| Srebro |
| pallad ← srebro → kadm |
|
|
| Wygląd |
| srebrzysty |
|
|
| Ogólne informacje |
| Nazwa, symbol, l.a. |
srebro, Ag, 47
(łac. argentum) |
| Grupa, okres, blok |
11 (IB), 5, d |
| Stopień utlenienia |
I, II, III |
| Właściwości metaliczne |
metal przejściowy |
| Właściwości tlenków |
amfoteryczne |
| Masa atomowa |
107,8682 u |
| Stan skupienia |
stały |
| Gęstość |
10490 kg/m³ |
| Temperatura topnienia |
961,78 °C |
| Temperatura wrzenia |
2162 °C |
|
| Numer CAS |
7440-22-4 |
| PubChem |
23954[2] |
|
|
|
|
| Najbardziej stabilne izotopy |
|
|
|
|
|
|
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa) |
|
Multimedia w Wikimedia Commons |
Hasło srebro w Wikisłowniku |
Srebro (Ag, łac. argentum) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Jest srebrzystobiałym metalem, o największej przewodności elektrycznej oraz termicznej. W przyrodzie jest w stanie wolnym, a także w minerałach, takich jak argentyt czy chlorargyryt. Przeważajaca ilość wydobywanego srebra jest jako domieszka rud miedzi, złota, ołowiu oraz cynku.
Srebro było znane od czasów starożytnych. Przez lata było cenione jako metal szlachetny oraz używane jako waluta, a także do produkcji biżuterii, srebrnych naczyń oraz sztućców. Aktualnie stosuje się je także do produkcji filmów fotograficznych, styków elektrycznych oraz luster. Pierwiastkowe srebro jest katalizatorem.
Srebro ma właściwości bakteriobójcze. Wedle poniektórych źródeł, w medycynie niekonwencjonalnej stosuje się srebro koloidalne w celu leczenia wielorakich dolegliwości. Spożycie dużej ilości srebra może spowodować chorobę zwaną argyrią, charakteryzującą się nieodwracalną zmianą koloru skóry na niebieskoszary.
Najważniejsze cechy
Srebro jest bardzo ciągliwym oraz kowalnym (nieco twardszym od złota), jednowartościowym metalem 11 grupy, z lśniącym połyskiem, dającym się łatwo polerować. Posiada największą z wszystkich metali przewodność elektryczną, większą nawet od miedzi, ale jego cena oraz skłonność do korozji związanej ze znajdującymi się w atmosferze tlenkami siarki, błędnie kojarzonej z utlenianiem się na powietrzu przeszkodziły w zastosowaniu go do produkcji przewodów elektrycznych, aczkolwiek użyto go w elektromagnesach służących do wzbogacania uranu podczas II wojny światowej (głównie z powodu deficytu miedzi podczas wojny)[3].
Czyste srebro ma największą przewodność cieplną, najjaśniejszą barwę oraz największy współczynnik odbicia światła wśród metali, aczkolwiek glin jeszcze bardziej odbija światło widzialne, ale gorzej ultrafioletowe. Srebro ma także najmniejszą rezystancję kontaktową spośród wszystkich metali. Halogenki srebra są czułe na światło oraz ulegają pod jego wpływem powolnemu rozkładowi. Srebro nie reaguje z czystym powietrzem oraz wodą, ale matowieje w zetknięciu z ozonem, siarkowodorem, powietrzem zanieczyszczonym związkami siarki. Srebro w związkach najczęściej ma I stopień utlenienia (np. azotan(V) srebra(I) AgNO3), dużo rzadziej II (np. fluorek srebra(II) AgF2) albo III (np. nadtlenosiarczan srebra(III) Ag2(SO5)3).
Zachodzenie oraz wydobywanie
Srebro jest w przyrodzie w postaci rodzimej (zob. srebro rodzime), razem z siarką, arsenem, antymonem oraz chlorem, a także w rudach, takich jak argentyt (Ag2S), chlorargyryt (AgCl) czy pirargyryt (Ag3SbS3). Częstotliwość występowania tego metalu w skorupie ziemskiej wynosi ok. 7·10−2 ppm[4] (ok. 17 razy częściej niż złota). Głównymi źródłami srebra są rudy miedzi, miedzi z niklem, złota, ołowiu oraz ołowiu z cynkiem, wydobywane w Kanadzie, Meksyku, Peru, Polsce, Australii oraz Stanach Zjednoczonych.
Metal ten otrzymuje się także poprzez elektrolityczne oczyszczanie miedzi, bądź też zastosowanie metody Parkesa do wydzielenia go z rud ołowiu zawierających domieszki srebra. Czyste srebro wysokiej jakości zawiera przynajmniej 99,9% tego metalu, dostępne są także czystości powyżej 99,999%. W 2010 roku Meksyk z produkcją 128,6mln uncji jest największym producentem srebra na świecie[5], (15% światowej rocznej produkcji). Kolejne miejsca zajmują Peru oraz Chiny. Największym producentem srebra w Europie jest Polska. Dzięki dolnośląskim złożom miedzi oraz srebra eksploatowanych przez KGHM Polska Miedź wytwarzane jest rocznie ok. 1300 ton srebra rafinowanego. W 2010 KGHM Polska Miedź był trzecim[6] producentem srebra na świecie, po australijskiej firmie BHP Billiton oraz Fresnillo plc. Roczny uzysk srebra w KGHM Polska Miedź wyniósł 37,2 mln uncji, co stanowiło ok. 4.5% światowej produkcji tego metalu. W 2011 roku KGHM zajął pierwsze miejsce na świecie w produkcji srebra[7] (40,5 mln uncji[8]) przed BHP Billiton (38,9 mln) oraz Fresnillo (37,9 mln). Od 2010 roku da się obserwować zmniejszone wydobycie w wielu dotychczasowych kopalni z uwagi na wyeksploatowanie łatwo dostępnych złóż.
Zastosowanie
Srebro znajduje zastosowanie z reguły jako metal szlachetny. Srebro próby 925 w stopie z miedzią jest używane do produkcji biżuterii, naczyń oraz sztućców. Używa się go też do produkcji medali. Instrumenty muzyczne wysokiej klasy, takie jak flety, są wytwarzane z tego stopu. Twierdzi się, że srebro wytwarza charakterystyczną barwę dźwięku, aczkolwiek inne metale, takie jak złoto oraz platyna, też są używane do produkcji fletów.
Funt brytyjski miał początkowo wartość 1 funta jubilerskiego (12 uncji trojańskich) srebra próby 925. Srebro było używane do produkcji monet już 700 lat p.n.e. w Lidii, w postaci stopu ze złotem, zwanego elektrum. Później monety zaczęto wytwarzać z czystego srebra. Słowa "srebro" oraz "pieniądze" brzmią tak samo w przynajmniej 14 językach.
Srebro wykorzystuje się też na szeroką skalę w fotografii, w postaci związków – azotanu srebra oraz halogenków.
Związki srebra są toksyczne dla bakterii, wirusów, glonów oraz grzybów, analogicznie jak związki innych metali ciężkich, takich jak ołowiu, miedzi czy rtęci. Jednakże w przeciwieństwie do nich, nie są one aż tak szkodliwe dla ludzi. Związki te zabijają wiele mikroorganizmów in vitro. Działanie bakteriobójcze srebra nie jest jeszcze w pełni wyjaśnione, są zróżnicowane teorie. Jedną z nich jest efekt oligodynamiczny. Teoria ta nie wyjaśnia jednak działania toksycznego na wirusy. Reaktywne jony srebra potrafią zmieniać struktury ściany komórkowej oraz otoczki jądrowej, dezorganizując komórkę bakteryjną. Srebro także wiąże się do bakteryjnego DNA oraz RNA, denaturując je oraz blokując replikację[9].
Srebra używa się też do produkcji sprzętu elektrycznego oraz elektronicznego, gdzie jest cenione za znakomitą przewodność elektryczną, nawet kiedy jest utlenione. Ścieżki na poniektórych płytkach drukowanych są wykonywane ze srebra. Klawiatury komputerowe posiadają styki wykonane ze srebra. W sprzęcie audio hi-fi miedź wielokrotnie zastąpiona jest srebrem, z uwagi na lepsze właściwości elektryczne. Tlenek srebra-kadmu jest używany do produkcji styków wysokiego napięcia, albowiem minimalizuje on powstawanie łuków elektrycznych. Srebro jest także nieraz stosowane do produkcji spoiwa lutowniczego, a także baterii srebrowo-cynkowych oraz srebrowo-kadmowych o wysokiej pojemności. Pokrywanie elementów łożysk srebrem zapobiega ich zużywaniu.
Lustra wymagające jak najwyższego współczynnika odbicia światła (np. wysokiej jakości teleskopy) są pokrywane srebrem (srebrzone), aczkolwiek w zwykłych lustrach częściej stosuje się glin. W procesie rozpylania katodowego, warstwy srebra albo złota o różnej grubości bywają nałożone na szkło, pozwalając na różny stopień przenikania światła.
Przy produkcji paneli słonecznych srebro znajduje zastosowanie przy ogniwach fotowoltaicznych z uwagi na małe wartości prądu oraz minimalizowanie strat wynikających z przekształcania energii światła na energię elektryczną. Szacuje się, że na 1W energii uzyskanej z panela słonecznego, konieczne jest użycie ok. 0.1 grama srebra.
Styki elektryczne wysokich napięć są wykonywane ze srebra albo pokrywane nim, z uwagi na konieczność wyeliminowania korozji – metale łatwo utleniające się (jak miedź) mogłyby spowodować rozłączenie obwodu oraz powstanie łuku elektrycznego niszczącego całe urządzenie.
Właściwości katalityczne srebra powodują, że znajduje ono zastosowanie jako katalizator reakcji utleniania, np. podczas produkcji formaldehydu z metanolu oraz powietrza. Srebro jest wyłącznym katalizatorem pozwalającym na przemianę etylenu w tlenek etylenu, który potem w wyniku hydrolizy daje glikol etylenowy, używany do produkcji poliestru.
Tlen jest łatwo absorbowany przez srebro, w porównaniu z innymi gazami obecnymi w powietrzu. Aktualnie są podejmowane próby wytworzenia srebrowej membrany, która pozwoliłaby na oddzielenie tlenu od powietrza.
W medycynie
Metaliczne srebro (podobnie jak metaliczna miedź) wykazuje silne właściwości antybakteryjne[10]. Właściwości lecznicze opisywał Hipokrates, a Fenicjanie przechowywali wodę, wino oraz ocet w naczyniach wykonanych ze srebra.
Związki srebra były używane podczas I wojny światowej w celu zapobiegania infekcjom, zanim pojawiły się antybiotyki. Do tego celu używano najczęściej roztworu azotanu srebra, a potem kremu zawierającego sól srebrową sulfadiazyny, który stosowano z reguły na oparzenia.
Wiele narzędzi chirurgicznych jest pokrywane srebrem, także przyrządy służące do dializy (np. cewniki), wszędzie tam gdzie jest konieczne zmniejszenie ryzyka zakażeń bakteryjnych.
Aktualnie srebro znajduje także zastosowanie jako środek dezynfekujący oraz odkażający. Sól srebrową kwasu alginowego stosuje się jako środek zapobiegawczy przed infekcjami ran oraz oparzeń. Metal ten stosuje się też w nowoczesnych pralkach oraz toaletach.
Srebro bywa stapiane z rtęcią, ołowiem albo innymi metalami w temperaturze pokojowej w celu wytworzenia amalgamatów szeroko używanych do wypełnień zębów w dentystyce.
W medycynie niekonwencjonalnej
Związki srebra oraz srebro koloidalne są używane jako lekarstwo na zróżnicowane dolegliwości. Na ogół środki te są nieszkodliwe, jednakże wielu ludzi przyjmuje zbyt duże dawki oraz zapada na srebrzycę po kilku miesiącach albo latach. Zaleca się konsultację z lekarzem przed przyjmowaniem tych środków.
Srebrne naczynia zmieniają barwę pod wpływem organicznych trucizn pochodzenia roślinnego – ciemnieją na skutek powstawania warstewki czarnego siarczku srebra.
Środki ostrożności
Srebro nie odgrywa żadnej biologicznej roli w organizmie człowieka, a jego wpływ na zdrowie jest przedmiotem sporów. Sam metal nie jest toksyczny, ale jego związki są oraz potrafią wykazywać działanie rakotwórcze.
Srebro oraz jego związki potrafią zostać wchłonięte do układu krwionośnego oraz spowodować srebrzycę – przebarwienie skóry, oczu oraz błon śluzowych na kolor niebieskoszary. Choć stan ten nie ma negatywnego wpływu na zdrowie ogólne, to jednak szpeci wygląd zewnętrzny oraz bardzo wielokrotnie jest nieodwracalny.
W odzieży
Srebro jest naturalnym środkiem bakteriobójczym, dzięki czemu zapobiega powstawaniu przykrego zapachu oraz obniża ryzyko infekcji bakteryjnej albo grzybiczej. Do materiału, z którego jest wykonana odzież, da się dodać srebro na dwa sposoby:
- poprzez zintegrowanie z polimerem, z którego wytworzone są włókna (nanotechnologia)
- poprzez pokrycie nim włókien
W obu przypadkach srebro zapobiega rozwojowi bakterii oraz grzybów. Dodatkowo, jest nieszkodliwe dla skóry oraz bakterie sporadycznie się na nie uodparniają, w przeciwieństwie do antybiotyków.
Srebro stosowano w celu zapobiegania przed infekcjami już w Starożytnej Grecji oraz Rzymie. Odkryto je na nowo w średniowieczu oraz używano do dezynfekcji wody oraz konserwowania żywności, a także do leczenia oparzeń oraz ran. W XIX wieku marynarze podczas długich wypraw umieszczali srebrne monety w beczkach z wodą oraz winem, by zachowały świeżość.
Związki srebra
- azotan srebra – środek aseptyczny, stosowany także w medycynie do jako składnik maści wspomagających gojenie ran
- Bromek srebra do sporządzania emulsji światłoczułych
- jodek srebra był używany w próbach wywołania deszczu
- piorunian srebra jest silnym środkiem wybuchowym
- siarczek srebra powstaje na powierzchni przedmiotów srebrnych, kiedy są wystawione na działanie związków siarki
- tlenek srebra(I) jest stosowany jako katoda w bateriach do zegarków
Przypisy
- ↑ Srebro (ang.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-05].
- ↑ Srebro – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
- ↑ Eastman at Oak Ridge – Dr. Howard Young. [dostęp 2011-01-29].
- ↑ nullwww.gold-eagle.com/editorials_01/poitras022801.html, Tabela z częstotliwością występowania wielorakich metali
- ↑ nullwww.silverinstitute.org/production.php, oficjalne dane za Silver Institute, publikacja World Silver Survey 2011
- ↑ stan na 2011 rok, wg danych GFMS World Silver Survey 2011
- ↑ nullbiznes.gazetaprawna.pl/artykuly/612209,kghm_wyprodukowal_najwiecej_srebra_na_swiecie_w_2011_roku.html, Artykuł na Gazecie Prawnej
- ↑ World Silver Survey 2011 - The Silver Institute
- ↑ Mahendra Rai, Alka Yadava, Aniket Gadea. Silver nanoparticles as a new generation of antimicrobials. „Biotechnology Advances”. 27 (1), s. 76-83, 2009 (ang.).
- ↑ Hiroshi Kawakami, Kazuki Yoshida, Yuya Nishida, Yasushi Kikuchi, Yoshihiro Sato. Antibacterial properties of metallic elements for alloying evaluated with application of JIS Z 2801:2000. „ISIJ International”. 48 (9), s. 1299-1304, 2008 (ang.).
Bibliografia