Серебро - металл (фото смотрите ниже), который является одним из редких химических элементов. Чаще всего он используется для изготовления ювелирных украшений.
Однако серебро - металл, у которого обширная сфера применения. Без него не обходится кинематография и медицина, фотография и инженерная область. Применяют серебро и в качестве средства инвестирования. В этом плане оно ничуть не уступает золоту. Наоборот, серебро нередко используется инвесторами для диверсификации рисков.
Серебро как химический элемент
Серебро - металл или неметалл? Разумеется, металл. И подтвердить это может периодическая система, составленная Менделеевым. Найти этот металл можно в ее первой группе. Атомный номер серебра - 47. Его атомная масса равна 107,8682.
Серебро - благородный металл, который состоит из двух изотопов. Это 107Ag и 109Ag. Кроме того, наукой открыты более тридцати пяти радиоактивных изомеров и изотопов серебра, массовые числа которых составляют от 99 до 123. Наиболее долгоживущий из них - 109Ag - имеет период полураспада, равный 130 годам.
История происхождения названия
Серебро - металл, который привлек внимание людей еще в древние времена. Название «серебро» происходит от санскритского слова «аргента». Означает оно «светлый». Латинское «аргентум» (серебро) имеет такие же корни. Но на этом языке оно означает «белое».
Серебро - благородный металл, и его не обошли стороной алхимики. В далекие времена они разработали метод купирования этого природного элемента.
На русском языке рассматриваемый металл носит название «серебро», на английском это звучит как «сильвер», на немецком - «зильбер». Все эти слова произошли от древнеиндийского «сарпа», означавшего Луну. Объяснение этому вполне простое. Блеск серебра напоминал людям свет таинственного небесного тела.
История благородного металла
Серебро знакомо человечеству с незапамятных времен. Точная дата его открытия неизвестна. Однако письменные источники указывают на то, что украшения из этого металла изготавливались еще древними египтянами. В тот период серебро встречалось реже, чем золото, и поэтому ценилось значительно выше.
Первые рудники по добыче этого были основаны финикийцами еще до нашей эры. Разработки велись на Кипре и на Корсике, а также в Испании.
В качестве ювелирных украшений в тот период серебро ценилось баснословно дорого. К примеру, в Древнем Риме вершиной роскоши была солонка из этого красивого металла. Почему же такой распространенный в природе элемент настолько ценился людьми? Дело в том, что человечество знало только самородный металл. Найти его было очень сложно. Этому мешал сульфид, который покрывает темным налетом все самородки.
Поворотной вехой в истории серебра стали эксперименты, проводимые средневековыми алхимиками. Целью их опытов было получение золота из любого другого металла. Таким образом, европейцам удалось извлечь серебро из его соединений с различными химическими элементами (мышьяком, хлором и т.д.).
В истории серебра значительную роль сыграли такие личности, как Шееле, Парацельс и др. Данными учеными исследовалось серебро (металл), свойства его соединений. В результате были сделаны интересные выводы. Так, подтвердился тот факт, что данный природный элемент обладает дезинфицирующими качествами, которые были замечены еще в далекой древности. Например, знахари Египта применяли серебряные пластины для обработки ран, чтобы избежать образования в них гноя. Высокие антибактериальные свойства этого металла оценила и аристократия. Так, долгие века синонимом качественной и дорогой посуды являлось столовое серебро. К тому времени человечество усовершенствовало способы добычи описываемого металла, что позволило его значительно удешевить.
Серебро использовалось и в качестве расчетного средства. Для этого из него изготавливались монеты. Именно серебру россияне обязаны названием государственной денежной единицы. Для расчетов на Руси отрубалось нужное количество от Вот так слово «рубль» и вошло в обиход.
Физические свойства
Серебро - металл сравнительно пластичный и мягкий. Из одного его грамма может быть вытянута тончайшая проволочка, длина которой составит почти два километра.
Серебро - тяжелый металл, имеющий плотность 10,5 грамма на кубический сантиметр. По этому показателю данный элемент лишь немного уступает свинцу.
Серебро - металл, которому нет равных по электро- и теплопроводности. Именно поэтому так быстро нагревается в стакане горячей воды ложка, изготовленная из этого вещества.
Какими еще свойствами обладает серебро? Какой металл чаще всего используют ювелиры? Серебро - материал, с которым работать относительно легко. Это обусловливается его способностью плавиться при температуре в 962 градуса. Данное значение является относительно низким. Кроме того, серебро легко сплавлять со многими другими металлами для изменения его характеристик. Так, медь способна увеличить твердость этого пластичного природного элемента. При ее добавлении серебро становится годным для изготовления разнообразных изделий.
Этот удивительный элемент подробно описывал в своих трудах Д.И. Менделеев. Он же и указывал, как определить металл серебро среди других. Прежде всего, благородный компонент выделяется своим более белым и чистым цветом. Кроме того, серебро настолько мягкое, что легко подвергается стиранию.
Химические свойства
Как отличить серебро от металла в уже готовых изделиях? Кольца, цепочки, ложки, вилки, подстаканники и старинные монеты со временем начинают тускнеть и даже чернеют. Причиной тому становится воздействие на них сероводорода. Источником последнего являются не только тухлые яйца. Сероводород выделяет резина и некоторые полимеры. Химическая реакция происходит при наличии некоторого количества влаги. На поверхности изделий при этом образуется тончайшая пленка сульфида. Вначале благодаря игре света она кажется радужной. Однако постепенно сульфидная пленка утолщается. Она темнеет, меняет свой цвет на коричневый, а затем и на черный.
Сульфид серебра невозможно разрушить при сильном нагреве, растворить в щелочах и кислотах. Если пленка не очень толстая, то она удаляется механическим путем. Изделие достаточно отполировать порошком или зубной пастой с мыльной водой, чтобы вернуть его блеск.
Как отличить серебро от металла другими способами? Для этого следует понаблюдать за химическими реакциями. Благородный элемент можно легко растворить в некоторых кислотах. Это азотная и концентрированная горячая серная, а также йодо- и Если химическая реакция между серебром и соляной кислотой проходила в присутствии кислорода, то ее результатом окажутся комплексные галогениды благородного металла.
Серебро не будет взаимодействовать с азотом и водородом. Оно не вступает в реакцию и с углеродом. Что касается фосфора, то он может воздействовать на серебро, только достигнув температуры красного каления, при которой образуются фосфиды. А вот с серой благородный металл взаимодействует довольно легко. При нагревании этих элементов образуется сульфид. Такое же вещество можно получить в случае воздействия газообразной серы на нагретый металл.
Интерес представляет химическая реакция благородного металла с кислородом. С ним серебро не реагирует, но растворить значительное количество данного газа все же может. Такое свойство металла при его нагревании способствует появлению очень опасного, но в то же время красивого явления. Это разбрызгивание серебра. Данное явление было известно еще в древние времена.
Серебро - металл, свойства которого позволяют ему, подобно золоту, легко взаимодействовать с а также с соляной кислотой, насыщенной хлором. В результате такой реакции оно выпадает в нерастворимый осадок, так как образуется малорастворимый хлорид. Эти различия в поведении серебра и золота нередко используют для их разделения.
Способен лунный металл раствориться и в разбавленной серной кислоте. Однако для этого серебро должно быть тонкодисперсным и контактировать с кислородом.
Благородный металл можно растворить в водных растворах щелочноземельных и щелочных металлов, цианидов, если они достаточно насыщены воздухом. Такая же реакция наступает и при контакте серебра с водным раствором тиомочевины, в котором имеются соли железа.
Соединения лунного металла, как правило, имеют положительную первую степень окисления. В некоторых элементах этот показатель достигает значения в два или три. Однако такие соединения серебра не имеют практического значения.
Биологические свойства
Серебро - металл (фото смотрите ниже), которого в живых веществах содержится в шесть раз меньше, чем в почвах. Другими словами, этот элемент не относят к биологическим.
Однако небольшого количества положительных ионов серебра вполне достаточно для протекания многих процессов. Например, с древних времен известна способность низких концентраций этого металла оказывать бактерицидное воздействие на питьевую воду. Даже такое небольшое количество ионов, как 0,05 миллиграмма на литр, обеспечивает достаточную антимикробную активность. Такую воду можно употреблять без опасения за свое здоровье. Интересно, что ее вкус при этом остается неизменным.
Если в литре жидкости имеется 0,1 миллиграмма ионов серебра, то ее можно законсервировать на один год. Но не стоит при этом подвергать воду кипячению. Высокая температура приводит к тому, что ионы серебра становятся неактивными.
Бактерицидное свойство благородного элемента позволяет широко использовать его с целью стерилизации питьевой воды. Так, в некоторых бытовых фильтрах находится активированный посеребренный уголь. Этот компонент выделяет в воду ничтожно малые дозы целебных ионов.
Антимикробная способность серебра находит свое применение и при дезинфекции бассейнов. В них воду насыщают бромидом этого металла. Низкая концентрация AgBr (0,08 мг/л) безвредна для человека и губительна для водорослей и патогенных микроорганизмов.
Чем можно объяснить бактерицидное действие ионов серебра? Дело в том, что они влияют на жизнедеятельность различных микробов, мешая работе их Именно так и действует серебро. Какой металл еще способен на такое? К подобным веществам относится, например, ртуть. Она, как и серебро, - тяжелый металл, однако намного токсичнее. легко растворяются в воде, они опасны для здоровья человека. Аналогичными свойствами обладает и медь.
Отрицательное влияние серебра
Нередко случается так, что вещество, которое полезно для человека в малых дозах, становится губительным в больших количествах. К таким элементам можно отнести и серебро. Экспериментальным путем доказано, что значительные объемы ионов этого металла способны снизить иммунитет у подопытных животных, внести негативные изменения в нервные и сосудистые ткани головного мозга. Еще большие дозы повреждают печень, щитовидную железу и почки. На практике зафиксированы случаи, когда человек получал отравление от препаратов серебра, которое сопровождалось тяжелыми психическими нарушениями. К счастью, этот элемент без труда выводится организмом.
Патологическое состояние, вызываемое лунным металлом
В медицинской практике встречается необычное заболевание, которое называют аргирией. Оно появляется у человека в том случае, если в течение многих лет своей жизни он работает с серебром или его солями. Эти вещества небольшими дозами поступают в организм, отлагаясь в соединительных тканях, а также в стенках капилляров почек, костного мозга и селезенки. О внешних симптомах этой патологии убедительно говорят расположенные ниже картинки.
Серебро - металл, который постепенно накапливается в слизистых и в кожных покровах, придавая им голубоватую или серо-зеленую окраску. При этом она становится особенно яркой на тех участках тела, которые подвержены воздействию света. Иногда цвет кожи настолько изменяется, что человек становится похожим на африканца.
Развитие аргирии происходит очень медленно. Первые ее симптомы становятся заметны спустя два-четыре года постоянной работы с серебром. Наиболее сильное потемнение наблюдается через десятки лет. Прежде всего изменяется цвет губ, висков, конъюнктивы глаз. Затем темнеют веки. Иногда окрашиваются десны и слизистые ротовой полости, а также ногтевые лунки. Иногда аргирия проявляется в виде мелких зелено-синих пятен.
Избавиться от данной патологии и вернуть коже прежнюю окраску невозможно. Однако, помимо внешних косметических неудобств, больной не жалуется ни на что. Именно поэтому аргирию можно лишь условно считать заболеванием. У данной патологии есть своя положительная сторона. Человек, буквально пропитанный серебром, никогда не страдает от инфекционных недугов. Целебные ионы убивают все попадающие в организм болезнетворные микроорганизмы.
Схожие металлы
Серебро - цветной металл, который иногда сложно отличить от схожих с ним по внешнему виду. Сделать это непросто, но вполне реально.
Металл, похожий на серебро, может быть белым золотом, мельхиором или алюминием. Как же различить их? Определить, выполнено изделие из серебра или из белого золота, могут лишь профессионалы, знакомые со спецификой данных металлов. Делать это самому в домашних условиях не рекомендуется.
Внешне эти два металла очень схожи между собой. Дело в том, что в сплаве белого золота находится большой процент серебра. Различить изделия из этих материалов способен только ювелир, который вычислит оригинал по плотности.
Серебро - цветной металл, который часто путают с мельхиором. Последний представляет собой сплав из никеля, свинца и меди. Нередко мельхиор - это производственное составляющее серебра различных технических проб. Как же отличить «металл под серебро»? Прежде всего, необходимо внимательно рассмотреть имеющееся изделие. На мельхиоровом не будет стоять проба. На таких изделиях ставят только клеймо «МНЦ», которое свидетельствует о составе сплава (медь, никель и свинец). Серебро отличается от сплава плотностью и весом. Однако данные характеристики способен установить только специалист. Дома можно капнуть на изделие раствором йода. На серебре после этого останется пятно, а на мельхиоре - нет.
Часто за благородный металл пытаются выдать алюминий. Однако последний имеет существенные отличия от серебра по плотности, блеску, твердости и цвету. Изделия-подделки пытаются реализовать только в подворотнях и различных лавках. Такое украшение после непродолжительной носки начинает окисляться. Отличить серебро от алюминия можно при помощи магнита. Благородный металл к нему не притянется. Кроме того, любое физическое или химическое воздействие на алюминий вызывает изменение его цвета, внешнего вида и деформацию размеров.
Серебро и ювелирная мода
Благодаря доступности из этого материала выполняется большое количество различных украшений. Серебро - драгоценный металл или нет? Да, оно находится в одной группе с золотом и платиной. Это благородные металлы, которые не подвергаются окислению и коррозии. Драгоценными их называют не только из-за уникальных свойств, но и из-за небольших запасов, содержащихся в земной коре.
Серебро - материал универсальный. Оно одинаково хорошо подходит и женщинам, и мужчинам, имеющим различный социальный статус и возраст. Серебро великолепно сочетается с эмалью, с золотом. На нем замечательно смотрятся драгоценные и полудрагоценные камни, жемчуг, кораллы и слоновая кость.
Украшения из серебра подойдут для любого случая. Причем из большого разнообразия моделей можно всегда подобрать изделие для определенного повода. Помимо этого, согласно древним представлениям об этом металле, он способен исцелять и успокаивать. Именно поэтому не стоит в наш безумно скоростной век отказывать себе в приобретении небольшой радости.
На сегодняшний день ювелиры предлагают огромное количество самых различных украшений, материалом для изготовления которых послужило серебро. Каждое из этих изделий непременно подарит хорошее настроение. Узнать их на витрине ювелирного магазина несложно.
Серебро - самый светлый благородный металл. Неудивительно, что спрос на украшения из него устойчив во всех странах мира. Важным фактором популярности изделий из серебра является их цвет. Ведь одной из самых модных считается одежда из серой с металлическим отливом ткани, а также из черной и белой. Эта тенденция перешла на украшения из драгоценных металлов. Высок покупательский спрос на изделия, в которых серебро сочетается с сапфиром, изумрудом, топазом, гранатом, аметистом, турмалином. Нередко в качестве вставок применяют малахит и лазурит, агат и яшму, сердолик и халцедон, янтарь и Часто серебро используют при создании колец и кулонов с финифтью, филигранью, гравировкой и эмалью.
У всех этих украшений имеется замечательная альтернатива. Для создания ювелирных изделий применяется металл, покрытый серебром. На вид и по своему качеству такие вещи ничем не отличаются от тех, которые полностью выполнены из благородного материала. Одним из положительных моментов является их цена. Она приятно удивляет покупателей. Кроме того, посеребренные украшения подойдут тем, кто имеет чувствительную кожу. Такие изделия не вызывают никаких раздражений и не оставляют следов при ношении. Об их качестве говорит тот факт, что они с течением времени не ржавеют и не темнеют. Таким образом, посеребренные кольца, цепочки, браслеты и кулоны будут отличным подарком любимому человеку или другу. Их стоимость вполне приемлемая, да и качество отличное.
Серебро, как и золото, встречается в природе в виде самородков и обладает хорошей ковкостью. Благодаря этим свойствам, оно с древних времен играет важнейшую роль в культурной, экономической и даже религиозной жизни общества.
Возраст первых , найденных на территории Ближнего Востока - более 6 тысяч лет. Символом луны этот металл был для жителей Вавилона и Ассирии. Материалом для первых в мире монет послужил сплав двух самых популярных сегодня драгоценных металлов - серебра и золота. А в Средние века «argentum» (лат.) и его соединения будоражили умы алхимиков.
Сегодня этот металл открывает безграничные возможности для фантазии ювелиров, создающих неповторимые украшения.
Серебро в природе
Являясь перед восхищенным взором человека в самородном виде, серебро достигало поистине огромных размеров. Так, германское месторождение Шнеберг (Рудные горы) еще в 1477 году подарило миру серебряный самородок весом в 20 тонн. Пожалуй, за всю историю разработки этого благородного металла перекрыть рекорд удалось лишь канадцам, которые уже в ХХ веке нашли в провинции Онтарио самородок, получивший название «серебряный тротуар». Гигант, имевший 30 м длины и погруженный в землю на 18 м, при переплавке также дал 20 т - но уже чистого серебра.
К сожалению, большая, чем у золота, химическая активность, позволяет человеку сталкиваться с серебром чаще в виде разнообразных соединений. Оно сосредоточено в составе более 50 известных минералов, содержащих селен, серу, теллур или галогены. А 75% известных на сегодняшний день запасов серебра приходятся на долю комплексных серебросодержащих месторождений, где серебро - лишь попутный компонент в составе иных руд.
На сегодняшний день запасы серебра в мире оцениваются в 570 000 тонн. Безусловными лидерами по добыче этого металла является Перу, за которым с небольшим отрывом следуют Мексика, Китай, Чили и Австралия.
Свойства «лунного металла»
Серебро в чистом виде - металл серебристо-белой окраски, обладающий среди всех известных металлов самой высокой тепло- и (при комнатной температуре) электропроводностью. Этот металл относительно тугоплавок (плавится при 962 °C), но невероятно пластичен. Тончайшую проволоку в 2 км длиной можно получить всего из 1 г серебра. Важным критерием серебра является его свойство не окисляться под воздействием кислорода, что и позволяет отнести его к разряду благородных металлов. Однако воздействие йода и сероводорода во влажной среде приводят к потемнению серебряных изделий или образованию на их поверхности «радужной» пленки сульфида.
Серебро великолепно поддается обработке: полировке, резке, скручиванию, вытягиванию и раскатке в тончайшие пластинки. Эти свойства делают его незаменимым для изготовления ювелирных шедевров, но при этом и ограничивают срок годности мягких и нежных изделий из чистого металла. Поэтому в ювелирном деле для достижения прочности серебро используется в виде сплава с добавлением меди.
Стерлинговое серебро
Наиболее надежным, безукоризненно-белым и прочным материалом для изготовления ювелирных изделий является серебро 925 пробы, называемое также стерлинговым. Это чистое серебро с небольшим количеством меди издавна считается идеальным для изготовления посуды и большей части ювелирной продукции. Несмотря на все попытки улучшить характеристики этого сплава при помощи цинка, кремния, германия и даже платины, серебро 925 пробы не сдает лидерских позиций.
Новый век - новый стиль
Неповторимую стильность серебру 925 пробы придают особые методы обработки изделий. Например, блистательную яркость, несвойственную чистому серебру, создает тонкое покрытие из драгоценного белого родия. Родированное серебро не только привлекательно выглядит, но и обладает особой устойчивостью к коррозии и механическим повреждениям. Платиновое сияние родия и его прочность оценили такие законодатели моды, как Gucci, Tiffany и Christian Dior, избрав его для покрытия своих изделий из серебра.
Также особые декоративные и защитные свойства серебряным украшениям 925 пробы придает тонкий слой оксидированного серебра. Пройдя специальную обработку серой, серебро приобретает особое очарование и «состаренный», винтажный шарм. Благодаря специальной полировке, выпуклые части изделия сохраняют естественный серебристый цвет, рельефно выделяясь на фоне более темных вогнутых элементов.
Еще один способ придания серебру оригинальной расцветки - не выходящий из моды старинный секрет чернения серебра. Имея определенное внешнее сходство с оксидированным металлом, черненое серебро представляет собой результат совершенно особого искусства. В процессе обработки изделия покрытие из сернистого окисла серебра, свинца и меди (чернь) сплавляется при высокой температуре с гравированной поверхностью серебра, создавая изысканные узоры.
И особым благородством и изысканностью обладают изделия из так называемого матового серебра, на поверхности которого появляются микрошероховатости благодаря применению особой эмульсии.
Говоря об обработке серебра нельзя не упомянуть о золочении. Золочение (позолота) - гальваническое покрытие серебра слоем золота толщиной от долей до десятков микрон. Такое покрытие обладает большой химической стойкостью, то есть это хорошее средство защиты металла от коррозии. Гальваническое покрытие повышает твёрдость поверхности и улучшает эстетический вид, придавая украшениям благородный и дорогой вид. Также золочение придаёт большую тепло- и электропроводность, что используется в часовом производстве и в тонкой электронике.
Серебро в ювелирной моде
Благодаря своей доступности, серебро сегодня является одним из самых популярных материалов для изготовления украшений. Оно же ценится ювелирами как и металл для изготовления предметов декора, которые создают в доме утонченную аристократическую атмосферу.
Серебряные украшения удивляют своих любителей многообразием декоративных решений и дизайнерских находок. Элегантные и лаконичные классические модели на витринах ювелирных магазинов соседствуют с яркими, объемными украшениями, вдохновленными ведущими модными трендами. Универсальность серебра проявляется и в его «дружбе» с самыми разными вставками. В его обрамлении одинаково хорошо смотрятся как бесцветные фианиты, так и цветные полудрагоценные камни. Серебро раскрывает всю полноту игры света на гранях вставок.
Одна из популярных техник декорирования украшений из этого драгоценного металла - ювелирная эмаль. С ее помощью создаются разнообразные украшения, которые имеют свою индивидуальность - ведь каждое изделие расписывается исключительно вручную опытным мастером. Они несут на себе отпечаток души эмальеров, которые вкладывают в украшения все свое творчество.
Будучи универсальным материалом, серебро подходит мужчинам и женщинам любого возраста и социального статуса. Оно сочетается с золотом, эмалью, любыми полудрагоценными и драгоценными камнями, жемчугом и эмалью, кораллами и слоновой костью. Серебряные украшения подходят к любому случаю и среди многообразия серебряных ювелирных изделий можно подобрать подходящее для самых разных поводов. Кроме того, согласно древним верованиям, серебро успокаивает и исцеляет, поэтому в безумный век скоростей не стоит отказывать себе в небольшой серебряной радости.
Введение
1 Физические и химические свойства
2 Получение серебра
3 Применение серебра
4 Серебро в искусстве
5 Серебро в организме
6 Экономическое значение серебра
Список использованной литературы
Введение
Серебро, по латыни Argentum, Ag. Самородное серебро было известно в глубокой древности (4-е тыс. до н. э.) в Египте, Персии, Китае. Это химический элемент I группы периодической системы Менделеева, порядковый номер которого 47, а атомный вес 107,868, относится к благородным металлам. Серебро - это металл белого цвета, пластичный, хорошо полируется. В природе находится в виде смеси двух стабильных изотопов с массовыми числами 107 (51,35%) и 109 (48,65%). Из радиоактивных изотопов серебра, практически важен Ag 110 (T 1/2 = 253 дня). Содержание серебра в земной коре 1·10 -5 вес. %, в морской воде 0,3 – 10 мг/т, в тканях млекопитающих – до 0,02 мг на 100 г сухого веса. Серебро встречается в природе в свободном состоянии в виде самородного серебра с примесью других элементов, образуя минералы: кюстелит – с изоморфной примесью золота, конгсберит – с примесью ртути, анимикит – с примесью сурьмы, меднистое серебро и электрум (AuAg) с содержанием серебра от 15 до 50 %. Серебро является основной частью многих минералов, таких как аргентит, пираргирит, прустит, стефанит, полибазит и др. Малые количества серебра присутствуют во многих других минералах. Минимальным промышленным содержанием серебра в рудах считается 0,02 %. Главная масса серебра (около 80 %) получается в виде побочного продукта из содержащих серебро руд – свинцово-цинковых, золотых и медных месторождений. Месторождения серебра находятся в Средней Азии, Сибири, на Дальнем Востоке, а также в Мексике, США, Австралии, Канаде.
1 Физические и химические свойства
Серебро – металл красивого белого цвета, обладает наивысшей среди металлов электро- и теплопроводностью, лучшей отражательной способностью, особенно в инфракрасном и видимом свете. Серебро имеет гранецентрированную кубическую кристаллическую решётку, (а = 4,0772 А (20 °С). Атомный радиус 1,44 А, ионный радиус Ag + 1,13 А. Плотность при 20 °С 10,5 г/см 3 . Температура плавления 960,8 °С; температура кипения 2212 °С; теплота плавления 105 кдж/кг (25,1 кал/г). Удельная теплоёмкость 234,46 дж/кг · К (0,056 кал/г · °С), удельное электросопротивление 15,9 ном · м (1,59 мком · см) при 20 °С. Серебро диамагнитно с атомной магнитной восприимчивостью при комнатной температурере - 21,56 · 10 -6 . Серебро второй после золота металл по ковкости. Модуль упругости 76480 Мн/м 2 (7648 кГ/мм 2), предел прочности 100 Мн/м 2 (10 кГ/мм 2), твёрдость по Бринеллю 250 Мн/м 2 (25кГ/мм 2). Конфигурация внешних электронов атома Ag 4d105s1.
Серебро проявляет химические свойства, характерные для элементов I6 подгруппы периодической системы Менделеева. В соединениях серебро обычно одновалентно, но известны также соединения 2- и 3-валентного серебра. Химически серебро малоактивно. Серебро находится в конце электрохимического ряда напряжений. Его нормальный электродный потенциал Ag ↔ Ag + + ē равен 0,7978 в.
При обычной температуре Ag не взаимодействует с О 2 , N 2 и Н 2 . При действии свободных галогенов и серы, на поверхности серебра 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 серебра или на водные суспензии его солей. Растворимость Ag 2 S в воде 2,48 · 10-3 моль/л (25 °С). Известны аналогичные соединения - селенид Ag 2 Se и теллурид Ag 2 Te.
Из окислов серебра, устойчивыми являются закись Ag 2 O и окись AgO. Закись образуется на поверхности серебра 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 серебра 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. Серебро растворяется в азотной кислоте при комнатной температуре с образованием AgNO 3 . Горячая концентрированная серная кислота растворяет серебро с образованием сульфата Ag 2 SO 4 (растворимость сульфата в воде 0,79% по массе при 20 °С). В царской водке серебро не растворяется из-за образования защитной плёнки AgCl. В отсутствие окислителей при обычной температуре НС1, HBr, HI не взаимодействуют с серебром благодаря образованию на поверхности металла защитной плёнки малорастворимых галогенидов. Большинство солей серебра, кроме AgNO 3 , AgF, AgClO 4 , обладают малой растворимостью. Серебро образует большое число комплексных соединений, большей частью растворимых в воде. Многие из них имеют большое практическое значение в химической технологии и аналитической химии, например комплексные ионы - , + , - .
Из органических соединений серебра наибольший интерес представляют: ацетат, оксалат и другие.
Аналитическое определение серебра производится методами как пробирного анализа, так и аналитической химии.
2 Получение серебра
Серебро добывают главным образом пирометаллургическим путём при плавке свинцовых и медных концентратов. Серебро концентрируется в слитках основных металлов. Из черновой меди его извлекают в процессе электролитического рафинирования. Из чернового свинца (так называемого веркблея) серебро извлекают с помощью цинка. К расплавленному серебросодержащему свинцу добавляют цинк, который образует при расплавлении отдельный слой (температура плавления чернового свинца 450 о и несколько выше, чем цинка 419 о). Серебро лучше растворимо в цинке, чем в свинце, насыщенном цинком, поэтому основная масса его переходит в слой цинка с образованием сплава Ag 2 Zn 3 . На поверхность всплывает цинковая пена, содержащая 15-40% Ag, 60-70% Zn и 5% Pb. Из цинковой пены свинец отжимается под давлением через пресс. После отжима свинца цинк отгоняется в графитовой реторте при 1250 о. остаётся свинец с содержанием около 4% серебра и примесью цинка, мышьяка и меди. Свинец окисляют в глёт (купеляция), который удаляют по наклонному жёлобу под давлением воздуха. При достижении 1000 о под глётом виден блестящий слой жидкого серебра. Oставшийся в жидком серебре теллур удаляют добавлением NaNO 3 . Серебро сплавляют в так называемый металл Доре, содержащий 1-10% примесей (As, Sb, Hg, Te, Bi), и отправляют на электролиз, электролитом служит раствор AgNO 3 с содержанием 60 г серебра в литре, анодом – металл Доре. Чистое серебро осаждается на катоде.
При добыче серебра из серебряных руд, руду дробят и измельчают, крупные частицы серебра извлекают гравитационным обогащением или амальгацией. Непосредственно амальгации поддаются самородное серебро и хлориды серебра. Другие минералы серебра амальгируются только после предварительного обжигаю В настоящее время амальгация потеряла самостоятельное значение и служит подсобным процессом при цианированию для извлечения из пиритных огарков и других отходов, а также для подготовки к цианированию, производят хлорирующий обжиг с NaCl. На тонкоизмельчённые минералы серебра действуют раствором NaCN с доступом кислорода воздуха:
2AG + 4NaCN + ½ O 2 + H 2 O → 2Na +2NaOH
AgCl + 2NaCN → Na + NaCl
Ag 2 S + 4 NaCN → Na + Na 2 S
Во всех этих случаях серебро переходит в раствор в виде комплекса. Из цианистого раствора серебро осаждают цинком или алюминием со щелочью:
2Ag(CN) 2 - + Zn → Zn(CN) 4 2- + 2Ag
3Ag(CN) 2 - + Al →Al 3- + 3Ag + 6CN -
Полученный осадок плавят и аффинируют.
Возможно извлечение серебра более новыми методами: ионообменными смолами и жидкостной экстракцией с использованием органических растворителей.
3 Применение серебра
Серебро используют главным образом в виде сплавов: из них чеканят монеты, изготавливают ювелирные и бытовые изделия, лабораторную и столовую посуду. Основное количество серебра используется в радиоэлектронной и электротехнической промышленности. Серебром покрывают радиодетали и печатные платы 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 серебро служит конструкционным материалом. Также серебро служит для футеровки производственной аппаратуры. Металлическое серебро 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 приготавливают фруктовые соки.
Ионы серебра уничтожают бактерии и уже в малых концентрациях стерилизуют питьевую воду. С помощью электродов из серебра можно током силы в 10 ма простерилизовать 4000 л воды в час. Огромные количества соединений серебра (AgBr, AgCI, AgI) применяются для производства кино- и фотоматериалов.
В медицине употребляется коллоидальное серебро, стабилизированное производными протеина и оказывающее антисептическое действие на слизистую оболочку (аргирол, протаргол, колларгол).
7 Серебро в искусстве
Сыграло важную роль в развитии капитализма и формировании его хозяйственного механизма. Положение золота, исторически являющегося денежным металлом, изменялось с развитием капиталистических отношений. Каждой стадии капиталистического производства более или менее полно соответствовала определенная денежная система при общей тенденции уменьшения объема денежных функций золота. В настоящее время юридически устранено из денежного обращения и формально утратило всякую связь с денежной системой. Тем не менее, как бывший денежный металл продолжает сохранять ряд важных свойств, выделяющих его из остальной товарной массы.
Прежде всего, золото остается материалом, хранящимся в государственных резервах и частном накоплении, что связано с его высокой мобильностью и ликвидностью, т.е. способностью служить абсолютным покупательным и платежным средством. Для капиталистических государств золото является страховым и резервным фондом, позволяющим в случае крайней необходимости получить платежные средства в любой национальной валюте. И, хотя эти же средства могут быть получены при реализации и других валютных товаров, например, нефти, леса, зерна и т. д., золото по сравнению с ними обладает рядом преимуществ: высокой удельной ценностью, компактностью, транспортабельностью.
Золото обладает уникальным комплексом физических и химических свойств, которого не имеет ни один другой металл. Оно отличается высокой стойкостью к воздействию агрессивных сред, по электро- и теплопроводности уступает лишь серебру и меди. Золото очень технологично, из него легко изготовить сверхтонкую фольгу и микронную проволоку, оно хорошо паяется и сваривается под давлением, золотые покрытия легко наносятся на и керамику. Золото почти полностью отражает инфракрасные лучи, в сплавах обладает каталитической активностью. Такая совокупность полезных свойств золота является причиной его широкого использования в важнейших отраслях современной техники: электронике, технике связи, космической и авиационной технике, ядерной энергетике и т. д.
Золото и его широко применяют для изготовления контактов в слаботочной технике (современные системы связи и управления, ЭВМ). Хорошая электропроводность и неокисляемость золота обеспечивает надежную работу таких контактов в течение длительного срока службы.
В виде тонких покрытий на стекле, керамике, кварце золото широко используют в электронных устройствах, полупроводниковых элементах, микросхемах для передачи электрического тока. Такие пленки: отличаются высокой электропроводностью и коррозионной стойкостью.
Ценными свойствами обладают припои на основе золота. Они могут смачивать самые различные материалы, имеют высокую коррозионную стойкость, технологичность, обеспечивают большую прочность и жаропрочность паяных соединений. Низкое давление пара этих припоев позволяет использовать их для пайки вакуумноплотных швов. Основным потребителем золотых припоев является электронная промышленность, где их применяют для пайки деталей и узлов волноводов, электронных трубок и ламп, радарного оборудования, вакуумных приборов, при монтаже полупроводниковых интегральных схем. Припои; на основе золота используют также для пайки наиболее ответственных узлов ядерных энергетических установок, самолетных и ракетных двигателей, космической аппаратуры и т. д.
Золото и его употребляют для изготовления прецизионных потенциометров, термопар, термометров сопротивления.
Благодаря высокой отражательной способности по отношению к инфракрасным лучам, покрытия золотом используют для защиты космических аппаратов от солнечной радиации. Так, некоторые детали космических кораблей «Аполлон» и снаряжения космонавтов были покрыты тонким слоем золота.
В химической промышленности плакированные золотом стальные трубы служат для транспортирования особо агрессивных жидкостей, Некоторые золота применяют в качестве катализаторов.
Значительные количества золота потребляет стоматология: коронки и зубные протезы изготовляют из сплавов золота с серебром, медью, никелем, платиной, цинком. Такие сплавы сочетают коррозионную стойкость с высокими механическими свойствами.
Соединения золота входят в состав некоторых медицинских препаратов, используемых для лечения ряда заболеваний (туберкулеза, ревматических артритов и т.д.). Радиактивное золото используют при лечении злокачественных опухолей.
Традиционным и самым крупным потребителем золота является ювелирная промышленность. Ювелирные изделия изготовляют не из чистого золота, а из его сплавов с другими металлами, значительно превосходящими золото по механической прочности и стойкости. В настоящее время для этого служат сплавы Au-Ag-Сu, которые могут содержать добавки цинка, никеля, кобальта, палладия. Стойкость к коррозии таких сплавов определяется, в основном, содержанием в них золота, а цветовые оттенки и механические свойства - соотношением серебра и меди.
Важнейшей характеристикой ювелирных изделий является их проба, характеризующая содержание в них золота (для серебряных или платиновых изделий - соответственно серебра или платины). В нашей стране установлена метрическая система проб, в которой содержание золота обозначается числом частей по массе в 1000 частях сплава. Эта же система принята в большинстве стран. В соответствии с ней чистое золото имеет пробу 1000. До 1927 г. в России существовала золотниковая система обозначения проб, по которой содержание золота выражалось числом золотников в одном фунте сплава. По этой системе чистому золоту соответствовала проба 96. В ряде стран (США, Великобритания, Швейцария) принята каратная система, по которой чистое золото (проба 1000) соответствует 24 условным единицам - каратам. Пробность сплавов в различных системах приведена ниже.
Метрическая….. 1000 958 750 583 375
Золотниковая …. 96 92 72 56 36
Каратная…… 24 23 18 4 9
В СНГ основную массу ювелирных изделий выпускают из сплавов проб 750, 583 и 375. За рубежом широко используют 18- и 14-каратные сплавы, а также применяют 10- и 12-каратные сплавы для плакирования неблагородных металлов.
Довольно значительное количество золота идет на чеканку монет и медалей, декоративные покрытия и т. п.
Следует отметить, что хотя в общем объеме промышленного потребления, включая ювелирную промышленность и стоматологию, доля золота, расходуемого на чисто промышленные цели (электроника, техника связи, ядерная энергетика, космическая техника и т. п.) составляет всего 10-15 %, значение золота в развитии новейших отраслей техники весьма существенно и неуклонно возрастает несмотря на высокую стоимость 2 этого металла.
Подобно золоту, обладает замечательными техническими свойствами, благодаря которым его широко применяют в промышленности. отличается самой высокой среди металлов электро- и теплопроводностью, сочетающейся с низкой химической активностью пластичностью большой отражательной способностью. Весьма ценными свойствами обладают некоторые соединения серебра, В отличие от золота, основную массу которого используют в ювелирной и связанной с ней отраслях промышленности, серебро, в основном расходуют на чисто технические цели.
Важнейшей сферой потребления серебра является производство светочувствительных материалов для кино- и фотопромышленности. Расход серебра на производство кино- и фотоматериалов неуклонно возрастает, однако, несмотря на все усилия ученых, полноценных заменителей серебра для этих целей пока не найдено.
Крупной областью применения серебра является электротехника и электроника, где высокая электропроводность серебра в сочетании с химической стойкостью предопределили широкое использование его дли изготовления контактов и проводников.
Значительное количество серебра расходуется на изготовление-припоев для пайки различных металлов и сплавов. Серебряные припои дают прочные и пластичные спаи, противостоящие ударам и вибрации. Стойкость к окислению обусловила широкое применение серебряных припоев в авиационной и космической технике, а хорошая электропроводность - в электротехнике.
Высокими разрядными характеристиками обладают серебряно-цинковые и серебряно-кадмиевые аккумуляторы, применяемые в ракетной технике, подводном флоте и т. д. Миниатюрные батареи, содержащие
Большая часть Серебра (около 80%) извлекается попутно из полиметаллических руд, а также из руд золота и меди. При извлечении Серебра из серебряных и золотых руд применяют метод цианирования - растворения Серебра в щелочном растворе цианида натрия при доступе воздуха:
2Ag + 4NaCN + ½O 2 + H 2 O = 2Na + 2NaOH.
Из полученных растворов комплексных цианидов Серебро выделяют восстановлением цинком или алюминием:
2 - + Zn = 2- + 2Ag.
Из медных руд Серебро выплавляют вместе с черновой медью и затем выделяют его из анодного шлама, образующегося при электролитической очистке меди. При переработке свинцово-цинковых руд Серебро концентрируется в сплавах свинца - черновом свинце, из которого его извлекают добавлением металлического цинка, образующего с Серебром нерастворимое в свинце тугоплавкое соединение Ag 2 Zn 3 , всплывающее на поверхность свинца в виде легко снимающейся пены.
Применение Серебра.
Серебро используют преимущественно в виде сплавов: из них чеканят монеты, изготовляют бытовые изделия, лабораторную и столовую посуду. Серебро 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 Серебро служит конструкционным материалом. Металлическое Серебро идет на изготовление электродов для серебряно-цинковых и серебряно-кадмиевых аккумуляторов. Оно служит катализатором в неорганических и органических 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 Серебра в малых концентрациях стерилизуют воду. Соединения Серебра (AgBr, AgCl, AgI) применяются для производства кино- и фотоматериалов.
Серебро в искусстве
Благодаря красивому белому цвету и податливости в обработке Серебро с глубокой древности широко используется в искусстве. Однако чистое Серебро слишком мягко, поэтому при изготовлении монет и различных художественных произведений в него добавляют цветные металлы, чаще всего медь. Средствами обработки Серебра и украшения изделий из него служат чеканка, литье, филигрань, тиснение, применение эмалей, черни, гравировки, золочения.
Высокая культура художественной обработки Серебра характерна для искусства эллинистического мира, Древнего Рима, Древнего Ирана (сосуды эпохи Сасанидов, 3-7 века), средневековой Европы. Разнообразием форм, выразительностью силуэтов, мастерством фигурной и орнаментальной чеканки и литья отличаются изделия из Серебра, созданные мастерами Возрождения и барокко (Б. Челлини в Италии, ювелиры из семейств Ямницеров, Ленкеров, Ламбрехтов и других 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 других). В искусстве 19-20 веков преобладает мода на незолоченое серебро; среди технических приемов доминирующее положение занимает литье, распространяются машинные приемы 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 Серебра характерны для советских изделий из Серебра, среди которых видное место занимают произведения народных мастеров.
