巴爾的摩
[拼音]:yin
[外文]:silver
一種化學元素,化學符號Ag,原子序數47,原子量107.8682,屬週期系IB族。
發現
銀在古代已被發現。元素的化學符號來自銀的拉丁文名argentum。5000~6000年前,埃及人已使用銀。中國古代的琥珀金實際是銀金合金(內含銀、金、汞、銅、鉑);春秋時期(公元前8~前5世紀)已有“錯金銀”工藝。
存在
銀在地殼中的含量為1×10-5%~1×10-6%,居第63位,銀的存在形式有自然銀(見彩圖)
和銀化合物礦,以及作為伴生元素存在於銅礦和鉛礦中,銀化合物礦有輝銀礦(Ag2S)、角銀礦(AgCl)、淡紅銀礦(3Ag2S·Ag2S3)、深紅銀礦(3Ag2S·Sb2S3)、脆銀礦(Ag2S·Sb2S3)等。約有3/4的銀來源於鉛、銅、銻礦冶煉時的副產品。銀在自然界有兩種同位素,它們是銀107和銀109。
物理性質
銀為白色而有光澤的貴金屬,質較軟,比金硬;熔點961.93°C,沸點2212°C,密度10.5克/釐米3(20°C);晶體結構是面心立方。銀是導電性和導熱性最高的金屬,20°C時的電阻率為1.63微歐·釐米;0~100°C時的熱導率為425/瓦(米·開)。銀的延展性僅次於金,是除金以外其他金屬中最好的。熱處理後銀的伸長率是60%;冷處理後的伸長率降至7%。銀的反光能力特別強,經拋光後,能反射95%的可見光。銀能與銅、金、鋅、鉛、鎘等金屬形成合金。
化學性質
銀的電子構型為(Kr)4d105s1,氧化態有+1、+2、+3。銀是不活潑金屬,一般與氧不起作用,在空氣中表面能生成極薄的氧化膜。熔融態的銀能吸收較多的氧,1份銀吸收20份氧(體積比),冷卻後仍保留0.75份。硫化氫或硫能使銀的表面變黑。在常溫下,鹵素能逐漸與銀化合。臭氧在約240°C時能直接與銀反應,形成過氧化銀。紅熱的銀與氯化氫氣體有如下反應:
2Ag+2HCl→2AgCl+H2
銀不與稀鹽酸、稀硫酸或強鹼反應,但能與硝酸和濃硫酸反應:
在有空氣存在時,銀易溶於氰化鉀KCN溶液中,形成銀氰配離子(見配位化合物):
4Ag+8KCN+O2+2H2O─→4K[Ag(CN)2]+4KOH
這是氰化法從礦中提取銀的基礎。
銀的主要氧化態為+1,如AgNO3、AgCl等;+2價化合物有AgF2、Ag(dipy)卂(dipy為鄰聯吡啶);+3價化合物少見,通常說的AgO,經中子衍射表明,實際是AgⅠAgⅢO2,為+1與 +3混合價。銀化合物有含氧酸鹽、鹵化銀、氧化銀和硫化銀等。硝酸銀是重要的可溶性銀鹽,磷酸銀為黃色粉末,難溶於水。鹵化銀有氯化銀AgCl、溴化銀AgBr和碘化銀 AgI,三者都不溶於水;在氨水中AgCl、AgBr能溶,形成銀氨配離子Ag(NH3)娚,AgI不溶。氧化銀Ag2O為褐色粉末,幾乎不溶於水。Ag2S呈黑色,是銀鹽中溶解度最小的。
一價銀能形成許多穩定的二配位配位化合物,最重要的有銀氨配離子 Ag(NH3)娚和銀氰配離子Ag(CN)娛。前者由銀鹽加入氨水而得;後者由銀鹽加入過量氰化鈉或氰化鉀而得。
製法
從自然銀和銀化合物礦中提取銀,都可用氰化法浸取。自然銀在用氰化鈉浸取時,須鼓入空氣,才能形成銀氰配離子:
4Ag+8NaCN+O2+2H2O─→4Na[Ag(CN)2]+4NaOH
用氰化法浸取銀的硫化物礦和氯化物礦時,可直接得到銀氰配離子:
Ag2S+4NaCN─→2Na[Ag(CN)2]+Na2S
AgCl+2NaCN─→Na[Ag(CN)2]+NaCl
用鋅或鋁還原銀氰配離子時,可得純度不高的銀粉:
經熔化後鑄成粗銀塊,再用電解法制成純銀。存在於銅礦和鉛礦中的銀,在銅電解精煉時留在陽極泥中,經過化學法和電解法精煉製得純銀。
應用
銀的最大用途是與一種或幾種其他金屬製成合金。銀銅合金可製作貨幣;銀金合金用於珠寶飾物;銀銅鋅合金可用於銀焊;銀鉛合金用於電池;銀鎘合金用於軸承。銀的化合物用途很廣。硝酸銀可用於鍍銀和銀鏡;磷酸銀可用作催化劑;鹵化銀可用於照相,碘化銀還可用於人工降水;氧化銀可用於玻璃拋光和著色,也可作催化劑和電極板等。
毒性
可溶性銀鹽,尤其是硝酸銀進入人體會直接腐蝕胃腸。解毒方法是用食鹽溶液使銀變成氯化銀沉澱。銀化合物被人體組織吸收後,會使面板變黑。