серебро

СЕРЕБРО (Argentum) Ag

хим. элемент I гр. периодической системы, ат. н. 47, ат. м. 107,8682; относится к благородным металлам. Природное С. состоит из двух стабильных изотопов: 107Ag (51,35%) и 109Ag (48,65%). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси изотопов 6,2∙10−27 м2. Конфигурация внеш. электронных оболочек атома 4s24p64d105s1; степени окисления + 1 (наиб. устойчива), +2 и +3; энергии ионизации при переходе Ag0 : : Ag+ : Ag2+ 7,57632, 21,487 эВ; сродство к электрону 1,301 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,93; атомный радиус 0,145 нм, ионные радиусы (в скобках даны координац. числа), нм: Ag+ 0,100 (4) и 0,115 (6), Ag2+ 0,079 (4) и 0,094 (6). С. — самый распространенный из благородных металлов, его содержание в земной коре оценивают в 7∙10−6 % по массе, в морской воде — 1,5∙10−8–2,9∙10−7%, пресной — 2,7∙10−8%. Известно более 60 серебросодержащих минералов, делящихся на 6 групп: самородное С. и сплавы его с Cu и Au; простые сульфиды С. — акантит и аргентит Ag2S; теллуриды и селениды С. — гессит Ag2Te, науманит Ag2Se, эвкайрит AgCuSe и др.; антимониды и арсениды С. — дискра-зит Ag3Sb и др.; галогениды и сульфаты С. — кераргирит AgCl, аргентоярозит AgFe3(SO4)2(OH)6 и др.; сложные сульфиды, или тиосоли, типа nAg2S∙mM2S3, где М = As, Sb, Bi, напр. пираргирит Ag3SbS3, прустит Ag3AsS3, полибазит (Ag, Cu)16Sb2S11 и т. п. Все минер. месторождения делятся на собственно серебряные руды, в которых содержание С. превышает 50%, и комплексные полиметаллич. руды цветных и тяжелых металлов с содержанием С. не выше 10–15%. Комплексные месторождения обеспечивают примерно 80% добычи С. (в качестве побочного продукта переработки сульфидных руд) в зарубежных странах, причем 40–50% из этого количества С. извлекают из цинковых руд, по 15–20%-из кобальтовых и медных, а остальное-из сурьмяных и смешанных руд. Осн. месторождения таких руд сосредоточены в Мексике, Канаде, Австралии, Перу, США, Боливии и Японии. На долю указанных стран приходится 70–80% добычи первичного С. Общие запасы С. в развитых и развивающихся странах 505 тыс. т (1986), в т. ч. подтвержденные 360 тыс. т.

Свойства. С. — белый блестящий металл, в тонких пленках и проходящем свете-голубого цвета. Кристаллизуется в гранецентрир. кубич. решетке, а = 0,4086 нм, z = 4, пространственная группа Fm3m; т. пл. 961,93 °C, т. кип. 2167 °C; плотн. 10,491 г/см3; серебро 25,36 Дж/(моль∙К); ΔHпл 11,30 кДж/моль, ΔHисп 251,5 кДж/моль; серебро. Рис. 2 42,55 Дж/(моль∙К); уравнения температурной зависимости давления пара над жидким С. lgp(aтм) = −1,368∙104/Т+ 5.615, плотн. жидкого С. d = = 10,465 — 9,67∙10−4 Т г/см3; tкрит 4395 °C, pкрит 33,6 МПа и uкрит 339 см3/моль. С. обладает наиб. теплопроводностью и электрич. проводимостью: ρ 1,59 (0 °C) и 8,4 мкОм∙см (960 °C), теплопроводность 419 (293 К) и 377 Вт/(м∙К) при 773 К. Примеси в С. уменьшают его ∙ теплопроводность и электрич. проводимость. С. диамагнитно, его магн. восприимчивость (—0,181∙10−9) не зависит от температуры; коэф. Холла —0,9∙1010. С. обладает высокой отражат. способностью: в ИК диапазоне степень отражения лучей составляет 98%, в видимой области спектра-95% и снижается до 10% при длине волны 320 нм. С. — мягкий и пластичный металл; предел текучести составляет 10–50 МПа; твердость по Бринеллю 245–250 МПа, по Виккерсу 148–154 МПа; модуль упругости 82,7 ГПа, модуль сдвига 30,3 ГПа.

Из благородных металлов С. — наиб. реакционноспособно. Тем не менее С. химически мало активно и легко вытесняется из своих соед. более активными металлами. Углем, H2 и др. восстановителями ионы С. восстанавливаются до Ag0. Стандартный электродный потенциал Ag+/Ag0 0,799 В. При комнатной температуре С. не взаимод. с O2 воздуха, но при нагр. до 170 °C покрывается пленкой оксида Ag2O. Озон в присутствии влаги окисляет С. до высших оксидов-Ag2O2 и Ag2O3. При взаимодействии нагретого С. с S или H2S в присутствии O2 образуется серебра сульфид Ag2 S. Халькогены, фосфор, мышьяк и углерод реагируют с нагретым С. с образованием соответствующих бинарных соединений. С. легко раств. в разб. и конц. HNO3 с образованием серебра нитрата AgNO3. При нагр. Ag раств. и в конц. H2SO4, давая сульфат Ag2SO4. Галогены в присутствии влаги, а также конц. галогеноводород-ные кислоты медленно реагируют с металлическим С., давая серебра галогениды AgX. В присут. O2 С. легко раств. в растворах цианидов щелочных металлов с образованием комплексных цианидов M1[Ag(CN)2]. Расплавл. щелочи и орг. кислоты не действуют на металлическое С.

Известны многочисл. комплексные соединения С., в которых координац. число С. равно 2, 3 и 4.

Большинство соед. Ag(I) плохо раств. в воде, за исключением AgF, AgNO3, AgClO4 и AgClO3. Соли С. — бесцв. или слегка желтоватые вещества. На свету почти все соед. Ag(I) разлагаются до свободного С. и при этом окрашиваются в серый или черный цвет, что используется в фотографии. Соединения С. термодинамически мало устойчивы, причем углерод- и азотсодержащие соед. Ag(I) способны к разложению со взрывом.

Оксид Ag(I) (гемиоксид) Ag2O при нагр. выше 100 °C разлагается до Ag и O2; растворимость в воде 1,3∙103 г в 100 г воды (см. также табл.); водные растворы Ag2O имеют щелочную реакцию вследствие частичного образования AgOH; в водной суспензии легко восстанавливается до металлического С. водородом, CO, металлами и др. восстановителями; раств. в кислотах, водном NH3, цианидах и тиосульфатах щелочных металлов с образованием соответствующих простых и комплексных солей Ag(I); теряет на свету O2; диамагнитен; получают при обработке раствора AgNO3 щелочами, применяют в гопкалитовых патронах противогазов, как окислитель в орг. синтезе; водные растворы-антисептич. средство. Монооксид Ag2O2 (или AgIAgIIIO2)-серые кристаллы моноклинной сингонии; разлагается выше 100 °C; серебро. Рис. 3 −24,7 кДж/моль; получают окислением С. или Ag2 О озоном, анодным окислением С., используют для изготовления электродов в серебряно-цинковых элементах и аккумуляторах.

Гидроксид AgOH, по непроверенным сведениям, м. б. получен в виде неустойчивого белого осадка при обработке раствора AgNO3 в этаноле спиртовым раствором KOH при −45 °C; обладает амфотерными свойствами с преобладанием диссоциации по щелочному типу; для бесконечно разб. растворов серебро. Рис. 4 −124,36 кДж/моль, серебро. Рис. 561,70 Дж/(моль∙К).

Сульфат Ag2SO4 при 427 °C переходит из ромбич. α-модификации в гексагон. β-модификацию, ΔH перехода 18,64 кДж/моль; выше 1100 °C разлагается до Ag, SO2 и O2; растворимость в воде 0,8 г в 100 г при 20 °C; в сернокислотных растворах легко восстанавливается FeSO4, Zn и Mg до Ag0; получают действием конц. H2SO4 на Ag или Ag2O или обменной реакцией растворимых солей С. с сульфатами металлов, в избытке H2SO4 образуются гидросульфат AgHSO4 и ад-дукты Ag2SO4 c H2SO4.

Карбонат Ag2CO3 выше 120 °C разлагается до Ag, CO2 и O2; растворимость в воде 3∙10−3 г в 100 г, раств. в водном NH3, цианидах и тиосульфатах щелочных металлов, с карбонатами др. металлов образует двойные карбонаты; получают действием растворов карбонатов или гидрокарбонатов металлов на AgNO3.

Цианид AgCN практически не раств. в воде (2∙10−5 г в 100 г), в водном растворе с избытком KCN образует комплексный цианоаргентат K[Ag(CN)2], при действии кислот на цианоаргентаты выделяется синильная кислота HCN; получают действием растворов KCN или NaCN на стехиометрич. количество AgNO3; компонент электролитов при гальванич. серебрении, применяют также в производстве нитрилов и изо-нитрилов; ПДК 0,3 мг/м3 (в пересчете на HCN).

серебро. Рис. 6

Специфич. хим. свойство С. — способность легко образовывать коллоидное С. в растворе при восстановлении соединений С. или при диспергировании компактного металла. Золи С. окрашены в разл. цвета — от фиолетового до оранжевого—в зависимости от размера частиц металла и способа получения золя. С. в коллоидном состоянии-энергичный восстановитель, катализатор окисления, бактерицидный препарат (колларгол, протаргол). Бактерицидные свойства присущи и металлическому С.: при концентрации С. в растворе 40–200 мкг/л погибают неспоровые бактерии, а при более высоких концентрациях — споровые.

С. хорошо адсорбирует газы, такие, как H2, O2, Ar и др. Так, при 500 °C Ag может поглощать до 5 объемов O2. При охлаждении жидкого С., содержащего растворенный в нем O2, выделение газа может происходить со взрывом.

С. образует множество интерметаллидов и сплавов с др. металлами. Так, с Pd и Au С. дает непрерывный ряд твердых растворов, с Cu, Ni и Pb-эвтектич. сплавы, а с остальными металлами — интерметаллиды разл. состава. Введение металлов в С. часто улучшает его мех. и хим. свойства.

Получение. Первая стадия переработки всех серебросодержащих руд-флотац. и гравитац. обогащение. Дальнейшие методы выделения С. зависят от типа руды и содержания С. и делятся на пирометаллургич. и гидрометаллургические. Полиметаллич. сульфидные руды не поддаются прямой гидрометаллургич. переработке и их вначале подвергают обжигу-окислительному, восстановительному (или хлорирующему). При обжиге свинцовых руд Ag2S концентрируется в оксиде Pb и затем в металлич. Pb. Для выделения С. из Pb применяют методы Паркеса и Паттинсо-на. По методу Паркеса серебросодержащий Pb плавят вместе с Zn и С. концентрируется в Zn в виде интерметаллидов. После отгонки Zn остаток купелируют (нагревают в печи в потоке воздуха) и отделяют сырое металлическое С. от оксидов остальных металлов.

По методу Паттинсона серебросодержащий Pb медленно охлаждают и при этом вначале кристаллизуется чистый Pb, который отделяют от расплава; остается сплав Pb с Ag с содержанием С. 2–3%, который перерабатывают далее купелированием.

При переработке медных руд после окислит. и восстановит. плавок получают сплавы Cu с Ag, из которых С. выделяют электролизом. Из сплава отливают аноды и при их растворении Cu осаждается на катоде, а С. концентрируется в шламе.

Собственно серебряные руды перерабатывают после обогащения методом цианирования, для чего руду обрабатывают в водном растворе NaCN или KCN в присутствии O2 и затем С. извлекают из комплексных цианидов восстановлением металлами или с использованием анионитов. В осн. история, интерес представляет сейчас амальгамный метод извлечения С., по которому руда смешивается в растворе с Hg и хлоридами, при этом образуется амальгама С.; из нее после отгонки Hg получают сырое С.

Для получения С. высокой чистоты (99,999%) сырой металл подвергают электролитич. аффинажу в растворе AgNO3 с осаждением С. на катоде (примеси переходят в шлам).

Все серебросодержащие отходы промышленности (отработанные фотоматериалы, контакты, источники питания и т. п.) также подвергаются переработке с целью извлечения вторичного С., которое вновь расходуется в промышленности в количестве 60–70% от общего потребления С.

Определение. Качественно С. обнаруживают по цветным реакциям образования комплексов С. с использованием орг. N- и S-содержащих реагентов (производные роданина, фенилтиомочевины, дитизона и т. п.). Применяют также восстановление С. из раствора до металла и микрокристаллич. реакции образования AgCl, Ag2Cr2O7 и комплекса С. с уротропином.

Количественно С. определяют гравиметрически (осаждение С. в виде AgCl или комплекса С. с бензотриазолом), титриметрически по Фольгарду с использованием растворов KCNS или NH4CNS в присутствии железо-аммониевых квасцов. Применяют колориметрич. методы с использованием производных роданина и дитизона, каталиметрич. (основанные на измерении скорости реакции в присутствии микроколичеств С.), а также эмиссионно-спектральный и атомно-абсорбционный методы анализа.

Применение. Примерно 30–40% производимого С. расходуют на изготовление кино- и фотоматериалов. Ок. 20% С. в виде сплавов с Pd, Au, Cu, Zn и др. металлами идет на изготовление контактов, припоев, проводящих слоев, элементов реле и др. устройств в электротехнике и электронике. Сплавы С. с Au и Cu, а также с Hg, Sn, Zn и Cu используют в стоматологии для пломбирования и протезирования. 20–25% С. расходуют на изготовление элементов питания-серебряно-цинковых аккумуляторов, обладающих высокой энергоемкостью (космич. и оборонная техника), оксидно-серебряных элементов питания часов и т. п. Из С. изготовляют монеты, ювелирные изделия, украшения, столовую посуду. С. используют для серебрения зеркал, аппаратов в пищ. промышленности, как катализатор процессов дожигания CO, восстановления NO и реакций окисления в орг. синтезе.

Объем производства первичного С. в мире колеблется в зависимости от цен на рынке. В связи с тем, что С. — второй валютный металл, сведения о масштабах его производства и потребления являются оценочными. В сер. 80-х гг. производство первичного С. в развитых и развивающихся странах оценивалось в 10–15 тыс. т/год.

ПДК С. в воздухе 0,1–0,5 мг/м3. При попадании растворимых соединений С. на кожу и слизистые оболочки происходит восстановление С. до серо-черного коллоидного металла. Это окрашивание поверхности тканей (аргирия) исчезает в результате растворения и истирания коллоидного С. вместе с кожей.

С. известно человеку с древнейших времен, еще в 4-м тыс. до н.э. оно использовалось для изготовления украшений, служило торговым эквивалентом в странах Востока.

Лит.: Пятницкий И. В., Сухан В. В., Аналитическая химия серебра, М., 1975; Малышев В.М., Румянцев Д. В., Серебро, 2 изд., М., 1987; Silver. Economics, metallurgy and use, Princeton (N.Y.), 1967; Thompson N. R., в кн.: Masscy A. G., The chemistry of cooper, Oxf., 1975.

П. М. Чукуров

Источник: Химическая энциклопедия на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. Серебро — (лат. Argentum) Ag, химический элемент I группы периодической системы Менделеева, атомный номер 47, атомная масса 107,868; металл белого цвета, пластичный, хорошо полируется. Большая советская энциклопедия
  2. серебро — -а, ср. 1. Химический элемент, благородный металл серовато-белого цвета с блеском (употребляется для выделки ювелирных изделий, посуды, для чеканки монеты, в фотографии и т. п.). 2. собир. Изделия из этого металла (различные вещи, посуда, украшения... Малый академический словарь
  3. серебро — Серебр/о́. Морфемно-орфографический словарь
  4. серебро — орф. серебро, -а Орфографический словарь Лопатина
  5. Серебро — Серебро (евр. кэсэф; греч. аргирион), самый ценный благородный металл после золота (см. Золото) (Втор 8:13; 17:17; 2Цар 21:4; 3Цар 20:3). В Израиль С. ввозили из Офира (3Цар 10:22) и из см. Фарсиса (Иер 10:9; Иез 27:12). Библейская энциклопедия Брокгауза
  6. Серебро — (англ. silver), металл, слишком мягкий для функционального использования, но ценимый за декоративные свойства. С. стало применяться почти так же рано, как медь и золото, для бус, украшений, посуды и т.д. Археологический словарь
  7. Серебро — (Быт 13:2) — один из драгоценных металлов замечательный по своей красоте и пользе, равно как по своей чистоте и прочности. Очевидно, что серебро было известно с самых древних времен. Библейская энциклопедия архим. Никифора
  8. Серебро — • Argentum (ἄργυρoς, ср. ἀργός — мерцающий, ἀργᾶς — белый металл), обозначает серебряную руду в самом обширном смысле (ср. Plin. 33, 6, 95 слл), как в сыром виде, так и в поделках, и в монете. Словарь классических древностей
  9. серебро — Серебр’о — известный с глубокой древности драгоценный металл, употреблявшийся в основном для мены и являвшийся, таким образом, эквивалентом денег (Прит.7:20). Употреблялось серебро также для изготовления украшений (Быт.24:53) и чаш (Быт.44:2). Библейский словарь Вихлянцева
  10. серебро — сущ., с., употр. сравн. часто (нет) чего? серебра, чему? серебру, (вижу) что? серебро, чем? серебром, о чём? о серебре 1. Серебром является благородный металл серовато-белого цвета с блеском, который используется для изготовления ювелирных изделий... Толковый словарь Дмитриева
  11. серебро — Общеслав. Того же корня, что др.-прус. sirablan, нем. Silber. Объясняется как старое заимств. из анатолийского источника (subauro «блестящий»). Металл получил имя по своему цвету. Этимологический словарь Шанского
  12. СЕРЕБРО — СЕРЕБРО (символ Ag), белый химический элемент второго ряда ПЕРЕХОДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, металл. Встречается в АРГЕНТИТАХ (сульфид) и роговом серебре (ХЛОРИД СЕРЕБРА), добывается также как побочный продукт очистки меди и свинца. Научно-технический словарь
  13. Серебро — В геральдике название серебряного цвета. (Архитектура: иллюстрированный справочник, 2005) Архитектурный словарь
  14. Серебро — Ag (лат. argentum * a. silver; н. Silber; ф. argent; и. plata), — хим. элемент I группы периодич. системы Mенделеева, ат. н. 47, ат. м. 107,8682, относится к благородным металлам. Природное C. Горная энциклопедия
  15. Серебро — (Argentum; Ag) химический элемент I группы периодической системы Д.И. Менделеева; атомный номер 47, атомная масса 107, 868; пластичный металл белого цвета; С. обладает бактерицидными свойствами. Медицинская энциклопедия
  16. серебро — СЕРЕБРО -а; ср. 1. Химический элемент (Ag), благородный металл серовато-белого цвета с блеском (используется для выделки ювелирных изделий и посуды, для чеканки монеты, в кино-, фото-, электронной и электротехнической промышленности, в медицине и т.п.). Толковый словарь Кузнецова
  17. серебро — • Переливное (Хомяков). • Яркое (Фруг). Словарь литературных эпитетов
  18. серебро — СЕРЕБРО, а, ср. 1. Драгоценный блестящий металл серовато-белого цвета. Чистое с. Ювелирные изделия из серебра. С. снегов (перен.). С. седины (перен.). Голосок звенит серебром (перен.: мелодично и звонко). 2. Изделия из такого металла. Столовое... Толковый словарь Ожегова
  19. серебро — СЕРЕБР’О, серебра, мн. нет. ср. 1. Драгоценный мягкий металл серовато-белого цвета с блеском. Чистое серебро. Сплавы серебра. | собир. Изделия из этого металла (посуда, украшения и пр.). Столовое серебро. Чайное серебро. Толковый словарь Ушакова
  20. серебро — СЕРЕБРО ср. благородный металл, ценный крушец, который не тускнет на воздухе (не окисляется), плавится удобно, обрабатывается холодною ковкой, тянется, плющится, идет на щегольскую посуду, украшенья, и в чеканку денег; по мягкости своей... Толковый словарь Даля
  21. СЕРЕБРО — СЕРЕБРО (в экономике) — по мере развития товарного производства серебро в силу своих естественных свойств (однородность, делимость, сохраняемость, портативность) наряду с золотом выступало денежным товаром, играло роль всеобщего эквивалента, т. е. денег. Большой энциклопедический словарь
  22. серебро — серебро́ укр. серебро́, срiбло́, блр. серебро́, др.-русск. сьребро (Ио. Клим., ХII в., Григ. Наз., по Шахматову, Очерк 200 и сл.), откуда путем ранней ассимиляции гласных – др.-русск. серебро (Изборн. Святосл. 1073 г., грам. Мстислава 1130 г., Туровск. Этимологический словарь Макса Фасмера
  23. серебро — серебро ср. 1. Благородный металл серовато-белого цвета с блеском. || Что-либо, что цветом или блеском напоминает такой металл. || Серебряный цвет, блеск чего-либо. 2. Серебряные вещи. || Посеребренные шелковые нити для вышивания, тканья. Толковый словарь Ефремовой