И.В. Пятницкий, В.В. Сухан - Аналитическая химия Серебра (1108755), страница 2
Текст из файла (страница 2)
2. Наиболее важное значение имеет самородное серебро, аргентит (серебряный блеск, серебряная чернь), пираргирит и прустит. Самый крупный когда-либо найденный самородок серебра весил 13,5 т. Таблица 2 Таблица 1 Минералы серебра [451 Радиоактивные иастопы серебра (362] Химическая формула Химическая формула Название Навванне Массовое число Период полураспада Характер излучения Энергия ивтучения частнд, Мвв Серебро само- родное АйвАзЯз АдвЯЬЯз Ан (такжв с приме- сями Ап, Нр ЯЬ, Сп см. ниже) НдзАЯа 16 мин. 59 мин. 1,2 часа 27 мин.
40 дней 24 мин, 102 103 104 104 105 106 1,3 2,70 1,96 (89%) 1,45 (И%)34 0,36 (8 а) 8+; ЭЗ;Т 3+; ЭЗ 8"; Т ЭЗ; Т ЭЗ Я+ 3 («%в): т А84ЯЬ АнаЯ 8,6 дня 44,3 сек. 2,3 мия. 106 107 э 108 1,7 40 сек. 253 дня 109 э Иоэ 24 сек. 74 сек. 7,5 дней 3,2 часа Ио И1" И1 И2 рудах 0,02%. Содержание основных компонентов в полиметаллических рудах колеблется в довольно широких пределах. Примерный состав некоторых таких руд (№ 4 — 4) приведен в табл.
3. Из-за невысокого содержания рудных минералов в полиметаллических рудах последние обычно подвергают предварительному Т'аблица 3 Примерный состав полиметаллических руд (4211 Р'Т 8-; т 3'т 8'т 1,2 мин. 5,3 часа 5 сек. 2 мин. 21 мин, 20 сек. 2,5 мин. 1,1 мин. И3* И3 И4 И4 И5 И5э И6 ИТ 5,0 Содержание, % га 3 Да 4 Компонент и р и м е ч а н н е. рт — повитрон; в- — этектрон; эз — олектронлмй захват орбитального электрона; ип — иэомерное превращение144ереход ядра из верхнего эвергетнческого состояния в нвжнеех ч — непускание гамма-кванта. Зкачок *' у массового числа — метастабнльное возбуваденное состояние.
Свинец Медь Цинк Кремневая кислота Железо Сера Окись кальция 3,0 2,0 1,0 40,0 20,0 20,0 0,5 7,5 И,О 0,7 17,0 19,0 И,О 16,0 10,0 18,0 1,5 . 29,0 21,1 4,0 Самородное серебро с примесью других элементов образует минералы кюстелит (до 40% Лп), конгеберит (до 5% Ни). анимкит (до И об ЯЬ), медистое серебро (до 40о4 Сп), электрум ЛиЛп (до 20% Лп).
Минералы серебра обычно находятся в виде примесей в,полиметаллических рудах, где их содержание ьаожет доходить до 0,25%. Минимальное промышленное содержание серебра в этих 15,0 33; т ИП Я- (98,5ей) ЭЗ ( 1,5%) Я (0,1%); т ИП 8-1 ип; т 33 (~(0,5%) 31Т ИП б'Т 8'т 0,536 (43%) 0,086 (55 Д 2,841 2,16 1,04 (91%); 0,80 (1%); 0,70 (8%) 4 1 (-25е4); 3,5 (-40%); 2 7 ( 20%в) 1 ( 15в4) (2 2,0 4,6 Жесткие 3- 3 Амальгама серебра Дискрааит Аргантит (ака- нвтит) Штромейерит Ялпант Агвиларит Науманиит Штернбергит Гессит Петцит Полибаэит Пирсеит Полиаргирит Стефанит Пираргирнт СпаЯ АдаЯ 3АрЯ СпзЯ Аоа(Яе, Я) АрБе АдуеаЯв АдаТе (Ар Ап)вуе (Ар Сп)гвЯЬаЯп (Ар Сп)гвАззЯК АджЯЬа84 в АйвЯЬЯв АдзЯЬЯв Прустит Пиростиль- пиит Миаргнрит Смитит Тречманит Аргиродит Канфильдит Матильдит Ширмерит Алас кант Кераргирит Эмболнг Вромирит Иодоброиит Майерснт Иодкрит Аргвнтояроэнт АЯЯЬЯа АЯАзЯв АЯАвЯа АдвСеЯв АявЯпЯв АЯВ18а А84РЬВЬЯв (Ар Сп)аРЬВ148а АЯС1 АЯ(С14 Вг) АнВг Ая(С1, Вг, 1) 44Аяу Спу АРУ Авуоз(804)а(ОН)в разделению и обогащению, в результате чего получают свинцовые или цинковые концентраты, которые затем поступают в металлургическое производство.
В свинцовых концентратах может быть от 40 до 75% свинца, 2 — 12% цинка, 0,5 — 9% меди, 2 — 15% железа. Цинковые концентраты содержат 40 — 50% цинка, 0,5 — 6% свинца, 1 — 4% меди, 5 — 15% железа. Обычными составляющими концентратов являются также кремневая кислота, сера, кальций и другие элементы [421[. Главные месторождения полиметаллических руд находятся в Брокен-Хилле (Австралия), в районе рек Миссисипи и Миссури (США), в Мексике, Чили, Перу, Боливии, Канаде, Африке. В СССР месторождения этих руд сосредоточены ва Северном Кавказе, в республиках Средней Азии, Западной н Восточной Сибири, на Дальнем Востоке.
Самородное серебро встречается в Консберге (Норвегия). В СССР известны Змеиногорское месторождение (Алтай), также месторождения Нерчинского онруга и Верхоянья [45[. Мировая выработка серебра з настоящее время составляет около 7 тыс. нг (беа СССР) [276). ПРИМЕНЕНИЕ СЕРЕБРА И ЕГО СПЛАВОВ Серебро применяется для выделки рааменной монеты, для изготовления частей аппаратуры некоторых химических производств, для украшений.
Из него делают серебряные тигли, которые применяются в химических лабораториях для плавления щелочей. Мелкораздробленное серебро применяется в санитарной технике и медицине для обеззараживания воды. При контакте с водой ничтожная доля серебра переходит в раствор в виде ионов серебра, которые обладают бактерицидными свойствами. Такая серебряная вода может служить также для консервирования продуктов. Известны сплавы серебра с медью, палладием, платиной, кадмием и некоторыми другими металлами.
Сплавы серебра с медью и неболыиими добавками цинка, кадмия, никеля и олова применяются в качестве припоев, тройные сплавы (Ан — Ап — Сп)— для иаготовления ювелирных изделий. Сплавы серебра с палладием образуют непрерывный ряд твердых растворов, они очень пластичны и трудно поддаются окислению, используются для иаготовления электрических контактов и как каталиааторы при гидрогенизации ацетилена. С платиной серебро образует интер- металлические соединения АбгР1, АдР[ и АЕР[г.
Тройные сплавы Ап — Си — Рй, Ап — Рй — Р1 и Ая — Ап — Р1 отличаются высокой химической стойкостью, применяются в электротехнике и в зубопротезировании. Так, зубные пломбы содержат сплав, состоящий из серебра (33%), ртути (52%) и небольших количеств олова, меди и цинка. Сплавы серебра с кадмием имеют хорошие механические свойства, из них готовят электрические контакты [180].
Соединения серебра применяются в основном в фотографической промышленности н в медицине. 10 Глава 7Х ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕРЕБРА И ЕГО СОЕДИНЕНИЙ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Серебро — элемент, который был известен еще за 3000 лет до нашей эры в Египте, Персии, Китае. Основные физические свойства серебра приведены ниже Н80, 362[: 10,50 960,5 2212 25,1 6,26 1,0 62,97 10-' Плотность (20'С), г)сггг Температура плавленая, 'С Температура кнпення, 'С Теплота плавления, как/г Атомная теплоемкость (О'С), ккак/г-аагггг град Теплопрозодность (О'С), как/ггг ггк град Электропрозодность (25 С), ггг-'ггг-г Поперечное сечение аахзата тепловых нейтронов, дарк Атомный радиус, А Потенцналы ноннаацнн, гг: Ад АЗ+ Ад+ Або+, Адгг Ада+ Твердость, кГ)ггмг по Брпнелю по Моосу 60 1,44 7,574 21,46 36,10 2,7 Серебро имеет гракецентрированную кубическую кристаллическую решетку с параметром а = 4,0772 А (прн 20' С).
По внешнему виду серебро — красивый металл белого цвета, очень пластичный и легко полируется. Из всех металлов серебро имеет наивысшую отражательную способность, равную в оранжево-красной части спектра 95%, наивысшую электропроводность и теплопроводность. Ионный радиус серебра (АЕ+) составляет, по Гольдшмидту и Полингу, 1,13 и 1,26 А соответственно. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Серебро в своих соединениях проявляет преимущественно степень окисления +1. Окисление до двухвалентного состояния может быть произведено действием озона или персульфата на соли серебра(1).
Серебро(11) устойчиво преимущественно в комплексных соединениях. Для серебра известна также степень окисления +3. Серебро устойчиво по отношению к кислороду воздуха, однако при повышенных температуре и давлении образует окись АязО. Серебро, особенно расплавленное, поглощает значительные количества кислорода — до 22 объемов. Оно не реагирует непосредственно даже при высоких температурах с азотом и углеродом, однако сравнительно легко соединяется с серой, образуя Аяв8 черного цвета. При длительном пребывании на воздухе серебро постепенно темнеет, что объясняется образованием тонкой пленки Абв8 под влиянием сероводорода, находящегося в атмосфере в ничтожных количествах. Со свободньзии галогенамн серебро медленно реагирует даже при комнатной температуре.
Серебро не растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах. Концентрированная серная кислота действует на него с выделением сернистого газа 2АЗ+ 2нв80в = АгВБОз+ 80в -1 2НвО. Концентрированная и раабавленная азотная кислоты растворяют серебро с образованием нитрата серебра. Так, реакция с разбавленной кислотой происходит по уравнению ЗАЗ+ 4Н)ЧОз =- ЗАд]ЧОв + ХО + 2НвО Растворы щелочей не действуют на металлическое серебро. Серебро находится в ряду напряжений положительнее водорода. Величины стандартных потенциалов перехода АВ+ -ь Айа для различных реакций приведены в табл.
4. Потенциалы некоторых реакций определены также в неводных растворах. Так, для реакции АяВг+ е = Аи+ Вг потенциалы в этанольных и метанольных растворах равны соответственно — 0,194 и — 0,1375 в!1137, 1285, 1579]. Для ряда систем изучена зависимость потенциала от температуры. Например, для реакции АиС)+ е =--. Аи+ С1 стандартный потенциал при 0'С найден равным 0,2366, а при 95' С вЂ” 0,1651 в [563, 950, 959]. Другие аналогичные сведения содержатся в работах [922, 932, 973, 1298, 1300, 1579]. Действием озона или персульфата аммония ионы Ая+ могут быть окислены до Ад(П). Известен фторид серебра Аду„получаемый при взаимодействии мелкораздробленного металлического серебра и фтора.