СРІБЛО ХІМІЧНИЙ ЕЛЕМЕНТ. При описі будь-якого елементу прийнято вказувати його першовідкривача і обставини відкриття. Такими даними про елемент № 47 людство не має в своєму розпорядженні. Жоден з прославлених вчених до відкриття срібла не причетний. Сріблом люди стали користуватися ще тоді, коли не було вчених.
Пояснюється це просто; як і золото. срібло колись досить часто зустрічалося в самородному вигляді. Його не доводилося виплавляти з руд.
Про походження російського слова «срібло» вчені й дотепер не прийшли до єдиної думки. Більшість з них вважають, що це видозмінене «сарпу», яке в мові древніх ассірійців означало як серп, так і півмісяць. В Ассирії срібло вважалося «металом Місяця» і було таким же священним, як в Єгипті золото.
З розвитком товарних відносин срібло, як і золото, стало виразником вартості. Мабуть, можна сказати, що в цій своїй ролі воно сприяло розвитку торгівлі навіть більше, ніж «цар металів». Воно було дешевше золота, співвідношення вартості цих металів в більшості древніх держав було 1. 10. Велику торгівлю зручніше було вести за посередництвом золота, дрібна ж, більш масова, вимагала срібла.
Пайка сріблом. З інженерної точки зору срібло, подібне до золота, довгий час вважалося марним металом, практично не впливав на розвиток техніки, точніше, майже марним. Ще в давнину його застосовували для пайки. Температура плавлення срібла не настільки вже висока - 960,5 ° С, нижче, ніж золота (1063 ° С) і міді (1083,2 ° С). Порівнювати з іншими металами не має сенсу: асортимент металів давнини був дуже невеликий. (Навіть набагато пізніше, в середньовіччі, алхіміки вважали, що «сім металів створив світло за кількістю семи планет».)
Чим вище вимоги до міцності і корозійної стійкості паяного шва, тим з більшим відсотком срібла застосовуються припої. В окремих випадках використовують припої з 70% срібла. А для пайки титану придатне лише чисте срібло.
М'який свинцево-срібний припій нерідко застосовують як замінник олова. На перший погляд це здається безглуздістю: «метал консервної банки», як охрестив олово академік А. Е. Ферсман, замінюється валютним металом - сріблом! Однак дивуватися тут нема чому, це питання вартості. Найбільш ходовий олов'яний припій ПОС-40 включає в себе 40% олова ж близько 60% свинцю. Замінює ж його срібний припій містить всього лише 2,5% дорогоцінного металу, а всю іншу масу становить свинець.
Дзеркальне відображення. Інше, майже настільки ж древнє технічне використання срібла - виробництво дзеркал. До того як навчилися отримувати листове скло і скляні дзеркала, люди користувалися відполірованими до блиску металевими пластинками. Золоті дзеркала були занадто дорогі, але не стільки ця обставина перешкоджало їх поширенню, скільки жовтуватий відтінок, який вони надавали відображенню. Бронзові дзеркала були порівняно дешеві, але страждали тим же недоліком і до того ж швидко тьмяніли. Відполіровані же срібні пластини відбивали все риски особи без накладення будь-якого відтінку і в той же час досить добре зберігалися.
Перші скляні дзеркала, що з'явилися ще в I ст. н. е. були «бессеребреннікі»: скляна пластинка поєднувалася зі свинцевою або олов'яної. Такі дзеркала зникли в середні століття, їх знову потіснили металеві. У XVII ст. була розроблена нова технологія виготовлення дзеркал; їх відбиває поверхня була зроблена з амальгами олова. Однак пізніше срібло повернулося в цю галузь виробництва, витіснивши з неї і ртуть. і олово. Французький хімік Птіжана і німецький - Лібіх розробили рецепти серебрільних розчинів, які (з невеликими змінами) збереглися до нашого часу. Хімічна схема сріблення дзеркал загальновідома: відновлення металевого срібла з аміачного розчину його солей за допомогою глюкози або формаліну.
Прискіпливий читач може запитати: а до чого тут техніка?
У мільйонах автомобільних та інших фар світло електричної лампочки посилюється увігнутим дзеркалом. Дзеркала є в безлічі оптичних приладів. Дзеркалами забезпечені маяки.
Дзеркала прожекторів в роки війни допомагали виявити ворога в повітрі, на морі і на суші; іноді за допомогою прожекторів вирішувалися тактичні і стратегічні завдання. Так, під час штурму Берліна військами Першого Білоруського фронту 143 прожектора величезної світлосили засліпили гітлерівців в їх оборонної смузі, і це сприяло швидкому результату операції.
Срібне дзеркало проникає в космос і, на жаль, не тільки в приладах. 7 травня 1968 року в Рада Безпеки був направлений протест уряду Камбоджі проти американського проекту запуску на орбіту супутника-дзеркала. Це супутник - щось на зразок величезного надувного матраца зі надлегким металевим покриттям. На орбіті «матрац» наповнюється газом і перетворюється на гігантське космічне дзеркало, яке, за задумом його творців, повинна була відображати на Землю сонячне світло і висвітлювати площа в 100 тис. Км2 з силою, рівною світла двох місяців. Призначення проекту - висвітлити великі території В'єтнаму в інтересах військ США і їх сателітів.
Чому так енергійно запротестувала Камбоджа? Справа в тому, що при здійсненні проекту міг порушитися світловий режим рослин, а це в свою чергу викликати неврожай і голод в державах Индокитайского півострова. Протест подіяв: «матрац» в космос не полетів.
І пластичність, і блиск. «Світле тіло, яке кувати можна», - так визначав метали М. В. Ломоносов. «Типовий» метал повинен володіти високою пластичністю, металевим блиском, дзвінкість, високою теплопровідністю і електропровідністю. Що стосується цим вимогам срібло, можна сказати, з металів метал.
Судіть самі: з срібла можна отримати листки товщиною всього лише 0,25 мкм.
Металевий блиск - відбивна здатність, про яку говорилося вище. Можна додати, що останнім часом набули поширення родієві дзеркала, більш стійкі до впливу вологи і різних газів. Але по відбивної здатності вони поступаються срібним (75-80 і 95-97% відповідно). Тому вважали більш раціональним покриття дзеркал робити все ж срібні-ним, а поверх нього наносити найтоншу плівку родію, що охороняє срібло від потьмяніння.
У техніці дуже поширене сріблення. Найтоншу срібну плівку наносять не тільки (і не стільки) заради а високою відбивної здатності покриття, а перш за все заради хімічної стійкості і підвищеної електропровідності. Крім того, цьому покриттю властиві еластичність і прекрасне зчеплення з основним металом.
Тут знову можлива репліка прискіпливого читача: про який хімічної стійкості може йти мова, коли в попередньому абзаці говорилося про захист срібного покриття родієвій плівкою? Протиріччя, як це не дивно, немає. Хімічна стійкість - поняття багатогранне. Срібло краще багатьох інших металів протистоїть дії лугів. Саме тому стінки трубопроводів, автоклавів, реакторів та інших апаратів хімічної промисловості нерідко покривають сріблом як захисним металом. В електричних акумуляторах з лужним електролітом багато деталей наражаються на небезпеку впливу на них їдкого калі або натру високої концентрації. У той же час деталі ці повинні мати високу електропровідність. Кращого матеріалу для них, ніж срібло, що володіє стійкістю до лугів і чудовою електропровідністю, годі й шукати. З усіх металів срібло самий електропровідний. Але висока вартість елемента № 47 в багатьох випадках змушує користуватися не срібними, а посрібленими деталями. Срібні покриття гарні ще й тим, що вони міцні і щільні - безпористого.
Слід зазначити, що срібло - кращий електропровідниками при нормальних умовах, але, на відміну від багатьох металів і сплавів, воно не стає надпровідників в умовах гранично досяжного холоду. Так само, до речі, поводиться і мідь. Як ні парадоксально, але саме ці, чудові по електропровідності метали при наднизьких температурах використовують в якості електроізоляторів.
Машинобудівники жартома стверджують, що земну кулю крутиться на підшипниках. Якби так було насправді, то можна не сумніватися-в такій відповідальній вузлі напевно застосовувалися б багатошарові підшипники, в яких один або кілька шарів срібні. Танки і літаки були першими споживачами дорогоцінних підшипників.
У США, наприклад, виробництво підшипників зі срібла почалося в 1942 р тоді на їх виробництво було виділено 311 т дорогоцінного металу. Через рік ця цифра зросла до 778 т.
Вище ми згадували про таку якість металів, як дзвінкість. І по дзвінкості срібло помітно виділяється серед інших металів. Недарма в багатьох казках фігурують срібні дзвіночки. Церковних справ майстри здавна додавали срібло в бронзу "для малинового дзвону». У наш час струни деяких музичних інструментів роблять зі сплаву, в якому 90% срібла.
Фотографія і кінематограф з'явилися в XIX в. і дали сріблу ще одну роботу. Особлива якість елемента № 47 - світлочутливість його солей.
Понад 100 років відомий фотопроцес, але в чому його суть, який механізм реакції, що лежить в його основі? До останнього часу це представляли дуже наближено.
На перший погляд все просто: світло збуджує хімічну реакцію, і металеве срібло виділяється з срібної солі, зокрема з бромистого срібла -Кращий з світлочутливих матеріалів. У желатині, нанесеної на скло, плівку або папір, ця сіль міститься у вигляді кристалів з іонної гратами. Можна припустити, що квант світла, падаючи на такий кристал, підсилює коливання електрона на орбіті іона брому і дає йому можливість перейти до іона срібла. Таким чином, підуть реакції
Однак має велике значення те, що стан AgBr стійкіше, ніж стан Ag + Br. З'ясувалося, що чисте бромисте срібло позбавлене світлочутливості.
У чому ж тоді справа? Як виявилося, чутливі до дії світла тільки дефектні кристали AgHr. В їх Кристалічної решітці є свого роду порожнечі, які заповнені додатковими атомами срібла або брому. Ці атоми більш рухливі і грають роль «електронних пасток», ускладнюючи зворотний перехід електрона до брому. Після того як електрон буде «вибитий з сідла» квантом світла, один з «сторонніх» атомів обов'язково прийме його. Навколо такого «зародка світлочутливості» адсорбуються і закріплюються виділилися з решітки атоми срібла. Освітлена платівка нічим не відрізняється від неосвітленій. Зображення на ній з'являється лише після прояви. Цей процес посилює дію «зародків світлочутливості», і зображення після закріплення стає видимим. Така принципова схема, що дає загальне уявлення про механізм фотопроцесу.
Фото- і кінопромисловість стали найбільшими споживачами срібла. У 1931 р наприклад, США на ці цілі витрачали 146 т дорогоцінного металу, а в 1958- вже 933 т.
Старі фотознімки і, зокрема, фотодокументи з часом вицвітають. До останнього часу був лише один спосіб їх відновлення - репродукція, перезйомка (з неминучими втратами якості). Зовсім недавно знайдений інший спосіб реставрації старих фотографій.
Знімок опромінюють нейтронами, і срібло, яким він «намальований», перетворюється в свій короткоживучий радіоактивний ізотоп. Протягом декількох хвилин це срібло випускає гамма-промені, і якщо в цей час на фотографію накласти пластинку або плівку з дрібнозернистої емульсією, то можна отримати зображення, більш чітке, ніж на оригіналі.
Світлочутливість срібних солей використовують не тільки у фотографії і кіно. Нещодавно з Німеччини і США майже одночасно надійшли повідомлення про універсальні захисних окулярах. Скло їх виготовлені з прозорих ефірів целюлози, в яких розчинено невелика кількість галогенідів срібла. При нормальному освітленні такі окуляри пропускають близько половини падаючих на них світлових променів. Якщо ж світло стає сильнішою, то пропускна здатність стекол падає до 5-10%, оскільки відбувається відновлення частини срібла і скло, природно, стає менш прозорим. А коли світло знову слабшає, відбувається зворотна реакція і скла набувають більшу прозорість.
В основному з цим також шукають.