Серебро: химические и физические свойства, сфера применения

Серебро – довольно редкий химический элемент. Но сфера его применения не становится от этого менее обширной: медицина и кинематографические отрасли, машиностроение и радиотехническое производство, ювелирная промышленность и продукты питания. Это одни из немногих направлений, где широко используется серебро.

Химия серебра представлена его латинским названием Ag и порядковым номером 47 в таблице Менделеева. Полное наименование металла «argentum», что в переводе с латинского языка обозначает блестящий и белый.

Физические свойства серебра

Серебро – относительно мягкий металл. Одного его грамма достаточно, чтобы изготовить тончайшую проволоку длиной два километра.

Физические свойства серебраНесмотря на пластичность, серебро – это очень тяжелый металл. По этому критерию он немногим легче свинца.

Серебро обладает повышенной электро- и теплопроводностью. В этом отношении ему нет равных. Поэтому серебряная ложка, опущенная в стакан с горячим чаем, моментально становится раскаленной.

Работать с серебром довольно легко. Температура его плавления составляет 962 градуса. Именно поэтому оно получило широкое распространение в ювелирной промышленности и применяется при изготовлении очень тонких и красивых элементов.

Также серебро просто соединяется с другими металлами, в зависимости, от количества которых в примесях меняется и состав серебра. Например, медь увеличивает твердость серебра. Сплавы из серебра и меди чаще всего используются при изготовлении бытовых предметов, а цвет соединения приобретает благородный светлый оттенок.

Химические свойства серебра

Они представлены следующими особенностями благородного металла:

  • Для серебра или Аргентума (по таблице Менделеева) характерна степень окисления +1 в большей части соединений. Иногда можно встретить соединения, где серебро проявляет степень окисления +2 или +3.
  • По химическим свойствам серебро проявляет мало активности. Для него присущ следующий оптимальный электродный потенциал протекающих реакций: Ag — e ** Ag +фо = 0,799 В. В ряду напряжений серебро стоит намного дальше от водорода. Оно не реагирует на такие кислоты, как серная и соляная. Растворить серебро может только азотная кислота.
  • Атмосфера чистого и сухого воздуха на серебро не оказывает никакого влияния. Многочисленные исследования и опыты доказали, что, взаимодействуя с кислородом, поверхность серебра покрывается тонкой пленкой из оксида. Если атмосфера прогреется до 250-400 градусов, пленка станет толще. А ее цвет приобретет темный оттенок. Под воздействием более высоких температур и повышенной влажности воздуха, серебро способно окислиться полностью.
  • Твердая структура серебра не может растворять кислород в отличие от его жидкой фракции. Именно поэтому, твердеющее серебро выбрасывает кислород. Это проявляется в виде разбрызгивания металла.
  • Водород может растворяться в любом состоянии серебра – жидком или твердом. Повышение температуры оказывает ускоренное действие на химическую реакцию, и водород в серебре начинает растворяться быстрее. Он вступает в реакцию с кислородом, находящимся в жидком серебре и в некоторой степени восстанавливает оксиды, выходящие из разных примесей, в связи с чем внутри кипящего металла образуется водяной пар. Этот пар является причиной «водородной» болезни серебра и проявляется в виде трещин и пор.
  • Азот невозможно растворить в серебре ни в каком из его видов – жидком или твердом. В промышленности очень важное значение имеет нитрат серебра или соль азотной кислоты. Она широко применяется в производстве материалов для фото печати как в черно-белом, так и цветном изображениях и других светочувствительных элементов. Как раз нитрат серебра отлично растворяется в воде. Так, при температуре воды в 20 градусов в количестве жидкости 100 мг можно растворить 222 г нитрата серебра. А если температуру увеличить до 100 градусов, то в таком же количестве жидкости можно растворить 925 г нитрата. Однако, в воде очень трудно растворяется азид серебра (или AgNs), который взрывается при сильном нагревании или ударе.
  • Если добавить ионы CN к растворам, в которых содержатся соли серебра, то цианид серебра выпадет в виде белого осадка. А вот в воде и мало концентрированных кислотах он не растворяется. Среди галогенидов наиболее растворим фторид серебра. Остальные галогениды растворить в воде невозможно.
  • Если сероводород пропустить через растворы солей серебра, то сульфид серебра Ag2 S выпадет в виде черного осадка. Это самая труднорастворимая из всех солей серебра, теплота образования которой составляет ДЯ0вр = 27,49 кДж/моль.
  • Вступая в реакцию с сероводородом серебро тускнеет за счет образования сернистого серебра. Скорость с которой тускнеет металл прямо пропорциональна повышению влажности воздуха. То есть, чем выше влажность – тем быстрее образуется оксидная пленка, и тем сильнее тускнеет металл. Пленку можно удалить, если отполировать металл или разогреть его до температуры 400 градусов. Однако, под воздействием такой высокой температуры происходит разложение сульфида серебра. Чтобы металл не потускнел, верхний его слой можно покрыть лаком.
  • Серебро – один из немногих химических элементов, который обладает высокой стойкостью к образованию коррозии в паре с такими металлами, как хром, алюминий, нержавеющая сталь.
  • В соединениях с золотом серебро образует растворы твердой субстанции. То же самое происходит в сплавах серебра с палладием. Если температура понижается, то происходит выделение Pd3 Ag 2 и PdAg.
  • Сплав медь – серебро под воздействием температуры 779 градусов и 40% атмосферного давления образует эвтектику.
  • Серебро не взаимодействует с такими элементами химической таблицы, как ванадий, вольфрам, железо, иридий.
Вас может заинтересовать:  Чистка серебра в домашних условиях: как сделать это легко и безопасно?

Получение и применение серебра

Основная часть данного металла (примерно 80 % от всего получаемого объема) достается из полиметаллических руд, а также золотых и медных. Извлечение серебра из медных и золотых руд основано на методе цианирования, когда серебро растворяют в растворе цианида натрия (щелочном) с повышенным притоком воздуха:

2Ag + 4NaCN + ½O2 + H2O = 2Na[Ag(CN)2] + 2NaOH.

Чтобы выделить серебро из полученного раствора, используют метод его восстановления при помощи алюминия или цинка:

2[Ag(CN)2]-+ Zn = [2Zn(CN)4]2- + 2Ag.

Извлечение из медных руд серебра начинается с его выплавления в составе черновой меди. Следующим этапом является выделение этого металла из анодного шлама, который образуется вовремя очистки меди электролитическим способом.

Получение и применение серебраПосле переработки свинцово-цинковых руд серебро достают из свинцовых сплавов путем добавления металлического цинка. Последний образует в свинце соединение из цинка и серебра (Ag2Zn3), которое туго плавится и выходит на поверхность пеной. Ее снимают для дальнейшего выделения серебра.

Чтобы произвести выделение чистого серебра из этой массы, ее разогревают до температуры 1250 градусов при которой серебро отходит от соединения. Далее металл очищают до идеального состояния электролитическим способом.

Формула серебра не напрасно приковывает внимание ученых из-за широкой сферы применения его в различных областях.

Как правило, использование серебра осуществляется только в виде сплавов для чеканки монет, производства ювелирных украшений, столовых приборов. Широкое применение оно получило в разных отраслях промышленности: для покрытия радиодеталей, изготовления контактов. Сфера производства продуктов питания использует аппараты из серебра, где готовят соки и другие фруктовые напитки.

Металл применяется и для очищения питьевой воды своими ионами. А такие соединения, как AgBr, AgCl, AgI, широко распространены в кино- и фото индустрии для изготовления сопутствующих пленочных материалов. Серебряный металл нашел широкое распространение и в медицинской отрасли.

Интересные факты

Уникальным остается то явление, что серебро никогда не встречается в местах, где осуществляется добыча золота. Как и золото не найти в месторождениях серебра. Этот факт до сих пор вызывает удивление, но объяснения ему ученые так и не нашли. Кроме этого, внимание привлекают и два других момента, свойственных серебру:

  • Отрицательное воздействие на организм. Несмотря на многие целебные свойства, которые с древних времен приписывают серебру, его концентрация в слишком больших количествах может оказать губительное влияние на человеческий организм. Посредством проведения разных экспериментов ученые доказали, что превышение максимально допустимого количества ионов серебра может снизить иммунитет живых организмов, изменить нормальное естественное течение и функционирований работы нервной и сердечно-сосудистой систем. Наибольшее отрицательное воздействие серебро оказывает на работу печени, почек и щитовидной железы. Интересно! Нередки случаи отравления людей препаратами, в состав которых входит серебро. Основные признаки интоксикации – неожиданные психические расстройства. Приступы удавалось купировать благодаря легкому выведению серебра из организма.
  • Потемнение серебряных изделий. Украшения из серебра, продающиеся в ювелирных магазинах, в составе сплавов, из которых они делаются, содержат медь. Влажный воздух, пот, вода и другие структуры вызывают процессы окисления меди. Это проявляется в потемнении серебряного изделия за счет образовавшегося на его поверхности сульфида серебра, становящегося толще, если не принять своевременные меры по его удалению.
Кроме внешних факторов, потемнение серебра может быть спровоцировано внутренними изменениями в организме. В большей степени это отражается на тех, кто привык носить серебро ежедневно.

Кроме того, что серебро продолжает оставаться на пике моды среди ювелирных украшений, а также используется в различных сферах человеческой деятельности, оно еще является неплохим способом инвестирования. Совокупность этих свойств и определяют ценность благородного металла в современном мире.

Похожие статьи

Добавить комментарий

  • Разделы сайта
  • Adblock detector