Серебро́ (химический символ — Ag, от ) — химический элемент 11-й группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы первой группы, IB) пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 47.
Простое вещество серебро — это ковкий, пластичный переходный благородный металл серо-белого цвета.
История
Серебро известно человечеству с древнейших времён. Это связано с тем, что серебро, как и золото, часто встречается в самородном виде — его не приходилось выплавлять из руд. Это предопределило довольно значительную роль серебра в культурных традициях различных народов.
Сохранившиеся памятники наиболее ранней добычи серебра связаны с Хеттским царствомМаксимов М. М. Очерк о серебре .
Одним из древнейших центров добычи и обработки серебра была доисторическая Сардиния, где оно было известно с раннего энеолитаSilver in Neolithic and Eneolithic Sardinia , in H. Meller, R. Risch, E. Pernicka (eds.), Metalle der Macht — Frühes Gold und Silber. 6. Mitteldeutscher Archäologentag vom 17. bis 19. Oktober 2013 in Halle (Saale), Tagungen des Landesmuseums für Vorgeschichte Halle 11 (Halle (Saale), 2014..
В Ассирии и Вавилоне серебро считалось священным металлом и являлось символом Луны.
В Древней Греции серебро в больших количествах добывали в Лаврийских рудниках.
Наибольшее количество серебра для чеканки римских монет давали начиная со II в. до н. э. месторождения Испании.
В X веке серебро начали добывать в Гарце (гора Раммельсберг вблизи Гослара), в XII веке — в Саксонии, в Рудных горах, где центром добычи был Фрейберг. Третьим центром добычи серебра в Средние века в Европе была Нижняя Венгрия (Словакия). В XII веке началась интенсивная добыча серебра в чешских землях. Крупнейшим центром добычи серебра сначала стал город Пршибрам, потом Йиглава, затем первенство перешло к городу Кутна-Гора.
Серебро и его соединения были очень популярны среди алхимиков. С середины XIII века серебро становится традиционным материалом для изготовления посуды.
В XIV веке началась добыча серебра близ Олькуша в Верхней Силезии. В 1409 году началась добыча серебра в северном Тироле, на Швацких рудниках. В Швеции важнейшими были месторождения серебра , которые разрабатывались с XIII века, но наибольшее количество серебра дали в XV и XVI веках.
Захват испанцами американского континента открыл доступ к богатейшим месторождениям Нового Света. В 1540 году объём добычи серебра в Европе составлял 52-55 тонн в год, что в шесть раз больше объёма американского серебра, доставленного в Европу в то время. Однако к 1560-м годам эти показатели сравнялись, а в следующем десятилетии добыча в Европе составляла уже лишь половину от притока серебра из Нового Света, так как началась разработка месторождений в Потоси и Сакатекасе. Приток американского серебра в Европу привёл к так называемой революции цен. До середины XVIII века рудники Потоси давали около половины мировой добычи серебра.
В России до XVIII века серебро не добывалось. В 1704 году под руководством Петра Саввича Мусина-Пушкина Александр Левандиан начал выплавку серебра на Нерчинском заводе. С середины XVIII века началась выплавка серебра на Колывано-Воскресенских заводах. К началу XIX века Российская империя занимала по добыче серебра второе место в Европе после Австрийской империи.
Серебро и по сей день используется для чеканки памятных и инвестиционных монет (выход из оборота последних серебряных монет в 1960—1970-е годы примерно совпал с кризисом Бреттон-Вудской валютной системы).
Происхождение названия Славянские названия металла — , , , — восходят к праславянскому *sьrebro, которое имеет соответствия в балтийских (, др.-прусск. sirablan) и германских ( silubr, , ) языках. Дальнейшая этимология за пределами германо-балто-славянского круга языков неясна, предполагают раннее заимствование либо из языков Ближнего Востока: ср. «очищенное серебро» (от «очищать, выплавлять»Veenhof K. R. Silver in Old Assyrian trade. Shapes, qualities and purification // Studies in Economic and Social History of the Ancient Near East in Memory of Péter Vargyas. Budapest, 2014. P. 405-407.), либо из до-римских языков СредиземноморьяКузьменко Ю. К. Ранние германцы и их соседи: Лингвистика, археология, генетика. : Нестор-История, 2011. С. 107. , ср. «серебро»Гамкрелидзе Т. В., Иванов Вяч. Вс. Индоевропейский язык и индоевропейцы. Тбилиси: Изд-во Тбилисского университета, 1984. Т. II. С. 713., бербер. *a-ẓrəf «серебро»Boutkan D., Kossmann M. On The Etymology of 'Silver' // North-Western European Language Evolution. 2001. № 38. P. 3-15..
Греческое название серебра árgyros произошло от индоевропейского корня *H₂erǵó-, *H₂erǵí-, означающего «белый, блистающий». Из того же корня происходит и его латинское название — Thorsø R. et al. Word Mining: Metal Names and the Indo-European Dispersal // The Indo-European Puzzle Revisited: Integrating Archaeology, Genetics, and Linguistics. Cambridge University Press, 2023. P. 108..
Нахождение в природе Среднее содержание серебра в земной коре (по Виноградову) — 70 мг/т. Максимальные его концентрации устанавливаются в глинистых сланцах, где достигают 1 г/т. Серебро характеризуется относительно низким энергетическим показателем ионов, что обуславливает незначительное проявление изоморфизма этого элемента и сравнительно трудное его вхождение в решётку других минералов. Наблюдается лишь постоянный изоморфизм ионов серебра и свинца. Ионы серебра входят в решётку самородного золота, количество которого иногда достигает в электруме почти 50 % по массе. В небольшом количестве ион серебра входит в решётку сульфидов и сульфосолей меди, а также в состав теллуридов, развитых в некоторых полиметаллических и особенно, в золото-сульфидных и золото-кварцевых месторождениях.
Определённая часть благородных и цветных металлов встречается в природе в самородной форме. Известны и документально подтверждены факты нахождения огромных самородков серебра. Так, например, в 1477 году на руднике «Святой Георгий» (месторождение Шнееберг в Рудных горах в 40—45 км от города Фрайберг) был обнаружен самородок серебра весом 20 т. Глыбу серебра размером 1×1×2,2 м выволокли из горной выработки, устроили на ней праздничный обед, а затем раскололи и взвесили. В Дании, в музее Копенгагена, находится самородок весом 254 кг, обнаруженный в 1666 году на норвежском руднике Конгсберга. Крупные самородки обнаруживали и на других континентах. В настоящее время в здании парламента Канады хранится одна из добытых на месторождении Кобальт в Канаде самородных пластин серебра, имеющая вес 612 кг. Другая пластина, найденная на том же месторождении и получившая за свои размеры название «серебряный тротуар», имела длину около 30 м и содержала 20 т серебра. Однако, при всей внушительности когда-либо обнаруженных находок, серебро химически более активно, чем золото, и по этой причине реже встречается в природе в самородном виде. По этой же причине растворимость серебра выше и его концентрация в морской воде на порядок больше, чем у золота (около 0,04 мкг/л и 0,004 мкг/л соответственноJ. P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965.).
Известно более 50 природных минералов серебра, из которых важное промышленное значение имеют лишь 15—20, в том числе:
самородное серебро; электрум (золото-серебро); кюстелит (серебро-золото); аргентит (серебро-сера); прустит (серебро-мышьяк-сера); бромаргерит (серебро-бром); кераргирит (серебро-хлор); пираргирит (серебро-сурьма-сера); стефанит (серебро-сурьма-сера); полибазит (серебро-медь-сурьма-сера); фрейбергит (медь-сера-серебро); аргентоярозит (серебро-железо-сера); дискразит (серебро-сурьма); агвиларит (серебро-селен-сера)
Как и другим благородным металлам, серебру свойственны два типа проявлений: собственно серебряные месторождения, где оно составляет более 50 % стоимости всех полезных компонентов; комплексные серебросодержащие месторождения (в которых серебро входит в состав руд цветных, легирующих и благородных металлов в качестве попутного компонента).
Серебряные месторождения играют достаточно существенную роль в мировой добыче серебра, однако основные разведанные запасы серебра (75 %) приходятся на долю комплексных месторождений.
Содержание серебра в рудах цветных металлов 10-100 г/т, в золото-серебряных рудах 200—1000 г/т, а в рудах серебряных месторождений 900—2000 г/т, иногда десятки килограммов на тонну.
Серебро встречается и в каустобиолитах: торфах, нефти, угле, битуминозных сланцах.
Месторождения
Значительные месторождения серебра расположены на территориях следующих стран:
Армении, Германии, Испании, Перу, Чили, Мексики, Китая, Канады, США, Австралии, Польши, России, Казахстана, Румынии, Швеции, Чехии, Словакии, Австрии, Венгрии, НорвегииПро серебро " месторождения ..
Также месторождения серебра есть на Кипре и на СардинииПро серебро " История серебра ..
Физические свойства
Полная электронная конфигурация атома серебра: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s14d10
Чистое серебро — это довольно тяжёлый (легче свинца, но тяжелее меди, плотность — 10,5 г/см³), необычайно пластичный серебристо-белый металл (коэффициент отражения света близок к 100 %). Кристаллическая решётка — гранецентрированная кубическая. Тонкая серебряная фольга в проходящем свете имеет фиолетовый цвет. С течением времени металл тускнеет, реагируя с содержащимися в воздухе следами сероводорода и образуя налёт сульфида, тонкая плёнка которого придаёт поверхности металла характерную розоватую окраску. Обладает самой высокой теплопроводностью среди металлов. При комнатной температуре имеет самую высокую электропроводность среди всех известных металлов (удельное электрическое сопротивление 1,59 Ом·м при температуре 20 °C). Относительно тугоплавкий металл, температура плавления 962 °C.
Химические свойства Серебро, будучи благородным металлом, отличается относительно низкой реакционной способностью, оно не растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах. Однако в окислительной среде (в азотной, горячей концентрированной серной кислоте, концентрированной хлорной, селеновой, хлорноватой а также в соляной кислоте (в присутствии свободного кислорода) серебро растворяется:
Растворяется оно и в хлорном железе, что применяется для травления:
Серебро также легко растворяется в ртути, образуя амальгаму (жидкий сплав ртути и серебра).
Серебро окисляется и кислородом до оксида, но тот обратимо разлагается, однако серебро в виде тонких плёнок может быть окислено кислородной плазмой или озоном при облучении ультрафиолетом. Во влажном воздухе в присутствии даже малейших следов двухвалентной серы (сероводород, тиосульфаты, резина) образуется налёт малорастворимого сульфида серебра, обуславливающего потемнение серебряных изделий:
В бескислородной среде так же окисляется:
Свободные галогены легко окисляют серебро до галогенидов:
Однако на свету эта реакция обращается, и галогениды серебра (кроме фторида) постепенно разлагаются. На этом явлении основан принцип чёрно-белой фотографии.
При нагревании с серой серебро даёт сульфид:
.
Наиболее устойчивой степенью окисления серебра в соединениях является +1. В присутствии аммиака соединения серебра(I) дают легко растворимый в воде комплекс [Ag(NH3)2]+. Серебро образует комплексы также с цианидами, тиосульфатами. Комплексообразование используют для растворения малорастворимых соединений серебра, для извлечения серебра из руд.
Соли серебра(I), за редким исключением (нитрат, перхлорат, фторид), нерастворимы в воде, что часто используется для определения ионов галогенов (хлора, брома, иода) в водном растворе.
Соединения серебра в более высоких степенях окисления (+2, +3) гораздо менее устойчивы, чем соединения серебра(I). Известны соединения с кислородом (Ag+Ag3+O2, Ag2O3) и фтором (AgF2), AgF3), комплексные ионы [AgF4]− и [AgF6]3−.