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Gew. % am Aufbau der Erdkruste beteiligt (= Konzentration von 0,1 g/t). Der Name "Silber" (lateinisch "argentum") kommt aus dem altnordischen Sprachraum.

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1 Gew. % am Aufbau der Erdkruste beteiligt (= Konzentration von 0,1 g/t). Der Name "Silber" (lateinisch "argentum") kommt aus dem altnordischen Sprachraum und bedeutet "licht", "hell", "weiß". Wie Gold so ist auch Silber ist seit vielen Jahrtausenden der Menschheit bekannt. Es ist weicher als Kupfer, aber härter als Gold, sehr dehnbar, und es läßt sich gut polieren. Von allen Metallen leitet es Wärme und Elektrizität am besten. Förderung Silber wird im Bergbau zu ungefähr 75 % als Nebenmetall (zum Beispiel bei der Goldförderung) gewonnen und kommt daher fast nie in Reinform, sondern immer in Form einer Legierung mit anderen Metallen vor. Das häufigste Silbererz ist der Silberglanz, auch Argenit genannt (Ag2S). Andere Zusammensetzungen wären Dycrasit (Ag3Sb), Proustit (Ag3AsS3), Tennantit ((Cu, Fe, Ag)12 As4S13), Stephanit (Ag5SbS4) und Pyrargyrit (Ag3SbS3). Bleierze, zB der Bleiglanz enthalten immer geringe Mengen Silber. Die weltweite Nachfrage pro Jahr beträgt ca. 800 Millionen Unzen Silber. Dem gegenüber steht ein Silberangebot von etwa 650 Millionen, das sich grob aus 3 Teilbereichen zusammensetzt. 200 Mio. Unzen werden aus dem recyelfähigen Material (das vorallem aus der Fotoindustrie stammt) wiedergewonnen, 300 Mio. Unzen werden bei der Erzförderung (Kupfer, Blei, Gold, Zink) als Kuppelprodukt (Beiprodukt) gefördert und die restlichen 150 Mio. Unzen stammen aus reinen Silberbergwerken. Das seit ca bestehende jährliche Defizit von etwa 150 Millionen Unzen (schwankend) kumuliert, ergibt etwa 1 Milliarde Unzen Silber. Dieses fehlende Silber ist in den letzten 11 Jahren aus Lagerbeständen definitiv verbraucht worden. Amerika hatte aus der Zeit der Silberdeckung des USD noch eine Reserve von 3 Milliarden Unzen Silber, die in den letzten 30 Jahren aufgebraucht worden. Im Herbst 2000 wurden angeblich die letzten Unzen Silber aus der Reserve an die Münzprägestätte (für den American Silber Egale) geliefert.American Silber Egale Die Silbernachfrage steigt mit etwa 4-5% p.a. Das Angebot stagniert bzw. geht zurück, die Lücke bleibt also bzw. wird größer. Bei der Comer liegen noch etwa 90 Millionen Unzen (Jahr 2000), ansonsten sind die Lager leer und physisches Material müsste eigentlich im Jahr 2001 knapp werden. Maßeinheiten und Legierungen Das Silbergewicht wird in Trog Unzen angegeben: 1 Trog Unze = 31,1035 Gramm Analog wie beim Gold gibt die "Feinheit" den Anteildes reinen Edelmetalls am Gesamtgewicht in Tausendstelan. Allerdings spricht man beiSilber nicht von Karat. Die Legierung 925/000 wird auch als Sterling-Silber bezeichnet.Analog wie beim Gold gibt die "Feinheit" den Anteildes reinen Edelmetalls am Gesamtgewicht in Tausendstelan. Allerdings spricht man beiSilber nicht von Karat. Die Legierung 925/000 wird auch als Sterling-Silber bezeichnet. Eigenschaften von Silber Durch das Legieren mit Zusatzmetallen (zB mit Kupfer) erlangt das verhältnismäßig weiche Silber seine bekannte Härte und Widerstandsfähigkeit bei Gebrauchsgegenständen. In früheren Jahren waren die in Deutschland erzeugten Silberwaren fast ausschließlich in 835 ausgeführt. Im Allgemeinen werden die Silberwaren (zB Bestecke) heute überwiegend in 925 ("Sterling-Silber" oder "Massiv-Silber") gefertigt. chemische Symbol AgSchmelzpunkt961,93 °CDichte10,5 g/cm³ Ordnungszahl47Siedepunkt2163 °CAtomradius144,5 pm relative Atommasse107,8682Zugfestigkeit137 N/mm2Härte (Moos)2,7 Die markanten Eigenschaften von Silber machen es praktisch unmöglich, dieses in der Industrie durch ein anderes Metall zu ersetzen. Daher ist es auch nicht verwunderlich, dassdie industrielle Nachfrage seit 1950, aber besonders in den neunziger Jahren, stark angestiegen ist. gut verformbar (bis zu 0,0002 mm Dicke) beständig gegenüber Metallermüdung Korrosionbeständig katalanische Eigenschaften bester Wärmeleiter unter den Metallen bester ekelt. Leiter unter den Metallen hohe Dehnfestigkeit beständig gegen Abnutzung hohe Funktionslebensdauer reflektiert Licht zu 98 % Legierungen möglich medizinische Infektionverwendung Anwendungsbereiche sind die Fotoindustrie (Kameras, Filmentwicklung,..), die Elektroindustrie (Batterien, Kondensatoren, Chips,...), die chemische Industrie (Katalysatoren,...) und in anderen Bereichen (Legierungen, Beschichtungen,...) verwendet. Der prozentuale Silberanteil eines Produktes ist jedoch sehr gering. Das hat zur Folge, dassein Preisanstieg bei Silber, egal wie hoch, prozentual gesehen eine sehr geringe Auswirkung auf den Endpreis eines Produktes hat. Auf der anderen Seite verhindert der geringe Silberanteil eine sinnvolles recyceln von Silber und so geht ein Großteil des Silbers (ähnlich wie bei Platin und Palladium) für immer verloren. Dieser Umstand unterscheidet uns ganz wesentlich zum Gold. Gold wird zwar ebenfalls in der Industrie verarbeitet, praktisch ist jedoch fast alles geförderte Gold seit der Antike noch vorhanden. Silber in der Medizin In der Medizin wird Silber vor allem wegen seiner bakterientötend und hygienischen Eigenschaften verwendet. Die bakterientötende Wirkung beruht auf der Bildung einer dünnen Silberoxydschicht, die beim Kontakt von Silber mit dem Sauerstoff in der Luft zu entsteht. Diese mit bloßem Auge unsichtbare Schutzschicht (AgO2) ist in geringen Mengen wasserlöslich und nur ein Molekül dick. Die dabei freiwerdenden Silber-Ionen haben eine fungizide (pilz- und sporentötende), sowie antiseptische (erregertötende) Wirkung. Bakterien und Keime aller Art werden dadurch völlig unschädlich. Der Kenntnis dieses Phänomens bedient sich Wissenschaft und Medizin bereits seit langer Zeit, zB für Chirurgische Instrumente. Verblüffend ist auch, dasssich mit 2 Gramm Silber etwa 1 Million Kubikmeter Wasser sterilisieren lassen. Das selbst herstellbare kolloide Silber wirkt in weniger als 6 Minuten gegen über 650 Krankheitsbilder und das ohne bekannte bzw. bedenkliche Nebenwirkungen. Es ist die Alternative gegenüber Antibiotika (und anderen Medikamenten), weil es ohne Nebenwirkungen und vor allem nicht resident gegenüber Viren und Bakterien wird. Im einzigen deutschsprachigen Buch "Immun mit kolloidalem Silber" von Josef Pies findet man dazu weitere Informationen.Immun mit kolloidalem Silber nachteilige Eigenschaften von Silber Schwefelwasserstoff H2S und andere Schwefelverbindungen, die in unserer Luft enthalten sind, greifen Silber an. Dies führt bei Zimmertemperaturen zu einer allmählichen Schwarzfärbung des Silbers, das sogenannte "Anlaufen von Silber". (2 Ag + H2S => Ag2S + H2) Aufgrund der hohen Polierfähigkeit von Silber kann dieser Nachteil durch das Abreiben mit einen Tuch beseitigt werden. Das Anlaufen von Silber kann durch luftdichtes lagern oder mit dem Überziehen einer Schutzschicht verhindert werden. Ein bekanntes Verfahren ist das "Rhodinieren", bei dem das Silber mit einer dünnen Rhodiumauflage versehen wird. (Nachteil: der typisch weiche Schimmer geht zum Teil verloren.) Wird Silber dagegen täglich gebraucht (Münzen, Besteck, Schmuck,...), dann wird es immer heller und strahlender. Neusilber (Alpaka) Die Legierung Neusilber verdankt ihren Namen dem silberartigen Aussehen, das durch den Nickelanteil erreicht wird. Ansonsten hat Neusilber überhaupt nichts mit Silber zu tun, besteht es doch zu % aus Kupfer, % aus Nickel und % aus Zink. Der Silberhandel Silber wird fast rund um die Uhr gehandelt. Spekulanten? Einer der erfolgreichsten Anleger aller Zeiten, Warren Buffett, begann am 25. Juli 1997 Silber aufzukaufen, eine Woche nachdem der Preis auf den tiefsten Wert seit vier Jahren bei 4,145 USD die Unze abgesackt war. Bis Januar 1998 hatte er so 129,71 Mio. Unzen Silber (entspricht ca. 20 % der weltweiten Jahresproduktion)erworben. Buffett offenbarte sich als Aufkäufer am 3. Februar Am nächsten Tag schoß der Silberpreis in die Höhe, zunächst auf den höchsten Stand seit neun Jahren bei 6,615 USD und zwei Tage später bis auf 7,50 USD je Unze. Neben Buffett haben auch Georg Soros und Microsoft-Gründer Bill Gates bis heute beachtliche Summen in Silber bzw. Silberaktien (zB Apex Silber, Pan American Silver) investiert. Interessant ist ferner, das Buffett über seine Investmentgesellschaft "Berkshire Hathaway Inc." stets langfristige und sehr erfolgreiche Transaktionen tätigte. Die alljährlichen Defizite in der Silbernachfrage und die nunmehr leeren Silberlager der Metallhändler (zB der New York Mercantile Exchange, die aus Tradition noch immer als "Comex Bestände" bezeichnet werden) könnten Buffett & Co. recht geben.Warren Buffett...weitere Infos zum Thema Silber: allgemein: Hans Engelbrecht und im PeriodensystemHans EngelbrechtPeriodensystem Medizin/Zahntechnik: Sonstiges: Der kommende Silberboom, Das Silberkomplott, Silber im Jahrhundert, "Die Geldfalle"Der kommende SilberboomDas SilberkomplottSilber im Jahrhundert"Die Geldfalle" Buch: "Immun mit kolloidalem Silber" von Josef PiesImmun mit kolloidalem Silber in englischer Sprache: Top 10 Produktion Länder (in Millionen Unzen) 1.Mexiko Peru Australien Untief Staates IS China Canadass Chile Roland Bolivien14.1 Top 10 Produktion Firmen (in Millionen Unzen) 1.Industrie PeñolesMexiko KGHM Polka MiezRoland BH MineralsAustralien Gruppe MexikoMexiko Homestake MiningUSA Rio Tinte Pl.Untief Kingdom Cominco Ltd.Canadass MIM HoldingsAustralien Echo Ba Minis Ltd.USA Cour d'Alene MinisUSA11.7 Fei nh eit Silberanteil (Legierungsmetall meist Kupfer) 99 9 = reines Feinsilber 92 5 = 925 Teile Feinsilber und 75 Teile Legierungsmetalle 83 5 = 835 Teile Feinsilber und 165 Teile Legierungsmetalle 80 0 = 800 Teile Feinsilber und 200 Teile Legierungsmetalle

2 Gliederung 1.Einleitung 2.Geschichte 3.Vorkommen 4.Darstellung 5.Verwendung 6.Elementares Silber 7.Silberverbindungen 8.Alltagsrelevanz – Schulrelevanz?

3 1.Einleitung Ag (lat. argentum) Namensgebend für Argentinien Alchemie: Halbmond als chem. Symbol (der Mondgöttin Luna geweiht) Cu, Ag, Au: Münzmetalle Cu, Ag, Au und Platingruppenmetalle: Edelmetalle

4 2.Geschichte 4000 v. Chr.: Silberentdeckung, Nebenprodukt bei der ägypischen Goldgewinnung 3400 v. Chr.: Au/ Ag-Ringe als Zahlungsmittel 700 v. Chr.: Beginn der Münzprägung in Griechenland 16. Jh. n. Chr.: Blütezeit der mitteldeutschen Silberproduktion (Freiberg) Um 1540: Entdeckung der Silbervorkommen in Südamerika 19. Jh.: USA wird zweitgrößter Silberproduzent

5 Versuch 1: Nachweis von Silber in Legierungen 2. Geschichte Oxidation: Reduktion: Fällung von schwerlöslichem Silberchromat Ag 2 CrO 4 (braunrot) und Silberdichromat Ag 2 Cr 2 O 7 (rot) Rautenförmige Kristalle Chromat-Dichromat-Gleichgewicht: 

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7 3.Vorkommen Silbergehalt der Erdkruste: 0,1 g/t (0,1 ppm) Gediegen Silbererze: Ag 2 S (Silberglanz, Argentit) CuAgS (Kupfersilberglanz) AgCl (Hornsilber) Silberhaltige Erze: PbS (Bleiglanz) enthält 0,01-1% Silber in Form von Ag 2 S CuFeS 2 (Kupferkies) Argentit „Silberlocke“ Silber, kristallin Hornsilber

8 3.Vorkommen Hauptlagerstätten: Weltjahresbedarf: t 6200 t Recycling 9300 t Erzförderung 4650 t Silberbergwerke Defizit: 4850 t (aus Lagerbeständen) USA Russland Mexiko Peru Australien China Bolivien Chile Japan Kanada

9 4.Darstellung Aus Silbererzen: Cyanidlaugerei Rohsilber Aus Blei- und Kupfererzen:„Parkesieren“ „Pattinsonieren“ Kupellation Rohsilber Feinreinigung: Elektrolytische Raffination Feinsilber Rückgewinnung von Silber aus Sekundärrohstoffen

10 Cyanidlaugerei 4. Darstellung Ausgangsmaterial: Silbererze (Ag, AgCl, Ag 2 S) Gemahlenes Erz wird mit 0,1 - 0,2 %-iger heißer Natrium- cyanidlösung unter Einblasen von Luft ausgelaugt: ,80V Ag/Ag + Ag/[Ag(CN) 2 ] - -0,31V0V0,40V 2OH - /O 2 (pH 14) H 2 /2H +

11 Cyanidlaugerei 4. Darstellung Zementation:  Rohsilber 0+1  Hornsilber: Silberglanz: +20

12 Parkesieren 4. Darstellung Gebräuchliche Methode, nach A. Parkes (seit 1842) Ausgangsmaterial: Ag-haltige Pb-Schmelzen (0,01-1%) Extraktion aus Pb-Schmelze mit flüssigem Zn Ag in Zn besser löslich als in Pb (Verteilungskoeffizient ~300) Produkt: „Zinkschaum“ mit Silber und Bleiresten Ag „Zinkschaum“ 10% Silber nach Anreicherung Pb-Schmelze (Ag-haltig)

13 Pattinsonieren 4. Darstellung Nach H. L. Pattinson (1833) Abkühlen einer Ag-haltigen Pb-Schmelze Produkt: Eutektisches Gemisch mit 2,5% Silber (Smp 304°) Smp. Pb 327°C Smp. Ag 906°C Eutektikum 304°C 100%0%Pb 0% 100% Ag Schmelze Ag (l) /Pb (l) Pb (s) /Schmelze Ag (s) /Pb (s) Ag (s) /Schmelze 2,5% Ag

14 Isolierung des angereicherten Silbers: 4. Darstellung Ausgangsmaterial: Produkte des Parkesierens bzw. Pattinsonierens Treibarbeit („Kupellation“) überführt Pb in PbO, dieses wird flüssig abgezogen Zink wird durch Destillation entfernt (Sdp. Zn: 908,5 °C, Sdp. Ag: 2212°C) Rohsilber (95%)

15 Elektrolytische Feinreinigung 4. Darstellung Möbius-Verfahren: Anode: Rohsilber Kathode: Feinsilber   Kathode (Edelstahl) Anode (Rohsilber) Anodensack Anodenschlamm Silberkristalle Elektrolyt: salpetersaure AgNO 3 -Lösung

16 Versuch 2: Fraktale Silberstrukturen 4. Darstellung Anode: Kathode:

17 Feinsilber und Legierungen 4. Darstellung „Feinheit“ = Anteil des Silbers am Gesamtgewicht in Promille Feinsilber-Qualitäten: Feinheit 835 (83,5 %):835 Teile Feinsilber, 165 Teile Legierungsmetalle Feinheit 925 (92,5 %):„Sterling-Silber“ Feinheit 999 (99,9 %):Reines Feinsilber Preis: ca. 6 $ pro Feinunze (ca. 200 €/kg) 1 Feinunze (oz) = 31,104 g

18 5.Verwendung

19 6.Elementares Silber ,87 Ag Silber [Kr] 4d 10 5s 1 Eigenschaften: 1. Nebengruppe (11.Gruppe) Isotope: 107 Ag (51,83%) und 109 Ag (48,17%) Smp. 960,8°C, Sdp. 2212°C Kubisch dichteste Kugelpackung Sehr duktil (Silberfolien, dünne Drähte) Beste elektrische und Wärmeleitfähigkeit unter den Metallen

20 Silber als Edelmetall 6. Elementares Silber E 0 (Ag/Ag + ) = +0,7991 V Oxidationsbeständig gegenüber Luft-O 2 Bildung einer passivierenden, durchsichtigen Ag 2 O-Schicht (10-20 nm) Löst sich nur in oxidierenden Säuren (HNO 3 ) „Anlaufen“ von Silber an der Luft unter Einwirkung schwefelhaltiger Spurengase

21 Versuch 3: Sulfidieren einer Silbergabel 6. Elementares Silber Reaktionsverlauf: Unter Einwirkung schwefelhaltiger Spurengase: Begünstigte Adsorption und Reaktion der Spurengase an der Ag 2 O- Schicht schwarz

22 Versuch 4: Reinigen einer angelaufenen Silbergabel 6. Elementares Silber Passivierung des Aluminiums wird aufgehoben: Oxidation des Aluminiums (E 0 (Al/Al 3+ )= -1,7V): Reduktion von Ag 2 S: Wasserstoffentwicklung:

23 Antibakterielle Wirkung 6. Elementares Silber Verunreinigungen (Lokalströme) und Ag 2 O-Schicht führen zur Löslichkeit des Silbers Ag + wirkt bakterizid, fungizid, antiseptisch 2 g Ag + sterilisieren 1 Mio. Kubikmeter Wasser Oligodynamische Wirkung Wirkung: Blockade von Thioenzymen Anwendungen:Chirurgische Instrumente Medikamente Essbesteck und -geschirr Trinkwasserreinigung

24 Versuch 5: Nachweis von Silber in Trinkwasserfiltern 6. Elementares Silber Trinkwasserfilter:mechanischer Filter Ionenaustauscher Aktivkohle Silber (als keimtötende Substanz) Aufschluss mit HNO 3 : Nachweis als AgCl: farblos braun

25 Versilbern 6. Elementares Silber Galvanisches Versilbern von Metallgegenständen: Kathodische Abscheidung von Ag aus einer Lösung von K[Ag(CN) 2 ] Stromloses Versilbern: Bei unedleren Metallen möglich Glasversilberung: Auf chemischem Wege, zur Spiegelherstellung

26 Versuch 6: Stromlose Versilberung 6. Elementares Silber  blau Cu 2+ -Nachweis: E 0 (Ag/Ag + ) = +0,7991 V E 0 (Cu/Cu 2+ ) = +0,337 V Redoxreaktion:

27 Versuch 7: Herstellung eines Silberspiegels 6. Elementares Silber Spiegel Öffnung der Glucose zur Aldehyd-Form: Bildung des Silberspiegels (Tollens-Reaktion):

28 Spiegelherstellung – Historisches 6. Elementares Silber Altes Ägypten: polierte Bronze- und Kupferspiegel Die Römer: Glas mit Gold und Lack beschichtet Mittelalter (ab 13. Jh.): Zinn-Amalgam-Spiegel 1835, Justus v. Liebig: Silberspiegel Heute: Silberspiegel mit Schutzschicht aus Kupfer oder nur mit Schutzlack

29 7. Silberverbindungen Stabilste Oxidationsstufe: +1 Oxidationsstufen +2, +3 sind selten (Bsp.: Ag II F 2, Ag I Ag III O 2 ) Elektronenkonfiguraton des Ag + : 4d 10 Farblos und diamagnetisch Koordinationszahl in Ag(I)-Komplexen: 2 (lineare Anordnung der Liganden, Bsp.: [Ag(CN) 2 ] - ) Lösliche Ag(I)-Salze: AgF, AgNO 3, AgClO 4 Der Rest: schwerlöslich (relevant: Silberhalogenide)

30 Silbernitrat – AgNO 3 7. Silberverbindungen Wichtigstes Silbersalz Ausgangsprodukt zur Herstellung aller anderen Silberverbindungen Gut wasserlöslich (215g/100g Wasser bei 20°C) Darstellung: Auflösen von Silber in Salpetersäure: Wirkt auf der Haut oxidierend und ätzend, bildet schwarze Flecken. „Höllenstein“: Anwendung in der Medizin zur Entfernung von Warzen und Wucherungen Bildung von Ag (schwarz) und HNO

31 Schwerlösliche Silberhalogenide 7. Silberverbindungen Darstellung:- Aus den Elementen - Durch Fällung aus AgNO 3 -Lösung mittels Halogenid Eigenschaften: Kovalenter Charakter nimmt mit zunehmender OZ zu (HSAB): abnehmende Löslichkeit Farbvertiefung (Charge-Transfer) Lichtempfindlichkeit FarbeLöslichkeitsprodukt K L [mol 2 /L 2 ] AgClWeiß1,7 · AgBrHellgelb5 · AgIGelb8,5 ·10 -17

32 Versuch 8: Lichtempfindlichkeit von AgBr 7. Silberverbindungen Kolloidale AgBr-Lösung (in Gelatine): LichtKein Licht Anwendung in der Schwarz-Weiß-Fotografie

33 8.Alltagsrelevanz – Schulrelevanz? Elektronik, Elektrotechnik Akkumulatoren Schmuck Medizin Haushalt (Trinkwasserfilter, Besteck) Recycling (Röntgenfilme, Elektroschrott) Fotografie

34 – Ende –


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