Silber 47Ag | ||||||
engl. Silver; lat. argentum („Silber“) | ||||||
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Physikalisch-chemische Eigenschaften | |||||||||||||||
Silber
besitzt ein sehr hohes
Reflexionsvermögen für sichtbares Licht. Diese Eigenschaft erklärt
den strahlend hellen Metallglanz, der oft auch als „silberweiß“ beschrieben wird. Silber
ist fast so dehnbar wie Gold, es kann zu feinen,
durchscheinenden Folien ausgewalzt werden. Es
besitzt die beste elektrische und thermische
Leitfähigkeit aller Metalle und ist wie Gold diamagnetisch. Silber wird mit den meisten anderen Metallen legiert.
Silber ist an sauberer
Luft beständig, es läuft jedoch bei Anwesenheit von Schwefelwasserstoff oder beim längeren Kontakt mit Schwefel-Verbindungen schwarz an. Dabei reagiert der Schwefel mit dem Silber zu Silbersulfid. Dies erklärt, warum Silberbesteck schwarz anläuft, wenn man damit Eier, die Schwefelverbindungen enthalten, isst. Auch der unangenehme Geruch des Silberbestecks ist auf die Anwesenheit von Schwefel-Atomen zurückzuführen.
Das Edelmetall wird von Salzsäure nicht angegriffen, dagegen wird es in heißer, konzentrierter Schwefelsäure und in warmer Salpetersäure leicht zersetzt. Mit Salpetersäure entsteht rotbraunes Stickstoffmonooxid NO. 3 Ag + 4 HNO3 3 AgNO3 + NO + 2 H2O 2 Ag + 2 H2SO4 Ag2SO4 + SO2 + 2 H2O Silber löst sich
in Alkalicyanid-Lösungen, gegen Laugen ist es sehr beständig.
Mit trockenem Chlor bildet sich eine Schutzschicht
von Silberchlorid, feuchtes Chlor reagiert heftig
mit dem erhitzten Metall. Silberverbindungen wie Silberchlorid oder Silbernitrat sind sehr lichtempfindlich und müssen in braunen Flaschen aufbewahrt werden.
Silber in Verbindungen lässt sich durch verschiedene Methoden nachweisen. Relativ empfindlich ist die Ausfällung von unlöslichen Silberhalogeniden aus einer Silbersalz-Lösung. Man kann das an einer Silbernitrat-Lösung demonstrieren: Kaliumchlorid, Kaliumbromid und Kaliumiodid bilden mit Silbernitrat einen Niederschlag der entsprechenden Silberhalogenide. Das Silberchlorid erscheint anfangs weiß, während das Silberbromid eine leichte und das Silberiodid eine etwas stärkere Gelbfärbung zeigen. Die Silberhalogenide zerfallen unter Lichteinfluss zu schwarzem Silber und dem entsprechenden Halogen. Diese fotochemische Reaktion ist typisch für Silberverbindungen. Das Silberchlorid dunkelt unter Lichteinfluss am schnellsten nach, während sich das Silberiodid am schnellsten absetzt:
Bei der Zugabe von Natronlauge in eine Silbernitrat-Lösung bildet sich ein brauner Niederschlag. Dieser besteht aus unlöslichem Silberoxid Ag2O, das man in Salzsäure auflösen kann. Mit Ammoniak oder mit Kaliumthiocyanat im Überschuss entsteht ein löslicher Komplex. Gibt man ein paar Tropfen Kaliumchromat-Lösung zur Silbernitrat-Lösung, entsteht unlösliches, braunrotes Silberchromat. Auch dieses kann mit Salzsäure wieder gelöst werden.
Hält man einen Kupferstab oder ein Kupferblech in eine Silbernitrat-Lösung, färbt sich das Kupfer zunächst schwarz, nach einiger Zeit bilden sich ein silbernes Bäumchen und silberne Metallflitter, die hinabfallen. Das Kupfer wirkt als Reduktionsmittel und reagiert mit dem gelösten Silbernitrat zu Silber und Kupfer(II)-nitrat. Metalle, die unedler als Silber sind, vermögen eine Silbersalz-Lösung zu reduzieren.
Auch andere reduzierend wirkende Stoffe sind geeignet, um Silber durch Reduktion einer Silberverbindung herzustellen: Bei der Tollens-Probe werden die Silber-Ionen in einer ammoniakalischen Silbernitrat-Lösung zu elementarem Silber reduziert. Führt man die Probe in einem Reagenzglas durch, wird dieses verspiegelt. Die Reaktion gelingt zum Beispiel mit Aldehyden, mit Glucose oder mit Fructose. |
Toxikologie |
Beim
Silber ist eine allergieauslösende Wirkung vermutlich nicht vorhanden.
Beim Einatmen von feinen Silberstäuben gelangt das Element in den
Blutkreislauf. Es wandelt sich langsam zu Silbersulfid um. Dieses kann
in der Haut, auf den Schleimhäuten und in gravierenderen Fällen
auch in den Augen zu blaugrauen Verfärbungen führen. Die so auftretende
Argyrose ist nicht mehr reversibel, allerdings führt sie wohl nicht
zu ernsthaften Gesundheitsschäden. Silber ist kein essenzielles Spurenelement,
es beeinträchtigt aber die Wirkung von Kupfer und Selen. Lit [33] Bei der Aufnahme von wasserlöslichen Silbersalzen
wie Silbernitrat ist die Gefahr einer
auftretenden Argyrose erheblich größer. |
Vorkommen | ||||||
Häufigkeit selten
Silber ist ein seltenes Element, es kommt allerdings auf der Erde etwa zwanzigmal häufiger als Gold vor. Am Aufbau der 16 Kilometer dicken Erdkruste ist es mit 0,08 Gramm pro Tonne Gestein beteiligt, im Meerwasser finden sich 1,2 Mikrogramm Silber pro Kubikmeter. In der Natur kommt es als Silber gediegen in Form von Körnern, Blättchen, Drähten oder Locken vor. Es kristallisiert wie Gold und Platin in der kubischen Kristallform. Silber gediegen aus dem Erzgebirge und aus Kongsberg in Norwegen ist vor allem durch Mineraliensammler berühmt geworden.
Mindestens 129 verschiedene Silberminerale
sind bekannt, darunter die Silbererze Akanthit, Argyrodit, Chlorargyrit, Dyskrasit, Proustit, Pyrargyrit, Stephanit oder Sylvanit.
Eine Besonderheit stellt Allargentum dar, es ist das Silbermineral mit dem höchsten Silbergehalt nach Silber gediegen. Die wichtigsten Silberproduzenten sind Mexiko, Peru, China, Chile, Australien, Polen, Russland, Bolivien und die USA.
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Geschichte |
Silber war nach Kupfer und Gold das dritte Gebrauchsmetall, das die Menschen benutzten.
Die Assyrer kannten es als sarpu, die Germanen verwandten das Wort silabra,
die Goten silubr, die Römer nannten es argentum (nach dem griechischen Wort argyros, was so viel bedeutet wie „weiß-metallisch“.
Das chemische Symbol Ag für Silber wurde von J.J. Berzelius im Jahre 1814 eingeführt.
Die Alchemisten verwandten das Symbol des Halbmondes für das Metall Silber. Im Gegensatz zum männlichen, sonnenhaften Gold verkörperte die Mondgöttin Luna das weibliche Prinzip, sie stand für Klarheit und Reinheit:
Die alten Ägypter schmückten die Spitzen ihrer Obelisken mit Elektrum, einer Legierung aus Silber und Gold. Im alten Griechenland wurden seit dem 7. Jahrhundert vor Christus Silbermünzen geprägt. Das Silber
stammte aus den Minen in Laurion, etwa 50 Kilometer südlich von Athen. Zunächst
galt Silber wertvoller als Gold. Der römische Kaiser Caligula führte
im Circus einen Wagen vor, der aus 124000 Pfund Silber bestand. Die Römer gewannen einen erheblichen Anteil ihres Silbers in Sardinien. Es wurde auch für Münzen benötigt.
In Mitteleuropa wurden im Mittelalter Silbererzvorkommen im Schwarzwald, im sächsischen Erzgebirge, in Böhmen oder bei Schwaz in Tirol entdeckt, was die Prägung von Silbermünzen ermöglichte. Die Entdeckung der Silbererze im Jahr 1168 bei Christiansdorf, dem heutigen Freiberg, begründete den Erzabbau im sächsischen Erzgebirge. 1471 entdeckte man am Schneeberg erneut das begehrte Metall, was wiederum ein Silberfieber in der Region auslöste. An vielen Orten baute man auch silberhaltigen Bleiglanz ab, zum Beispiel am Silberberg bei Fahl im Schwarzwald. Die Tempel der Inka im heutigen Peru waren reichhaltig mit Gold und Silber verziert. Sie bezeichneten das Silber als „die Tränen des Mondes“, das Gold als „Schweißperlen der Sonne“. Seit Anfang des 16. Jahrhunderts brachten die Spanier erhebliche Mengen des Edelmetalls aus Amerika nach Europa. Dadurch sank der Wert des begehrten Metalls erheblich. 1623 wurde die Silbermine im norwegischen Kongsberg entdeckt. Im 16. und 17. Jahrhundert kam das Silber auch aus Japan und Indonesien. Ab 1704 erfolgte der Gold- und Silberabbau in Russland im heutigen Chitinskaya Oblast. Der Silbererzbergbau im Ural begann erst zu Beginn des 19. Jahrhunderts. Kurz darauf wurden auch in den USA reiche Vorkommen in Nevada, Utah, Colorado, Kalifornien und weiteren US-Bundesstaaten entdeckt. 1885 erfolgte die Gründung der Bergbaugesellschaft im australischen Broken Hill. Von dort stammen – mit über einer Tonne Gewicht – die größten Silbernuggets der Welt. |
Herstellung | |||
Etwa
die Hälfte des genutzten Silbers fällt bei der Rohstoffgewinnung
von Kupfer, Zink und vor allem bei der Herstellung von Blei aus silberhaltigem Bleiglanz an. Ein Viertel der Gewinnung
stammt aus Silbererzen, ein weiteres Viertel aus dem Recycling von Altmetallen.
Die Herstellung aus den Silbererzen erfolgt wie beim Gold mit Hilfe der Cyanidlaugerei. Die fein gemahlenen Erze werden dabei mit
einer 0,1 bis 0,2%igen Natriumcyanid-Lösung ausgelaugt, wobei die Silber-Ionen
der Erze komplex in Lösung gehen. Mit Hilfe von Zink- oder Aluminiumstaub
kann dann das Silber aus der Lösung ausgefällt werden:
2 Na[Ag(CN)2] + Zn Na2[Zn(CN)4] + 2 Ag Das Produkt wird
durch
Filterpressen abgetrennt und geschmolzen, so dass man etwa
95%iges Rohsilber
erhält. Die Anreicherung erfolgt durch eine
elektrolytische Reinigung
mit Silbernitrat-Lösung als Elektrolyt. Die Anoden
bestehen aus zentimeterdicken Rohsilber-Platten, die Kathoden aus
dünnem Feinsilber-Blech.
Das reine Silber kommt vor allem in Form von Barren, Blechen
oder Drähten
in den Handel.
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Verwendung | ||||||
Silber
ist heute das meist gebrauchte Edelmetall. Es spielte von alters her eine
wichtige Rolle zur Herstellung von Münzen. Sein Preis liegt heute
jedoch deutlich unterhalb von Gold, Platin oder Palladium. Es dient aufgrund
seiner hohen elektrischen Leitfähigkeit zur Herstellung von elektrischen
Kontakten, von Elektroden oder elektronischen Bauteilen. Sein Aussehen
und seine thermische Leitfähigkeit führten zu einer weit verbreiteten
Anwendung bei Geschirr und Bestecken im Haushalt. Für die Herstellung
von Schmuck wird es aufgrund seiner Weichheit zur Erhöhung der Härte
meist mit anderen Metallen legiert. „Sterlingsilber“ besitzt einen Feingehalt
von 92,5 Prozent Silber. Zahnärzte verwenden eine Amalgam-Legierung aus Quecksilber
und Silber für Zahnfüllungen. Aufgrund der Giftigkeit
des Quecksilbers ist diese Anwendungsmöglichkeit
jedoch sehr umstritten. Silberverbindungen wie Silberchlorid werden aufgrund
ihrer Lichtempfindlichkeit für hochwertige Fotopapiere verwendet.
Aufgrund seiner bakterientötenden Wirkung findet Silberpulver auch
in Salben eine Anwendung. Ein eingewobener Silberfaden in Kleidung oder
in Matratzen soll sich für Allergiker günstig auswirken.
Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet ist die Herstellung von Spiegeln: Dabei werden Glasscheiben zuerst sorgfältig gereinigt und danach in eine Silbersalz-Lösung wie Silbernitrat getaucht. Die Zugabe eines Reduktionsmittels wie Glucose oder Fructose führt zu einer gleichmäßigen Ausscheidung des Silbers, das sich auf der Glasoberfläche festsetzt. Dieses Verfahren ist heute jedoch weitgehend durch das sogenannte Silberspitzverfahren verdrängt, bei dem das Silber direkt auf die Glasplatten aufgedampft wird. Viele Spiegel sind heute aber nicht mehr mit Silber, sondern mit Aluminium bedampft. Das Aluminium hat ebenfalls ein hohes Reflexionsvermögen für Licht, und es ist weniger korrosionsanfällig.
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Silberverbindungen | |||||
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