Ezüst

Fő cikk: Ezüst izotópjai
Izotóp	t.e.	felezési idő	B.m.	B.e. (MeV)	B.t.
¹⁰⁵Ag	mest.	41,2 nap	ε	-	¹⁰⁵Pd
¹⁰⁵Ag	mest.	41,2 nap	γ	0,344, 0,280, 0,644, 0,443	-
^106mAg	mest.	8,28 nap	ε	-	¹⁰⁶Pd
^106mAg	mest.	8,28 nap	γ	0,511, 0,717, 1,045, 0,450	-
¹⁰⁷Ag	51,839%	Ag stabil 60 neutronnal
^108mAg	mest.	418 év	ε	-	¹⁰⁸Pd
			IT	0,109	¹⁰⁸Ag
			γ	0,433, 0,614, 0,722	-
¹⁰⁹Ag	48,161%	Ag stabil 62 neutronnal
¹¹¹Ag	mest.	7,45 nap	β^-	1,036, 0,694	¹¹¹Cd
¹¹¹Ag	mest.	7,45 nap	γ	0,342	-

Hivatkozások

Az ezüst egy kémiai elem a periódusos rendszerben, jele Ag (latin: argentum), rendszáma 47. Elsősorban ékszerek, pénzérmék, étkészletek, edények készítésére és a fényképészetben hasznosítják.

Tartalomjegyzék

1 Jellemzői
2 Története
3 Előfordulása
4 Előállítása
5 Tulajdonságai
6 Felhasználása
7 Izotópjai
8 Biológiai szerepe
- 8.1 Gyógyhatás
- 8.2 Mérgezés
9 Vegyületei
- 9.1 oxidációs szám +1
- 9.2 oxidációs szám +2 és +3
10 Forrás
11 Az ezüst értéke

Jellemzői

Ezüströg

Az ezüst fehéren csillogó, jól nyújtható és hengerelhető nemesfém, melyből igen vékony lemezek és huzalok készíthetők. Kémiailag ellenálló, tiszta levegőben vagy vízben megtartja színét és csillogását, de a levegőben levő kén-hidrogén hatására megfeketedik ezüst-szulfid képződése közben. Kiváló az áramvezető-képessége, mely meghaladja a rézét is, de magas ára megakadályozta, hogy felhasználása széleskörben elterjedjen az elektrotechnikában. Mivel a második világháború idején a réz hiánycikknek számított, elektromágnesek előállítására használták az urán dúsításában. Meg kell jegyeznünk, hogy léteznek jobb áramvezető ötvözetek, de egyelőre csak alacsonyabb hőmérsékleten, ezek az úgynevezett szupravezetők. Ugyanakkor az ezüstnek van a legmagasabb hővezető-, és fényvisszaverő-képessége. Az oxigénnel nem reagál, de olvadt állapotban elég nagy mennyiségű oxigént old fel, mely az ezüst megszilárdulásakor erőteljesen felszabadul és fröcsköl. Öntésre kizárólag ötvözetei alkalmasak.

Története

Története szorosan egybefonódik az aranyéval, mert az ezüst is előfordul elemi formában és fényével már az ókorban felhívta magára a figyelmet. Ékszereket késztettek belőle, később pénzverésre használták. A régi Egyiptomban, mikor előállításra csak az elemi formát ismerték, a két fém értéke megegyezett. Később, mikor felfedezték a vegyületekből való előállítását, az ezüst értéke csökkenni kezdett az aranyhoz viszonyítva. Így a középkorban 1 kg arany megfelelt 13 kg ezüstnek, 1895-ben 28 kg-nak és 1939-ben 77 kg-nak. A föníciaiaktól fennmaradt egy ötvözet 75% arany és 25% ezüst összetétellel. A rómaiak és a görögök is arany-ezüst ötvözetet használtak (80% arany-20% ezüst) amit electron-nak neveztek és Kis-Ázsiából származott. Az első arany és ezüst pénzérmék kb. Kr. e. a VII-ik századból származnak, Rómában Kr. e. 217 verték az első ezüst pénzt. Az ókorban az ezüst Indiából, Perzsiából de főleg Spanyolországból származott. A középkorban az ezüst bányászata kiterjed Szaxon Bohém és Tirol területekre. Amerika felfedezése után a legtöbb ezüst innen származik.

Előfordulása

A természetben előfordul elemi állapotban is, de leggyakrabban kénhez kötve különböző ásványokban. Ritkábban mint tiszta ezüst-szulfid ásvány (argentit), inkább kis mennyiségben más fémek szulfidjait kíséri. A következő fémek szulfidásványai legtöbbször tartalmaznak ezüst-szulfidot: ólom, réz, antimon és arzén (az ólom-szulfid általában tartalmaz 1%-ig ezüst-szulfidot)

Előállítása

Az a felfedezés hogy az ólom-szulfid (galenit) általában tartalmaz ezüst-szulfidot, amiből ki lehetett vonni az ezüstöt, arra a téves következtetésre juttatta az alkimistákat hogy az ólmot át lehet alakítani ezüstté. De az aranyról is azt képzelték (egyesek), hogy színes ezüst, és ha sikerül a sárga szín eltávolítása, akkor ezüstöt kapnak. Mivel elemi állapotban elég ritkán fordul elő, ezért különböző módszereket használnak kinyerésére. Már az ókorban is használták a higannyal való amalgámképződést. Míg az aranynál a higany az apró arany szemcséket körbezárta és így el lehetett különíteni a kőzetektől, addig az ezüst esetében a higanyt fel lehet használni az ezüst-szulfidból (argentit) való előállításra. Ennek érdekében az argentitet konyhasóval kezelték, amikor ezüst-klorid keletkezett. Ebből a higany kihelyettesíti az ezüstöt és higany-klorid keletkezik. Sematikusan:

$\mathrm{Ag_2S + NaCl \Rightarrow AgCl + Na_2S}\,\!$

Ezüst-szulfid és nátrium-klorid reakciója ezüst-klorid és nátrium-szulfid képződése közben.

$\mathrm{AgCl + Hg \Rightarrow Ag + Hg_2Cl_2}\,\!$

Ezüst-klorid és higany reakciója ezüst és higany(I)-klorid képződése közben.

Az így nyert ezüst tartalmazott szennyező anyagokat, (főleg ólmot, rezet és ónt) amelyeket oxidálással eltávolítottak. Az olvadt ezüstbe levegőt áramoltattak, ez a szennyező anyagokat oxidálta, de az ezüstöt nem. A fémoxidok az edény (kupa) porózus falába szívódtak és az ezüst tisztán maradt. Az eljárást használták az arany esetében is. 1829-ben Pattinson kidolgozott egy módszert, mely a nevét viseli és jó eredménnyel használható az ezüst elkülönítésére az ezüstös ólomból. A módszer azon alapszik, hogy az ólom-ezüst ötvözetből lehűléskor az ólom szilárdul meg először és az olvadék felszínére emelkedik, ahonnan lyukas kanalakkal lemerik. Végül 304 °C-on az olvadék megszilárdul, és ebben az ezüstkoncentráció eléri 2,5%-ot. Az ólmot levegővel oxidálják és az ezüst elég tisztán marad (95%). Az angol iparnak nagy előnyt jelentett a módszer és 1831-től alkalmazta mivel abban az időben Anglia adta a világ ólom termelésének a 40%-át. Később 1850-ben Alexander Parkes egy új módszert vezetett be, mely megkönnyítette az ezüst kinyerését az ólom-ezüst olvadékból. A két fém olvadékához egy harmadik fémet adagolnak kis mennyiségben (1-2%), ez a cink. Lehűléskor, 935 °C-on a cink kiválik hab formájában és tartalmazza az ezüstöt. A cink oxidálása után (750 °C-on), visszamarad a tiszta ezüst. Az ezüst-szulfidot tartalmazó ásványokból nedves eljárással is ki lehet vonni az ezüstöt. A megaprított ásványt nátrium-cianid oldattal kezelik, amely az ezüstöt komplex formában kioldja. Ebből cink hozzáadásával kiválik az ezüst. Ha nagyon tiszta ezüstre van szükség, elektrolízissel lehet megoldani.

$\mathrm{Ag_2S+NaCN \Rightarrow Na[Ag(CN)_2]+Na_2S}\,\!$

$\mathrm{Na[Ag(CN)_2]+Zn \Rightarrow Ag+Na_2[Zn(CN)_2]}\,\!$

Tulajdonságai

Vegyületeiben az ezüst oxidációs száma általában +1, de van egy pár vegyület ahol +2 ( például ezüst(II) fluorid; AgF₂)és +3 (például, ezüst(III) perszulfát; Ag₂(SO₅)₃). Vízmentes állapotban kovalens kötésű vegyületeket, vizes oldatban akvakomplex kationokat képez. A komplex vegyületekben a koordinációs száma 2. Pl. [Ag(NH₃)₂]⁺ Vegyületei általában színtelenek és fényérzékenyek. Az oxigénnel szemben ellenálló, de az ózon oxidálja. A hidrogén-halogenidek nem oldják, kivétel a tömény sósav amely kis mértékben oldja komplex képződéssel. [AgCl₂]^-. A salétromsav és a tömény kénsav oldja.

$\mathrm{2Ag + 2H_2SO_4 \Rightarrow Ag_2SO_4 + 2H_2O + SO_2}\,\!$

$\mathrm{3Ag + 4HNO_3 \Rightarrow 3AgNO_3 + 2H_2O + NO}\,\!$

A levegő oxigénjének a jelenlétében az alkálicianidok oldják cianokomplex keletkezésével:

$\mathrm{Ag + H_2O + 4NaCN \Rightarrow 2Ag(CN)_2Na + 2NaOH}\,\!$

Sóoldataiból könnyen redukálható és megfelelő körülmények között végezve a redukciót összefüggő fémréteg keletkezik (tükörgyártás). Oldódik higanyban amalgámképződés közben.A fehérjéket kicsapja, ezért fertőtlenítő hatása van.

Felhasználása

A legfontosabb felhasználási területei a nemesfémek közé való besorolásából erednek. Ékszerek, étkészletek, egészségügyi műszerek, kémiai felszerelések készülnek belőle. Ezen célokra és pénzverésre rezes ötvözeteit használják (10-50% réz). Nem nemesfémből készült tárgyakat esztétikai vagy kémiai védelem céljából ezüstözik. A vékony ezüst réteget elektrolízissel viszik fel. Nagy mennyiségű ezüstöt használt a fényképészet, de innen a digitális technológiák mind inkább kiszorítják.

Egyéb felhasználásaiból:

elektronikai és elektrotechnikai cikkek, ahol szükség van az ezüst magas áramvezető képességére (nyomtatott áramkörök, kapcsolók stb.)
tükörgyártás, ahol felhasználják az ezüst magas fényvisszaverő képességét (a tömegárucikk alumínium felhasználásával készül)
egyes koncert hangszerek
fogászatban (fogak és tömések)
egyes szintézisekben mint katalizátort használják (metanol oxidálása formaldehiddé, etilénoxid gyártása etilénből)
forrasztó ötvözetek
ezüst-cink és ezüst-kadmium gombelemek
az ezüst-fulminát egy erős robbanószer
az ezüst-kloridot elő lehet álltani átlátszó formában ami üveg ragasztásra használható
az ezüst-kloridot használnak pH-méterek egyes elektródáiban
kísérleteztek ezüst-jodiddal felhők „beoltásával” eső előidézés céljából
fertőtlenítő hatását a gyógyászatban és ivóvíz csirátlanítására használták

Izotópjai

A természetben előforduló ezüst, két stabil izotóp elegye: ¹⁰⁷Ag (51,839%) és ¹⁰⁹Ag. Ismert 28 mesterséges radionuklid, melyeket általában, részecskegyorsító segítségével állították elő. A legstabilabbak ezek közül az ¹⁰⁵Ag, a felezési ideje 41,29 nap, ¹¹¹Ag, felezési ideje 7,45 nap és ¹¹²Ag, felezési ideje 3,13 óra. A többi izotóp nagyon instabil és felezési ideje rövidebb mint egy óra (a legtöbbnek kevesebb mint három perc). A legkönnyebb izotóp (⁹⁴Ag) atomi tömegegysége (ATE) 93,943 ATE és a legnehezebbé (¹²⁴Ag) 123,929 ATE. A radioaktív ¹⁰⁷Pd palládium izotóp beta sugárzás következtében átalakul ¹⁰⁷Ag-é, melynek a felezési ideje 6,5 millió év. Vas meteorokban sikerült kimutatni a ¹⁰⁷Pd/¹⁰⁷Ag arányt, amiből a meteor korát ki lehet számítani. Az eljárás a vasmagú kisbolygók életkorának és genezisének meghatározásában játszik szerepet.

Biológiai szerepe

Gyógyhatás

Hippokratész az orvostudomány megalapítója, a műveiben feljegyezte az ezüst gyógyító és betegségmegelőző hatását A főniciaiak ezüst edényekben tárolták az ivóvizet, bort, ecetet hogy megvédjék a romlástól. Az 1900-as évek elején ezüst pénzt tettek a tejes edényekbe, hogy meghosszabbítsák eltarthatóságát. Az első világháború idején ezüst vegyületeket használtak fertőzések megelőzésere. Széleskörű felhasználása kiment divatból az antibiotikumok felfedezésével. A természetes gyógymódok újra felfedezésével, az ezüst iránt is megnőtt az érdeklődés, mint csíraölő szer. Nyílt sebek kezelésében (főleg égési sebek esetén) ezüst-alginátot használnak fertőzések elhárítására (az alginátok tengeri hínárból kivont biopolimerek). Újabban egyes cégek háztartási gépeiben, ezüst-ionos fertőtlenítő van beépítve (mosógép, az utolsó tisztáló vizébe ezüstionokat adagol, hogy a ruháknak hosszabb időre baktériumölő hatást adjanak; hűtőszekrényekbe). Kísérletek során az ezüstionok számos baktériumot, vírust, algát és gombát elpusztítottak. A hatás hasonlít egyes nehézfémek (ólom, higany) hatására, de az ezüstionok esetében nincs mérgező hatás az emberi szervezetre.

Mérgezés

Nem ismert a biológiai szerepe az emberi szervezetben. A fémnek és a belőle készült tárgyaknak nincs mérgező hatása. De vegyületei és a kolloid ezüst, ha nagy mennyiségben kerülnek a szervezetbe, mérgezést okoznak argyria. A vérkeringésbe kerülve lerakódnak különböző szövetekbe (bőr, szem, nyálkahártyák) és ezek kékes-szürke színt kapnak. A mérgezésnek az elcsúfításon kívül, ami visszafordíthatatlan, nincs hatása az egészségi állapotra.

Vegyületei

oxidációs szám +1

Ezüst-oxid. Barna csapadékként jelenik meg oldatokban, melyek Ag⁺ iont tartalmaznak és OH ^- iont adagolunk. Valószínű, hogy első fázisban AgOH képződik, de ezt nem lehet elkülöníteni. Lugos kémhatású és hevítésre elemeire bomlik. Erős oxidálószer, oxidálja a hidrogén-peroxidot és egyes szerves anyagokat.

$\mathrm{Ag_2O + 2H_2O_2 \Rightarrow 2Ag + H_2O + O_2}\,\!$

Oldódik ammónia oldatban és egy színtelen komplex képződik ([Ag(NH₃)₂]OH}. Hosszas tárolás esetén egy sötét ezüst-nitrid (Ag₃N) csapadék válik ki, ami még nedves állapotban is erősen robbanékony.

Ezüst-szulfid (Ag₂S) keletkezik, ha hidrogén-szulfidot (H₂S) áramoltatunk egy ezüst só oldatába, és fekete csapadékként válik ki az oldatból. Ezüst tárgyak hidrogén-szulfidot tartalmazó légkörben egy vékony, fekete, szulfid réteggel vonódnak be. Az ezüst-szulfid nem oldódik savakban sem.
Ezüst-halogenidek két csoportba oszthatók:
- Az ezüst-fluorid(AgF) jól oldódik vizben és ezüst-oxidból és HF-ból lehet előállítani. Ha a HF feleslegben van jelen, akkor difluorid keletkezik (AgF₂).
- Az ezüst-klorid, -bromid, és -jodid (AgX, ahol X Cl, Br,I) vízben nem oldódnak és oldatból kicsapódnak, ha az ezüst oldható sóját tartalmazó oldathoz, Cl^-, Br^- vagy I^-tartalmazó oldatot adagolunk. Az AgCl fehér és 455 °C-on olvad, az AgBr a kicsapás pillanatába fehér, de lassan halványsárga lesz és 434 °C-on olvad, az AgI sárga szinü és 552 °C-on olvad. Az AgCl oldódik ammónia oldatban komplex képződéssel ([Ag(NH₃)₂]Cl). Ha az oldatot savanyítjuk salétromsavval az AgCl újból kicsapódik. Az AgBr nehezebben oldódik ammónia oldatban, és az AgI nem oldódik. Mind a három oldódik nátrium-cianidban. Az AgCl vizes szuszpenzióját Zn reszelékkel leredukálhatjuk és tiszta ezüstöt kapunk. A reakciót használhatjuk az ezüst kinyerésére ötvözeteiből. Az ötvözetet salétromsavban oldjuk, sósavval az ezüstöt kicsapjuk és a tisztított csapadékból cinkkel kinyerjük az ezüstöt.

$\mathrm{3Ag + 4HNO_3 \Rightarrow 3AgNO_3 + NO+2H_2O}\,\!$

$\mathrm{AgNO_3 + HCl \Rightarrow AgCl + HNO_3}\,\!$

$\mathrm{2AgCl + Zn \Rightarrow 2Ag + ZnCl_2}\,\!$

Mind a három halogenid fény hatására elbomlik és finoman eloszló ezüst keletkezik. Ezt a tulajdonságukat a fényképészetben alkalmazzák.

Ezüst-cianid: színtelen csapadék, oldatból kicsapódik, ha az ezüst oldható sóját tartalmazó oldathoz CN^- iont tartalmazó oldatot adunk. Nem oldódik vízben és híg savakban, de oldódik feleslegben levő alkáli-cianidba komplex képződéssel ([Ag(CN)₂]^-). A komplexből nem lehet az ezüstöt kicsapni mint Ag₂S, de az Ag₂S oldódik nátrium-cianidban.
Oxosavakkal
- A legismertebb vegyülete az ezüst-nitrát.(AgNO₃) Az ezüst feloldásával salétromsavban állítják elő. Szintelen, vízben jól oldódó, kristályos, fanyar, keserű só. Szerves vegyületek könnyen redukálják, ezért oldata a bőrt megfeketíti.
- Ezüst-szulfát(Ag₂SO₄), színtelen, kristályos, vízben nehezebben oldódik és az ezüst feloldásával kénsavban állítják elő.
- Ezüst-acetát (CH₃COOAg); színtelen só; ezüst-karbonátból és ecetsavból állítják elő.
- Ezüst-karbonát (Ag₂CO₃), sárga csapadékként keletkezik, ha ezüst ionokat tartalmazó oldathoz, karbonát ionokat adagolunk.

oxidációs szám +2 és +3

A +2 és +3 oxidációs számú ezüstöt tartalmazó vegyületek, erős oxidálószerek

Ezüst-difluorid (AgF₂), ezüstből vagy ezüst-kloridból és fluorból keletkezik 200 °C-on. Szilárd, fekete színű vegyület, és erőteljesen reagál vízzel.
Ezüst-oxid (AgO), oldatban keletkezik, ha Ag⁺ iont tartalmazó oldatot peroxo-biszulfátokkal (perszulfátok) kezelünk. A keletkezett oxid erős oxidálószer, amely a szén-monoxidot szoba hőmérsékleten oxidálja. Mivel a reakció gyors és teljes, az eljárást gázmaszkokban hasznosítják.

$\mathrm{2AgO + CO \Rightarrow Ag_2CO_3}\,\!$

A +3 oxidációs számú ezüst néhány komplex vegyületben fordul elő:
- K[AgF₄]
- Cs[AgF₄]
- Ba[AgF₅]
- K₆H[Ag(IO₆)₂]*10H₂O

Forrás

Ezüst Az angol Wikipédia cikke az ezüstről
Chimie generală, C. D. Neniţescu, Editura didactică şi pedagogică, Bucureşti, 1972

Az ezüst értéke

A Wikimedia Commons tartalmaz Ezüst témájú médiaállományokat.

A színezüst piaci árát Magyarországon a nemzetközi tőzsdei árak határozzák meg. Régebben a londoni tőzsde záró árát vették figyelembe. Manapság az ékszerkereskedők a new york-i tőzsde záró árát használják.

Online ezüst árfolyam

A lap eredeti címe: „http://hu.wikipedia.org/wiki/Ez%C3%BCst”

Kategóriák: Anyagok | Átmenetifémek

This article is from Wikipedia. All text is available under the terms of the GNU Free Documentation License.