Иван Алексеев - Металлы драгоценные

Вот так, как умел, выразил свой восторг испанец, которому – в отличие от всех будущих поколений – посчастливилось увидеть сказочное творение инков – «Золотой сад Куско». Однако восхищение не помешало конкистадорам под предводительством Ф. Писарро разрушить и разграбить и сад, и Куско – столицу инков. Так что мы ничего этого теперь не видим. И где побежденные индейцы спрятали, расставшись лишь с малой долей, несметные богатства в золоте и серебре, не знаем, Об этом уже говорилось в первой главе книги. Повторяться нет смысла.

Но есть смысл отметить, что в истории человечества два великих металла – золото и серебро – часто были неразлучны. В России даже родилось необычное словосочетание, исполненное особого смысла: злато-серебро. Сколько содеяно ради этого «тандема». Как сейчас бы сказали, «мегатандема».

Эти металлы и в природе нередко тесно спаяны – уже упоминался естественный золото-серебряный сплав электрум. То же и по назначению: оба в прошлом и отчасти сейчас выступают в роли денег, соперничают в ювелирном деле, ценимы в разных религиях, находят достаточно широкое применение в технике.

И все же разорвем на время эту связь. И начнем, по возможности тщательное, изучение только серебра, хотя надо признаться заранее, что здесь еще не раз покажет свой желтый лик главный кумир вселенной.

Начнем со строгих, точных данных. Еще раз взглянем на одну из самых точных и уважаемых в мире таблиц – Периодическую систему элементов Д.И. Менделеева. В ней серебро находится в таком достойном окружении:

При атомном числе 47 атомная масса серебра составляет 107,868. Установлены изотопы 107 и 109. Атомный объем серебра равен 10,3. Плотность – 10,5 г/смг; температура плавления 960,8 °C, кипения 2212 °C; твердость по Бринеллю 25 (по Моосу 2,5).

Чистое серебро – металл блестяще-белого цвета. Он тверже золота, но мягче меди, прекрасно поддается полировке и обладает высокой способностью отражать световые и тепловые лучи. Неполированное серебро очень сильно поглощает свет. По электро-и теплопроводности ему практически нет равных.

Сопротивление разрыву для волоченой серебряной проволоки – 290 МПа, для отожженной-160 МПа.

Серебро очень тягуче, легко прокатывается в тонкие листы толщиной до 0,00025 мм, просвечивающие голубым светом, и вытягивается в тонкую проволоку.

Число скручивания для серебряной проволоки диаметром 1,88 мм и длиной 145 мм составляет 62.

Многие исследователи наблюдали летучесть серебра при нагревании. В частности, в 1839 г. Лампадиус установил потерю серебра порядка 1 % в час при нагревании до белого каления в открытом тигле, Бертье установил потерю серебра, равную примерно 0,5 % своей массы, при нагревании в фарфоровой печи.

Улетучивание серебра происходит интенсивнее в атмосфере кислорода, чем в атмосфере азота.

Летучесть серебра обусловлена образованием летучей окиси, устойчивой только при высокой температуре. Установлено, что при нагреве в известковом тигле в пламени гремучего газа серебра кипит, как ртуть, улетучивается в виде окиси серебра и осаждается в виде бледно-желтого сублимата.

При критической температуре около 575 °C пары серебра осаждаются. Выше этой температуры большая часть паров не осаждается, ниже этой температуры испарения – сохраняется.

Серебро обладает более резко выраженными свойствами металла, чем золото; оно не образует амфотерных гидратов кислородных соединений. Окись и гидрат окиси – малоустойчивые соединения, и непосредственным соединением окись серебра не получается. При нагревании окись легко разлагается.

Устойчивый высший окисел, образующий производные соединения, отсутствует, Малоустойчивое, но хорошо известное кислородное соединение – окись серебра Ag,0 легко выделяет кислород при нагревании.

При температуре 300 °C окись серебра существует только под давлением 1,5 МПа, вследствие чего серебро не способно окисляться на воздухе. Однако окись серебра при высокой температуре в расплавленном состоянии обладает способностью поглощать количество кислорода, равное 22 объемам самого серебра. При быстром охлаждении на поверхности серебра образуются наросты и происходит разбрызгивание расплавленного металла.

При непосредственном воздействии кислорода серебро не окисляется ни при высокой температуре, ни в присутствии щелочей, но окисляется озоном.

Известны следующие окислы серебра: Ag4O, Ag2O и AgО. Наиболее устойчив второй окисел серебра, от которого происходят все соли серебра.

При нагревании порошкообразного серебра до 300 °C под давлением кислорода не менее 1,5 МПа также образуется окись серебра.

По внешнему виду окись серебра представляет собой коричневый порошок. После сушки в диапазоне температур 6080 °C она приобретает почти черный цвет.

На воздухе окись серебра притягивает углекислоту. Коллоидный раствор окиси серебра применяется в медицине.

Перекись серебра представляет собой черный налет, образующийся на поверхности металлического серебра при действии озона. Перекись серебра содержит 87 % металлического серебра.

Карбид серебра обладает взрывчатыми свойствами, особенно в сухом состоянии, даже при умеренном растирании в ступке.

Серебро легко растворяется в горячей азотной кислоте. В разбавленной серной кислоте растворение его происходит лишь в присутствии окислителей. Едва заметно серебро растворяется в хлористоводородной кислоте и галоидах. Хорошо растворимо в концентрированной горячей серной кислоте.

Серебро очень устойчиво по отношению к щелочам (в лабораториях сплавление с едкими щелочами производят в серебряных тиглях и чашках).

В цианистом калии серебро растворяется с образованием двойной соли.

Серебро в расплавленном виде смешивается со многими металлами в любых соотношениях; в ограниченных соотношениях – с хромом, марганцем, никелем, молибденом, ванадием, бором и вольфрамом. Не смешивается или смешивается в очень ограниченных соотношениях с железом и кобальтом.

Серебро сплавляется и образует химические соединения с магнием, алюминием, ртутью, цинком, кадмием, оловом, сурьмой; дает сплавы без образования химических соединений с медью, свинцом, висмутом, бериллием, золотом и металлами платиновой группы. Образует непрерывный ряд твердых растворов с золотом и палладием.

Из серебряных сплавов наибольшее значение имеют сплавы, содержащие медь. Наряду с ними находят специфическое применение сплавы, в состав которых входят цинк, кадмий, никель, алюминий, магний и олово.

Что говорит геология об этом металле? В природе серебро образует более 60 минералов, в которых находится в различном состоянии – в основном в сернистых соединениях с высоким содержанием Ад (до 87 %). Однако, несмотря на большое количество минералов серебра в рудах, они встречаются достаточно редко, часто рассеяны среди других минералов. Самородное серебро встречается значительно реже самородного золота, так как легче образует соединения с другими элементами. Самородное серебро представляет собой природный сплав с золотом, медью, железом, висмутом, ртутью, платиной и другими элементами. Встречается в виде неправильных зерен, пластинок, листочков, проволочных и нитевидных выделений. Крупные самородки чрезвычайно редки, их масса может достигать сотен килограммов (существуют фотографии таких самородков),