Ag — елемент 11 групи з атомним номером 47. Срібло (метал): характеристика та властивості

Срібло (Ag, 47-й елемент періодичної таблиці) – м’який метал з білим блиском, який піддається високого ступеня полірування. Поряд з міддю і золотом використовується для карбування монет. Срібло вважається благородним металом, тобто таким, який не піддається корозії. Воно є кращим провідником тепла і електрики. У природі елемент Ag знаходиться у вільній формі, так і в складі сполук, і його навчилися витягати ще в давнину.

Срібло асоціювалося з Місяцем і жіночою природою, а золото було пов’язано з Сонцем і чоловічим характером. Крім того, враховуючи його привабливу білу забарвлення, воно символізувало чистоту.

Завдяки приналежності срібла до групи платини, воно вважається дорогоцінним металом і часто продається як інвестиційний товар. Елемент і його сплави використовуються при виготовлення монет, ювелірних виробів, посуду, дзеркал, друкованих плат та електроніки. Нітрати і галоїди срібла цінуються фотографії. Хлорид AgCl використовується для кріплення виробів з скла і у виробництві електродів для перевірки кислотності розчинів. Оксид AgO застосовується в батарейках для годин, а фульминат AgCNO є вибухівкою. Елементарне срібло нетоксичне, але більшість його солей у відносно високих концентраціях небезпечні. У невеликих кількостях деякі сполуки металу успішно використовувалися для профілактики інфекцій.

Поширеність у природі та витяг

Даний хімічний елемент поширений в самородках та в різних рудах, таких як аргентит (сульфід срібла) Ag2S і хлорид AgCl. Його також можна знайти в сполуках з миш’яком або сурмою. Основні джерела металу – мідні, мідно-нікелеві, золотоносні, свинцеві і свинцево-цинкові руди, що видобуваються в Канаді, Мексиці, Перу, Австралії та Сполучених Штатах.

Найбільшим у світі виробником срібла є Мексика. Як стверджує міністр економіки цієї країни, в 2000 р. в країні було вироблено 80,12 млн тройських унцій (2492 т) цього металу, що складає близько 15 % від щорічного світового виробництва.

Срібло отримують при електролітичній очищення міді. Чистий метал товарного якості має 99,9 % пробу. Крім того, можна досягти 99,999-процентної чистоти.

Загрузка...

Етимологія та історія

По-латині срібло називається argentum. Нескладно здогадатися, який хімічний елемент має позначення Ag.

Срібло відомо з давніх часів. Відвали шлаку, знайдені в Малій Азії і на островах Егейського моря, вказують на те, що воно відокремлювалося від свинцю вже в IV тисячолітті до н. е. Історично срібло використовувалося для виготовлення прикрас і посуду. Крім того, воно застосовувалося в торгівлі і було основою багатьох грошових систем. Його цінність як дорогоцінного металу довго вважалася другою після золота. А в Стародавньому Єгипті і Середньовічній Європі воно часто цінувалося вище.

В Біблії срібло згадується вже в Книзі Буття. Згідно Нового Заповіту, Юда Іскаріот отримав плату в розмірі 30 срібників від релігійних лідерів в Єрусалимі, щоб віддати римлянам Ісуса Христа.

Алхіміки пов’язували цей метал з Місяцем, морем і різними місячними богинями, і навіть називали його «луна». Один з алхімічних символів даного хімічного елемента – півмісяць з увігнутою частиною ліворуч.

Металеву ртуть колись вважали видом срібла, хоча ці речовини хімічно не пов’язані. Латинська назва ртуті Hydrargyrum буквально означає «водянисте срібло».

Знаходження в природі

Срібло широко поширена в природі, але порівняно з іншими металами його загальний зміст досить незначне. В земній корі міститься 0,05 частин Ag на мільйон. Практично всі сульфіди свинцю, міді і цинку містять деяку кількість срібла. Серебросодержащие руди можуть містити до 10 % цього металу.

Дивіться також:  Алліловий спирт: отримання, формула, хімічні властивості

На відміну від золота, срібло є в багатьох природних мінералах. Для комерційного використання найбільш важливими є такі сполуки, як тетраэдрит і аргентит (сульфід срібла, Ag2S), який зазвичай пов’язаний з іншими сульфідами свинцю, міді та деякими іншими сульфідами, а також сурмою. Срібло зустрічається зазвичай у свинцевих і мідних рудах, арсеніді кобальту, воно супроводжує золота. В основному його одержують як побічний продукт видобутку і переробки інших металів. Але знайдені і комерційно важливі поклади природного (хімічно вільного або незв’язаного) срібла.

Оскільки більшість руд, що містять срібло, включають свинець, мідь, цинк або їх комбінацію, воно є побічним продуктом їх виробництва. Чистий метал витягується з сирої фракції плавкою, відпалом або електролізом.

Цікаві факти

Європейці знайшли величезну кількість срібла в Новому Світлі, наприклад, в Закатекасе в Мексиці і Потосі в Болівії. Кажуть, конкістадор Франциско Пісарро подковывал їм коней, так багато було цього металу. Навпаки, в Перу спостерігався відносний недолік заліза. При цьому срібло було надзвичайно цінним металом в інших місцях. Це зробило його глобальним товаром, викликало інфляцію в Європі і сприяло піднесенню Іспанської імперії. Зростання і падіння вартості срібла вплинули на світовий ринок.

В честь срібла названа річка Ріо-де-ла-Плата. Крім того, Аргентина отримала свою назву від латинської назви цього цінного металу.

Пошуки срібла і пов’язаних з ним металів (зокрема, свинцю) у галенової руді, в якій воно найчастіше зустрічається, сприяли заселенню західній частині Північної Америки. Відома «срібна лихоманка» відбувалася в Колорадо, штат Невада, Каліфорнії, Онтаріо і регіональному окрузі Кутене в Британській Колумбії. Найбільші родовища металу в США були виявлені у Вірджинії (штат Невада) в 1859 році.

Характеристики

У періодичній таблиці срібло відноситься до групи перехідних металів в V періоді, а розташоване між паладієм і кадмієм. Крім того, воно є елементом 11 групи з атомним номером 47, розташованим між міддю і золотом. Тому його фізичні та хімічні характеристики являють собою середні значення характеристик цих металів. Температура плавлення Ag дорівнює 960,8 °C, кипіння – 2212 °C, відносна щільність – 10,5 г/см3.

Срібло дуже пластичне і ковкий, трохи важче золота. Воно стабільно в чистому повітрі і воді, але темніє при дії озону, сірководню або повітря, що містить сірку. Структура решітки Ag гранецентрированная кубічна з єдиним зміщеним електроном 5s.

Срібло має саму високу електропровідність з усіх металів – вона навіть вище, ніж у міді. Тим не менш його більш висока вартість і потьмяніння перешкоджали його застосування в електричних ланцюгах замість міді. Чисте срібло володіє самою високою теплопровідністю, самим білим кольором, самої високої оптичної відбивною здатністю (за винятком поганого відображення ультрафіолетового світла) і низькою контактною міцністю з усіх металів.

У поєднанні з іншими елементами його найбільш поширеним станом окислення є +1. Наприклад, в нитрате agno 3 і хлориду AgCl. В деяких з’єднаннях, таких як фторид AgF2, його валентність дорівнює 2. Елемент Ag утворює декілька сполук, таких як персульфатів Ag2(SO5)3, в якому його стан окиснення дорівнює +3. Хлорид та інші галогеніди срібла є світлочутливими і відомі по впливу світла на них.

Кисень, порівняно з іншими газами, присутніми у повітрі, відносно легко розчиняється в сріблі. Робилися спроби робити з нього мембрани товщиною всього в декілька шарів атомів, які можна використовувати для виділення з повітря чистого кисню.

Дивіться також:  Матеріаломісткість - це показник, зворотний материалоотдаче

Ізотопи

Ізотопи срібла по атомному вазі варіюються від 93,943 (94Ag) до 123,929 (124Ag) одиниць атомної маси. У природі зустрічаються 2 стабільних ізотопи елемента під номером 47: Ag-107 і Ag-109. При цьому перший з них поширений більше (51,839 % природного змісту). Крім того, описано 28 радіоізотопів, з яких 105Ag (стабільний) має період напіврозпаду 41,29 дня, 111Ag – 7,45 дня, а 112Ag – 3,13 ч.

Період напіврозпаду всіх інших радіоактивних ізотопів не перевищує години, а у більшості з них – менше 3 хв. Срібло також має численні метасостояния, з яких найбільш стійкими є 128mAg (418 років), 110mAg (249,79 днів) і 107mAg (8,28 дня).

Основним видом розпаду до найбільш поширеного стабільного ізотопу 107Ag є захоплення електронів, а після – бета-розпад. Основними продуктами розпаду до 107Ag вважаються ізотопи паладію (46-го елемента), а після – ізотопи кадмію (48-го).

Застосування

Срібло (і група платини) використовується в якості дорогоцінного металу. Його вартість проте зазнала значні зміни. Солі срібла, особливо нітрати та галогеніди, широко застосовуються у фотографії. Нижче наведені деякі інші галузі використання срібла та його сполук.

Деякі електричні та електронні вироби потребують чудовою провідності цього елемента. Наприклад, друковані плати виготовляються з використанням срібних фарб, а в комп’ютерних клавіатурах застосовуються срібні електричні контакти. Із сплаву срібла з оксидом кадмію виготовляються високовольтні контакти, бо він здатний мінімізувати електричну дугу.

В дзеркалах, які вимагають підвищеної відбивної здатності видимого світла, воно використовується як відбиваючого матеріалу. В звичайних дзеркалах застосовується алюміній.

Срібло стало використовуватися в якості грошей з 700 р. до н. е. лидийцами у вигляді електрума – самородного слава з золотом. Пізніше його навчилися очищати і використовували в чистому вигляді. Слова «срібло» і «гроші» однакові, принаймні, на 14 мовах.

Пластичність, не токсичність і краса Ag – характеристики, завдяки яким метал застосовується в стоматологічних сплавах, з яких виготовляються зубні коронки і протези.

Краса металу є причиною його використання у виробництві ювелірних виробів. Вони традиційно виготовляються із стерлінгового срібла (сплаву, що складається з 92,5 % срібла і 7,5 % з міді). Спочатку британська грошова одиниця фунт відповідала 1 тройскому фунту стерлінгового срібла.

Срібло також використовується у спортивних нагороди, які вручаються за друге місце.

Каталітичні властивості елемента Ag роблять його ідеальним для використання в якості каталізатора в реакціях окислення. Приклади включають одержання метанолу і формальдегіду з повітря за допомогою срібного сита або кристалітів, що містять мінімум 99,95 % цього металу. Крім того, срібло (на підходящої підкладці), ймовірно, є єдиним каталізатором, який в даний час доступний для перетворення етилену в этиленоксид. Останній може бути гидролизован до етиленгліколю, який використовується в важливої промислової реакції одержання складних поліефірів.

Елемент Ag застосовується у припоях, електричних контактах і високопотужних срібно-цинкових і кадмієвих батареях. Срібний фульминат є потужним вибуховою речовиною.

Хлорид можна зробити прозорим і використовувати в якості цементу для скла. З’єднання з хлором також широко застосовується для визначення кислотності та проведення потенціометричних вимірювань.

Іодіда срібла розпилюється у повітрі, щоб викликати дощ. Оксид використовується в якості позитивного електрода (катода) у батареях годин. Колоїдне срібло є антибактеріальним засобом, застосовуваним в альтернативній медицині. Проте воно викликає сумно відому аргірію.

Дивіться також:  Приклади цікавих загадок про небо

Нітрат (рідкий) до кінця 1990-х був стандартним антибактеріальним засобом при лікуванні серйозних опіків, але його замінила мазь з сульфадиазина срібла. На додаток до цих препаратів використовуються пов’язки з покриттям із срібла, які дозволяють зменшити болі і дозволяють проводити лікування вдома.

В Індії деякі продукти і кондитерські вироби прикрашають тонкою срібною фольгою.

Використання в медицині

Батько сучасної медицини Гіппократ писав, що цей хімічний елемент володіє корисними лікувальними властивостями. Фінікійці зберігали воду, вино і оцет в срібних пляшках, щоб запобігти їх псуванню. Ще на початку 1900-х років монети з «місячного металу» клали в пляшечки з молоком, вважаючи, що це подовжує його свіжість. До появи антибіотиків сполуки срібла успішно використовувалися для боротьби з інфекціями, наприклад, під час Першої світової війни.

З появою сучасних антибіотиків широкого застосування металу в медицині вийшло з моди. Проте останнім часом спостерігається підвищений інтерес до срібла як антимікробного препарату широкого спектру. Воно використовується з альгинатом, природним биополимером, одержуваним з водоростей. Розроблено ряд препаратів для запобігання інфекцій при догляді за ранами, особливо отриманих в результаті опіку.

Запобіжні заходи

Срібло не виконує у людини жодної природної біологічної функції, а можливі наслідки його вживання для здоров’я є предметом дискусій. Сам метал Ag не токсичний, але більшість його солей небезпечні, а деякі канцерогенні.

Срібло (особливо колоїдне) та його сполуки можуть проникати в систему кровообігу і відкладатися в різних тканинах організму, що призводить до стану, званого аргірія. Воно викликає пігментацію шкіри, очей і слизових оболонок. Хоча такий стан не завдає шкоди здоров’ю людини, зазвичай воно не проходить. Аргірія зустрічається рідко, а її м’які форми іноді помилково приймають за ціаноз.

Іони і з’єднання срібла надають токсичну дію на деякі бактерії, віруси, водорості і гриби, подібно важких металів, таких як свинець або ртуть. Однак для людей вони не так небезпечні, як свинець та ртуть.

Альтернативна медицина

Сьогодні різні сполуки срібла або пристрої для приготування розчинів продаються в якості засобів для лікування широкого спектру захворювань. Незважаючи на те що в більшості випадків вони нешкідливі, деякі люди, які вдаються до таких методів, використовують занадто багато даного металу і протягом декількох місяців або років у них розвивається аргірія. В останні роки в медичній літературі зафіксовані кілька випадків захворювань, пов’язаних з вживанням великих доз срібла, в тому числі один випадок коми. Тому лікарі настійно рекомендують повідомляти про самолікуванні цим металом.

Забобони

Містична зв’язок з місяцем, естетичні якості і те, що срібло символізує чистоту, є причинами того, що в європейському фольклорі воно традиційно вважалося протиотрутою від різних недуг і вигаданих монстрів. Примітно, що з його допомогою боролися з вампірами і живими мерцями. Вважали, що перевертня в його звірячою формі може вбити тільки зброю або куля зі срібла. Згідно з східноєвропейським фольклору, срібні кулі були ефективним засобом проти вампірів. Ці переконання породили термін, який використовується для опису препаратів, призначених для лікування або усунення широкого спектру захворювань.

Загрузка...

Дивіться також: