Большая энциклопедия нефти и газа. Характеристика разных сплавов серебра и меди

Чистое серебро – металл невероятно красивый, но не очень практичный. Серебро высшей пробы мягковато, легко царапается, быстро теряет глянец. Ажурные детали ювелирных изделий из чистого серебра при интенсивной носке и неаккуратной чистке даже мягкими абразивами теряют рельефность, сглаживаются. В результате серебряное украшение утрачивает выразительность. Снижается его привлекательность и художественная ценность.

Быть может, для изготовления ювелирных украшений есть смысл использовать сплавы с легированным серебром? Есть, и немалый – уверены мастера всего мира. Вот только процент лигатурных включений в серебряные сплавы у всех разный. Кто-то считает 5% добавок достаточными, а кто-то смело прибавляет к драгоценному металлу до 50% бог весть каких лигатур – и громко нахваливает свой товар.

Потому и пришлось властям ввести стандарты пробирования сплавов благородных металлов. Только так удалось прекратить произвол самодеятельных мастеров, охочих до получения сверхприбыли.

Некоторые отечественные и зарубежные пробы серебра

В целом российская система пробирования серебра соответствует международным нормам. Трехзначное число – номер пробы – отражает точное количество граммов драгоценного металла в килограмме ювелирного сплава.

Лигатурой в серебряных сплавах чаще всего является медь: металлы «дружат» между собой, отлично смешиваясь, прекрасно сплавляясь, а главное, сообщая друг другу множество полезных свойств.

Добавка в лигатуру кадмия резко удорожает изделие, заметно повышая при этом выразительные свойства металла. Вместо меди (или вместе с медью) к серебру могут примешиваться алюминий, цинк, никель. Однако общепринятым ювелирным стандартом является сплав серебра с медью.

Минимально допустимой считается 750-я или 800-я пробы. При этом в странах бедного юга с успехом изготавливают украшения из серебра 600-й пробы.

Кстати говоря, нередко рыночные торговцы Юго-Востока настойчиво предлагают нашим туристам серебряные безделушки заметно красного оттенка, утверждая при этом: металл изделия – качественное серебро полноценной 600-й пробы.

На самом деле покраснение серебряного сплава говорит о том, что количество меди в изделии просто зашкаливает. Красноватым сплав становится уже тогда, когда соотношение серебра и меди паритетно (по 50%). Чем больше меди – тем краснее отлив.

Есть все основания полагать, что внешний вид таких изделий сильно страдает в течение минимального времени пользования, ведь даже 720-я проба серебра означает: украшение желтовато цветом, образование окисной пленки происходит быстро...

Тем не менее, серебро 720-й пробы в отечественной ювелирной практике используется: как припой между высокопробными деталями, как материал для застежек и замочков, пружинок, игл и т.п.

Серебро 800-й (и даже 750-й) пробы считается пригодным для изготовления столовых приборов, солонок, масленок и прочей посуды. Правда, такое серебро требует постоянного ухода – то есть периодического очищения от окисной пленки.

Немного легче живется владельцам столового серебра 875-й пробы. Это все еще низкопробный сплав, однако из него уже можно изготавливать не только посуду и столовые приборы – салфеточные кольца, рюмки, бокалы и разливочные емкости, пепельницы – но и интерьерные украшения.

Хорошим столовым серебром заслуженно считается сплав 916-й пробы. Именно этот сплав используется для изготовления наборов, украшенных эмалевым покрытием или позолотой.

Знаменитое стерлинговое серебро – это серебряный сплав 925-й пробы. Стерлинг – древняя (ΧΙV века) английская монета. Принято считать, что серебро, шедшее на чеканку стерлингов, было наиболее качественным. Стерлинговое серебро и сегодня считается наилучшим материалом для изготовления украшений, предметов искусства и быта.

Применяемое в ювелирной практике серебро 960-й пробы не имеет внешних различий с чистым серебром. Изделия из этого сплава отличаются высочайшими художественными достоинствами, но в носке требует особо бережного отношения. Пластичность мягкого металла нисколько не способствует долговечности таких украшений.

Серебро 999-й пробы в большом почете у жителей Дальнего Востока. Японцы, давно и прочно уверовавшие в тесную взаимосвязь чистого серебра и Луны, населенной милостивыми к людям божествами, с охотой покупают украшения из серебра 1000-й пробы.

Система проб металлов:
Металл	Метрическая	Золотниковая	Каратная
Золото	375	36	9
Золото	500	48	12
Золото	583 / 585	56	14
Золото	750	72	18
Золото	958	92	23
Золото	999	96	24
Серебро	750	72	18
Серебро	800	-	-
Серебро	875	84	21
Серебро	916	88	22
Серебро	925	-	-
Серебро	960	-	-
Серебро	999	96	24
Платина	950	-	-
Палладий	500	-	12
Палладий	850	-	-

Прагматичные французы всего более любят серебро 800-й пробы – в то время как остальные европейцы предпочитают покупать изделия из серебряного сплава пробы 935.

Виды серебра

Разноцветным золотом уже никого не удивишь. Серебро же выпускается в единственной цветовой вариации – белой! Но все-таки благородный металл бывает разным.

Стерлинговое серебро бело, прочно, не склонно к почернению. Цвет его характеризуется как ослепительный, а качество – как эталонное. Черненое серебро – продукт применения особых ювелирных технологий, связанных с созданием расплавов черного цвета.

Черненые серебряные украшения производят впечатление старинных, считаются магически сильными и превозносятся как амулеты и обереги. Современные технологии позволяют полноценное чернение заменять быстрым и неглубоким оксидированием. Новое оксидированное серебро неотличимо от серебра черненого, но сохраняет высокие эстетические кондиции не так долго.

Филигранным серебром зовутся изделия ажурные, выполненные с выделением мельчайших деталей. По сути, филигранное серебро – это кружево, сплетенное из тонких серебряных проволочек и либо напаянное на фон, либо помещенное в оправу.

В последние десятилетия стало популярным матовое серебро. Микрошероховатости на поверхности изделий создаются путем обработки серебра специальной жидкой взвесью химически активных ингредиентов.

Имитации серебра

Имитации серебра – вовсе не обязательно подделки драгоценного металла. Мельхиор и нейзильбер создавались как недорогая замена дорогому материалу. Серебряная поталь – тонкая фольга из алюминиево-цинкового сплава – используется для облицовки неметаллических скульптурных форм с целью придания им серебристого блеска.

Мельхиор – известный с доисторических времен сплав меди и никеля с небольшими включениями железа и марганца (или без них). Столовые приборы из мельхиора долго считались достойной заменой серебряным ложкам и вилкам, однако теперь признано: никель вреден для организма.

Нейзильбер – разновидность мельхиора с примесью цинка. Сплав недорог, но для изготовления столовых приборов пригоден лишь условно: если ложку из нейзильбера не покрыть слоем натурального серебра, еда приобретет металлический привкус.

Имитации серебра существуют официально, на законных основаниях. Поддельное серебро – это сплавы, создаваемые для злонамеренной имитации природного серебра. В состав смеси нередко входит немного серебра и даже золота (хотя основой является все тот же нейзильбер), а также железо.

Из поддельного серебра изготавливаются ювелирные изделия, чеканятся фальшивые инвестиционные монеты, отливаются слитки небольшой массы – с целью активной реализации через интернет.

Особым мастерством в подделке серебра «славятся» китайцы. Многие покупатели почему-то уверены, что пробирование серебряных изделий не обязательно, и потому наличие так называемых именных или фирменных клейм, по их мнению, равнозначно наличию оттиска с пробой. Китайские «специалисты» настолько поднаторели в фальсификации серебряных сплавов и клейм, что не стесняются выпускать в оборот не слишком точные копии продукции известнейших брендов.

Продавцы бижутерии нередко применяют выражение «тибетское серебро», говоря о высоком процентном содержании природного серебра в сплаве. На самом деле речь идет о хорошо знакомом нейзильбере, действительно (чаще – мнимо) обогащенном настоящим серебром.

В лучших образцах так называемого тибетского серебра содержится до 30% драгоценного металла. В худших – серебра не обнаруживается вовсе.

Мошенниками введено в оборот понятие «ленинградского серебра». Без вины виноватыми оказались предприятия петербуржской фирмы, выпускающей посеребренную латунную бижутерию. Преступники скупают весьма качественную продукцию, оснащают украшения рельефным клеймом, напоминающим пробирный штамп, навешивают фальшивые ярлыки и продают изделия как серебряные. На самом деле никакого специального «ленинградского серебра» не существует в природе!

Как определить подделку?

В домашних условиях определить подлинность серебряного изделия и соответствие пробы действительному качеству металла очень сложно. Распространенные советы рекомендуют прислушиваться к чистоте звона приобретаемого серебра, проверять его на твердость и теплопроводность, воздействовать на сплав доступными в быту химикатами.

Выполнение любой из рекомендаций не дает достоверного результата. Выход один – покупать серебро нужно только у авторитетных поставщиков клейменных государственной пробирной палатой ювелирных изделий. Все остальные способы приобретения серебра не дают уверенности в справедливости сделки.

При описании любого элемента принято указывать его первооткрывателя и обстоятельства открытия. Такими данными об элементе №47 человечество не располагает. Ни один из прославленных ученых к открытию серебра не причастен. Серебром люди стали пользоваться еще тогда, когда не было ученых.

Объясняется это просто; как и золото, серебро когда-то довольно часто встречалось в самородном виде. Его не приходилось выплавлять из руд.

О происхождении русского слова «серебро» ученые и доныне не пришли к единому мнению. Большинство из них считают, что это видоизмененное «сарпу», которое в языке древних ассирийцев означало как серп, так и полумесяц. В Ассирии серебро считалось «металлом Луны» и было таким же священным, как в Египте золото.

С развитием товарных отношений серебро, как и золото, стало выразителем стоимости. Пожалуй, можно сказать, что в этой своей роли оно способствовало развитию торговли даже больше, чем «царь металлов». Оно было дешевле золота, соотношение стоимости этих металлов в большинстве древних государств было 1:10. Крупную торговлю удобнее было вести через посредство золота, мелкая же, более массовая, требовала серебра.

Сначала для пайки

С инженерной точки зрения серебро, подобно золоту, долгое время считалось бесполезным металлом, практически не влиявшим на развитие техники, точнее, почти бесполезным. Еще в древности его применяли для пайки. Температура плавления серебра не столь уже высока – 960,5°C, ниже, чем золота (1063°C) и меди (1083,2°C). Сравнивать с другими металлами не имеет смысла: ассортимент металлов древности был очень невелик. (Даже намного позже, в средневековье, алхимики считали, что «семь металлов создал свет по числу семи планет».)

Однако если мы раскроем современный справочник по материаловедению, то и там найдем несколько серебряных припоев: ПСр-10, ПСр-12, ПСр-25; цифра указывает на процентное содержание серебра (остальное медь и 1% цинка). В технике эти припои занимают особое место, ибо паянный ими шов не только прочен и плотен, но и коррозионно устойчив. Никто, конечно, не подумает запаивать такими припоями кастрюли, ведра или консервные банки, но судовые трубопроводы, котлы высокого давления, трансформаторы, электрические шины в них очень нуждаются. В частности, сплав ПСр-12 используют для пайки патрубков, штуцеров, коллекторов и другой аппаратуры из меди, а также из медных сплавов с содержанием основного металла больше 58%.

Чем выше требования к прочности и коррозионной устойчивости паяного шва, тем с большим процентом серебра применяются припои. В отдельных случаях используют припои с 70% серебра. А для пайки титана годно лишь чистое серебро.

Мягкий свинцово-серебряный припой нередко применяют в качестве заменителя олова. На первый взгляд это кажется нелепостью: «металл консервной банки», как окрестил олово академик А.Е. Ферсман, заменяется валютным металлом – серебром! Однако удивляться здесь нечему, это вопрос стоимости. Самый ходовой оловянный припой ПОС-40 включает в себя 40% олова и около 60% свинца. Заменяющий же его серебряный припой содержит всего лишь 2,5% драгоценного металла, а всю остальную массу составляет свинец.

Значение серебряных припоев в технике неуклонно растет. Об этом можно судить по недавно опубликованным данным. В них указывалось, что только в США на эти цели расходуется до 840 т серебра в год.

Зеркальное отражение

Другое, почти столь же древнее техническое использование серебра – производство зеркал. До того как научились получать листовое стекло и стеклянные зеркала, люди пользовались отполированными до блеска металлическими пластинками. Золотые зеркала были слишком дороги, но не столько это обстоятельство препятствовало их распространению, сколько желтоватый оттенок, который они придавали отражению. Бронзовые зеркала были сравнительно дешевы, но страдали тем же недостатком и к тому же быстро тускнели. Отполированные же серебряные пластины отражали все черточки лица без наложения какого-либо оттенка и в то же время достаточно хорошо сохранялись.

Первые стеклянные зеркала, появившиеся еще в I в. н.э., были «бессеребренниками»: стеклянная пластинка соединялась со свинцовой или оловянной. Такие зеркала исчезли в средние века, их вновь потеснили металлические. В XVII в. была разработана новая технология изготовления зеркал; их отражающая поверхность была сделана из амальгамы олова. Однако позже серебро вернулось в эту отрасль производства, вытеснив из нее и ртуть, и олово. Французский химик Птижан и немецкий – Либих разработали рецепты серебрильных растворов, которые (с небольшими изменениями) сохранились до нашего времени. Химическая схема серебрения зеркал общеизвестна: восстановление металлического серебра из аммиачного раствора его солей с помощью глюкозы или формалина.

Придирчивый читатель может задать вопрос: а причем здесь техника?

В миллионах автомобильных и прочих фар свет электрической лампочки усиливается вогнутым зеркалом. Зеркала есть во множестве оптических приборов. Зеркалами снабжены маяки.

Зеркала прожекторов в годы войны помогали обнаружить врага в воздухе, на море и на суше; иногда с помощью прожекторов решались тактические и стратегические задачи. Так, при штурме Берлина войсками Первого Белорусского фронта 143 прожектора огромной светосилы ослепили гитлеровцев в их оборонительной полосе, и это способствовало быстрому исходу операции.

Серебряное зеркало проникает в космос и, к сожалению, не только в приборах. 7 мая 1968 г. в Совет Безопасности был направлен протест правительства Камбоджи против американского проекта запуска на орбиту спутника-зеркала. Это спутник – нечто вроде огромного надувного матраца со сверхлегким металлическим покрытием. На орбите – «матрац» наполняется газом и превращается в гигантское космическое зеркало, которое, по замыслу его создателей, должно было отражать на Землю солнечный свет и освещать площадь в 100 тыс. км 2 с силой, равной свету двух лун. Назначение проекта – осветить обширные территории Вьетнама в интересах войск США и их сателлитов.

Почему так энергично запротестовала Камбоджа? Дело в том, что при осуществлении проекта мог нарушиться световой режим растений, а это в свою очередь вызвать неурожай и голод в государствах Индокитайского полуострова. Протест возымел действие: «матрац» в космос не полетел.

И пластичность, и блеск

«Светлое тело, которое ковать можно», – так определял металлы М.В. Ломоносов. «Типичный» металл должен обладать высокой пластичностью, металлическим блеском, звонкостью, высокой теплопроводностью и электропроводностью. Применительно к этим требованиям серебро, можно сказать, из металлов металл.

Судите сами: из серебра можно получить листки толщиной всего лишь 0,25 мкм.

Металлический блеск – отражательная способность, о которой говорилось выше. Можно добавить, что в последнее время получили распространение родиевые зеркала, более стойкие к воздействию влаги и различных газов. Но по отражательной способности они уступают серебряным (75...80 и 95...97% соответственно). Поэтому сочли более рациональным покрытие зеркал делать все же серебряным, а поверх него наносить тончайшую пленку родия, предохраняющую серебро от потускнения.

В технике весьма распространено серебрение. Тончайшую серебряную пленку наносят не только (и не столько) ради высокой отражательной способности покрытия, а прежде всего ради химической стойкости и повышенной электропроводности. Кроме того, этому покрытию свойственны эластичность и прекрасное сцепление с основным металлом.

Здесь опять возможна реплика придирчивого читателя: о какой химической стойкости может идти речь, когда в предыдущем абзаце говорилось о защите серебряного покрытия родиевой пленкой? Противоречия, как это ни странно, нет. Химическая стойкость – понятие многогранное. Серебро лучше многих других металлов противостоит действию щелочей. Именно поэтому стенки трубопроводов, автоклавов, реакторов и других аппаратов химической промышленности нередко покрывают серебром как защитным металлом. В электрических аккумуляторах с щелочным электролитом многие детали подвергаются опасности воздействия на них едкого кали или натра высокой концентрации. В то же время детали эти должны обладать высокой электропроводностью. Лучшего материала для них, чем серебро, обладающее устойчивостью к щелочам и замечательной электропроводностью, не найти. Из всех металлов серебро самый электропроводный. Но высокая стоимость элемента №47 во многих случаях заставляет пользоваться не серебряными, а посеребренными деталями. Серебряные покрытия хороши еще и тем, что они прочны и плотны – беспористы.

По электропроводности при нормальной температуре серебру нет равных. Серебряные проводники незаменимы в приборах высокой точности, когда недопустим риск. Ведь не случайно в годы второй мировой войны казначейство США раскошелилось, выдав военному ведомству около 40 т драгоценного серебра. И не на что-нибудь, а на замену меди! Серебро потребовалось авторам «Манхэттенского проекта». (Позже стало известно, что это был шифр работ по созданию атомной бомбы.)

Следует отметить, что серебро – лучший электропроводник при нормальных условиях, но, в отличие от многих металлов и сплавов, оно не становится сверхпроводником в условиях предельно достижимого холода. Так же, кстати, ведет себя и медь. Как ни парадоксально, но именно эти, замечательные по электропроводности металлы при сверхнизких температурах используют в качестве электроизоляторов.

Машиностроители шутя утверждают, что земной шар крутится на подшипниках. Если бы так было на самом деле, то можно не сомневаться – в столь ответственном узле наверняка применялись бы многослойные подшипники, в которых один или несколько слоев серебряные. Танки и самолеты были первыми потребителями драгоценных подшипников.

В США, например, производство подшипников из серебра началось в 1942 г., тогда на их производство было выделено 311 т драгоценного металла. Через год эта цифра выросла до 778 т.

Выше мы упоминали о таком качестве металлов, как звонкость. И по звонкости серебро заметно выделяется среди других металлов. Недаром во многих сказках фигурируют серебряные колокольчики. Колокольных дел мастера издавна добавляли серебро в бронзу «для малинового звона». В наше время струны некоторых музыкальных инструментов делают из сплава, в котором 90% серебра.

Фото и кино

Фотография и кинематограф появились в XIX в. и дали серебру еще одну работу. Особое качество элемента №47 – светочувствительность его солей.

Более 100 лет известен фотопроцесс, но в чем его сущность, каков механизм реакции, лежащей в его основе? До последнего времени это представляли весьма приближенно.

На первый взгляд все просто: свет возбуждает химическую реакцию, и металлическое серебро выделяется из серебряной соли, в частности из бромистого серебра – лучшего из светочувствительных материалов. В желатине, нанесенной на стекло, пленку или бумагу, эта соль содержится в виде кристаллов с ионной решеткой. Можно предположить, что квант света, падая на такой кристалл, усиливает колебания электрона на орбите иона брома и дает ему возможность перейти к иону серебра. Таким образом, пойдут реакции:

Br – + hv → Br + e –
и
Ag + + e – → Ag

Однако весьма существенно то, что состояние AgBr более устойчиво, чем состояние Ag + Br. Вдобавок к этому выяснилось, что совершенно чистое бромистое серебро вообще лишено светочувствительности.

В чем же тогда дело? Как оказалось, чувствительны к действию света только дефектные кристаллы AgBr. В их кристаллической решетке есть своего рода пустоты, которые заполнены добавочными атомами серебра или брома. Эти атомы более подвижны и играют роль «электронных ловушек», затрудняя обратный переход электрона к брому. После того как электрон будет «выбит из седла» квантом света, один из «посторонних» атомов обязательно примет его. Вокруг такого «зародыша светочувствительности» адсорбируются и закрепляются выделившиеся из решетки атомы серебра. Освещенная пластинка ничем не отличается от неосвещенной. Изображение на ней появляется лишь после проявления. Этот процесс усиливает действие «зародышей светочувствительности», и изображение после закрепления становится видимым. Такова принципиальная схема, дающая самое общее представление о механизме фотопроцесса.

Фото- и кинопромышленность стали крупнейшими потребителями серебра. В 1931 г., например, США на эти цели расходовали 146 т драгоценного металла, а в 1958 – уже 933 т.

Старые фотоснимки и, в частности, фотодокументы со временем выцветают. До последнего времени был лишь один способ их восстановления – репродукция, пересъемка (с неизбежными потерями качества). Совсем недавно найден иной способ реставрации старых фотографий.

Снимок облучают нейтронами, и серебро, которым он «нарисован», превращается в свой короткоживущий радиоактивный изотоп. В течение нескольких минут это серебро испускает гамма-лучи, и если в это время на фотографию наложить пластинку или пленку с мелкозернистой эмульсией, то можно получить изображение, более четкое, чем на оригинале.

Светочувствительность серебряных солей используют не только в фотографии и кино. Недавно из ГДР и США почти одновременно поступили сообщения об универсальных защитных очках. Стекла их изготовлены из прозрачных эфиров целлюлозы, в которых растворено небольшое количество галогенидов серебра. При нормальном освещении такие очки пропускают около половины падающих на них световых лучей. Если же свет становится сильнее, то пропускная способность стекол падает до 5...10%, поскольку происходит восстановление части серебра и стекло, естественно, становится менее прозрачным. А когда свет снова слабеет, происходит обратная реакция и стекла приобретают большую прозрачность.

Атомная служба серебра

Кинематограф и фотография достигли расцвета в XX в. и стали потреблять серебро в значительно больших, чем прежде, количествах. Но во второй четверти этого века появился еще один претендент на первоочередное использование элемента №47.

В январе 1934 г. была открыта искусственная радиоактивность, возникающая под влиянием обстрела нерадиоактивных элементов альфа-частицами. Немного позже Энрико Ферми попробовал иные «снаряды» – нейтроны. При этом регистрировали интенсивность возникающего излучения и определяли периоды полураспада новых изотопов. Облучали поочередно все известные к тому времени элементы, и вот что оказалось. Особенно высокую радиоактивность под действием бомбардировки нейтронами приобретало серебро, а период полураспада образующегося при этом излучателя не превышал 2 минут. Именно поэтому серебро стало рабочим материалом в дальнейших исследованиях Ферми, при которых было открыто такое практически важное явление, как замедление нейтронов.

Позже этой особенностью серебра воспользовались для создания индикаторов нейтронного излучения, а в 1952 г. серебро «прикоснулось» и к проблемам термоядерного синтеза: первый залп нейтронов из плазменного «шнура» был зафиксирован с помощью погруженных в парафин серебряных пластин.

Но атомная служба серебра не ограничивается областью чистой науки. С этим элементом сталкиваются и при решении сугубо практических проблем ядерной энергетики.

В современных атомных реакторах некоторых типов тепло отводят расплавленными металлами, в частности натрием и висмутом. В металлургии хорошо известен процесс обезвисмучивания серебра (висмут делает серебро менее пластичным). Для атомной техники важен обратный процесс – обессеребрение висмута. Современные процессы очистки позволяют получать висмут, в котором примесь серебра минимальна – не больше трех атомов на миллион. Зачем это нужно? Серебро, попади оно в зону ядерной реакции, будет по существу гасить реакцию. Ядра стабильного изотопа серебро-109 (на его долю в природном серебре приходится 48,65%) захватывают нейтроны и превращаются в бета-активное серебро-110. А бета-распад, как известно, приводит к увеличению атомного номера излучателя на единицу. Таким образом, элемент №47 превращается в элемент №48, кадмий, а кадмий – один из сильнейших гасителей цепной ядерной реакции.

Трудно перечислить все современные службы элемента №47. Серебро нужно машиностроителям и стекловарам, химикам и электротехникам. Как и прежде, этот металл привлекает внимание ювелиров. Как и прежде, часть серебра идет на производство медикаментов. Но главным потребителем элемента №47 стала современная техника. Не случайно уже довольно давно была отчеканена последняя в мире чисто серебряная монета. Слишком ценен и нужен этот металл, чтобы ходить по рукам.

Серебро и медицина

О бактерицидных свойствах серебра, о целительности «серебряной» воды писали много. В особо крупных масштабах воду «серебрят» на океанских кораблях. В специальной установке, ионаторе, пропускают переменный ток через воду. Электродами служат серебряные пластинки. За час в раствор переходит до 10 г серебра. Этого количества достаточно, чтобы дезинфицировать 50 кубометров питьевой воды. Насыщение воды ионами серебра строго дозируют: избыток ионов представляет определенную опасность – в больших дозах серебро токсично.

Об этом, разумеется, знают фармакологи. В клинической медицине применяют многочисленные препараты, содержащие элемент №47. Это органические соединения, преимущественно белковые, в которые введено до 25% серебра. А известное лекарство колларгол содержит его даже 78%. Любопытно, что в препаратах сильного действия (протаргол, протаргентум) серебра меньше, чем в препаратах мягкого действия (аргин, соларгеитум, аргирол и другие), но в раствор они отдают его значительно легче.

Определен механизм действия серебра на микроорганизмы. Оказалось, что оно инактивирует определенные участки молекул ферментов, то есть действует как ферментный яд. Почему же тогда эти препараты не угнетают деятельность ферментов в человеческом организме, ведь и в нем обменом веществ руководят ферменты? Все дело в дозировке. В микроорганизмах процессы обмена идут намного интенсивнее, чем в более сложных. Поэтому можно подобрать такие концентрации соединений серебра, которых с лихвой хватило бы па уничтожение микробов, но безвредные для человека.

Заменители серебра

Дефицит серебра – явление не новое. Еще в первой половине XIX в. он стал причиной конкурса, победители которого не только получили большие премии, но и обогатили технику несколькими весьма ценными сплавами. Нужно было найти рецепты сплавов, способных заменить столовое серебро. Так появились нейзильбер, мельхиор, аргентан, «немецкое серебро», «китайское серебро»... Все это сплавы на основе меди и никеля с разными добавками (цинк, железо, марганец и другие элементы).

Серебро и стекло

Эти два вещества встречаются не только в производстве зеркал. Серебро нужно для изготовления сигнальных стекол и светофильтров, особенно когда важна чистота тонов. Например, в желтый цвет стекло можно окрасить несколькими способами; окислами железа, сульфидом кадмия, азотнокислым серебром. Последний способ самый лучший. С помощью окислов железа очень трудно добиться постоянства окраски, сульфид кадмия ужесточает технологию – при длительном воздействии высоких температур он превращается в окись, которая делает стекло непрозрачным и не окрашивает его. Небольшая добавка (0,15...0,20%) азотнокислого серебра придает стеклу интенсивную золотисто-желтую окраску. Правда, здесь есть одна тонкость. В процессе варки из AgNO 3 выделяется мелкодисперсное серебро и равномерно распределяется по стекломассе. Однако при этом серебро остается бесцветным. Окраска появляется при наводке – повторном обогреве уже готовых изделий. Особенно хорошо окрашиваются серебром высококачественные свинцовые стекла. С помощью серебряных солей можно наносить золотисто-желтую окраску на отдельные участки стеклянных изделий. А оранжевое стекло получают, вводя в стекломассу золото и серебро одновременно.

Самая известная соль

Фамилия одного из самых запоминающих персонажей Ильфа и Петрова, Никифора Ляписа, ассоциируется обычно со словом «ляпсус». А ляпис – азотнокислое серебро – это самая известная соль элемента №47. Первоначально, во времена алхимиков, эту соль называли lapis infernalis, что в переводе с латыни на русский значит «адский камень».

Ляпис обладает прижигающим и вяжущим действием. Взаимодействуя с белками тканей, оп способствует образованию белковых солей – альбуминатов. Свойственно ему и бактерицидное действие – как и всякой растворимой соли серебра. Поэтому ляпис широко применяют не только в химических лабораториях, но и в медицинской практике.

Серебро (А g )

Серебро (А g ) - металл белого цвета, очень тягучий, пластичный и ковкий, режется ножом. Серебро тверже золота, но мягче меди. Очень хорошо полируется, имеет наивысшую отражательную способность, является самым электро- и теплопроводным металлом.

Плотность серебра 10.50;

Температура плавления 960,5°С;

Твердость по Бринеллю 25 (по Моосу 2,5).

Серебро устойчиво к действию влажной среды, не взаимодействует с органическими кислотами, с растворами щелочей, азотом, углеродом, устойчиво по отношению к кислороду.

Однако при длительном пребывании на воздухе серебро постепенно темнеет под действием сероводорода, находящегося в воздухе. Серебро легко соединяется с серой. Озон также образует на поверхности серебра черный налет. Хлор, бром, йод реагируют с ним даже при комнатной температуре. Серебро легко растворяется в азотной кислоте и концентрированной серной при нагревании. Растворяется серебро в цианистых щелочах, хорошо соединяется с ртутью, образуя серебряную амальгаму.

В природе серебро образует более 60 минералов, в которых находится в различном состоянии.

Самородное серебро встречается значительно реже самородного золота, так как легче образует соединения с другими элементами. Самородное серебро представляет собой природный сплав с золотом, медью, железом, висмутом, ртутью, платиной и другими элементами. Встречается в виде неправильных зерен, пластинок листочков, проволочных и нитевидных выделений. Крупные самородки чрезвычайно редки и могут достигать сотен килограммов.

Благодаря своим уникальным свойствам: высоким степеням электро- и теплопроводности, отражательной способности, светочувствительности и т. д. - серебро имеет очень широкий диапазон применения. Его применяют в ювелирном деле, фотографии, электронике, электротехнике, точном приборостроении, ракетостроении, медицине, для защитных и декоративных покрытий, для изготовления монет, медалей и других памятных изделий.

СПЛАВЫ СЕРЕБРА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ НА ПРАКТИКЕ

Свойства сплавов.

В ювелирном деле используются сплавы с содержанием серебра выше 72%. С увеличением добавки меди блестящее белое серебро приобретает желтоватый оттенок. Сплав А g 800 уже значительно отличается от чистого серебра; сплав А g 720 имеет желтовато-белый оттенок; сплав с 50%-ым содержанием меди выглядит красноватым; сплав с 70%-ым содержанием меди - просто ярко-красным. Кроме меди при добавке других металлов сплав серебра становиться трех- или многокомпонентным, что существенно меняет его свойства. Например, в сплав можно добавить до 10 частей никеля, что повысит прочность сплава, но если его содержание превысит 25 частей, то сплав получиться ломким, и следовательно непригодным для использования. В серебре растворяется до 200 частей цинка, который придает сплавам высокую пластичность и защищает их от потускнения. Добавка кадмия также защищает сплавы серебра от потускнения и понижает температуру плавления, серебро может растворить до 300 частей кадмия.

Со временем сформировался ряд серебряных сплавов, которые применяются в основном для изготовления ювелирных украшений, декоративных изделий и столовых приборов и обладают хорошими технологическими и эксплуатационными свойствами.

Сплав А g 970

В данном сплаве содержание меди очень низкое, поэтому по некоторым свойствам, например, по цвету, устойчивости к потускнению, он очень схож с чистым серебром. Благодаря высокой температуре плавления сплав А g 970 часто используется для изготовления изделий с эмалью (прозрачные краски подсвечиваются более интенсивно). Особенно подходит для ковки, глубокой вытяжки и исполнения тонких филигранных работ.

Сплав А g 925

Этот сплав называется также стерлинговым или стандартным серебром. В нем удачно сочетаются технологические и эксплуатационные свойства, и он широко применяется для изготовления ювелирных украшений. Его цвет и коррозионная стойкость почти такие же, как и у чистого серебра. Сплав подходит для получения черни, возможно, его использование при нанесении низкоплавких эмалей. В этом сплаве сочетаются хорошая способность к формоизменению при обработке и значительная стабильность при эксплуатации.

Сплав А g 900

Данный сплав все чаще применяется для изготовления ювелирных украшений, правда, по своим свойствам он несколько уступает сплаву А g 925. А g 900 подходит для литья,гибки, пайки, ковки и чеканки, но для исполнения тонких филигранных операций и глубокой чеканки он слишком твердый. В качестве основы для нанесения эмали сплав А g 900 не пригоден.

Сплав А g 875

Сплав чаще других используется при промышленном изготовлении ювелирных изделий; из-за высокой твердости труднее, чем другие сплавы, поддаемся механической обработке.

Сплав А g 800

Из данного сплава изготавливаются в основном столовые приборы. Главными его недостатками являются заметный желтоватый оттенок и более быстрая окисляемость на воздухе. Кроме того, вследствие высокого содержания в сплаве меди при его взаимодействии с кислыми растворами происходит образование токсичных солей меди. При больших деформациях, например, гибке или растяжении, заготовки из этого сплава следует обязательно подвергать промежуточному отжигу (рекристаллизации). Литейные свойства сплава А g 800 лучше, чем у сплавов с более высоким содержанием серебра.

Сплав А g 720

Данный сплав из-за желтоватой окраски почти не применяется в ювелирном деле. Сплав трудно поддается формоизменению, но сохраняет твердость и упругость в процессе эксплуатации. Поэтому в отдельных случаях из сплава А g 720 изготавливают пружины, иглы для булавок или другие сильно нагружаемые детали. Сплав А g 720 применяют также в качестве припоя.

Потускнение сплавов А g - Cu

Серебро обладает очень высокой отражательной способностью и хорошо полируется: полированная поверхность серебряных изделий отличается особенно ярким блеском. Впрочем, посредством «белого» кипячения можно получить и матовую белую поверхность, причем не только на чистом серебре, но также и на других ювелирных сплавах с содержанием в них серебра более А g 800.

Серебру присущ и существенный недостаток, который еще больше проявляется с увеличением содержания в сплаве меди: взаимодействуя с содержащимися в воздухе сернистыми соединениями, серебро образует сульфид серебра, медь - сульфид меди и, кроме того, закись меди красного цвета и окись меди черного цвета. Это приводит к потемнению изделий, причем темный налет формируется постепенно: вначале изделие кажется желтоватым, почти золотистым, затем поверхность становится коричневатой, потом грязно-синей, темно-синей и, наконец, черной. При этом, чем больше в сплаве меди, тем интенсивнее и быстрее он тускнеет и покрывается темным налетом.

Родирование

Износостойкое родиевое покрытие надежно защищает поверхность серебра, но изделие при этом теряет блеск и выглядит синевато-белым. К тому же в процессе ремонта (при пайке) родиевое покрытие становится синевато-черным, что можно устранить только нанесением нового покрытия.

Лакирование

Покрытие из лака долгое время защищает поверхность серебра, но при условии, что украшения не носят, а столовым серебром не пользуются. В процессе использования изделий покрытие на отдельных участках стирается и поверхность в этом месте тускнеет. В итоге предмет, покрытый такого рода пятнами, трудно чистить.

Пассивирование

Суть пассивирования заключается в нанесении на изделие тонкого невидимого слоя воска, который хорошо укрывает поверхность. Этот метод применяется при хранении изделий на складах (при пользовании предметами покрытие быстро стирается).

Cтраница 1

Замена серебра диэлектрическими покрытиями дает возможность получить светофильтры с коэффициентом пропускания в максимуме до 80 - 90 % при небольшой ширине полосы пропускания.  

Для замены серебра надо брать тугоплавкие металлы, причем неокисляющиеся, так как широко применяемые керамические массы требуют обжига в окислительной среде. Такими металлами являются платина и палладий; оба они дефицитны и дороги, что повышает стоимость монолитных конденсаторов и ограничивает развитие их производства.  

Для замены серебра разработаны окисные катализаторы окислительного дегидрирования метанола. Наиболее эффективными из них являются окислы молибдена и титана. Для повышения активности к окислам молибдена добавляют до 37 % окиси железа. Смешанные катализаторы более активны и селективны, процесс на них протекает при более низких температурах (350 - 400 С) и при большом избытке воздуха в реакционной смеси. Эти катализаторы постепенно вытесняют ранее принятые в промышленности серебряные.  

Медь считают одним из самых перспективных материалов для замены серебра в плавких элементах быстродействующих предохранителей. Медь дешевле серебра по меньшей мере в 300 раз и близка к нему по своим электрофизическим свойствам. Удельное электрическое сопротивление меди на 5 - 6 % выше, чем у серебра, что легко компенсируется увеличением сечения плавких элементов. Модуль упругости меди в 1 3 раза выше, чем у серебра, что неблагоприятно для циклического режима работы предохранителя. Теплопроводность меди примерно на 6 % меньше, чем у серебра, а температура плавления более чем на 120 С выше.  

Наметившиеся в настоящее время тенденции все более широкого внедрения керамических материалов вместо неф-тесодержащих пластмасс для изготовления изолирующих деталей электроустановочных устройств и замена серебра и серебросодержащих металлокерамических композиций на полноценные контактные материалы (сплавы), не имеющие в своем составе драгоценных металлов, для изготовления размыкающих контактов выключателей и переключателей получат в будущем наибольшее развитие.  

Ныне нейзильбер и родственный ему мельхиор (в мельхиоре нет цинка, но присутствует около 1 % марганца) применяются не только и не столько для замены столового серебра, сколько в инженерных целях: мельхиор наиболее стоек (из всех известных сплавов. Это отличный материал для кранов, клапанов и особенно конденсаторных трубок.  

Пыие нейзильбер п родственный ему мельхиор (в мельхиоре нет цинка, но присутствует около 1 % марганца) применяются не только н не столько для замены столового серебра, сколько в инженерных целях: мельхиор наиболее стоек (из всех известных сплавов.  

S-электроны легирующего металла заполняют вакансии cf - полосы палладия, снижая % А, причем действие добавки увеличивается по мере перехода от Ag к Sb и особенно резко при замене серебра на кадмий.  

Тонирование позитивных изображений в разные цвета, например коричневые, синие, зеленые и другие, основано на превращении металлического серебра в эмульсионном слое в какое-либо окрашенное соединение, а также путем замены серебра другим металлом или красителем. При тонировании окрашивается только само изображение, причем изображение в процессе тонирования может несколько усилиться или ослабиться. Состав тонирующих растворов и их количество определяются применяемым способом.  

В огромных количествах серебро расходуется для производства фото - и киноматериалов. Несмотря на настойчивые попытки замены серебра в данных материалах на другие металлы или вещества, проблема пока остается нерешенной.  

Усиление применяют для повышения визуальной или копировальной плотности изображения, а также исправления его контраста. Усиление кожет быть осуществлено путем наращивания на металлическое серебро, имеющееся в слое какого-либо вещества, образованием окрашенной соли серебра и заменой серебра другим веществом. Процесс усиления выполняется в одном или нескольких растворах.  

В случае же фосфоров КС1 - Ag кривая состоит из двух максимумов при 575 и 450 ту. Последний совпадает с К-полосой в спектре фосфора КС1 - Ag и несомненно обусловлен серебром, а не основанием, так как при замене серебра таллием этот пик не наблюдается. Кривая а рис. 70 изображает спектр поглощения рентгенизован-ного фосфора NaCl - - Ag с малой концентрацией активатора.  

Покрытие сплавом медь-оло-по, или бронзирование, применяют как для защиты от коррозии, так и для декоративной отделки поверхности изделий. Покрытие малооловянистым сплавом (10 - 20 % олова) золотисто-желтого цвета используют также в качестве подслои взамен медного и никелевого покрытий перед хромированием, Высоко-оловянистый сплав (40 - 45 % олова), так называемая белая бронза, в некоторых случаях может служить заменой серебра. Несмотря на то, что значение удельного электрического сопротивления сплава Си-Sn значительно выше, чем у серебра, в промышленной атмосфере, где есть примеси сернистых соединений, оно остается стабильным, п то время, как у серебра, возрастает в десятки рал. По этой причине покрытия белой бронзой рекомендуют для нанесения на электрические контакты.  

Обработку проявителем можно заменить обработкой аммиаком или сернистым натрием, которые осаждают одну лишь ртуть в виде черных окиси или сульфида. При действии аммиака происходит одновременное растворение хлористого серебра. Замена серебра упомянутыми соединениями ртути усиливает интенсивность почернения. Часто применяется усиление смесью из нитрата урана и железоцианистого калия. Реагируя с серебром, эта смесь отлагает на его зернах темный осадок из смеси железистоцианистых солей урана и серебра.  

Тантал может заменить также платину при изготовлении различной химической посуды. В промышленности искусственного шелка тантал применяется для производства мундштуков, в химической промышленности для облицовки аппаратуры и частей насосов, подвергающихся наибольшей коррозии. Тантал рекомендован для замены серебра в наконечниках искровых контактов и в качестве катода при анализе металлических солей. Высокая прочность, теплопроводность и сопротивление действию кислот делают возможным применение тантала в качестве материала электронагревателей для соляной и серной кислот.  

Общая информация.

Чистое серебро - самый белый из всех металлов, у него наиболее высокий блеск, а ковкостью и пластичностью оно уступает только золоту. Серебро считается чистым, если его содержание составляет 999частей на юоо. Серебро высшей чистоты 999,5высоко ценится коллекционерами. Из серебра в большинстве случаев изготавливаются ювелирные изделия ручной работы. Чистое серебро, как правило, слишком мягко для изготовления большинства украшений. По этой причине его сплавляют с другими металлами, увеличивая прочность и твердость. Чаще всего для этой цели применяют медь. В небольших количествах медь привносит с собой в сплав жесткость, не снижая при этом блеск и ковкость.

Стерлинговое серебро или серебро 925 пробы является наиболее часто используемым сплавом. Число 925 означает количество частей серебра в тысяче, медь при этом составляет оставшуюся долю в 75/1000. Стерлинговое серебро принято как стандарт в Англии в XX веке, оно стало также международнопризнанным стандартом в Западном мире.

Еще один стандартный сплав - монетное серебро или 900 проба. Девяностопроцентное серебро применялось в качестве стандартного для чеканки монет США вплоть до 1966 года, теперь серебро для этих целей больше не используется. Другие международные стандарты для серебряных монет варьируются вплоть до сплава 80/20. Общая тенденция заключается в замене серебра в денежном обращении большинства стран на никель и алюминий. Такое же серебро 8оо пробы использовалось во многих странах во многих старых ювелирных изделиях.

Среди других серебряных сплавов стоит упомянуть "электр" - античный сплав Греции и Рима, а также зубную амальгаму - материал для изготовления "серебряных" пломб. Бериллие-вое серебро тверже чистого, при этом оно не тускнеет. "Британское серебро" - это ювелирный стандарт, применявшийся в Англии с 1697 по 1719 годы для предотвращения переплавки монет стерлингового серебра на ювелирные нужды; до сих пор оно является стандартным сплавом в Британском Содружестве.

Сплавы серебро/медь подвержены окислению в тем большей мере, чем выше содержание в них меди. Это обстоятельство также дает возможность применения различных химических реагентов для окрашивания поверхности серебряных предметов. Сульфиды, присутствующие в упаковочных материалах, особенно в резиновых колечках, а также загрязнение атмосферы - распространенные факторы, вызывающие окисление.

Правовые стандарты.

"Национальный акт по торговле золотом и серебром" (The National Gold and Silver Marketing Act) устанавливает стандарты пробирования серебряных изделий. Стандарт для стерлингового серебра предусматривает минимальное содержание 921 части на юоо, или 915 частей для паяных изделий.

С 1961 года этот акт требует обязательного наличия (помимо удостоверения качества) зарегистрированного клейма производителя-частного лица или организации, несущего ответственность за качество. Однако ни один закон США не требует наличия главным образом пробы. Если проба стоит, должно стоять и клеймо изготовителя. При отсутствии такого клейма на пробированном изделии оптовый и/или розничный продавец привлекается к ответственности за мошенничество.

Стерлинговый стандарт общепринят в США и в странах бывшей Британской империи. Серебряные изделия из других стран Запада обычно клеймятся числом, означающим содержание частей серебра на тысячу частей сплава. Клейма вроде "Silver" (серебро), "Mexican silver" (мексиканское серебро), "German silver" (немецкое серебро), "Indian silver" (индейское серебро) или любые другие подобные им вовсе не гарантируют наличия серебра в изделии. Фактически, "German silver" - это другое название для "никелевого серебра", сплава, в котором серебра нет совершенно.

Упрочнение при нагреве.

Изделия из стерлингового серебра могут оказаться слишком мягкими для эксплуатации после их изготовления с применением пайки. При пайке часто происходит отжиг металла. Стерлинговое серебро можно сделать более твердым, нагревая изделия из него до 6oo°F (315

С) и выдерживая при этой температуре в течение 15 минут. Затем изделию следует дать остыть на воздухе до комнатной температуры.

Сплавы серебра.

Состав и температура плавления.

Приведено процентное содержание

Общеупотребительное. название							Бериллий	Т емпература плавления
Стерлинговое серебро
Монетное серебро 900
Для ретикуляции 820
Монетное серебро 800
Низкопробное монетное 700
Безоксидное серебро