| Серебро / Argentum (Ag) | |
|---|---|
| Атомный номер | 47 |
| Внешний вид простого вещества | Серебристый мягкий ковкий металл |
| Свойства атома | |
| Атомная масса (молярная масса) |
107,8682 а. е. м. (г/моль) |
| Радиус атома | 144 пм |
| Энергия ионизации (первый электрон) |
1-й 730,5 кДж/моль (эВ) 2-й: 2070 кДж/моль (эВ) 3-й: 3361 кДж/моль (эВ) |
| Электронная конфигурация | [Kr] 4d10 5s1 |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | 134 пм |
| Радиус иона | (+2e) 89 (+1e) 126 пм |
| Электроотрицательность (по Полингу) |
1,93 |
| Электродный потенциал | +0,799 |
| Степени окисления | 2, 1 |
| Термодинамические свойства простого вещества | |
| Плотность | 10,5 г/см³ |
| Удельная теплоёмкость | 25,565 Дж/(K·моль) |
| Теплопроводность | 429 Вт/(м·K) |
| Температура плавления | 1 235,1 K |
| Теплота плавления | 11,95 кДж/моль |
| Температура кипения | 2 485 K |
| Теплота испарения | 254,1 кДж/моль |
| Молярный объём | 10,3 см³/моль |
| Кристаллическая решётка простого вещества | |
| Структура решётки | кубическая гранецентрированая |
| Период решётки | 4,090 Å |
| Отношение c/a | n/a |
| Температура Дебая | 215,00 K |
Серебро́ — химический элемент с атомным номером 47 в периодической системе, обозначается символом Ag (лат. Argentum), ковкий, пластичный металл белого цвета. Один из дефицитных элементов. Кристаллическая решетка - гранецентрированная кубическая. Тпл. = 963 °С; Плотность - 10,5 г/см³;
Происхождение названия[]
Достаточно очевидно, что русск. серебро[1], польск. srebro, болг. сребро, ст.-слав. сьребро восходят к праславянскому *sьrebro, которое имеет соответствия в балтийских (лит. sidabras, др.-прусск. sirablan) и германских (готск. silubr, нем. Silber, англ. silver) языках. Дальнейшая этимология за пределами германо-балто-славянского круга языков неясна, предполагают либо сближение с анатолийским subau-ro «блестящий», либо раннее заимствование из языков Ближнего Востока: ср. аккадск. sarpu «очищенное серебро», от аккадск. sarapu «очищать, выплавлять».
История[]
Серебро известно человечеству с древнейших времён. Это связано с тем, что в своё время серебро, равно как и золото, часто встречались в самородном виде — его не приходилось выплавлять из руд. Это предопределило довольно сильное присутствие серебра в культурных традициях различных народов. В Ассирии и Вавилоне серебро считалось священным металлом и являлось символом Луны. В средние века серебро и его соединения были очень популярны среди алхимиков. С середины XIII века серебро становится традиционным материалом для изготовления посуды. Кроме того, серебро и по сей день используется для чеканки монет. Подробнее о истории серебра на сайте про серебро.
Нахождение в природе[]
Определённая часть благородных и цветных металлов встречается в природе в самородной форме. Известны и документально подтверждены факты нахождения не просто больших, а огромных самородков серебра. Так, например, в 1477 году на руднике «Святой Георгий» (месторождение Шнееберг в Рудных горах в 40-45 км от города Фрайберг) был обнаружен самородок серебра весом 20 т. Глыбу серебра размером 1 х 1 х 2,2 м выволокли из горной выработки, устроили на ней праздничный обед, а затем раскололи и взвесили. В Дании, в музее Копенгагена, находится самородок весом 254 кг, обнаруженный в 1666 году на норвежском руднике Конгсберг. Крупные самородки обнаруживали и на других континентах. В настоящее время в здании парламента Канады хранится одна из добытых на месторождении Кобальт в Канаде самородных пластин серебра, имеющая вес 612 кг. Другая пластина, найденная на том же месторождении и получившая за свои размеры название «серебряный тротуар», имела длину около 30 м и содержала 20 т серебра. Однако, при всей внушительности когда-либо обнаруженных находок, следует отметить, что серебро химически более активно, чем золото, и по этой причине реже встречается в природе в самородном виде.
Известно более 50 природных минералов серебра, из которых важное промышленное значение имеют лишь 15-20, в том числе: - самородное серебро; - электрум (золото-серебро); - кюстелит (серебро-золото); - аргентит (серебро-сера); - прустит (серебро-мышьяк-сера); - бромаргерит (серебро-бром); - кераргирит (серебро-хлор); - пираргирит (серебро-сурьма-сера); - стефанит (серебро-сурьма-сера); - полибазит (серебро-медь-сурьма-сера); - фрейбергит (медь-сера-серебро); - аргентоярозит (серебро-железо-сера); - дискразит (серебро-сурьма); - агвиларит (серебро-селен-сера) и другие.
Как и другим благородным металлам, серебру свойственны два типа проявлений: - собственно серебряные месторождения, где оно составляет более 50% стоимости всех полезных компонентов; - комплексные серебросодержащие месторождения (в которых серебро входит в состав руд цветных, легирующих и благородных металлов в качестве попутного компонента). Собственно серебряные месторождения играют достаточно существенную роль в мировой добыче серебра, однако следует отметить, что основные разведанные запасы серебра (75%) приходятся на долю комплексных месторождений.
Физические свойства[]
Самородок серебра
Чистое серебро — довольно тяжёлый (легче свинца, но тяжелее меди), необычайно пластичный серебристо-белый металл (коэффициент отражения света близок к 100%). C течением времени тускнеет, реагируя с содержащимися в воздухе следами сероводорода и образуя налёт сульфида. Обладает высокой теплопроводностью. При комнатной температуре имеет самую высокую электропроводность среди всех известных металлов.
Химические свойства[]
Серебро, будучи благородным металлом, отличается относительно низкой реакционной способностью, оно не растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах. Однако в окислительной среде (в азотной, горячей концентрированной серной кислоте, а также в соляной кислоте в присутствии свободного кислорода) серебро растворяется:
- Ag + 2HNO3(конц.) = AgNO3 + NO2↑ + H2O
Растворяется оно и в хлорном железе, что применяется для травления:
- Ag + FeCl3 = AgCl + FeCl2
Серебро также легко растворяется в ртути, образуя амальгаму (жидкий сплав ртути и серебра).
Серебро не окисляется кислородом даже при высоких температурах, однако в виде тонких пленок может быть окислено кислородной плазмой или озоном при облучении ультрафиолетом. Во влажном воздухе в присутствии даже малейших следов двухвалентной серы (сероводород, тиосульфаты, резина) образуется налет малорастворимого сульфида серебра, обуславливающего потемнение серебряных изделий:
4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O
Свободные галогены легко окисляют серебро до галогенидов:
- 2Ag + I2 = 2AgI
Однако на свету эта реакция обращается, и галогениды серебра (кроме фторида) постепенно разлагаются.
При нагревании с серой серебро дает сульфид.
Наиболее устойчивой степенью окисления серебра в соединениях является +1. В присутствии аммиака соединения серебра (I) дают легко растворимый в воде комплекс [Ag(NH3)2]+. Серебро образует комплексы так же с цианидами, тиосульфатами. Комплексообразование используют для растворения малорастворимых соединений серебра, для извлечения серебра из руд. Более высокие степени окисления (+2, +3) серебро проявляет только в соединении с кислородом (AgO, Ag2O3) и фтором (AgF2, AgF3), такие соединения гораздо менее устойчивы, чем соединения серебра (I).
Соли серебра (I), за редким исключением (нитрат, фторид), нерастворимы в воде, что часто используется для определения ионов галогенов (хлора, брома, йода) в водном растворе.
Применение[]
Серебряная монета
- Так как обладает наибольшей электропроводностью, теплопроводностью и стойкостью к окислению кислородом при обычных условиях, применяется для контактов электротехнических изделий, например, контакты реле, ламели, а также многослойных керамических конденсаторов.
- В составе припоев: медносеребряный припой ПСР-45 используется для пайки медных котлов, чем выше процент серебра, тем выше качество; иногда также, добавляя его к свинцу в количестве 5%, им заменяют оловянный припой.
- В составе сплавов: для изготовления катодов гальванических элементов (батареек).
- Применяется как драгоценный металл в ювелирном деле (обычно в сплаве с медью, иногда с никелем и другими металлами).
- Используется при чеканке монеты (в особенности в прошлом).
- Галогениды серебра и нитрат серебра используются в фотографии, так как обладают высокой светочувствительностью.
- Из-за высочайшей электропроводности и стойкости к окислению применяется:
- в электротехнике и электронике как покрытие ответственных контактов
- в СВЧ технике как покрытие внутренней поверхности волноводов
- Используется как покрытие для зеркал с высокой отражающей способностью (в обычных зеркалах используется алюминий).
- Часто используется как катализатор в реакциях окисления, например при производстве формальдегида из метанола.
- Используется как дезинфицирующее вещество, в основном для обеззараживания воды. Некоторое время назад для лечения простуды использовали раствор протаргол и колларгол, которые представляли собой коллоидное серебро.
Области применения серебра постоянно расширяются и его применение — это не только сплавы, но и химические соединения. Определённое 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.
Серебро используется 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).
Хлорид серебра используется 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.
Монокристаллы фторида серебра используются для генерации лазерного излучения с длиной волны 0,193 мкм (ультрафиолетовое излучение).
Серебро используется в качестве катализатора в фильтрах противогазов.
Ацетиленид серебра (карбид) изредка применяется как мощное инициирующее взрывчатое вещество (детонаторы).
Фосфат серебра используется для варки специального стекла, используемого для дозиметрии излучений. Примерный состав такого стекла: фосфат алюминия — 42 %, фосфат бария — 25 %, фосфат калия — 25 %, фосфат серебра — 8 %.
Перманганат серебра, кристаллический тёмно-фиолетовый порошок, растворимый в воде; используется 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.
Серебро зарегистрировано в качестве пищевой добавки Е174.
В медицине[]
Одной из важных сфер использования серебра являлась алхимия, тесно связанная с медициной. Уже за 3 тыс. лет до н.э. в Китае, Персии и Египте были известны лечебные свойства самородного серебра. Древние египтяне, например, прикладывали серебряную пластину к ранам, добиваясь их быстрого заживления. О способности этого металла долгое время сохранять воду пригодной для питья также знали с древних времен. Например, персидский царь Кир в военных походах перевозил воду только в серебряных сосудах. Знаменитый средневековый врач Парацельс лечил некоторые болезни «лунным» камнем – азотнокислым серебром (ляпис). Этим средством в медицине пользуются и поныне.
Развитие фармакологии и химии, появление множества новых природных и синтетических лекарственных форм не уменьшили внимания современных медиков к этому металлу. В наши годы оно продолжает широко использоваться в индийской фармакологии (для изготовления традиционных в Индии аурведических препаратов). Аюрведа (Ayurveda) – это древний способ диагностики заболеваний и лечения, малоизвестный за пределами Индии. Более 500 млн. человек в Индии принимают такие препараты, поэтому очевидно, что потребление серебра в фармакологии страны очень велико. Сравнительно недавно современные исследования клеток организма на содержание серебра привели к заключению, что оно повышено в клетках мозга. Таким образом, сделан вывод, что серебро является металлом необходимым для жизнедеятельности человеческого организма и что открытые пять тысячелетий назад лечебные свойства серебра не утратили своей актуальности и в настоящее время.
Мелкораздробленное серебро широко применяется для обеззараживания воды. Вода, настоянная на порошке серебра (как правило, применяют посеребренный песок) или профильтрованная через такой песок, почти полностью обеззараживается. Серебро в виде ионов активно взаимодействует с различными другими ионами и молекулами. Малые концентрации полезны, так как серебро уничтожает многие болезнетворные бактерии. Установлено также, что ионы серебра в малых концентрациях способствуют повышению общей сопротивляемости организма к инфекционным заболеваниям. Развивая это направление использования, в довершение к зубным пастам, защитным карандашам, керамическим плиткам, покрытым серебром, в Японии даже стали изготавливать ладан, который содержит ионизированное серебро и при сжигании высвобождает ионы, убивающие бактерии. На этом свойстве серебра основано действие таких лекарственных препаратов, как протаргол, колларгол и др., представляющих собой коллоидные формы серебра и способствующих излечению гнойных поражений глаз.
Давно известно что если к серебрянным электродам приложить напряжение в несколько вольт, то их обеззараживающее действие заметно усиливается (данный эффект использовался в портативных бытовых приборах для обеззараживания воды). Значительное усиление эффекта наблюдается если на поверхности электродов выращивать серебрянные наностолбики. При этом напряжение не обязательно прикладывать непосредственно к электродам, а можно создавать внешним полем. [2]
Еще более эффективно действует слабый раствор комплексного соединения серебра с аммиаком, применяющийся в медицине под названием аммарген (производное от слов «аммиак» и «аргентум»). Нитраты серебра в виде раствора аммаргена широко применяются для промывания ран или слизистой оболочки при различных воспалительных состояниях, а также используются в изготовлении различных антибактериальных средств.
Физиологическое действие[]
Обычно серебро поступает в организм с водой и пищей в ничтожно малых количествах — всего 7 микрограммов в сутки. И при этом такое явление, как дефицит серебра, пока нигде не описано. Ни один из серьёзных научных источников не относит серебро к жизненно важным биоэлементам. Серебро — это тяжёлый металл. Пить воду с ионами серебра не стоит. Серебро (как и золото) — клеточный яд, ксенобиотик: ионы серебра замещают ионы микроэлементов в ферментах, например (Со), ответственных за метаболизм и размножение. Это приводит к нарушению функции клетки и к её гибели. Постоянное употребление серебра даже в малых дозах может вызвать хроническое заболевание, связанное с повышенным содержанием серебра в организме — аргирию (аргентоз, аргироз). Согласно документу "Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.4.1074-01" ПДК (предельно допустимая концентрация) по содержанию катионов серебра в питьевой воде составляет 0,05 мг/л (для сравнения, у свинца - 0,03 мг/л), нормируется по санитарно-токсикологическому признаку вредности, класс опасности 2 (высокоопасные). С точки зрения применения серебра для дезинфекции питьевой воды в системах водоподготовки этот метод ничем не отличается от использования в тех же целях хлорирования, йодирования, бромирования и других химических методов обеззараживания. При выборе фильтрующих систем следует отдавать предпочтение тем, в которых серебро надёжно закреплено в волокнах ионнообменного материла, где катионы серебра угнетают развитие бактерий, но покинуть фильтр не могут, не вымываются и не попадают в очищенную воду. Использование серебра в качестве бактерицида — в любой концентрации — в воде, предназначенной для детского питания, запрещено законодательно. Коллоидное серебро нередко пропагандируется в качестве универсального лекарства от всех болезней. Между тем, американское Управление по продуктам и лекарствам (FDA) не рекомендует это средство для лечения заболеваний. По данным FDA, коллоидное серебро не только неэффективно, но и может вызывать серьёзные побочные эффекты. Помимо аргирии, при длительном его употреблении может возникать поражение почек, неврологические расстройства, нарушение пищеварения, головные боли и хроническая усталость, считают специалисты.
Примечания[]
- ↑ Морфологический разбор слова "серебро"
- ↑ O. Akhavan and E. Ghaderi "Enhancement of antibacterial properties of Ag nanorods by electric field" Sci. Technol. Adv. Mater. 10 (2009) 015003 скачать бесплатно
Ссылки[]
|
Серебро на Викискладе? |
|---|
- Теплопроводность и теплофизические свойства серебра
- Серебро на Webelements
- Серебро в Популярной библиотеке химических элементов
- Металл. Статьи. 75 веков серебра
- Энциклопедия Кругосвет
- Термодинамические свойства серебра (Mathcad Calculation Server)
- Colloidal silver not approved (Коллоидное серебро не одобрено)(англ.)
- Учебник "Неорганическая химия" под редакцией Ю.Д.Третьякова
- Вторичное серебро
См. также[]
- Пираргирит
af:Silwer am:ብር (ብረታብረት) an:Archent (elemento) ar:فضة ast:Plata az:Gümüş be:Серабро bg:Сребро bn:রূপা bpy:প্রাটা bs:Srebro ca:Plata ceb:Pilak co:Argentu cs:Stříbro cv:Кĕмĕл cy:Arian (elfen) da:Sølv de:Silber diq:Sêm el:Άργυρος en:Silver eo:Arĝento es:Plata et:Hõbe eu:Zilar fa:نقره fi:Hopea fr:Argent fur:Arint ga:Airgead (dúil) gan:銀 gd:Airgead (meatailt) gl:Prata gn:Itatĩ gu:ચાંદી gv:Argid (bun-stoo) hak:Ngiùn he:כסף (יסוד) hi:चाँदी hr:Srebro ht:Ajan hu:Ezüst hy:Արծաթ id:Perak io:Arjento is:Silfur it:Argento ja:銀 jbo:rijno jv:Perak ka:ვერცხლი kn:ಬೆಳ್ಳಿ ko:은 ksh:Silber ku:Zîv kv:Эзысь la:Argentum lb:Sëlwer li:Zèlver lt:Sidabras lv:Sudrabs mi:Kawata mk:Сребро ml:വെള്ളി mn:Мөнгө (химийн элемент) mr:चांदी ms:Perak myv:Сия nah:Iztāc teōcuitlatl nds:Sülver nl:Zilver nn:Sølv no:Sølv nrm:Ergent oc:Argent (metal) os:Æвзист pa:ਚਾਂਦੀ pam:Pilak pl:Srebro pt:Prata qu:Qullqi q'illay ro:Argint sa:रूप्यम् scn:Argentu sh:Srebro simple:Silver sk:Striebro sl:Srebro sq:Argjendi sr:Сребро sv:Silver sw:Agenti (fedha) ta:வெள்ளி (உலோகம்) te:వెండి tg:Нуқра th:เงิน (โลหะ) tl:Pilak tr:Gümüş tt:Kömeş ug:كۈمۈش uk:Срібло ur:چاندی uz:Kumush vec:Arxento vi:Bạc wuu:銀 yi:זילבער za:Ngaenz zh:銀 zh-classical:銀 zh-min-nan:Ag (goân-sò͘) zh-yue:銀 zu:Isiliva