stringtranslate.com

Нитрат серебра

Кристаллы нитрата серебра под микроскопом.

Нитрат серебра — неорганическое соединение с химической формулой AgNO.
3. Это универсальный предшественник многих других соединений серебра , например тех, которые используются в фотографии . Он гораздо менее чувствителен к свету, чем галогениды . Когда-то его называли лунной едкой , потому что древние алхимики называли серебро луной , связывая серебро с Луной . [7] В твердом нитрате серебра ионы серебра имеют трехкоординированную тригональную плоскую структуру. [4]

Синтез и структура

Альберт Великий в 13 веке задокументировал способность азотной кислоты разделять золото и серебро путем растворения серебра. [8] Действительно, нитрат серебра можно получить растворением серебра в азотной кислоте с последующим выпариванием раствора. Стехиометрия реакции зависит от концентрации используемой азотной кислоты.

3 Ag + 4 HNO 3 (холодный и разбавленный) → 3 AgNO 3 + 2 H 2 O + NO
Ag + 2 HNO 3 (горячий и концентрированный) → AgNO 3 + H 2 O + NO 2

Строение нитрата серебра неоднократно исследовалось методом рентгеновской кристаллографии . В обычной орторомбической форме, стабильной при обычных температуре и давлении, атомы серебра образуют пары с контактами Ag--Ag размером 3,227 Å. Каждый центр Ag + связан с шестью кислородными центрами как одно-, так и бидентатных нитратных лигандов. Расстояния Ag-O колеблются от 2,384 до 2,702 Å. [4]

Координационное окружение серебра в кристаллической структуре нитрата серебра.

Реакции

Типичная реакция с нитратом серебра заключается в подвешивании медного стержня в растворе нитрата серебра и оставлении его на несколько часов. Нитрат серебра реагирует с медью с образованием волосообразных кристаллов металлического серебра и синего раствора нитрата меди :

2 AgNO 3 + Cu → Cu(NO 3 ) 2 + 2 Ag

Нитрат серебра при нагревании разлагается:

2 AgNO 3 (л) → 2 Ag (т) + O 2 (г) + 2 NO 2 (г)

Качественно ниже температуры плавления разложение незначительно, но становится заметным около 250 °С и полностью разлагается при 440 °С. [9]

Большинство нитратов металлов термически разлагаются до соответствующих оксидов , но оксид серебра разлагается при более низкой температуре, чем нитрат серебра, поэтому при разложении нитрата серебра вместо этого образуется элементарное серебро.

Использование

Прекурсор других соединений серебра.

Нитрат серебра — самая дешевая соль серебра; он также предлагает ряд других преимуществ. Он негигроскопичен , в отличие от фторбората и перхлората серебра . Кроме того, он относительно устойчив к свету и растворяется во многих растворителях, включая воду. Нитрат можно легко заменить другими лигандами , что делает AgNO 3 универсальным. Обработка растворами галогенид-ионов дает осадок AgX (X = Cl, Br, I). При изготовлении фотопленки нитрат серебра обрабатывают галогенидами натрия или калия с образованием нерастворимого галогенида серебра in situ в фотожелатине , который затем наносят на полоски триацетата или полиэстера . Точно так же нитрат серебра используется для приготовления некоторых взрывчатых веществ на основе серебра, таких как гремучая мышь , азид или ацетилид , посредством реакции осаждения .

Обработка нитрата серебра основанием дает темно-серый оксид серебра : [10]

2 AgNO 3 + 2 NaOH → Ag 2 O + 2 NaNO 3 + H 2 O

Галоидная абстракция

Катион серебра Ag+
, быстро реагирует с источниками галогенидов с образованием нерастворимого галогенида серебра, который представляет собой кремовый осадок, если Br−
используется белый осадок, если Cl−
используется и желтый осадок, если я−
используется. Эта реакция обычно используется в неорганической химии для отделения галогенидов:

Аг+
(вод) + Х−
(водн.) → AgX(s)

где Х−
= Cl−
, Бр−
или я−
.

Другие соли серебра с некоординирующими анионами , а именно тетрафторборат серебра и гексафторфосфат серебра, используются для более сложных задач.

Точно так же эта реакция используется в аналитической химии для подтверждения присутствия ионов хлорида , бромида или йодида . Пробы обычно подкисляют разбавленной азотной кислотой для удаления мешающих ионов, например, карбонат- ионов и сульфид- ионов. Этот шаг позволяет избежать путаницы осадков сульфида серебра или карбоната серебра с осадками галогенидов серебра. Цвет осадка варьируется в зависимости от галогенида: белый ( хлорид серебра ), бледно-желтый/кремовый ( бромид серебра ), желтый ( йодид серебра ). AgBr и особенно AgI фоторазлагаются до металла, о чем свидетельствует сероватый цвет экспонированных образцов.

Та же самая реакция использовалась на пароходах, чтобы определить, загрязнена ли питательная вода котлов морской водой . Он до сих пор используется для определения того, является ли влага на ранее сухом грузе результатом конденсации влажного воздуха или утечки морской воды через корпус. [11]

Органический синтез

Нитрат серебра используется многими способами в органическом синтезе , например, для снятия защиты и окисления. Аг+
обратимо связывает алкены , а нитрат серебра использовался для разделения смесей алкенов путем селективного поглощения. Полученный аддукт можно разложить аммиаком с выделением свободного алкена. [12] Нитрат серебра хорошо растворим в воде, но плохо растворим в большинстве органических растворителей, за исключением ацетонитрила (111,8 г/100 г, 25 °C). [13]

Биология

В гистологии нитрат серебра используется для окрашивания серебром , для демонстрации ретикулярных волокон, белков и нуклеиновых кислот . По этой причине его также используют для демонстрации белков в гелях PAGE . Его можно использовать в качестве красителя в сканирующей электронной микроскопии . [14]

Несмываемые чернила

Нитрат серебра при нанесении на кожу оставляет стойкие пятна. В избирательном пятне это используется для пометки пальца людей, проголосовавших на выборах, что позволяет легко идентифицировать и предотвратить двойное голосование. [ нужна цитата ]

Лекарство

Микрофотография , показывающая нитрат серебра (коричневый), отмеченный хирургическим краем .

Соли серебра обладают антисептическими свойствами. В 1881 году Креде предложил использовать разбавленные растворы AgNO 3 для обработки глаз новорожденных детей при рождении, чтобы предотвратить заражение гонореей от матери, которое могло вызвать слепоту. (Вместо этого сейчас используются современные антибиотики). [15] [16] [17]

Плавленый нитрат серебра, имеющий форму палочек, традиционно назывался «лунной едкой». Его используют в качестве прижигающего средства, например, для удаления грануляционной ткани вокруг стомы . Генерал сэр Джеймс Эбботт отмечал в своих дневниках, что в Индии в 1827 году британский хирург влил его в раны на руке, полученные в результате укуса бешеной собаки, чтобы прижечь раны и предотвратить возникновение бешенства. [18]

Нитрат серебра используется для прижигания поверхностных кровеносных сосудов носа и предотвращения носовых кровотечений.

Стоматологи иногда используют тампоны, наполненные нитратом серебра, для лечения язв в полости рта . Нитрат серебра используется некоторыми ортопедами для уничтожения клеток, расположенных в ногтевом ложе.

Канадский врач Дуглас Рингроуз исследовал использование нитрата серебра для процедур стерилизации , полагая, что нитрат серебра можно использовать для блокирования и разъедания маточных труб. [19] Метод оказался неэффективным. [20]

Дезинфекция

Было проведено много исследований по оценке способности ионов серебра инактивировать Escherichia coli , микроорганизм, обычно используемый в качестве индикатора фекального загрязнения и в качестве заменителя патогенов при очистке питьевой воды. Концентрации нитрата серебра, оцененные в экспериментах по инактивации, колеблются в пределах 10–200 микрограмм на литр в пересчете на Ag + . Антимикробная активность серебра нашла множество применений до открытия современных антибиотиков, когда оно практически вышло из употребления. Его связь с аргирией заставила потребителей насторожиться и заставить их отказаться от него, когда им была предоставлена ​​альтернатива. [ нужна цитата ]

Против бородавок

Кожа, окрашенная нитратом серебра

Повторное ежедневное применение нитрата серебра может вызвать адекватное разрушение кожных бородавок , но иногда могут развиться пигментированные рубцы. В плацебо-контролируемом исследовании с участием 70 пациентов прием нитрата серебра в течение девяти дней привел к исчезновению всех бородавок у 43% и улучшению состояния бородавок у 26% через месяц после лечения по сравнению с 11% и 14% соответственно в группе плацебо. . [21]

Безопасность

Нитрат серебра как окислитель следует хранить вдали от органических соединений. Несмотря на то , что нитрат серебра обычно используется в чрезвычайно низких концентрациях для предотвращения гонореи и контроля носовых кровотечений, он по-прежнему очень токсичен и едок. [22] Кратковременное воздействие не приведет к каким-либо немедленным побочным эффектам, кроме пурпурных, коричневых или черных пятен на коже, но при постоянном воздействии высоких концентраций будут заметны побочные эффекты, включая ожоги. Длительное воздействие может привести к повреждению глаз. Нитрат серебра, как известно, раздражает кожу и глаза. Нитрат серебра не был тщательно исследован на предмет потенциального канцерогенного действия . [23]

Содержание нитрата серебра в водных источниках в настоящее время не регулируется Агентством по охране окружающей среды США. Однако если в организме накапливается более 1 грамма серебра, может развиться состояние, называемое аргирией . Аргирия — стойкое косметическое состояние, при котором кожа и внутренние органы приобретают сине-серый цвет. Агентство по охране окружающей среды США установило максимальный предел содержания серебра в воде до 1990 года, когда было установлено, что аргирия не влияет на функцию каких-либо пораженных органов, несмотря на изменение цвета. [24] Аргирия чаще связана с употреблением коллоидных растворов серебра, а не с нитратом серебра, поскольку для дезинфекции воды он используется только в крайне низких концентрациях. Тем не менее, по-прежнему важно соблюдать осторожность перед приемом любого раствора ионов серебра.

Рекомендации

  1. ^ abcdefgh Лиде, Дэвид Р., изд. (2009). Справочник CRC по химии и физике (90-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-1-4200-9084-0.
  2. ^ abcd Зейделл, Атертон; Линке, Уильям Ф. (1919). Растворимость неорганических и органических соединений (2-е изд.). Нью-Йорк : Компания Д. Ван Ностранда. стр. 617–619.
  3. ^ abcd Кипер, Руслан Анатольевич. "нитрат серебра". Химик.ру . Проверено 20 июля 2014 г.
  4. ^ abcdef Мейер, П.; Римский, А.; Шевалье, Р. (1978). «Структура нитрата серебра под давлением и при обычной температуре. Образец кристального парфе». Акта Кристаллогр. Б. _ 34 (5): 1457–1462. Бибкод : 1978AcCrB..34.1457M. дои : 10.1107/S0567740878005907.
  5. ^ abc Sigma-Aldrich Co. , Нитрат серебра. Проверено 20 июля 2014 г.
  6. ^ «Серебро (металлическая пыль и растворимые соединения, такие как Ag)» . Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  7. ^ «Определение лунной каустики». словарь.die.net . Архивировано из оригинала 31 января 2012 г.
  8. ^ Сабадвари, Ференц (1992). История аналитической химии. Тейлор и Фрэнсис. п. 17. ISBN 978-2-88124-569-5.
  9. ^ Стерн, К.Х. (1972). «Высокотемпературные свойства и разложение неорганических солей. Часть 3, нитраты и нитриты». Журнал физических и химических справочных данных . 1 (3): 747–772. Бибкод : 1972JPCRD...1..747S. дои : 10.1063/1.3253104. S2CID  95532988.
  10. ^ Кампан, Э.; Лесуэр, WM (1963). «3-Тиофенкарбоновая (теновая) кислота». Органические синтезы .{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ); Коллективный том , том. 4, с. 919(получение Ag 2 O, используемого при окислении альдегида)
  11. ^ «Метод нитрата серебра». Транспортно-информационная служба . Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaf . Проверено 22 июня 2015 г.
  12. ^ Коуп, AC; Бах, Р.Д. (1973). «транс-циклооктен». Органические синтезы .{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ); Коллективный том , том. 5, с. 315
  13. ^ «Нитрат серебра». chemister.ru . Проверено 4 апреля 2019 г.
  14. ^ Гейсингер HD (2011). «Применение нитрата серебра в качестве красителя для сканирующей электронной микроскопии интимы артерий и парафиновых срезов почек». Журнал микроскопии . 95 (3): 471–481. doi :10.1111/j.1365-2818.1972.tb01051.x. PMID  4114959. S2CID  38335416.
  15. ^ Питер.Х (2000). «Доктор Карл Креде (1819–1892) и профилактика офтальмии новорожденных». Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed . 83 (2): Ф158–Ф159. дои :10.1136/fn.83.2.F158. ПМЦ 1721147 . ПМИД  10952715. 
  16. ^ Креде CSE (1881). «Die Verhürtung der Augenentzündung der Neugeborenen». Архив гинекологии . 17 (1): 50–53. дои : 10.1007/BF01977793. S2CID  10053605.
  17. ^ Шаллер, Ульрих К. и Клаусс, Волкер (2001). «Действительна ли еще профилактика Credés офтальмии новорожденных?». Бюллетень Всемирной организации здравоохранения . 79 (3): 262–266. ПМК 2566367 . ПМИД  11285676. 
  18. ^ Британская библиотека, Офисные записи Индии, Европейские рукописи, MSS EUR F171/33/3, стр. 109.
  19. ^ Рингроуз, Калифорния. (1973). «Кабинетная стерилизация труб». Акушерство и гинекология . 42 (1): 151–5. ПМИД  4720201.
  20. ^ Крайдерман против Рингроуза (1978), 89 DLR (3d) 32 (Alta SC) и Zimmer et al. против Рингроуза (1981) 4 WWR 75 (Альта, Калифорния).
  21. ^ Стерлинг, Дж.К.; Хэндфилд-Джонс, С.; Хадсон, премьер-министр; Британская ассоциация дерматологов (2001). «Руководство по лечению кожных бородавок» (PDF) . Британский журнал дерматологии . 144 (1): 4–11. дои : 10.1046/j.1365-2133.2001.04066.x. PMID  11167676. S2CID  20179474. Архивировано из оригинала (PDF) 3 марта 2012 г.
  22. ^ «Данные по безопасности нитрата серебра (MSDS)» . Химический факультет Оксфордского университета. Архивировано из оригинала 2 декабря 2011 г. Проверено 25 марта 2008 г.
  23. ^ «Информационный бюллетень об опасных веществах в Нью-Джерси о праве знать - нитрат серебра» (PDF) .
  24. ^ «Соединения серебра». Энциклопедия химической технологии. Том. 22. Четвертое изд. Превосходно. Эд. Жаклин И. Крошвиц. Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья, 1997.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме нитрата серебра .