БРОМІД СРІБЛА (AGBR): СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ ТА ВИКОРИСТАННЯ - ХІМІЯ

Бромід срібла являє собою неорганічну сіль , що має в хімічній формулі AgBr. Її тверда речовина складається з катіонів Ag ⁺ та Br ^- аніонів у співвідношенні 1: 1, залучених електростатичними силами або іонними зв’язками. Видно, що металеве срібло віддав один із своїх валентних електронів молекулярному брому.

Його природа нагадує його «побратимів» хлорид срібла та йодид. Всі три солі нерозчинні у воді, мають схожі кольори, а також чутливі до світла; тобто вони зазнають фотохімічних реакцій. Ця властивість була використана при отриманні фотографій в результаті відновлення іонів Ag ⁺ до металевого срібла.

Іони броміду срібла. Джерело: Клаудіо Пістіллі

У верхньому зображенні зображена пара іонів Ag ⁺ Br ^- , у якій біла та коричнева сфери відповідають Аг ⁺ та Вр ^- іонам відповідно. Тут вони представляють іонний зв’язок як Ag-Br, але необхідно вказати на відсутність такої ковалентної зв'язку між обома іонами.

Може здатися суперечливим, що срібло - це те, що вносить чорний колір у фотографії без кольору. Це тому, що AgBr реагує зі світлом, генеруючи прихований образ; який, таким чином, посилюється за рахунок збільшення відновлення срібла.

Склад броміду срібла

Кристалічна структура броміду срібла. Джерело: Benjah-bmm27 через Wikipedia.

Зверху - гратчаста або кристалічна структура броміду срібла. Більш вірне зображення різниці в розмірах між іонними радіусами Ag ⁺ і Br ^{- показано тут} . Більш об'ємні Br ^- аніони залишають проміжки там, де розташовані катіони Ag ⁺ , які оточені шістьма Br ^- (і навпаки).

Ця структура характерна для кубічної кристалічної системи, зокрема типу кам'яної солі; те саме, наприклад, як для хлориду натрію, NaCl. Насправді зображення полегшує це, забезпечуючи ідеальну кубічну межу.

З першого погляду видно, що між іонами є певна різниця у розмірах. Це, і, можливо, електронні характеристики Ag ⁺ (та можливий ефект деяких домішок) призводить до того, що кристали AgBr демонструють дефекти; тобто місця, де впорядкована послідовність іонів у просторі "порушена".

Кристалічні дефекти

Ці дефекти складаються з порожнеч, залишених відсутніми або зміщеними іонами. Наприклад, серед шести Br ^- аніонів зазвичай повинен бути катіон Ag ⁺ ; але натомість може виникнути проміжок, оскільки срібло перейшло в інший проміжок (дефект Френкеля).

Хоча вони впливають на кристалічну решітку, вони сприяють реакціям срібла зі світлом; і чим більше кристалів або їх скупчення (розмір зерен), тим більша кількість дефектів, а отже, він буде більш чутливим до світла. Також домішки впливають на структуру та цю властивість, особливо ті, які можна зменшити за допомогою електронів.

Як наслідок останнього, великі кристали AgBr потребують меншого впливу світла, щоб зменшити їх; тобто вони більш бажані для фотографічних цілей.

Синтез

У лабораторії бромід срібла можна синтезувати шляхом змішування водного розчину нітрату срібла AgNO ₃ з сіллю броміду натрію NaBr. Перша сіль сприяє сріблу, а друга - броміду. Далі йде реакція подвійного переміщення або метатеза, яка може бути представлена хімічним рівнянням нижче:

AgNO ₃ (aq) + NaBr (s) => NaNO ₃ (aq) + AgBr (s)

Зазначимо, що сіль нітрату натрію, NaNO ₃ , розчинна у воді, тоді як AgBr осаджується у вигляді твердої речовини зі слабким жовтим кольором. Згодом тверда речовина промивають і піддають вакуумній сушці. Крім NaBr, KBr також може бути використаний як джерело бромідних аніонів.

З іншого боку, AgBr, природно, може бути отриманий завдяки мінералу броміриту та за рахунок його процесів очищення.

Властивості

Зовнішній вигляд

Білувато-жовта глиниста тверда речовина.

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.

Показник заломлення

2253.

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 уловлюють утворені електрони; і, таким чином, теоретично їм заважають реагувати з іншими видами навколишнього середовища, такими як кисень у повітрі.

Електрон вивільняється з реакції Br ^- з фотоном:

Br ^- + hv => 1 / 2Br ₂ + e ^-

Зауважте, що виробляється Br ₂ , який забарвлює твердий червоний колір, якщо його не видалити. Вивільнені електрони зводять катіони Ag ⁺ , в їхніх проміжках, до металевого срібла (іноді представленого як Ag ⁰ ):

Ag ⁺ + e ^- => Ag

Маючи тоді чисте рівняння:

AgBr => Ag + 1 / 2Br ₂

Коли на поверхні утворюються «перші шари» металевого срібла, кажуть, що існує приховане зображення, ще невидиме людському оці. Це зображення стає в мільйони разів більш помітним, якщо інший хімічний вид (наприклад, гідрохінон та фенідон в процесі розвитку) збільшує відновлення кристалів AgBr до металевого срібла.

Програми

Чорно-біла фотографія кишенькових годинників. Джерело: Пікселі.

Бромід срібла є найбільш широко використовуваним з усіх його галогенідів у галузі розробки фотоплівки. AgBr наносять на зазначені плівки, виготовлені з ацетатом целюлози, суспендованим у желатині (фотоемульсія) та у присутності 4- (метиламино) фенолсульфату (Метол) або фенідону та гідрохінону.

За допомогою всіх цих реагентів латентний образ може бути реалізований; закінчити і прискорити перетворення іонного в металеве срібло. Але, якщо не поставитись до певної обережності та досвіду, все срібло на поверхні окисне, і контраст між чорним та білим кольорами закінчиться.

Ось чому кроки зупинки, фіксації та промивання занурення фотоплівки є життєво важливими.

Є художники, які грають із цими процесами таким чином, що вони створюють відтінки сірого, які збагачують красу образу та власну спадщину; І вони роблять все це, іноді, можливо, не підозрюючи про це, завдяки хімічним реакціям, теоретична основа яких може стати трохи складним, та світлочутливому AgBr, який є початковою точкою.

Список літератури

Вікіпедія. (2019). Бромід срібла Відновлено з: en.wikipedia.org
Майкл В. Девідсон. (2015 р., 13 листопада). Галерея цифрових зображень з поляризованим світлом: Бромід срібла. Олімп. Відновлено з: micro.magnet.fsu.edu
ТОВ «Крістран» (2012). Бромід срібла (AgBr). Відновлено з: crystran.co.uk
Лотар Дуенкель, Юрген Ейхлер, Герхард Акерман і Клаудія Шневейс. (29 червня 2004 р.). Саморобні емульсії на основі броміду срібла для користувачів в голографії: виробництво, обробка та застосування, Proc. SPIE 5290, Практична голографія XVIII: Матеріали та додатки; doi: 10.1117 / 12.525035; https://doi.org/10.1117/12.525035
Алан Г. Форма. (1993). Неорганічна хімія. (Друге видання.). Редакційна реверте.
Карлос Гюйдо та Ма Евгенія Баутіста. (2018). Вступ до фотохімії. Відновлено з: fotografia.ceduc.com.mx
Гарсія Д. Белло. (9 січня 2014 р.). Хімія, фотографія та Chema Madoz. Відновлено: dimethylsulfuro.es

БРОМІД СРІБЛА (AGBR): СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ ТА ВИКОРИСТАННЯ - ХІМІЯ - 2025