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 , таких как те, которые используются в фотографии . Он гораздо менее чувствителен к свету, чем галогениды . [ требуется ссылка ] Когда-то его называли лунной каустикой , потому что серебро называлось луной древними алхимиками, которые ассоциировали серебро с луной . [7] В твердом нитрате серебра ионы серебра имеют трикоординированную тригональную планарную 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 путем растворения 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

Структура нитрата серебра была исследована методом рентгеновской кристаллографии несколько раз. В обычной орторомбической форме, устойчивой при обычной температуре и давлении, атомы серебра образуют пары с контактами Ag---Ag 3,227 Å. Каждый центр Ag + связан с шестью кислородными центрами как одно-, так и двудентатных нитратных лигандов. Расстояния Ag-O варьируются от 2,384 до 2,702 Å. [4]

Координационное окружение серебра в кристаллической структуре нитрата серебра

Реакции

Типичная реакция с нитратом серебра заключается в том, чтобы подвешивать стержень меди в растворе нитрата серебра и оставлять его на несколько часов. Нитрат серебра реагирует с медью, образуя волосовидные кристаллы металлического серебра и синий раствор нитрата меди :

2 AgNO 3 + Cu → Cu(NO 3 ) 2 + 2 Ag

Нитрат серебра разлагается при нагревании:

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

Качественно разложение незначительно ниже точки плавления, но становится заметным около 250 °C и полностью разлагается при 440 °C. [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 него получается элементарное серебро.

Использует

Предшественник других соединений серебра

Нитрат серебра — наименее дорогая соль серебра; он также обладает рядом других преимуществ. Он негигроскопичен , в отличие от фторбората серебра и перхлората серебра . Кроме того, он относительно стабилен к свету и растворяется во многих растворителях, включая воду. Нитрат можно легко заменить другими лигандами , что делает AgNO3 универсальным . Обработка растворами галогенидных ионов дает осадок AgX (X = Cl, Br, I). При изготовлении фотопленки нитрат серебра обрабатывают галогенидными солями натрия или калия для образования нерастворимого галогенида серебра in situ в фотографическом желатине , который затем наносят на полоски триацетата или полиэстера . Аналогичным образом нитрат серебра используется для приготовления некоторых взрывчатых веществ на основе серебра, таких как фульминат , 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, образуя нерастворимый галогенид 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 абстрагирования галогенидов:

Аг+
(водн.) + X−
(водн.) → AgX(т)

где Х−
= Кл−
, Бр−
, или я−
.

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

Аналогично, эта реакция используется в аналитической химии для подтверждения присутствия ионов хлорида , бромида или иодида . Образцы обычно подкисляют разбавленной азотной кислотой для удаления мешающих ионов, например, ионов карбоната и ионов сульфида . Этот шаг позволяет избежать путаницы между осадками сульфида серебра или карбоната серебра и галогенидов серебра. Цвет осадка зависит от галогенида: белый ( хлорид серебра ), бледно-желтый/кремовый ( бромид серебра ), желтый ( иодид серебра ). AgBr и особенно AgI фоторазлагаются до металла, о чем свидетельствует сероватый цвет на экспонированных образцах.

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

Органический синтез

Нитрат серебра используется во многих случаях в органическом синтезе , например, для снятия защиты и окисления. Ag+
связывает алкены обратимо, и нитрат серебра использовался для разделения смесей алкенов путем селективной абсорбции. Полученный аддукт может быть разложен аммиаком для высвобождения 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 он также используется для демонстрации белков в гелях PAGE . Его можно использовать в качестве красителя в сканирующей электронной микроскопии . [14]

Срезанные стебли цветов можно поместить в раствор нитрата серебра, который предотвращает образование этилена. Это замедляет старение цветка. [15]

Несмываемые чернила

Нитрат серебра оставляет стойкие пятна при нанесении на кожу и является одним из ингредиентов чернил. Избирательная краска использует это, чтобы пометить палец людей, которые голосовали на выборах, что позволяет легко идентифицировать их и предотвратить двойное голосование. [16] [17]

Помимо окрашивания кожи, нитрат серебра имеет историю использования в витражах. Более 1000 лет, начиная с 14 века, художники начали использовать «серебряную морилку» (также известную как желтая морилка), сделанную из нитрата серебра, чтобы создать желтый эффект на прозрачном стекле. Морилка давала устойчивый цвет, который мог варьироваться от бледно-лимонного до темно-оранжевого или золотого. Серебряная морилка часто использовалась с краской для стекла и наносилась на противоположную сторону стекла, как и краска. Она также использовалась для создания эффекта мозаики путем уменьшения количества кусочков стекла в окне. Несмотря на возраст техники, этот процесс создания витражей остается практически неизменным. [18]

Лекарство

Микрофотография , показывающая хирургический край, отмеченный нитратом серебра (коричневым) .

Соли серебра обладают антисептическими свойствами. В 1881 году Креде ввел использование разбавленных растворов AgNO 3 в глазах новорожденных при рождении, чтобы предотвратить заражение гонореей от матери, что могло бы вызвать слепоту. (Вместо этого теперь используются современные антибиотики). [19] [20] [21]

Расплавленный нитрат серебра, сформованный в палочки, традиционно назывался «лунным каустиком». Он используется как прижигающее средство, например, для удаления грануляционной ткани вокруг стомы . Генерал сэр Джеймс Эбботт отметил в своих журналах, 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 начало бешенства. [22]

Нитрат серебра используется для прижигания поверхностных кровеносных сосудов в носу с целью предотвращения носовых кровотечений .

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

Канадский врач К. А. Дуглас Рингроуз исследовал использование нитрата серебра для процедур стерилизации , полагая, что нитрат серебра может быть использован для блокирования и разъедания фаллопиевых труб. [23] Метод оказался неэффективным. [24]

Дезинфекция

Было проведено много исследований по оценке способности иона 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, варьируются от 10 до 200 микрограммов на литр в виде Ag + . Антимикробная активность серебра находила множество применений до открытия современных антибиотиков, когда оно практически вышло из употребления. Его связь с аргирией заставила потребителей насторожиться и отказаться от него, когда им предоставили альтернативу. [ необходима 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 70 пациентов нитрат серебра, применяемый 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. [25]

Безопасность

Как окислитель, нитрат серебра следует хранить вдали от органических соединений. Он взрывоопасно реагирует с этанолом. [26] Несмотря на его обычное использование в крайне низких концентрациях для профилактики гонореи и контроля носовых кровотечений, нитрат серебра все еще очень токсичен и едкий. [27] Кратковременное воздействие не вызовет никаких немедленных побочных эффектов, кроме фиолетовых, коричневых или черных пятен на коже, но при постоянном воздействии высоких концентраций побочные эффекты будут заметны, в том числе ожоги. Длительное воздействие может вызвать повреждение глаз. Известно, что нитрат серебра вызывает раздражение кожи и глаз. Нитрат серебра не был тщательно исследован на предмет потенциального канцерогенного эффекта . [28]

В настоящее время содержание нитрата серебра в источниках воды не регулируется Агентством по охране окружающей среды США. Однако, если в организме накапливается более 1 грамма серебра, может развиться состояние, называемое аргирия . Аргирия — это постоянное 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. [29] Аргирия чаще связана с потреблением коллоидных растворов серебра , а не с нитратом серебра, поскольку он используется только в крайне низких концентрациях для дезинфекции воды. Однако все равно важно соблюдать осторожность перед приемом любого вида раствора с ионами серебра.

Ссылки

  1. ^ abcdefgh Лид, Дэвид Р., ред. (2009). CRC Handbook of Chemistry and Physics (90-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-1-4200-9084-0.
  2. ^ abcd Seidell, Atherton; Linke, William F. (1919). Solubilities of Inorganic and Organic Compounds (2-е изд.). Нью-Йорк : D. Van Nostrand Company. С. 617–619.
  3. ^ abcd Кипер, Руслан Анатольевич. "нитрат серебра". Chemister.ru . Получено 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. Получено 20 июля 2014 г.
  6. ^ "Серебро (металлическая пыль и растворимые соединения, как Ag)". Концентрации, представляющие немедленную опасность для жизни или здоровья (IDLH) . Национальный институт охраны труда (NIOSH).
  7. ^ "Определение лунного каустика". dictionary.die.net . Архивировано из оригинала 2012-01-31.
  8. ^ Сабадвари, Ференц (1992). История аналитической химии. Тейлор и Фрэнсис. п. 17. ISBN 978-2-88124-569-5.
  9. ^ Stern, KH (1972). «Высокотемпературные свойства и разложение неорганических солей. Часть 3. Нитраты и нитриты». Журнал справочных физических и химических данных . 1 (3): 747–772. Bibcode : 1972JPCRD...1..747S. doi : 10.1063/1.3253104. S2CID  95532988.
  10. ^ Кампань, Э.; Лесуэр, В. М. (1963). "3-Тиофенкарбоновая (теноевая) кислота". Органические синтезы{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ); Собрание томов , т. 4, стр. 919. (приготовление Ag 2 O, используемого при окислении альдегида)
  11. ^ «Метод нитрата серебра». Транспортно-информационная служба . Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaf . Проверено 22 июня 2015 г.
  12. ^ Cope, AC; Bach, RD (1973). "транс-циклооктен". Органические синтезы{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ); Собрание томов , т. 5, стр. 315.
  13. ^ "нитрат серебра". chemister.ru . Получено 2019-04-04 .
  14. ^ Geissinger HD (2011). «Использование нитрата серебра в качестве красителя для сканирующей электронной микроскопии артериальной интимы и парафиновых срезов почек». Журнал микроскопии . 95 (3): 471–481. doi :10.1111/j.1365-2818.1972.tb01051.x. PMID  4114959. S2CID  38335416.
  15. ^ "Информационный листок о нитрате серебра (072503)" (PDF) . epa.gov . Получено 3 октября 2024 г. .
  16. ^ Диллон, Амрит (2023-06-17). «Чернила с «секретной формулой», которые питают крупнейшую в мире демократическую акцию | Индия | The Guardian». The Guardian . Архивировано из оригинала 2023-06-17 . Получено 2024-04-17 .
  17. ^ Диллон, Амрит (28.03.2019). «Чернила с «секретной формулой», которые питают крупнейшую в мире демократическую деятельность». The Guardian . ISSN  0261-3077 . Получено 17.04.2024 .
  18. ^ "Академия Хана". www.khanacademy.org . Получено 29 октября 2024 г.
  19. ^ Peter.H (2000). «Доктор Карл Креде (1819–1892) и профилактика офтальмии новорожденных». Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed . 83 (2): F158–F159. doi :10.1136/fn.83.2.F158. PMC 1721147. PMID 10952715  . 
  20. ^ Креде CSE (1881). «Die Verhürtung der Augenentzündung der Neugeborenen». Архив гинекологии . 17 (1): 50–53. дои : 10.1007/BF01977793. S2CID  10053605.
  21. ^ Шаллер, Ульрих К. и Клаусс, Фолькер (2001). «Действительна ли еще профилактика офтальмии новорожденных по методу Креде?». Бюллетень Всемирной организации здравоохранения . 79 (3): 262–266. PMC 2566367. PMID  11285676 . 
  22. ↑ Британская библиотека, записи индийского офиса, европейские рукописи, MSS EUR F171/33/3, стр. 109.
  23. ^ Рингроуз СА. (1973). «Офисная трубная стерилизация». Акушерство и гинекология . 42 (1): 151–5. PMID  4720201.
  24. ^ Крайдерман против Рингроуза (1978), 89 DLR (3d) 32 (Alta SC) и Zimmer et al. против Рингроуза (1981) 4 WWR 75 (Альта, Калифорния).
  25. ^ Sterling, JC; Handfield-Jones, S.; Hudson, PM; British Association of Dermatologists (2001). «Руководство по лечению кожных бородавок» (PDF) . British Journal of Dermatology . 144 (1): 4–11. doi :10.1046/j.1365-2133.2001.04066.x. PMID  11167676. S2CID  20179474. Архивировано из оригинала (PDF) 2012-03-03.
  26. ^ Perrin, DD; Armarego, WLF; Perrin, DR (ноябрь 1986 г.). «Нитрат серебра + этанол = взрыв». Журнал химического образования . 63 (11): 1016. Bibcode : 1986JChEd..63.1016P. doi : 10.1021/ed063p1016.1. ISSN  0021-9584.
  27. ^ "Данные по безопасности нитрата серебра (MSDS)". Химический факультет Оксфордского университета. Архивировано из оригинала 2011-12-02 . Получено 2008-03-25 .
  28. ^ «Информационный бюллетень по опасным веществам «Право знать и действовать» в Нью-Джерси — нитрат серебра» (PDF) .
  29. ^ "Соединения серебра". Энциклопедия химической технологии. Том 22. Четвертое издание. Отл. ред. Жаклин И. Крошвиц. Нью-Йорк: John Wiley and Sons, 1997.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Нитрат серебра .

https://www.cofesilver.com/en/silver_bar :объяснение серебряного слитка. ценообразование инвестирование