Srebro
From Wikipedia, the free encyclopedia
Remove ads
Сребро (лат. аргентум) јесте хемијски елемент са хемијским симболом Аг и атомским бројем 47. Убраја се у прелазне метале, у периодном систему елемената налази се у 5. периоди и првој споредној групи (група 11) односно групи бакра. Симбол елемента се изводи из латинске ријечи аргентум - сребро. Убраја се у племените метале.
Оно је меки, дуктилни тешки метал, врло лако се обликује и има највишу специфичну електричну проводљивост међу свим хемијским елементима као и највишу топлотну проводљивост међу свим металима. Само хелиј у облику супратекућине, неметалне кристалне форме угљика (дијамант, графен, графену слични графит, карбонске наноцијеви) и бор нитриди имају бољу топлотну проводљивост.[6]
Remove ads
Хисторија
Људи су почели обрађивати сребро од 5. миленија п.н.е. Постоје бројни докази да су га употребљавали Асирци, Готи, антички Грци и Римљани, стари Египћани и Германи. У неким периодима било је више вриједно од злата. Сребро се начешће добијало из рудника, попут Лауриона, око 50 км јужно од Атине. Код старих Египћана, сребро је било познато као мјесечев метал.
У средњем вијеку и раном новом вијеку у Централној Европи откривена су значајна налазишта руде сребра у Њемачкој (на планини Харз, у округу Wалдецк-Франкенберг код Годделсхеима и Дорфиттера, на Доннерсбергу, у Тирингенској шуми, Саксонији, јужном Сцхwарзwалду) Чешкој (Кутнá Хора) и Словачкој. Осим тих мјеста, велике залихе руде сребра пронађене су код Конгсберга у Норвешкој. Највећи произвођач сребра у средњем вијеку био је градић Сцхwаз у данашњој Аустрији. Из околине тог града добијало се готово 80% тадашње европске производње овог метала. Након што су Шпанци открили Нови свијет, преузели су примат на тржишту сребра, довозећи енормне количине сребра из Латинске Америке. У 16. вијеку и Јапан је био је један од већих извозника сребра. Због повећане понуде сребра у Европи, нагло је пала његова тржишна цијена. Од 1870. године као стандард вриједности валута све више се постављало злато (златни стандард), јер је сребро све више губило своју економску вриједност. Однос од око 1:14 након неког времена пао је на 1:100, да би касније нешто порастао. У фебруару 2012. однос цијена злата и сребра износио је око 1:51.[7] Данас је понуда сребра доста овисна о потрошњи и количини производње многих других метала.
Средином 19. вијека развијена је метода производње нехрђајућег челика, којим је због своје ниске цијене и лакоће употребе након Првог свјетског рата потиснуо сребро из многих индустријских грана, као што су кухињске плате за послуживање, прибор за јело, кућански апарати и слично. Насупрот томе, употреба сребра је порасла током цијелог 20. вијека у области фотографије и фотохемије, које су користиле соли сребра, али је током 1990тих и та грана значајно опала због преласка на дигиталну фотографију.
Сребро се и даље значајно користи у области електрике и електротехнике, као и контроле микроорганизама. Сматра се да ће и у блиској будућности употреба сребра у РФИД чиповима значајно расти, јер се антене за емитовање ових чипова израђују од сребра. Такођер од сребра се данас израђују горње површине соларних ћелија.[8] Тиме се још увијек повећава потражња за сребром у свијету.
Remove ads
Распрострањеност

Најзначајнија налазишта сребра налазе се у Сјеверној Америци (Мексико, Сједињене Америчке Државе и Канада) и Јужној Америци (Перу и Боливија). Са око 30% укупне свјетске производње 2009. године Перу је био највећи појединачни произвођач сребра.[9] По званичним подацима, Перу је током 2009. године произвео 5,7 милиона унци сребра, што је пораст од 1,4% у односу на претходну годину. У 2011. години Мексико је био највећи произвођач на свијету са око 4.500 т сребра, док је Кина у 2009. години повећала производњу за 3,57% у односу на 2008. годину.[10]
Највећи дио сребра се добија из руда сребра, које се често јављају заједно са рудама олова, бакра и цинка, као сулфиди и оксиди. Значајна налазишта самородног сребра налазе се на горју Ерзгебирге у Њемачкој, Тиролу у Аустрији, Конгсбергу у Норвешкој (гдје су пронађени и већи кристали сребра), Санкт Андреасберг у горју Харз у Њемачкој, полуострву Кеwеенаw у САД (гдје се налази самородно заједно са бакром), у Батопилас у Мексику и другим мјестима.
Од почетка 20. вијека до краја Другог свјетског рата свјетска годишња производња сребра је била варијабилна али је остала прилично константна. Након Другог свјетског рата до данас свјетска производња се више него удвостручила.
У природи се налази самородно, најчешће у друштву са златом и бакром:
- полибасит ((Цу, Аг)16Сб2С11) је моноклинске структуре,
и у ријетким рудама:
- аргентиту (Аг2С) је моноклинске структуре,
- пираргириту (Аг3СбС3),
- пруститу (Аг3АсС3),
- миаргириту (Аг2Сб2С4),
- стефаниту (Аг10Сб2С8) или (Аг5СбС4) су ортогоналне структуре,
- кераргириту (АгЦл) је кубичне структуре,
- силваниту (АгАуТе2).
Сребро, као и злато, је риједак и вриједан минерал који се у природи јавља најчешће као компактна маса у облику грумења, у зрну и чекињасто разгранатим израслинама у хидротермалним жилама као кристал.
Remove ads
Производња
Добијање из руде сребра
Око 20% свјетске производње сребра се добија из његове руде. Из ње се сребро издваја у цијанидном процесу помоћу 0,1%-тног раствора натријум цијанида. Прије тога се руда сребра уситни, самеље до ситног праха. Напослијетку се додаје раствор натриј цијанида. У том процесу важна је вентилација мјеста на којем се одвија, јер су за овај процес неопходне велике количине кисика.
При додавају натриј цијанида у раствор се издваја елементарно сребро као и сребрена руда (Аг2С, АгЦл) у виду дицијаноаргентата(I) [Аг(ЦН)2]−:
- ,
- ,
- .
Да би реакција натриј цијанида са сребро сулфидом била у равнотежи, мора се уклонити натриј сулфид било оксидацијом са кисиком или путем таложења (напримјер као олово сулфид). На крају се исталожи чисто сребро са цинком, слично као и код производње злата:
- .
Добијено сирово сребро (радно сребро[11]) се даље прерађује и чисти (рафинирањем).
Добијање из руде олова
Код добијања сребра из руде олова као што је галенит, након пржења и редуцирања руде настаје такозвано сирово олово или радно олово. Оно садржи примјесе углавном сребра (између 0,01 и 1%). У наредном кораку племенити метал се уклања те се добија као врло вриједни споредни производ.
Прије почетка производње потребно је сребро одвојити од већег дијела олова. То се догађа процесом који се назива Паркесов процес (по Алеxандер Паркесу, који га је развио 1842. године).[12] Процес се заснива на различитим особинама растворљивости сребра и олова у цинку. На температури од око 400 °Ц олово (течно) и цинк (чврсто) се практично не мијешају. Затим се при температурама преко 400 °Ц истопљеном олову додаје цинк. Послије тога се мјешавина хлади. Пошто је сребро лако растворљиво у истопљеном цинку, оно прелази преко цинкове фазе. На крају истопљени цинк отврдне у такозвану цинкову пјену (мјешавина кристала цинка и сребра). Тиме се сребро највећим дијелом одвојити од олова. Ова цинкова пјена се такођер назива и осиромашено олово. Затим се оно загријава до тачке топљења олова (327 °Ц) , тако да се и преостали дио олова истопи и уклони. Послије тога се преостала смјеса сребра и цинка загријава до талишта цинка (908 °Ц) када се цинк издестилира. Тако добијени производ се назива обогаћено олово, а садржи 8-12% сребра.
Да би се сребро даље обогатило, потребно је извршити чишћење мјешавине. Због тога се обогаћено олово ставља у пећ и топи. При томе се кроз истопљену смјесу проводи млаз зрака. То доводи до оксидирања олова на олово(II) оксид, а сребро као племенити метал се не мијења. Олово оксид се одмах уклања те се тако удио олова у смјеси постепено смањује. Када се удио олова смањи у тој мјери да се на површини истопљеног метала више не формира сиви слој олово оксида, те се почиње видјети сјајни слој сребра, традиционално се говори о сребреном погледу. Таква легура сребра се састоји од око 95% чистог сребра.
Добијање из руде бакра
Сребро се може налазити и у руди бакра. При производњи бакра, поред других племенитих метала, појављује се и сребро у такозваном анодном муљу. Он се најприје највећим дијелом ослобађа од преосталог бакра дјеловањем сумпорне киселине и зрака. На крају се он топи и оксидира у пећи, при чему преостали неплеменити метали прелазе у шљаку и затим се могу издвојити.
Амалгамацијом
Сребро се из својих руда већ у старом вијеку добивало амалгамирањем (амалгамацијом).
У води размуљена самљевена руда при том се пушта преко бакрених плоча превучених живом; жива веже сребро у облику амалгама, из кога се оно може добити дестилирањем живе.
Цијанизацијом
Данас се већином из својих руда добива мокрим начином, излуживањем, цијанидним поступком; већином с помоћу раствора натријева цијанида.
У овом поступку, руда се уситни до финоће муља, затим се десетак дана кроз суспензију руде у разријеђеној воденој отопини натријевог цијанида (0,1-0,2%), пропухује зрак. При томе се елементарно сребро или сребров сулфид (или клорид) отапају и прелазе у отопину као цијанидни комплекс (Аг(ЦН)2-). Из релативно стабилног цијанидног комплекса редукција се проводи цинком или алуминијем у лужнатој отопини:
2Аг(ЦН) + Зн(с) + 3ОХ- --> 2Аг(с) + Зн(ОХ)3- + 4ЦН-
Из отопине се сребро може таложити ел. струјом (електролизом) или додатком цинка.
Електролизом
Врло чисто сребро (99,6% до 99,9%) производи се електролизом сребрнога нитрата, при чем неплемените примјесе (олово, бакар) заостају у отопини, а злато и платински метали у анодноме муљу.
Рециклирањем
Велике количине сребра потјечу данас од опорабе отпаднога сребра, посебно од фиксирних отопина у фотографији.
Секундарне сировине које се користе за добивање сребра су: отпаци фотографског материјала, демонетизирани сребрни новац, стари накит, украсни предмети и посуђе, отпаци легура за лемљење и дијелови конструкција са сребрним лемом, отпадни електронски уређаји, галванске превлаке сребра, отопине од галванизације сребром итд. Избор поступка регенерације сребра овиси о удјелу (количини) и врсти других материјала у сировини и количини сребра.
Рафинирање

Сирово сребро се прочишћава електролитичким путем. При томе се сирово сребро прикључује у електролитичку ћелију као анода. Као катода служи лим од чистог сребра, а као електролит раствор сребро нитрата у душичној киселини.
Процес је доста сличан електролитичком прочишћавању бакра. Током електролизе, сребро и сви неплеменити састојци сировог сребра (попут бакра или олова) оксидирају и прелазе у раствор. Племенити састојци попут злата и платине не могу оксидирати те падају испод електроде. Тамо се постепено ствара анодни муљ, који је важан извор племенитих и ријетких метала. На катоди се издваја готово искључиво чисто сребро. Ово изузетно чисто сребро назива се електролитичко или фино сребро.[13]
Remove ads
Особине
Физичке
Сребро је свијетли сјајни племенити метал. Као метал се кристализира у кубичном-плошно центрираном кристалном систему. При нормалном атмосферском притиску, његова тачка топљења износи 961 °Ц, а тачка кључања 2212 °Ц.Међутим, сребро већ изнад 700 °Ц, иако је и даље у чврстом стању, показује значајан притисак паре. Оно испарава дајући једноатомну плавкасту пару. Племенити метал има густоћу од 10,49 г/цм³ (на 20 °Ц) и припада тешким металима, као и сви други племенити метали.
Сребро има метални сјај. Свјеж, неоксидирани, попречно пресјечени комад сребра има највећу рефлексију свјетлости од свих метала, тако припремљено сребро може рефлектирати преко 99,5% видљиве свјетлости. Као најсвјетлији од свих метала који се користе најчешће се користи за израду огледала. Сребрени премаз има нешто сивију нијансу бијеле. Што су мања зрнца кристала, то је боја све тамнија. Када се кристали сребра иситне до микроскопски малих честица, добијају готово црну боју. Спектар рефлексије показује значајан помак близу дужине ултраљубичастог зрачења.
Сребро најбоље проводи топлоту и електрицитет од свих метала. Због своје мекоће и лаког извлачења (по Мохсовој скали тврдоће 2,5 до 4), сребро се може извучи или исковати до најфинијих, плаво-зелених фолија дебљине до 0,002 - 0,003 мм. Од 0,1г од 1г сребра могуће је извучи готово 2 км дугу танку сребрену жицу (филигранско сребро).
У истопљеном стању, чисто сребро може из зрака апсорбирати готово 20 пута већу количину кисика, који се при отврдњавању истопљеног сребра ослобађа, при чему се кида већ формирана кора. Већ мало легирано сребро не показује ову особину.
Хемијске

Сребро спада у племените метале, а има електродни потенцијал од +0,7991 V. Из тог разлога је релативно инертно. Такођер, при вишим температурама оно не реагира са кисиком из зрака. Пошто је у зраку садржана незнатна количина водониксулфида Х2С, током времена површина сребра потамни, јер елементарно сребро са водик сулфидом у присуству зрака даје сребро сулфид (Аг2С):
- .
Сребро се раствара само у оксидирајућим киселинама, као што је душична киселина. У неоксидирајућим киселинама, сребро се не раствара. Такођер се раствара у цијанидним растворима у присуству кисика, дајући веома стабилне сребрене цијанидне комплексе, због чега је електрохемијски потенцијал јако помакнут. У концентрираним сумпорној и душичној киселини, сребро се раствара само при повишеној температури, чиме се ствара сребро нитрат и сребро сулфат који пасивизирају остали дио сребра. Сребро је стабилно и у истопљеним алкалним хидроксидима као што је натријум хидроксид. У лабораторији се због тога сребро користи за држање ових отопина, умјесто тиглова од порцелана или платине.
Биолошко-медицинске
Сребро у прашкастом, врло уситњеном облику дјелује бактерицидно, али и благо отровно , а разлоге треба тражити у великој реактивној површини иситњеног сребра и настајању огромне количине растворљивих иона сребра. У живим организмима, иони сребра по правилу се врло брзо вежу за сумпор те се исталоже из крвотока као тамни, тешко растворљиви сребро сулфид. Дјеловање зависи од површине. Ова особина је корисна у медицини за прекривање рана као напримјер за инвазивне апарата попут ендотрахералних цијевчица.[14] По правилу сребро се користи у медицини у антибактериолошке сврхе у медицинским производима као покривајући слој или у колоидном облику, а однедавно и као нано-сребро. Иони сребра су употребу пронашли као средство за дезинфекцију и као средство у лијечењу отворених рана. Они могу реверзибилно инхибирати узроке осјетљивости на сребро након релативно дугог времена, а и поред тога могу дјеловати бактериостатички или чак бактерицидно. У том случају говори се о олигодинамичком ефекту. У многим случајевима, додају се и спојеви хлора, да би се повећало слабо дјеловање сребра.
При томе дјелују различити механизми дјеловања:[15]
- Блокирање ензима и онемогућавање њиховог спајања чиме се угрожавају животно важне транспортне функције у ћелији,
- Утицај на чврстоћу ћелијске структуре,
- Оштећења структуре мембране.
Описани ефекти могу изазвати и смрт ћелије.
Осим аргирије, неповратног тамњења и сивила коже и слузокоже, код акумулирања великих количина сребра у тијелу, може доћи и до потешкоћа у чулу окуса, преосјетљивости чула мириса као и церебралних грчева и напада. Спорно је и терапеутско узимање колоидног сребра, које је посљедњих година поновно дошао у фокус јавности, а путем интернета и других комуникацијских канала се јако промовира. Рекламира се првенствено као универзални антибиотик и требао би имати особине лијечења других тегоба. Научне студије о таквом дјеловању нису проведене. Већ у поређењу са уобичајеним антибиотицима, његова перорална примјена и дјеловање се доводи у сумњу. Према подацима Америчке агенције за заштиту околине ЕПА, орално узета количина сребра до 5 микрограма дневно по килограму тјелесне масе не би требала представљати никакву опасност по здравље човјека[16]
Митолошке
У многим народним предањима, причама и бајкама, сребро се сматра једини метал којим је у могућности убити вукодлаке и друга митолошка бића. Чак и у модерним научно-фантастичним романима и филмовима често користи тај мотив.[17]
Remove ads
Употреба

У хисторији најчешћа и најважнија употреба сребра била је израда вриједносних предмета, понајвише сребрених кованица као платежног средства. У антици и средњем вијеку за израду кованица користили су се само сребро, злато и бакар односно бронза. Најчешће је вриједност кованице одговарала вриједности тог метала. У 17. вијеку у Сарајеву коване су османлијске акче султана Мурата IV из 1623. године, а сам назив акча је изведен из турске ријечи ак - бијел, тако да би акча значила ситни бијели новац.[18] Непосредно прије почетка Другог свјетског рата, у Краљевини Југославији пуштене су у оптицај сребрене кованице номиналне вриједности 20 и 50 динара са ликом младог југославенског краља Петра II.[19] У Њемачкој све до 1871. године у оптицају су биле сребрене кованице (Талери), валута која је била покривена сребреним стандардом. Након 1871. године замијењен је златним стандардом. Разлог за примјену ових племенитих метала као средства чувања вриједности су њихова ријеткост и трајност. Тек у модерна времена почеле су се ковати кованице од других метала као што су жељезо, никл и цинк, чија је вриједност метала била нижа и није одговарала номиналној вриједности кованице. Данас се сребро користи за израду посебних нумизматичких кованица, поводом неких годишњица, прослава и слично.
Сребро је, поред злата и драгог камења (дијаманата и другог) најважнији материјал за израду накита. Вијековима се сребро користило за скупоцјени и трајни прибор за јело (сребренину) и сакралне предмете. На накиту, шипкама и вјерским предметима, ако је наведено, може бити отиснут печат о чистоћи и садржају сребра.
Сребрене медаље у многим спортским такмичењима, попут Олимпијских игара, су награда за постигнуто друго мјесто у такмичењу. То је из разлога што се сребро традиционално сматра као други по вриједности племенити метал након злата. Међутим, данас се златна медаља производи од 92,5% сребра позлаћена са 6 грама чистог злата. I у другим областима, појам сребрени означава другу по важности награду, одличје или ознаку успјешности. Сребро је цијењено и у индустрији музичких инструмената, јер због своје густоће даје лијеп, топли тон, а проед тога се може лако и обрађивати.
Сребро има највећу електричну проводљивост од свих метала, те велику проводљивост топлоте и изражене особине рефлексије свјетлости. Због тог је нашло примјену у електрици, електроници и оптици. Могућности рефлексије стаклених огледала се заснивају на хемијском посребравању стаклених плоха. Овај принцип се користи и за израду оптичких свјетлосних или топлотних рефлектора. Суспензија сребреног праха у љепилу користи се за електрична и термичка љепила.
Сребро се користи и као додатак прехрамбеним намирницама и означава Е-бројем Е 174. Углавном се користи као прелив на слаткишима попут пралина и ликера. Соли сребра боје стакло и емаил у жуто.
Remove ads
Једињења сребра
Сребро у најважнијим спојевима има оксидацијски број +1, те је најчешће једновалентно. Спојеви у којима сребро има више оксидацијске бројеве +2, +3 и +4 малобројни су, прилично тешко се добивају и јаки су оксиданси, али су стабилни у флуоридима, комплексним флуоридима, оксидима и душиковим комплексима.
- Сребро сулфид АгС јест црна, у води посве нетопљива твар. Стварање те соли на површини сребра узрок је што оно на зраку постаје црно.
- Сребров(I) нитрат (сребрни нитрат, АгНО3, лапис инфемалис) је најраспрострањенији и најважнији спој (сол) сребра од којег се производе његови други спојеви.
- Добива се отапањем сребра у разријеђеној душичној киселини, те кристализацијом из отопине сребра.
- Твори прозирне (безбојне) плочасте кристале или бијелу масу. Топљив је у води, много лакше у топлој него у хладној.
- Служи за добивање других сребрних соли, као тинта за обиљежавање рубља, у медицини (лапис инферналис), за галванско посребривање, у производњи зрцала, у фотографској индустрији, као реагенс у кемијској анализи (аргентометрија), те за производњу зрцала.
Позната су два оксида сребра АгО и Аг2О;
- Сребро(I) оксид (Аг2О) тешко се отапа у води, а водена отопина реагира лужнато. Употребљава се за производњу катодних деполаризатора примарних извора струје, тј. позитивна електрода сребрнооксиднога галванског чланка, те као катализатор.
Среброви(I) халогениди су од велике важности.
- Сребро флуорид (АгФ2) жуте је боје и у води је добро топљив, а отапа се и у разним органским отапалима. Користи се као средство за флуоридизацију воде, те флуорирање органских спојева.
- Сребро јодид (АгИ) жуте је боје, а у новије вријеме се раби као средство за стварање умјетне кише.
- Сребро хлорид (АгЦл) је бијела твар нетопљива у води, а отапа се у органским отапалима нпр. у амонијаку те у отопинама тиосулфата и цијанида. У пракси је најважнији, а добива се као преципитат у облику бијелих кристалића из водене отопине. Талиште му је при 449 °Ц.
- Изложен кроз кратко вријеме свјетлу наоко се не мијења, али се може редуцирати на метално сребро погодним средствима која не редуцирају неосвијетљену сол (развијачима) - на чему се и заснива његова примјена у фотографији.
- Овај процес у фотографској емулзији узрокује потамњење свјетлости експонираног слоја. Но исти је слој транспарентан за ИЦ-зрачење па се користи као фотоподлога у ИЦ-спектроскопији.
- Сребро бромид (АгБр) је бијела до свијетложута твар нетопљива у води. Бромид на свјетлу постаје сивољубичаст.
Remove ads
Занимљивости
На понашању среброва бромида и среброва клорида на свјетлости заснива се класична фотографија, јер се освијетљени дио халогениднога слоја може редуцирати до сребра и тако творити фотографску слику.
Осим тога реакција таложења клорида из отопина сребрних соли додатком клорид-иона служи у кемијској анализи за доказивање сребра.[20]
Повезано
Референце
Вањске везе
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads