Серебро:

Серебро / Argentum (Ag)
Атомный номер	47
Внешний вид простого вещества	Серебристый мягкий ковкий металл
Свойства атома
Атомная масса (молярная масса)	107,8682 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома	144 пм
Энергия ионизации (первый электрон)	1-й 730,5 кДж/моль (эВ) 2-й: 2070 кДж/моль (эВ) 3-й: 3361 кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация	[Kr] 4d¹⁰ 5s¹
Химические свойства
Ковалентный радиус	134 пм
Радиус иона	(+2e) 89 (+1e) 126 пм
Электроотрицательность (по Полингу)	1,93
Электродный потенциал	0
Степени окисления	2, 1
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность	10,5 г/см³
Удельная теплоёмкость	25,565 Дж/(K·моль)
Теплопроводность	429 Вт/(м·K)
Температура плавления	1 235,1 K
Теплота плавления	11,95 кДж/моль
Температура кипения	2 485 K
Теплота испарения	254,1 кДж/моль
Молярный объём	10,3 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	кубическая гранецентрированая
Период решётки	4,090 Å
Отношение c/a	n/a
Температура Дебая	215,00 K

История

Серебро известно человечеству с древнейших времён. Это связано с тем, что в своё время серебро, равно как и золото, часто встречались в самородном виде — его не приходилось выплавлять из руд. Это предопределило довольно сильное присутствие серебра в культурных традициях различных народов. В Ассирии и Вавилоне серебро считалось священным металлом и являлось символом Луны. В средние века серебро и его соединения были очень популярны среди алхимиков. С середины XIII века серебро становится традиционным материалом для изготовления посуды. Кроме того, серебро и по сей день используется для чеканки монет. Подробнее о истории серебра на сайте про серебро.

Нахождение в природе

Определённая часть благородных и цветных металлов встречается в природе в самородной форме. Известны и документально подтверждены факты нахождения не просто больших, а огромных самородков серебра. Так, например, в 1477 году на руднике «Святой Георгий» (месторождение Шнееберг в Рудных горах в 40-45 км от города Фрайберг) был обнаружен самородок серебра весом 20 т. Глыбу серебра размером 1 х 1 х 2,2 м выволокли из горной выработки, устроили на ней праздничный обед, а затем раскололи и взвесили. В Дании, в музее Копенгагена, находится самородок весом 254 кг, обнаруженный в 1666 году на норвежском руднике Конгсберг. Крупные самородки обнаруживали и на других континентах. В настоящее время в здании парламента Канады хранится одна из добытых на месторождении Кобальт в Канаде самородных пластин серебра, имеющая вес 612 кг. Другая пластина, найденная на том же месторождении и получившая за свои размеры название «серебряный тротуар», имела длину около 30 м и содержала 20 т серебра. Однако, при всей внушительности когда-либо обнаруженных находок, следует отметить, что серебро химически более активно, чем золото, и по этой причине реже встречается в природе в самородном виде.

Как и другим благородным металлам, серебру свойственны два типа проявлений: - собственно серебряные месторождения, где оно составляет более 50% стоимости всех полезных компонентов; - комплексные серебросодержащие месторождения (в которых серебро входит в состав руд цветных, легирующих и благородных металлов в качестве попутного компонента). Собственно серебряные месторождения играют достаточно существенную роль в мировой добыче серебра, однако следует отметить, что основные разведанные запасы серебра (75%) приходятся на долю комплексных месторождений.

Физико-химические свойства

Отдавая должное исторически сформировавшимся сферам использования серебра, стоит отметить, что в настоящее время основную динамику спроса на него определяют новые отрасли. Такие уникальные свойства серебра, как пластичность (1 г его можно вытянуть в проволоку длиной до 2 км), ковкость, прочность, электрическая и термическая проводимость (самые высокие показатели электропроводности и теплопроводности среди всех металлов), высокая отражательная способность, а также химическая активность предопределили в течение ХХ века его широкое применение в самых различных отраслях производства.

С развитием электротехники серебро всё шире входит в состав проводников, переключателей, контактов и предохранителей, а также многослойных керамических конденсаторов. Широк спектр применения серебросодержащих материалов для твёрдой пайки (медносеребряный припой ПСР-45 используется для пайки медных котлов, чем выше процент серебра, тем выше качество; иногда также, добавляя его к свинцу в количестве 5%, им заменяют оловянный припой!)– от кондиционеров и холодильной техники до строительных электрических систем, автомобилестроения и космических аппаратов.

Катод многих батареек, использующихся в часах, видеокамерах и других электротехнических товарах, изготавливается из сплава, содержащего серебро. Стоит отметить, что, несмотря на относительно высокую цену, благодаря своим эксплуатационным характеристикам они находят широкое применение в различных сферах быта и производственной деятельности человека. Серебро, аналогично золоту, отличается высокой oтражательной способностью и после полировки теоретически может отражать 100% света, что делает его незаменимым в производстве зеркал. Оно легко может наноситься на поверхности при помощи электроосаждения и поэтому широко применяется в различных покрытиях. Толщина покрытия на некоторых поверхностях при этом не превышает одного микрона, что минимизирует расход металла на эти цели. Подшипники, покрытые серебром, отличаются высокой усталостной прочностью и выдерживают значительные нагрузки, а потому применяются в высокотехнологичном и сверхмощном оборудовании.

В современной химической промышленности серебро широко используется в составе солей и цианидов. Оно входит в состав катализаторов многих химических реакций, таких, например, как формальдегидный, применяемый в производстве пластмасс, и этиленоксидный – в нефтехимической промышленности, позволяющей повысить экономическую эффективность производственных процессов.

Применение

Области применения серебра постоянно расширяются и его применение — это не только сплавы, но и химические соединения. Определённое количество серебра постоянно расходуется для производства серебряно-цинковых и серебряно-кадмиевых аккумуляторных батарей, обладающих очень высокой энергоплотностью и массовой энергоёмкостью и способных при малом внутреннем сопротивлении выдавать в нагрузку очень большие токи.

Серебро используется в качестве добавки (0,1—0,4 %) к свинцу для отливки токоотводов положительных пластин специальных свинцовых аккумуляторов (очень большой срок службы (до 10—12 лет) и малое внутреннее сопротивление).

Хлорид серебра используется в хлор-серебряно-цинковых батареях, а также для покрытий некоторых радарных поверхностей. Кроме того, хлорид серебра, прозрачный в инфракрасной области спектра, используется в инфракрасной оптике.

Монокристаллы фторида серебра используются для генерации лазерного излучения с длиной волны 0,193 мкм (ультрафиолетовое излучение).

Серебро используется в качестве катализатора в фильтрах противогазов.

Фосфат серебра используется для варки специального стекла, используемого для дозиметрии излучений. Примерный состав такого стекла: фосфат алюминия — 42 %, фосфат бария — 25 %, фосфат калия — 25 %, фосфат серебра — 8 %.

Перманганат серебра, кристаллический тёмно-фиолетовый порошок, растворимый в воде; используется в противогазах. В некоторых специальных случаях серебро так же используется в сухих гальванических элементах следующих систем:хлор-серебряный элемент, бром-серебряный элемент, йод-серебряный элемент.

В медицине

Одной из важных сфер использования серебра являлась алхимия, тесно связанная с медициной. Уже за 3 тыс. лет до н.э. в Китае, Персии и Египте были известны лечебные свойства самородного серебра. Древние египтяне, например, прикладывали серебряную пластину к ранам, добиваясь их быстрого заживления. О способности этого металла долгое время сохранять воду пригодной для питья также знали с древних времен. Например, персидский царь Кир в военных походах перевозил воду только в серебряных сосудах. Знаменитый средневековый врач Парацельс лечил некоторые болезни «лунным» камнем – азотнокислым серебром (ляпис). Этим средством в медицине пользуются и поныне.

Развитие фармакологии и химии, появление множества новых природных и синтетических лекарственных форм не уменьшили внимания современных медиков к этому металлу. В наши годы оно продолжает широко использоваться в индийской фармакологии (для изготовления традиционных в Индии аурведических препаратов). Аюрведа (Ayurveda) – это древний способ диагностики заболеваний и лечения, малоизвестный за пределами Индии. Более 500 млн. человек в Индии принимают такие препараты, поэтому очевидно, что потребление серебра в фармакологии страны очень велико. Сравнительно недавно современные исследования клеток организма на содержание серебра привели к заключению, что оно повышено в клетках мозга. Таким образом, сделан вывод, что серебро является металлом необходимым для жизнедеятельности человеческого организма и что открытые пять тысячелетий назад лечебные свойства серебра не утратили своей актуальности и в настоящее время.

Мелкораздробленное серебро широко применяется для обеззараживания воды. Вода, настоянная на порошке серебра (как правило, применяют посеребренный песок) или профильтрованная через такой песок, почти полностью обеззараживается. Серебро в виде ионов активно взаимодействует с различными другими ионами и молекулами. Малые концентрации полезны, так как серебро уничтожает многие болезнетворные бактерии. Установлено также, что ионы серебра в малых концентрациях способствуют повышению общей сопротивляемости организма к инфекционным заболеваниям. Развивая это направление использования, в довершение к зубным пастам, защитным карандашам, керамическим плиткам, покрытым серебром, в Японии даже стали изготавливать ладан, который содержит ионизированное серебро и при сжигании высвобождает ионы, убивающие бактерии. На этом свойстве серебра основано действие таких лекарственных препаратов, как протаргол, колларгол и др., представляющих собой коллоидные формы серебра и способствующих излечению гнойных поражений глаз.

Еще более эффективно действует слабый раствор комплексного соединения серебра с аммиаком, применяющийся в медицине под названием аммарген (производное от слов «аммиак» и «аргентум»). Нитраты серебра в виде раствора аммаргена широко применяются для промывания ран или слизистой оболочки при различных воспалительных состояниях, а также используются в изготовлении различных антибактериальных средств.

Физиологическое действие

Обычно серебро поступает в организм с водой и пищей в ничтожно малых количествах — всего 7 микрограммов в сутки. И при этом такое явление, как дефицит серебра, пока нигде не описано. Ни один из серьёзных научных источников не относит серебро к жизненно важным биоэлементам. Серебро — это тяжёлый металл. Пить воду с ионами серебра не стоит. Cеребро (как и золото) — клеточный яд, ксенобиотик: ионы серебра замещают ионы микроэлементов в ферментах, например (Со), ответственных за метаболизм и размножение. Это приводит к нарушению функции клетки и к её гибели. Постоянное употребление серебра даже в малых дозах может вызвать хроническое заболевание, связанное с повышенным содержанием серебра в организме — аргирию (аргентоз, аргироз). ПДК (предельно допустимая концентрация) для серебра 50 мкг/л, почти как у свинца, нормируется по санитарно-токсикологическому признаку вредности, класс опасности 2 (высокоопасные). С точки зрения применения серебра для дезинфекции питьевой воды в системах водоподготовки этот метод ничем не отличается от использования в тех же целях хлорирования, йодирования, бромирования и других химических методов обеззараживания. При выборе фильтрующих систем следует отдавать предпочтение тем, в которых серебро надёжно закреплено в волокнах ионнообменного материла, где катионы серебра угнетают развитие бактерий, но покинуть фильтр не могут, не вымываются и не попадают в очищенную воду. Использование серебра в качестве бактерицида — в любой концентрации — в воде, предназначенной для детского питания, запрещено законодательно. Коллоидное серебро нередко пропагандируется в качестве универсального лекарства от всех болезней. Между тем, американское Управление по продуктам и лекарствам (FDA) не рекомендует это средство для лечения заболеваний. По данным FDA, коллоидное серебро не только неэффективно, но и может вызывать серьёзные побочные эффекты. Помимо аргирии, при длительном его употреблении может возникать поражение почек, неврологические расстройства, нарушение пищеварения, головные боли и хроническая усталость, считают специалисты.

Серебро

Содержание