Struktura, właściwości i zastosowanie bromku srebra (AgBr)

4707
Simon Doyle

Plik bromek srebra jest to sól nieorganiczna, której wzór chemiczny to AgBr. Jego ciało stałe składa się z kationów Ag+ i Br aniony- w stosunku 1: 1, przyciągane przez siły elektrostatyczne lub wiązania jonowe. Można zauważyć, że metaliczne srebro oddało jeden ze swoich elektronów walencyjnych molekularnemu bromowi.

Jego natura przypomina swoje „rodzeństwo” chlorku i jodku srebra. Wszystkie trzy sole są nierozpuszczalne w wodzie, mają podobne kolory i są również wrażliwe na światło; to znaczy ulegają reakcjom fotochemicznym. Właściwość ta została wykorzystana do uzyskania zdjęć w wyniku redukcji jonów Ag+ do metalicznego srebra.

Jony bromku srebra. Źródło: Claudio Pistilli [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Powyższy obrazek przedstawia parę jonową Ag+Br-, w którym białe i brązowe kule odpowiadają jonom Ag+ i br-, odpowiednio. Tutaj reprezentują wiązanie jonowe jako Ag-Br, ale konieczne jest wskazanie, że nie ma takiego wiązania kowalencyjnego między obydwoma jonami.

Może się wydawać sprzeczne, że srebro jest tym, które nadaje czarny kolor fotografiom bez koloru. Dzieje się tak, ponieważ AgBr reaguje ze światłem, generując utajony obraz; który następnie nasila się poprzez zwiększenie redukcji srebra.

Indeks artykułów

  • 1 Struktura bromku srebra
    • 1.1 Wady kryształów
  • 2 Synteza
  • 3 Właściwości
    • 3.1 Wygląd
    • 3.2 Masa cząsteczkowa
    • 3.3 Gęstość
    • 3.4 Temperatura topnienia
    • 3.5 Temperatura wrzenia
    • 3.6 Rozpuszczalność w wodzie
    • 3.7 Współczynnik załamania światła
    • 3.8 Pojemność cieplna
    • 3.9 Wrażliwość na światło
  • 4 Zastosowania
  • 5 Referencje

Struktura bromku srebra

Struktura krystaliczna bromku srebra. Źródło: Benjah-bmm27 za pośrednictwem Wikipedii.

Powyżej znajduje się struktura sieciowa lub krystaliczna bromku srebra. Oto bardziej wierne przedstawienie różnicy wielkości między jonowymi promieniami Ag+ i br-. Br aniony-, bardziej obszerne, pozostawiają szczeliny, w których znajdują się kationy Ag+, który jest otoczony przez sześciu br- (i wzajemnie).

Ta struktura jest charakterystyczna dla sześciennego systemu krystalicznego, w szczególności dla typu soli kamiennej; taki sam, jak na przykład chlorek sodu NaCl. W rzeczywistości obraz ułatwia to poprzez ułożenie idealnej sześciennej granicy.

Na pierwszy rzut oka widać, że istnieje pewna różnica w wielkości między jonami. To i być może elektroniczne cechy Ag+ (i możliwy wpływ niektórych zanieczyszczeń), prowadzi do uszkodzeń kryształów AgBr; czyli miejsca, w których porządkująca sekwencja jonów w przestrzeni jest „zepsuta”.

Wady kryształów

Defekty te obejmują puste przestrzenie pozostawione przez nieobecne lub przemieszczone jony. Na przykład między sześcioma anionami Br- normalnie powinien być kation Ag+; ale zamiast tego może wystąpić pustka z powodu przesunięcia srebra w inną lukę (wada Frenkla).

Chociaż wpływają na sieć krystaliczną, sprzyjają reakcjom srebra ze światłem; a im większe kryształy lub ich skupisko (rozmiar ziaren), tym większa liczba defektów, a zatem będzie bardziej wrażliwy na światło. Podobnie zanieczyszczenia wpływają na strukturę i tę właściwość, zwłaszcza te, które można zredukować za pomocą elektronów..

W konsekwencji tego ostatniego, duże kryształy AgBr wymagają mniejszej ekspozycji na światło, aby je zredukować; to znaczy są bardziej pożądane do celów fotograficznych.

Synteza

W laboratorium bromek srebra można zsyntetyzować przez zmieszanie wodnego roztworu azotanu srebra AgNO3, z solą bromku sodu NaBr. Pierwsza sól dostarcza srebra, a druga bromku. Poniżej znajduje się reakcja podwójnego przemieszczenia lub metatezy, którą można przedstawić za pomocą poniższego równania chemicznego:

AgNO3(aq) + NaBr (s) => NaNO3(aq) + AgBr (s)

Zwróć uwagę, że sól azotanu sodu, NaNO3, jest rozpuszczalny w wodzie, podczas gdy AgBr wytrąca się jako ciało stałe o bladożółtym kolorze. Następnie ciało stałe przemywa się i poddaje suszeniu próżniowemu. Oprócz NaBr KBr może być również używany jako źródło anionów bromkowych.

Z drugiej strony AgBr można w naturalny sposób otrzymać poprzez jego mineralny bromirit i odpowiednie procesy oczyszczania..

Nieruchomości

Wygląd

Biało-żółte ciało stałe podobne do gliny.

Masa cząsteczkowa

187,77 g / mol.

Gęstość

6,473 g / ml.

Temperatura topnienia

432 ° C.

Temperatura wrzenia

1502 ° C.

Rozpuszczalność w wodzie

0,140 g / ml w 20 ° C.

Współczynnik załamania światła

2,253.

Pojemność cieplna

270 J / kg K.

Wrażliwość na światło

W poprzedniej sekcji powiedziano, że w kryształach AgBr istnieją defekty, które sprzyjają wrażliwości tej soli na światło, ponieważ zatrzymują one utworzone elektrony; w ten sposób teoretycznie zapobiega się ich reagowaniu z innymi substancjami w środowisku, takimi jak tlen w powietrzu.

Elektron jest uwalniany z reakcji Br- z fotonem:

Br- + hv => 1 / 2Brdwa + i-

Zauważ, że Br jest produkowanydwa, który zabarwi stałe czerwone światło, jeśli nie zostanie usunięty. Uwolnione elektrony redukują kationy Ag+, w jej szczelinach do metalicznego srebra (czasami przedstawianego jako Ag0):

Ag+ + i- => Ag

Mając wtedy równanie netto:

AgBr => Ag + 1 / 2Brdwa

Kiedy na powierzchni tworzą się „pierwsze warstwy” metalicznego srebra, mówi się, że istnieje utajony obraz, wciąż niewidoczny dla ludzkiego oka. Ten obraz staje się miliony razy bardziej widoczny, jeśli inny rodzaj chemiczny (taki jak hydrochinon i fenidon, w procesie rozwoju) zwiększa redukcję kryształów AgBr do metalicznego srebra.

Aplikacje

Czarno-białe zdjęcie zegarka kieszonkowego. Źródło: Pexels.

Bromek srebra jest najpowszechniej stosowanym ze wszystkich halogenków w dziedzinie wywoływania klisz fotograficznych. AgBr nakłada się na te folie, wykonane z octanu celulozy, zawieszone w żelatynie (emulsja fotograficzna), w obecności siarczanu 4- (metyloamino) fenolu (Metol) lub fenidonu i hydrochinonu.

Za pomocą tych wszystkich odczynników można ożywić utajony obraz; zakończyć i przyspieszyć przemianę srebra jonowego w metaliczny. Ale jeśli nie będziesz postępować z pewną ostrożnością i doświadczeniem, całe srebro na powierzchni utlenia się, a kontrast między czarno-białymi kolorami się skończy..

Dlatego tak istotne są etapy zatrzymywania, utrwalania i zanurzania klisz fotograficznych..

Są artyści, którzy bawią się tymi procesami w taki sposób, że tworzą odcienie szarości, które wzbogacają piękno obrazu i własne dziedzictwo; i robią to wszystko, czasem być może bez podejrzeń, dzięki reakcjom chemicznym, których podstawy teoretyczne mogą stać się nieco skomplikowane, oraz światłoczułemu AgBr, który stanowi punkt wyjścia.

Bibliografia

  1. Wikipedia. (2019). Bromek srebra. Odzyskane z: en.wikipedia.org
  2. Michael W. Davidson. (13 listopada 2015). Galeria zdjęć cyfrowych z polaryzacją światła: bromek srebra. Olympus. Odzyskany z: micro.magnet.fsu.edu
  3. Crystran Ltd. (2012). Bromek srebra (AgBr). Odzyskany z: crystran.co.uk
  4. Lothar Duenkel, Juergen Eichler, Gerhard Ackermann i Claudia Schneeweiss. (29 czerwca 2004). Własne emulsje na bazie bromku srebra dla użytkowników w holografii: produkcja, przetwarzanie i zastosowanie, Proc. SPIE 5290, Practical Holography XVIII: Materials and Applications; doi: 10,1117 / 12,525035; https://doi.org/10.1117/12.525035
  5. Alan G. Shape. (1993). Chemia nieorganiczna. (Druga edycja.). Od redakcji Reverté.
  6. Carlos Güido i Ma Eugenia Bautista. (2018). Wprowadzenie do chemii fotograficznej. Odzyskany z: fotografia.ceduc.com.mx
  7. García D. Bello. (9 stycznia 2014). Chemia, fotografia i Chema Madoz. Odzyskany z: dimethylsulfuro.es

Jeszcze bez komentarzy