Энциклопедия Кольера - серебро

химический элемент IB подгруппы периодической системы элементов, благородный металл, не подверженный коррозии в обычных условиях. Это красивый белый (в проходящем свете голубой) мягкий, удобный для обработки металл, с древности широко используемый человеком. В Малой Азии серебро выплавляли в больших количествах уже ок. 4000 лет до н.э.; украшения из серебра обнаружены в захоронениях, относящихся к этому периоду. Серебряная халдейская ваза, датируемая 2850 до н.э., находится в Луврском музее (Париж). В мире накопилось огромное количество изделий из серебра: столовой утвари, посуды, ювелирных украшений и произведений искусства.

СЕРЕБРЯНЫЙ КУБОК 18 в. (Англия).В природе серебро встречается в самородном (металлическом) состоянии или в соединениях с другими элементами в минералах аргентит (серебряный блеск) и акантит Ag2S, кераргирит AgCl, пираргирит Ag3SbS3, прустит Ag3AsS3 и др., но преимущественно как примесь в золото-серебряных, медных и свинцово-цинковых рудах, из которых добывается 70-80% всего серебра. Основные месторождения в Мексике, Канаде, Австралии, Перу, США, Боливии и Японии, в России (на Урале, Алтае, Северном Кавказе) и Казахстане. Мировые запасы серебра составляют примерно 106 т.

См. также Минеральные Ресурсы. Серебро пластично, из него можно изготовить очень тонкие (0,00003 см) листки, пропускающие свет; по легкости механической обработки уступает только золоту. Известны имена таких прославленных мастеров ювелирной обработки серебра 16-20 вв., как Б.Челлини, Т.Жермен, П.Люмери, П.Ревир, К.Фаберже и др.

Физические свойства. Серебро обладает самой высокой (из всех металлов) теплои электропроводностью и широко используется в электронике и электротехнике. В 1830-х годах из серебра делали контакты телеграфных ключей, в наши дни с использованием серебра изготовляются миллионы бытовых выключателей. Легированное тугоплавким металлом, например вольфрамом, серебро оказывается идеальным материалом для изготовления высоковольтных переключателей и электропрерывателей. Серебряные контакты в сенсорных переключателях стали непременной принадлежностью компьютерных клавиатур, панелей управления микроволновыми печами, кнопок вызова лифтов и др. Электрические цепи в микропроцессорных чипах, применяемых в микрокалькуляторах, электрических приборах, автомобилях и т.д., представляют собой проводники из сплавов серебра и палладия. Первая аккумуляторная батарея, в которой использовали серебро (в паре с цинком), была сконструирована А.Вольта в 1800. Серебряно-цинковые (на основе оксида серебра) гальванические элементы имеют вдвое большую электрическую емкость, чем свинцовые (кислотные) элементы такого же размера, поэтому они все чаще применяются как в аккумуляторах для авиакосмической техники и подводного флота, где уменьшению массы оборудования придается огромное значение, так и в миниатюрных батарейках для часов и калькуляторов. Серебро отличный отражатель, оно способно отразить 97% видимого света и одинаково хорошо отражает весь диапазон волн видимого спектра. Серебряные зеркала, фокусируя солнечную энергию, обеспечивают теплом многие опреснительные установки в Саудовской Аравии и солнечную теплоэлектростанцию в Харпер-Лейк (шт. Калифорния, США). Серебро прекрасный отражатель солнечного излучения (лучше него только золото). Более полумиллиона автомобилей в США оснащены ветровыми стеклами, покрытыми прозрачным слоем серебра, который не пропускает тепловые лучи в салон автомашины. При электрообогреве таких ветровых стекол зимой можно за минуту избавиться от обмерзания стекол. Задние стекла автомобилей также часто снабжены обогревателями на основе серебра с оксидом металла. Серебряное покрытие на двойных оконных стеклах домов отражает 64% солнечного тепла летом и защищает дом от потерь тепла зимой. СВОЙСТВА СЕРЕБРА

Атомный номер 47 Атомная масса 107,8682 Изотопы

стабильные 107, 109 нестабильные 102,104-106,108,110-115Температура плавления, В° С 960,8 Температура кипения, В° С 2212 Плотность, г/см3 10,50 Твердость ( по Моосу) 2,5-3,0 Содержание в земной коре, % (масс.) 0,00001 Степени окисления +1, +2, +3, редко +4

Химические свойства. У серебра (как и у меди и золота) предпоследняя электронная оболочка завершенная, а на внешней оболочке имеется один электрон. Все три элемента устойчивы к окислению при обычных температуре и давлении и потому встречаются в природе в самородном виде. Инертность серебра даже в среде сильных окислителей позволяет применять его в ракетной технике для изготовления уплотнительных прокладок двигателей. В ряду напряжений серебро расположено значительно дальше водорода, поэтому соляная и разбавленная серная кислоты на него не действуют. Со щелочами серебро также не взаимодействует. Растворяется же серебро в азотной кислоте (HNO3), и это важное свойство используется для его очистки и анализа. Серебро проявляет необычные свойства по отношению к кислороду: расплав серебра поглощает большие объемы кислорода (ок. 180 см3 кислорода в 100 г серебра при 1024В° С), при охлаждении расплава происходит бурное выделение кислорода. В химии CuBaY-оксидных сверхпроводников серебро предотвращает потери кислорода и служит его источником. При спекании сверхпроводящих CuBaY-материалов с серебром серебряная матрица сама становится практически сверхпроводящей. Серебро эффективный катализатор окисления в химико-технологических процессах. Чистое серебро из-за мягкости почти не применяется, обычно его сплавляют с медью, но оно образует сплавы со многими важными для промышленности металлами (кроме железа, хрома, вольфрама и некоторых других), что дает возможность включать его в состав легкои тугоплавких припоев. Способность серебра к смачиванию керамики используется в промышленности, его добавляют, например, к свинцово-оловянным припоям, применяемым при монтаже электронных компонентов на поверхности печатных плат. Сплавы серебра идут на изготовление ювелирных и бытовых изделий и монет. Коллоидные растворы серебра, стабилизированные специальными добавками, применяются в медицине для дезинфекции слизистых оболочек (протаргол, колларгол и др.). Серебро взаимодействует с серой и сероводородом с образованием черного сульфида серебра Ag2S, поэтому на воздухе оно постепенно чернеет. С галогенами серебро образует галогениды.

Химические соединения. Оксид серебра Ag2O используется как краситель, а также в фармацевтической промышленности и производстве стекла. Он может служить источником для получения атомарного кислорода и используется в "кислородных пистолетах", которые применяются для испытания стойкости к окислению материалов, предназначенных для космических аппаратов. Нитрат серебра исходное сырье в производстве фотопленок, зеркал, в приготовлении растворов для гальванических покрытий, батарейных пластин и фармацевтических препаратов (ляпис). Он легко восстанавливается до металлического серебра органическими веществами (кожа, шерсть) и применяется в производстве несмываемых чернил. Фторид серебра AgF применяется главным образом в производстве медицинских препаратов, а иодид серебра AgI как реагент в экспериментах по искусственному вызыванию дождя. Но самое широкое использование серебра в фотоматериалах (пленки, бумага, пластинки) связано со способностью его галогенидов разлагаться под действием света до металлического серебра. Хлорид, бромид и иодид серебра под воздействием света чернеют. На свету галогениды серебра восстанавливаются мягким восстановителем до металлического серебра значительно легче, чем в темноте. Опыты по использованию этого явления были начаты во Франции ок. 1815, и первым практическим его применением явилась дагеротипия (1839) изобретенный Л.Дагером способ фотографии, в котором чувствительным веществом был иодид серебра. Современные химические реактивы делают галогениды серебра чувствительными к определенным длинам волн в инфракрасном и видимом диапазонах спектра, а также к рентгеновскому излучению. Более 40% из 200 млн. тройских унций серебра, используемых ежегодно во всем мире для нужд фотографии, идет на изготовление рентгеновских пленок, применяемых и для изучения состояния внутренних органов человека, и для определения дефектов в стальном литье толщиной до 30 см. Наличие частиц галогенида серебра в стекле позволяет за короткое время (менее 60 с) превращать обычные очки (88% пропускания света) в солнцезащитные (22% пропускания); этот процесс обратим и может повторяться бесконечно. С серебром связаны перспективные направления развития химии, от использования тиосульфата серебра для предотвращения преждевременного опадания лепестков у срезанных цветов до применения комплексного соединения серебра с органическими радикалами (тетрафторотетрацианохинодиметансеребро) в электронных коммутаторах памяти (под действием света происходит обратимый переход между двумя стабильными состояниями этого соединения). Подобно меди серебро склонно к образованию комплексных соединений: некоторые нерастворимые в воде соединения серебра, например оксид серебра (I) и хлорид серебра, легко растворяются в водном растворе аммиака с образованием комплексного иона [[Ag(NH3)2]]+. Комплексные цианосоединения серебра, например K[[Ag(CN)2]], применяются для электролитического серебрения: при электролизе растворов этих солей на поверхности изделий осаждается плотный слой серебра. Биологические свойства. Ионы серебра токсичны, особенно для низших организмов, поэтому серебро применяется как антисептик. Еще финикийские моряки использовали серебряные сосуды для хранения питьевой воды в течение длительного времени. Металлическое серебро слабо растворяется в воде (до 5 частей на миллиард), но этого достаточно для уничтожения таких бактерий, как E. coli и B. typhosus. Вот почему серебро повсеместно используется для очистки питьевой воды и воды в плавательных бассейнах. В 1884 немецкий акушер Ф.Креде стал закапывать 1% раствор нитрата серебра в глаза новорожденным, фактически исключив возможность гонококкового заболевания глаз, способного вызвать слепоту. В 1968 К.Фокс синтезировал сульфазиновое соединение серебра, препарат в 50 раз более эффективный, чем простой сульфазин, и до сегодняшнего дня самый распространенный препарат для лечения ожогов. Серебро также способствует росту клеток, ускоряя заживление. Но при длительном поступлении малых доз Ag развивается хроническое отравление серебром (аргирия). Токсическая доза 60 мг, летальная 1,3-6,2 г. ПДК серебра в воздухе 0,1-0,5 мг/м3. Серебро как эквивалент стоимости. "И отвесил Авраам Ефрону... 400 сиклей серебра, какое ходит у купцов" (Бытие 23:16). Сикль (шекель), однако, не был официальной денежной единицей того времени (ок. 2000 до н.э.). Серебряные деньги стали первой чеканной монетой в царствование Креза (560-546 до н.э.), царя Лидии (Малая Азия), и носили его изображение. Серебряные монеты в ряде стран все еще сохраняют существенное значение для международной торговли. Товарные биржи ежедневно устанавливают цену тройской (монетной) унции серебра. Одна тройская (по названию города Труа, Франция) унция равна 1,09714 торговой (или английской) унции 28,3495 г и составляет 31,1035 г. Испанские реалы (монеты в 8 реалов, 0,8 унции серебра), чеканенные в Мексике и Перу, имеют хождение по всей Америке. Свыше миллиарда австрийских талеров (талеры Марии Терезии, 1780; 0,8 унции серебра) было отчеканено за последние 200 лет и находится в обращении. Сегодня серебро используется только для изготовления памятных и пробных монет. Некоторые правительства выпускают серебряные монеты для помещения капитала, такие монеты продаются по цене, несколько превышающей себестоимость монеты. В 1982 Мексика начала чеканку серебряных "либертадов" 999 пробы (99,9% Ag), содержащих 1 тройскую унцию серебра. Монетный двор США производит серебряный "игл" 999 пробы (однодолларовая монета с изображением орла, содержащая 1 тройскую унцию серебра). Королевский монетный двор в Канаде выпускает пятидолларовые монеты 9999 пробы с изображением кленового листа ("мапл лиф").

Производство и потребление. Около двух третей мировой добычи серебра приходится на извлечение его из руд золота, меди, свинца и цинка, в которых оно присутствует в качестве примеси. Серебро выделяют цианидным методом или обогащением и плавлением. Общемировая добыча серебра достигает 15 тыс. т; кроме того, за счет регенерации серебра из отработанных изделий и отходов производится около 5 тыс. т. Из всего произведенного в 1999 серебра ок. 35% пошло на фотоматериалы. На столовое серебро и ювелирные изделия израсходовано ок. 16%, в производстве электроники, электрических контактов и батареек потрачено еще 12%. На чеканку памятных монет пошло около 5,5%. Остальная часть израсходована в виде легкои тугоплавких припоев, стоматологических сплавов, использована при частной чеканке медальонов, для изготовления прокладок-уплотнителей, катализаторов и пр.

См. также

Сплавы;

Элементы Химические.

ЛИТЕРАТУРА

Пятницкий В.М., Сухан Д.В. Аналитическая химия серебра. М., 1975 Румянцев Д.В. Серебро. М., 1987