Srebro

Srebro
pallad ← srebro → kadm
Wygląd
srebrzysty
Srebro
Widmo emisyjne srebra
Widmo emisyjne srebra
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.srebro, Ag, 47
(łac. argentum)
Grupa, okres, blok11 (IB), 5, d
Stopień utlenieniaI, II, III
Właściwości metalicznemetal przejściowy
Właściwości tlenkówamfoteryczne
Masa atomowa107,8682(2) u[3][a]
Stan skupieniastały
Gęstość10490 kg/m³
Temperatura topnienia961,78 °C[1]
Temperatura wrzenia2162 °C[1]
Numer CAS7440-22-4
PubChem23954
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Srebro (Ag, łac. argentum) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Jest srebrzystobiałym metalem, o największej przewodności elektrycznej i termicznej[4][5]. W przyrodzie występuje w stanie wolnym, a także w minerałach, takich jak argentyt czy chlorargyryt. Większość wydobywanego srebra występuje jako domieszka rud miedzi, złota, ołowiu i cynku.

Srebro było znane w starożytności. Ceniono je jako metal szlachetny i używano jako walutę, a także do produkcji biżuterii, srebrnych naczyń i sztućców. Obecnie stosuje się je także do produkcji filmów fotograficznych, styków elektrycznych i luster. Pierwiastkowe srebro jest katalizatorem.

Srebro ma właściwości bakteriobójcze. W medycynie niekonwencjonalnej stosuje się srebro koloidalne w celu leczenia różnych dolegliwości. Spożycie dużej ilości srebra może spowodować chorobę zwaną argyrią, charakteryzującą się nieodwracalną zmianą koloru skóry na niebieskoszary.

Nazwa metalu w języku polskim i iliryjskim reprezentuje dawne zapożyczenia wywodzące się z obszaru Półwyspu Iberyjskiego (iber. silar, bask. zillar, zilhar, zidar ‘srebro’) i związana jest zapewne z wędrówką Gotów do Hiszpanii (goc. silubr)[6][7].

Najważniejsze cechy

Srebro jest bardzo ciągliwym i kowalnym (nieco twardszym od złota), jednowartościowym metalem 11 grupy, z lśniącym połyskiem, dającym się łatwo polerować.

Ma największą ze wszystkich metali przewodność elektryczną, większą nawet od miedzi, ale jego cena i skłonność do korozji związanej ze znajdującymi się w atmosferze tlenkami siarki, 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)[8].

Czyste srebro ma największą przewodność cieplną, najjaśniejszą barwę i największy współczynnik odbicia światła wśród metali dla światła widzialnego, aczkolwiek glin jeszcze bardziej odbija światło ultrafioletowe. Srebro ma także najmniejszą rezystancję kontaktową spośród wszystkich metali. Halogenki srebra są czułe na światło i ulegają pod jego wpływem powolnemu rozkładowi. Srebro nie reaguje z czystym powietrzem i wodą, ale matowieje w zetknięciu z ozonem, siarkowodorem, powietrzem zanieczyszczonym związkami siarki. Srebro w związkach najczęściej ma I stopień utlenienia (np. azotan srebra(I) AgNO
3
), dużo rzadziej II (np. fluorek srebra(II) AgF
2
) lub III (np. nadtlenosiarczan srebra(III) Ag
2
(SO
5
)
3
).

Występowanie i wydobycie

Srebro występuje w przyrodzie w postaci rodzimej (zob. srebro rodzime), razem z siarką, arsenem, antymonem i chlorem, a także w rudach, takich jak argentyt (Ag
2
S
), chlorargyryt (AgCl) czy pirargyryt (Ag
3
SbS
3
). W skorupie ziemskiej występuje w proporcji ok. 7⋅10−2 ppm[9] (ok. 17 razy częściej niż złoto). Głównymi źródłami srebra są rudy miedzi, miedzi z niklem, złota, ołowiu i ołowiu z cynkiem, wydobywane w Kanadzie, Meksyku, Peru, Polsce, Australii i 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 128,6 mln uncji jest największym producentem srebra na świecie[10] (15% światowej rocznej produkcji). Kolejne miejsca zajmują Peru i Chiny. Największym producentem srebra w Europie jest Polska. Dzięki dolnośląskim złożom miedzi i srebra eksploatowanym przez KGHM Polska Miedź wytwarzane jest rocznie ok. 1300 ton srebra rafinowanego. W 2010 KGHM Polska Miedź był trzecim[11] producentem srebra na świecie, po australijskiej firmie BHP Billiton i Fresnillo plc. Roczny uzysk srebra w KGHM Polska Miedź wyniósł 37,2 mln uncji, co stanowiło ok. 4.5% światowej produkcji. W 2011 roku KGHM zajął pierwsze miejsce na świecie w produkcji srebra[12] (40,5 mln uncji[13]) przed BHP Billiton (38,9 mln) oraz Fresnillo (37,9 mln). Od 2010 roku można obserwować zmniejszone wydobycie w wielu dotychczasowych kopalniach z powodu wyeksploatowania łatwo dostępnych złóż.

Zastosowanie

Srebro znajduje zastosowanie głównie jako metal szlachetny. Srebro próby 925 w stopie z miedzią jest używane do produkcji biżuterii, naczyń i sztućców. Używa się go też do produkcji medali. Instrumenty muzyczne wysokiej klasy, takie jak flety, są wytwarzane z tego stopu. Uważa się, że srebro wytwarza charakterystyczną barwę dźwięku, aczkolwiek inne metale, takie jak złoto i platyna, też są używane do produkcji fletów.

Łotewska srebrna moneta 5-łatowa, 1931 r.

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. Funt brytyjski miał początkowo wartość 1 funta jubilerskiego (12 uncji trojańskich) srebra próby 925. Słowa „srebro” i „pieniądze” brzmią tak samo w przynajmniej 14 językach.

Srebro wykorzystuje się też na szeroką skalę w fotografii, w postaci związków – azotanu srebra i halogenków.

Związki srebra są toksyczne dla bakterii, wirusów, glonów i grzybów, podobnie 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 w pełni wyjaśnione. Tłumaczone bywa efektem oligodynamicznym. Teoria ta nie wyjaśnia jednak działania toksycznego na wirusy. Reaktywne jony srebra mogą zmieniać struktury ściany komórkowej i otoczki jądrowej, dezorganizując komórkę bakteryjną. Srebro także wiąże się do bakteryjnego DNA i RNA, denaturując je i blokując replikację[14].

Srebra używa się też do produkcji sprzętu elektrycznego i elektronicznego, gdzie jest cenione za bardzo dobrą przewodność elektryczną, nawet gdy jest utlenione. Ścieżki na niektórych płytkach drukowanych są wykonywane ze srebra. Klawiatury komputerowe posiadają styki wykonane ze srebra. W sprzęcie audio hi-fi miedź bywa zastępowana srebrem z uwagi na lepsze właściwości elektryczne. Tlenek srebra-kadmu jest używany do produkcji styków wysokiego napięcia, ponieważ minimalizuje powstawanie łuków elektrycznych. Srebro jest także niekiedy stosowane do produkcji spoiwa lutowniczego, a także baterii srebrowo-cynkowych i 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 aluminium. W procesie rozpylania katodowego, warstwy srebra lub złota o różnej grubości mogą być nałożone na szkło, pozwalając na różny stopień przenikania światła.

Srebro znajduje zastosowanie przy produkcji ogniw fotowoltaicznych z uwagi na niskie wartości prądu i minimalizowanie strat wynikających z przekształcania energii światła na energię elektryczną. Szacuje się, że na 1 W mocy uzyskanej z panelu słonecznego, konieczne jest użycie ok. 0,1 g srebra.

Styki elektryczne wysokich napięć są wykonywane ze srebra lub pokrywane nim, z uwagi na konieczność wyeliminowania korozji – metale łatwo utleniające się (jak miedź) mogłyby spowodować rozłączenie obwodu i powstanie łuku elektrycznego niszczącego całe urządzenie.

Właściwości katalityczne srebra powodują, że znajduje ono zastosowanie jako katalizator reakcji utleniania, np. podczas produkcji formaldehydu z metanolu i powietrza. Srebro jest jedynym 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[15]. Właściwości lecznicze opisywał Hipokrates, a Fenicjanie przechowywali wodę, wino i 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 głównie na oparzenia.

Wiele narzędzi chirurgicznych jest pokrywane srebrem, także przyrządy służące do dializy (np. cewniki), wszędzie tam gdzie jest konieczne zmniejszenie ryzyka zakażeń bakteryjnych.

Obecnie srebro znajduje również zastosowanie jako środek dezynfekujący i odkażający. Sól srebrową kwasu alginowego stosuje się jako środek zapobiegawczy przed infekcjami ran i oparzeń. Metal ten stosuje się też w nowoczesnych pralkach i toaletach.

Srebro samo lub z dodatkiem cyny, miedzi lub złota może być mieszane z rtęcią w temperaturze pokojowej w celu wytworzenia amalgamatów niegdyś szeroko używanych do wypełnień zębów w dentystyce.

W medycynie niekonwencjonalnej

Związki srebra i srebro koloidalne są używane jako lekarstwo na różne dolegliwości. Na ogół środki te są nieszkodliwe, jednakże wielu ludzi przyjmuje zbyt duże dawki i zapada na srebrzycę po kilku miesiącach lub latach. Zaleca się konsultację z lekarzem przed przyjmowaniem tych środków.

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 i mogą wykazywać działanie rakotwórcze.

Srebro i jego związki mogą zostać wchłonięte do układu krwionośnego i spowodować srebrzycę – przebarwienie skóry, oczu i błon śluzowych na kolor niebieskoszary. Choć stan ten nie ma negatywnego wpływu na zdrowie ogólne, to jednak szpeci wygląd zewnętrzny i bardzo często jest nieodwracalny.

W odzieży

Srebro jest naturalnym środkiem bakteriobójczym, dzięki czemu zapobiega powstawaniu przykrego zapachu i obniża ryzyko infekcji bakteryjnej lub grzybiczej. Do materiału, z którego jest wykonana odzież, można 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 i grzybów. Dodatkowo, jest nieszkodliwe dla skóry i bakterie rzadko się na nie uodparniają, w przeciwieństwie do antybiotyków.

Srebro stosowano w celu zapobiegania przed infekcjami już w starożytnej Grecji i Rzymie. Odkryto je na nowo w średniowieczu i używano do dezynfekcji wody i konserwowania żywności, a także do leczenia oparzeń i ran. W XIX wieku marynarze podczas długich wypraw umieszczali srebrne monety w beczkach z wodą i winem, by zachowały świeżość.

Związki srebra

Uwagi

  1. Wartość w nawiasie oznacza niepewność związaną z ostatnią cyfrą znaczącą. Znane są próbki geologiczne, w których pierwiastek ten ma skład izotopowy odbiegający od występującego w większości źródeł naturalnych. Masa atomowa pierwiastka w tych próbkach może więc różnić się od podanej w stopniu większym niż wskazana niepewność.

Przypisy

  1. a b CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R. Lide (red.), wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-339, ISBN 978-1-4200-9084-0.
  2. Srebro (nr 327085) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-05]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  3. Juris Meija i inni, Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 88 (3), 2016, s. 265–291, DOI10.1515/pac-2015-0305.c?
  4. Włodzimierz Trzebiatowski: Chemia nieorganiczna. Wyd. VIII. Warszawa: PWN, 1978, s. 460.
  5. Adam Bielański: Podstawy chemii nieorganicznej. Wyd. 5. Warszawa: PWN, 2002, s. 961. ISBN 83-01-13654-5.
  6. „Rozprawy Komisji Językowej”. 32, s. 199, 1986. Łódzkie Towarzystwo Naukowe. 
  7. Eidolon. Kultura archaiczna w zwierciadle wyobrażeń, słów i rzeczy. Gdańsk: Muzeum Archeologiczne, 2000, s. 181. ISBN 83-85824-21-9.
  8. Eastman at Oak Ridge – Dr. Howard Young. [dostęp 2011-01-29].
  9. https://archive.is/20120731104105/http://www.gold-eagle.com/editorials_01/poitras022801.html Tabela z częstotliwością występowania różnych metali.
  10. https://web.archive.org/web/20081219161548/http://www.silverinstitute.org/production.php, oficjalne dane za Silver Institute, publikacja World Silver Survey 2011.
  11. Według danych GFMS World Silver Survey 2011.
  12. http://biznes.gazetaprawna.pl/artykuly/612209,kghm_wyprodukowal_najwiecej_srebra_na_swiecie_w_2011_roku.html, Artykuł na Gazecie Prawnej.
  13. World Silver Survey 2011 – The Silver Institute.
  14. M. Rai, A. Yadav, A. Gade. Silver nanoparticles as a new generation of antimicrobials. „Biotechnol Adv”. 27 (1). s. 76–83. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2008.09.002. PMID: 18854209. 
  15. Hiroshi Kawakami, Kazuki Yoshida, Yuya Nishida, Yasushi Kikuchi i inni. Antibacterial properties of metallic elements for alloying evaluated with application of JIS Z 2801:2000. „ISIJ International”. 48 (9), s. 1299–1304, 2008. DOI: 10.2355/isijinternational.48.1299 (ang.). 

Bibliografia

  • Adam Bielański: Podstawy chemii nieorganicznej. Wyd. 5. T. 2. Warszawa: PWN, 2007, s. 958–976. ISBN 978-83-01-13817-2.

Star of life.svg Przeczytaj ostrzeżenie dotyczące informacji medycznych i pokrewnych zamieszczonych w Wikipedii.

Media użyte na tej stronie

Disambig.svg
Symbol wieloznaczności
Cubic-face-centered.svg
Autor: Original PNGs by Daniel Mayer and DrBob, traced in Inkscape by User:Stannered, Licencja: CC-BY-SA-3.0
Face-centered cubic crystal structure
NFPA 704.svg
The "fire diamond" as defined by NFPA 704. It is a blank template, so as to facilitate populating it using CSS.
Star of life.svg

The Star of Life, medical symbol used on some ambulances.

Star of Life was designed/created by a National Highway Traffic Safety Administration (US Gov) employee and is thus in the public domain.
Redirect arrow without text.svg
Redirect arrow, to be used in redirected articles in Wikipedias written from left to right. Without text.
Silver crystal.jpg
Autor: Alchemist-hp (talk) (www.pse-mendelejew.de), Licencja: CC BY-SA 3.0 de
Kryształ srebra (masa 11 g) o czystości >99,95% otrzymany elektrolitycznie, z widoczną strukturą dendrymeryczną. Obraz uzyskany przez kombinację 12 zdjęć.
Silver spectrum visible.png
Autor: McZusatz (talk), Licencja: CC0
Silver spectrum; 400 nm - 700 nm
Srebro rodzime.jpg
Autor: Mariuszjbie, Licencja: CC BY-SA 3.0
native silver, Museum, Wrocław
Five Latvian Lats 1931.jpg

Historical coin of five Latvian lats issued in 1931. It became a popular symbol of independence during the Soviet era. The coin was designed by Rihards Zariņš. Obverse: The large coat of arms of the Republic of Latvia is placed in the centre. The numeral 5 topped with the year 1931 are inscribed beneath the central motif. The inscriptions PIECI (five) and LATI (lats), arranged in a semicircle, are placed to the left and right of the central motif, respectively. Reverse: The central motif is a Latvian maiden in profile, viewed from the right side. The girl has ears of grain on her shoulder. The inscriptions LATVIJAS and REPUBLIKA, arranged in a semicircle, are placed to the left and right of the central motif, respectively.

Edge: Inscription "God bless Latvia" in Latvian, words seperated by three six point stars (That is - ***Dievs***Svētī***Latviju)