Արծաթ

Արծաթ (Կաղապար:Lang-lat)՝ քիմիական տարր, որի նշանն է Ag, տարրերի պարբերական համակարգի 1-ին խմբի քիմիական տարր։ Ազնիվ մետաղ է, պատկանում է անցումային տարրերի շարքին, կարգաթիվը՝ 47, ատոմական զանգվածը՝107,868։ Արծաթը d տարր է, նրա ատոմի էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքը՝ 4s²4p⁶4d¹⁰5s¹։ К, L, М թաղանթները լրացված են։

Արծաթը գեղեցիկ, սպիտակ, փափուկ մետաղ է, խտությունը՝ 10, 50 գ/սմ³, հալման ջերմաստիճան 960, 5 °C, կարծրությունը՝ 25 կգուժ/մմ², ըստ Մոոսի՝ 2,5։

Պատմություն

Արծաթը հայտնի է շատ վաղուց։ Եգիպտոսում պեղվել են ավելի քան 6000 տարվա հնություն ունեցող արծաթե զարդեր։ Ավելի ուշ արծաթը օգտագործվում էր դրամային համաձուլվածքներում։ Մ.թ.ա. 2500 թվականին շատ երկրներում արծաթն օգտագործվել է որպես մետաղադրամ։ Արծաթից պատրաստված գեղարվեստական առարկաներ են գտնվել նաև Էրեբունիում, Երզնկայում (մ. թ. ա. 5-4-րդ դարերում), Արտաշատում (մ. թ. ա. 2-1-ին դարերում)։

Անվան ծագում

Ակնհայտ է, որ Կաղապար:Lang-ru, Կաղապար:Lang-pl, Կաղապար:Lang-bg, Կաղապար:Lang-cu մտնում է *sьrebro պրոտո-սլավոնական լեզվի մեջ, որը համապատասխանում է մերձբալթյան (Կաղապար:Lang-lt - sirablan) և գերմաներեն (Կաղապար:Lang-got, Կաղապար:Lang-de, Կաղապար:Lang-en) լեզուներին։

Արծաթի «ἄργυρος», «árgyros» - «արգիրոս» (սպիտակ, փայլող, փայլատակող) հունական անվանումը կապված է նրա գեղեցիկ սպիտակափայլ գույնի հետ։ Այստեղից էլ ծագել է արծաթի Կաղապար:Lang-lat - արգենտում նույնանշանակ անվանումը։

Հայերենի «արծաթ» բառի հնագույն ձևն է «արծանթ», որը սերում է վաղնջահնդեվրոպական «*h₂r̥ǵn̥tóm» արմատից։

Ասորեստանում արծաթը համարվում էր «Լուսնի մետաղ», իսկ ալքիմիկոսներն այն պատկերում էին լուսնեղջյուրի պատկերով։ Արծաթե, ոսկե և պլատինե իրերի ու զարդերի վրա դրվում է հարգանիշ, որը ցույց է տալիս թանկարժեք մետաղի պարունակությունը։

Բնության մեջ

Արծաթի բեկոր

Պարունակությունը երկրակեղևում 1, 10-5 զանգվածային % է, ծովաջրում՝ 0, 3-10 մգ/տ։ Բնության մեջ գտնվում է ազատ վիճակում (բնածին արծաթ), նաև միացությունների ձևով, արգենտիտ՝ Ag₂S, պիրարգիրիտ՝ Ag₃PbS₃, պրուստիտ՝ Ag₃AsS₃, կերարգիրիտ՝ AgCl և այլն։ Փոքր քանակով արծաթ կա նաև բազմաթիվ այլ միներալներում։ Արդյունաբերական նշանակություն ունեն 0, 02%-ից շատ արծաթ պարունակող միներալները։

Բնության մեջ արծաթը հանդիպում է ինչպես բնածին վիճակում, այնպես էլ միացությունների ձևով.

Արծաթի հանքաքար

• արգենտիտ (արծաթ-ծծումբ)
• պիրարգիրիտ (արծաթ-ծարիր-ծծումբ)
• կերարգիրիտ (արծաթ-քլոր)
• պրուստիտ (արծաթ-արսեն-ծծումբ)
• բրոմարգերիտ (արծաթ-բրոմ)
• ստեֆանիտ (արծաթ-ծարիր-ծծումբ)
• պոլիբազիտ (արծաթ-պղինձ-ծարիր-ծծումբ)
• ֆրեյբերգիտ (պղինձ-ծծումբ-արծաթ)
• դիսկրազիտ (արծաթ-ծարիր) և այլն։

Արծաթի հիմնական մասը, որպես կողմնակի արգասիք, կորզվում է այլ մետաղների (ցինկ, կապար, կոբալտ, պղինձ) արդյունահանման ժամանակ։

Արծաթի արտադրությունը (2011)

α/α	երկրներ	տոննա	տոկոս %
1	Կաղապար:Դրոշ	4.753	20, 06
2	Կաղապար:Դրոշ	3.415	14, 42
3	Կաղապար:Դրոշ	3.232	13, 64
4	Կաղապար:Դրոշ	1.717	7, 25
5	Կաղապար:Դրոշ	1.309	5, 53
6	Կաղապար:Դրոշ	1.269	5, 36
7	Կաղապար:Դրոշ	1.244	5, 25
8	Կաղապար:Դրոշ	1.213	5, 12
9		1120	4, 73
10	Կաղապար:Դրոշ	703	2, 97

Հանքավայրեր

Արծաթի հանքաքարի ամենախոշոր հանքավայրերը գտնվում են Մեքսիկայում, Կանադայում, Ավստրալիայում, ԱՄՆ-ում, Ճապոնիայում, Ռուսաստանում, Գերմանիայում, Իսպանիայում, Պերուում, Չիլիում,

Արծաթի արտադրությունը տարբեր երկրներում (2011 թվական)

Չինաստանում, Լեհաստանում, Ղազախստանում, Ռումինիայում, Շվեդիայում, Չեխիայում, Սլովակիայում, Ավստրիայում, Հունգարիայում, Նորվեգիայում։ Ինչպես նաև արծաթի հանքավայրեր կան Հայաստանում, Կիպրոսում և Սարդինիայում։

Ստացում

Արդյունաբերության մեջ արծաթը ստանում են հիմնականում կապարի և պղնձի կոնցենտրատների վերամշակումից։ Սև պղնձից արծաթը անջատում են էլեկարոլիտային ռաֆինացման ժամանակ։ Սև կապարից արծաթն անջատում են ցինկի միջոցով։ Լուծվելով ցինկում՝ այն անջատվում է ցինկի փրփուրի հետ, որից ցինկը հեռացնում են թորելով (1250 °C)։

Արծաթի վերջնական մաքրումը կատարվում է էլեկտրոլիզով։ Արծաթային հանքանյութերից արծաթը ստանալու համար հանքանյութերը ենթարկում են գրավիտացիոն հարստացման, ապա անջատում են արծաթը ցիանացման եղանակով։ Պիրիտային և այլ թափոններում պարունակվող արծաթը անջատելու համար ենթարկում են քլորացնող բովման և ապա ցիանացման։ Ցիանային լուծույթից արծաթը նստեցնում են ցինկով կամ ալյումինով։ Արծաթը անջատում են նաև իոնափոխանակման եղանակով և օրգանական լուծիչներով էքստրակտելով։

Ֆիզիկական հատկություններ

Արծաթի հանքաքարը

Արծաթը գեղեցիկ, սպիտակափայլ մետաղ է։ Հալման ջերմաստիճանը՝ 960, 5 °C, եռմանը՝ 2212 °C, խտությունը՝ 10503, 4 կգ/մ³։ Արծաթը ավելի լավ է հայտնի քան մյուս մետաղները, անդրադարձնում է լույսը (հատկապես ինֆրակարմիր), հաղորդում է ջերմությունը և էլեկտրականությունը։ Չափազանց պլաստիկ է, արծաթից կարելի է գլանել մինչև 10-8 մմ հաստության փայլաթիթեղ։ Քիմիապես քիչ ակտիվ, միացություններում միարժեք, երբեմն երկարժեք և եռարժեք է։

Արծաթը կտրվում է դանակով, 1 գրամը ձգվում է շուրջ 1800 մետր և գլանվում մինչև 0, 00025 մմ հաստությամբ նրբաթիթեղի, փայլեցվում է մինչև հայելափայլի, անդրադարձման գործակիցը 95-97% է, կայուն է հիմքերի, օքսիդների, կոռոզիայի նկատմամբ, բայց լուծվում է խիտ ազոտական թթվում, կալիումի ցիանիդի լուծույթում, անգամ օդի աննշան ծծմբային գազից սևանում է՝ ծածկվելով արծաթի սուլֆիդի Ag₂S շերտով։ Արծաթի օրինականացված հարգերն են՝ 800, 830, 875, 925, 960։ Որքան ցածր է արծաթի հարգը, այնքան շուտ է այն սևանում։ Տարեկան հանույթը կազմում է 100000 տ, հիմնական արտահանողներն են Մեքսիկան, Կանադան, ԱՄՆ-ն։

Քիմիական հատկություններ

Խոնավ օդում արծաթը կլանում է թթվածին՝ առաջացնելով օքսիդի չափազանց բարակ (~12A) պաշտպանական շերտ։

$𝖠𝗀\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{=}𝖠{𝗀}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Արծաթի միացությունները թթվածնի հետ ստանում են անուղղակի ճանապարհով։ Հայտնի են Ag₂O և AgO կայուն և չափազանց անկայուն Ag₂O₃ օքսիդները։

$\mathrm{𝟦}𝖠𝗀\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{=}𝖠{𝗀}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖠{𝗀}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Ag₂O լույսի ազդեցությամբ դանդաղ քայքայվող դարչնագույն բյուրեղական նյութ է։

$\mathrm{𝟤}𝖠𝗀\mathsf{+}\mathrm{𝟣}/\mathrm{𝟤}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲\mathsf{=}𝖠{𝗀}_{\mathrm{𝟤}}𝖲\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Հեշտությամբ վերականգնվում է ջրածնով։ Լուծվում է ջրում (0, 013 գ/լ, 20 °C-ում), թթուներում և ամոնիումի հիդրօքսիդում։

$\mathrm{𝟥}𝖠𝗀\mathsf{+}𝖧𝖢𝗅\mathsf{+}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{=}\mathrm{𝟥}𝖠𝗀𝖢𝗅\mathsf{+}𝖭𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Օգտագործվում է օրգանական սինթեզում, հակագազերում։ Ag₂O-ի ջրային լուծույթը հիմնային է, որը, ըստ երևույթին, արծաթի հիդրօքսիդի (AgOH) առկայության արդյունք է։ AgO մուգ մոխրագույն մետաղափայլ բյուրեղական նյութ է։ Քայքայվում է 100 °C-ում, 110 °C-nւմ պայթյունով։ Լուծվում է թթուներում, օքսիդիչ է։ Օգտագործվում է «գերօքսիդային» գալվանական էլեմենտներ պատրաստելիս։ Ատոմական ջրածնի և արծաթի փոխազդմամբ ստացվում է արծաթի հիդրիդը՝ AgH, որը խոնավության առկայությամբ արագ քայքայվող սպիտակ բյուրեղական նյութ է։

Սենյակային ջերմաստիճանում արծաթը փոխազդում է հալոգենների հետ՝ առաջացնելով համապատասխան հալոգենիդի պաշտպանական շերտ։ Ջերմաստիճանի բարձրացումը և խոնավության առկայությունը հեշտացնում են հալոգենիդի առաջացումը։ AgF բաց դեղնավուն, ամորֆ նյութ է։ Լավ լուծվում է ջրում։ AgF₂ և Ag₂F ջրի առկայությամբ անկայուն են։

$𝖠𝗀\mathsf{+}{𝖥}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{=}\mathrm{𝟤}𝖠𝗀{𝖥}_{\mathrm{𝟤}}$

Չոր օդում և տեսանելի լույսի ազդեցությամբ ֆտորիդները կայուն են։

$\mathrm{𝟤}𝖠𝗀\mathsf{+}{𝖨}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{=}\mathrm{𝟤}𝖠𝗀𝖨$

Արծաթի յոդիդը (բաց դեղնավուն բյուրեղներ) ջրում վատ լուծվող նյութ է։ Լույսի ազդեցությամբ քայքայվում է, օգտագործվում է լուսանկարչության մեջ։ Արծաթը միանում է ծծմբին և նրա ցնդող միացություններին՝ առաջացնելով սուլֆիդ՝ Ag₂S, որը սև, ջրում անլուծելի լուսազգայուն նյութ է․ ստացվում է արծաթի լուծելի աղերի և ծծմբածխածնի փոխազդմամբ։

$\mathrm{𝟤}𝖠𝗀\mathsf{+}𝖲\mathsf{=}𝖠{𝗀}_{\mathrm{𝟤}}𝖲$

$\mathrm{𝟤}𝖠𝗀\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲\mathsf{=}𝖠{𝗀}_{\mathrm{𝟤}}𝖲\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

Արծաթը ազոտին անմիջականորեն չի միանում։ Հայտնի են անկայուն արծաթի նիտրիդը՝ Ag₃N (շագանակագույն, պինդ նյութ), և արծաթի ազիդը՝ AgN₃ (սպիտակ բյուրեղներ, որոնք տաքացնելիս կամ հարվածից պայթում են։

Ածխածինը միանում է արծաթին միայն շիկացնելիս՝ առաջացնելով արծաթի կարբիդ՝ Ag₂C₂, որը սպիտակ փոշի է, պայթում է հարվածից և ուժեղ լուսավորումից։

Մետաղների հետ արծաթը առաջացնում է համաձուլվածքներ։ Ա․ լուծվում է թթուներում միայն օքսիդիչների առկայությամբ։

$𝖠𝗀\mathsf{+}𝖥𝖾𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{=}𝖠𝗀𝖢𝗅\mathsf{+}𝖥𝖾𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}$

Լավ լուծվում է HNO₃-ում, եռացող խիտ է H₂SO₄-ում։ Արծաթի աղերը մեծմասամբ ջրում վատ են լուծվում։

$𝖠𝗀\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}\mathsf{(}𝖼𝗈𝗇𝖼\mathsf{)}}\mathsf{=}𝖠𝗀𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$\mathrm{𝟤}𝖠𝗀\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{=}𝖠{𝗀}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Լավ լուծվում են նիտրատը, ֆտորիդը, գերքլորատը։ Լուծելի աղերը անգույն են և թունավոր։ Արծաթի սուլֆատը՝ Ag₂SO₄, սպիտակ բյուրեղական, ջրում վատ լուծվող նյութ է (0, 79 գ, 100 մլ ջրում, 20 °C)։

$\mathrm{𝟦}𝖠𝗀\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{=}\mathrm{𝟤}𝖠{𝗀}_{\mathrm{𝟤}}𝖲\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Արծաթի կարբոնատը՝ Ag₂CO₃, դեղնավուն, լուսազգայուն նյութ է, օգտագործվում է օրգանական սինթեզում։ Արծաթի աղերը համապատասխան անիոնների ավելցուկի առկայությամբ առաջացնում են կոմպլեքսային միացություններ՝ K[Ag(CN)₂], K₃[AgCl₄] և այլն։ Արծաթի իոնների ամենաչնչին քանակներն անգամ (2, 15•10⁻⁹ գ/լ) ունեն մանրէասպան հատկություն։

$\mathrm{𝟤}𝖭𝖺\mathsf{[}𝖠𝗀\mathsf{(}𝖢𝖭{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{]}\mathsf{+}𝖹𝗇\mathsf{=}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{[}𝖹𝗇\mathsf{(}𝖢𝖭{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖠𝗀$

Բնութագիր հատկանիշներ

Բոլոր մետաղներից ամենամեծ էլեկտրական հաղորդականությունը հենց արծաթն ունի, այն նույնիսկ բարձր է պղնձի հաղորդականությունից։ Բայց իր թանկարժեքության և լաքոտվելու հատկության պատճառով այն իր լայն կիրառությունը չի գտել էլեկտրական նպատակների համար։

Մաքուր արծաթը ունի ամենաբարձր ջերմային հաղորդականությունը, ամենասպիտակ գույնը, ամենաբարձր օպտիկական անդրադարձողականությունը։ Համեմատած այլ մետաղների հետ՝ արծաթը ունի ամենացածր կոնտակտ դիմադրողականությունը։

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Իզոտոպներ

Բնական արծաթը բաղկացած է ¹⁰⁷Ag(51, 35 %) և ¹⁰⁹Ag(48, 65 %) կայուն իզոտոպներից։ Արհեստականորեն ստացվել են 102-117 զանգվածի թվերով ռադիոակտիվ իզոտոպներ, որոնցից ամենակայունը ¹¹⁰Ag է (T_1/2 = 253 օր)։

Կիրառություն

Արծաթյա մետաղադրամ

Արծաթը մեծ մասամբ օգտագործվում է համաձուլվածքների ձևով մանրադրամներ, ոսկերչական զարդեր, կենցաղային իրեր պատրաստելու համար։ Մաքուր արծաթը օգտագործվում է արտադրական սարքեր և ռադիոմասեր երեսապատելու, ցինկարծաթային կուտակիչներ պատրաստելու համար։ Մաքուր արծաթը կիրառվում է նաև քիմիական սինթեզում որպես կատալիզատոր։ Կոլոիդային արծաթը օգտագործվում է բժշկության մեջ, այն հականեխիչ միջոց է լորձաթաղանթի համար (արգիրոլ, պրոտարգոլ, կոլարգոլ)։

Թանկարժեք մետաղների և քարերի համադրությամբ արծաթից պատրաստում են ապարանջաններ, մատանիներ, ականջօղեր, մանյակներ, գոտիներ, սեղանի և եկեղեցական սպասք։ Ներկայումս հատուկ հոբելյանների առիթով թողարկվում են նաև արծաթե հուշադրամներ։ Ի տարբերություն այլ մետաղների՝ արծաթը գրեթե ամբողջությամբ անդրադարձնում է իր վրա ընկած տեսանելի լույսը։ Այդ հատկության շնորհիվ այն օգտագործում են հայելիների արտադրությունում։ Առաջին հայելիները եղել են արծաթե փայլաթիթեղները։

Հետագայում մշակվել են արծաթապատող լուծույթներ, որոնք (չնչին փոփոխություններով) պահպանվել են մինչև մեր օրերը։ Արծաթապատումն իրականացվում է մետաղական արծաթով, որը ստացվում է արծաթի աղերի ամոնիակային լուծույթի և գլյուկոզայի կամ ֆորմալինի փոխազդեցությամբ (այդ երևույթը հայտնի է որպես արծաթահայելու ռեակցիա)։ Արծաթապատումը կիրառվում է արդյունաբերության մեջ՝ ավտոմեքենաների ցոլարձակ լապտերների և լուսարձակների պատրաստման համար։

Բժշկության մեջ

Մանրէասպան հատկությունների շնորհիվ արծաթն օգտագործվում է բժշկության մեջ։ Այն հականեխիչ միջոց է լորձաթաղանթի համար։ Նրա միջոցով վարակազերծում են ջուրը, սակայն Ag⁺ իոնների մեծ կոնցենտրացիան մարդու համար թունավոր է։

Մեծ կիրառություն ունեն նաև արծաթի աղերը։ Լյապիսը (արծաթի նիտրատը՝ AgNO₃) օգտագործվում է բժշկության մեջ՝ որպես հականեխիչ և աղաղող նյութ։ Արծաթի որոշ աղեր (AgCl, AgBr, AgNO₃) լուսազգայուն են. լույսի ազդեցությամբ քայքայվում և սևանում են, այդ պատճառով օգտագործվում են լուսանկարչական ժապավենների և թղթերի արտադրության մեջ։

Տես նաև

• Արծաթագործություն
• Արծաթի նիտրատ
• Արծաթի համաձուլվածքներ
• Արծաթի բրոմիդ
• Արծաթի քլորիդ
• Պարբերական աղյուսակ

Արտաքին հղումներ

• Արծաթի մասին դասարան․ամ կայքում Կաղապար:Webarchive
• Серебро на Webelements
• Термодинамические свойства серебра (Mathcad Calculation Server)
• Colloidal silver not approved (Коллоидное серебро не одобрено)Կաղապար:Ref-en
• Учебник «Неорганическая химия» под редакцией Ю. Д. Третьякова
• Вторичное серебро
• Соединения серебра (токсикологическая химия)
• Серебро в Большой советской энциклопедии
• Физико-химические свойства серебра (справочник)
• Термодинамические свойства серебра (online расчет)