sølv

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ejendomme
Generelt
Navn , symbol , atomnummer Sølv, Ag, 47
Element kategori Overgangsmetaller
Gruppe , periode , blok 11 , 5 , d
Udseende blank hvid, metallisk
CAS -nummer

7440-22-4

EF -nummer 231-131-3
ECHA InfoCard 100.028.301
ATC -kode

D08 AL30

Massefraktion af jordens kuvert 0,079 ppm [1]
Atomisk [2]
Atommasse 107.8682 (2) [3] et al
Atomradius (beregnet) 160 (165) pm
Kovalent radius 145.00
Van der Waals radius 172 kl
Elektronkonfiguration [ Kr ] 4d 10 5 s 1
1. Ioniseringsenergi 7. 576 234 (25) eV [4]731 kJ / mol [5]
2. Ioniseringsenergi 21 . 4844 (9) eV [4] 2 072 . 93 kJ / mol [5]
3. Ioniseringsenergi 34 . 8 (3) eV [4] 3 358 kJ / mol [5]
4. Ioniseringsenergi 49 . 0 (1,7) eV [4] 4 728 kJ / mol [5]
5. Ioniseringsenergi 65 . 0 (1.9) eV [4] 6 272 kJ / mol [5]
Fysisk [2]
Fysisk tilstand fast
Krystalstruktur Kubisk område-centreret
massefylde 10,49 g / cm³ (20 ° C ) [6]
Mohs hårdhed 2,5 til 3
magnetisme diamagnetisk ( Χ m = −2,4 · 10 −5 ) [7]
Smeltepunkt 1234,93 K (961,78 ° C)
kogepunkt 2483 K [8] (2210 ° C)
Molær volumen 10,27 · 10 −6 m 3 · mol −1
Fordampningsvarme 254 kJ / mol [8]
Fusionsvarme 11,3 kJ mol −1
Lydens hastighed 2600 m s −1
Specifik varmekapacitet 235 (25 ° C, konstant tryk) J kg −1 K −1
Arbejdsfunktion 4,26 eV [9]
Elektrisk ledningsevne 61,35 · 10 6 A · V −1 · m −1
Varmeledningsevne 430 W m −1 K −1
Kemisk [2]
Oxidationstilstande +1 , +2, +3
Normalt potentiale 0,7991 V (Ag + + e - → Ag)
Elektronegativitet 1,93 ( Pauling skala )
Isotoper
isotop NH t 1/2 ZA ZE (M eV ) ZP
105 Ag {syn.} 41,29 d ε 1.346 105 Pd
106 Ag {syn.} 23,96 min ε 2.965 106 Pd
β - 0,195 106 Cd
106 m Ag {syn.} 8,28 d ε 3.055 106 Pd
DET 0,090 106 Ag
107 Ag 51,839 % Stabil
108 Ag {syn.} 2,37 min β - 1.649 108 Cd
ε 1.918 108 Pd
108 m Ag {syn.} 418 a ε 2.027 108 Pd
DET 0,109 108 Ag
109 Ag 48,161% Stabil
110 Ag {syn.} 24,6 sek β - 2.892 110 Cd
ε 0,893 110 Pd
110 m Ag {syn.} 249,79 d β - 3.010 110 Cd
DET 0,118 110 Ag
111 Ag {syn.} 7,45 d β - 1.037 111 Cd
For andre isotoper se liste over isotoper
NMR egenskaber
Spin
Quantum
nummer I
γ i
rad · T −1 · s −1
E r (1H) f L kl
W = 4,7 T
i MHz
107 Ag 1/2 −1.089 10 7 3,5 · 10 −5 4,05
109 Ag 1/2 −1.252 10 7 4,95 · 10 −5 4,65
Sikkerhedsinstruktioner
GHS faremærkning [10]

pulver

09 - Miljøfarligt

Opmærksomhed

H- og P -sætninger H: 410
P: 273 [11]
MAK

Schweiz: 0,1 mg m −3 (målt som inhalerbart støv ) [12]

Toksikologiske data
Så vidt muligt og sædvanligt anvendes SI -enheder .
Medmindre andet er angivet, gælder de givne data for standardbetingelser .

Sølv (også latin argentum i apotek) er et kemisk element med elementets symbol Ag og atomnummer 47. Det er et af overgangsmetallerne . I det periodiske system er det i 5. periode og 1. undergruppe (gruppe 11) eller kobbergruppe. Elementsymbolet Ag stammer fra det latinske ord a r g entum for "sølv" fra. Sølv er et af ædle metaller .

Det er et blødt, let deformerbart ( duktilt ) tungmetal med den højeste elektriske ledningsevne for alle elementer i umodificeret tilstand (kulstof i form af grafen har en anden højere ledningsevne) og den højeste varmeledningsevne for alle metaller . Kun superfluider og uforstyrrede krystallinske former for kulstof ( diamant , grafen og grafit tæt på grafit , kulnanorør ) og bornitrid har bedre varmeledningsevne. [13]

etymologi

Ordet "sølv" ( gammelhøjtysk silabar, silbar og lignende former) stammer fra den almindelige germanske rod * silubra- , ligesom navnene på andre germanske sprog (f.eks. Engelsk sølv ). Basker har vedtaget det germanske ord: zilar . Der er beslægtede navne på de baltiske sprog ( litauiske sidabras ) og de slaviske sprog ( russisk серебро serebro , kroatisk srebro ). [14]

Det nittende århundredes filologi gav anledning til en række teorier om ordoprindelse. [14] Forbindelsen etableret af Victor Hehn i 1870 med det legendariske land Alybē ( Ἀλύβη ) beskrevet i Homers Iliaden må forblive spekulationer. Ordet kan komme fra et orientalsk sprog, afledt af den semitiske rod ṢRP (jf. Akkadisk ṣarāpu , "ædel, legering"). [15]

I andre indoeuropæiske sprog går ordet for sølv tilbage til roden * arg , så gammelgræsk ἄργυρος argyros og latin argentum . [16] Argentina blev opkaldt efter det sølv, europæerne håbede at finde der; det er det eneste land opkaldt efter et kemisk grundstof. Det er mere almindeligt at navngive et element efter et land, f.eks. B. Francium , Germanium og Polonium . [17]

historie

Sølv er blevet brugt af mennesker siden omkring det 5. årtusinde f.Kr. Chr behandlet. Det blev f.eks. Brugt af assyrerne , goterne , grækerne , romerne , egypterne og teutonerne . Til tider blev det betragtet som mere værdifuldt end guld . Det meste af sølvet kom fra miner i Laurion , cirka 50 kilometer syd for Athen . Sølv var kendt for de gamle egyptere som månemetal. Også i alkymi står månen (Latin Luna ) [18] for sølv. Sent middelalderlige og tidlige moderne forfattere, især inden for alkymi, antog, at sølv blev dannet ved at blande svovl og kviksølv (latin: Argentum vivum ). I medicin blev poleret guld blandt andet brugt som medicin mod epilepsi. [19]


I middelalderen og den tidlige moderne periode blev der fundet sølvmalmaflejringer i Centraleuropa i Harzen ( Goslar ), i Waldeck-Frankenberg ( Frankenberg , Goddelsheim , Dorfitter , Thalitter ), på Donnersberg ( Imsbach ), i Thüringen Skov ( Ohrdruf ), i Sachsen ( Freiberg og andre steder Malmbjerge , især Jáchymov ), opdaget i den sydlige Schwarzwald ( Schauinsland , Belchen , Münstertal , Feldberg ), Bøhmen ( Kutná Hora ) og Slovakiet . Rigelige sølvforekomster kendes også fra Kongsberg (Norge).

Den største sølvproducent i middelalderen var Schwaz . En stor del af datidens sølv kom fra tunnelerne fra Schwazer -minearbejderne .

Senere bragte spanierne store mængder sølv fra Latinamerika , herunder fra den legendariske Potosí -mine, til Europa. Japan var også en sølveksportør i 1500 -tallet. På grund af det øgede udbud faldt værdien af ​​sølv i den gamle verden.

Da guld hovedsageligt blev brugt som valutametal efter 1870, mistede sølv mere og mere sin økonomiske betydning. Værdi -forholdet faldt fra 1:14 til 1: 100 for et stykke tid, senere steg det lidt igen. I marts 2018 var klokken omkring 1:81. Tilførslen af ​​sølv afhænger af udviklingen i forbrug og produktion af andre metaller.

I midten af ​​1800-tallet blev der udviklet rustfrit stål, som på grund af sin brugervenlighed og attraktive pris slog igennem i sølvapplikationer efter første verdenskrig , såsom fade, bestik, lysestager og køkkenredskaber. I den modsatte retning har feltet fotografering og fotokemi ved hjælp af sølvsalte udviklet sig bredt i løbet af det 20. århundrede, men har mistet meget af sin betydning siden slutningen af ​​1990'erne i løbet af overgangen til digital billeddannelsesteknologi.

Den største sølvspekulation anses for at være boblen på sølvmarkedet fra midten af ​​1970’erne til 1980, som især er forbundet med brødrene Nelson Bunker Hunt og William Herbert Hunt, sølvspekulationerne fra Hunt-brødrene .

Sølv som mineral og sorter

Sølvnet med kalcit fra Kongsberg , Buskerud, Norge (6,4 × 4,6 × 0,6 cm³)
Kongsbergite fra Coquimbo, Chile

Sølv har en andel på omkring 0,079 ppm i jordskorpen . Det er omkring 20 gange mere almindeligt end guld og omkring 700 gange mindre almindeligt end kobber . [1] I naturen forekommer det værdigt , det vil sige elementært; mest i form af korn, mere sjældent af større nuggets , tynde plader og ark eller som et wiry, forgrenet net ( dendrit ) eller som tynde sølvtråde i hydrotermisk dannede malmårer og i området ved cementeringszonen .

Naturlige forekomster af indfødt sølv var kendt allerede før International Mineralogical Association (IMA) blev grundlagt. Sølv anerkendes derfor som et såkaldt bedstefarvet mineral som en uafhængig type mineral. [20]

Ifølge systematikken for mineraler ifølge Strunz (9. udgave) er sølv klassificeret under systemnr. "1.AA.05" (elementer - metaller og intermetalliske forbindelser - kobberkupalitfamilie - kobbergruppe) [21] eller i den forældede 8. udgave klassificeret under I / A.01 (kobberserie). Systematikken for mineraler ifølge Dana , der hovedsageligt bruges i engelsktalende lande , viser elementet mineral under systemnr. "01.01.01.02" (guldgruppe). [22]

Udover massivt sølv, hvoraf mere end 5500 steder er blevet dokumenteret hidtil (fra 2018), [23] findes det hovedsageligt i sulfidiske mineraler. De vigtigste sulfidiske sølvmalme omfatter acanthit ( sølvglans ) Ag 2 S med et sølvindhold på omkring 87% og stromeyerit ( kobbersølvglans ) CuAgS med omkring 53% sølv. Mineralet med det højeste sølvindhold på maksimalt 99% er imidlertid det sjældent forekommende allargentum . Også sjældent forekommende sølvmineraler inkluderer Chlorargyrite (forældet Hornerz eller Silberhornerz) AgCl og Miargyrit (Silver stibnite) AgSbS anden I alt 167 sølvmineraler inklusive naturligt sølv er kendt hidtil (fra 2018). [24]

Udover disse sølvmalme findes der også såkaldte sølvholdige malme, som normalt kun indeholder små mængder sølv (0,01–1%). Disse er ofte galena (PbS) og chalcopyrite (CuFeS 2 ). Af denne grund ekstraheres sølv ofte som et biprodukt i bly- eller kobberproduktion.

En teknik kaldet Kongsbergit sølvamalgam med et kviksølvindhold på ca. 5% bruges som en sort, der tilskrives sølvet. Indtil videre er Kongsbergite kendt fra lidt mere end 30 lokaliteter. [25]

Arquerite er en sort af sølv ( sølvamalgam ) med et kviksølvindhold på 10 til 15%. [26]

Chilenite er en sølvholdig vismut . [26]

En sølvvariant med et indhold på mellem 10 og 30% guld er kendt som Küstelite og er hidtil (fra 2011) blevet påvist på omkring 60 steder. [27]

Det har været kendt siden 1700 -tallet, at kunstigt ( menneskeskabte ) producerede sølvtråde, mest i form af sølvkrøller, kan skabes ved opvarmning af acanthit eller ved smeltning af sølvmalm. [28] Især i de sidste par årtier har der i faglitteraturen været gentagne rapporter om kunstig produktion af sølvkrøller på acanthitniveauer [29] .

Forekomst og ekstraktion

De vigtigste sølvforekomster er i Nordamerika ( Mexico , USA og Canada ) og i Sydamerika ( Peru , Bolivia ). Med næsten 20% af den globale produktion var Peru verdens største sølvproducent fra 2003 til 2009 og blev overhalet af Mexico i 2010. [30] I 2017 producerede Mexico mest sølv på verdensplan med 6110 t, efterfulgt af Peru med 4300 t. [31]

Det meste sølv udvindes fra sølvmalm, som ofte findes sammen med bly, kobber og zinkmalm som sulfider eller oxider . Vigtige steder af sølv i værdig form var: Freiberg i Erzgebirge ; Schwaz (Tyrol) ; Kongsberg / Norge (der også store krystaller); Sankt Andreasberg i Harzen; Keweenaw Peninsula / USA (der med også indfødt kobber som "halvras"); Batopilas / Mexico; Mansfeld kobberskiferdistrikt ( Eisleben , Sangerhausen ; for det meste sølvplader; bruges også som fossilt materiale til fossiler).

Mellem begyndelsen af ​​det 20. århundrede og slutningen af anden verdenskrig svingede mængden af ​​sølv, der udvindes årligt, men i gennemsnit forblev det konstant. Fra krigens slutning til i dag er den mere end fordoblet.

Det polske firma KGHM er det vigtigste sølvfirma i EU og det tredjestørste i verden med i gennemsnit 1.200 tons årlig produktion .

Ifølge en undersøgelse foretaget af Rhenish-Westphalian Institute for Economic Research , Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research og Federal Institute for Geosciences and Raw Materials er sølvressourcernes globale rækkevidde kun 29 år. Der må derfor forventes mangel på sølv i de næste årtier. Imidlertid genbruges mere og mere sølv også, hvilket beskytter de kendte aflejringer. [32] Baseret på data fra US Geological Survey fra januar 2019 [31] resultater for sølv i forhold til år 2017 et statisk interval på 21 år.

Som med de andre ædle metaller spiller oparbejdning af sølvholdige materialer en vigtig rolle i genanvendelse , f.eks. Fotopapir , røntgenfilm , udvikler- og fikseringsbade, elektronisk skrot og batterier .

Verdensomspændende sølvproduktion (2011)
Udvikling af sølvminedrift (1900–2012)
Lande med den største produktion på verdensplan (2017) [31]
rang Land Leveringspriser
(i t )
rang Land Leveringspriser
(i t )
1 Mexico Mexico Mexico 0 0 6110 0 7 Australien Australien Australien 0 0 1200
2 Peru Peru Peru 0 0 4300 0 8 Rusland Rusland Rusland 0 0 1120
3 Folkerepublikken Kina Folkerepublikken Kina Folkerepublikken Kina 0 0 3500 0 9 Forenede Stater Forenede Stater Forenede Stater 0 0 1030
4. Polen Polen Polen 0 0 1290 10 Argentina Argentina Argentina 0 0 1020
5 Chile Chile Chile 0 0 1260 hvile 0 0 4770
6. Bolivia Bolivia Bolivia 0 0 1240 Total 0 26800

Udtræk og præsentation

Udvinding af sølvmalm

20% af sølvet ekstraheres fra sølvmalm. Sølvet ekstraheres sædvanligvis fra disse ved cyanidudvaskning ved hjælp af en 0,1% natriumcyanidopløsning . For at gøre dette formales malmen først fint til et slam . Natriumcyanidopløsningen tilsættes derefter. God ventilation er vigtig, fordi processen kræver ilt .

Med tilsætning af natriumcyanid går både elementært sølv og sølvmalm (Ag 2 S, AgCl) som dicyanoargentat (I) [Ag (CN) 2] - i opløsning:

,
,
.

Da reaktionen mellem natriumcyanid og sølvsulfid er i ligevægt, skal natriumsulfidet fjernes enten ved oxidation med oxygen eller ved udfældning (f.eks. Som bly -sulfid). Derefter udfældes det ædlere sølv med zink - svarende til guldminedrift:

.

Det udfældede råsølv ( fabrikssølv [33] ) filtreres fra og renses yderligere (se raffinering ).

Ekstraktion fra blymalm

Ved ekstraktion af blymalme, f.eks. B. fra bly glans , efter ristning og reducere den såkaldte rå bly eller arbejde bly (mere detaljerede oplysninger om bly ekstraktion i artiklen bly ). Dette indeholder normalt stadig en andel sølv (mellem 0,01 og 1%). I det næste trin fjernes det ædle metal, og dette værdifulde biprodukt opnås.

For at opnå det skal sølvet først skilles fra det meste af blyet. Dette sker gennem processen med Parkesierens (efter Alexander Parkes , der opfandt denne proces i 1842). [34] Metoden er baseret på den forskellige opløselighed af sølv og bly i zink . Ved temperaturer op til 400 ° C er bly (væske) og zink (fast stof) praktisk talt ublandbart. Først tilsættes zink til det smeltede bly ved temperaturer> 400 ° C. Blandingen afkøles derefter. Da sølv let er opløseligt i smeltet zink, ændres det til zinkfasen. Zinksmelten derefter størkner som et såkaldt zink skum (zink-sølv blandede krystaller). Dette gør det muligt at adskille sølvet fra det meste af blyet. Dette zinkskum er også kendt som arm bly . Det opvarmes derefter til blyets smeltepunkt (327 ° C), så en del af blyet smelter og kan fjernes. Den resterende zink-bly-sølvsmelte opvarmes derefter til kogepunktet for zink (908 ° C), og zink destilleres fra. Produktet opnået på denne måde kaldes rig bly og indeholder omkring 8–12% sølv.

For at berige sølvet udføres nu det såkaldte tvangsarbejde ( raffinering ). Til dette er det rige bly i en ildovn smeltet. En luftstrøm ledes derefter gennem smelten. Blyet oxiderer til blyoxid , mens det ædle sølv forbliver uændret. Blyoxidet udledes løbende, og blyet fjernes gradvist. Hvis blyindholdet i raffinatet er faldet så langt, at der ikke længere dannes et mat blyoxidlag på overfladen af ​​det smeltede metal, åbnes det sidste tynde lag af oxid, og det skinnende sølv nedenunder bliver synligt, dette kaldes sølvet se . Den derefter tilgængelige legering kaldes Blicksilber og består af over 95% sølv.

Ekstraktion fra kobbermalm

Sølv findes også i kobbermalm . Under kobberproduktion opnås sølvet - sammen med andre ædle metaller - i det, der kaldes anodeslam . Dette frigøres først fra størstedelen af ​​det resterende kobber med svovlsyre og luft. Det smeltes derefter på en oxiderende måde i ovnen, hvorved de indeholdte basismetaller går ind i slaggen og kan fjernes.

Raffinering

En ren sølvkrystal , deponeret elektrolytisk med klart synlige dendritiske strukturer

Rå sølv rengøres elektrolytisk ved hjælp af Moebius -processen . Til dette formål er råsølvet forbundet med en elektrolysecelle som en anode. Et fint sølvark fungerer som katoden og salpetersyre sølvnitratopløsning som elektrolyt .

Processen svarer til elektrolytisk rensning af kobber. Under elektrolysen oxideres sølv og alle de mindre ædle komponenter i råsølvet (f.eks. Kobber eller bly) og går i opløsning. Mere ædle dele som guld og platin kan ikke oxideres og falde ind under elektroden. Dort bilden sie den Anodenschlamm, der eine wichtige Quelle für Gold und andere Edelmetalle ist. An der Kathode wird nun ausschließlich Silber abgeschieden. Dieses sehr reine Silber bezeichnet man als Elektrolyt- oder Feinsilber. [35]

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Silber ist ein weißglänzendes Edelmetall . Das Metall kristallisiert im kubischen-flächenzentrierten Kristallsystem . Unter Normaldruck betragen die Schmelztemperatur 961 °C und die Siedetemperatur 2212 °C. Silber hat aber bereits oberhalb von 700 °C, also noch im festen Zustand, einen deutlichen Dampfdruck . Es siedet unter Bildung eines einatomigen, blauen Dampfes. Das Edelmetall besitzt eine Dichte von 10,49 g/cm³ (bei 20 °C) und gehört daher wie alle Edelmetalle zu den Schwermetallen.

Silber hat einen metallischen Glanz. Frische, unkorrodierte (Schnitt)flächen von Silber zeigen die höchsten Licht-Reflexionseigenschaften aller Metalle, frisch abgeschiedenes Silber reflektiert über 99,5 % des sichtbaren Lichtes. Als „weißestes“ aller Gebrauchsmetalle wird es daher auch zur Herstellung von Spiegeln [36] benutzt. Strichfarbe ist ein gräuliches Weiß. Mit abnehmender Korngröße wird die Farbe immer dunkler und ist bei fotografisch fein verteilten Silberkristallen schwarz. Das Reflexionsspektrum zeigt im nahen UV eine ausgeprägte Plasmakante .

Silber leitet von allen Metallen Wärme und Elektrizität am besten. Wegen seiner Dehnbarkeit und Weichheit ( Mohshärte von 2,5–4) lässt es sich zu feinsten, blaugrün durchschimmernden Folien ( Blattsilber ) von einer Dicke von nur 0,002 bis 0,003 mm aushämmern oder zu dünnen, bei 2 km Länge nur 0,1 bis 1 g wiegenden Drähten (Filigrandraht) ausziehen.

Im geschmolzenen Zustand löst reines Silber leicht aus der Luft das 20-fache Volumen an Sauerstoff, der beim Erstarren der Schmelze unter Aufplatzen der bereits erstarrten Oberfläche ( Spratzen ) wieder entweicht. Bereits gering legiertes Silber zeigt diese Eigenschaft nicht.

Chemische Eigenschaften

Durch Silbersulfidbelag dunkel angelaufene deutsche Silbermünze von 1927: 5- Reichsmark - Kursmünze „Eichbaum“ (geprägt 1927–1933)

Silber ist ein Edelmetall mit einem Normalpotential von +0,7991 V. Aus diesem Grund ist es relativ reaktionsträge. Es reagiert auch bei höherer Temperatur nicht mit dem Sauerstoff der Luft. Da in der Luft spurenweise Schwefelwasserstoff H 2 S enthalten ist, laufen Silberoberflächen allerdings mit der Zeit schwarz an, da elementares Silber mit Schwefelwasserstoff in Anwesenheit von Luftsauerstoff Silbersulfid (Ag 2 S) bildet:

.

Silber löst sich nur in oxidierenden Säuren, wie beispielsweise Salpetersäure . In nichtoxidierenden Säuren ist es nicht löslich. Auch in Cyanid-Lösungen löst es sich bei Anwesenheit von Sauerstoff durch die Bildung eines sehr stabilen Silbercyanid-Komplexes, wodurch das elektrochemische Potential stark verschoben ist. In konzentrierter Schwefel- und Salpetersäure löst sich Silber nur bei erhöhten Temperaturen, da es durch Silbernitrat und -sulfat passiviert ist. Silber ist stabil gegen geschmolzene Alkalihydroxide wie Natriumhydroxid . Im Labor verwendet man darum für diese Schmelzen auch Silber- anstatt Porzellan- oder Platintiegel.

Biologisch-medizinische Eigenschaften

Silber wirkt in feinstverteilter Form bakterizid , also schwach toxisch , was aufgrund der großen reaktiven Oberfläche auf die hinreichende Entstehung von löslichen Silberionen zurückzuführen ist. Im lebenden Organismus werden Silberionen jedoch in der Regel schnell an Schwefel gebunden und scheiden aus dem Stoffkreislauf als dunkles, schwer lösliches Silbersulfid aus. Die Wirkung ist oberflächenabhängig. Dies wird in der Medizin genutzt für Wundauflagen wie für invasive Geräte (z. B. endotracheale Tuben). [37] In der Regel wird Silber für bakterizide Zwecke daher in Medizinprodukten als Beschichtung oder in kolloidaler Form eingesetzt, zunehmend auch Nanosilber. Silberionen finden als Desinfektionsmittel und als Therapeutikum in der Wundtherapie Verwendung. Sie können silberempfindliche Erreger nach relativ langer Einwirkzeit reversibel inhibieren, können darüber hinaus bakteriostatisch oder sogar bakterizid (also abtötend) wirken. Man spricht hier vom oligodynamischen Effekt. In manchen Fällen werden Chlorverbindungen zugesetzt, um die geringe Wirksamkeit des Silbers zu erhöhen.

Dabei kommen verschiedene Wirkmechanismen zum Einsatz: [38]

  • Blockierung von Enzymen und Unterbindung deren lebensnotwendiger Transportfunktionen in der Zelle,
  • Beeinträchtigung der Zellstrukturfestigkeit,
  • Schädigung der Membranstruktur.

Die beschriebenen Effekte können zum Zelltod führen.

Neben der Argyrie , einer irreversiblen schiefergrauen Verfärbung von Haut und Schleimhäuten, kann es bei erhöhter Silberakkumulation im Körper außerdem zu Geschmacksstörungen und Riechstörungen sowie zerebralen Krampfanfällen kommen. Silber reichert sich in der Haut, der Leber , den Nieren , der Hornhaut der Augen, im Zahnfleisch , in Schleimhäuten , Nägeln und der Milz an. [39]

Umstritten ist die therapeutische Einnahme von kolloidalem Silber , das seit einigen Jahren wieder verstärkt ins Blickfeld der Öffentlichkeit rückt und über Internet und andere Kanäle vermarktet wird. Es wird vor allem als Universal antibiotikum angepriesen und soll noch andere Leiden kurieren können. Wissenschaftliche Studien über die Wirksamkeit gibt es nicht. Bereits die mit einem gängigen Antibiotikum vergleichbare Wirkung ist bei peroraler Verabreichung stark anzuzweifeln. Sehr geringe oral aufgenommene Mengen bis 5 Mikrogramm Silber pro Kilogramm Körpergewicht und Tag sollen nach Ansicht der amerikanischen Umweltschutzbehörde EPA zu keiner Vergiftung führen. [40]

Silber wurde 2014 von der EU gemäß der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (REACH) im Rahmen der Stoffbewertung in den fortlaufenden Aktionsplan der Gemeinschaft ( CoRAP ) aufgenommen. Hierbei werden die Auswirkungen des Stoffs auf die menschliche Gesundheit bzw. die Umwelt neu bewertet und ggf. Folgemaßnahmen eingeleitet. Ursächlich für die Aufnahme von Silber waren die Besorgnisse bezüglich hoher (aggregierter) Tonnage, anderer gefahrenbezogener Bedenken und weit verbreiteter Verwendung. Die Neubewertung fand ab 2014 statt und wurde von den Niederlanden durchgeführt. Anschließend wurde ein Abschlussbericht veröffentlicht. [41] [42]

Mythologische Eigenschaften

Silber gilt in vielen Märchen und Sagen als das einzige Metall, das in der Lage ist, Werwölfe und andere mythologische Wesen zu töten, was auch in modernen Fantasy -Romanen und Filmen häufig aufgegriffen wird. [43]

Verwendung

5-kg-Silberbarren

Silberpreis

Der Preis des Silbers wird auf dem offenen Markt bestimmt. Das geschieht seit dem 17. Jahrhundert am London Bullion Market . Die Einführung des Silberfixings 1897 in London markiert den Beginn der Marktstruktur. 1987 wurde die London Bullion Market Association (LBMA) gegründet. Drei LBMA-Mitglieder nehmen am Silberfixing an jedem Arbeitstag unter Vorsitz der ScotiaMocatta teil. Weitere Mitglieder des Silberfixings sind die Deutsche Bank AG London und HSBC Bank USA NA London Branch.

In den 1970er Jahren führte die Silberspekulation der Brüder Hunt zu einem Rekordstand beim Silberpreis . Diese kauften im Zusammenspiel mit vermögenden Geschäftsleuten aus Saudi-Arabien riesige Mengen an Silber sowie Silberkontrakten an den Warenterminbörsen und versuchten, den Silbermarkt zu beherrschen. [44] Am 18. Januar 1980 wurde beim Silberfixing am London Bullion Market ein Rekordstand von 49,45 US-Dollar pro Feinunze ermittelt. Den nächsten Rekord erreichte der Silberpreis erst über 31 Jahre später, am 25. April 2011, als die Feinunze Silber in Hong Kong mit 49,80 US-Dollar gehandelt wurde. Dem Inflationsrechner des United States Department of Labor zufolge entsprechen 49,45 US-Dollar von 1980 im Jahr 2011 einer Summe von 134,99 US-Dollar. [45] Daher dürfte es noch lange dauern bis der Preis von 1980 unter Berücksichtigung der Inflation überschritten wird.

Für den standardisierten Silberhandel an Rohstoffbörsen wurde „ XAG “ als eigenes Währungskürzel nach ISO 4217 vergeben. Es bezeichnet den Preis einer Feinunze Silber (31,1 Gramm).

Währung und Wertanlage

Heutige Silbermünzen mit Nennwert als Zahlungsmittel
Silberschatz aus Pompeji , Italien , 79 n. Chr. Vorne, von links: Patera (römische Opferschale), Schöpflöffel für Wein ( Simpulum ), Patera, Spiegel. Im Hintergrund zwei Krüge und Schalen.
Spiegel aus massivem Silber, Fundstück aus Pompeji , Italien , 79 n. Chr.

Die früher wichtigste Verwendung war die Herstellung von Silbermünzen als Zahlungsmittel. Für Münzen wurde in der Antike und im Mittelalter nur Silber, Gold und Kupfer bzw. Bronze verwendet. Der Münzwert entsprach weitgehend dem Metallwert ( Kurantmünze ). In Deutschland waren bis 1871 Silbermünzen ( Taler ) vorherrschend, die Währung war durch Silber gedeckt ( Silberstandard ). Nach 1871 wurde der Silber- durch den Goldstandard abgelöst. Der Grund für die Verwendung dieser Edelmetalle waren die hohe Wertspeicherung (Seltenheit) und Wertbeständigkeit von Silber und Gold. Erst in moderner Zeit werden Münzen auch aus anderen Metallen, wie Eisen, Nickel oder Zink hergestellt, deren Metallwert aber geringer ist und nicht dem aufgeprägten Wert entspricht ( Scheidemünze ). Silber wird als Münzmetall heute meist nur noch für Anlage- , Gedenk- und Sondermünzen verwendet.

Besonders in Zeiten von Wirtschaftskrisen – wie z. B. ab 2007 – hat sich neben Gold auch das Edelmetall Silber durch seine Kurs- und Wertstabilität als eine der wichtigsten Anlageform in verschiedensten Ausprägungen wie z. B. Silberbarren, Silberschmuck oder Silbermünzen erwiesen. [46] Im Umfeld von Währungskrisen gab es seit der Antike mehrmals in der Geschichte ein Silberverbot (s. Goldverbot ).

Wirtschaft und Sport

Silber ist neben Gold und Edelsteinen (z. B. Diamanten ) ein wichtiges Material für die Herstellung von Schmuck und wird seit Jahrhunderten für erlesenes und wertbeständiges Essbesteck ( Tafelsilber ) und Sakrales Gerät verwendet. Silberstempel (Meistermarke, Stadtmarke, Steuermarke ua Punzen) geben Auskunft über die Herkunft des Gegenstandes. Bei Schmuck, Gerät und Barren kann der Silbergehalt, sofern angegeben, anhand des Feingehaltstempels abgelesen werden.

Silbermedaillen werden bei vielen Sportwettkämpfen, z. B. bei den Olympischen Spielen , als Zeichen für das Erreichen des zweiten Platzes verliehen. Die olympische Goldmedaille besteht ebenfalls zu 92,5 % aus Silber und ist lediglich mit 6 g reinem Gold vergoldet. Auch in anderen Bereichen werden Auszeichnungen häufig als „silbern“ bezeichnet. Beispiele sind Silberner Bär , Silberner Griffel , Silberner Schuh und Silbernes Lorbeerblatt .

Sehr begehrt ist es auch bei Musikinstrumenten , da es aufgrund seiner Dichte einen schönen, warmen Ton von sich gibt, leicht zu verarbeiten ist und z. B. bei der Querflöte das empfindliche Holz ersetzt.

Silber besitzt die höchste elektrische Leitfähigkeit aller Metalle, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine ausgeprägte optische Reflexionsfähigkeit . Dadurch ist es für Anwendungen in Elektrik , Elektronik und Optik prädestiniert. Die Reflexionsfähigkeit von Glasspiegeln beruht auf der chemischen Versilberung von Glasscheiben. Dieses Prinzip wird auch bei der Fertigung von Christbaumschmuck, Optiken und Licht- oder Wärmereflektoren verwendet. Eine Suspension von Silberpulver in Klebstoffen macht sie zu elektrisch (und thermisch) leitfähigen Klebern.

Die Schwärzung der Silberhalogenide infolge ihres Zerfalls durch Licht und Entwicklung wird beim Fotopapier genutzt. Es bildete von etwa 1850 bis zur Verbreitung der Digitaltechnik die Grundlage der Fotografie .

Silber legierungen (mit Kupfer , Zink , Zinn , Nickel , Indium usw.) werden in der Elektrotechnik und Löttechnik als Lotlegierungen (sogenanntes Hartlöten ), Kontaktmaterialien (z. B. in Relais) und Leitmaterial (z. B. als Kondensatorbeläge) verwendet. Silberlegierungen werden aber auch in der Dentaltechnik und im dekorativen Bereich verwendet.

Silbergeschirre und -geräte geben beim Gebrauch immer etwas Silber an die Speisen und Getränke ab, was sich besonders bei manchen Getränken (Wein) in einem unangenehmen Metallgeschmack bemerkbar machen kann. Um dies zu vermeiden, werden silberne Trinkgefäße oft innen vergoldet. Durch Silbersulfid angelaufenes Silber wird entweder poliert oder chemisch reduziert (siehe Silberpflege ).

Silber in medizinischen und medizinnahen Anwendungen

Werkstoffe oder Beschichtungsverfahren nutzen die antibakterielle Wirkung von Silber in Medizinprodukten und anderen Anwendungen in Form von Silberbeschichtungen, als kolloidales Silber , Nanosilber oder in Form von Silberfäden. Beispiele in Medizinprodukten:

  • Wundauflagen mit kolloidalem Silber oder Nanosilber
  • Silberbeschichtungen endoskopischer Tuben
  • Silberbeschichtung von Endoprothesen
  • Kunststoffe mit Silberdotierung zur Anwendung in der Medizintechnik
  • Silberhaltige Cremes als Arzneimittel und Kosmetika, z. B. bei Schuppen mit Hautpilzverdacht oder bei Neurodermitis
  • Silberplatte als Knochenersatz, typischerweise Schädelknochen, etwa bei Lex Barker nach schwerer Kopfverletzung 1944. [47] In Münchhausens Reise nach Rußland und St. Petersburg (ab 1739) wird 1786 über einen trinkfesten General fabuliert, der "zugleich mit seinem Hute eine an demselben befestigte silberne Platte aufhob, die ihm statt des Hirnschädels diente."

Beispiele für Hygiene- und andere Anwendungen

  • Silberfäden oder Silberionen hemmen in der antimikrobiellen Ausrüstung von Textilien das Wachstum von Bakterien auf der Haut und verhindern damit unangenehme Gerüche.
  • Beschichtung von Oberflächen, z. B. in Kühlschränken, auf Küchenmöbeln, Lichtschaltern und anderen Gegenständen
  • Antibakterielle Emaillierungen und Keramiken
  • Silberbeschichtete Wasserfilterkartuschen
  • Beläge von keramischen Kondensatoren für die Elektrotechnik/Elektronik

In Bezug auf die nichtmedizinische Anwendung von Silber empfiehlt dasBundesinstitut für Risikobewertung (BfR) vorerst generell auf den Einsatz von nanoskaligem Silber oder nanoskaligen Silberverbindungen in verbrauchernahen Produkten zu verzichten. [48]

Silber in der Katalyse

Silberkatalysatoren finden industrielle Anwendung in der Partialoxidation von Ethen zu Ethylenoxid bzw. von Methanol zu Formaldehyd. [49] [50] Durch die Bedeutung des Silbers für die Oxidationskatalyse sind zahlreiche Untersuchungen zur Wechselwirkung von Silberoberflächen mit Sauerstoff durchgeführt worden. Verschiedene Sauerstoffspezies sind an der Silberoberfläche, im oberflächennahen Bereich und im Silbervolumen lokalisiert. Neben Spezies, die auf das Substrat übertragen werden und mehr oder weniger selektiv zur Oxidation eines Moleküls führen, sind auch Zentren vorhanden, die eine katalytische Dehydrierung ermöglichen. Dies ist interessant im Zusammenhang mit der Tatsache, dass die Partialoxidation von Methanol zu Formaldehyd unterstöchiometrische Mengen an Sauerstoff erfordert. [51] Die Bildung der Sauerstoffspezies ist abhängig von der Temperatur, aber auch von der Art der Reaktionsatmosphäre. Bestimmte O-Spezies sind ex situ nicht nachweisbar und stellen hohe Anforderungen an die eingesetzten Charakterisierungsmethoden. [52] [53]

Silber katalysiert anderseits auch die Reduktion organischer Substrate durch Wasserstoff, z. B. die Hydrierung von α,β-ungesättigten Carbonylverbindungen. Die Wechselwirkung von H 2 mit Silberkatalysatoren ist – verglichen mit klassischen Hydrierkatalysatoren wie Platin – nur schwach ausgeprägt. [54] Ag-Katalysatoren sind deshalb in der Lage, Doppelbindungen von bi-/multifunktionellen Molekülen selektiv zu hydrieren (z. B. Hydrierung von Acrolein zu Allylalkohol).

Nichtmetallische und nicht bakterizide Silberanwendungen

Silber wird als Lebensmittelfarbstoff E 174 [55] auch im Speisenbereich verwendet, zum Beispiel für Überzüge von Süßwaren wie etwa Pralinen und in Likören . Silbersalze färben Glas und Emaille gelb.

Silberlegierungen

Silber ist mit vielen Metallen legierbar. Gut legieren lässt es sich mit Gold, mit Kupfer oder mit Palladium (ein Palladiumgehalt von 20 bis 30 Prozent macht das Silber anlaufbeständig ). In begrenztem Maße lässt sich Silber mit Chrom , Mangan oder Nickel legieren. Legieren erhöht zumeist die Härte des Silbers. Mit Cobalt oder Eisen lässt es sich nicht legieren.

Stempel auf silbernem Gerät: links Halbmond und Reichskrone, Mitte Feingehaltzahl, rechts Firmenstempel

Die wichtigsten Silberlegierungen sind heute Kupfer -Silber-Legierungen. Sie werden meist nach ihrem Feingehalt an Silber, angegeben in Tausendstel, bezeichnet. Die gebräuchlichsten Silberlegierungen haben einen Feingehalt von 800, 835, 925 und 935 Tausendstel Teile Silber. 925er Silber wird nach der britischen Währung Pfund Sterling als Sterlingsilber bezeichnet. Es gilt als die wichtigste Silberlegierung und wird ua zur Herstellung von Münzen, Schmuck und Besteck verwendet.

Im Hinblick auf den Export werden heute Korpuswaren vorwiegend aus einer Silberlegierung mit einem Feingehalt von 935/1000 hergestellt, da die Waren mit Silberloten gelötet werden, deren Feingehalt niedriger ist, um letztendlich dem gesetzlich geforderten Gesamtfeingehalt von beispielsweise 925/1000 zu genügen. Eine neuartige Legierung aus England ist Argentium Sterling Silber, das nicht anlaufen soll. Auch bei stark beanspruchten Bestecken geht seit Jahren der Trend zum Sterlingsilber. Silberwaren werden in der Regel abschließend feinversilbert, Bestecke und Verschleißartikel hartversilbert. Durch die reine Silberbeschichtung werden die verkaufsfördernde, strahlendweiße Silberfarbe und ein stark vermindertes Anlaufen der Waren erreicht.

Eine im Mittelalter für die Verzierung von Kunstwerken verwendete Silberlegierung ist das Tulasilber , eine Legierung von Silber, Kupfer, Blei und Schwefel. Silber wird häufig auch vergoldet ; man nennt es mit einem aus dem Französischen beziehungsweise Lateinischen stammenden Wort dann „Vermeil“.

Verbindungen

Silber kommt in chemischen Verbindungen hauptsächlich in der Oxidationsstufe +I vor, die Oxidationsstufen +II, +III und +IV sind selten und meist nur in Komplexen stabil.

Oxide

Die Silberoxide mit Silber in Oxidationsstufen größer +I können nur auf elektrochemischem Wege dargestellt werden. Dies sind die Verbindungen Silber(I,III)-oxid AgO, Silber(II,III)-oxid Ag 3 O 4 und Silber(III)-oxid Ag 2 O 3 .

Halogenide

Zu den wichtigsten Silberverbindungen zählen die Silberhalogenide. Sie zersetzen sich im Licht und werden deshalb in der Analogfotografie gebraucht. Silberhalogenide sind außer dem Fluorid schwer in Wasser löslich und dienen zum Nachweis von Halogenid - Ionen .

Weitere Verbindungen

Silber in höheren Oxidationsstufen tritt beispielsweise im Tetrapyridinosilber(II)-persulfat – [Ag(C 5 H 5 N) 4 ]S 2 O 8 , im Kaliumtetrafluoroargentat(III) K[AgF 4 ] oder Caesiumhexafluoroargentat(IV) Cs 2 [AgF 6 ] auf. Die giftigen Silbercyanide werden ua in galvanischen Bädern zur Versilberung und Farbvergoldung (hellgelb-grünlichgelb) eingesetzt. Bei Silber(I) ist die Neigung zur Bildung von Komplexionen ausgeprägt, meist mit der Koordinationszahl 2. Diese Komplexionen sind mit Ausnahme des erst in stark salzsaurer Lösung entstehenden [AgCl 2 ] nur in alkalischer oder neutraler Lösung beständig .

Nachweis

Silberchlorid (links);
nach Zugabe von Ammoniak (rechts)
Silberhalogenide im Vergleich, von links nach rechts: Silberchlorid, -bromid, -iodid

Beim Zutropfen von Halogenid -Lösung in die zu prüfende Flüssigkeit bilden sich beim Vorhandensein von Silber-Kationen Niederschläge, z. B.:

Ag + (aq) + Cl (aq) → AgCl (s)

Als Nachweisreaktion für Silbersalze erfolgt daher die Zugabe von Salzsäure oder Natriumchloridlösung. Es bildet sich ein weißer Niederschlag von Silberchlorid, der löslich in verdünntem Ammoniakwasser ist, wobei der Silberdiamminkomplex [Ag(NH 3 ) 2 ] + entsteht. Bei hohen Konzentrationen an Chlorid löst sich das Silberchlorid teilweise wieder auf, da sich komplexe Dichloroargentate(I) bilden:

AgCl + Cl → [AgCl 2 ]

Der Niederschlag ist bei Iodid-Ionen ( AgI ) gelb-grünlich und in Ammoniakwasser unlöslich, bei Chlorid- und Bromid-Ionen ( AgCl , AgBr ) weißlich.

Heraldik

In der Heraldik wird Silber, wie auch Gold , als Metall bezeichnet, das zu den heraldischen Tinkturen zählt. Es wird häufig durch weiße Farbe wiedergegeben.

Siehe auch

Literatur

Weblinks

Commons : Silber – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Wiktionary: Silber – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Wikiquote: Silber – Zitate

Einzelnachweise

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  2. Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus Silber. auf: webelements.com entnommen.
  3. CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013 .
  4. a b c d e Eintrag zu silver in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1) . Hrsg.: NIST , Gaithersburg, MD. doi : 10.18434/T4W30F ( https://physics.nist.gov/asd ). Abgerufen am 11. Juni 2020.
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  6. NN Greenwood, A. Earnshaw: Chemie der Elemente. 1. Auflage. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9 , S. 1509.
  7. Robert C. Weast (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9 , S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
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  9. Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik. Band 6: Festkörper. 2. Auflage. Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-017485-5 , S. 361.
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  11. Datenblatt Silver, powder, 5-8 μm bei Sigma-Aldrich , abgerufen am 25. Juni 2020 ( PDF ).
  12. Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 7440-22-4 bzw. Silber ), abgerufen am 25. November 2019.
  13. Wärmeleitfähigkeit. auf der Webseite der Technischen Fakultät der Uni Kiel.
  14. a b Vgl. Silber im Deutschen Wörterbuch der Brüder Grimm.
  15. Vgl. Online Etymology Dictionary zu Englisch silver .
  16. Vgl. Online Etymology Dictionary zu Englisch argent (für Silber als heraldische Farbe ).
  17. AF Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Lehrbuch der Anorganischen Chemie . 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , S. 1452–1466.
  18. Wilhelm Hassenstein, Hermann Virl : Das Feuerwerkbuch von 1420. 600 Jahre deutsche Pulverwaffen und Büchsenmeisterei. Neudruck des Erstdruckes aus dem Jahr 1529 mit Übertragung ins Hochdeutsche und Erläuterungen von Wilhelm Hassenstein. Verlag der Deutschen Technik, München 1941, S. 40.
  19. Wilhelm Hassenstein, Hermann Virl : Das Feuerwerkbuch von 1420. 600 Jahre deutsche Pulverwaffen und Büchsenmeisterei. Neudruck des Erstdruckes aus dem Jahr 1529 mit Übertragung ins Hochdeutsche und Erläuterungen von Wilhelm Hassenstein. Verlag der Deutschen Technik, München 1941, S. 103.
  20. IMA/CNMNC List of Mineral Names; July 2019 (PDF 1,67 MB; Silber siehe S. 178).
  21. IMA/CNMNC List of Mineral Names; 2009 (PDF 1,8 MB, Silber siehe S. 260).
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  27. Mindat - Küstelite .
  28. Mineralienatlas : Anthropogene Silberlocken
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  30. United States Geological Survey: Silver Statistics and Information
  31. a b c United States Geological Survey: World Mine Production and Reserves January 2019
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  33. Jörg Mildenberger: Anton Trutmanns Arzneibuch Teil II: Wörterbuch, Band V. Würzburg 1997, ISBN 3-8260-1398-0 , S. 2274.
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