ДОВІДНИК ПО ХІМІЇ
Поширення срібла в природі.
Ag2 S - аргентит, срібний блиск;
Ag3 [SbS3] - піраргірит, сурьмяносеребряная обманка;
Ag3 [AsS3] - прустит, мишьяковосеребряная обманка.
Отримання срібла.
1. Витяг з сульфідної руди ціанідні способом. Аргентит обробляють розчином ціаніду натрію і з розчинів утворилася комплексної солі осаджують срібло за допомогою цинкового пилу:
Очищення срібла проводять методом електролітичного рафінування; електролітом служить нітрат срібла AgNO3.
2. Витяг з серебросодержащего чорнового свинцю ( "веркблея") рідким цинком з подальшою відгоном в окислювальному атмосфері полум'яній печі цинку і залишкового свинцю; отгонку проводять до тих пір, поки не відбудеться розрив поверхневої плівки свинцевого глету і появи металевого блиску чистого срібла.
3. Плавлення з анодних шламів електролітичного рафінування міді, нікелю, свинцю, з подальшою гальванічною очищенням виділеного срібла; електроліт AgNO3.
Фізичні властивості срібла.
Срібло - сріблясто-білий метал.
Щільність металевого срібла при 20 ° C становить 10,54 г / см 3. Температура плавлення: 961 ° C.
Кристалічна решітка срібла - гранецентрированная кубічна, Z = 4,086 Å
Коефіцієнт відбиття світла 99%.
Срібло обладаетй найкращої тепло-і електропровідністю. Теплопровідність срібла дорівнює (300 K) 429 Вт / (м · К). Електропровідність срібла - питомий електричний опір 1,59 · 10 -8 Ом · м при температурі 20 ° C.
При зберіганні, срібло покривається сульфидной плівкою "патиною". Для запобігання потемніння, поверхня сріблястого вироби гальванічним способом покривають родієм (родіруют).
Хімічні властивості срібла.
Срібло благородний малоактивний метал. У розплавленому стані активно поглинає кисень з повітря (тому плавлення срібла проводять в середовищі вуглекислого газу або над вапняком), при різкому охолодженні розплавленого срібла з розчиненим киснем можливий вибух. Срібло не окислюється киснем повітря при стандартних умовах, однак, можна отримати окис срібла, окислюючи його в кисневій плазмі або озоне під дією УФ-світла.
Срібло легко розчиняється в азотній кислоті (а також в гарячій сірчаної кислоти і реагує з соляною кислотою в присутності окислювачів - порекісь водню, розчинений кисень та ін.):
Срібло розчиняється в хлориде заліза (III) (цю хімічну реакцію застосовують для травлення срібла):
Срібло легко розчиняється в ртуті, утворюється амальгама срібла - рідкий сплав ртуті і срібла.
У присутності кисню повітря (вологого) і слідів сірки в ступені окислення (-II) (сірководень, тіосульфати, гума, і ін.) Утворюється сульфід срібла:
Вільні галогени окислюють срібло з утворенням галогенідів срібла:
Під дією світла, нітрати срібла (крім фториду) розкладаються на металеве срібло і вільний галоген. Це властивість галогенідів срібла застосовується в фотографії.
При нагріванні з сіркою, утворюється сульфід срібла.
У присутності аміаку з'єднання срібла (I) дають легко розчинний у воді комплекс [Ag (NH3) 2] +. Срібло утворює комплекси так само з ціанідами, тіосульфату.
Застосування срібла.
Завдяки своїм "благородним" властивостями, срібло застосовують в ювелірній справі. Проба срібла (кількісне вираження змісту його в сплаві) дорівнює 1000 відповідає абсолютно чистому сріблу, проба 900 - сплаву складу 90% срібла і 10% міді. Срібні припої, містять срібло, мідь, цинк. Амальгама срібла, використовувалася в зубному протезуванні.
Велике значення срібло має в електротехніці, застосовується для виготовлення контактів реле і перемикачів високої напруги (завдяки іннертності до кисню контактів не обгорають і зберігають відмінну провідність).
Завдяки високому коефіцієнту відображення, срібло використовують для виготовлення дзеркал. Останнім часом, популярність отримала технологія декоративного покриття різних виробів (корпусу автомобілів, скульптури, елементи дизайну) дзеркальним шаром срібла, з защіним лаковим покриттям. В результаті, виходить гарний ефект "хромовані поверхні".
Срібло використовується в якості каталізатора в пртівогазах. Ацетіленід срібла - як детонатор.
Срібло застосовують для виготовлення цинк-срібних акумуляторів.
Іони срібла мають унікальні антибактерицидними властивостями, благодяря яким сполуки срібла знайшло застосування в медицині як знезаражуючого кошти. Срібло важкий метал, і є токсичним для організму (ГДК 0,05 мг / л). При тривалому надходженні в організм надлишкових доз срібла розвивається аргирия.
Сріблення. Сріблення гальфаніческім способом засноване на застосуванні електролітів до складу яких входить діціаноаргентат (I) натрію Na [Ag (CN) 2], ціанід натрію і карбонат натрію, а також органічні сполуки сірки і селеніт натрію в якості поліруючих добавок. "Покриття 90" (важке сріблення) відповідає наявності на дванадцяти столових ложках і вилках 90 г срібла, що відповідає товщині покриття 36,7 мкм.
Дзеркальні покриття срібла. Дзеркальні покриття наносяться у вигляді тонкого шару срібла на поверхню виробів зі скла, пластмаси, кераміки та інших матеріалів. При виготовленні дзеркальних покриттів, поверхня попередньо знежирюють, розчин суміші глюкози, формальдегіду і аміачний розчин нітрату срібла (I) нагрівають і одночасно розпилюють на підготовлену поверхню; утворюється срібне дзеркало. Рівняння хімічної реакції за участю формальдегіду:
такі хімічні реакції в хімії називають реакціями "сріблястого дзеркала".
З'єднання срібла.
Більшість з'єднань срібла не мають забарвлення; чутливі до світла, тому їх зберігають у темних склянках. Менш благородні метали, а також ртуть осаджують срібло з розчинів його солей у вигляді чорного порошку або в формі витягнутих кристалів. На шкірі солі срібла залишають чорні, важко видаляються сліди - це властивість, часто використовують майстри туту і створюють тимчасові татуювання на шкірі.
Нітрат срібла (I) AgNO3 безбарвні ромбічні кристали, добре розчинні у воді. Утворюються при взаємодії срібла з азотною кислотою. Застосовують для отримання інших сполук срібла і як медичний препарат "ляпіс". При нагріванні близько 300 ° C, нітрат срібла (I) розкладається з утворенням металевого срібла, діоксиду азоту, і інших оксидів азоту.
Хлорид срібла (I), бромід срібла (I), йодид срібла (I) утворюються у вигляді сирнистий опадів (білого, жовтувато-білого, жовтого кольору відповідно) при змішуванні розчину нітрату срібла (I) і розчину солі відповідного галогенида. Нерозчинні у воді (незначна розчинність знижується від хлориду до йодиду). Хлорид срібла (I) розчиняється в концентрованому розчині хлориду натрію з утворенням комплексу [Ag (Cl) 2] -. Галогеніди светочувтсвітельни.
Оксид срібла (I) Ag2 O випадає з розчинів солей срібла у вигляді коричневого осаду. Аміак переводить Ag2 O в катіон диамминсеребра (I) - [Ag (NH3) 2] +; подібний катіон утворюють всі розчинні і деякі малорозчинні солі срібла (останні за рахунок комплексоутворення переходять в розчин). Розчин, що містить [Ag (NH3) 2] NO3 "аміачний розчин нітрату срібла", використовується для отримання срібних дзеркальних покриттів за допомогою глюкози і інших альдегідів. При тривалому стоянні з розчину [Ag (NH3) 2] NO3 випадають чорні пластівці сильно вибухової нітриду срібла (I) Ag3 N (приблизна формула), тому аміачні розчини солей не підлягають тривалому зберіганню.
Сульфід срібла (I) Ag2 S випадає з розчинів солей срібла при дії S 2 у вигляді чорного осаду. За допомогою розчину полісульфіду калію, нові срібні вироби темнять під старовину. Якщо необхідно очистити поверхню сріблястого вироби від сульфідносеребрянной плівки (наприклад, чистка срібних монет і предметів старовини) здійснюється зануренням їх в сірчанокислий розчин тіокарбаміда (тіосечовина, діамід тіовугільної кислоти, CS (NH2) 2) при цьому виділяється сірководень H2 S, а срібло переходить в розчин у вигляді тіокарбамідні комплексу.
Чорно-біла фотографія . Світлочутливий шар являє собою галогеніди срібла (бромід або хлорид), рівномірно розподілені в желатині; спеціально вводяться органічні сенсибілізатори роблять цей шар чутливим не лише до синього і фіолетового областям спектру, але також до зеленої, жовтої і червоної спектральним областях.
Експонування об'єкта при його достатньому освітленні сприяє розкладанню солей срібла до металу, в результаті в світлочутливому шарі створюється приховане (невидиме) зображення. Для прояву зображення, тобто перекладу його в видиме стан, світлочутливий шар обробляють в спеціальному розчині - проявнику (лужний розчин гідрохінону, 4-амінофенола і т.п.). При цьому на ділянках шару, на які потрапив при експонуванні світло в результаті каталітичної дії срібла, протікає реакція відновлення галогенідусрібла до чорного срібла, наприклад:
Щоб усунути залишки галогенідусрібла світлочутливий шар після промивання закріплюють розчином тіосульфату натрію, що містить гідросульфіт- і деякі інші аніони (фіксажних розчин). При цьому солі срібла переходять в розчин:
З відпрацьованих фіксажних розчинів виділяють срібло осадженням цинковим пилом. Після фіксування зображення фотоматеріал добре промивають для запобігання пожовтіння. Отримане зображення являє собою негатив оригіналу (плівка фотоапарата), який використовують для виготовлення позитивних копій за допомогою подібного процесу прояви.
Кольорова фотографія. Три світлочутливих шару фотоматеріалу містять, поряд з бромідом срібла (I), цветообразователь і сенсибілізатори. Верхній (без сенсибілізаторів) шар чутливий тільки до синьої області спектра, а середній і нижній шари - до зеленої і червоної спектральним областях. Між верхнім і середнім шарами розташовують шар з колоїдним сріблом в якості цветоразделітельного фільтра, тим самим забезпечується захист нижніх шарів від впливу блакитного світла. При прояві зображення за допомогою, наприклад, n -діетіламіноаніліна, на засвічених місцях утворюється чорне срібне зображення і одночасно осідає продукт окислення проявника. Вони з'єднуються в проявлених ділянках з одним з цветообразователей і дають в верхньому шарі жовтий, в середньому - темно-синій, і в нижньому - синьо-зелений органічний барвник. Потім зображення вносять в розчин відбілювача, основною складовою частиною якого є гексаціаноферрат (III) калію, при цьому чорне срібло переходить в білий гексаціаноферрат (II) срібла (I):
Цю комплексну сіль, а також залишився незасвічені бромід срібла (I) видаляють з зображення при його подальшому фіксуванні в тіосульфатние розчині. Таким чином, кольоровий негатив складається з додаткових квітів, наприклад синьо-зелене забарвлення оригіналу на негативі в верхньому шарі буде жовтою і в середньому шарі - темно-червоною; обидві забарвлення при копіюванні дають чистий червоний колір. З кольорових негативів, використовуючи цветокорректірующіе фільтри, виготовляють позитивні копії з природною забарвленням оригіналу.
При роботі з обращаемой плівкою можна відразу отримати позитив, обробляючи матеріал в чорно-білому проявнику (на засвічених місцях утворюється чорне срібне зображення без барвника). Потім після промивання плівку засвічують дозованим білим світлом, виявляють в кольоровому проявнику, відбілюють, фіксують по кольоровому способу і ретельно промивають. Передача кольору забарвлення оригіналу в цьому випадку буде природною, оскільки вона визначається тільки експонуванням при зйомці. В обертаються плівках використовуються барвники зі спеціальними спектральними властивостями, так що звичайний негативний матеріал не підлягає процесам обробки оборотного прояви.