Какая электропроводность у серебра

Металлом называется светлое тело, которое ковать можно. Таких тел находим только шесть: золото, серебро, медь, олово, железо и свинец.

Сколько должен спать дневальный? Сколько должна была продлиться операция Барбаросса? Сколько должна стекать красная икра? Сколько должно быть беговых дорожек на любых международных соревнованиях? Сколько должно быть в эссе?

Сколько дунган в Кыргызстане? Сколько ехать из Краснодара в Симферополь? Сколько ехать с аэропорта Борисполь до ЖД вокзала? Сколько элементов вошло в первый опубликованный вариант периодической системы Менделеева? Сколько Эло нужно для 4 лвл?

Формулы

Существует три различных формульных обозначения удельной электропроводности σ (греч. сигма), k (каппа) и γ (гамма). В дальнейшем мы будем использовать σ. Формула электропроводности, также называемой удельной электропроводностью, описывается формулой:

σ = 1 / ρ .

Здесь ρ называется удельным сопротивлением. Вы можете рассчитать электрическое сопротивление R проводника с учетом его параметров следующим образом: R = ( ρ * l ) / S .

Таким образом, сопротивление R равно удельному сопротивлению ρ , умноженному на длину проводника l, деленному на площадь поперечного сечения S. Если теперь вы хотите выразить эту формулу через удельную электропроводность σ = 1 / ρ , полезно знать, что электрическая проводимость G проводника выражается следующим образом: G = 1 / R .

Если в верхнюю формулу подставить удельную электропроводность σ и электрическую проводимость G, то получится следующее: 1 / G = ( 1 / σ ) * ( l / S ) .

Путем дальнейшего преобразования можно получить выражение: G = σ * S / l .

С помощью электропроводности можно также описать важную зависимость между плотностью электрического тока и напряженностью электрического поля с помощью выражения: J = σ * E .

Таблица удельной электропроводности

Для большинства веществ уже известны значения удельной электропроводности. Некоторые из них вы можете найти в следующей таблице ниже. Все значения в этой таблице действительны для комнатной температуры, т.е. 25°C.

Вещество	Удельная электропроводность в См / м
Серебро	62 · 106
Медь	58 · 106
Золото	45,2 · 106
Алюминий	37,7 · 106
Вольфрам	19 · 106
Латунь	15,5 · 106
Железо	9,93 · 106
Нержавеющая сталь (WNr. 1,4301)	1,36 · 106
Германий (легирование <10-9)	2
Кремний (легирование <10-12)	0,5 · 10-3
Морская вода	примерно 5
Водопроводная вода	примерно 0,05
Дистиллированная вода	5 · 10-6
Изолятор	обычно

Таблица удельной электропроводности некоторых веществ при температуре 25 °C
Удельная электропроводность сильно зависит от температуры, поэтому указанные значения применимы только при 25°C. При повышении температуры вибрация решетки в веществе становится выше. Это нарушает поток электронов, и поэтому электропроводность уменьшается с ростом температуры.

Из таблицы видно, что медь имеет вторую по величине электропроводность, поэтому медные кабели очень часто используются в электротехнике. Серебро обладает еще более высокой проводимостью, но стоит намного дороже меди.

Интересно также сравнение между морской и дистиллированной водой. Здесь электропроводность возникает благодаря растворенным в воде ионам. Морская вода имеет очень высокую долю соли, которая растворяется в воде. Эти ионы передают электрический ток. В дистиллированной воде нет растворенных ионов, поэтому в ней практически не может протекать электрический ток.

Поэтому электропроводность морской воды намного выше, чем дистиллированной.

Электронная библиотека

Общетехнические дисциплины / Материаловедение (электроматериаловедение) / 2.3.1. Металлы и сплавы высокой проводимости

К металлам и сплавам высокой проводимости предъявляют следую­щие требования:

· минимальное значение ρv;

· достаточно высокие механиче­ские свойства, главным образом предел прочности при растяжении (σр) и относительное удлинение при разрыве (Δl/l);

· хорошая технологичность (способность к пластическим деформациям, пайке, сварке);

· достаточно высокая стойкость к действию агрессивных сред.

Материалы высокой про­водимости применяют для изготовления обмоточных и монтажных прово­дов, различного вида токоведущих частей. Наиболее распространенными материалами высокой проводимости в электротехнике являются: медь, алюминий, серебро и сплавы на их основе, а также железо и сплавы на его основе; в электронной технике также ис­пользуют золото, платину, палладий.

Проводниковая медь

является лучшим после серебра проводниковым материалом высокой проводимости. Широкое применение меди в качестве проводникового материала обусловлено рядом ценных свойств этого мета­ла:

1. малым удельным электрическим сопротивлением (ρv

= 0,017241 мкОм·м при 20 °С, что является электротехническим стандартом, по отношению к которому выражают ρv других проводниковых материалов);

2. высокой механической прочностью;

3. удовлетворительной коррозионной стойкостью;

4. хорошей технологичностью.

В электровакуумной технике применяют более чистую медь, не со­держащую кислорода и летучих примесей (Zп, Рb, Вi); бескислородную медь

Как проводниковый материал используют твердую медь

марки МТ и
мягкую медь
марки ММ. При холодной прокатке (волочении) у
твердой
(
твердотянутой
)
меди
повышаются твердость, упругость, предел прочности при растяжении, сопротивление ρv,. По­сле отжига при температуре в несколько сотен градусов получают
мягкую
(
отожженную
)
медь
,
которая пластична, имеет проводимость на 3…5 % вы­ше, чем у твердой меди, характеризуется большим удлинением при разры­ве. К недостаткам отожженной меди следует отнести небольшую прочность и пониженную твердость.
Применение твердой и мягкой меди различно. Твердую медь приме­няют там, где требуется обеспечить высокую механическую прочность, твердость и сопротивляемость к истиранию: для изготовления коллектор­ных узлов электрических машин, кон

тактных проводов, шин распредели­тельных устройств и т.д. Мягкую медь используют для изготовления обмоточных и монтажных проводов, токоведущих жил кабелей, где важны гибкость и пластичность, а прочность не имеет существенного значения.

Из специальных электровакуумных сортов меди изготавливают аноды мощных генераторных ламп, детали СВЧ-устройств. Медь достаточно до­рогой и дефицитный материал.

В отдельных случаях помимо чистой меди в качестве проводниковых материалов используют ее сплавы: бронзы

Бронзы

Латуни

– это сплавы меди с цинком. Они обладают достаточно высоким относительным удлинением при повышенном пределе прочности на рас­тяжение по сравнению с чистой медью. Латунь применяют для изготовле­ния различных токоведущих частей.

Проводниковый алюминий

имеет удельное электрическое сопротивле­ние 0,026мкОм·м, т.е. оно в 1,63 раза выше ρv меди. Но алюминий при­мерно в 3,5 раза легче меди. Следовательно, если сравнить по массе два отрезка алюминиевого и медного проводников одной и той же электропроводности, то окажется, что алюминиевый провод окажется легче медного примерно в два раза.

Кроме того, преимущество алюминиевых проводов состоит в том, что они дешевые. Для электротехнических целей использу­ют алюминий марки АЕ содержащий не более 0,5 % примесей. Еще более чистый алюминий марки АВОО (содержит не более 0,03 % примесей) приме­няют для изготовления алюминиевой фольги, электродов и корпусов элек­тролитических конденсаторов.

Алюминий наивысшей чистоты АВООО, ис­пользуемый в полупроводниковом производстве содержит не более 0,001% примесей. Из алюминия прокатывается тонкая фольга (до 6…7 мкм), приме­няемая в качестве обкладок конденсаторов. Алюминий на воздухе активно окисляется и покрывается тонкой, плотной оксидной пленкой А12Оз с большим электрическим сопротивлением. Эта пленка предохраняет алю­миний от дальнейшей коррозии, но создает большое переходное сопротив­ление в местах контакта.

Из сплавов алюминия

следует отметить сплавы, содержащие маг­ний (до 0,5 %), кремний (до 0,7 %) и железо (до 0,3 %).

Серебро

в нормальных условиях имеет самое малое удельное элек­трическое сопротивление (
ρv
= 0,016 мкОм·м) устойчиво к окислению. Вы­сокие механические свойства серебра позволяют промышленно изготовить из него проводники различного диаметра вплоть до 15 мкм. Как проводник серебро используется в виде гальванических покрытий в проводниковых элементах ВЧ- и СВЧ-устройств.

Особенностью серебра является его спо­собность образовывать при выжигании или напылении прочные покрытия на диэлектрических материалах. Это свойство серебра широко использует­ся при производстве малогабаритных конденсаторов. Однако необходимо учитывать, что при повышенных температурах и влажности атомы серебра способны мигрировать по поверхности и в объем диэлектрика, что может вызвать нарушение работы устройств. В чистом виде и в сплавах серебро широко используется как материал для изготовления кон­тактов различного рода.

Железо

(
сталь
) – наиболее дешевый и доступный материал, обла­дающий высокой механической прочностью, в ряде случаев используется в качестве проводникового материала. Даже чистое железо имеет более вы­сокое по сравнению с медью и алюминием удельное электрическое сопро­тивление (ρv = 0,098 мкОм·м). Значение ρv стали за счет наличия примесей еще выше. В переменных электрических полях в железе, как магнитном материале, сильно проявляется поверхностный эффект. Железо имеет вы­

сокий температурный коэффициент сопротивления (ТKρv = 6·10-3 К-1). В свя­зи с этим тонкая железная проволока, помещенная для защиты от окисле­ния в баллон, заполненный водородом, применяется в барретерах

Для изготовления проводников используют и благородные металлы

. Материалы этой группы (золо­то, платина, палладий) относятся к числу материалов с наибольшей хими­ческой стойкостью к агрессивным средам.

Золото

обладает достаточно высокой электрической проводимостью (ρv = 0,024 мкОм·м) и исключительно высокой пластичностью, что позволя­ет получить фольгу толщиной 0,08 мкм. Это в 250 раз тоньше человеческо­го волоса. В электротехнике и электронной технике золото используют для изготовления электро­дов фотоэлементов, для вакуумного напыления пленочных микросхем, как контактный, коррозионно-устойчивый материал,

Платина

– светло-серый металл практически не взаимодействующий с кислородом и весьма стойкий к возникновению химически активных реа­гентов. Высокая пластичность платины позволяет получать из нее микропровод диаметром до 1 мкм и весьма тонкую фольгу. Сочетание ряда цен­ных свойств платины с ее сравнительно низким удельным электрическим сопротивлением (ρv = 0,105 мкОм·м) определяет ее широкое применение в электронной технике и приборостроении.

Платину в виде тонких нитей применяют для изготовления подвесок подвижных систем особо чувствительных приборов. Платину и особенно ее сплавы повышенной твердости используют как контактный материал. Платиносодержащие вещества применяют для вжигания контактных пло­щадок, электродов, на керамических изделиях различного назначения. Платина дает вакуумно-плотные слои в точных измерительных и электро­вакуумных приборах.

Палладий

по многим свойствам близок к платине и в ряде случаев служит ее заменителем. Его электрическое сопротивление ρv= 0,11 мкОм·м.

Единица измерения

Единицей удельной электропроводности σ в СИ является: [ σ ] = 1 См/м ( Сименс на метр ).

Эти единицы определяются по формуле G = σ * S / l . Если решить эту формулу в соответствии с σ, то получим σ = G * l / S .

Единица измерения электрической проводимости G задается как: [ G ] = 1 / σ = 1 См ( Сименс, международное обозначение: S ).

Если теперь ввести в формулу все единицы измерения, то получится:

[ σ ] = 1 См * 1 м / м2 = 1 См / м .

Вы также будете чаще использовать единицы измерения См / см , м / Ом * мм2 или См * м / мм2 . Вы можете преобразовать отдельные измеряемые переменные так: См / см = См / 10-2 м и так: м / Ом * мм2 = См * м / мм2 = См * м / 10-3 м * 10-3 м = 106 См / м .

Источник: sdk-spb.ru

Серебро: свойства, пробы, покрытия и особенности драгоценного металла

В предыдущей статье ТД Серебро рассказал о том, почему некоторые металлы считаются драгоценными. Оказалось, этому есть простое объяснение: они обладают уникальными химическими, физическими и эстетическими свойствами.

Каждый металл уникален по-своему, но в нашей компании с особым уважением относятся к благородному серебру. Оно стало основой ассортимента торгового дома, является одним из главных металлов ювелирного дела и очень широко востребовано в лёгкой и тяжёлой промышленности. С серебром связаны удивительные факты и несколько мифов — некоторые мы подтвердим, другие развеем, и всё это будет интересно.

Дисклеймер: мы не стремимся рассказать всё, а хотим дать вам общее понимание тех вещей, которые будут полезны при выборе украшений. Мы же ювелирная компания. Если вы хотите глубоко разобраться в этих вопросах, стоит подумать о специальном образовании.

Физика

Серебро — драгоценный металл белого цвета. Его плотность 10,5 г/см³, температура правления 960,5°С, температура кипения 2210°С, твёрдость по методу Бринелля в отожжённом состоянии (после отжига) 25 кгс/мм². Неспециалисту эти цифры говорят мало, но они очень важны для тех, кто занимается обработкой материала. В зависимости от этих показателей к металлу прикладываются разные силы и методы, чтобы придать готовым изделиям желаемые свойства.

Отжиг — это высокотемпературная обработка для придания металлу более устойчивого состояния, устранения неоднородностей, снятия напряжений из-за деформации. Сплавы серебра отжигаются при температуре 600–650°С с выдержкой до десяти минут в зависимости от массы и с резким охлаждением. Отжигу подвергаются практически все ювелирные украшения из серебра.

Серебро хорошо полируется, имеет высокую отражательную способность, обладает хорошей ковкостью и самыми высокими из всех металлов тепло- и электропроводностью.

Удельная проводимость

Мера способности вещества проводить электроток называется удельной электропроводностью. Самым высоким подобным показателем обладает самый электропроводный металл. Эта характеристика может быть определена для любого вещества или среды инструментально и имеет числовое выражение. Удельная электропроводность цилиндрического проводника единичной длины и единичной площади сечения связана с удельным сопротивлением данного проводника.

Системной единицей удельной проводимости является сименс на метр – См/м. Чтобы выяснить, какой из металлов самый электропроводный металл в мире, достаточно сравнить их удельную проводимость, определенную экспериментально. Можно определить удельное сопротивление при помощи специального прибора – микроомметра. Эти характеристики являются обратнозависимыми.

Химия

Серебро устойчиво в воде, практически не реагирует с кислородом воздуха при комнатной температуре, но из-за наличия в воздухе сероводорода со временем покрывается тончайшим тёмным налётом сульфида серебра. Также серебро реагирует с озоном, образуя налёт оксида серебра. Вот то самое потемнение, которое считают главным недостатком этого металла.

Лигатура — сплав из двух и более компонентов, который добавляется к драгоценному металлу для доведения ювелирного сплава до определённой пробы, изменения цвета сплава, а также придания различных полезных свойств. Процесс добавления лигатуры называют легированием.

Серебро растворяется в азотной и горячей концентрированной серной кислоте. Как и золото, оно взаимодействует со щёлочными растворами цианидов. Вероятно, с этими вещами вы никогда не столкнётесь. А если столкнётесь, будьте очень осторожны.

Факторы, влияющие на проводимость металлов

Даже самый электропроводный металл снижает свою проводимость, если в нём присутствуют другие добавки и примеси. У сплавов иная, чем у «чистых» металлов, структура кристаллической решетки. Она отличается нарушением в симметрии, трещинами и другими дефектами. Снижается проводимость и при повышении температуры окружающей среды.

Повышенное сопротивление, присущее сплавам, находит применение в нагревательных элементах. Неслучайно для изготовления рабочих элементов электропечей, обогревателей применяют нихром, фехраль и другие сплавы.

Самый электропроводный металл — это драгоценное серебро, больше используемое ювелирами, для чеканки монет и т. д. Но и в технике и приборостроении его особые химические и физические свойства находят широкое применение. Например, кроме использования в узлах и агрегатах с пониженным сопротивлением, серебряное напыление предохраняет контактные группы от окисления. Уникальные свойства серебра и сплавов на его основе часто делают его применение оправданным, несмотря на высокую стоимость.

Сплавы серебра

Чистое серебро — тяжёлый (легче свинца, но тяжелее меди и твёрже золота), необычайно пластичный серебристо-белый металл с коэффициентом отражения света около 100%, поэтому в чистом виде серебро обычно используют только для покрытия украшений из сплавов серебра, из недрагоценных металлов, как компонент золотых и серебряных лигатур и припоев.

В изготовлении ювелирных украшений, чтобы повысить твёрдость и прочность материала, серебро обрабатывают в сплавах с другими металлами. Чаще всего это двухкомпонентные сплавы серебра с медью в различном процентном соотношении и с незначительным количеством примесей.

Пробы серебра

В Российской Федерации принята метрическая система проб. Метрическая проба — это количество миллиграммов основного благородного металла, не менее которого содержит один грамм сплава.

Например, в серебряном сплаве 925 пробы на грамм приходится 925 миллиграммов серебра. Для простоты можно считать, что при 925 пробе в сплаве 92,5% серебра.

В производстве ювелирных украшений наиболее распространены 875 и 925 пробы. Современный российский ГОСТ 30649-99 описывает пять марок сплавов на основе серебра. Во всех лигатурой является медь.

Физический смысл проводимости

Использование металлических проводников имеет давнишнюю историю. Ученые и инженеры, работающие в областях науки и техники, использующих электроэнергию, давно определились с материалами для проводов, клемм, контактов, печатных плат и т. д. Определить самый электропроводный металл в мире помогает физическая величина, называемая электрической проводимостью.

Понятие проводимости обратно электрическому сопротивлению. Количественное выражение проводимости связано с единицей сопротивления, которое в международной системе единиц (СИ) измеряется в Омах. Единица электрической проводимости в системе СИ – сименс. Русское обозначение этой единицы – См, интернациональное – S. Электрической проводимостью в 1 См обладает участок электрической сети с сопротивлением в 1 Ом.

Покрытия изделий из серебра

В настоящее время наиболее технологичными видами и способами покрытий изделий из серебра являются:

1. «Белое» кипячение — кипячение в серной или соляной кислоте для снижения содержания реагирующей с сероводородом меди в тонком поверхностном слое изделия. Поверхность приобретает матовый оттенок.
2. Гальваническое покрытие — нанесение тонкого слоя драгоценного металла электрогальваническим методом. В настоящее время гальваника является самым популярным способом защиты и декорирования ювелирных изделий из серебра. В зависимости от металла, выполняющего функцию защитного слоя, используют следующие виды покрытий:
   Серебрение — покрытие тонким слоем чистого серебра, которое слабее сплавов реагирует с сероводородом воздуха.
3. Родирование — покрытие слоем белого, и, реже, чёрного или жёлтого родия. Родий является драгоценным металлом платиновой группы. Он износостоек, не темнеет, обладает красивым зеркальным светло-стальным блеском, поэтому в последние 10–15 лет стал одним из самых популярных покрытий на ювелирном рынке. Родиевое покрытие в случае ремонта при пайке чернеет и трескается. В этом случае старое покрытие приходится снимать и наносить новое.
4. Золочение — покрытие золотом. Активно применяется для полного или частичного декорирования изделий из серебра.
5. Пассивирование (пассивация) — перевод верхнего слоя сплава в пассивное состояние, резко замедляющее коррозийные процессы. Выполняет исключительно защитную функцию.
   Оксидирование — разновидность пассивирования, создание на поверхности металла плотной плёнки оксидов, предохраняющих его от коррозии. Является одновременно методом декоративного и защитного покрытия.
6. Электорофорезное осаждение — покрытие органическим пенополиуретаном или акрилом путём погружения в водный раствор эпоксидной или акриловой смолы под воздействием напряжения. Выполняет только защитную функцию.

Применение

Из серебра изготавливают украшения, часы, предметы сервировки стола, украшения для интерьера, письменные принадлежности, декоративные элементы оружия. Серебро можно сочетать с золотом, эмалью, чернью, драгоценными и полудрагоценными камнями, жемчугом, кораллами, слоновой костью. Металл широко востребован в химической промышленности, при производстве зеркал, а также как защитное и декоративное покрытие. Высокие тепло- и электропроводность делают серебро полезным при производстве электроники и электротехники.

Мифы о серебре

1. Чернеет поддельное серебро, а настоящее (старое, качественное) не чернеет

Подделка тоже может чернеть по самым разным причинам, но если вы внимательно прочитали нашу статью, то поняли, что образование тонкого слоя оксида или сульфида серебра нормально для этого металла, это его химическая особенность. А в старых украшениях в качестве лигатур использовали не медь, а палладий и платину. Такой сплав действительно не темнел, зато был намного дороже. Это химия, ничего личного.

Это чистая правда, серебро обладает бактериостатическими свойствами, замедляя развитие бактерий, и бактерицидным эффектом, убивая бактерии с помощью ионов серебра. Но это проявляется только в концентрации, которая может оказаться вредной и для нас с вами, ведь серебро — тяжёлый металл, оно откладывается в организме и может вызвать отравление. Носить его безопасно, а вот есть мы не рекомендуем.

А ещё вы можете вытащить ложки, кольца и подвески из воды: в таком случае выделяется так мало ионов серебра, что они не в состоянии ничего обеззаразить. Это также значит, что можно не бояться серебряной посуды и столовых приборов. Если пользоваться специальным ионизатором, эффект будет, но с ним легко превысить допустимую концентрацию и опять же получить отравление.

Если вы читаете на английском, вот отчёт ВОЗ о применении серебра для обеззараживания, который в целом повторяет вышеприведённые выводы и говорит о недостатке информации для далекоидущих выводов в большинстве исследований на эту тему.

Этот миф мы предлагаем вам проверить самостоятельно. Найдите вампира и пронзите серебряным мечом, но соблюдайте меры предосторожности: если меч родированный, эффект может разочаровать.

Топ лучших проводников — металлов

4 металла, имеющие практическое значение для их применения в качестве электропроводников распределяются в следующем порядке относительно величины удельной проводимости, измеряемой в См/м:

1. Серебро — 62 500 000.
2. Медь – 59 500 000.
3. Золото – 45 500 000.
4. Алюминий — 38 000 000.

Видно, что самый электропроводный металл – серебро. Но подобно золоту, оно используется для организации электрической сети лишь в особых специфических случаях. Причина – высокая стоимость.

Зато медь и алюминий – самый распространенный вариант для электроприборов и кабельной продукции благодаря низкому сопротивлению электрическому току и ценовой доступности. Другие металлы применяются в качестве проводников редко.

Источник: 34st.ru

Серебро: свойства, пробы, покрытия и особенности драгоценного металла

В предыдущей статье ТД Серебро рассказал о том, почему некоторые металлы считаются драгоценными. Оказалось, этому есть простое объяснение: они обладают уникальными химическими, физическими и эстетическими свойствами.

Каждый металл уникален по-своему, но в нашей компании с особым уважением относятся к благородному серебру. Оно стало основой ассортимента торгового дома, является одним из главных металлов ювелирного дела и очень широко востребовано в лёгкой и тяжёлой промышленности. С серебром связаны удивительные факты и несколько мифов — некоторые мы подтвердим, другие развеем, и всё это будет интересно.

Дисклеймер: мы не стремимся рассказать всё, а хотим дать вам общее понимание тех вещей, которые будут полезны при выборе украшений. Мы же ювелирная компания. Если вы хотите глубоко разобраться в этих вопросах, стоит подумать о специальном образовании.

Физика

Серебро — драгоценный металл белого цвета. Его плотность 10,5 г/см³, температура правления 960,5°С, температура кипения 2210°С, твёрдость по методу Бринелля в отожжённом состоянии (после отжига) 25 кгс/мм². Неспециалисту эти цифры говорят мало, но они очень важны для тех, кто занимается обработкой материала. В зависимости от этих показателей к металлу прикладываются разные силы и методы, чтобы придать готовым изделиям желаемые свойства.

Отжиг — это высокотемпературная обработка для придания металлу более устойчивого состояния, устранения неоднородностей, снятия напряжений из-за деформации. Сплавы серебра отжигаются при температуре 600–650°С с выдержкой до десяти минут в зависимости от массы и с резким охлаждением. Отжигу подвергаются практически все ювелирные украшения из серебра.

Серебро хорошо полируется, имеет высокую отражательную способность, обладает хорошей ковкостью и самыми высокими из всех металлов тепло- и электропроводностью.

Удельная проводимость

Мера способности вещества проводить электроток называется удельной электропроводностью. Самым высоким подобным показателем обладает самый электропроводный металл. Эта характеристика может быть определена для любого вещества или среды инструментально и имеет числовое выражение. Удельная электропроводность цилиндрического проводника единичной длины и единичной площади сечения связана с удельным сопротивлением данного проводника.

Системной единицей удельной проводимости является сименс на метр – См/м. Чтобы выяснить, какой из металлов самый электропроводный металл в мире, достаточно сравнить их удельную проводимость, определенную экспериментально. Можно определить удельное сопротивление при помощи специального прибора – микроомметра. Эти характеристики являются обратнозависимыми.

Химия

Серебро устойчиво в воде, практически не реагирует с кислородом воздуха при комнатной температуре, но из-за наличия в воздухе сероводорода со временем покрывается тончайшим тёмным налётом сульфида серебра. Также серебро реагирует с озоном, образуя налёт оксида серебра. Вот то самое потемнение, которое считают главным недостатком этого металла.

Лигатура — сплав из двух и более компонентов, который добавляется к драгоценному металлу для доведения ювелирного сплава до определённой пробы, изменения цвета сплава, а также придания различных полезных свойств. Процесс добавления лигатуры называют легированием.

Серебро растворяется в азотной и горячей концентрированной серной кислоте. Как и золото, оно взаимодействует со щёлочными растворами цианидов. Вероятно, с этими вещами вы никогда не столкнётесь. А если столкнётесь, будьте очень осторожны.

Факторы, влияющие на проводимость металлов

Даже самый электропроводный металл снижает свою проводимость, если в нём присутствуют другие добавки и примеси. У сплавов иная, чем у «чистых» металлов, структура кристаллической решетки. Она отличается нарушением в симметрии, трещинами и другими дефектами. Снижается проводимость и при повышении температуры окружающей среды.

Повышенное сопротивление, присущее сплавам, находит применение в нагревательных элементах. Неслучайно для изготовления рабочих элементов электропечей, обогревателей применяют нихром, фехраль и другие сплавы.

Самый электропроводный металл — это драгоценное серебро, больше используемое ювелирами, для чеканки монет и т. д. Но и в технике и приборостроении его особые химические и физические свойства находят широкое применение. Например, кроме использования в узлах и агрегатах с пониженным сопротивлением, серебряное напыление предохраняет контактные группы от окисления. Уникальные свойства серебра и сплавов на его основе часто делают его применение оправданным, несмотря на высокую стоимость.

Сплавы серебра

Чистое серебро — тяжёлый (легче свинца, но тяжелее меди и твёрже золота), необычайно пластичный серебристо-белый металл с коэффициентом отражения света около 100%, поэтому в чистом виде серебро обычно используют только для покрытия украшений из сплавов серебра, из недрагоценных металлов, как компонент золотых и серебряных лигатур и припоев.

В изготовлении ювелирных украшений, чтобы повысить твёрдость и прочность материала, серебро обрабатывают в сплавах с другими металлами. Чаще всего это двухкомпонентные сплавы серебра с медью в различном процентном соотношении и с незначительным количеством примесей.

Пробы серебра

В Российской Федерации принята метрическая система проб. Метрическая проба — это количество миллиграммов основного благородного металла, не менее которого содержит один грамм сплава.

Например, в серебряном сплаве 925 пробы на грамм приходится 925 миллиграммов серебра. Для простоты можно считать, что при 925 пробе в сплаве 92,5% серебра.

В производстве ювелирных украшений наиболее распространены 875 и 925 пробы. Современный российский ГОСТ 30649-99 описывает пять марок сплавов на основе серебра. Во всех лигатурой является медь.

Физический смысл проводимости

Использование металлических проводников имеет давнишнюю историю. Ученые и инженеры, работающие в областях науки и техники, использующих электроэнергию, давно определились с материалами для проводов, клемм, контактов, печатных плат и т. д. Определить самый электропроводный металл в мире помогает физическая величина, называемая электрической проводимостью.

Понятие проводимости обратно электрическому сопротивлению. Количественное выражение проводимости связано с единицей сопротивления, которое в международной системе единиц (СИ) измеряется в Омах. Единица электрической проводимости в системе СИ – сименс. Русское обозначение этой единицы – См, интернациональное – S. Электрической проводимостью в 1 См обладает участок электрической сети с сопротивлением в 1 Ом.

Покрытия изделий из серебра

В настоящее время наиболее технологичными видами и способами покрытий изделий из серебра являются:

1. «Белое» кипячение — кипячение в серной или соляной кислоте для снижения содержания реагирующей с сероводородом меди в тонком поверхностном слое изделия. Поверхность приобретает матовый оттенок.
2. Гальваническое покрытие — нанесение тонкого слоя драгоценного металла электрогальваническим методом. В настоящее время гальваника является самым популярным способом защиты и декорирования ювелирных изделий из серебра. В зависимости от металла, выполняющего функцию защитного слоя, используют следующие виды покрытий:
   Серебрение — покрытие тонким слоем чистого серебра, которое слабее сплавов реагирует с сероводородом воздуха.
3. Родирование — покрытие слоем белого, и, реже, чёрного или жёлтого родия. Родий является драгоценным металлом платиновой группы. Он износостоек, не темнеет, обладает красивым зеркальным светло-стальным блеском, поэтому в последние 10–15 лет стал одним из самых популярных покрытий на ювелирном рынке. Родиевое покрытие в случае ремонта при пайке чернеет и трескается. В этом случае старое покрытие приходится снимать и наносить новое.
4. Золочение — покрытие золотом. Активно применяется для полного или частичного декорирования изделий из серебра.
5. Пассивирование (пассивация) — перевод верхнего слоя сплава в пассивное состояние, резко замедляющее коррозийные процессы. Выполняет исключительно защитную функцию.
   Оксидирование — разновидность пассивирования, создание на поверхности металла плотной плёнки оксидов, предохраняющих его от коррозии. Является одновременно методом декоративного и защитного покрытия.
6. Электорофорезное осаждение — покрытие органическим пенополиуретаном или акрилом путём погружения в водный раствор эпоксидной или акриловой смолы под воздействием напряжения. Выполняет только защитную функцию.

Применение

Из серебра изготавливают украшения, часы, предметы сервировки стола, украшения для интерьера, письменные принадлежности, декоративные элементы оружия. Серебро можно сочетать с золотом, эмалью, чернью, драгоценными и полудрагоценными камнями, жемчугом, кораллами, слоновой костью. Металл широко востребован в химической промышленности, при производстве зеркал, а также как защитное и декоративное покрытие. Высокие тепло- и электропроводность делают серебро полезным при производстве электроники и электротехники.

Мифы о серебре

1. Чернеет поддельное серебро, а настоящее (старое, качественное) не чернеет

Подделка тоже может чернеть по самым разным причинам, но если вы внимательно прочитали нашу статью, то поняли, что образование тонкого слоя оксида или сульфида серебра нормально для этого металла, это его химическая особенность. А в старых украшениях в качестве лигатур использовали не медь, а палладий и платину. Такой сплав действительно не темнел, зато был намного дороже. Это химия, ничего личного.

Это чистая правда, серебро обладает бактериостатическими свойствами, замедляя развитие бактерий, и бактерицидным эффектом, убивая бактерии с помощью ионов серебра. Но это проявляется только в концентрации, которая может оказаться вредной и для нас с вами, ведь серебро — тяжёлый металл, оно откладывается в организме и может вызвать отравление. Носить его безопасно, а вот есть мы не рекомендуем.

А ещё вы можете вытащить ложки, кольца и подвески из воды: в таком случае выделяется так мало ионов серебра, что они не в состоянии ничего обеззаразить. Это также значит, что можно не бояться серебряной посуды и столовых приборов. Если пользоваться специальным ионизатором, эффект будет, но с ним легко превысить допустимую концентрацию и опять же получить отравление.

Если вы читаете на английском, вот отчёт ВОЗ о применении серебра для обеззараживания, который в целом повторяет вышеприведённые выводы и говорит о недостатке информации для далекоидущих выводов в большинстве исследований на эту тему.

Этот миф мы предлагаем вам проверить самостоятельно. Найдите вампира и пронзите серебряным мечом, но соблюдайте меры предосторожности: если меч родированный, эффект может разочаровать.

Топ лучших проводников — металлов

4 металла, имеющие практическое значение для их применения в качестве электропроводников распределяются в следующем порядке относительно величины удельной проводимости, измеряемой в См/м:

1. Серебро — 62 500 000.
2. Медь – 59 500 000.
3. Золото – 45 500 000.
4. Алюминий — 38 000 000.

Видно, что самый электропроводный металл – серебро. Но подобно золоту, оно используется для организации электрической сети лишь в особых специфических случаях. Причина – высокая стоимость.

Зато медь и алюминий – самый распространенный вариант для электроприборов и кабельной продукции благодаря низкому сопротивлению электрическому току и ценовой доступности. Другие металлы применяются в качестве проводников редко.

Источник: sntrotor.ru