Полезные ископаемые серебро доклад 4 класс

Серебро — Ag, минерал класса самородных элементов, кристаллизуется в кубической сингонии, кубически-гексоктаэдрический вид симметрии. Встречается в аргенитах (сульфид) и роговом серебре (хлорид серебра), добывается также как побочный товар очистки купрума и свинца. Серебро было одним из первых металлов, освоенных человеком. Является великолепным проводником тепла и электричества. Главным производителем серебра является Мексика, хотя серебряные руды разбросаны по всему миру.

СТРУКТУРА

Сингония кубическая; гексаоктаэдрический в. с. ЗL44L636L29РС. Кристаллическая структура. Гранецентрированный куб. Облик кристаллов. Правильно образованные кристаллы очень редки. Встречающиеся формы: {100}, {111}. Двойники по (111). Агрегаты. Встречается иногда в виде типичных «вязаных» перистых дендритов, тонких неправильных пластин и листочков. Характерны также моховидные, волосовидные и проводочные формы. Наиболее распространены зерна неправильной формы и более крупные сплошные скопления — самородки.

СВОЙСТВА

Цвет серебряно-белый, часто с жёлтой, коричневой или черной побежалостью. Серебро с поверхности довольно быстро окисляется на воздухе и тем быстрее, чем больше примесей оно содержит, при этом цвет поверхности изменяется до чёрного с отливом различных оттенков. Блеск металлический до матового, цвет черты серебряно-белый, блестящий. Твердость 2,5 —3. Плотность 9,6 —12. Спайность отсутствует, излом раковистый. Весьма пластичное, гибкое, ковкое. Обладает максимальной среди металлов тепло- и электропроводностью. Является диамагнетиком. Под паяльной трубкой легко плавится. С НСI реагирует, образуя белый творожистый осадок (АgCl). Реакция с Н2S дает чёрное окрашивание.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

По СССР крупные месторождения не известны. Самородки серебра в прежнее время находили в Турьинских рудниках на Северном Урале, в ряде свинцово-цинковых месторождений Алтая, Казахстана, Восточной Сибири и в других местах.
Из иностранных месторождений большой известностью пользовались месторождения: Конгсберг(Норвегия), где самородное серебро встречалось до глубины 900 м, Кобальт(Канада), Шнееберг(Германия).
Добыча серебросодержащих руд может производиться подземным или открытым способом. Сначала при помощи специальных приборов геологоразведчики проверяют шахты под землей на предмет содержания полезных ископаемых и драгоценных металлов. После обнаружения богатых серебром участков в соответствующих местах делают отверстия, в которые закладывают взрывчатку. Поднятые взрывом на поверхность шахты осколки серебросодержащей руды измельчают промышленным способом. Из руды драгоценный металл извлекают методами амальгации и цианирования.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Образование самородного серебра в природе во многом аналогично образованию меди. Оно вместе с другими серебросодержащими минералами встречается в гидротермальных жильных месторождениях в ассоциации с аргентитом (Ag2S) и кальцитом (месторождение Конгсберг в Норвегии), иногда в ассоциации со сложными сернистыми, мышьяковистыми, сурьмянистыми соединениями разных металлов, в том числе никеля и кобальта.
В экзогенных условиях оно, так же как и самородная медь, встречается в зонах окисления месторождений сернистых и мышьяково-сурьмянистых руд, являясь продуктом их разложения и восстановления из поверхностных растворов различными органическими соединениями. Образующееся в этих условиях самородное серебро нередко имеет вид дендритов, пластинок, моховидных, проволочных, волосовидных форм и др. Экспериментально доказано, что тончайшие нитевидные и дендритовые образования, иногда в виде красивых узоров, образуются на кусочках угля из раствора, особенно в присутствии растворимых органических соединений.
В поверхностных условиях самородное серебро менее устойчиво, чем золото. Оно часто покрывается пленками и примазками черного цвета. В местностях с жарким, сухим климатом с поверхности нередко переходит в устойчивые галоидные соединения (AgCl и др.).

ПРИМЕНЕНИЕ

Серебро применяется главным образом в сплавах с медью для выделки серебряных изделий, монет и др. Чистое серебро употребляется для филигранных работ, изготовления тиглей для плавления щелочей, для серебрения, для получения химических соединений и других целей. Главная масса серебра (около 80%) добывается не в самородном виде, а в качестве побочного продукта из богатых серебром свинцово-цинковых, золотых и медных месторождений.
Области применения серебра постоянно расширяются, и его применение — это не только сплавы, но и химические соединения. Определённое количество серебра постоянно расходуется для производства серебряно-цинковых и серебряно-кадмиевых аккумуляторных батарей, обладающих очень высокой энергоплотностью и массовой энергоёмкостью и способных при малом внутреннем сопротивлении выдавать в нагрузку очень большие токи.

Серебро (англ. Silver) — Ag

КЛАССИФИКАЦИЯ

Hey’s CIM Ref1.2

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Геологический факультет

Кафедра общей геологии и геодинамики

Реферат по теме

Серебро: характеристика и применение

Новочеркасск 2011

Оглавление

Введение

1. Производство серебра

2. Серебро в ювелирном деле

3. Серебро в науке и технике

4. Серебро в монетном производстве

Заключение

Литература

серебро металл ювелирный производство

Введение

Первыми металлами, найденными и используемыми человеком, были золото, медь, серебро. В древности эти металлы были более распространёнными и легче обнаруживались. Золото в природе в большинстве случаев находится в металлической форме и легко распознаётся по цвету и массе. Естественно предположить, что золото – первый металл, который узнали люди. Серебро труднее обнаружить, так как в отличие от золота оно редко встречается в самородном виде. Чаще всего оно присутствует в рудах в виде минералов, представляющих собой химические соединения (сульфиды).

Если жёлтый цвет золота у древних людей ассоциировался с солнцем, то блестящий белый цвет серебра они связывали с луной. Это отражается в названии lunarcaustic(ляпис) – нитрат серебра, который используется в медицине как прижигающее средство. Появившееся позднее латинское название argentumsпроисходит от латинского корня, означающего белый и блестящий. Красивый внешний вид серебра, высокая коррозионная стойкость, делающая возможным длительное хранение в земле, должны были привлекать людей. С самой глубокой древности в Южной Европе, а также на Ближнем и Среднем Востоке серебряная утварь передавалась по наследству, а серебро в больших количествах в виде кусков металла и слитков служило торговым эквивалентом.

1. Производство серебра

Из благородных металлов серебро наиболее широко распространено в природе. Содержание его в земной коре в 20 раз превышает содержание золота и приблизительно равно содержанию металлов платиновой группы. Существенна концентрация серебра в морской воде (3-10 мг/т), однако добыча его из морей и океанов известными методами в настоящее время нецелесообразна.

Серебро в отличие от золота редко встречается в самородном виде. Основными минералами серебра, имеющими экономическое значение, являются: аргентит Ag2S; кераргирит AgCl; пираргирит Ag3SbS3; прустит Ag3AsS3; стефанит Ag5SbS4; бромирит AgBr; иодирит AgI.

Серебро в небольших количествах содержится в золотых, медных, свинцовых и цинковых рудах, на которые в настоящее время приходится примерно 2/3 мировой добычи первичного серебра.

Самые ранние разработки крупных месторождений велись в Каппадосии, в Восточной части Малой Азии, по-видимому, в четвёртом тысячелетии до н.э. Имеются свидетельства о высокоразвитой цивилизации в этом районе в третьем тысячелетии до н. э., где на высоком уровне находилось ювелирное дело и обработка металлов. К 2000 г. до н.э. или несколько позже серебро экспортировалось в Ассирию и существовала постоянная колония месопотамских купцов, задачей которых было развитие этой торговли. Всё это даёт основание заключить, что к четвёртому тысячелетию до н.э. добыча серебра в этих районах с помощью лесных пожаров отошла в прошлое и уступила место серьёзным горнодобывающим операциям сначала в открытых месторождениях, а затем и в шахтах. Со временем горное дело распространилось на восток. Около 500 г. до н.э. началась разработка серебряно-свинцовых руд в Греции на знаменитых Лаурионских рудниках. Процесс обработки руды состоял в следующем: руду измельчали с водой, смешивали с поваренной солью, добавляли обожжённые медные и железные сульфиды, а также некоторое количество ртути. Полученную таким образом массу несколько дней утаптывали мулы на замощённом дворе. В результате серебро восстанавливалось и амальгамировалось. Амальгаму затем собирали и выпаривали, а слитки купелировали (окислительная плавка, при которой окислы неблагородных металлов всасываются пористым подом печи, а металлическое серебро остаётся на поду печи).

С ростом количества добываемого серебра совершенствовалась технология его добычи и очистки. В 1752 г. академик У.Х.Сальхов предложил разделять золото и серебро азотной кислотой. Далее были открыто, что золото и серебро хорошо растворяются в слабых водных растворах щелочных цианидов. Доказано ускоряющее действие воздуха на растворение золота и серебра и возможность их осаждения неблагородными металлами. В 1802 г. француз д,Арсе изобрёл аффинаж серебра серной кислотой. В этом процессе неочищенное серебро растворяют в кипящем медном купоросе, золото осаждается на дне, а серебро восстанавливается до металла медью или железом. Этот процесс был весьма распространён в 19 веке, а затем был вытеснен электролизом. Электролизом в ванне с разбавленным раствором нитрата серебра из неочищенного серебряного анода получили кристаллическое серебро чистотой 99,9%.

Дальнейшее развитие металлургии серебра связано с открытием двух новых процессов выплавки свинцовых руд. Первый основан на избирательной кристаллизации серебряного сплава, содержащего свинец. Второй, основан на ограниченной растворимости цинка в свинце и способности цинка давать с серебром химические соединения, которые всплывают вместе с избытком цинка на поверхность ванны в виде пены. То есть если расплав охладить до температуры начала кристаллизации, то в первую очередь начнут выделяться кристаллы чистого серебра, свинец же концентрируется в более легкоплавкой, не успевшей затвердеть части сплава. Разделяя эти части, можно получить слиток с большим содержанием серебра. Далее идёт окислительное плавление полученного слитка. Во время этого процесса свинец и другие неблагородные металлы окисляются кислородом, подаваемым в печь, и удаляются в виде расплавленной окиси. При этом содержание серебра в слитке возрастает до 90%. Для получения чистого серебра подобный слиток идёт на аффинаж.

2. Серебро в ювелирном деле

Серебро – мягкий и пластичный металл, легко поддающийся обработке, но оно не обладает достаточной твёрдостью. Поэтому в ювелирном деле применяются сплавы серебра с медью, хорошо сочетающие прочность и пластичность, способность изменять структуру в результате термообработки и имеющие красивый внешний вид.

Изделия самых простых форм получают плавкой и отливкой в литейные формы. Литьё по выплавляемым моделям было известно ещё в Киевской Руси. Из льняных или шерстяных шнурков, пропитанных воском, выплетали модель. Её обливали жидким раствором глины и после отвердевания формы воск вытапливали, а шнурки выжигали. В зачищенную глиняную форму заливали металл.

Более сложные ювелирные изделия стали производить штамповкой, дополняя их чернением. Чернение применяется исключительно при работе с серебром. При этом вырезанный рисунок заполняют порошком из сплава серебра, меди, свинца, перемешанного с серой. Этот порошок затем расплавляют и после остывания полируют. В результате выступают тончайшие темно-серые линии рисунка. Искусство чернения известно с времён Древнего Рима. Близкий к этому эффект даёт избирательное потемнение поверхности серебра при осторожном нанесении сульфидного реактива.

Серебряные изделия иногда украшают эмалью. Эмалирование получило широкое распространение в Древней Греции и Риме, где его в основном использовали для украшения золотых и медных изделий. В европейских музеях можно встретить образцы античных изделий из серебра, покрытых эмалью. Их уникальность объясняется плохим сцеплением эмали с поверхностью серебра и её низкой стойкостью.

С того момента, как научились получать крупные слитки, серебро стали применять в производстве изделий для приготовления, хранения, сервировки и потребления пищи и напитков. Уже в эпоху Древнего Рима серебряная утварь была распространена в высшем обществе. Церковь также начала использовать этот металл для украшения монастырей и храмов, а серебряные сосуды начали применять при причастии и других церковных обрядах. С появлением гильдий и подобных им союзов серебро стали использовать для изготовления знаков отличия, таких как булава. Появилось огромное количество новых предметов: ложка, вошедшая в обиход в Западной Европе в 8 веке, солонки, кубки и чаши. Веком позже появилась тарелка, сначала в качестве специальной посуды, на которой подавали фрукты. В начале 16 века в Италии получили распространение вилки. К концу 16 века появились высокие пивные кружки с крышкой, чаши и ковши для пунша, канделябры, щипцы для снятия нагара, ножницы для резки фруктов, бирки для вина, судки, наборы для приправ, чайные и кофейные сервизы, чаши для споласкивания пальцев после десерта, ведёрки для охлаждения вина и многое другое. Долгое время серебряные сервизы оставались привилегией богатых и только с середины 19 века, с развитием гальваностегии столовое серебро стало доступно более широким массам населения. Серебряное покрытие, нанесённое на очищенную основу из недрагоценного металла, значительно снизило стоимость столовой посуды.

3. Серебро в науке и технике

Гигиеничность серебра и его стойкость к кислотам, содержащимся в пище, привели медиков к выводу, что серебро можно вводить в человеческое тело и оставлять его там без каких-либо болезненных последствий. В течение многих веков хирурги использовали тонкие серебряные пластинки после трепанации черепа, серебряные проволочки для предотвращения смещения переломленных костей и дренажные трубки. Амальгаму серебра применяли в зубоврачебной практике для пломбирования зубов.

Одним из первых предметов, появившимся на туалетном столике, было конечно зеркало. Первоначально в этом качестве выступала просто полированная пластина или диск из серебра. Однако в 14 веке в Венеции появилось более совершенное зеркало, получаемое наложением амальгамы олова на стекло. Весь мир пользовался изделиями, изготовленными подобным способом. Но в 1855 году французский учёный Птижан открыл способ получения долговечной плёнки металлического серебра на стекле восстановлением из раствора нитрата серебра с помощью винной кислоты и её солей. Тогда же были разработаны методы нанесения серебра на поверхность неметаллических веществ: испарение в вакууме и разбрызгивание под действием электрической дуги.

Несмотря на ценные свойства серебра, обеспечивающие ему широкое промышленное применение, спрос на серебро в конце 19 века значительно отставал от предложения. Медь вполне удовлетворяла требованиям зарождающейся электротехнической промышленности, практически не использовалась пайка, в зачаточном состоянии находилась фотография. В 20 веке потребление серебра также долгое время отставало от производства. В 30-х годах расход на промышленные нужды составил только ¼ мирового производства. Но накануне второй мировой войны были, разработаны новые технические средства, появились новые отрасли техники и виды оружия. Так, развитие ракетной техники, подводного флота, торпед, управляемых снарядов потребовало использование новых малогабаритных источников тока, обладающих высокими разрядными характеристиками. Было освоено промышленное производство серебряно-цинковых аккумуляторов, а позднее серебряно-кадмиевых, а также первичных источников тока. В США на период второй мировой войны ввиду дефицита меди медные токопроводящие шины на электролитных заводах были заменены серебряными.

Большое количество серебра идёт на изготовление припоев для пайки различных металлов и сплавов. Серебряные припои образуют прочные и пластичные спаи, стойкие к ударам и вибрациям. Соединения, паянные этими припоями, не теряют прочности при низких температурах; соединения, паянные специальными жаропрочными припоями, могут работать до 500оС.. Высокая стойкость к окислению обеспечила серебряным припоям широкое применение в авиационной и космической промышленности, а хорошая электропроводность – в электротехнике. Каталитические свойства серебра нашли применение в химии при получении ряда веществ, а его химические свойства обусловили использование этого металла при производстве сосудов для хранения агрессивных жидкостей.

4. Серебро в монетном производстве

До недавнего времени серебро занимало видное место в монетных системах большинства стран. Имеются свидетельства того, что в древнем Египте главными орудиями денежного оборота были медь и золото, а в Аравии серебро было дороже золота в десять раз. С развитием техники серебро стало добываться в больших количествах, чем золото. Поэтому серебро прочно заняло место в торговле в качестве эквивалента обмена, так как развивающийся товарооборот требовал большего количества металла. Впрочем, судьба этих металлов в разных местах весьма различалась. В Ассирии и Вавилоне серебро в виде слитков и колец, принимаемых по массе, было самым распространённым средством товарооборота. В Древней Греции начали чеканить деньги из золота, но вскоре перешли на расчёты серебром. При царе Дарии в Персидском государстве господствовало золото, но уже при Александре Македонском опять начинает преобладать серебро.

Сначала в торговле в качестве эквивалента обмена применяли слитки или куски металла неправильной формы, затем для удобства счёта стали использовать плоские куски. На территории Киевской Руси с давних времён имел хождение римский динарий, затем завезённые с Востока дирхемы и драхмы. В 11 веке на смену им пришли западноевропейские монеты. В России не было собственной сырьевой базы, и выпуск собственных монет основывался на перечеканке иностранной монеты. Это обстоятельство отразилось на технологии монетного производства: вместо общепринятой расковки в лист и вырубки кружков, в России монеты делали из тянутой проволоки. Проволоку резали на мерные столбики строго определённой массы, их расплющивали. В результате получались кружки неправильной формы, однако эта технология позволяла избегать большого количества отходов, неизбежных при вырубке кружков из листа. Эти кружки были пущены в обращение под названием рубль.

В 18 веке наряду с серебряной полноправное место в обращении заняли медные и золотые монеты. Золото, благодаря большому количеству, поступившему из Америки, приобретает относительно более широкое распространение, но достигает господства только в денежной системе Англии. Во всех остальных странах держится биметаллическая система. Беспримерное возрастание производства серебра в конце 19 века привело к его обесцениванию. В результате европейские страны одна за другой перешли к золотому стандарту. С отменой серебряного стандарта цена на серебро стала стремительно падать. Падение цен на мировом рынке была ненадолго прервано первой мировой войной, но общее снижение цен продолжалось до мирового кризиса 1929-1932 годов, когда цена на серебро была самая низкая (0,78 цента за 1 грамм).

В 30-х годах США был принят ряд законопроектов, стабилизирующих цену на серебро и направленных на защиту интересов промышленников, добывающих серебро. Фактически США вновь вернулись к биметаллическому стандарту. Казначейство скупало местное серебро по ценам, далеко превышающим рыночную стоимость. Однако правительству США не удалось поддержать высокую цену на серебро из-за того, что на рынок неожиданно выбрасывались огромные количества серебра из Индии и Китая.

После второй мировой войны в результате значительного роста потребления в различных отраслях промышленности и сокращения добычи потребители столкнулись с нехваткой серебра. Рост цен на серебро на мировом рынке привёл к изъятию из обращения серебряных монет и замене их биметаллическими или никелевыми монетами.

В последующие годы серебро в производстве монет в мировой практике стало расходоваться только на чеканку юбилейных и памятных монет, продажа которых приносит значительный доход государствам.

Заключение

Каковы же перспективы дальнейшего использования серебра? Исторически производство серебра всегда значительно опережало потребление. Но в настоящее время расход серебра значительно превышает его производство и разрыв этот с каждым годом возрастает. Серебро потеряло своё значение в производстве монет, но электротехническая и электронная промышленность заинтересована в более широком использовании серебра. Высокие цены будут стимулировать разведку и разработку новых месторождений серебра, а также увеличение производства серебра как побочного продукта при выплавке меди, свинца и цинка. Однако совершенно очевидно, что спрос на серебро не будет удовлетворён первичной продукцией и возрастает роль вторичного сырья. Высокие цены будут стимулировать более полное извлечение серебра из промышленных отходов.

Литература

1. Спасский И.Г. Русская монетная система. Л., «Аврора»,1970.

2. Перлин И.Л. Благородные металлы и их заменители. Свердловск. 1971.

3. Уткин П.И. Русские ювелирные украшения. М., «Легкая индустрия»,1970.