Характеристика разных сплавов серебра и меди. Серебро

Серебро (CAS-номер: 7440-22-4) - пластичный благородный металл серебристо-белого цвета. Обозначается символом Ag (лат. Argentum). Серебро, также как и золото, считается редким драгоценным металлом . Однако из благородных металлов оно наиболее широко распространено в природе.

Согласно периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, серебро относится к 11 группе (по устаревшей классификации - побочной подгруппе первой группы), пятого периода, с атомным номером 47.

Свое название серебро ведет от санскритского слова "аргента", что значит "светлый". От слова аргента произошло и латинское "аргентум". Светлый блеск серебра несколько напоминает свет Луны, поэтому в алхимический период развития химии его часто связывали с Луной и обозначали знаком Луны.

Известны и документально подтверждены факты нахождения огромных самородков серебра. Так, например, в 1477 году на руднике «Святой Георгий» был обнаружен самородок серебра весом 20 тонн. В Дании, в музее Копенгагена, находится самородок весом 254 кг, обнаруженный в 1666 году на норвежском руднике Конгсберг. Жильно-самородное серебряное образование, обнаруженное в Канаде в 1892 году, представляло собой плиту длиной в 30 метров и весом 120-тонн. Однако следует отметить, что серебро химически более активно, чем золото, и поэтому реже встречается в самородном виде.

Месторождения серебра делятся на собственно серебряные руды (содержание серебра выше 50%) и комплексные полиметаллические руды цветных и тяжелых металлов (содержание серебра до 10-15%). Комплексные месторождения обеспечивают 80% его добычи. Основные месторождения таких руд сосредоточены в Мексике, Канаде, Австралии, Перу, США, Боливии и Японии.

Физические свойства серебра

Природное серебро состоит из двух стабильных изотопов 107Ag (51,839%) и 109Ag (48,161%); известно также более 35 радиоактивных изотопов и изомеров серебра, из которых практически важен 110Ag (Tполураспада = 253 суток).

Серебро необычайно пластичный металл. Оно хорошо полируется, придавая металлу особую яркость, режется, скручивается. Путем прокатки можно получить листы толщиной до 0,00025 мм. Из 30 граммов можно вытянуть проволоку длиной более 50 километров. Тонкая серебряная фольга в проходящем свете имеет фиолетовый цвет. По своей мягкости этот металл занимает промежуточное положение между золотом и медью.

Серебро - белый блестящий металл, с кубической гранецентрированной решеткой, a = 0,4086 нм.
Плотность 10,491 г/см3.
Температура плавления 961,93°C.
Температура кипения 2167°C.
Серебро обладает наивысшей среди металлов удельной электропроводностью 6297 сим/м (62,97 ом-1 см-1) при 25 °С.
Теплопроводностью 407,79 Вт/(м К.) при 18 °С.
Удельная теплоемкость 234,46 дж/(кг К) .
Удельное электросопротивление 15,9 ном м (1,59 мком см) при 20 °С.
Серебро диамагнитно с атомной магнитной восприимчивостью при комнатной температуре -21,56 10-6.
Модуль упругости 76480 Мн/м2 (7648 кгс/мм2).
Предел прочности 100 Мн/м2 (10 кгс/мм2).
Твердость по Бринеллю 250 Мн/м2(25 кгс/мм2).
Конфигурация внешних электронов атома Ag 4d105s1.
Степень отражения серебра в инфракрасном диапазоне 98%, a видимой области спектра - 95%.
Легко сплавляется со многими металлами; небольшие добавки меди делают его более твердым, годным для изготовления различных изделий.

Химические свойства серебра

Чистое серебро при комнатной температуре устойчиво на воздухе, но только в том случае, если воздух чистый. Если же в воздухе содержится хотя бы небольшой процент сероводорода или других летучих соединений серы, то серебро темнеет.
4Ag + O2 + 2H2S = 2Ag2S + 2H2O

При нагреве до 170°C его поверхность покрывается пленкой Ag2O. Озон в присутствии влаги окисляет серебро до высших оксидов AgO или Ag2O3.

Серебро растворяется в концентрированных азотной и серной кислотах:
3Ag + 4HNO3 (30%-ная) = 3AgNO3 + NO­ + 2H2O.
2Ag + 2H2SO4 (конц.) = Ag2SO4 + SO2­ + 2H2O.
В царской водке серебро не растворяется из-за образования защитной пленки AgCl. В отсутствие окислителей при обычной температуре НCl, HBr, HI также не взаимодействуют с ним благодаря образованию на поверхности металла защитной пленки малорастворимых галогенидов.

Растворяется Ag в хлорном железе, что применяется для травления:
Ag + FeCl3 = AgCl + FeCl2
Также легко растворяется в ртути, образуя амальгаму (жидкий сплав ртути и серебра).
Свободные галогены легко окисляют Ag до галогенидов:
2Ag + I2 = 2AgI
Однако на свету эта реакция обращается, и галогениды серебра (кроме фторида) постепенно разлагаются.

При добавлении щелочи к растворам солей серебра в осадок выпадает оксид Ag2O, так как гидроксид AgOH неустойчив и разлагается на оксид и воду:
2AgNO3 + 2NaOH = Ag2O + 2NaNO3 + H2O
При нагревании оксид Ag2O разлагается на простые вещества:
2Ag2O = 4Ag + O2-
С перекисью водорода Ag2O взаимодействует при комнатной температуре:
Ag2O + H2O2 = 2Ag + H2O + O2­.

С водородом, азотом и углеродом серебро непосредственно не взаимодействует. Фосфор действует на него лишь при температуре красного каления с образованием фосфидов. При нагревании с серой Ag легко образует сульфид Ag2S.

Биологические свойства серебра

Серебро поступает в организм человека с водой и пищей в ничтожно малых количествах - около 7 микрограммов в сутки. Такое явление, как дефицит серебра, пока нигде не описано. Ни один из серьёзных научных источников не относит серебро к жизненно важным биоэлементам. В организме человека общее содержание этого благородного металла составляет несколько десятых грамма. Физиологическая роль его неясна.

Считается, что малые количества серебра для организма человека полезны, большие – опасны. При многолетней работе с серебром и его солями, когда они поступают в организм длительно, но малыми дозами, может развиться необычное заболевание - аргирия. Поступающее в организм серебро, накапливаясь в коже и слизистых оболочках, придает им серо-зеленую или голубоватую окраску.

Развивается аргирия очень медленно, первые ее признаки появляются через 2-4 года непрерывной работы с серебром, а сильное потемнение кожи наблюдается лишь спустя десятки лет. Раз появившись, аргирия не исчезает, и вернуть коже ее прежний цвет не удается. Больной аргирией может не испытывать никаких болезненных ощущений или расстройств самочувствия. При аргирии не бывает инфекционных заболеваний: серебро убивает все болезнетворные бактерии, попадающие в организм.

Соединения серебра токсичны. При попадании в организм больших доз его растворимых солей наступает острое отравление, сопровождающееся некрозом слизистой желудочно-кишечного тракта. Первая помощь при отравлении - промывание желудка раствором хлорида натрия NaCl, при этом образуется нерастворимый хлорид AgCl, который и выводится из организма.

Серебро бактерицидно, при 40-200 мкг/л погибают неспоровые бактерии, а при более высоких концентрациях - споровые. Согласно действующим российским санитарным нормам серебро относится к высокоопасным веществам и предельно допустимая концентрация его в питьевой воде составляет 0,05 мг/л.

Магические свойства серебра

В средние века серебро наделяли мистическими чертами, способностью защищать от злых сил, в частности, от демонов и вампиров, излечивать от недугов. Если серебро темнело на человеке, то ему предсказывали болезни.

Считалось, что этот чистый «лунный» (серебро всегда связывали с Луной) металл обладает способностью лечить болезни, омолаживать, поглощать всё негативное.

Прогресс в науке доказал, что бактерицидные свойства серебра действительно улучшают состояние здоровья и ускоряют выздоровление, а потемнение этого металла указывает на сильное изменение кислотно-щелочного баланса в организме человека, которое является признаком нездоровья.

В общеевропейской традиции серебро - «женский» металл, в противоположность «мужскому» и энергичному, солнечному золоту. Золото - символ власти, серебро - мудрости.

История серебра

Серебро известно человечеству с древнейших времён. Это связано с тем, что в те времена оно часто встречалось в самородном виде - его не приходилось выплавлять из руд.
Считается, что первые месторождения серебра находились в Сирии, откуда металл привозили в Египет.
В VI - V веках до н. э. центр добычи серебра переместился в Лаврийские рудники в Греции.
В IV - I веках до н. э. лидером по производству серебра были Испания и Карфаген.
Во II - XIII веках действовало множество рудников по всей Европе, которые постепенно истощались.

Освоение Америки привело к открытию богатейших месторождений серебра в Кордильерах. Главным его источником становится Мексика.

В России первое серебро было выплавлено в июле 1687 года российским рудознатцем Лаврентием Нейгартом из руд Аргунского месторождения. В 1701 году в Забайкалье был построен первый сереброплавильный завод, который на постоянной основе стал выплавлять серебро 3 года спустя.

Добыча серебра

Сегодня в России ежегодно добывается 550 - 600 тонн серебра. Это немного: в 50 раз больше драгоценного металла добывается в Перу; недалеко от Перу ушли Мексика, Чили и Китай. В масштабе планеты годовая добыча серебра исчисляется двадцатью тысячами тонн. Разведанные запасы серебра не превышают 600 тысяч тонн.

Получение серебра

В настоящее время для получения серебра применяется цианидное выщелачивание. При этом образуются растворимые в воде его комплексные цианиды:
Ag2S + 4NaCN = 2Na +Na2S.
Чтобы сместить равновесие вправо, через него пропускают воздух. Сульфид-ионы при этом окисляются до тиосульфат-ионов (ионов S2O32–) и сульфат-ионов (ионов SO42–).
Из цианидного раствора Ag выделяют цинковой пылью:
2Na + Zn = Na2 + 2Ag.
Для получения серебра очень высокой чистоты (99,999%) его подвергают электрохимическому рафинированию в азотной кислоте или растворению в концентрированной серной кислоте. При этом серебро переходит в раствор в виде сульфата Ag2SO4. Добавление меди или железа вызывает осаждение металлического серебра:
Ag2SO4 + Cu = 2Ag + CuSO4.

СПЛАВЫ СЕРЕБРА

Согласно постановлению Правительства РФ "О порядке апробирования и клеймения изделий из драгоценных металлов" были приняты следующие пробы серебряных сплавов: 999, 960, 925, 916, 875, 800 и 720.

Проба серебра означает соотношение драгоценного металла и лигатуры. Лигатурой называют металлы, которые добавляют в сплав серебра для улучшения его физических свойств. В качестве такой лигатуры чаще всего используют медь, но так же могут применять и другие металлы: никель, кадмий, алюминий и цинк.

Для определения соотношения серебра и лигатуры в России и ряде европейских государств принята метрическая система, которая определяет соотношение серебра к 1000 единиц сплава. По этой системе 925 проба серебра означает, что на 1000 единиц сплава приходиться 925 единиц этого благородного металла или другими словами в 1 кг сплава будет 925 грамм чистого серебра.
Пример маркировки серебряного изделия: СрМ 925 (сплав из 92,5% серебра и 7,5% меди).

Самое чистое серебро 999 пробы используют только для изготовления слитков и серебряных коллекционных монет, так как в чистом виде серебро крайне мягкий металл, который непригоден даже для изготовления ювелирных изделий.

Сплав серебра 960 пробы. По качеству и механическим свойствам практически не отличается от чистого серебра. Используется в ювелирном деле для изготовления тонких, высокохудожественных изделий.

Сплав серебра 925 пробы называется также "стандартное серебро". Имеет благородный серебристо - белый цвет и высокие антикоррозийные и механические свойства. Широко применяется в ювелирном искусстве для изготовления различных украшений.

Сплав 916-й пробы заслуженно считается хорошим столовым серебром. Именно этот сплав используется для изготовления наборов, украшенных эмалевым покрытием или позолотой.

Сплав серебра 875 пробы используется при промышленном изготовлении ювелирных изделий. Из-за высокой твердости труднее, чем предыдущие сплавы, поддается механической обработке.

Сплав серебра 830 пробы отличается от предыдущей только процентом содержания серебра - не менее 83%. По техническим, механическим качествам и сфере применения незначительно отличается от 875 пробы.

Сплав серебра 800 пробы. Дешевле описанных сплавов, имеет заметную желтоватую окраску и малую стойкость на воздухе. Пластичность этого сплава значительно ниже, чем у выше приведенных. Из положительных качеств следует отметить высокие литейные свойства, что дает возможность использовать его для изготовления столовых приборов.

Сплав серебра 720 пробы. Имеет множество отрицательных свойств: тугоплавкость, яркая желтоватая окраска, низкая пластичность, твердость. Используется только в промышленности.

ПРИМЕНЕНИЕ СЕРЕБРА

Благодаря своим уникальным свойствам: высоким степеням электро- и теплопроводности, отражательной способности, светочувствительности и т. д. - серебро имеет очень широкий диапазон применения. Его применяют в электронике, электротехнике, ювелирном деле, фотографии, точном приборостроении, ракетостроении, медицине, для защитных и декоративных покрытий, для изготовления монет, медалей и других памятных изделий. Области применения серебра постоянно расширяются, и его применение - это не только сплавы, но и химические соединения.

В настоящее время коло 35% всего производимого серебра расходуется на производство кино и фотоматериалов.
20% виде сплавов используется для изготовления контактов, припоев, проводящих слоев в электротехнике и электронике.
20 - 25% произведенного серебра служит для производства серебряно-цинковых аккумуляторов.
Остальная часть благородного металла используется в ювелирной и других отраслях промышленности.

Применение серебра в промышленности

Серебро обладает наибольшей электропроводностью, теплопроводностью и стойкостью к окислению кислородом при обычных условиях. Поэтому оно широко применяется для контактов электротехнических изделий, например, контакты реле, ламели, а также для многослойных керамических конденсаторов, в СВЧ технике как покрытие внутренней поверхности волноводов.

Медносеребряные припои ПСр-72, ПСр-45 и другие, применяются для пайки разнообразных ответственных соединений, в том числе, разнородных металлов.

Большое 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.

Галогениды серебра и нитрат серебра применяются в фотографии, так как обладают высокой светочувствительностью.
Иодистое серебро применяется для управления климатом («разгон облаков»).

Используется как покрытие для зеркал с высокой отражающей способностью (в обычных зеркалах используется алюминий).

Серебро применяется 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).

Как катализатор в реакциях окисления, например при производстве формальдегида из метанола, а также эпоксида из этилена.

Хлорид серебра применяется 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.

Используется в качестве катализатора в фильтрах противогазов.

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

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

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

Перманганат серебра, кристаллический тёмно-фиолетовый порошок, растворимый в воде; применяется 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.

Применение серебра в медицине

Используется как дезинфицирующее вещество, в основном для обеззараживания воды. Ограниченно применяется в виде солей (нитрат серебра) и коллоидных растворов (протаргол и колларгол) как вяжущее средство.
Серебро зарегистрировано в качестве пищевой добавки Е174.
При небольших ранах, ссадинах и ожогах применяют бактерицидную бумагу, пропитанную нитратом и хлоридом серебра.
Серебро способствует рассасыванию опухолей, активизирует процесс восстановления органов после болезни.
Пластинки серебра, наложенные на область толстого кишечника, активизируют его работу и улучшают перистальтику.

Применение серебра в ювелирной промышленности

В качестве ювелирного материала серебро известно более шести тысячелетий. Аргентум - самый белый из драгоценных металлов, и это его качество активно используется при создании украшений. Нейтральный цвет этого металла отлично сочетается с черным, естественным для него - при окислении серебро темнеет, а комбинация белого и черненого серебра очень эффектна. Это и материал для тонких, нежных классических украшений, и для традиционных филигранных предметов, для крупных этнических браслетов и колец и для суперсовременных дизайнерских новинок. Серебро наилучшим образом сохраняет формы традиционного искусства, при этом служа материалом и испытательной площадкой для смелых творческих экспериментов. Серебро - материал, в котором крупные украшения в национальном стиле выглядят наиболее эффектно.

Украшения из серебра - признак вкуса, идеальное дополнение к любому костюму, как официальному, так и неформальному. Они прекрасно смотрятся как самостоятельно, так и в сплаве с золотом или платиной. Сдержанное благородство, которое отличает ювелирные украшения из серебра, как нельзя лучше подчеркивают вкрапления драгоценных камней, будь то бирюза, топаз или сапфир.

ИНВЕСТИРОВАНИЕ В СЕРЕБРО

Этот драгоценный металл часто применяется, как способ инвестирования средств. Инвесторы используют серебро для диверсификации рисков, однако торговля контрактами на него требует немалых вложений.

Серебро можно купить в банке в виде драгоценных слитков различного веса. Лучше всего слитки хранить в банке, арендовав отдельную ячейку. Таким образом вы не будете переплачивать налог. Инвестиции в серебро через покупку слитков привлекательны в том плане, что вы сможете почувствовать себя реальным владельцем драгоценного металла. Именно такой способ инвестирования в серебро рекомендуют уверенные в активном росте цен на этот металл инвесторы.

Инвестиционные монеты также можно купить в банках. Не путайте обычные коллекционные монеты с инвестиционными. Коллекционные монеты имеют сильно завышенную цену, которая далека от реальной цены на металл. Инвестиционные монеты создаются специально с целью инвестиций в драгоценные металлы. Их тоже лучше не забирать из банка, а положить в ячейку.

ОМС – обезличенный металлический счет, относительно издержек, наиболее привлекательный способ инвестирования в серебро. Здесь придется заплатить лишь налоги на прибыль после продажи. Главный недостаток в том, что такие счета не всегда обеспечены реальным металлом, и банки могут устанавливать любые цены, далекие от реального положения дел на рынке драгоценных металлов, особенно если цена на серебро подскочит резко вверх (что возможно, по мнению некоторых аналитиков).

Еще один привлекательный способ выгодного вложения - покупка акций предприятий, добывающих серебро.

Не нужно вкладывать деньги в ювелирные изделия из серебра, если это не произведения искусства. Цена этих украшений очень завышена, а продать их вы сможете только по цене лома.

Серебро принадлежит к группе благородных металлов, весьма устойчивых на воздухе и во влажной атмосфере при обычной температуре. Серебро - пластичный металл, хорошо поддается ковке, легко прокатывается (можно прокатать серебряную фольгу толщиной 0,00001 мм), обладает очень высокой тепло- и электропроводностью.
Товарное серебро выпускается в виде слитков весом от 1 до 40 кг или гранул. Наиболее чистый металл, получаемый в промышленном производстве, содержит 99,99% серебра.
Примеси в серебре сильно влияют на его свойства.
Серебро в расплавленном состоянии сильно поглощает кислород, который выделяется при затвердевании металла, отчего отливки становятся пористыми.
Мышьяк, сурьма, висмут, свинец, олово и магний придают серебру хрупкость; висмут, кроме того, придает серебру серый цвет и вызывает расширение сплава при охлаждении.
Железо резко понижает температуру рекристаллизации серебра, поэтому является вредной примесью: наличие в сплаве 0,05% железа делает серебро настолько хрупким, что его становится невозможно прокатывать.
В чистом виде серебро применяется редко, чаще оно используется в сплавах.
Один из основных компонентов серебряных сплавов - медь; с увеличением содержания ее в серебре возрастает твердость сплава и изменяется цвет от белого до красновато-желтого. Вследствие большой твердости серебряномедные сплавы полируются лучше, чем чистое серебро. Ho недостаток этих сплавов - сильная ликвация при охлаждении. Сплавы меди с серебром (от 20 до 60% серебра) при 600-700° очень хрупкие.
Наряду с медносеребряными применяются сплавы серебра с цинком, кадмием, никелем, алюминием, магнием и оловом. Серебро с цинком легко сплавляется, дает однородный ковкий и вязкий сплав, хорошо поддающийся прокатке и волочению.
Наибольшее применение получило серебро для изготовления припоев и ляписа. Серебро, используемое для изготовления ляписа, должно содержать меди не более 0,002% и сумму свинца и висмута не более 0,1%. При наличии этих примесей в больших количествах ухудшается качество ляписа.
Серебряные припои стандартных марок содержат от 10 до 70% серебра, остальное медь и цинк. Добавка в обычный оловянносвинцовый припой до 3% серебра увеличивает его сопротивление усталости и ползучести.
Серебро, содержащее селен и теллур, не пригодно в качестве анодов для серебрения, так как эти примеси образуют шламы, препятствующие серебрению.
Серебро применяется также в химической промышленности в качестве предохранительного покрытия и в электротехнической промышленности; для контактов и в сплаве с другими металлами - в качестве материала сопротивления.
В серебросодержащих сплавах электросопротивления 10, 13 и 17% марганца: 3, 8 и 9% олова, остальное серебро. Эти сплавы обладают относительно высоким отрицательным температурным коэффициентом и электросопротивлением в холоднокатаном состоянии.
Добавка от 1 до 5% серебра в свинцовые бронзы, используемые для заливки вкладышей подшипников, работающих при высоких скоростях и больших нагрузках, намного удлиняет срок работы подшипников и лучше сохраняет смазку.
Сплавы серебра с оловом (7-10%), кадмием (5-18%)и сплавы серебра с оловом (до 25%), медью (до 6%) и цинком (до 2%) широко применяются в зубоврачебном деле.
Большое распространение в производстве ювелирных изделий и в промышленности получило покрытие серебром. Серебряные покрытия можно наносить сваркой, распылением, плакированием, горячим погружением, электроосаждением, химическим восстановлением, конденсацией и катодным распылением. Наиболее часто применяется плакирование и электроосаждение.
Добавка в нержавеющую хромоникелевую сталь (18% хрома и 8% никеля) 0,2-0,25% серебра повышает сопротивление ее коррозии, особенно в морской воде, улучшает механическую обрабатываемость и уменьшает склонность к наклепу.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:

Добавить

21.02.2019

Благодаря гравировке на ручках стандартную канцелярскую принадлежность можно превратить в уникальный и солидный предмет. Дело в том, что шикарная ручка их металла с...

21.02.2019

Уютный дом – мечта каждого. Особенно, если он построен своими руками. Сколько труда и души вкладывается в строительство, и какая это огромная ответственность, ведь все...

19.02.2019

Одна из самых крупных компаний в Объединённых Арабских Эмиратах, специализирующаяся на обработке металла и его последующей продаже, Dana Group сделала заявление по...

19.02.2019

По мере увеличения стоимости энергоносителей и иных ресурсов, в том числе и трудовых, увеличивается также цена любой изготавливаемой продукции во всех рыночных сферах,...

18.02.2019

При выборе новостройки казахстанцы пользуются не совсем верными критериями: ищут объект в желаемом районе и подешевле. В результате таких поисков процент обманутых...

18.02.2019

Остров Раб расположен на северном побережье страны и привлекает любителей природы своими многочисленными лесами. Это один из самых зеленых островов, который...

18.02.2019

При продаже квартиры в силу ряда причин возникают различные рисковые ситуации. Большая часть продавцов старается продать квартиру подороже и как можно быстрее найти...

18.02.2019

Фирма Blanco трудится на рынке с середины 1920-х годов, производят керамические мойки высочайшего качества, а также продукцию из иных материалов. Главной специализацией...

17.02.2019

Сегодня лучшими ограждающими конструкциями с возможностью передвижения являются автоматические ворота DoorHan. Ими легко управлять, они обладают высокой прочностью и...

14.02.2019

Фирма Bangladesh Steel Re-Rolling Mills, считающаяся самым крупным изготовителем стальных товаров на территории Бангладеш, рассказала о том, что она собирается вложить...

Серебро известно человечеству с древних времен: тогда оно часто встречалось в виде самородков, и его не надо было добывать из руды. Именно поэтому этот благородный металл играл значимую роль во многих культурах стран мира.

Серебро в истории

С серебром связано множество мифов, легенд и поверий. Например, в Ассирии и Вавилоне серебро считали священным металлом и символом Луны. В средние века алхимики часто использовали серебро в своих опытах. Кроме того, серебро с 13 века используется для изготовления посуды, что непосредственно связано с дезинфицирующими свойствами этого металла.

Серебро издавна использовалось в чеканке монет, а также в ювелирном деле. По своим свойствам это пластичный и ковкий благородный металл, поэтому из него можно делать украшения даже самой причудливой формы. Серебро блестит ярче, чем платина, особенно отполированное. Оно способно отражать до 97% видимого цвета. Однако на воздухе этот благородный металл довольно быстро тускнеет.

Серебро в современном ювелирном производстве

Сегодня в ювелирном производстве серебро имеет широкое применение. Оно используется для покрытия изделий из недрагоценных металлов, чтобы защитить их от коррозии и повреждений. Кроме того, серебро вводят в состав белого золота для придания этому сплаву большей твердости. Серебро легко протягивается в тончайшую проволоку, которая потом отлично скручивается. Из одного грамма серебра можно изготовить проволоку длиной около 2 километров. Серебряные изделия стоят намного дешевле украшений из золота и платины, но мастера создают из него настоящие шедевры ювелирного искусства.

Единственным легирующим металлом для серебра является медь, которая повышает твердость его сплавов. Все серебряные сплавы одинаковы по цвету и имеют различия только в процентном содержании серебра в каждом из них. Согласно ГОСТ 30649-99 на территории России применяют четыре сплава серебра, которые имею пробы:

• 925. Содержит не менее 92,5% серебра. Его цвет и антикоррозийные свойства не отличаются от 100%-ного серебра. Данный сплав широко применяется для изготовления ювелирных украшений.
• 875. Содержит не менее 87,5% серебра. Используется в основном при промышленном изготовлении ювелирных и бытовых изделий, например, серебряных ручек.
• 830. Содержит не менее 83% серебра. По своим качествам не отличается от сплава 800 пробы. Чаще всего используется для изготовления декоративных украшений.
• 800. Содержит не менее 80% серебра. Из-за высокого содержания меди сплав отличается легким желтоватым оттенком и быстро окисляется на воздухе. В основном из него делают столовые приборы.

Родированное и черненое серебро

Часто серебряные украшения дополнительно родируются, то есть покрываются тонким слоем родия для дополнительной устойчивости к повреждениям и повышения отражательной способности. по виду напоминают белое золото и не темнеют со временем.

Среди ювелирных украшений особого упоминания достойны . С течением времени обычное серебро темнеет, приобретая оттенок старины. Современные технологии позволяют искусственно «состарить» этот металл. Такое серебро со временем не меняет свой вид и не нуждается в чистке.

Гарантия на каждое изделие, интересный дизайн, широкий ассортимент - все это позволит Вам подобрать в «Бронницком ювелире» украшение высокого качества, подчеркивающее Вашу индивидуальность.

Подделывать серебро начали еще в древние времени, когда оно ценилось даже выше чистого золота. Сегодня за этот ценный белый металл нередко выдают различные аналоги и сплавы. Чаще всего вместо серебра покупателям предлагают свинец, цинк или алюминий. Профессионал легко отличит подделку от натурального металла, а вот простому обывателю это сделать тяжело. К тому же многие интернет-магазины и сетевые толкучки изобилуют изделиями с пометкой «серебр.» или «silver pl.». Это указывает только на то, что изделие является посеребренным, а не полностью изготовленным из этого металла.

Такие изделия со временем начинают терять свой эстетический вид, чернеть, покрываться налетом и терять информацию о месте пробы и клейма. Если тщательная чистка только усугубила эти признаки, то можно смело утверждать, что изделие оказалось подделкой. Отличить серебро от цинка можно с помощью йода. Необходимо капнуть на вещь каплю средства и оставить изделие на некоторое время. Настоящее серебро не вступит в химическую реакцию с йодом, а цинк проявит себя посинением. К тому же цинковое изделие может оставлять на руках неприятные темные полосы и пятна.

Серебро очень легко спутать с мельхиором, представляющим собой сплав свинца, никеля и меди. Очень часто мельхиор включают в состав так называемого технического серебра. Прежде чем проводить с вещью какие-либо опыты, стоит более внимательно ее рассмотреть. На мельхиоре будет отсутствовать знак пробы, зато будет стоять клеймо «МНЦ». Если надпись на изделии не поддается расшифровке, его можно опустить воду и немного понаблюдать. Мельхиоровый сплав вызовет появление на поверхности воды легкого зеленоватого оттенка. Подтвердить свои предположения можно с помощью ляписного карандаша. Если изделие под его воздействием начнет темнеть, то можно смело утверждать, что в руках находится мельхиоровая вещь.

Реже за серебро выдают алюминий, хотя у этого металла несколько другой цвет, блеск и твердость. После нескольких дней носки такое ювелирное украшение начинает портиться на глазах. Чтобы отличить серебряное изделие от подделки необходимо вооружиться магнитом: алюминиевая вещь моментально к нему притянется. Из какого бы сплава ни была выполнена цепочка, кольцо или шкатулка, это всегда можно проверить, слегка поцарапав изделие иглой. Если под покрытием окажется слой темного коричневого металла, то можно говорить лишь о том, что вещь была подвергнута напылению серебром.

Бывает и так, что необходимо отличить серебро от белого золота. Первое нередко продают под видом дорогого металла, обработав декоративно-защитным покрытием из радия. В этом случае различить эти два металла на взгляд непрофессионалу будет практически невозможно. Здесь большое значение будет иметь цена изделия и его плотность. Необходимо опустить украшение в мензурку и взвесить на точных весах. Затем вычислить плотность и сравнить с «правильными» плотностями металлов. Существует и более кардинальный способ отличить серебро от белого золота – капнуть на изделие соляной кислотой. С золотом в этом случае ничего не будет, а серебро изменит свою структуру.

Получение поверхностей с заданными свойствами может быть осуществлено при электрохимическом выделении сплавов из двух и более металлов в условиях совместного разряда ионов . Электролитическое осаждение сплавов с каждым годом приобретает все большее значение для различных областей техники . Покрытия сплавами часто оказываются значительно более эффективными, чем изготовление деталей из металлургических сплавов. Электролитические сплавы обладают несколько иными свойствами, чем литые. Их повы-шенная твердость, в частности, может иметь большое значение для изделий, работающих в условиях механического износа .

Коррозионная стойкость электролитических сплавов нередко оказывается более высокой, чем у чистых металлов из-за особого строения осадков сплавов.

Серебрение - один из распространенных видов покрытий. Из драгоценных металлов оно получило наиболее широкое применение в гальванотехнике. Причины столь широкого использования этого металла - в его свойствах: серебро легко полируется, обладает высокой термо- и электропроводностью, характеризуется большой химической стойкостью, высокой (до 95%) отражательной способностью.

Но серебро обладает и рядом существенных недостатков: малой твердостью (60-85 кг/мм 2) и износостойкостью, а также склонностью к потускнению в течение времени, особенно в атмосфере промышленных газов. Химическая активность серебрянных покрытий особенно высока при наличии матовой неполированной поверхности .

Гальваническое осаждение сплавов серебра открывает перспективу получения покрытий с нужными для ювелирной промышленности качествами (высокой износостойкостью и твердостью), а также блестящих сплавов, обладающих повышенной, по сравнению с обычным матовым серебром, устойчивостью к атмосферным воздействиям.

Перспективными контактными материалами, а также материалами, которые могут найти широкое применение в ювелирной промышленности, являются сплавы серебра с сурьмой , никелем , палладием , кобальтом , висмутом , медью .

Сплавы серебра со свинцом , индием и таллием применяются как антифрикционное покрытия.

Совместное осаждение металлов дает возможность выделить в сплав такие металлы, получить которые в чистом виде из растворов не удается. Разработаны электролиты для осаждения сплавов на основе тугоплавких металлов, в частности, сплавов серебра с вольфрамом и молибденом .

Известно, что для совместного разряда двух видов ионов необходимо определенное соотношение активностей ионов в электролите, активностей металлов в сплаве и перенапряжений в условиях их совместного выделения.

Стандартные потенциалы металлов, совместное осаждение которых на катоде представляет практический интерес, могут отличаться более чем, на 2 в.

Наиболее эффективным способом изменения активности ионов является связывание их в комплексы. При этом про-исходит как изменение активности ионов в растворе, так и изменение кинетических условий их разряда, т. е. изменяется равновесная часть потенциала и величина поляризации .

По мнению некоторых исследователей , осаждение металлов из комплексных электролитов происходит путем разряда на катоде свободных ионов металла, образующихся при диссоциации комплексных ионов. Вследствие очень малой концентрации таких ионов возникает значительная концентрационная поляризация.

Другие исследователи полагают, что в процессе разряда непосредственное участие принимают сами комплексные ионы, адсорбирующиеся на поверхности катода. Восстановление этих ионов протекает при более высокой энергии активации, что вызывает большую химическую поляризацию.

Протекание процесса по первому механизму возможно в случае, когда комплексные ионы недостаточно прочны .

Кроме того, разряд простых ионов может происходить также в начале процесса, при малых плотностях тока. С увеличением скорости процесса при достижении потенциала разряда комплексных ионов процесс идет с химической поляризацией.

Е. И. Ахумов и Б. Л. Розен вывели уравнение, показывающее, что при постоянной плотности тока между логарифмом отношения содержания металлов в сплаве и логарифмом отношения концентраций их ионов в электролите должна существовать линейная зависимость:

Следовательно, необходимым условием при осаждении сплавов является постоянство состава электролита, а также рН электролита, изменение которых влияет на состав катодного осадка (сплава).

Так как фазовая структура сплавов в значительной степени определяет их физико-химические свойства, то особый интерес представляет изучение причин, вызывающих образование тех или иных фаз при электрокристаллизации сплавов .

Анализируя имеющуюся литературу, можно сделать вывод, что вопрос этот рассмотрен еще недостаточно полно, часто интервал составов полученных сплавов очень узок, что не позволяет выявить существование отчетливых зависимостей .

Наиболее интересными по своим физико-механическим свойствам являются сплавы, образующие в условиях электроосаждения пересыщенные твердые растворы.

Образование твердых растворов происходит на основе более благородного компонента (в частности, серебра) в качестве растворителя, пересыщение обычно не превышают 10-12% .

В соответствии с закономерностью Н. С. Курнакова у сплавов, образующих твердые растворы, наблюдается резкое увеличение твердости.

Для покрытия серебром и его сплавами применяют только растворы комплексных солей за исключением электролита для получения сплава серебро-селен .

В настоящее время получены двадцать три электролитических сплава серебра (табл. 1) и только десять из них - из нецианистых электролитов |30].

Таблица 1

В промышленности для серебрения применяются почти исключительно цианистые электролиты , известные в течение 140 лет и за это время не подвергшиеся каким-либо принципиальным изменениям.

Цианистые электролиты серебрения характеризуются высокой рассеивающей способностью, ~ 100%-ным выходом по току; осадки, полученные из них, имеют мелкокристаллическую структуру.

К главным недостаткам цианистых электролитов относятся: сложность их приготовления, недостаточная устойчивость, низкая производительность, а также высокая токсичность ,

В связи с перечисленными выше недостатками одной из важнейших задач современной гальваностегии является замена цианистых электролитов неядовитыми, а также интенсификация процессов серебрения. Кроме того, до сих пор практически еще не решена задача получения блестящих, не тускнеющих со временем покрытий.

Рассмотрим подробнее некоторые электролиты (см. табл. 2) для получения сплавов серебра.

Сплавы, полученные из пирофосфатного электролита, обладают высокой микротвердостью (230 кг/мм2), их износостойкость в 15 раз выше, чем у чистого серебра. Покрытие имеет достаточную прочность сцепления со сталью даже без применения подслоя. Сравнительные данные сплавов, полученных из пирофосфатных и цианистых электролитов, говорят о том, что свойства сплава, полученного из цианистого электролита, несколько хуже.

Таблица 2

№ п/п	Состав электролита, г/л		Режим электролиза, Д к, а/дм 2 , o C и т.д.	Состав сплава (вес.% легирующего компонента)	Твердость, кг/мм 2	Литературная ссылка
	Компоненты	Содерж. г/л
1	Ag (мет.) Cu (мет.) K 4 P 2 O 7 (своб.) pH	6 - 7 14 - 15 100 11 - 13	Д к =0,5 - 0,7 t = 20 o C η r = 95%	до 15%	230
2	Ag (мет.) Cu (мет.) Трилон Б NH 4 OH дл pH	1 - 6 10 - 12 120 - 140 8 - 9	Д к =0,5 - 1,5 t комн. η r = 50%	-	230
3	Ag (мет.) Cu (мет.) Трилон Б KOH дл pH	1,7 - 5,4 17 - 20,8 100 - 120 8,5 - 9,5	Д к =0,5 Д к =3,0 t комн. η r = 45 - 50%	15% 82% 60 - 70%	Max - 230
4	AgSCN NiSO 4 .7H 2 O Na 2 SO 4 .10H 2 O	1 - 50 8 - 12 100	Д к =1,2 ма/см 2 t=60 - 70 o C	4 - 20%	-
5	Σ(Ag + Ni) K 4 P 2 O 7	6 150	Д к =0,4 - 0,5 t =18 - 25 η r = 60-70% Перемешив.	Сплавы получены в широком диапазоне	180 (20% ат. Ni) 480 (80-86% ат. Ni)
6	Pd (мет.) Ag (мет.) Трилон Б (NH 4) 2 CO 3 NH 3 (своб) pH	0,15-0,20 моль/л 0,02 - 0,03 0,12 - 0,20 0,1 - 0,20 0,25 - 0,50 9,0 - 9,5	Д к =0,07 - 0,15 Д к =0,3 - 0,5 t= 20 - 40 η r = 90-95%	15-25% 40 - 50%	220 - 280
7	Ag (мет.) Pd (мет.) K 4 P 2 O 7 KCNS	0 - 14 10 - 17 20 - 70 130 - 180	Д к =0,4 - 0,5 t = 18-20	2 - 8%	-
8	AgSCN K 2 Pd(CNS) 4 KCNS	0,1 M 0,1 M 2M	-	-	-
9	Ag (мет.) Pt (мет.) LiCl HCl (кислота)	3,4 5,1 500 10	Д к =0,2 - 0,25 t = 70 o C η r = 20-80%	0 - 60	150-350%
10	AgNO 3 K 2 WO 4 (NH 4) 2 SO 4 (CHOH . CO 2 H) pH	35 30 150 12 8 - 10	Д к = 0,8 η r = 106%	до 2% вес.	H v в 1,5-2 раза больше чистого электролита серебрения
11	Ag (мет.) KCN (своб.) K 2 CO 3 Sb 2 O 3 (порошок) KNaC 4 H 4 O 6 . 4H 2 O	40 - 50 50 - 60 до 70 20 - 100 20 - 40	Д к = 0.7 -0,8 t = 20 ± 4	0,5 - 0,6%	130 - 140 кгс/мм 2
12	Ag (мет.) Sb (мет.) К 4 / = 2,5 - 0,5	1 н. 1 ммоль/л 5 ммоль/л 8 мл/л	Д к = Д a = 2 - 6 ма/см 2 t = 20	0,13 - 4,5 ат.%	-
14	Ag (мет.) Bi (мет.) K 4 P 2 O 7 (своб.) KCNS (своб.) К 4 ). Повышение плотности тока на 1 а/дм 2 увеличивает процент содержания сурьмы в осадке на 0,5%. Применение плотности тока больше 1 а/дм 2 возможно при перемешивании и температуре электролита 50-60 o С, что при наличии в электролите сравнительно большой концентрации свободного цианистого калия крайне нежелательно. Н. П. Федотьевым, П. М. Вячеславовым и Г. К. Буркат предложен нецианистый электролит для осаждения сплава серебро-сурьма с содержанием сурьмы 2-2,5%. За основу данного электролита взят синеродистороданистый электролит серебрения. Сплав представляет собой ряд твердых растворов, отмечается наличие в нем интерметаллических соединений состава АgSb и Аg 3 Sb. При содержании в осадке 8-10% сурьмы были получены зеркально-блёстящие осадки. В качестве депассиватора анодов применяется роданид калня. Анодная плотность тока не должна быть меньше катодной, так как в противном случае будет происходить химическое растворение анодов. Свойства сплава мало чем отличаются от свойств сплава, полученного из цианистого электролита, Данный электролит значительно менее токсичен, чем описаный выше. Из растворов, содержащих 20 - 30 ммоль/л Н 2 SеО 3 , 2,5--10 ммоль/л АgNО 3 , подкисленных в зависимости от концентрации АgNО 3 15 - 60 мл/л азотной кислоты получены компактные осадки сплава серебро - селен. Состав и качество осадков зависят от соотношения Н 2 SеО 3 и АgNО 3 в католнте, их суммарной концентрации, температуры и плотности тока. На серебряном катоде были получены компактные блестящие осадки, толщиной до 1 мкм состава от 0,13 до 4,5 ат.% селена; на платиновом катоде были получены только матовые осадки состава от 2,4 до 4,4 ат.% селена. Тонкие слои сплава селена с серебром обладают полупроводниковыми свойствами. Опыты проводились в сосуде из оргстекла с диафрагмой из поливинилхлоридной ткани, с платиновыми анодами; катодами служила платиновая пластинка или медная (иногда платиновая), электролитически покрытая серебром. Результаты работы очень интересны, так как это первый некомплектный электролит для получения сплавов серебра, но получение сплава серебра с селеном пока еще находится в стадии лабораторных разработок. Для осаждения сплава серебро - висмут с 1,5 - 2,5 вес,% висмута предложен пирофосфатносинеродистый электролит. Сплав обладает высокой микротвердостью (190 кг/ мм 2), износостойкость его в 3 - 4 раза выше, чем чистого серебра. При совместном осаждении серебра и висмута имеет место деполяризация разряда обоих компонентов сплава, увеличение предельных токов разряда серебра и висмута в сплав. Висмут осаждается в сплав с образованием твердого раствора висмута в серебре до 1,3 - 1,5 ат.% (по сравнению с 0,33 ат % висмута при температуре выше 200 o С по диаграмме состояния) Электролит для получения сплава приготавливался на основе железистосииеродистого электролита путем добавления к нему пирофосфатного комплекса висмута (КВiP 2 О 7). Электролит чувствителен к иону NO - 3 , поэтому железистосинеродистый электролит серебрения приготавливали из хлористого серебра, что, несомненно, является достаточно сложным. Осадки удовлетворительного качества получались в очень небольшом интервале рН электролита от 8,3 до 8,7. В литературе имеются упоминания о возможности осаждения сплава серебро-висмут из комплексного аммиакатносульфосалицилатного электролита, но конкретных данных по составу электролита и составу осадков авторы не приводят. Из всех вышеприведенных электролитов широкое промышленное применение нашел пока только пирофосфатно-роданистый электролит для получения сплава серебро-паладнй (табл. 2). В литературе недостаточно освещены еще вопросы получения зеркально-блестящих сплавов серебра, и особенно, из нецианистых электролитов, хотя именно такие покрытия вызывают повышенный интерес из-за их отличного декоративного вида и повышенной коррозионной стойкости. Сочетание обоих этих качеств является особенно ценным для ювелирной промышленности. Задача состоит в разработке достаточно скоростных нетоксичных электолитов для осаждения блестящих сплавов серебра. ЛИТЕРАТУРА 1. Скирстымояская Б. И. Успехи химии. 33,4 , 477(1964). 2. Федотьев Н. П., Бибиков Н. Н. Вячеславов П. М., Грилихеc С. Я. Электролитические сплавы. Машгиз, 1962. 3.Зытнер Л. А. Диссертация (к. т. н.). ЛТИ им. Ленсовета, 1967. 4. Ямпольский А. М. Электролитическое осаждение благородных и редких металлов. «Машиностроение», 1971. 6. Мельников П. С., Саифуллин Р. С., Воздвиженский Г. С. Защита металлов, т. 7, 1971. 7. Патент ФРГ, с 23 в. 8.Буркат Г. К., Федотьев Н. П., Вячеславов П. М. ЖПХ, ХLI, вып. 2, 427, 1968. 9. Кудрявцев Н. Т., Кушевич И. Ф., Жандарова И. А. Защита металлов, 7, 2, 206, 1971 10. Агарониянц А. Р., Крамер Б. Ш. др. Электролитические покрытия в приборостроении. Л., 1971. 11. Буркат Г. К., Федотьев Н. П. и др. ЖПХ, ХLI, 2, 291 - 296, 1968. 13. Вячеславов П. М., Грилихес С. Я. и др. Гальванотехника благородных и редких металлов. «Машиностроение», 1970. 14. Brenner A. Electrodeposition of Alloys, N.-J.-L., (1963) 15. Избекова О. В., Кудра О. К., Гаевская Л. В. Авт. свидетельство, СССР, кл. 236 5/32, № 293060, заявл. 10/Х 1969. 16. Струиина Т. П., Иваиов А. Ф. и др. Электролитические покрытия в приборостроении. 83, Л., 1971. 17. Кудрявцева И. Д., Попов С. Я., Скалозубов М. Ф. Исследования в области гальванотехники (по материалам межвузовского научного совещания по электрохимии), 73, Новочеркасск, 1965 18. Фрумкин А. Н., БагоцкиЙ В. С., Иофа 3. А., Кабанов В. Н. Кинетика электродных процессов. Изд. МГУ, 1952. 19. Ваграмян А. Т. Электроосаждснне металлов. Изд. АН СССР, 1950. 20. Кравцов В.И. Электродные процессы в растворах комплексов металлов, ЛГУ, 1959. 21. Le Blanc M., Jchick J. Z. phus. chem., 46, 213, 1903. 22. Левин. А. И. Тезисы докладов научно-технической конференции по теории и практике использования в гальванотехнике неядовитых электролитов. Изд. Казанского ун-та, 1963. 23. Андрющенко Ф. К., Орехова В. В., Павловская К. К. Пирофоефатные электролиты. Киев «Техника», 1965. 24. Ахумов Е. И.. Розен Б. Л. Доклады АН СССР, 109, № 6, 1149, 1956. 25. Буркат Г. К.. Диссертация(к. т. п.). ЛТП им. Ленсовета, 1966. 26. Пацаускас Э. И., Яиицкии И. В., Ласавичене И. А. Тр. АН Лит. ССР, Б., № 2(65), 61 - 7!, 1971. 27. Канкарис В. А., Пиворюнаите И. Ю. Химия и химическая технология. Научные труды вузов Лит. ССР, № 3, 1963. 29. Дубяго Е. И., Тертышная Р. Г., Осаковский А. И. Химическая технология. Республиканский межвед, тематмч. паучно-техн. сб., вып. 18, 8, 1971 30. Krohn and Bohn C, W. Plating, 58, № 3, 237-241, 1971. 32. Фантгоф Ж. Н., Федотьев Н. П., Вячеславов П. М. Покрытия драгоценными и редкими металлами. Материалы семинара, 105, М., 1968 33. Кудра О. К., Избекова О. В., Гаевская Л. В. Вестник Киевского политехнического ин-та, № 8, 1971. 34. Рожков Г. А., Гудпн Н. В. Труды Казанскою химпко-технологич. ин-та, в. 36, 178, 1967. 35. Грилнхес С. Я., Исакова Д. С. Всесоюзная научная конференция. Пути развития и последние достижения в области прикладной электрохимии (10-12 ноября 1971 г.), Л., 1971. Рекомендуем другие статьи Витамины Связь матери и малыша: мифы, реальность, внутренние убеждения Косметика Реальная история: как я вернула ребенка в детский дом