Структура, синтез, властивості та застосування бромід срібла (AgBr)



The бромід срібла являє собою неорганічну сіль, хімічна формула якої є AgBr. Його тверда речовина складається з катіонів+ аніони Br- у співвідношенні 1: 1, притягнуті електростатичними силами або іонними зв'язками. Це можна побачити, якби металеве срібло дало один з своїх валентних електронів молекулярному брому.

Його природа нагадує хлорид «братів» і йодид срібла. Три солі нерозчинні у воді, мають подібні кольори і, крім того, чутливі до світла; тобто вони страждають від фотохімічних реакцій. Ця властивість була використана при отриманні фотографій, результатом відновлення іонів Ag+ до металевого срібла.

У верхньому зображенні показана пара іонних Ag+Br-, в яких біла і коричнева сфери відповідають іонам Ag+ і Br-, відповідно. Тут вони представляють іонну зв'язок як Ag-Br, але необхідно вказати, що між ними немає і ковалентного зв'язку..

Це може здатися суперечливим для срібла, щоб внести чорний колір безбарвних фотографій. Це відбувається тому, що AgBr реагує зі світлом, генеруючи приховане зображення; що, отже, інтенсифікується за рахунок збільшення скорочення срібла.

Індекс

  • 1 Структура броміду срібла
    • 1.1 Кристалічні дефекти
  • 2 Резюме
  • 3 Властивості
    • 3.1 Зовнішній вигляд
    • 3.2 Молекулярна маса
    • 3.3 Щільність
    • 3.4 Температура плавлення
    • 3.5 Температура кипіння
    • 3.6 Розчинність у воді
    • 3.7 Показник заломлення
    • 3.8 Теплоємність
    • 3.9 Чутливість до світла
  • 4 Використання
  • 5 Посилання

Структура броміду срібла

Вище є мережа або кристалічна структура бромід срібла. Ось більш точне представлення різниці в розмірах між іонними радіусами Ag+ і Br-. Br аніони-, більш об'ємні, вони залишають проміжки, де розташовані катиони+, яка оточена шістьма Br- (і навпаки).

Ця структура характерна для кубічної кристалічної системи, зокрема типу кам'яної солі; те ж, наприклад, як для хлориду натрію, NaCl. Фактично, зображення полегшує це, забезпечуючи ідеальний кубічний межа.

На перший погляд можна відзначити, що існує деяка різниця в розмірах між іонами. Це, і можливо, електронні характеристики Ag+ (і можливий вплив деяких домішок), призводить до наявності дефектів кристалів AgBr; тобто ділянки, де послідовність упорядкування іонів у просторі "розбита".

Кристалічні дефекти

Ці дефекти складаються з порожнеч, що залишилися відсутніми або зміщеними іонами. Наприклад, між шести аніонами Br- зазвичай повинна бути катион+; але замість цього може бути розрив, оскільки срібло перейшло в інший пробіл (дефект Френкеля).

Хоча вони впливають на кристалічну мережу, вони сприяють реакціям срібла зі світлом; і чим більше кристалів або їх кластера (розмір зерен), тим більше число дефектів, а отже, буде більш чутливим до світла. Крім того, домішки впливають на структуру і цю властивість, особливо ті, які можна зменшити за допомогою електронів.

Як наслідок останнього, великі кристали AgBr потребують меншого впливу світла, щоб бути зменшеним; тобто, вони є більш бажаними для фотографічних цілей.

Синтез

У лабораторії можна синтезувати бромід срібла шляхом змішування водного розчину нітрату срібла, AgNO3, з сіллю броміду натрію, NaBr. Перша сіль сприяє срібло, а другий - бромід. Далі йде реакція подвійного зміщення або метатезиса, яка може бути представлена ​​нижче хімічним рівнянням:

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

Відзначимо, що сіль натрієвої селітри, NaNO3, розчинний у воді, а AgBr осаджується у вигляді твердої речовини з слабким жовтим кольором. Згодом тверда речовина промивають і піддають вакуумному сушінню. Крім NaBr, KBr можна також використовувати як джерело бромидних аніонів.

З іншого боку, природно AgBr може бути отриманий через його бромиритний мінерал і його належні процеси очищення.

Властивості

Зовнішній вигляд

Білувато-жовте тверде тіло нагадує глину.

Молекулярна маса

187,77 г / моль.

Щільність

6,473 г / мл.

Точка плавлення

432 ° С.

Точка кипіння

1502 ° С.

Розчинність у воді

0,140 г / мл при 20 ° С.

Індекс заломлення

2,253.

Теплоємність

270 Дж / кг · К.

Чутливість до світла

У попередньому розділі було сказано, що в кристалах AgBr є дефекти, які сприяють чутливості цієї солі до світла, оскільки вони утримують утворені електрони; і, таким чином, теоретично, це перешкоджає їм реагувати з іншими видами середовища, такими як, наприклад, кисень у повітрі.

Електрон вивільняється з реакції Br- з фотоном:

Br- + hv => 1 / 2Br2 + e-

Зауважте, що відбувається Br2, який фарбує тверде червоне, якщо його не видаляють. Вивільнені електрони зменшують катіони+, у її проміжках, до металевого срібла (іноді представленого як Ag0):

Ag+ + e- => Ag

Маючи тоді чисте рівняння:

AgBr => Ag + 1 / 2Br2

Коли на поверхні утворюються "перші шари" металевого срібла, то сказано, що є приховане зображення, все ще невидиме для людського ока. Це зображення робиться мільйони разів більш помітним, якщо інший хімічний вид (такий як гідрохінон і феїдон у процесі розробки) збільшує відновлення кристалів AgBr до металевого срібла

Використання

Бромід срібла є найбільш вживаним з усіх його галогенідів у сфері відкриття фотоплівки. AgBr наноситься на зазначені плівки, виготовлені з ацетату целюлози, суспендованих в желатині (фотографічна емульсія), і в присутності 4- (метиламіно) фенолу сульфату (Metol) або феїдону, і гідрохінону.

З усіма цими реагентами можна дати життя латентному зображенню; закінчити і прискорити перетворення іонного срібла в металевий. Але, якщо ви не продовжите певну турботу і досвід, все срібло на поверхні буде іржавіти, а контраст між чорно-білими кольорами закінчиться.

Тому кроки зупинки, фіксації та миття фотографічних плівок є життєво важливими.

Є художники, які грають з цими процесами таким чином, що вони створюють нюанси сірого, які збагачують красу образу та власну спадщину; і все це вони роблять, іноді, можливо, не підозрюючи про це, завдяки хімічним реакціям, теоретична основа яких може бути трохи складним, а також AgBr, чутливим до світла, і який є відправною точкою.

Список літератури

  1. Вікіпедія. (2019). Бромід срібла. Отримано з: en.wikipedia.org
  2. Майкл В. Девідсон. (13 листопада 2015 р.) Поляризоване світло Цифрова галерея зображень: Срібний бромід. Olympus. Отримано з: micro.magnet.fsu.edu
  3. ТОВ "Кристран" (2012). Бромід срібла (AgBr). Отримано з: crystran.co.uk
  4. Лотар Дуенкель, Юрген Айхлер, Герхард Акерманн і Клаудія Шневейс. (29 червня 2004 року). Самостійно виготовлені емульсії на основі срібла та броміду для користувачів у голографії: виготовлення, обробка та застосування, Proc. SPIE 5290, Практична голографія XVIII: Матеріали та застосування; doi: 10.1117 / 12.525035; https://doi.org/10.1117/12.525035
  5. Алан Г. Форма. (1993). Неорганічна хімія (Друге видання.). Reverté Editorial.
  6. Карлос Гюїдо і Ма Євгенія Баутіста. (2018). Вступ до фотографічної хімії. Отримано з: fotografia.ceduc.com.mx
  7. Гарсія Д. Белло. (9 січня 2014 року). Хімія, фотографія та Чема Мадоз. Вилучено з: dimetilsulfuro.es