Серебро. Химические и физико-механические свойства. Легирование серебра, его сплавы.

Химические свойства серебра

Нормальный электродный потенциал серебра равен 0,798 В. Чистое полированное сере­бро практически не изменяет свой цвет на воздухе. При обычной температуре Ag не взаимодействует с O2, N2 и H2. При действии свобод­ ных галогенов и серы на поверхности серебра образуется защитная пленка. Озон образует на поверхности Ag черный налет. Хлор, бром, йод реагируют с ним даже при комнатной температуре. Расплавленное серебро может в очень больших количествах поглощать кислород, в про­ цессе охлаждения растворимость кислорода уменьшается, при этом образуется пористость, ухудшающая качество поверхности. Серебро стойко к коррозии в большинстве минеральных и органических кислот, в вод­ ных растворах галогенов. Серебро также устойчиво в дистиллированной, природной и питье­ вой воде, в этиловом и метиловом спирте любой концентрации. В царской водке серебро не растворяется из-за образования защитной пленки AgCl. В отсутствие окислителей при обычной температуре HCl, HBr, HI не взаимодействуют с сере­ бром благодаря образованию на поверхности металла защитной пленки малорастворимых га­ логенидов. Кипящие едкие щелочи на серебро не действуют.

Физико-механические свойства серебра

Серебро – металл белого блестящего цвета, мягкий и пластичный, хорошо поддается об­ работке давлением. Имеет гцк решетку, плотность при 20°С составляет 10,49 г/см3, темпера­ тура плавления 961°С (960,8°С). Различия в температуре плавления объясняются высокой растворимостью в серебре кислорода. Серебро очень хорошо полируется, имеет наивысшую отражательную способность, оно отражает 94 % световых лучей, является самым электро- и теплопроводным металлом. Серебро прекрасно деформируется как в холодном, так и в горячем состоянии. Оно лег­ ко прокатывается в тончайшие листы до 0,00025 мм и вытягивается в очень тонкую проволо­ ку. Из Ag можно изготовить фольгу толщиной 2,5 мкм. Свет, проходящий через фольгу, при­ обретает голубовато-зеленый оттенок. Серебро тверже золота, но мягче меди. Благодаря своим уникальным свойствам – высокой электропроводности и теплопровод­ ности, отражательной способности, светочувствительности – серебро имеет очень широкий диапазон применения. Растворяясь в золотом сплаве, серебро придает ему пластичность, блеск и облегчает пайку, однако изменяет цвет сплава и значительно повышает его цену.

Сплавы серебра для ювелирных изделий содержат два компонента – серебро и медь.

Медь. С повышением содержания меди до 28 % твердость и прочность сплавов Ag–Cu повышается, а пластичность падает. Цвет серебра с увеличением содержания меди становится все более желтоватым. Сплав серебра с 50 % меди становится красноватым, а с 70 % меди имеет красный цвет. При добавке в сплав Ag–Cu других металлов он становится трех- или многокомпонент­ ным, что может существенно изменить его свойства: сделать более разносторонним в при­ менении или, наоборот, совершенно непригодным для использования. Золото. Сплавы Ag–Au обладают высокими литейными свойствами и стойкостью к окислению. Никель. В сплавах серебра, применяемых в производстве ювелирных изделий, при со­ держании никеля до 1% замедляется рост зерна, и тем самым улучшаются их механические свойства. Железо всегда является нежелательной примесью в сплавах серебра. Железо присут­ ствует в сплавах в виде чужеродных частиц, ухудшающих обрабатываемость. Свинец. Сплавы серебра, содержащие свинец, становятся при нагреве хрупкими, так как свинец и серебро при температуре 304°С образуют эвтектику, которая располагается по гра­ ницам зерен, что делает сплав красноломким. Олово. Даже небольшая добавка олова снижает температуру сплава, однако при этом сплав получается более тусклым, мягким и пластичным. Алюминий. При содержании до 4-5 % алюминий не влияет на структуру сплава, при бо­ лее высоком содержании делает сплав хрупким, т.к. при этом образуется хрупкое соединение Ag3Al. При отжиге и плавке образуется также соединение Al2O3, которое, располагаясь по границам зерен, делает сплав хрупким и ломким. Кадмий. Сплавы с кадмием пластичны и устойчивы против коррозии на воздухе, не тускнеют и хорошо обрабатываются.