История о металла серебро. Свойства и область применения серебра. Применение серебра в ювелирной промышленности
Быстрый поиск по тексту
Благородный металл белого цвета
Серебро относится к группе древнейших металлов. Человечеству оно знакомо уже около 6 тысяч лет. Тогда оно было найдено на территории Передней Азии. Такое раннее знакомство человека с серебром обусловлено нахождением серебра в виде самородков, иногда достаточно крупного размера. Его не приходилось добывать из руды.
Существует легенда о первом обнаружении металла. Во время охоты егерь, что служил при королевском дворе привязал коня и надолго его оставил одного. Конь долгое время бил копытом по одному и тому же месту. В итоге, раскопал небольшую яму из которой виднелся белый кусок непонятного происхождения. События происходили 968 году, при короле Оттоне 1 Великом, который на том месте заложил первый рудник.
Долгое время считалось, что белый металл дороже золота. Самым древним местом добычи серебра считается Сардиния, где металл был известен с эпохи энеолита.
Латинское название металла – аргентум происходит от индоевропейского корня.
Химический состав
В периодической системе Менделеева имеет название Argentum (Ag), атомный номер – 47, атомная масса – 107,8682, состоит из двух изотопов: 107Ag, 109Ag, период – 5, группа – 11.
Аргентум не растворяется и не реагирует с другими элементами. Исключение составляют:
- азотная кислота;
- хлорное железо;
- ртуть (с образованием амальгамы);
В соляной и серной кислотах серебро не растворяется, однако, при определенных условиях это может произойти. Серебро может раствориться в концентрате серной кислоты под воздействием высоких температур. А также в условиях присутствия свободного кислорода в соляной кислоте.
Серебро не поддается воздействию кислорода.
Структура кристаллической решетки серебра – кубическая гранецентрированная. Параметры – 486 Å.
Физические свойства серебра
Серебро обладает высокой пластичностью, что позволяет раскатать его до толщины в 0,00025 мм. За счет своего цвета и блеска имеет хорошую склонность к полировке.
Основные физические свойства аргентума:
– ρ = 10,491 г/см3;
- Температура плавления – 961,93 ᵒС;
- Температура кипения – 2167 ᵒС;
- Теплопроводность – 407,79 Вт/м×К;
- Твердость по шкале Мооса – 2,5-3
Серебро широко применяется во многих сферах промышленности благодаря своей электрической и теплопроводности.
Его применение незаменимо в изготовлении контактов для электротехники, для спаивания различных металлов.
Среди предметов, без которых современный человек не может обойтись – аккумуляторы для различных устройств. Они также изготавливаются при помощи аргентума с добавлением цинка и кадмия.
Металл используется как напыление различных поверхностей. Например, при изготовлении зеркал.
В промышленности применяется как катализатор, например, при изготовлении формальдегида метанола. Также как катализатор используется для противогазовых фильтров.
Йодид аргентума – инструмента управления погодой, если нужно «раздвинуть тучи».
Хлорид аргентума необходим для производства инфракрасной оптики.
Кроме того, металл имеет большой спрос в медицине, в изготовлении монет, в ювелирном деле.
Добыча серебра
Ученые сходятся во мнении, что добыча белого драгоценного металла в России началась при Петре I. Добыча велась на Урале и на Алтае.
Сегодня добывают драгоценный металл более, чем в 20 регионах нашей страны. Наибольшие запасы находятся в Магаданской области (19,4 тыс. тонн), в Красноярском крае (16,2 тыс. тонн), в Читинской области (16 тыс. тонн), в Республике Саха (10,1 тыс. тонн), в Республике Бурятия (9 тыс. тонн).
Примерно 80% от добытого серебра использует промышленность, остальное – ювелирная. Наиболее популярными методами добычи, которые используют по всему миру являются цианирование и амальгамирование.
По примерным подсчетам общее количество серебра в мире составляет 512 тонн. Лидерами по запасам являются:
- Перу;
- Чили;
- Польша;
- Австралия.
Искусственное серебро
Запасы аргентума на Земле, которые доступны для добычи не так богаты, поэтому есть смысл искусственно синтезировать этот драгоценный металл. В отличие от , существуют как лабораторные способы, так и способы домашнего синтеза кристаллов аргентума.
Серебро можно синтезировать, вырастив кристалл аргентума. Такой металл будет аналогом настоящего. Вырастить кристалл можно методом электролиза. В результате, получится чистое серебро. По своим физическим свойствам металл, полученный таким способом практически идентичен природному.
Серебро (англ. Silver, франц. Argent, нем. Silber) стало известно значительно позднее золота, хотя и оно тоже встречается иногда в самородном состоянии. В Египте археологами найдены серебряные украшения, относящиеся еще к додинастическому периоду (5000 -- 3400 до н. э.). Однако до середины II тысячелетия до н. э. серебро было большой редкостью и ценилось дороже золота. Предполагают, что древнеегипетское серебро было привозным из Сирии. Древнейшие серебряные предметы в Египте и других странах Западной Азии, как правило, содержат в себе золото (от 1 до 38%); их, вероятно, изготовляли из естественных сплавов, так же как и знаменитый золото-серебряный сплав "электрон" (греч. азем). Может быть, это обстоятельство дало повод называть серебро "белым золотом". Древнеегипетское название серебра "хад" (had или hat) означает "белое". В Месопотамии серебряные украшения зарегистрированы в находках, относящихся к 2500 г. до н. э. Серебряные предметы здесь также редки до XVI в. до н. э., когда серебро стало использоваться в гораздо больших масштабах. В древнем Уре (около 2000 л. до н. э.) серебро называлось ку-баб-бар (ku-habbar) от ку (быть чистым) и баббар (белый). Серебряные предметы, относящиеся ко II тысячелетию до н. з., найдены и в других странах (Эгейский архипелаг, Троя). В рукописях тех времен встречается греческое название серебра -- от слова (белый, блистающий, сверкающий). С древнейших времен серебро применялось в качестве монетного сплава (900 частей серебра и 100 частей меди). Европейские народы познакомились с серебром около 1000 г. до н. э. Еще в эллинистическом Египте, а вероятно, и раньше серебро часто называли луной (стр. 39) и обозначали знаком луны (чаще - растущей после новолуния). В алхимический период это название серебра было широко распространенным. Наряду с ним и с обычным лат. algentum существовали и тайные названия, например Sidia (id est Luna), terra fidelis, terra coelestis и т. д. Алхимики иногда считали серебро конечным продуктом трансмутации неблагородных металлов, осуществляемым с помощью "белого философского камня" (белого порошка), а иногда - промежуточным продуктом при получении искусственного золота. Внешний вид и цвет металла объясняют то, что его называли серебром не только на древнеегипетском, ассирийском, древнегреческом, армянском (аркат или аргат) и латинском языках, но и на некоторых новых языках. Филологи полагают, что романские названия серебра произошли от греч. (корень арг по-санскритски означает пылать, быть светлым), тоже связанного с санскритским arjuna (свет), rajata (белый). Труднее объяснить происхождение англ. Silver (древнеангл. Seolfor), нем. Silber и схожих с ними названий - готского Silubr, голландского zilver, шведского silfer, датского solf. Полагают, что все эти названия произошли от ассирийского Сарпу (sarpu), точнее Si-rа-pi-im (серафим?), означающего "белый металл", "серебро". Что касается происхождения славянских названий сидабрас, сиребро (чешск, стрибро) и древнеславянского (древнерусского) сребро (сьребро, съребро, серебро), то большинство филологов связывает их с германским Silber, т. е. с ассирийским Сарпу. Возможно, однако, и другое сопоставление со словом "серп" (лунный) - по-древнеславянски "сьрп". Так, в Новгородской первой летописи под 6907 г. имеется выражение "солнце погибе и явися серпь на небесе". Существуют многочисленные и своеобразные, имеющие разное происхождение названия серебра на языках неславянских народов СССР.
Серебро было известно человечеству еще 6 тысяч лет назад. Серебро - химический элемент 11 группы Таблицы Менделеева, обозначается Ag (от лат. Argrntum), благородный металл серебристо-белого цвета. Цвет серебра и дал ему название, латинское слово Argentum происходит от греческого argos - блестящий.
Серебро в природе
Серебро является достаточно редким элементом, в литосфере его содержится всего около 0,000001%. Это примерно в тысячу раз меньше, чем содержание меди в земной коре. Несмотря на редкость, серебро чаще встречается в виде самородков, поэтому то оно и было известно с незапамятных времен. Сейчас самородное серебро стало редкостью, основная часть серебра находится в разнообразных минералах, основным из которых является аргентит Ag 2 S. Также большая часть находится в так называемых полиметаллических рудах, в них серебро соседствует с такими металлами как свинец , цинк и медь.
Исторические факты о серебре
Существует легенда, что первые серебряные рудники были открыты в 968 г. никем иным как основателем Священной Римской империи восточно-франкским королём Оттоном I Великим. Легенда гласит, что однажды король послал своего егеря в лес на охоту. Во время охоты тот привязал коня к дереву, который в ожидании хозяина разрыл копытами землю, где оказались необычные светлые камни. Император понял, что это серебро и повелел основать на этом месте рудник. Существуют данные, что этот богатейший рудник разрабатывался еще спустя шесть веков. Об этом свидетельствуют записи немецкого врача и металлурга Георга Агриколы (1494–1555).
Вообще Центральная Европа была очень богата залежами серебряных самородков. В Саксонии в 1477 году был найден один из самых больших самородков в истории массой до 20 тонн! Из серебра добытого в Чехии, близ города Иоахимсталя, были отчеканены миллионы европейских монет. Поэтому их так и называли - «иоахимсталер»; со временем слово укоротилось до «талера». В России это название переиначили на свой лад и у нас они назывались «ефи́мками». Серебряные талеры были самой распространенной европейской монетой в истории, от этого название пошло современное название «доллар».
Чешский богемский Иоахимсталер
Европейские серебряные рудники были настолько богаты, что расход серебра измерялся в тоннах! Но т.к. основная масса европейских серебряных рудников была открыта в XIV-XVI вв., то к настоящему времени они уже истощены.
После открытия Америки оказалось, что этот континент очень богат на серебро. Его залежи были обнаружены в Чили, Перу и Мексике. Аргентина даже получила название по латинскому имени серебра. Тут нужно указать на очень интересный факт. Географические названия химических элементов обычно давались элементу от названия какого-то места, например, гафний назван так от латинского наименования города Копенгаген, в котором он был открыт, географические названия имеют элементы полоний, рутений, галлий и другие. Тут же произошло все с точностью наоборот. Страна была названа по имени химического элемента! Это единственный подобный случай в истории. Самородки серебра находят в Америке и в настоящее время. Один из них был открыт уже в XX веке в Канаде. Этот самородок был длиной 30 метров и глубиной 18 метров! После освоения этого самородка оказалось, что он содержал 20 тонн чистого серебра!
Химические свойства серебра
Серебро - сравнительно мягкий и пластичный металл, из 1 г его можно вытянуть металлическую нить длиной 2 км! Серебро тяжёлый металл, имеет низкую теплопроводность и электропроводность. Температура плавления относительно невысок, всего 962° С. Серебро охотно образует сплавы с другими металлами, которые придают ему новые свойства, например, при добавлении меди получается более твердый сплав - биллон.
При нормальных условиях серебро не подвержено окислению, однако имеет способность поглощать кислород . Твердое серебро при нагреве способно растворить в пять раз больший объем кислорода! В жидком серебре растворяются еще больший объем газа, примерно 20:1.
Иод способен воздействовать на серебро. Особенно благородный металл «боится» иодную настойку и сероводород. В этом и заключается причина потемнения серебра со временем. Источником сероводорода в быту служат испорченные яйца, резина, некоторые полимеры. При реакции сероводорода и серебра, особенно при повышенной влажности, на поверхности металла образуется очень прочная сульфидная плёнка, которая не разрушается при нагреве и воздействии кислот и щелочей. Удалить её можно только механическим способом, например щеткой с нанесенной на неё зубной пастой.
Интересны биохимические свойства серебра. Несмотря на то, что серебро не является биоэлементом оно способно оказывать влияние на жизнедеятельность микробов подавляя работу их ферментов. Это происходит при соединении серебра с аминокислотой, входящей в состав фермента. Поэтому вода в серебряных сосудах не портится, т.к. в ней подавляется жизнедеятельность бактерий.
Применение серебра
Уже с давних времен серебро использовали при изготовлении зеркал, в настоящее время его заменяют алюминием для удешевления производства. Низкое электрическое сопротивление серебра находит применение в электротехнике и электронике, тут из него изготавливают разнообразные контакты и разъемы. В настоящее время серебро практически не используют для производства монет, из него изготавливают только памятные монеты. Большая часть серебра используется в ювелирном деле, при изготовлении столовых приборов. Серебро также широко используется в химической и пищевой промышленности.
Интересно применение иодида серебра. С его помощью можно управлять погодой. Распыляя ничтожные количества иодида серебра с самолета, добиваются образования водяных капель, т.е. проще говоря вызывается дождь. При необходимости можно выполнить и противоположную задачу, когда дождь совершенно не нужен, например, при проведении какого-то очень важного мероприятия. Для этого иодид серебра распыляют за десятки километров до места события, тогда дождь прольется там, а в нужном месте будет сухая погода.
Серебро широко применяется в медицине. Его используют как зубные протезы, в производстве лекарств (колларгол, протаргол, ляпис и др.) и медицинских инструментов.
Влияние серебра на человека
Как мы видели выше, использование небольших доз серебра имеет обеззараживающее и бактерицидное действие. Однако, что полезно в малых дозах, очень часто бывает губительно в больших. Серебро здесь не исключение. Повышение концентрации серебра в организме может вызвать снижение иммунитета, повреждения почек и печени, щитовидной железы и головного мозга. В медицине описаны случаи нарушения психики при отравлении серебром.
Многолетнее поступление серебра в организм малыми дозами приводит к развитию аргирии. Металл постепенно откладывается в тканях органов и придает им зеленоватый или голубоватый цвет, особенно виден этот эффект на коже. При тяжелых случаях аргирии кожа темнеет настолько, что становится похожа на кожу африканцев. Кроме косметического эффекта в остальном аргирия не оказывает какого то ухудшения самочувствия и расстройства работы организма. Но и тут имеется свой плюс, при том, что организм пропитан серебром, ему становятся нипочем любые инфекционные заболевания!
Американец Пол Карсон «Папа Смурф», страдавший аргирией
История открытия серебра весьма туманна. Еще в древние времена человек радовался обладанию этим металлом. Серебряный слиток был красив, его даже сравнивали со светом Луны и обозначали значком, похожим на Луну.
Металл был очень интересен тем, что его не нужно было добывать, так как он встречался в природе в первозданном виде, как и золото и не нуждался в сложном производстве выделения его из руды. Серебряный самородок имеет большой вес и обычно содержит примеси золота, меди, ртути, платины, висмута и сурьмы.
Самородное серебро
Самородное серебро
Особым уважением металл пользовался у алхимиков, которые при помощи своих бесконечных опытов пытались превратить различные металлы в золото. Серебро, как им казалось, подходит для этих целей больше всего: оно обладало пластичностью и легко поддавалось обработке.
Вместе с тем еще в древности были замечены дезинфицирующие способности этого металла. Так врачи Египта использовали серебряные пластины при обработках ран. В этих случаях раны не гноились и заживали гораздо быстрее.
И еще один известный пример антибактериальных свойств серебра. Командный состав войска Александра Македонского был сохранен от кишечных инфекций, поразивших все войско, лишь потому, что пользовался серебряной посудой, в отличие от оловянной у рядовых солдат.
Историю «элемента серебро» можно проследить, начиная с 4 тысячелетия до нашей эры. Из достоверных источников, дошедших до наших времен, становится совершенно очевидно, что серебро было хорошо известно в Древнем Египте. 
В те времена этот металл встречался в самородном виде и именовался «белым золотом» из-за его незначительно добытого количества. Серебро не самородное, обычно покрытое темной пленкой налета-сульфида, распознать и найти было нелегко. Серебряные рудники появились уже гораздо позднее в Испании, Кипре и на Корсике.
Серебро для изготовления ювелирных изделий очень ценилось и продавалось за баснословные деньги. Самые богатые люди Рима старались иметь в доме главный предмет роскоши тех времен- серебряный предмет кухонной утвари- ложечку, сахарницу, солонку.
История происхождения серебра в древней Руси интересна и необычна. Здесь при взаиморасчетах, продаже и покупке товаров использовались серебряные бруски.
Рубль
Если вещь стоила дешевле, брусок разрубался. Отрубленная часть стала называться «рублем», отчего и получила свое название денежная единица России. А более мелкая монета с изображением всадника с копьем стала называться копейка.
История химического элемента «серебро»
Серебро — благородный металл серебристо-белого цвета. В таблице Менделеева химический элемент серебро находится в 11 группе переходных металлов, порядковый номер 47.
Латинское название серебра как химического элемента — Аrgentum, происходит от слова «argant», которое переводится как “белый, светлый» с санкскрита, древнего литературного языка Индии. Само же слово «санскрит» означает «совершенный, обработанный».
Ag — серебро, элемент периодической системыПо другим источникам название металлу дано от греческого слова «argos», что означает блестящий.
На многих языках серебро имеет похожие названия (англ. «silver”, нем.“Silber” и т.д.), На санкскрите Луна называется «сапра», отсюда и схожие названия.
Серебро, история металла.
Императорская печать Оттона IЛегенды о первом появлении серебра существуют с незапамятных времен и передаются из поколения в поколение. Говорят, что во время охоты королевский егерь привязал коня к дереву, а сам последовал за господином. Конь же от долгого ожидания стал бить копытами и нечаянно разрыл необычные светлые камни. Король, а это был основатель Священной Римской империи Оттон 1 Великий, понял, что напал на настоящий клад и на этом месте в 968 году был заложен первый в Европе серебряный рудник. Как в последствии оказалось один из самых богатейших, который приносил прибыль шесть веков. (Существуют подлинные записи немецкого металлурга Георга Агриколы, жившего с 1494 по 1555 г.)
Следует заметить, что Центральная Европа (Испания, Греция, Германия, Чехия и др.) в давние времена обладала огромными залежами серебряных самородков. Самый знаменитый из них общей массой около 20 тонн был обнаружен в Саксонии в 1477 году.
Вместе с тем похожий самородок был найден в ХХ веке в Канаде. Размеры его поражают: длина составляла 30 метров, а высота 18 метров. Содержал этот слиток 20 тонн чистого серебра.
Всему миру известны с древних времен и рудники Чехии, расположенные рядом с городом Иоахимсталь. Здесь чеканились огромными тиражами европейские серебряные монеты, названные «Иоахимсталерами».
Иоахимсталер
С течением времени слово укоротилось и в обиходе такие монеты стали называться «талерами». Серебряный талер на долгие годы стал самой распространенной европейской монетой. Считается, что и современное название «доллар» произошло тоже от талера.
Ефимок
Кстати, на Руси название это не прижилось, и монету называли «ефимкой».
В XIV-XVI вв бурно процветала разработка серебряных месторождений в Европе. Выработка составляла десятки и сотни тонн, что соответственно привело к быстрому истощению рудников. Содержание ее в земной коре в тысячу раз меньше, чем меди, например.
В настоящее время добыча серебра ведется из минералов, где основной компонент Ag 2 S
минерал, основной компонент Ag2Sлибо из полиметаллических руд, где присутствуют цинк, медь и свинец.
В честь серебра даже названо целое государство. Это единичный случай в истории. В начале XVI века испанские конкистадоры, поднимаясь по южноамериканской реке были поражены огромным количеством изделий из серебра у местных индейцев. Эту реку стали называть Ла-Плата («серебряная»), а потом и сама страна получила такое же название. Однако после освобождения от господства колонизаторов местные жители решили назвать свою страну более звучным именем Аргентина, основой чему послужило название серебра на латыни -«аргентум».
Серебряная река
Серебро это химический элемент 1 группы и пятого периода периодической системы Д. И. Менделеева. В природе самородное серебро встречается крайне редко, его находят виде так называемых серебряных самородков. Основные запасы серебра находятся в минералах, которые имеют различный химический состав. Основной минерал серебра - аргентит (Аg2S). В химии серебро проявляет лучшую устойчивость там, где степень окисления серебра + 1. В медных и свинцовых рудах, серебро встречается виде примесей, с различными химическими соединениями и элементами.
Серебро это металл ярко – серебристо – белого цвета. Нет такого металла, который мог бы посоревноваться с белым цветом серебра. Только чистое серебро без примесей, может иметь ярко - белый цвет. Если серебро смешивается с другими металлами, то цвет серебра - меняется. Стандартные ювелирные сплавы серебра с медью, ниже 875 пробы, имеют слегка желтоватый оттенок. Серебреные – медные сплавы, имеют различный спектр цветовых оттенков (начиная от ярко - белого цвета, как у чистого серебра и заканчивается сплавами, с легким желтоватым или слегка красноватым оттенком), в зависимости от процентного соотношения металлов в сплаве.
На фото ниже видно изображение серебряного кольца 830 пробы. Это кольцо сделано, из серебрено – медного сплава. Кольцо имеет желтоватый оттенок, характерный для сплава 830 пробы серебра с медью.
Серебро по своей природе это достаточно мягкий и пластичный металл. Он очень легко куется, растягивается,
прокатывается и вытягивается. Из серебра можно изготавливать тончайшие пластинки или очень тонкую серебряную проволоку.
Серебро настолько мягкий металл, что его можно резать даже ножом. Поэтому ювелиры очень редко используют
чистое серебро в ювелирном деле. Кольца, изготовленные из чистого серебра при рукопожатии, могут иногда
просто деформироваться. А, вот сплавы различных металлов с серебром используются чаще. Серебро в сплаве
с другими металлами, приобретает более твердые свойства. Самый распространенный стандартный сплав серебра с медью,
который пользуется мировой славой, это сплав стерлингового серебра 925 пробы. В основном все ювелирные
изделия изготавливают из сплава стерлинговой пробы. 925 пробу серебра принято считать мировым серебряным стандартом.
Из всех металлов серебро лучше всех проводит тепло и электричество. Серебро имеет относительно низкую температуру плавления – 961 градусов. Серебро это инертный, красивый, благородный, химически малоактивный металл. Он химически устойчив по отношению к воде и кислороду.
Серебро чернеет на воздухе, от присутствия в нем следов серы в составе сероводорода (Н2S). Черный налет на серебре, в виде тонкой пленки, представляет собой - черный (Аg2S).
Реакция чернения серебра выглядит вот так:
4Аg + 2Н2S + О2 = 2Аg2S + 2Н2О
Серебро не вступает в химическую реакцию с соляной и разбавленной серной кислотой. Но реагирует с кислородосодержащей азотной и концентрированной серной кислотой.
Реакция взаимодействия серебра с концентрированной серной кислотой выглядит вот так:
Аg + 2HNO3 = АgNO3 + NО2 + Н2О
В результате реакции, металлическое серебро растворяется в азотной кислоте и образуется - или (АgNO3), двуокись азота (NО2) и вода (Н2О).
Серебро используется для нанесения покрытий на различные металлы. При этом меняются не только эстетические свойства металлов, но и их физические характеристики. Они приобретают повышенную электропроводность и коррозийную стойкость. Из–за мягкости чистое серебро в ювелирном деле, как правило, не применяется. Чаще всего его используют в сплаве с другими металлами, например с медью.
Из чистого серебра изготавливают: серебряные слитки, серебряные монеты и мелкие детали или части к ювелирным изделиям. Сплав серебра с никелем, применяют для изготовления серебряно-никелевых аккумуляторов.
Практическое значение имеет не только металлическое серебро, но и соли этого металла. Например, нитрат
серебра (АgNО3) широко применяется в производстве фотоматериалов, в медицине ( или ), гальванотехнике и для
изготовления зеркал. Нитрат серебра или азотнокислое серебро, именуемое еще как медицинский
ляпис, применяется в медицине для лечения различных болезней (язв, эрозий, бородавок, папиллом, мелких ран, угрей).
Нитрат серебра в связи с органическими веществами (шерсть, кожа), восстанавливается до металлического серебра. Это свойства нитрата серебра используют для изготовления несмываемых чернил.
Все химические соединения серебра и их растворы, следует хранить в темных стеклянных банках.