Серебро

Серебро

Серебро (лат. Argentum) — благородный металл, элемент 11 группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 47. Обозначается символом Ag.
Латинское название серебра непосредственно связано с цветом металла. Argentum происходит от греческого argos – белый, блестящий. В свою очередь страна Аргентина — единственное государство, название которого происходит от химического элемента, а не наоборот.
Серебро — ковкий, пластичный металл. Кристаллическая решётка — гранецентрированная кубическая. Температура плавления +962°C, плотность — 10,5 г/см³.

Серебро известно людям с древнейших времен. Это легко объясняется тем, что этот благородный металл, так же как и золото встречается в самородном виде. Найденным в Передней Азии изделиям из серебра определяют возраст свыше 6 тысяч лет. Первые в мире монеты были изготовлены из электрума — сплава серебра и золота.
В мифологии многих народов серебру приписываются различные магические свойства, способность отгонять всяческую нечисть (оборотней, вампиров, злых духов и т.п.).

Серебро в природе
Серебро является редким элементом, в земной коре его примерно в тысячу раз меньше, чем меди – около стотысячной доли процента. В Центральной Европе еще в средние века были известны богатые серебром Рудные горы, Гарц, горы Богемии и Саксонии.
Существует легенда, которая приписывает открытие серебряных рудников в 968 императору Оттону I Великому (912–973), основателю «Священной Римской империи германской нации». Оттон Великий послал своего егеря Раммеля в лес для ловли диких зверей. На опушке леса Раммель спешился, привязав к дереву коня, отправился за дичью. Пока хозяин охотился, конь разрыл копытами землю и выбил оттуда тяжелые  светлые камни. Находку показали императору, который понял, что это богатая серебряная руда и велел учредить на этом месте рудники. Гора получила название Раммельсберг. Во время учебы в Германии эту легенду услышал М.В.Ломоносов и изложил ее в одном из своих трудов.
По свидетельству немецкого врача и металлурга Георга Агриколы (1494–1555) месторождение продолжало разрабатываться и при его жизни, то есть спустя шесть веков. Почти все серебряные самородки уже были найдены в XIV–XVI веках. Например, в 1477 году близ города Шнееберга (саксонский округ Цвиккау)  был добыт самородок массой 20 тонн (современные геологи полагают, что он частично включал минерал аргентит). Немецкие серебряные рудники были настолько богаты, что из добывавшегося металла делали вазы, столовые сервизы на сотни персон. На производство столового серебра расходовались тонны металла.
Серебряные рудники Центральной Европы активно действовали ещё при жизни Ломоносова. В настоящее время они в значительной степени истощены.
После открытия и завоевания Америки множество самородков серебра было найдено на территории современных Аргентины, Боливии, Мексики, Перу, Чили. Так, в Чили был обнаружен самородок в виде пластины массой 1420 кг. Последние из крупнейших самородков серебра найдены уже в XX веке в Канаде (провинция Онтарио). Один из них, имевший длину 30 м и уходивший вглубь земли на 18 м, получил название «серебряный тротуар». Выплавленного из него чистого серебра оказалось около 20 тонн.
Самородное серебро находят редко. Основная часть серебра в природе сосредоточена в минералах, которых известно свыше пятидесяти. В минералах серебро связано с серой, селеном, теллуром или галогенами. Основной серебряный минерал – аргентит Ag2S. Более значительное количество серебра рассеяно среди различных горных пород, поэтому основная часть этого благородного металла добываемого в мире получается в результате комплексной переработки полиметаллических руд, содержащих медь, свинец и цинк.
Из серебра, добывавшегося близ города Иоахимсталя (ныне Яхимов в Чехии), были отчеканены миллионы монет, получившие название «иоахимсталеры». Позднее название укоротилось до «талера» (в России эти монеты называли по первой части слова – «ефимками»). Талеры имели обращение по всей Европе, став самой распространенной большой серебряной монетой в истории. От талера произошло название доллара.

Свойства серебра
Чистое серебро – сравнительно мягкий и пластичный металл. Из 1 г серебра можно вытянуть тончайшую проволочку длиной почти 2 км!
Серебро – довольно тяжелый металл. Его плотность (10,5 г/см³) лишь немного уступает свинцу. По электропроводности же и теплопроводности серебру нет равных.
Плавится серебро при относительно низкой температуре (+962°С), что значительно облегчает его обработку. Серебро легко сплавляется со многими металлами. Небольшие добавки меди придают серебру твердость, что делает его пригодным для производства различных изделий.
«Серебро не окисляется на воздухе, – писал Д.И.Менделеев в своем учебнике Основы химии, – а потому причисляется к разряду так называемых благородных металлов. Оно обладает белым цветом, гораздо более чистым, чем для всех других известных металлов, в особенности, когда оно представляет химическую чистоту… Химически чистое серебро столь мягко, что стирается весьма легко…»

Но хотя серебро с кислородом непосредственно не реагирует, оно может растворять значительные количества этого газа. Даже твердое серебро при температуре 450°С способно поглотить пятикратный объем кислорода, а в жидком металле растворяется 20 объемов кислорода на 1 объем серебра.
Такое свойство серебра приводит к красивому, но опасному явлению – разбрызгиванию серебра. Если расплавленное серебро поглотило значительные количества кислорода, то затвердевание металла сопровождается высвобождением большого количества газа. Давлением выделяющегося кислорода корка на поверхности застывающего серебра разрывается, часто с большой силой. В результате происходит внезапное взрывное разбрызгивание металла.
При 170° С серебро на воздухе покрывается тонкой пленкой оксида Ag2О, а под действием озона образуются высшие оксиды Ag2O2 и Ag2O3. Но особенно «боится» серебро иода, например, иодной настойки и сероводорода. Во многих домах есть серебряные (или посеребренные) изделия – старые монеты, ложки, вилки, подстаканники, кольца, цепочки, другие украшения. Со временем они часто тускнеют и даже могут почернеть. Причина – действие сероводорода. Его источником могут быть не только тухлые яйца, но и резина, некоторые полимеры. В присутствии влаги серебро легко реагирует с сероводородом с образованием на поверхности тончайшей пленки сульфида: 4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O. Из-за неровностей поверхности и игры света такая пленка иногда кажется радужной. Постепенно пленка утолщается, темнеет, становится коричневой, а потом черной. Сульфид серебра не разрушается при сильном нагреве, не растворяется в кислотах и щелочах. Не очень толстую пленку можно удалить механически, отполировав предмет зубной пастой или порошком с мыльной водой.
Чтобы защитить поверхность серебра от потемнения ее пассивируют (покрывают защитной пленкой). Для этого хорошо очищенное изделие погружают на 20 минут в слегка подкисленный 1%-ный раствор дихромата калия K2Cr2O7 при комнатной температуре. Образовавшаяся тонкая пленка Ag2Cr2O7 защищает поверхность серебра.
Серебро легко растворяется в азотной и горячей концентрированной серной кислоте: 3Ag + 4HNO3 = 3AgNO3 + NO + 2H2O; 2Ag + 2H2SO4 = Ag2SO4 + SO2 + 2H2O. Серебро растворяется также в концентрированных иодо- и бромоводородной кислотах, а в присутствии кислорода – и в соляной кислоте. Реакции способствует образование комплексных галогенидов серебра: 2Ag + 4HI = 2H[AgI2] + H2

СереброПрименение серебра
Кроме традиционного использования серебра в ювелирном деле, современная промышленность широко использует серебро в электротехнике. Из серебра делают электроды для мощных цинк-серебряных аккумуляторов. Высокую теплопроводность и химическую инертность серебра используют в электротехнике: из серебра и его сплавов делают электрические контакты, серебром покрывают провода в ответственных приборах. Из серебряно-палладиевого сплава (75% Ag) делают зубные протезы.
И в течение нескольких тысячелетий серебро, наряду с золотом и медью, было одним из основных монетных металлов.
С давних времен серебро использовалось для изготовления зеркал. Сейчас для производства недорогих зеркал используют алюминий.
Светочувствительность некоторых солей серебра позволила основать на этом свойстве технологию фотографии. Ранний фотографический процесс основывался на светочувствительности йодистого серебра и получил название дагеротип.
Примечательно, что в результате реакций замещения во время фотохимических процессов серебро полностью или в основной своей массе выводилось из фотоматериалов, накапливаясь в отработанных растворах (например в при черно-белом процессе в фиксаже). В США, например, регенерация серебра из таких отходов на рубеже 70-80 годов прошлого века давала объем сравнимый с его добычей в те же годы.

Физиологическое действие
Следы серебра (порядка 0,02 мг/кг веса) содержатся в организмах всех млекопитающих. Однако, его биологическая роль недостаточно изучена. У человека повышенным содержанием серебра (0,03 мг на 1000 г свежей ткани) характеризуется головной мозг. Интересно, что в изолированных ядрах его нервных клеток (нейронах) серебра еще больше.
С пищевым рационом человек получает в среднем около 0,1 мг Ag в сутки. Относительно много его содержит яичный желток (0,2 мг в 100 г). Выводится серебро из организма главным образом с калом.
Ионы серебра обладают бактериостатическими свойствами. Но для достижения бактериостатического эффекта концентрацию ионов серебра в воде необходимо повысить настолько, что она становится непригодной для питья. Как и все тяжёлые металлы, серебро при избыточном поступлении в организм токсично. Ионы серебра оказывают генотоксичный эффект, разрушая целостность молекул ДНК в клетках, в том числе вызывая перестройки в хромосомах и фрагментацию последних. Кроме того, исследователи выявили повреждения генов в сперматозоидах.
Согласно действующим российским санитарным нормам серебро относится к высокоопасным веществам — класс опасности 2 по санитарно-токсикологическому признаку вредности. Нормативы России и США запрещают содержание серебра в питьевой воде превышающее 0,05 мг/л.
До эпохи доказательной медицины растворы солей серебра широко применяли в качестве антисептических и вяжущих средств. На этом свойстве серебра основано действие таких лекарственных препаратов, как протаргол, колларгол и других, представляющих собой коллоидные формы серебра. В настоящее время препараты серебра применяются всё реже в связи с низкой эффективностью.
Начиная с 1990 годов в нетрадиционной медицине наблюдается возрождение использования коллоидного серебра в качестве средства для лечения многочисленных болезней. В лабораторных условиях исследования дают весьма противоречивые результаты: одни исследования показывают, что антимикробное воздействие серебра весьма незначительно, в то время как другие показали, что раствор 5—30 ppm является эффективным против стафилококка и кишечной палочки. Данное противоречие связано с размерами коллоидных частиц серебра — чем меньше их размер, тем более выражен антимикробный эффект.
В США и Австралии препараты на основе коллоидного серебра не признаны лекарствами (законодательством запрещено маркетологам приписывать медицинскую эффективность коллоидному серебру) и предлагаются в продовольственных магазинах как БАДы (биологически активные добавки). Но некоторые источники (в том числе на территории этих стран) по-прежнему указывают на благотворное воздействие препарата при профилактике простуды и гриппа, а также на лечебное воздействие при более серьёзных заболеваниях (диабет, рак, туберкулёз и другие). Нет никаких медицинских исследований, свидетельствующих о том, что коллоидное серебро эффективно для какого-либо из этих заявленных симптомов.
При длительном поступлении в организм избыточных доз серебра развивается аргирия, внешне выражающаяся в серебристой или синевато-серой окраской слизистых оболочек и необратимой пигментацией кожи, преимущественно на освещённых участках тела, что обусловлено отложением частичек восстановленного серебра. Примечательно, что какие-либо расстройства самочувствия заболевших аргирией наблюдаются далеко не всегда, вместе с тем немедицинские источники отмечали, что больные аргирозом не подвержены инфекционным заболеваниям.

Евгений Лавриненко (СМ)

Добавить комментарий