Светочувствительный бромид серебра

Аg в чистом виде известен человечеству с незапамятных времен, а вот бромид серебра нашел свое применение после 1840 года, когда светочувствительность некоторых веществ оказалось востребованной в зарождающейся фотографии.

Не путать с аптечным бромом

В быту под бромом часто понимают микстуру из бромидов калия или натрия, растворенных в воде. Она используется как успокаивающее и снотворное средство. Существует легенда, будто бы аптечный бром подмешивают в пищу военнослужащим, заключенным и пациентам психлечебниц для снижения полового влечения. Это не более чем городской фольклор.

Сам по себе бром весьма беспокойный, активный элемент и сильнейший окислитель. Он даже способен создавать соединения с химически инертным золотом, а уж с серебром тем более. Открыли бром в 1825 году как тяжелую, едкую жидкость красно-бурого цвета. От нее исходил настолько неприятный запах, что это отразилось на его имени: бром (от греческого «бромос») – значит зловонный.

Благородное серебро, соединяясь с бромом, создает вещество бромид, которое лишено дурного запаха и обладает замечательными свойствами, а именно: темнеть под воздействием света и восстанавливаться, когда свет меркнет. Этому явлению присвоен термин фотолитическая диссоциация (фотодиссоциация, фотолиз). Ему быстро нашли прикладное значение в искусстве светописи, то есть привычной нам фотографии, позволявшей запечатлевать прекрасные мгновения человеческой жизни.

В природе и в лаборатории

В естественных условиях бромид серебра встречается в виде минерала бромаргирита. В нем есть значительные примеси хлора и йода, а добывают его из месторождений в западной Европе, Чили и Мексике.

Бром не является редким элементом. Бром в России производят с 1917 года, с тех пор как был построен завод на соляном озере Сакское. А предприимчивые американцы с 1934 года добывают бром из морской воды промышленным способом.

Поэтому в лаборатории соединяют любую растворимую соль серебра в растворе любого бромида или бромисто-водородной кислоты. Чаще всего на это идет нитрат серебра и бромид калия или натрия:

AgNO₃ + NaBr → AgBr↓ + NaNO₃

Реакция порождает выпадение бромида серебра в виде мелкокристаллического желтоватого осадка. Если оба вещества разогреть до 150-200°С, то молекула брома, состоящая из двух атомов Br2, под воздействием энергии теплоты соединится с двумя одноатомными молекулами 2Ag.

2Ag + Br₂ → 150-200°С → 2AgBr

На выходе образовалось то же самое вещество:

• с плотностью 6,47 т/м3;
• молярной массой 187,772 г/моль;
• с Т°С плавления 432°C;
• с Т°С кипения 1502°C;
• и с растворимостью в воде 0,000014 г/100 г (при 25°C).

Если микрочастицы бромида серебра поместить внутрь стекла, откуда молекулы AgBr не могут выйти из заточения наружу, такое стекло на свету будет темнеть, а в темноте светлеть. Так работают очки-хамелеоны.

Не бромом единым

Аргентум – благородный металл, не лишенный химической активности, способный вступать в реакции с другими веществами. Например, с йодом, близким родственником брома по галогеновой группе. Это соединение, иодид серебра AgI, тоже подвержено фотолизу и используется для получения светочувствительных пленок. С ним можно встретиться в природе, где он существует в виде прозрачных лимонно-желтых кристаллов. Минерал называется иодаргирит. А еще йодид серебра используется в качестве дождеобразуещего агента: распыленный в верхних слоях атмосферы, он провоцирует образование очагов конденсации. Из пара облаков образуются капельки воды и проливаются дождем.

AgI токсичен, для работы с ним требуется специальный допуск и соблюдение правил техники безопасности. Если через аммиачный раствор оксида серебра пропустить ацетилен, то произойдет выпадение ацетиленида серебра – осадка, который имеет белый цвет. Получение ацетиленида требуется при производстве взрывчатых веществ. Но само вещество очень неустойчивое.

В окружающем нас воздухе всегда присутствует сероводород, состоящий из серы и водорода – двух очень активных элементов. Встречаясь с Аg, сера освобождается от водорода и привязывается к серебру, образуя сульфид серебра Ag₂S. Происходит потемнение металла. Иногда это выглядит благородно, иногда портит вид ювелирного украшения, и люди суеверно ожидают заболевания или порчи и дурного сглаза. На самом деле это обычная химическая реакция и никакой мистики.

В природе Ag₂S присутствует как минерал аргентит, известный с начала XIX века. Русские рудознавцы называли его серебряным блеском. Очень ценная серебряная руда. Ее добыча и разделка дает возможность получать сразу два важных материала: серу и аргентум.

Существует модификация природного сульфида серебра – акантит. Впервые описан в середине XIX века в Чехии, но большая часть разработанных месторождений находится в Мексике.