Свойства и область применения серебра. Серебро: свойства, применение

Техническое серебро: области применения, свойства и стоимость материала

На потребительское рынке серебро относят к классу драгоценных металлов, однако в чистом виде оно зачастую широко используется в промышленности, обеспечивая работоспособность различным электроприборам.

Более того, ранее оно применялось в создании фотоаппаратуры и зеркал, благодаря светоотражающей поверхности. Но не стоит путать этот металл с ювелирным сплавом — разница между ними довольно существенна, и это не только вопрос стоимости.

Что такое техническое серебро

Несмотря на название, намекающее на низкокачественность материала, под данным термином скрывается чистое серебро 999 пробы, сплав с добавлением меди или металлокерамические композиты.

Добывается оно из свинцовых руд и зачастую выглядит не слишком привлекательно.

Лигатуры, добавляемые в техническое серебро, имеют строго определённый состав. Он выбирается в соответствии с требуемыми областью применения поправками в химических и физических свойствах металла и обычно призван повысить электропроводность или прочность элемента.

В изготовлении украшений используются абсолютно иные примеси, придающие материалу более привлекательный внешний вид и ковкость, что также определяет и более низкую стоимость технического сплава.

Свойства металла

Техническое серебро обладает перечнем физических качеств, позволяющих применять его в сфере электроники для изготовления различных деталей. Ряд этих характеристик включает в себя такие параметры, как:

  • низкая температура плавления;
  • высокий уровень тепло- и электропроводности;
  • мягкость и гибкость материала;
  • инертность (пассивен к агрессивным реагентам);
  • хорошая светоотражательная способность;
  • устойчивость к коррозии;
  • механическая прочность.

Однако при этом ювелирный сплав имеет более высокую стоимость, чем техническое серебро. Цена за 1 грамм такого металла поднимется за счёт дорогостоящей очистки от свинца, опасного для здоровья человека из-за склонности к накоплению в тканях организма. Однако в радиотехнике это играет второстепенную роль, потому никак не влияет на сбыт материала.

Области применения

Прежде всего, стоит отметить, что техническое серебро может быть получено методом вторичной переработки аппаратуры, содержащей детали из драгоценного металла. В этом случае после извлечения из лома состав переплавленного материала не поддаётся нормированию и отправляется на аффинажный завод для селекции, иначе возможность его дальнейшего использования отпадает.

Чистое серебро и регламентированные ГОСТом составы применяются в следующих отраслях:

  • электроника;
  • пищевая промышленность (изготовление оборудования для хранения);
  • медицина и стоматология;
  • авиа и ракетостроение.

Стоит отметить, что техническое серебро (цена за 1 грамм сильно зависит от сплава) используют практически во всех производственных сферах, а метод переработки стал основным способом его получения.

Где встречается серебро

На сегодняшний день извлечь из аппаратуры и продать серебряную деталь вправе любой её владелец. Наиболее ценными, с этой точки зрения, будут механизмы старого образца, например электромагнитные пускатели: в них находятся напайки из драгметалла.

Материал без примесей встречается в распространённых типах реле, термодатчиках (серебряная проволока), сц-аккумуляторах и амальгаме.

В очень малом количестве может встречаться в авиационных проводах и коннекторах.

Чтобы проверить подлинность металла, многие используют смесь из азотной кислоты и бихромата калия: если серебро настоящее, смоченное составом место приобретёт красный цвет.

Продажа металла и его стоимость

В интернете или на радиорынке можно продать техническое серебро. Цена за грамм варьируется в зависимости от двух факторов:

  1. Пробы, т. е. процентного содержания в сплаве.
  2. Места сбыта, поскольку каждый покупатель ставит выгодную для себя стоимость.

Людям, ранее не сталкивавшимся с оценкой чистоты металла, лучше обратиться к услугам профессионалов или же разбираться на месте. Однако первый вариант обеспечит большую уверенность в правильности выставленной стоимости и уменьшит риск продажи по заниженной цене.

При сбыте металлического лома наиболее популярны столовые приборы или детали с серебряным напылением, поскольку они имеют довольно высокую пробу. В любом случае куда выгоднее совершать продажу через интернет-аукционы или тематические форумы — на просторах интернета часто находятся покупатели, готовые предложить более высокую стоимость.

Желающим узнать, сколько стоит техническое серебро, стоит внимательнее изучить различные предложения и выбрать то, что отвечает их требованиям. В общем, цена за 1 грамм составляет примерно от 20 до 32 рублей; эта разница напрямую связана с процентным содержанием чистого драгметалла в сплаве или пришедшем в негодность изделии.

Как известно, драгоценные металлы обладают рядом важных специфических свойств (высокой химической стойкостью, электропроводностью, отражательной способностью, износостойкостью и др.), что приводит к широкому применению этих металлов в радиотехнической, приборостроительной, электронной и других отраслях промышленности. Кроме того, благородные металлы обладают прекрасными защитно-декоративными свойствами, что способствует большому спросу на них в ювелирной, часовой и медицинской промышленности. Электролитическое осаждение этих металлов позволяет резко сократить их потребление по сравнению с использованием деталей, целиком изготовленных из драгоценных металлов. Значение электролитического осаждения их возрастает в связи с уменьшающимися мировыми запасами драгоценных металлов.

Читать еще:  20 апреля международный день земли. Как празднуется день земли в разных городах россии

Объем использования драгоценных металлов в промышленности огромен: это покрытия электрических контактов, применение в производстве печатных плат, в производстве оптических зеркал, в получении неокисляющихся покрытий в различных средах.

Физико-химические свойства серебра и области применения серебряных покрытий

Серебро имеет плотность 10,49 г/см 3 и температуру плавления 960,5°С. Теплопроводность серебра в пределах от 0 до 100 °С равна 1,0 кал/(с?см?°С), удельная электрическая проводимость является наивысшей среди рассматриваемых металлов. Твердость самородного серебра равна 26 кгс/мм 2 , но микротвердость гальванически осажденных серебряных покрытий возрастает до 80—100 кгс/мм 2 , а при наличии специальных добавок, вводимых в электролиты серебрения, микротвердость возрастает еще в 1,5— 2 раза.

Серебро хорошо полируется, и полированная поверхность обладает наивысшей отражательной способностью по отношению к белому свету, доходящей до 95%, но с течением времени серебро тускнеет, покрываясь пленкой окислов и сернистых соединений. Особенно активно в этом отношении гальванически осажденные серебряные покрытия.

Химическая активность серебряных покрытии особенно высока при наличии шероховатой неполированной поверхности. Атомная масса серебра 107,88. Серебро легко растворяется в азотной кислоте, слабо — в серной и практически нерастворимо в соляной кислоте и в щелочах. Легко также происходит анодное растворение серебра в цианистых солях с образованием растворимых комплексных соединений. Неустойчиво серебро и в растворах аммиака. Во всех химических соединениях серебро одновалентно. С сероводородом в присутствии влаги и кислорода воздуха серебро образует нерастворимое в воде сернистое серебро черного цвета. Все соли серебра чувствительны к свету и легко распадаются при его воздействии с образованием темной пленки металлического серебра. Поэтому соли серебра хранят в непрозрачной таре, установленной в лабораторном шкафу с закрытыми дверцами, а приготовление электролита ведут в ваннах из непрозрачных материалов с крышками или в затемненном помещении.

Стандартный электродный потенциал серебра равен +0,81 В. Потенциал серебра значительно положительней потенциалов алюминия, титана, железа и никеля. Поэтому покрытия серебром являются для этих металлов катодными покрытиями и не защищают их в условиях электрохимической коррозии. Для снижения разности потенциалов и повышения качества защиты при серебрении алюминия и железа часто применяют промежуточные прослойки никеля и меди и лишь после их нанесения производят покрытие серебром. Особенно надежны в этом отношении подслои меди, у которой нормальный потенциал менее чем на 0,5 В отрицательней, чем у серебра. серебро электролит химический

Применение подслоя во всех случаях желательно, даже при серебрении деталей из меди и ее сплавов. При этом бывает достаточно наличие свежеосажденного подслоя с толщиной менее 1 мкм [1].

Приведем основные преимущества и недостатки серебряных покрытий.

  • 1. Самая высокая электропроводность и теплопроводность, самое низкое переходное сопротивление.
  • 2. Пригодно для изготовления волноводов, печатных плат, электрических приборов в технике как слабых, так и сильных токов, паяется.
  • 3. Химически стойко в средах, не содержащих серы и некоторых органических соединений, в том числе в органических кислотах, разбавленных неорганических кислотах, щелочных растворах, пероксидных расплавах.
  • 4. Имеет самую высокую отражательную способность в области видимого света, пригодно для зеркал и отражателей.
  • 5. Имеет низкие внутренние напряжения, допускает получение толстых слоев, в том числе для гальванопластики.
  • 6. Пластично, выдерживает механическую обработку.
  • 7. Пригодно в качестве антифрикционного материала для условий вакуума
  • 1. Нестойко и образует на поверхности темные пленки в атмосфере сероводорода и его производных, особенно в присутствии влаги. Тускнеет в атмосфере озона, нестойко в атмосфере аммиака и концентрированных кислот.
  • 2. Имеет невысокую износостойкость (повышается у сплавов с никелем, кобальтом, сурьмой), недостаточно хорошо работает в условиях трения, склонно к эрозии.
  • 3. Имеет очень высокую диффузионную подвижность, склонно к «переползанию» по поверхности.
  • 4. В контактах чистое серебро имеет склонность к залипанию и свариванию, особенно при повышенных токах и повышенных механических контактных нагрузках [2].

Указанные выше свойства серебра определили и области применения серебрения. Так, серебрение широко применяется в электропромышленности для создания высокой, электрической проводимости поверхностного слоя металлических и керамических деталей.

Серебрение применяется также для защитно-декоративной отделки предметов бытового назначения и в ювелирной промышленности. В этом случае серебряные покрытия, как правило, полируются, а иногда и оксидируются для отделки под старое серебро [1].

Применение серебра

Ещё за 2500 лет до нашей эры египетские воины использовали серебро для лечения боевых ран: накладывали на них тонкие серебряные пластины, и раны быстро заживали. В русской же православной церкви святую воду для прихожан всегда выдерживали в серебряных сосудах. Существуют много историй о том как серебряные сосуды спасали жизни, хранившим в них воду. Также существует мнение, что серебро придает силу, носящему его.

  • Так как обладает наибольшей электропроводностью, теплопроводностью и стойкостью к окислению кислородом при обычных условиях, применяется для контактов электротехнических изделий, например, контакты реле, ламели, а также многослойных керамических конденсаторов.
  • В составе припоев: медносеребряный припой ПСР-45 используется для пайки медных котлов, чем выше процент серебра, тем выше качество; иногда также, добавляя его к свинцу в количестве 5 %, им заменяют оловянный припой.
  • В составе сплавов: для изготовления катодов гальванических элементов (батареек).
  • Применяется как драгоценный металл в ювелирном деле (обычно в сплаве с медью, иногда с никелем и другими металлами).
  • Используется при чеканке монет, наград — орденов и медалей.
  • Йодистое серебро применяется для управления климатом («разгон облаков»)
  • Из-за высочайшей электропроводности и стойкости к окислению применяется:
    • в электротехнике и электронике как покрытие ответственных контактов
    • в СВЧ технике как покрытие внутренней поверхности волноводов
  • Используется как покрытие для зеркал с высокой отражающей способностью (в обычных зеркалах используется алюминий). Определяющую роль его в этом вопросе сыграла его высокая отражательная способность и пластичность: из серебра можно получить пластинки толщиной всего лишь 0,25 мкм!
  • Часто используется как катализатор в реакциях окисления, например при производстве формальдегида из метанола.
  • Используется как дезинфицирующее вещество, в основном для обеззараживания воды. Некоторое время назад для лечения простуды использовали раствор протаргол и колларгол, которые представляли собой коллоидное серебро.
Читать еще:  Про энергетический центр хара и казаков-характерников(разные сведения). Хара — это основной и самый главный энергетический центр

Области применения серебра постоянно расширяются и его применение — это не только сплавы, но и химические соединения. Определённое количество серебра постоянно расходуется для производства серебряно-цинковых и серебряно-кадмиевых аккумуляторных батарей, обладающих очень высокой энергоплотностью и массовой энергоёмкостью и способных при малом внутреннем сопротивлении выдавать в нагрузку очень большие токи.

В химической промышленности применяются аппараты из серебра (для получения ледяной уксусной кислоты, фенола), лабораторная посуда (тигли или лодочки, в которых плавятся чистые щелочи или соли щелочных металлов, оказывающие разъедающее действие на большинство других металлов), лабораторные инструменты (шпатели, щипцы, сита и др.). Серебро и его соединения применяются в качестве катализаторов в реакциях обмена водород — дейтерий, детонации смеси воздух — ацетилен, при сжигании окиси углерода, окислении спиртов в альдегиды кислоты и др.
В пищевой промышленности применяются серебряные аппараты в которых приготовляют фруктовые соки и другие напитки. В медицине известен ряд фармацевтических препаратов, содер­жащих коллоидное серебро.
Металлическое серебро служит для изготовления высококачественных оптических зеркал путем термического испарения. Бруски (или электролитический порошок) серебра служат положительными электродами в аккумуляторах, в которых отрицательными электродами являются пластинки из окиси цинка, электролит — едкое кали.
Существенную долю серебра потребляет электротехническая промышленность для серебрения медных проводников и при использовании высокочастотных волноводов. Серебро используется при производстве транзисторов, микросхем и других радиоэлектронных компонентов.

Серебро используется в качестве добавки (0,1—0,4 %) к свинцу для отливки токоотводов положительных пластин специальных свинцовых аккумуляторов (очень большой срок службы (до 10—12 лет) и малое внутреннее сопротивление).

Хлорид серебра используется в хлор-серебряно-цинковых батареях, а также для покрытий некоторых радарных поверхностей. Кроме того, хлорид серебра, прозрачный в инфракрасной области спектра, используется в инфракрасной оптике.

Монокристаллы фторида серебра используются для генерации лазерного излучения с длиной волны 0,193 мкм (ультрафиолетовое излучение).

Серебро используется в качестве катализатора в фильтрах противогазов.

Ацетиленид серебра (карбид) изредка применяется как мощное инициирующее взрывчатое вещество (детонаторы).

Фосфат серебра используется для варки специального стекла, используемого для дозиметрии излучений. Примерный состав такого стекла: фосфат алюминия — 42 %, фосфат бария — 25 %, фосфат калия — 25 %, фосфат серебра — 8 %.

Перманганат серебра, кристаллический тёмно-фиолетовый порошок, растворимый в воде; используется в противогазах. В некоторых специальных случаях серебро так же используется в сухих гальванических элементах следующих систем: хлор-серебряный элемент, бром-серебряный элемент, йод-серебряный элемент.

Серебро зарегистрировано в качестве пищевой добавки Е174.

Применение серебра в фотографии

В 1737 г. немецкий ученый И. Шульце впервые обнаружил светочувствительность нитрата серебра. Однако лишь через 100 лет после этого открытия появилась первая фотография (19 августа 1839 г.) В этот день в Парижской академии наук было сделано сообщение о способе получения изображения. Такой метод фотографии впоследствии был назван дагеротипом. Изображение получали обработкой парами ртути экспонированного слоя AgI, нанесенного на отполированную серебряную пластину. На пластине в местах действия света образуется серебряная амальгама, рассеивающая свет. После удаления избытка AgI и обнажения зеркальной поверхности изображение можно наблюдать, держа пластину под определенным углом.
С тех пор коренным образом изменилась технология получения фотографического изображения. Однако и сейчас основным светочувствительным материалом для фотографии являются кристаллы галогенидов серебра. Удивительно удачное сочетание в них различных физико-химических свойств позволило в относительно короткий срок разработать оптимальный способ получения фотографического изображения. Причем практическая фотография значительно определила теоретическое объяснение достигнутых результатов. Правда, в настоящее время этот разрыв довольно быстро сокращается. Но широкое применение фотографии ведет к истощению мировых запасов серебра и его удорожанию.
Кроме кинофотопромышленности, серебро употребляется в приборостроении и электромашиностроении, где используются его свойства отличного малоокисляющегося проводника тока. Химическая промышленность использует серебро для производства предметов лабораторного оборудования, стойких к действию щелочных растворов. Серебро так же идет на изготовление медицинских препаратов (колларгол, протаргол). Значительная доля серебра употребляется ювелирной промышленностью для изготовления драгоценных украшений, серебряной посуды и т.п.

Читать еще:  Доктор комаровский о закаливании детей. Закаливание детей первого года жизни

Использование серебряной посуды

Столовое серебро не только признак благополучия или богатства, но и средство профилактики и здоровья.

Из истории: известно, что за 2500 лет до Рождества Христова египетские воины использовали серебро для лечения своих ран — накладывали на них очень тонкие серебряные пластины, и раны быстро заживали.

Персидский царь Кир, по свидетельству Геродота, во время длительных походов хранил воду только в серебряных бочках. Таким образом ему удалось избежать множества заболеваний, распространенных в то время. В конце XIX столетия швейцарский ботаник Карл Негели установил, что под влиянием серебра, введенного в воду, в ней гибнут все вредные микроорганизмы. Ионы серебра препятствуют размножению болезнетворных бактерий, вирусов и грибков.

Войско великого Александра Македонского двигалось с боями по странам Азии (IV века до нашей эры). После того как войска вступили на территорию Индии, среди воинов начались тяжелые желудочно-кишечные заболевания.

После ряда кровопролитных сражений и пышно отпразднованных побед весной 326 года Александр Македонский вышел к берегам Инда. Однако победить главного своего врага — болезнь — «непобедимое» войско Александра не могло. Воины, истощенные и обессиленные, отказались идти вперед к берегам Ганга, куда влекла Александра жажда завоеваний. Осенью 326 года войска Александра начали отступление. Сохранившиеся описания истории походов Александра Македонского показывают, что рядовые воины болели чаще, чем военачальники, хотя последние находились в походе в одинаковых условиях с рядовыми воинами и в равной степени делили с ними все неудобства и лишения походной жизни. Только через 2250 лет причина различной заболеваемости воинов Александра Македонского была найдена. Она заключалась в разности снаряжения: рядовому воину полагался оловянный бокал, а военачальнику — серебряный.

Кроме того, столовое серебро на протяжении многих веков считалось символом достатка и респектабельности. Известен факт, что в семье графа Орлова, одного из фаворитов Екатерины II, в обиходе был сервиз, состоявший из 3275 серебряных предметов, на изготовление которых ушло более 2 тонн серебра.

Антибактериальные свойства серебра

На всех космических шаттлах при подготовке к употреблению вода обогащается серебром; на авиалайнерах используются серебряные водяные фильтры. Все чаще при очистке воды в бассейнах применяется серебро — оно не раздражает слизистые оболочки и более эффективно как антисептик. В Японии с помощью серебра очищается воздух. В Швейцарии широко применяют серебряные фильтры в домах и офисах.

Основоположником научного изучения механизма действия серебра на микробную клетку является швейцарский ботаник Карл Нигели, который в 80-е годы ХIХ века установил, что взаимодействие не самого металла, а его ионов с клетками микроорганизмов вызывает их гибель. Это явление он назвал олигодинамией (от греч. «олигос» — малый, следовый, и «динамос» — действие, т.е. действие следов). Ученый доказал, что серебро проявляет олигодинамическое действие только в растворенном (ионизированном) виде.

Немецкий ученый Винцент, сравнивая активность некоторых металлов, установил, что наиболее сильным бактерицидным действием обладает серебро, меньшим — медь и золото.

Большой вклад в изучение антимикробных свойств серебряной воды, ее применения для обеззараживания питьевой воды и пищевых продуктов внесен академиком Л.А. Кульским. Его экспериментами, а позднее и работами других исследователей доказано, что именно ионы металлов и их диссоциированные соединения (вещества, способные распадаться на ионы) вызывают гибель микроорганизмов. Медико-биологическими исследованиями установлено, что бактерицидные свойства серебра объясняются уникальной способностью его ионов блокировать ферменты болезнетворных микроорганизмов, что приводит к их гибели. При этом микроорганизмы, необходимые для жизнедеятельности человека, сохраняются.

Проба (нем. Probe, от лат. probo — испытываю, оцениваю) благородных металлов, количественное содержание золота, серебра, платины или палладия (то есть благородных металлов) в лигатурном сплаве, из которого изготовляются ювелирные изделия, зубопротезные диски, монеты, медали и другое.

Источники:

http://fb.ru/article/248720/tehnicheskoe-serebro-oblasti-primeneniya-svoystva-i-stoimost-materiala
http://studwood.ru/1708165/matematika_himiya_fizika/fiziko_himicheskie_svoystva_serebra_oblasti_primeneniya_serebryanyh_pokrytiy
http://www.protown.ru/information/hide/5607.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector