Stříbro

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Stříbro
Chemická značka	Ag (lat. Argentum)
Atomové číslo	47
Relativní atomová hmotnost	107,8682 amu
Elektronová konfigurace	[Kr] 4d10 5s1
Skupenství	Pevné
Teplota tání	961,78 °C, tj. 1 234,93 K
Teplota varu	2 162–2 212 °C, tj. 2 435–2 485 K (různé zdroje)
Elektronegativita (Pauling)	1,63
Hustota	10,490 g.cm-3
Tvrdost	2,5 (Mohsova stupnice tvrdosti)
Kovové elementární střbro

Stříbro, chemická značka Ag (lat. Argentum) je ušlechtilý kov bílé barvy, používaný člověkem již od starověku. Vyznačuje se nejlepší elektrickou a tepelnou vodivostí ze všech známých kovů. Slouží jako součást různých slitin pro použití v elektronickém průmyslu, výrobě CD i DVD nosičů a šperkařství, jeho sloučeniny jsou nezbytné pro fotografický průmysl.

Obsah 1 Základní fyzikálně-chemické vlastnosti 2 Výskyt a výroba 3 Využití 3.1 Kovové stříbro 3.2 Slitiny stříbra 4 Sloučeniny 4.1 Fotografický proces 5 Biologický význam stříbra

[editovat] Základní fyzikálně-chemické vlastnosti

Typický kovový prvek, známý již od starověku. Z prvků vykazuje nejlepší elektrickou i tepelnou vodivost. Po mechanické a metalurgické stránce je velmi dobře zpracovatelné – má dobrou kujnost a dobře se odlévá (dobrá zatékavost).

Patří mezi přechodné prvky, které mají valenční elektrony v d-sféře. Ve sloučeninách se vyskytuje především v mocenství Ag⁺¹, sloučeniny dvojmocného stříbra Ag⁺² jsou nestálé a mají silné oxidační schopnosti.

Přestože je stříbro řazeno mezi drahé kovy, které se obecně vyznačují značnou chemickou stabilitou, je velmi dobře rozpustné v kyselině dusičné především díky jejím silným oxidačním vlastnostem. Reakce probíhá podle rovnice:

3 Ag + 4 HNO₃ → 3 AgNO₃ + NO + 2 H₂O

Podobně se stříbro chová i vůči koncentrované kyselině sírové, která působí taktéž oxidačně. Vůči zředěné H₂SO₄ je však stříbro netečné, stejně při působení dalších minerálních kyselin. Za přítomnosti kyslíku se stříbro rozpouští i roztocích alkalických kyanidů za vzniku kyanostříbrnanového iontu [Ag(CN)₂]^-

Na suchém čistém vzduchu je stříbro neomezeně stálé. Stačí však i velmi nízké množství sulfanu (sirovodíku) H₂S, aby stříbro začalo černat, protože na jeho povrchu vzniká vrstva sulfidu stříbrného Ag₂S.

[editovat] Výskyt a výroba

V zemské kůře se stříbro vyskytuje pouze vzácně. Průměrný obsah činí kolem 0,07 – 0,1 mg/kg. V mořské vodě je jeho koncentrace přibližně 3 mikrogramy v jednom litru. Předpokládá se, že ve vesmíru připadá na jeden atom stříbra přibližně 1 bilion atomů vodíku.

V přírodě se stříbro obvykle vyskytuje ve sloučeninách, vzácně však i jako ryzí kov. Téměř vždy je stříbro příměsí v ryzím přírodním zlatě. Z minerálů stříbra je nejvýznamnější akantit a jeho vysokoteplotní modifikace (nad 179 °C) argentit Ag₂S.

Jako zdroj pro průmyslové získávání stříbra jsou však rudy olova, mědi, niklu nebo zinku. Nejvíce používanou metodou pro získávání i čištění ryzího stříbra je elektrolýza, z halogenidů je však možno jej jako ryzí získat i pyrometalurgicky přímým tavením.

Největšími světovými producenty stříbra jsou Mexiko, Kanada, Peru, Austrálie a USA. V Čechách se ve středověku dobývalo značné množství stříbrných rud. Nejznámější lokalitou je patrně Kutná Hora – kromě dobývání a rafinace stříbra zde vznikla i královská mincovna, kde byly raženy známé stříbrné groše. Další lokality s výskytem stříbrných rud nalezneme i v Krušných horách a na Českomoravské vysočině.

[editovat] Využití

Elementární stříbro je v praxi využíváno především pro své unikátní fyzikální vlastnosti – vynikající elektrickou a teplotní vodivost, relativně dobrou chemickou stabilitu a odolnost vůči vlivům okolního prostředí a vysokou odrazivost pro viditelné světlo. Uplatní se zde jak kovové elementární stříbro, tak především jeho slitiny s dalšími kovy.

[editovat] Kovové stříbro

• Velmi tenká vrstva kovového stříbra se využívá jako záznamové médium na CD a DVD kompaktní discích. Vrstva stříbra se vakuově nanáší na plastovou podložku a po překrytí další plastovou vrstvou se na ni zaznamenávají stopy generované laserem, který poté slouží i pro čtení uloženého záznamu. Pro zvláště důležité aplikace (některé počítačové hard disky) se využívá směsí stříbra s menším množstvím platiny. U levnějších variant záznamových medií může být stříbro naopak nahrazeno hliníkem.

• Vysoké optické odrazivosti stříbra se již po dlouhou dobu využívá při výrobě kvalitních zrcadel. Zde je tenká vrstva stříbra nanášena na skleněnou podložku a druhou skleněnou deskou je chráněna proti korozi atmosférickými plyny.

• Stříbro jako drahý kov je materiálem pro výrobu pamětních mincí a medailí. Stříbrné mince byly raženy již ve starověku (Egypt, římská říše) i ve středověku (Pražské groše). Ve sportu je v současné době stříbrná medaile udělována sportovci, který obsadil druhé pořadí v určité disciplíně. Mnohdy jsou ovšem tyto medaile pouze pokrývány povrchovou vrstvou stříbra, obvykle elektrolyticky. K výročí různých významných událostí jsou často vydávány pamětní mince. Opět buď z čistého stříbra nebo stříbrem pokryté.

• Kovové stříbro i jeho sloučeniny jsou základním prvkem vysoce účinných miniaturních elektrických článků (baterií), používaných v moderních náramkových hodinkách a mnoha dalších malých elektrických spotřebičích.

• V organické syntetické chemii jsou stříbro a jeho sloučeniny využívány jako katalyzátory některých oxidačních reakcí. Příkladem je výroba formaldehydu oxidací methanolu.

• V magických aplikacích bylo stříbro odpradávna pokládáno za velmi účinný prostředek proti působení temných sil. Například jedním z několika skutečně účinných způsobů likvidace upíra je jeho zastřelení kulkou z čistého stříbra.

[editovat] Slitiny stříbra

Samotné stříbro je poměrně měkké a je náchylné k černání při styku se sloučeninami síry v atmosféře. Proto se pro praktické aplikace obvykle slévá s jinými kovy, které zlepší jak jeho mechanické, tak vzhledové vlastnosti.

• Klenotnické zlaté slitiny obsahují téměř vždy určité procento stříbra. Naopak klenotnické stříbro je obvykle slitinou s obsahem kolem 90% stříbra, doplněné mědí. Pro zvýšení povrchové kvality stříbrných šperků (lesk, odolnost) se někdy tyto předměty pokrývají velmi tenkými vrstvičkami kovového rhodia.

• V medicíně nacházejí uplatnění slitiny stříbra především v dentálních aplikacích. Relativní zdravotní neškodnost a chemická odolnost stříbra se uplatňuje především ve slitinách s převládajícím obsahem palladia, ale existuje celá řada dentálních slitin na bázi zlata, které obsahují menší množství stříbra.
  • Speciálním případem dentálního využití stříbra jsou amalgámy. Tyto slitiny se používají jako výplně otvorů vzniklých po odvrtání zubního kazu. Jejich hlavními složkami je rtuť a slitiny stříbra s mědí a cínem.

• Velmi významné místo patří slitinám stříbra jako základu pájek pro využití především v elektrotechnice. Stříbrné pájky se vyznačují vysokou elektrickou vodivostí, tvrdostí a relativně vysokým bodem tání. Slitiny stříbra s cínem, kadmiem a zinkem slouží v elektrotechnice jako spojovací materiál pro konstrukci plošných spojů a další aplikace.

[editovat] Sloučeniny

Z pohledu praktického využití je nejvýznamnější sloučeninou stříbra dusičnan stříbrný AgNO₃. Je to bílá krystalická látka, velmi dobře rozpustná ve vodě. Lze ji připravit ve velmi vysoké čistotě, nejlépe elektrolytickým rozpouštěním čistého stříbra v roztoku kyseliny dusičné. Tato sloučenina poté slouží v chemické výrobě jako zdroj stříbrných iontů pro další reakce.

Sirník (sulfid) stříbrný Ag₂S je černá, nerozpustná sloučenina, jejíž vznik způsobuje černání stříbrných předmětů působením i stopových množství sulfanu (sirovodíku) v atmosféře. Ag₂S patří mezi nejméně rozpustné známé soli anorganických kyselin.

Halogenidy stříbra jsou ve vodě nerozpustné sloučeniny, nacházející hlavní využití ve fotografickém průmyslu. Jejich poněkud rozdílných vlastností se využívá i v analytické chemii k důkazu i stanovení některých anionů.

• Chlorid stříbrný AgCl je čistě bílý a je velmi dobře rozpustný v amoniaku. Vzniká při argentometrické titraci chloridů roztokem dusičnanu stříbrného, používá se při výrobě fotografických filmů a papírů.

• Bromid stříbrný AgBr je slabě nažloutlý a v amoniaku se rozpouští poměrně obtížně a pomalu. Vzniká při argentometrické titraci bromidů roztokem dusičnanu stříbrného, používá se při výrobě fotografických filmů a papírů.

• Jodid stříbrný AgI' je žlutý a v amoniaku zcela nerozpustný. Vzniká při argentometrické titraci jodidů roztokem dusičnanu stříbrného, používá se např. při pokusech o umělé vyvolání deště, kdy jsou mikroskopické krystalky této látky rozptylovány z letadla do oblaků a slouží jako kondenzační jádra, na nichž vznikají první kapky dešťové vody.

Argentometrickou titrací je možno určit například množství halogenidových iontů v mořské vodě. Uveďme příklad: Chceme-li určit ve vzorku mořské vody obsah chloridových aniontů, zjistíme ho výpočtem ze součinu rozpustnosti chloridu sodného NaCl. Při určování ale musíme mít na vědomí, protože titrací vzniká sraženina, že sraženinu nevytváří jen chloridový anion, ale i bromidový a jodidový, a to ještě daleko ochotněji než chloridový. Tudíž musíme počítat s tím, že výsledek výpočtu nebude úplně přesný.

[editovat] Fotografický proces

Sloučeniny stříbra jsou základem celého průmyslového odvětví – fotografického průmyslu, které se zabývá výrobou produktů pro získávání fotografií a filmů.

Celý proces je přitom v základě založen na reakci velmi jemně rozptýlené sloučeniny stříbra (chloridu nebo bromidu) v želatině se světlem. Tato želatinová vrstva je nanesena buď na celuloidový pás – film nebo na speciální papír – fotografický papír jako základ budoucí fotografie. Veškerá manipulace s citlivým materiálem se přitom musí odehrávat za tmy, bez přítomnosti viditelného světla (elektromagnetického záření o vlnové délce menší než cca 900 nm).

Mikroskopické částečky, obsahující stříbro jsou fotocitlivé a při jejich osvícení (expozici) viditelným světlem dojde k redukci stříbrných atomů na atomy elementárního kovového stříbra a vzniku tzv. latentního filmového obrazu. Skutečný obraz je posléze dosažen procesem vyvolávání filmu.

• Při vyvolávání je film nejprve ponořen do roztoku vývojky, který obsahuje některé středně silné redukční činidlo, např. hydrochinon. Působením této sloučeniny se latentní atomy exponovaného stříbra skutečně vyredukují za vzniku mikroskopických tmavých skvrn elementárního stříbra, zatímco světem nezasažené stříbrné atomy zůstávají beze změny.

• Další fází je ustálení fotografického obrazu, které spočívá v odstranění zbylých halogenidů stříbra z fotografického filmu nebo papíru. Toho je dosaženo působením roztoku ustalovače - thiosíranu sodného Na₂S₂O₃ na vlhký fotografický materiál. Thiosíranový anion vytváří se stříbrnými ionty velmi silný rozpustný komplex [Ag(S₂O₃)]^- a ionty Ag⁺ se tak vymyjí z fotografického média do roztoku ustalovače.

• Po vymytí neexponovaného stříbra z filmu nebo fotopapíru vznikne již stabilní pozitiv nebo negativ, který může být bez problémů vystaven účinkům viditelného světla. Po důkladném promytí fotomateriálu vodou se produkt usuší popřípadě vyleští nebo jinak povrchově upraví.

V současné době je uvedený proces stále častěji nahrazován použitím digitálních fotoaparátů, kde je záznam obrazu založen na ukládáni dat v digitální podobě na vhodné záznamové médium (magnetická karta, CD a další).

[editovat] Biologický význam stříbra

Stříbro, jako většina ostatních těžkých kovových prvků, je v lidském organizmu přítomno pouze ve stopových množstvích. Obecně převládá názor, že pro správné fungování organizmu je nutný jistý přísun stříbra v potravě.

Stříbro obecně působí především baktericidně a desinfekčně. Je jednoznačně prokázáno, že koloidní stříbro ničí houby a plísně, zabíjí parazity, pomáhá regeneraci buněk, přitom je prakticky minimálně toxické pro vyšší organizmy.

Stříbro v malých dávkách posiluje imunitní systém a zlepšuje odolnost organizmu proti onemocnění především bakteriálními chorobami, působí proti stafylokokům i streptokokům. Působí pozitivně při léčbě některých kožních chorob jako jsou různé ekzémy, vyrážky a opary.

Baktericidních vlastností stříbra se využívá i při jednorázové dezinfekci menších zdrojů pitné vody (studny). Je součástí vojenských pohotovostních souprav, které umožní v terénu získat pitnou vodu i velmi znečistěných zdrojů.

Ve vyšších dávkách a koncentracích je však působení stříbra na organizmus negativní. Při styku pokožky roztoky Ag⁺ dochází ke vzniku tmavých skvrn – komplexních sloučenin stříbra a bílkovin v pokožce. Dlouhodobý vysoký přísun stříbra vede k jeho ukládání do různých tkání, především do kostí. O případné karcinogenitě a míře toxických účinků solí stříbra se doposud vedou spory a pobíhá zde další výzkum.

---

Periodická tabulka chemických prvků

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

H

(přehled)

He

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

Cs

Ba

*

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

Fr

Ra

**

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Uub

Uut

Uuq

Uup

Uuh

Uus

Uuo

*Lanthanoidy

La

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

**Aktinoidy

Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

Skupiny prvků: Kovy - Nekovy - Polokovy - Blok s - Blok p - Blok d - Blok f