческих экспериментов. Серебро - материал, в котором крупные украшения в национальном стиле выглядят наиболее эффектно.
Украшения из серебра - признак вкуса, идеальное дополнение к любому костюму, как официальному, так и неформальному. Они прекрасно смотрятся как самостоятельно, так и в сплаве с золотом или платиной. Сдержанное благородство, которое отличает ювелирные украшения из серебра, как нельзя лучше подчеркивают вкрапления драгоценных камней, будь то бирюза, топаз или сапфир.
ИНВЕСТИРОВАНИЕ В СЕРЕБРО
Этот драгоценный металл часто применяется, как способ инвестирования средств. Инвесторы используют серебро для диверсификации рисков, однако торговля контрактами на него требует немалых вложений.
Серебро можно купить в банке в виде драгоценных слитков различного веса. Лучше всего слитки хранить в банке, арендовав отдельную ячейку. Таким образом вы не будете переплачивать налог. Инвестиции в серебро через покупку слитков привлекательны в том плане, что вы сможете почувствовать себя реальным владельцем драгоценного металла. Именно такой способ инвестирования в серебро рекомендуют уверенные в активном росте цен на этот металл инвесторы.
Инвестиционные монеты также можно купить в банках. Не путайте обычные коллекционные монеты с инвестиционными. Коллекционные монеты имеют сильно завышенную цену, которая далека от реальной цены на металл. Инвестиционные монеты создаются специально с целью инвестиций в драгоценные металлы. Их тоже лучше не забирать из банка, а положить в ячейку.
ОМС – обезличенный металлический счет, относительно издержек, наиболее привлекательный способ инвестирования в серебро. Здесь придется заплатить лишь налоги на прибыль после продажи. Главный недостаток в том, что такие счета не всегда обеспечены реальным металлом, и банки могут устанавливать любые цены, далекие от реального положения дел на рынке драгоценных металлов, особенно если цена на серебро подскочит резко вверх (что возможно, по мнению некоторых аналитиков).
Еще один привлекательный способ выгодного вложения - покупка акций предприятий, добывающих серебро.
Не нужно вкладывать деньги в ювелирные изделия из серебра, если это не произведения искусства. Цена этих украшений очень завышена, а продать их вы сможете только по цене лома.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Серебро - сорок седьмой элемент Периодической таблицы. Обозначение - Ag от латинского «argentum». Расположен в пятом периоде, IB группе. Относится к металлам. Заряд ядра равен 47.
Серебро распространено в природе значительно меньше, чем, например, медь; содержание его в земной коре составляет 10 -5 % (масс.). В некоторых местах (например, в Канаде) серебро встречается в самородном состоянии, но большую часть серебра из его соединений. Самой важной серебряной рудой является серебряный блеск, или агрентит, Ag 2 S.
В качестве примеси серебро присутствует почти во всех медных и особенно свинцовых рудах. Из этих руд получают около 80% всего добываемого серебра.
Чистое серебро - очень мягкий, тягучий металл (рис. 1), оно лучше всех металлов проводит теплоту и электрический ток.
Серебро - малоактивный металл. В атмосфере воздуха оно не окисляется ни при комнатных температурах, ни при нагревании. Часто наблюдаемое почернение серебряных предметов - результат образования на поверхности черного сульфида серебра Ag 2 S.
Рис. 1. Серебро. Внешний вид.
Атомная и молекулярная масса серебра
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Относительной молекулярная масса вещества (M r) - это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (A r) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.
Поскольку в свободном состоянии серебро существует в виде одноатомных молекул Ag, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 107,8682.
Изотопы серебра
Известно, что в природе серебро может находиться в виде двух стабильных изотопов 107 Ag и 109 Ag. Их массовые числа равны 107 и 109 соответственно. Ядро атома изотопа серебра 107 Ag содержит сорок семь протонов и шестьдесят нейтронов, а изотопа 109 Ag - такое число протонов и шестьдесят два нейтрона.
Существуют искусственные нестабильные изотопы серебра с массовыми числами от 93-х до 130-ти, а также тридцать шесть изомерных состояния ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп 104 Ag с периодом полураспада равным 69,2 минуты.
Ионы серебра
На внешнем энергетическом уровне атома серебра имеется один электрон, который является валентным:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 9 5s 2 .
В результате химического взаимодействия серебро отдает свой валентный электрон, т.е. является его донором, и превращается в положительно заряженный ион:
Ag 0 -1e → Ag + ;
Ag 0 -2e → Ag 2+ .
Молекула и атом серебра
В свободном состоянии серебро существует в виде одноатомных молекул Ag. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу серебра:
Сплавы серебра
На практике чистое серебро вследствие мягкости почти не применяется: обычно его сплавляют с большим или меньшим количеством меди. Сплавы серебра служат для изготовления ювелирных и бытовых изделий, монет, лабораторной посуды.
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
ПРИМЕР 2
| Задание | При растворении 3 г сплава меди и серебра в концентрированной азотной кислоте получили 7,34 г смеси нитратов. Определите массовые доли металлов в сплаве. |
| Решение | Запишем уравнения реакций взаимодействия металлов, представляющих собой сплав (медь и серебро), в концентрированной азотной кислоте:
Cu + 4HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O (1); Ag + 2HNO 3 = AgNO 3 + NO 2 + H 2 O (2). В результате реакции образуется смесь, состоящая из нитрата серебра и нитрата меди (II). Пусть количество вещества меди в сплаве составляет х моль, а количество вещества серебра - у моль. Тогда массы этих металлов будут равны (молярная масса меди 64 г/моль, серебра - 108 г/моль): m (Cu) = n (Cu) × M (Cu); m (Cu)= x × 64 = 64x. m (Ag) = n (Ag) × M (Ag); m (Ag)= x × 108 = 108y. Согласно условию задачи, масса сплава равна 3 г, т.е.: m (Cu) + m (Ag) = 3; 64х + 108у = 3. По уравнению (1) n(Cu) : n(Cu(NO 3) 2) = 1:1, значит n(Cu(NO 3) 2) = n(Cu) =х. Тогда масса нитрата меди (II) составляет (молярная масса равна 188 г/моль) 188х. Согласно уравнению (2), n(Ag) : n(AgNO 3) = 1:1, значит n(AgNO 3) = n(Ag) =y. Тогда масса нитрата серебра составляет (молярная масса равна 170 г/моль) 170y. По условию задачи масса смеси нитратов равна 7,34 г: m (Cu(NO 3) 2) + m (AgNO 3) =7,34 ; 188 х + 170 у = 7,34. Получили систему уравнений с двумя неизвестными:
Выразим из первого уравнения х и подставим это значение во второе уравнение, т.е. решим систему методом подстановки. Значит количество вещества серебра равно 0,01 моль. Тогда, масса серебра в сплаве равна: m (Ag) = n (Ag) × M (Ag) = 0,01 × 108 = 1,08г. Не вычисляя x можно найти массу меди в сплаве: m (Cu) = m alloy - m (Ag) = 3 - 1,08 = 1,92 г. Определим массовые доли металлов в смеси: ω(Me)= m(Me) / m alloy × 100%; ω (Cu)= 1,92 / 3 × 100% = 64%; ω (Ag)= 1,08 / 2 × 100% = 36%. |
| Ответ | Массовая доля меди в сплаве равна 64%, серебра - 36%. |
Серебро это простой химический элемент 1-ой группы периодической системы с атомным номером 47 и атомной массой равной 107,8682. Серебро относится к группе драгоценных металлов и имеет серебристо - белый цвет. По своим физическим свойствам серебро металл мягкий, ковкий, пластичный и легко прокатывается. В сравнении с другими металлами имеет наивысшую электропроводность, теплопроводность, отражательную способность и имеет слабую химическую активность. При взаимодействии с серой начинает чернеть. Добывается в основном из комплексных полиметаллических руд и в меньшей степени из серебряных руд. Применяется главным образом в ювелирной, электротехнической, электронной, кинопромышленности и фото промышленности. Бактерицидные свойства серебра находят широкое применение в медицине.
По мере развития товарного производства серебро в силу своих естественных свойств выступало в роли всеобщего эквивалента. Серебро, как и золото, было денежным товаром и выполняло функцию денег. С 16 по 19 век в европейских странах существовал серебряный монометаллизм или биметаллизм. С конца 19 века большинство стран перешло от серебряного к золотому монометаллизму, а серебряная валюта сохранялась до 30-х годов 20 века в Иране, Афганистане и Китае.
Серебро как металл был известен еще очень давно. Находить в природе серебро было нелегко, а добыча его всегда была связана с большими опасностями. Изначально серебро было дороже золота. Иметь серебро было очень престижно. Далеко не каждый богатый человек имел серебро. О состоянии короля в Европе часто судили по количеству имеющегося у него серебра. Когда в Испании запасы серебра были истощены, король был обрадован сообщением об открытии новой земли с богатейшими залежами серебряной руды в Перу и Мексике.
Во времена золотой лихорадки в Калифорнии, старатели, часто добывая золото, ругали черную землю. И только случай помог разобраться, что это земля была серебряной рудой.
Серебро это металл, который хорошо распространен в природе. Иногда он встречается в самородном состоянии. В Норвегии был обнаружен самородок серебра, весивший три четверти тонны. Но обычно серебро чаще всего можно встретить в виде серебряной руды, из которой этот металл нужно извлечь.
Серебряная руда представляет собой сульфид серебра или входит в состав других сульфидов, таких как сульфид меди, сульфид свинца и сульфид мышьяка. Любому составу серебряной руды соответствует определенный способ отделения серебра от побочных продуктов.
Самыми передовыми странами по добычи серебра являются Мексика, США и Канада.
Серебро это мягкий металл, поэтому его, как правило, не используют в чистом виде. Для того чтобы придать ему твердые свойства его смешивают с другими металлами и получают различные сплавы. Сплавы серебра применяются для изготовления ювелирных изделий и столовой посуды. Например, серебряный сплав 925-ой пробы состоит из 92,5 % серебра и 7,5 % меди.
925-ая проба серебра является самой распространенной пробой. Серебро этой пробы называется еще стерлинговым серебром. Раньше из серебра этой пробы изготавливались монеты. История происхождения стерлингового серебра очень любопытна и происходила она из семьи Стерлингов, живших когда-то в Северной Германии. Семья стерлингов отличалась большой честностью. Поэтому полагаясь на порядочность этой семьи, король Англии Джон в 1215 году поручил семье изготовить для Англии серебряные монеты. Задание короля было выполнено настолько хорошо, что за фамилией этой семьи четко укрепилось и название стерлингового серебра, которое гарантирует высокую степень надежности.
Чистое серебро, обладая малой химической активностью, не чернеет на воздух. Потемнение серебра может быть вызвано содержанием в атмосферном воздухе серы, особенно если поблизости есть нефтедобывающий промысел. Серебро так же может потемнеть при соприкосновении с продуктами питания содержащими серу.
Серебро, как и золото в сравнение с другими металлами является легко обрабатываемым металлом. Из 30 граммов серебра можно вытянуть проволоку длиной более 50 километров.