Silber

47 Palladium ← Silber- → Cadmium Mit ↑ Bei ↓ Bei Periodensystem - Erweitertes Periodensystem
Allgemein
Name , Symbol, Zahl	Silber, Ag, 47
Chemische Reihe	Übergangsmetalle
Gruppe, Periode, Block	11, 5, d
Aussehen	glänzendes weißes Metall
Atommasse	107,8682 (2) g/mol
Elektronenkonfiguration	[ NOK ] 4d 10 5 Sek 1
Elektronen pro Schale	2, 8, 18, 18, 1
Physikalische Eigenschaften
Farbe	Silber-
Phase	fest
Dichte (nahe RT)	10,49 g·cm −3
Flüssigkeitsdichte bei m.p.	9,320 g·cm −3
Schmelzpunkt	1234,93 K (961,78 °C, 1763,2 °F)
Siedepunkt	2435K (2162 ° C, 3924 ° F)
Schmelzwärme	11,28 kJ·mol −1
Verdampfungswärme	258 kJ·mol −1
Wärmekapazität	(25 °C) 25,350 J·mol −1 ·K −1
P / Brunnen 1 10 100 1 k 10 k 100 k bei T /K 1283 1413 1575 1782 2055 2433
Atomare Eigenschaften
Kristallstruktur	kubisch flächenzentriert
Oxidationszustände	1 ( amphoteres Oxid)
Elektronegativität	1,93 (Pauling-Skala)
Ionisationsenergien	1.: 731,0 kJ/mol
	2.: 2070 kJ/mol
	3.: 3361 kJ/mol
Atomradius	160 Uhr
Atomradius (berechnet)	165 Uhr
Kovalenter Radius	153 Uhr
Van-der-Waals-Radius	172 Uhr
Sonstig
Magnetische Bestellung	diamagnetisch
Elektrischer widerstand	(20 °C) 15,87 nΩ·m
Wärmeleitfähigkeit	(300 K) 429 W·m −1 ·K −1
Wärmeleitzahl	(300 K) 174 mm²/s
Wärmeausdehnung	(25°C) 18,9 μm·m −1 ·K −1
Schallgeschwindigkeit (dünner Stab)	( rechts) 2680   m·s −1
Elastizitätsmodul	83 GPa
Schermodul	30 GPa
Bulk-Modul	100 GPa
QUERKONTRAKTIONSZAHL	0,37
Mohs-Härte	2.5
Vickers-Härte	251 MPa
Brinellhärte	24,5 MPa
CAS-Registrierungsnummer	7440-22-4
Ausgewählte Isotope
iso DAS Halbwertszeit DM VON DP 105 Bei seine 41,2 d e - 105 Pd c 0,344, 0,280, 0,644, 0,443 - 106m Bei seine 8,28 d e - 106 Pd c 0,511, 0,717, 1,045, 0,450 - 107 Bei 51,839 % Ag ist stabil bei 60 Neutronen 108m Bei seine 418 und e - 108 Pd ES 0,109 108 Bei c 0,433, 0,614, 0,722 - 109 Bei 48.161% Ag ist stabil bei 62 Neutronen 111 Bei seine 7,45 d b - 1,036, 0,694 111 CD c 0,342 -
Verweise

Silber (EINSCHLAG: /ˈsɪlvə/ ) ist ein Chemisches Element mit dem Symbol Bei ( Latein: Silber- ). Als weiches, weiß glänzendes Übergangsmetall hat es die höchste elektrische und thermische Leitfähigkeit aller Metalle und kommt darin vor Mineralien und in freier form. Dieses Metall wird in verwendet Münzen , Schmuck, Geschirr, Fotografie , und in Spiegeln.

Bemerkenswerte Eigenschaften

Ein Silberklumpen

Silber ist sehr dehnbar und formbar (etwas härter als Gold ) einwertiges Münzmetall mit einem strahlend weißen Metallglanz, der stark poliert werden kann. Es hat die höchste elektrische Leitfähigkeit aller Metalle, sogar höher als Kupfer , aber seine höheren Kosten und seine Anlaufempfindlichkeit haben verhindert, dass es anstelle von Kupfer für elektrische Zwecke weit verbreitet ist.

Reines Silber hat auch die höchste Wärmeleitfähigkeit, die weißeste Farbe, das höchste optische Reflexionsvermögen (obwohl es ein schlechter Reflektor ist ultraviolett Licht) und den niedrigsten Kontaktwiderstand aller Metalle. Silberhalogenide sind lichtempfindlich und zeichnen sich durch die Wirkung von Licht auf sie aus. Dieses Metall ist in reiner Luft und Wasser stabil, läuft jedoch an, wenn es ihm ausgesetzt wird Ozon , Schwefelwasserstoff oder Luft enthalten Schwefel . Die häufigste Oxidationsstufe von Silber ist +1 (z. B. Silbernitrat; AgNO ₃ ); einige wenige +2 (z. B. Silber(II)fluorid; AgF _zwei ) und +3-Verbindungen (z. B. Silber(III)-persulfat; Ag _zwei (ALSO ₅ ) ₃ ) sind ebenfalls bekannt.

Anwendungen

Silber wird hauptsächlich als Edelmetall verwendet. Seine Salze, insbesondere Silbernitrat und Silberhalogenide, werden auch in großem Umfang in der Fotografie verwendet (die größte einzelne Endverwendung von Silber). Einige andere Verwendungen für Silber sind wie folgt:

• Elektrische und elektronische Produkte, die die überlegene Leitfähigkeit von Silber benötigen, selbst wenn sie angelaufen sind. Beispielsweise werden gedruckte Schaltungen unter Verwendung von Silberfarben hergestellt, und Computertastaturen verwenden silberne elektrische Kontakte. Silber (Silber-Cadmiumoxid) wird auch in Hochspannungskontakten verwendet, da es jegliche Lichtbogenbildung minimieren kann.
• Spiegel, die ein überlegenes Reflexionsvermögen für sichtbares Licht benötigen, werden mit Silber als reflektierendem Material in einem Prozess hergestellt, der als Versilberung bezeichnet wird. Übliche Spiegel sind mit hinterlegt Aluminium .
• Viele High-End-Musikinstrumente werden aus Silber hergestellt, die von einer höheren Tonqualität profitieren.
• Silber wurde seit 700 v. Chr. von den Lydern in Form von Elektrum geprägt, um Geld zu produzieren. Später wurde Silber raffiniert und in seiner reinen Form geprägt. Die Wörter für „Silber“ und „Geld“ sind in mindestens 14 Sprachen gleich.
• Das Metall wird aufgrund seiner Schönheit bei der Herstellung von Schmuck und Silberwaren ausgewählt, die traditionell aus der als Sterlingsilber bekannten Silberlegierung hergestellt werden, die zu 92,5 % aus Silber besteht und normalerweise mit Kupfer legiert ist. Der Name der Währungseinheit des Vereinigten Königreichs „Pfund“ hatte ursprünglich den Wert von einem Troy-Pfund Sterlingsilber.
• Silber wird auch in Medaillen verwendet und bezeichnet den zweiten Platz.
• Die Formbarkeit, Ungiftigkeit und Schönheit von Silber machen es für Dentallegierungen für Anpassungen und Füllungen nützlich.
• Die katalytischen Eigenschaften von Silber machen es ideal für den Einsatz als Katalysator in Oxidationsreaktionen; beispielsweise die Herstellung von Formaldehyd aus Methanol und Luft mittels Silbersieben oder Kristalliten mit mindestens 99,95 Gewichtsprozent Silber. Silber (auf einem geeigneten Träger) ist wahrscheinlich der einzige heute verfügbare Katalysator zur Umwandlung von Ethylen in Ethylenoxid (später hydrolysiert zu Ethylenglycol, das zur Herstellung von Polyestern verwendet wird) – eine sehr wichtige industrielle Reaktion.
• Sauerstoff löst sich im Vergleich zu anderen in der Luft vorhandenen Gasen relativ leicht in Silber auf. Es wurden Versuche unternommen, Silbermembranen mit einer Dicke von nur wenigen Monolagen zu konstruieren. Eine solche Membran könnte verwendet werden, um reinen Sauerstoff aus Luft zu filtern.
• Wird zur Herstellung von Löt- und Lötlegierungen, elektrischen Kontakten und Silber mit hoher Kapazität verwendet. Zink und Silber- Cadmium Batterien.
• Silbersulfid, auch bekannt als Silver Whiskers, entsteht, wenn elektrische Silberkontakte in einer schwefelwasserstoffreichen Atmosphäre verwendet werden.
• Silberfulminat ist ein starker Sprengstoff.
• Silberchlorid kann transparent gemacht werden und wird als Kitt für Glas verwendet.
• Silberchlorid ist auch eine weit verbreitete Elektrode für pH-Tests und potentiometrische Messungen.
• Silberjodid wurde bei Keimversuchen verwendet Wolken Regen zu produzieren.
• Silberoxid wird als positive Elektrode (Kathode) in Uhrenbatterien verwendet.
• Kolloidales Silber ist eine mögliche antibakterielle / antibiotische Behandlung, die in der Alternativmedizin eingesetzt wird und auch dafür berüchtigt ist, Argyrie zu verursachen.
• Silbernitrat (flüssig) war ein Behandlungsstandard, wurde jedoch weitgehend durch Silbersulfadiazin-Creme (SSD-Creme) ersetzt, die bis Ende der 1990er Jahre im Allgemeinen der 'Behandlungsstandard' für die antibakterielle/antibiotische Behandlung schwerer Verbrennungen war. Jetzt werden zusätzlich zur SSD-Creme andere Optionen wie silberbeschichtete Verbände (aktivierte Silberverbände) verwendet, die Vorteile wie Schmerzlinderung und die Fähigkeit zur Behandlung zu Hause bieten können.
• Silber wird in der modernen Horrorliteratur oft als Waffe gegen bestimmte übernatürliche Wesenheiten eingesetzt, insbesondere gegen Werwölfe, die manchmal als von Silber verbrannt beschrieben werden.

Geschichte

Alchemistisches Symbol für Silber

Silber (aus dem angelsächsischen seolfür , vergleiche Althochdeutsch Silbe ; Ag kommt aus dem Lateinischen Silber- ) ist seit der Antike bekannt. Es wird im Buch Genesis erwähnt, und Schlackenhaufen, die in Kleinasien und auf den Inseln der Ägäis gefunden wurden, weisen darauf hin, dass Silber abgetrennt wurde führen bereits im 4. Jahrtausend v.

Silber wird seit Tausenden von Jahren für Schmuck und Gebrauchsgegenstände, für den Handel und als Grundlage für viele Geldsysteme verwendet. Sein Wert als Edelmetall galt lange Zeit als zweitrangig Gold . Im Antikes Ägypten und Mittelalterliches Europa , es war oft wertvoller als Gold.

Judas Iskariot ist berüchtigt dafür, dass er laut dem Neuen Testament von religiösen Führern ein Bestechungsgeld von dreißig Silberstücken angenommen hat Jerusalem drehen Jesus Christus zu den Römern über.

In Verbindung mit Mond , sowie mit dem Meer und verschiedenen Mondgöttinnen wurde das Metall von Alchemisten mit dem Namen bezeichnet Mond . Einer der alchemistisch Symbole für Silber ist ein Halbmond Mond mit dem offenen Teil links (siehe Bild links).

Das Metall Merkur wurde als eine Art Silber angesehen, obwohl die beiden Elemente chemisch nicht verwandt sind; sein Latein und Englisch Namen, Merkur ('wässriges Silber') und Quecksilber, spiegeln diese Geschichte wider.

Im Heraldik , das Silber kann nicht nur als Silber gezeigt werden (dies wurde manchmal mit echtem Silber in offiziellen Darstellungen gezeigt), sondern auch als Weiß gezeigt werden. Gelegentlich wird eher das Wort 'Silber' als Silber verwendet; manchmal geschieht dies pauschal, manchmal um eine Wiederholung des Wortes 'Silber' im Wappenschild zu vermeiden.

Die Europäer fanden in der Neuen Welt in Zacatecas und Potosí eine riesige Menge Silber, was eine Zeit der Inflation in Europa auslöste. Der Konquistador Pizarro soll seine Pferde wegen des Überflusses an Metall mit silbernen Hufeisen beschlagen lassen, im Gegensatz zum relativen Mangel an Eisen Peru . Silber, das sehr wertvoll war China , wurde zu einer globalen Ware und trug zum Aufstieg der Spanisch Reich. Das Steigen und Fallen seines Wertes wirkte sich auf den Weltmarkt aus.

Der Rio de la Plata wurde nach Silber benannt (in Spanisch , Silber- ) und verlieh ihm wiederum die Bedeutung seines Namens Argentinien .

Der Silberbergbau war eine treibende Kraft bei der Besiedlung des westlichen Nordamerikas, mit großen Booms für Silber und zugehörige Mineralien (hauptsächlich Blei) im Galenit-Erz, in dem Silber am häufigsten gefunden wird. Bemerkenswerte „Silberrauschen“ waren in Colorado, Nevada, Kobalt, Ontario , Kalifornien und die Region Kootenay in British Columbia, insbesondere in der Grenze und im 'Silvery Slocan'. Die größten Silbererzvorkommen der Vereinigten Staaten wurden 1859 in der Comstock Lode in Virginia City, Nevada, entdeckt.

Vorkommen und Gewinnung

Silbererz (Lincoln Cent ist maßstabsgetreu dargestellt)

Silber kommt in nativer Form vor, kombiniert mit Schwefel , Arsen , Antimon , oder Chlor und in verschiedenen Erzen wie Argentit (Ag _zwei S ) und Hornsilber (Ag Kl ). Die wichtigsten Silberquellen sind Kupfer , Kupfer- Nickel , Gold , führen und Blei- Zink Erze gewonnen aus Kanada , Kobalt, Ontario, Mexiko (historisch Batopilas), Peru , Australien und die Vereinigte Staaten .

Auch dieses Metall entsteht bei der elektrolytischen Raffination von Kupfer. Feinsilber in handelsüblicher Qualität besteht zu mindestens 99,9 % aus reinem Silber und Reinheiten von über 99,999 % sind erhältlich. Mexiko ist der weltweit größte Silberproduzent. Nach Angaben des mexikanischen Wirtschaftsministers produzierte es im Jahr 2000 80.120.000 Feinunzen (2492 Tonnen), etwa 15 % der Jahresproduktion der Welt.

Preis

Silberbarren von Johnson Matthey

Silber ist derzeit etwa 1/50 des Massenpreises von Gold und etwa 70-mal wertvoller als Gold Kupfer . Silber wurde einst zu 1/6 bis 1/12 des Goldpreises gehandelt, vor dem Zeitalter der Entdeckungen und der Entdeckung großer Silbervorkommen in Amerika, insbesondere der riesigen Comstock-Ader in Virginia City, Nevada, USA. Dies führte dann dazu, dass die Debatte über billiges kostenloses Silber zugunsten des Agrarsektors zu den langwierigsten und schwierigsten in der Geschichte dieses Landes gehörte und den öffentlichen Diskurs in den letzten Jahrzehnten des 19. Jahrhunderts dominierte.

In den letzten 100 Jahren schwankten der Silberpreis und das Gold/Silber-Preisverhältnis aufgrund konkurrierender Anforderungen der Industrie und der Wertaufbewahrung stark. 1980 stieg der Silberpreis auf ein Allzeithoch von 49,45 US-Dollar je Feinunze. Bis Dezember 2001 war der Preis auf 4,15 US-Dollar pro Unze gefallen und im Mai 2006 wieder auf 15,21 US-Dollar pro Unze gestiegen. Ab 2006 waren die aktuellen Silberpreise (und die meisten anderen Metallpreise) ziemlich volatil und fielen beispielsweise schnell vom Mai-Hoch von 15,21 US-Dollar pro Unze auf ein Juni-Tief von 9,60 US-Dollar pro Unze, bevor sie wieder über 12 US-Dollar pro Unze stiegen August.

Isotope

Natürlich vorkommendes Silber besteht aus den beiden stabilen Isotopen ¹⁰⁷ Ag und ¹⁰⁹ Ag mit ¹⁰⁷ Ag ist das häufiger vorkommende (51,839 % natürliche Vorkommen). Achtundzwanzig Radioisotope wurden als die stabilsten charakterisiert ¹⁰⁵ Ag mit einer Halbwertszeit von 41,29 Tagen, ¹¹¹ Ag mit einer Halbwertszeit von 7,45 Tagen und ¹¹² Ag mit einer Halbwertszeit von 3,13 Stunden.

Alle verbleibenden radioaktiven Isotope haben Halbwertszeiten von weniger als einer Stunde, und die meisten davon haben Halbwertszeiten von weniger als 3 Minuten. Dieses Element hat auch zahlreiche Metazustände mit dem stabilsten Wesen ^108m Bei ( t _* 418 Jahre), ^110m Bei ( t _* 249,79 Tage) und ^106m Bei ( t _* 8,28 Tage).

Silberisotope haben ein Atomgewicht von 93,943 u ( ⁹⁴ Ag) bis 123,929 u ( ¹²⁴ Ag). Der primäre Zerfallsmodus vor dem am häufigsten vorkommenden stabilen Isotop, ¹⁰⁷ Ag ist Elektroneneinfang und der primäre Modus danach ist Beta-Zerfall. Die primären Zerfallsprodukte vor ¹⁰⁷ Ag sind Palladium (Element 46) Isotope und die Primärprodukte danach sind Cadmium (Element 48) Isotope.

Das Palladium-Isotop ¹⁰⁷ Pd zerfällt durch Beta-Emission zu ¹⁰⁷ Ag mit einer Halbwertszeit von 6,5 Millionen Jahren. Eisen Meteoriten sind die einzigen Objekte, die hoch genug sind Pd /Ag-Verhältnis, um messbare Schwankungen zu erzielen ¹⁰⁷ Ag Fülle. Radiogen ¹⁰⁷ Ag wurde erstmals 1978 im Meteoriten von Santa Clara entdeckt.

Die Entdecker schlagen vor, dass die Koaleszenz und Differenzierung von Eisenkernen klein ist Planeten kann 10 Millionen Jahre nach einem nukleosynthetischen Ereignis aufgetreten sein. ¹⁰⁷ Pd- und Ag-Korrelationen wurden in Körpern beobachtet, die eindeutig seit der Akkretion der geschmolzen wurden Sonnensystem , muss das Vorhandensein lebender, kurzlebiger Nuklide im frühen Sonnensystem widerspiegeln.

In Behandlung

Hippokrates , der Vater der modernen Medizin, schrieb, dass Silber wohltuende heilende und krankheitshemmende Eigenschaften habe, und die Phönizier pflegten, Wasser, Wein und Essig in Silberflaschen aufzubewahren, um Verderb zu verhindern. In den frühen 1900er Jahren steckten die Leute Silberdollars in Milchflaschen, um die Frische der Milch zu verlängern. Silberverbindungen wurden erfolgreich eingesetzt, um Infektionen vorzubeugen Erster Weltkrieg vor dem Aufkommen von Antibiotika.

Die weit verbreitete Verwendung von Silber geriet mit der Entwicklung moderner Antibiotika aus der Mode. In letzter Zeit ist jedoch das Interesse an Silber als antimikrobiellem Breitband-Antibiotikum wieder gestiegen. Insbesondere wird es zusammen mit Alginat, einem natürlich vorkommenden Biopolymer, das aus Meeresalgen gewonnen wird, in einer Reihe von Silberalginatprodukten verwendet, die entwickelt wurden, um Infektionen im Rahmen von Wundbehandlungsverfahren vorzubeugen, insbesondere bei Brandopfern. Zudem hat Samsung Waschmaschinen mit einem Schlussspülgang mit Silberionen eingeführt, um einen mehrtägigen antibakteriellen Schutz der Kleidung zu gewährleisten. Darüber hinaus hat Kohler eine Reihe von Toiletten eingeführt, bei denen Silberionen in das Porzellan eingebettet sind, um Keime abzutöten.

Gesundheitliche Vorsichtsmaßnahmen

Silber spielt keine bekannte natürliche biologische Rolle beim Menschen, und mögliche gesundheitliche Auswirkungen von Silber sind umstritten. Silber selbst ist nicht giftig, aber die meisten Silbersalze sind es, und einige können krebserregend sein.

Silber und silberhaltige Verbindungen (wie kolloidales Silber) können in das Kreislaufsystem aufgenommen und in verschiedenen Körpergeweben abgelagert werden, was zu einem Zustand namens Argyrie führt, der zu einer blaugrauen Pigmentierung der Haut, Augen und Schleimhäute führt. Obwohl dieser Zustand der Gesundheit einer Person nicht schadet, ist er entstellend und normalerweise dauerhaft. Argyrie ist selten und milde Formen werden manchmal mit Zyanose verwechselt.

Silberionen und Silberverbindungen zeigen eine toxische Wirkung auf einige Bakterien, Viren, Algen und Pilze, die für Schwermetalle wie Blei oder typisch sind Merkur , jedoch ohne die normalerweise mit ihnen verbundene hohe Toxizität für den Menschen. Seine keimtötende Wirkung tötet viele mikrobielle Organismen ab in-vitro (d.h. in einem Reagenzglas oder einer Petrischale). Der genaue Prozess, mit dem dies geschieht, ist noch nicht gut verstanden, obwohl mehrere verschiedene Theorien existieren. Einer davon ist ein für Schwermetalle allgemein bekannter Prozess, der als oligodynamischer Effekt bezeichnet wird und der die Wirkung auf mikrobielle Lebensformen weitgehend erklärt, aber bestimmte antivirale Funktionen nicht erklärt.

Alternative Medizin

Heutzutage werden verschiedene Arten von Silberverbindungen oder Geräte zur Herstellung von silberhaltigen Lösungen oder Kolloiden als Heilmittel für eine Vielzahl von Krankheiten verkauft. Obwohl meistens harmlos, verwenden einige Menschen, die diese hausgemachten Lösungen verwenden, viel zu viel und entwickeln über einen Zeitraum von Monaten oder Jahren Argyrie, und mehrere wurden in den letzten Jahren in der medizinischen Literatur dokumentiert, einschließlich eines möglichen Falls von Koma im Zusammenhang mit eine hohe Silberaufnahme (siehe medizinische Referenzen). Es wird dringend empfohlen, bei der Einnahme von Silber zur Selbstmedikation einen Arzt zu benachrichtigen.

Im Essen

In Indien findet man Lebensmittel, die mit einer dünnen Silberschicht, bekannt als Varak, verziert sind. Silber als Lebensmittelzusatzstoff erhält die E-Nummer E174 und wird als Lebensmittelfarbstoff eingestuft. Es dient ausschließlich der äußeren Dekoration, wie z Schokolade Süßwaren, beim Überzug von Dragees und der Dekoration von Drageezuckerwaren. Im Australien , es ist als Lebensmittelzusatzstoff verboten.

Aberglaube

Aufgrund der Mystik, die die Mondassoziationen von Silber umgibt, sowie der ästhetischen Qualitäten des weißen, reflektierenden Metalls, die dazu führen, dass es mit Reinheit, Silber in Europa, in Verbindung gebracht wird Folklore wird seit langem traditionell als Gegenmittel gegen verschiedene Krankheiten und fiktive Monster angesehen. Insbesondere wurde angenommen, dass Silber ein Abwehrmittel gegen ist Vampire (Dies rührt hauptsächlich von seinen heiligen Konnotationen her; außerdem waren Spiegel ursprünglich poliertes Silber, und als solche können Vampire angeblich nicht in ihnen gesehen werden, weil sie böse sind) und es wurde angenommen, dass ein Werwolf in seiner bestialischen Form nur getötet werden konnte durch eine Waffe oder Kugel aus Silber und war ebenso wirksam gegen Vampire, wie in der osteuropäischen Folklore beschrieben. Daraus ist der Begriff „Silberkugel“ entstanden, der verwendet wird, um Dinge zu beschreiben, die sich sehr effektiv mit einem bestimmten Problem befassen.