Серебро химический элемент — основные свойства, месторождения и способы получения металла
Многих людей интересует серебро — химический элемент, который ассоциируется с роскошью, дорогими изделиями, уникальными технологиями в науке и технике. Этот элемент занимает особое место во всей таблице Менделеева, так как всегда, буквально во всей известной человечеству истории, он был материалом для изготовления монет, уникальных предметов быта и прочих ценных вещей. Серебряные монеты известны еще в самых древних цивилизациях, и они продолжают выпускаться в наше время.
Также материал играет важную роль в науке, медицине, промышленности, уникальных технологиях, где выставляются серьезные требования к чистоте используемых веществ. Многих людей интересует не столько химия серебра, как различные связанные с ним поверья, легенды и сказки. Это также занимает большой пласт общечеловеческой культуры и показывает важность рассматриваемого элемента для людей.
История металла
Такое вещество, как серебро, известно человечеству уже очень много тысячелетий, если не сотен тысяч лет. В самых древних мифах, сказаниях и повестях можно встретить упоминания о сделанных из него деньгах и предметах. Свое название материал получил от праславянского наречия, которое было распространено на территории нынешней России, Германии и балтийских стран.
Серебро — САМЫЙ БЛЕСТЯЩИЙ МЕТАЛЛ НА ЗЕМЛЕ!
В буквальном переводе оно означает «блестящий», «белый до блеска».
Причина такой ранней известности вещества во многих культурах состоит в том, что в отличие от других металлов, которые добывают путем переплавки, руда рассматриваемого материала не требует этой процедуры. Очень часто серебро встречалось древним людям в виде уже готовых к обработке самородков. То есть, не нужны были никакие сложные технологии, чтобы просто брать его и активно использовать в своих целях.
Происхождение названия
Если говорить о названии более подробно, то здесь не все так просто, как было упомянуто выше. Не только в праславянском наречии было слово, похожее на современное «серебро». Открытие специалистов показало, что похожие слова есть в анатолийской группе языков, в языках, распространенных на Ближнем Востоке, а также доиндоевропейских языках стран Европы.
Степень принадлежности слова к той или иной культуре установить очень сложно, если вообще возможно. Существует также и греческое слово, обозначающее серебро árgyros, откуда пошло латинское argentum, принятое международным сообществом в качестве основного названия в международной системе и таблице Менделеева.
Нахождение в природе
Если рассматривать состав земной коры, то в ней на серебра примерно 70 миллиграмм на 1 тонну. Это не так много. С древних времен серебреные монеты и предметы имели высокую ценность, что уже указывает на то, что материал является редким и ценным.
Сплавы материала встречаются реже, нежели чистая руда, но при нынешнем развитии технологий легко обрабатываются с целью выделения необходимой фракции.
Интересно отметить, что нередко копателям удавалось обнаружить не руду, а самородки, при этом огромного размера. Истории известен случай, когда был найдет самородок серебра на целых 20 тонн веса! Также находили и другие самородные объекты весом в 500-600 килограммов.
Крупнейшие месторождения серебра в мире
Распределение драгоценного ресурса по поверхности планеты крайне неравномерно. Наиболее интенсивно добыча материала происходит в Перу – это государство является безусловным лидером по количеству получаемого здесь серебра. В среднем, за один год в этой стране добывается около 110 миллионов унций вещества.
Польша является также одним из лидеров по добыче серебра, хотя мало кто догадывается об этом. Здесь добывается около 40,5 миллионов унций серебра.
Россия и постсоветские страны имеют около 12-15% от мировых запасов серебра. Горнодобывающая промышленность здесь достаточно развита и дает тонны материала ежегодно. Австралия также входит в перечень счастливчиков, которым повезло с рассматриваемым ресурсом. В остальных частях мира серебра не так много, но всегда есть вероятность обнаружить его пока неизвестные месторождения.
Физические свойства
Масса вещества достаточно высока, что обуславливается тем, что его плотность равна целых 10,5 г/см³. Это больше, чем у другого популярного металла – меди, но меньше, нежели у известного каждому свинца.
Плавление серебра начинается при температуре 962°C, что является достаточно высоким значением. Именно поэтому металл считается тугоплавким и используется, к примеру, для пайки сложных соединений в качестве припоя.
В комнатных условиях вещество имеет высокий уровень электропроводности, также отличается высокой теплопроводностью. Оксид, хлорид, сульфид, гидроксид серебра активно используются в научной деятельности и промышленности для решения целого спектра задач.
Химические свойства
Максимальная валентность рассматриваемого металла составляет 1, так как она соответствует номеру группы, где он находится в таблице Менделеева. Ионы серебра слабо реагируют на другие элементы, включая даже серную и соляную кислоту.
Молярная масса равна 107,8 а.е.м. (вес атома такой же), цвет тонкой фольги с чистого материала напоминает фиолетовый, если же берется самородок, то он ярко-светлый, серебристый.
Окисление вещества происходит крайне слабо и только в специальных условиях. Для этого приходится использовать плазменные технологии, озон или обработку ультрафиолетовым излучением. Электронная конфигурация серебра выглядит так: 4d^10 5s^1. Кристаллическая решетка – кубическая, а если быть более точным — кубическая гранецентрированная.
Сфера применения серебра
Существует масса применений рассматриваемого материала, благодаря чему он и имеет столь высокую стоимость и авторитет среди самых широких масс людей.
Вот основные случаи его использования:
Техническое применение в науке и промышленности. Надежные контакты для электрического соединения обрабатываются серебром. Так как материал плавится при очень высокой температуре, почти 1000 градусов, то его применяют везде, где важно выдерживать высокотемпературную среду.
Удельный вес вещества позволяет использовать его в составе различных припоев, к примеру, большой популярностью пользуется медно-серебряный припой.
Используется среди драгоценных металлов в области создания ювелирных изделий.
Также металл применяется для создания высококачественных зеркал с повышенной отражающей способностью, в СВЧ-электротехнике.
Серебро известно своими дезинфицирующими свойствами, поэтому используется для очищения воды от микробов.
В химии существует не одна формула применения серебра для науки, химической промышленности и массы других задач. С его помощью проводятся всевозможные пробы, делаются качественные сварные швы, создается сложная электроника.
Заключение
Argentum – известнейший во всем мире химический элемент, который активно используется в огромном количестве случаев. Значение серебра для современной цивилизации сложно переоценить – во многих сферах деятельности оно буквально незаменимо.
Получение металла из земной породы в наше время поставлено на крупный поток, поэтому человечество получает тонны драгоценного материала для своих нужд ежегодно.
ИсточникСеребро
Серебро — Ag, минерал класса самородных элементов, кристаллизуется в кубической сингонии, кубически-гексоктаэдрический вид симметрии. Встречается в аргенитах (сульфид) и роговом серебре (хлорид серебра), добывается также как побочный товар очистки купрума и свинца. Серебро было одним из первых металлов, освоенных человеком. Является великолепным проводником тепла и электричества. Главным производителем серебра является Мексика, хотя серебряные руды разбросаны по всему миру.
СТРУКТУРА
Кристаллическая структура серебра
Сингония кубическая; гексаоктаэдрический в. с. ЗL 4 4L6 3 6L 2 9РС. Кристаллическая структура. Гранецентрированный куб. Облик кристаллов. Правильно образованные кристаллы очень редки. Встречающиеся формы: , . Двойники по (111). Агрегаты.
Встречается иногда в виде типичных “вязаных” перистых дендритов, тонких неправильных пластин и листочков. Характерны также моховидные, волосовидные и проводочные формы. Наиболее распространены зерна неправильной формы и более крупные сплошные скопления – самородки.
СВОЙСТВА
Цвет серебряно-белый, часто с жёлтой, коричневой или черной побежалостью. Серебро с поверхности довольно быстро окисляется на воздухе и тем быстрее, чем больше примесей оно содержит, при этом цвет поверхности изменяется до чёрного с отливом различных оттенков. Блеск металлический до матового, цвет черты серебряно-белый, блестящий. Твердость 2,5 —3. Плотность 9,6 —12.
Спайность отсутствует, излом раковистый. Весьма пластичное, гибкое, ковкое. Обладает максимальной среди металлов тепло- и электропроводностью. Является диамагнетиком. Под паяльной трубкой легко плавится. С НСI реагирует, образуя белый творожистый осадок (АgCl).
Реакция с Н2S дает чёрное окрашивание.
ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА
Серебро на акантите, 2.3 x 1.8 x 1.1 см, Перу, шахта Учукчакуа
По СССР крупные месторождения не известны. Самородки серебра в прежнее время находили в Турьинских рудниках на Северном Урале, в ряде свинцово-цинковых месторождений Алтая, Казахстана, Восточной Сибири и в других местах.
Из иностранных месторождений большой известностью пользовались месторождения: Конгсберг(Норвегия), где самородное серебро встречалось до глубины 900 м, Кобальт(Канада), Шнееберг(Германия).
Добыча серебросодержащих руд может производиться подземным или открытым способом. Сначала при помощи специальных приборов геологоразведчики проверяют шахты под землей на предмет содержания полезных ископаемых и драгоценных металлов. После обнаружения богатых серебром участков в соответствующих местах делают отверстия, в которые закладывают взрывчатку. Поднятые взрывом на поверхность шахты осколки серебросодержащей руды измельчают промышленным способом. Из руды драгоценный металл извлекают методами амальгации и цианирования.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ
Серебро, ширина 1 см, Марокко, шахта Имитер
Образование самородного серебра в природе во многом аналогично образованию меди. Оно вместе с другими серебросодержащими минералами встречается в гидротермальных жильных месторождениях в ассоциации с аргентитом (Ag2S) и кальцитом (месторождение Конгсберг в Норвегии), иногда в ассоциации со сложными сернистыми, мышьяковистыми, сурьмянистыми соединениями разных металлов, в том числе никеля и кобальта.
В экзогенных условиях оно, так же как и самородная медь, встречается в зонах окисления месторождений сернистых и мышьяково-сурьмянистых руд, являясь продуктом их разложения и восстановления из поверхностных растворов различными органическими соединениями. Образующееся в этих условиях самородное серебро нередко имеет вид дендритов, пластинок, моховидных, проволочных, волосовидных форм и др. Экспериментально доказано, что тончайшие нитевидные и дендритовые образования, иногда в виде красивых узоров, образуются на кусочках угля из раствора, особенно в присутствии растворимых органических соединений.
В поверхностных условиях самородное серебро менее устойчиво, чем золото. Оно часто покрывается пленками и примазками черного цвета. В местностях с жарким, сухим климатом с поверхности нередко переходит в устойчивые галоидные соединения (AgCl и др.).
ПРИМЕНЕНИЕ
Серебро применяется главным образом в сплавах с медью для выделки серебряных изделий, монет и др. Чистое серебро употребляется для филигранных работ, изготовления тиглей для плавления щелочей, для серебрения, для получения химических соединений и других целей. Главная масса серебра (около 80%) добывается не в самородном виде, а в качестве побочного продукта из богатых серебром свинцово-цинковых, золотых и медных месторождений.
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 — лунный металл от любой нечисти
На протяжении всей истории человечества золото и серебро — тайные противники и соперники. Если золото было признаком власти, богатства, коммерческим фактором, то серебро — символ изысканного вкуса, предмет изучения астрологов и алхимиков, металл творческой интеллигенции.
От Македонского до Сапковского
В войсках Александра Македонского военачальники болели реже, чем рядовые. А ведь и питание, и условия в походах были одинаковы для всех. Причина крепкого здоровья (так предполагают историки медицины) в посуде. Рядовые ели из оловянных тарелок, военачальникам полагалась серебряная.
Наш русский рубль неразрывно связан с серебром. Нет, драгоценного металла в рублевых и других расходных монетах сейчас нет. А вот название монета получила от слова «рубить». В Древней Руси имели хождения серебряные слитки или прутки; их называли гривны. От них отрубали кусочек (соответствующий цене товара), он и назывался рубль.
Драгоценному металлу всегда приписывали мистическую силу. Защита от любой нечисти (даже вампиров и оборотней, которых могло убить только серебряное оружие), от дурного глаза и прочей ночной жути.
Те, кто читал книги Сапковского о ведьмаке Геральде (или играл в компьютерные игры по книге), знают: меч ведьмака был из чистого металла серебра. Ведь профессией ривийца было уничтожение всяческой нечисти.
Химия и физика благородного металла
Серебро обладает удивительными свойствами.
Это чемпион по электропроводности среди металлов. Этот металл имеет самую высокую теплопроводность. Отражение инфракрасных и световых волн серебром достигает 99%.
Плотность лунного металла 10,5 г/см³. Он тяжелее меди, но легче свинца.
Твердость серебра 2,5-3, это мягкий, ковкий, пластичный металл.
| Серебро / Argentum (Ag), 47 |
| 107,8682(2)[2] а. е. м. (г/моль) |
| [Kr] 4d10 5s1 |
| 144 пм |
| 134 пм |
| (+2e) 89 (+1e) 126 пм |
| 1,93 (шкала Полинга) |
| +0,799 |
| 2, 1 |
| 1‑я: 730,5 кДж/моль (эВ) 2‑я: 2070 кДж/моль (эВ)3‑я: 3361 кДж/моль (эВ) |
| 10,5 г/см³ |
| 1235,1 К; 962 °C |
| 2485 К; 2162°C |
| 11,95 кДж/моль |
| 254,1 кДж/моль |
| 25,36[3] Дж/(K·моль) |
| 10,3 см³/моль |
| кубическая гранецентрированая |
| 4,086 Å |
| 225 K |
| (300 K) 429 Вт/(м·К) |
| 7440-22-4 |
Добыча: берем, где находим
Золото и серебро встречаются в виде самородков. Поэтому оба металла с давних времен использовались людьми, причем серебро зачастую ценилось дороже золота.
В XV веке на границе между Саксонией и Богемией обнаружили глыбу чистого самородного серебра весом в 20 тонн.
Канадский самородок имел в длину почти 30 метров и весил около 20 тонн. За форму его назвали «серебряный тротуар».
Чаще всего серебряные руды залегают в виде жил и минерализованных зон в вулканических поясах.
Добычу лунного металла можно вести в:
- Перу;
- Мексика;
- Чили;
- Германии;
- США;
- Китае;
- России.
- Австралия.
Многие страны не афишируют статистику производства благородного металла. Зато известно точно, что спрос на него повышается, следует ожидать роста его добычи в мире.
Только четверть серебра добывается из непосредственно серебряных месторождений. Остальной металл получают попутно при добыче золота, меди, свинца.
Известно более 50 природных минералов серебра, из которых важное промышленное значение имеют лишь 15—20:
- самородное серебро;
- электрум (золото-серебро);
- кюстелит (серебро-золото);
- аргентит (серебро-сера);
- прустит (серебро-мышьяк-сера);
- бромаргерит (серебро-бром);
- кераргирит (серебро-хлор);
- пираргирит (серебро-сурьма-сера);
- стефанит (серебро-сурьма-сера);
- полибазит (серебро-медь-сурьма-сера);
- фрейбергит (медь-сера-серебро);
- аргентоярозит (серебро-железо-сера);
- дискразит (серебро-сурьма);
- агвиларит (серебро-селен-сера).
Применение
Благородный металл работает на нужды людей. В производстве электротехнических и электронных изделий, в припоях особо ответственных изделий, в ювелирной промышленности.
Йодид серебра применяют для разгона облаков (а вы думаете, отчего в столице на праздники всегда хорошая погода…).
Используется для дезинфекции воды, но в больших масштабах это экономически не выгодно.
Для зеркал высокого качества используют серебро (простые зеркала обходятся алюминием). Зеркала с драгоценным металлом используют для снабжения солнечной энергией опреснительных установок в Саудовской Аравии (денег у них много, а с пресной водой напряженка).
Пищевая добавка Е174 — это серебро; используется в приготовлении десертов и кулинарных изделий (дорогие, надо сказать, изделия). Если вы любитель «серебряных пищевых изысков», не забывайте: допустимая дневная доза металла не более 7 миллиграмм в сутки.
Это маленький список мест, где не обойтись без драгоценного металла.
Лечимся лунным металлом
О противовоспалительных свойствах серебра люди узнали давно. В Америке индейцы обеззараживали воду кусочками раскаленного металла. А белые переселенцы Нового Света клали серебряную монету в горшок с молоком, дабы не прокисло.
Интересно: в России для этой цели брали лягушку из ближайшего пруда. И не зря — исследования химиков из МГУ доказали, что амфибии выделяют кожей противомикробные и антигрибковые вещества.
Современные препараты серебра (колларгол, протаргол) избавляют от:
- рожистых воспалений;
- гнойных конъюктивитах;
- ринитов;
- гнойных ран.
К лечебным относятся антисептические и заживляющие свойства благородного металла.
Осторожно: продолжительное употребление препаратов с серебром грозит аргирозом. При этой болезни кожа и слизистые принимают серебристый или голубовато-серый цвет. Коллоидное серебро, принимаемое длительно и в больших дозах, может вызвать отек легких, нарушение функций костного мозга и даже кому.
Серебро, как и его покровительница Луна, благоволит женщинам. Потому украшения из лунного металла будут полезны женщинам в период ПМС, склонным к истерии и неадекватному поведению дамам.
Воду издавна настаивали на серебре и пили. Такая водичка полезна при заболеваниях ЖКТ, болезнях горла. Неполадки в сердечно-сосудистой системе лечите у врача, но носить при этом серебряные украшения (как уверяют эзотерики) будет полезно.
Серебро сейчас снова привлекает внимание медиков. Настоянная на благородном металле вода, если ее принимать постоянно, укрепляет иммунитет, не угнетает микрофлору кишечника (чем грешат все антибиотики).
А способность драгоценного металла лечить раны и порезы использовалась врачами издавна.
Серебряная вода благотворно подействует на состояние кожи. Не зря косметические компании выпускают линейки продуктов с «белым золотом».
Серебряная магия
Магические свойства благородного металла признаны даже церковью. Крещенскую воду освящают серебряным крестом, вода эта целебна. Каждому крещенному человеку хорошо носить серебряный крестик.
Магия серебра поглощает негатив, направленный на владельца украшения. Если драгоценный металл не справляется с потоком отрицательной энергии (подумайте, кому вы так насолили), он темнеет или даже чернеет. Кстати, это же происходит, если обладатель серебряного украшения болен. При любом варианте желательно посетить врача и эзотерика.
Если есть возможность, поставьте в квартире серебряную статуэтку, подсвечник, вазочку. Это очистит помещение от негатива. Не забывайте осматривать изделие — потемнело, изменило цвет — набралось негатива, пора устраивать «магическую чистку».
Обычай дарить младенцу «на зубок» серебряную ложечку полезен, в этом не сомневаются исследователи благородного металла.
Для женщин носить браслеты лунного металла — значит, усиливать свою женскую привлекательность. Серьги помогут справиться с мигренью, головными болями.
Мужчинам и женщинам поможет укрепить здоровье пояс-ремень с серебряной пряжкой. Только следите, чтобы пряжка находилась чуть ниже пупка.
Звездные предпочтения лунного металла
Астрологи всегда связывали серебро с нашим спутником Луной. Чистота, белизна, скрытность и неброскость драгоценного металла не может не ассоциироваться с такими же качествами Луны.
Для знаков Зодиака лунный металл приемлем и полезен. Однако наибольшее влияние он окажет на знаки Воды (это Рыбы, Скорпионы, Раки — их ночной правитель Луна). «Волчье солнышко», как называют Луну некоторые народы, снабдит водные знаки тонкой интуицией и умением обходить «острые углы».
Воздушные знаки тоже получат поддержку ночного светила. Только не забывайте иногда отдыхать от лунного украшения.
Знаки Земли и Огня могут лечиться серебром. А вот носить постоянно украшения из благородного металла им не рекомендуется.
Пусть будет светлым, как Луна
Для серебра неблагоприятными факторами являются:
- человеческий пот;
- косметические и лечебные препараты, содержащие серу, йод;
- прием витаминно-минеральных добавок;
- высокая температура (баня, сауна).
Все это может нанести вред цвету и внешнему виду серебряной вещицы.
Почистить серебро в домашних условиях несложно. Подержите изделие в мыльной воде, ополосните, насухо вытрите фланелью или замшей.
Хотя бы раз в год отнесите украшение к ювелиру. Он восстановит блеск и первозданную красоту любимой безделушки специальными средствами.
Ювелирные изыски
Применение лунного металла в ювелирной моде понятно и оправдано. Неброская красота металла позволяет носить серебряные украшения практически с любой одеждой, демократичные цены делают такие украшения доступными многим.
Как украсить серебро
Существуют разные покрытия для того, чтобы подчеркнуть идею ювелира. Это:
- Родирование — покрытие изделия тончайшим слоем родия. В результате украшение всегда остается светлым и блестит. Многие ценители серебряных изделий считают, что блеск этот неестественный. Дл носящих серебро в целях защиты от порчи такие изделия бесполезны.
- Чернение. Для некоторых украшений необходим «вид под старину». Вот и наносят на изделие слой «черни» (смесь из меди, серы, сульфидов серебра).
- Оксидирование. Превентивное и контролируемое окисление украшения. На его поверхность наносят слой оксида серебра, изделие слегка и равномерно темнеет, но в процессе носки металл не окисляется.
- Золочение. Самый старый способ украшения изделий из нашего драгоценного металла. На поверхность наносят тонкий слой золота. Однако позолоченные изделия требуют бережного ухода и эксплуатации.
Беспроигрышные варианты
Самый востребованный сплав серебра в ювелирной промышленности состоит из 7,5% меди и 92,5% серебра. Это стерлинговое серебро. Медь пробовали заменить на никель, цинк, германий, даже платину, но серебро 925 пробы не сдает позиций. Оно до сих пор остается главным серебряным сплавом в производстве посуды и большей части ювелирных украшений.
Этому помогают уникальные свойства серебра: благодаря мягкости металл отлично воспринимает гравировку, чеканку. Для изделий из драгоценного металла характерны сочетания блестящей и матовой поверхности, а позолота отдельных частей притягивает взгляды, как магнитом.
Мне 42 года и я специалист в области минералогии. Здесь на сайте я делюсь информацией про камни и их свойства — задавайте вопросы и пишите комментарии!
ИсточникСвойства и применение серебра, металл в жизни человека
Серебро — металл белого цвета, ценящийся за декоративную красоту, химическую инертность и электрическую проводимость. В периодической системе Д. И. Менделеева занимает позицию между золотом и медью, а физические и химические свойства являются промежуточными между этими элементами. Его латинское название argentum имеет индоевропейское происхождение и означает «белый, блистающий».
Описание и свойства
Ag является одним из элементов, составляющих нашу планету наряду с железом, оловом, кремнием и множеством разных веществ. Обычно оно играет вторую скрипку в дуэте с другим драгоценным металлом — золотом, но основные свойства серебра заслуживают не меньшего внимания. Например, оно является лучшим среди металлов проводником тепла, электричества, а также отражателем видимого света, поэтому до изобретения технологии производства зеркал из стекла и амальгамы дамы смотрелись в зеркальца из полированного серебра.
Чистое серебро слишком мягкое для таких изделий, как ювелирные украшения и столовая посуда. Передающиеся по наследству вилки, ножи, браслеты и канделябры, скорее всего, изготовлены из сплава с медью в соотношении 92,5 к 7,5% (иногда используются другие металлы). Характеристика серебра согласно Jefferson Lab:
- атомный номер (число протонов в ядре): 47;
- символ: Ag;
- атомный вес (средняя масса атома): 107,8682;
- плотность: 10,501 грамм на кубический сантиметр;
- фаза вещества при комнатной температуре: твёрдая;
- точка плавления: 961,78 С;
- температура кипения: 2162 С;
- количество изотопов (атомы одного и того же элемента с разным количеством нейтронов): 66; 2 стабильны;
- наиболее распространённые изотопы: Ag-107 (51,839% содержания в природе) и Ag-109 (48,161% содержания в природе).
Поскольку чистоте драгоценных металлов уделяется особое внимание, узнать, из чего состоит серебро конкретного изделия, можно по его марке.
Этот параметр обозначает химический состав металла и процентное соотношение различных примесей. На него распространяются государственные требования к стандарту и качеству (ГОСТ).
История добычи и обработки
Человечество давно заметило, что серебро прекрасно выглядит, отлично поддаётся обработке и не подвергается коррозии. Историки отмечают его появление в виде ювелирных изделий и в качестве средства обмена не ранее 4 тыс. лет до нашей эры. Самые древние разработки значительного размера были обнаружены в Кападдокии на территории современной Турции. Сюда металлургия проникла, как составляющая куро-араккской культуры, с Кавказа.
В природе серебро встречается в виде самородков, но чаще всего находится в связанном состоянии в составе медных или свинцовых руд. Человек уже к 2000 году до н. э. наладил его добычу и переработку. Целью было изготовление неочищенного свинцово-серебряного сплава, который затем купелировали (метод окислительного плавления) для получения металла в относительно чистом виде. Самые известные из древних шахт располагались на месторождении Laurium в Греции. Активная добыча здесь велась от 500 года до н. э. до 100 года н. э.
До эпохи Возрождения особых проблем с этим металлом в Европе, Передней Азии и Северной Африке, берберские племена которой до сих пор носят исключительно серебряные украшения, не было. Из него делали не только монеты, ювелирные произведения, но и предметы домашнего обихода. В те времена обычным делом было как запахнуть кафтан на серебряные пуговицы, так и рассчитаться ими при необходимости с кредитором.
Однако самородное серебро стало встречаться всё реже, а богатые руды в месторождениях иссякли. Между тем потребность росла. Положение спасло неожиданное открытие Нового Света.
В XVI веке конкистадорами были обнаружены серебряные рудники в Мексике, Боливии и Перу. Их дальнейшая разработка привела к подъёму благосостояния испанцев и признанию Южной и Центральной Америк крупнейшими регионами в мире по добыче этого металла. Но уже к середине века местные запасы истощились, себестоимость возросла и производство стало приходить в упадок.
Метод патио
Для более качественного извлечения серебра из руды доминиканский богослов Бартоломе до Медина в 1554 г. изобрёл процесс патио. Конструкция приобрела название за схожесть с элементом классического архитектурного стиля. Известно, что этот способ получения благородных металлов был знаком людям ещё во времена античности, но затем утерян (ныне известен под названием амальгамация). В нём применялось смешивание сильно измельчённой руды с солью, водой и ртутью. Смесь помещалась в небольшое пространство, огороженное бортиком.
Несколько недель компоненты прогревались на открытом солнце и перемешивались при помощи мулов. В результате сложной реакции получались амальгама, ртуть и пустая порода. Это позволило исключить применявшееся ранее плавление и значительно расширить добычу драгоценных металлов в Новом Свете. Технология сохраняла ведущую роль до 20-х годов XX века пока не была вытеснена более прогрессивным электрохимическим методом. Её основные недостатки:
- присутствие примесей в конечном продукте;
- загрязнение окружающей среды;
- вредность для организма человека.
Существует мнение, согласно которому американское серебро, привезённое испанцами в Европу, спровоцировало высокую инфляцию XVI—XVII вв. Не вызывает сомнений его роль в становлении новой экономической формации, а также в развитии торговых отношений с Азией и Индией.
В середине XIX в. большое месторождение серебра было обнаружено в штате Невада. Благодаря этому Соединённые Штаты на несколько десятков лет стали крупнейшим производителем Ag в мире. Сейчас по показателям добычи лидируют Мексика, Китай, Перу, Австралия и Россия.
Русское серебро
Получилось так, что на территории Русской равнины залежей серебра оказалось очень мало. Спрос на него удовлетворялся в основном за счёт переплавки иноземных монет. Активные поиски месторождений начинаются в XV в. одновременно со становлением централизованного государства и ростом торговли. К началу XVIII в. дефицит металлов привёл к уменьшению веса монет, а потребности бюджета требовали увеличения денежной массы в два раза.
Привозной металл не покрывал нужды экономики и Пётр I законами и привилегиями всячески стимулировал население на поиски и разработку месторождений. Результаты его усилий стали ощутимы в первые десятилетия XVIII века. К этому времени Нерчинские месторождения дали 2 тыс. кг драгоценного металла. Историческим свидетельством важности этой работы является медаль с надписью «из серебра домашнего», выпущенная в 1721 г. в честь Ништадтского мира.
С тех пор на территории страны было открыто более 100 месторождений. Самое значительное из них — Дукатское находится в Магаданской области. Кроме этого региона, к основным районам добычи в России относятся:
- Красноярский край;
- Читинская область;
- Якутия.
Сферы применения
За тысячелетия использования в разных сферах жизни серебро не только не утратило прежних позиций, но и приобрело новые. В нынешнее время более половины произведённого Argentum используется в промышленности. Области его применения распространяются на электронику, медицину, химическое производство различных направлений и другие отрасли.
Использование в электронике
Непревзойдённая тепловая и электрическая проводимость не позволяет заменить серебро более дешёвыми металлами. Например, оно используется в очень малых количествах в качестве контактов в электрических переключателях. Включается ли свет в помещении с помощью обычного выключателя или запускается микроволновая печь посредством переключателя мембраны — ток проходит только по соединённым контактам.
Все автомобили и роботы на конвейерной сборке наполнены контактами, управляющими электронными функциями.
Растворение чистого Ag в азотной кислоте приводит к образованию нитрата серебра, который формируется в виде порошка, хлопьев или пасты. Такая паста применяется для прокладки электрических цепей на платах электроприборов, в том числе многослойных керамических конденсаторов. Перспективно её использование в фотогальванических элементах для производства солнечной энергии.
Наносеребро, размер частиц которого чрезвычайно мал (1 нм = 10 −9 метра), обеспечило новый рубеж для технологических инноваций. Технология требует гораздо меньшего количества металла, а области её применения расширяются с каждым годом:
- Нанесение дорожек проводящими чернилами на основе наносеребра — один из современных способов производства печатных плат.
- Вещество применяется в суперконденсаторах, которые могут заряжаться и разряжаться быстро и многократно.
- Серебряные электроды в плазменных телевизорах намного повышают качество изображения, а в светоизлучающих диодах экономят энергопотребление.
- DVD и компакт-диски имеют тонкий записывающий слой серебра.
Ag и его сплав с цинком применяется в лёгких батареях с большой ёмкостью, работающих при высокой температуре.
Их используют для питания камер и часов, а также в аэрокосмической и оборонной промышленности. Такие устройства выступают альтернативой литиевым батареям для портативных компьютеров и электромобилей. Argentum часто используется в составе управляющих стержней для захвата нейтронов и замедления скорости деления в ядерных реакторах.
Пайка и химическое производство
Благодаря высокой прочности на разрыв и пластичности серебро используют для соединения двух металлических деталей. Такая пайка происходит при температуре выше 600 °C (традиционная не превышает 600°С). Процесс не требует очень чистого металла поэтому может быть использован серебряный лом. В результате получаются плотные и надёжные соединения любого назначения. Антибактериальные свойства и нетоксичность материала делают его предпочтительным для сочленения водопроводных труб.
Металл действует как катализатор для получения двух важных химических веществ: окиси этилена и формальдегида. Первое используют для производства формованных пластмасс: пластиковые ручки, гибкие пластики (полиэстер). Он также является основным ингредиентом в антифризе. Формальдегид нужен для изготовления твёрдых пластмасс, смол и в качестве защитного покрытия. Он является дезинфицирующим средством и бальзамирующим веществом.
Применение в медицине
Антибактериальные свойства Ag были известны с древности. Недаром состоятельные люди в любые времена предпочитали аксессуары и столовую посуду из благородных металлов, а доктора оборачивали раны серебряной фольгой ещё до изобретения антибиотиков. Наука обнаружила, что ионы серебра поглощают кислород, бактерии не могут дышать и погибают.
Элемент используют в коллоидных растворах и в белковых комплексах внутренне и местно. Его включают в состав глазных капель, назальных спреев и средств для гигиены полости рта. В последнее время появление устойчивых к антибиотикам супербактерий увеличивает спрос на препараты серебра в больницах:
- Небольшого его количества достаточно для дезинфекции поверхностей и медицинского оборудования с целью предотвращения распространения патогенных микроорганизмов.
- Ag в составе хирургических инструментов, перевязочных материалов и мазей защищает раны от инфекции.
- Сульфадиациновое серебро особенно полезно для пострадавших от ожогов. Оно не только убивает бактерии, но и способствует росту новых клеток кожи.
- Ионы металла могут лечить инфекции костей и регенерировать повреждённые ткани.
Опасные характеристики
Хотя Ag не считается токсичным, но всё же серебро — тяжёлый металл и длительный его приём даже в небольших количествах может привести к неприятным последствиям. Наиболее опасным бывает профессиональный контакт с растворимыми соединениями металла или его пылью. Чрезмерным их воздействием вызывается состояние аргирии.
Наиболее неприятным его симптомом является изменение цвета кожных покровов. Они приобретают фиолетовый или фиолетово-серый оттенок. Состояние может быть общим или местным, затрагивать слизистые оболочки и конъюнктивы.
У животных и человека постоянное употребление продуктов серебра обычно приводит к постепенному накоплению его соединений в различных частях тела.
Известны случаи изменения цвета лица после применения капель для носа или глаз с коллоидным серебром. Как правило, косметический дефект сохраняется многие годы.
Серебро — металл, свойства которого играют огромную роль в прошлом, настоящем и будущем цивилизации. Благодаря своей универсальности он всегда будет занимать значительное место в повседневной жизни и промышленном производстве. Его длинная история в монетах, ювелирных и антикварных изделиях останется напоминанием о том, какой яркий путь прошёл этот благородный металл.
Источник