Коррозионная стойкость серебра.
Металлические материалы – металлы и сплавы на основе металлов приходя в соприкосновение с окружающей средой (газообразной или жидкой), подвергаются с той или иной скоростью разрушению. Причина этого разрушения лежит в химическом взаимодействии: металлы вступают в окислительно-восстановительные реакции с веществами, находящимися в окружающей среде.
Самопроизвольное разрушение металла, происходящее под химическим воздействием окружающей среды, называется коррозией. К важнейшим видам коррозии относятся химическая и электрохимическая коррозия. Химической называется коррозия, которая протекает при взаимодействии металлов с сухими газами или растворами неэлектролитов. К электрохимической коррозии относятся все случаи коррозии в водных растворах. Серебро относятся к группе металлов промежуточной термодинамической стабильности, то есть имеет положительное значение стандартного электродного потенциала, не превышающего значения электродного потенциала, связанного с окисляющим действием кислорода в нейтральной среде.
Поэтому серебро будет устойчиво в любых кислых и нейтральных средах в отсутствие кислород. Серебро может использоваться для покрытия им других металлов в целях повышения их устойчивости к коррозии. 2.8 Сплавы серебра. В жидком состояние большинство металлов растворяются друг в друге и образуют однородный жидкий сплав.
Серебро относятся к легкоплавким металлам и используется для сплавов с неограниченной растворимостью в твердом состоянии. Серебро образует сплавы типа твердых растворов с золотом, медью, палладием и интерметаллические соединения с элементами Li, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, Tl, Pr, Sn, Zr, Th, P, Sb, S, Se, а также сплавы типа эвтектик с элементами Bi, Ge, Ni, Pb, Si, Na, Tl. Присутствие меди делает сплав более прочным, твердым, звонким.
С увеличением содержания меди цвет сплавов все более приближается к красному, а температура плавления понижается (до некоторо предела, затем она снова увеличивается). Сплавы серебра с медью, золотом, платиной служат для изготовления ювелирных и бытовых изделий, монет, лабораторной посуды, зубных пломб, мостов и протезов. Кроме этого серебро включают в состав легко- и тугоплавких припоев. Основные припои серебра используемые в промышленности и радиотехнике: серебряно-медно-фосфорные припои и серебряно-медно-цинковые припои.
Способность серебра к смачиванию керамики также используется в промышленности, его добавляют к свинцово-оловянным припоям, применяемым при монтаже электронных компонентов на поверхности печатных плат. В технике серебряные припои занимают особое место, потому что паяный ими шов не только прочен и плотен, но и коррозионно устойчив. Такими припоями паяют судовые трубопроводы, котлы высокого давления, трансформаторы, электрические шины и т.д. Чем выше требования к прочности и коррозионной устойчивости паяного шва, тем с большим процентом серебра применяются припои.
В отдельных случаях используют припои с 70% серебра. А для пайки титана годно лишь чистое серебро. 3. Применение серебра в радиотехнике. Как уже было сказано выше, серебро и его соединения используются во многих областях народного хозяйства. В радиотехнике применяются как чистое серебро, так и его сплавы. Существенная доля серебра идет на серебрение медных проводников, тончайшую серебряную пленку наносят для повышения электропроводимости и увеличения коррозионной стойкости.
Кроме того, этому покрытию свойственны эластичность и прекрасное сцепление с основным металлом. Серебро применяют также при использовании высокочастотных волноводов. По электропроводности серебру нет равных, поэтому серебряные проводники незаменимы в приборах высокой точности. Сплавы и припои серебра применяют при производстве транзисторов, микросхем, печатных плат и других радиоэлектронных компонентов.
Серебряные покрытия хороши тем, что они прочны и плотны – беспористы. Следует отметить, что серебро лучший электропроводник при нормальных условиях, но, в отличие от многих металлов и сплавов, оно не становится сверхпроводником в условиях предельно достижимого холода, и используется при сверхнизких температурах в качестве электроизолятора. Легированное тугоплавким металлом (например вольфрамом) серебро является идеальным материалом для изготовления высоковольтных переключателей и электропрерывателей.
Серебряные контакты в сенсорных переключателях используются в компьютерных клавиатурах и различных панелях управления. Кроме применения в качестве проводника серебро применяется в серебряно-цинковых аккумуляторах. В электрических аккумуляторах с щелочным электролитом многие детали подвергаются опасности воздействия на них едкого калия или натрия высокой концентрации. В то же время детали эти должны обладать высокой электропроводностью. Лучшего материала для них, чем серебро, обладающее устойчивостью к щелочам и высокой электропроводностью, не найти.
В серебряно-цинковых аккумуляторах, которые обладают хорошими электрическими характеристиками и имеют малую массу и объем, электродами служат оксиды серебра Ag2O, AgO (катод) и губчатый цинк (анод); электролитом служит раствор KOH. При работе аккумулятора цинк окисляется, превращаясь в ZnO и Zn(OH)2, а оксид серебра восстанавливается до металла. Суммарную реакцию, протекающую при разрядке аккумулятора, можно приближенно выразить уравнением: AgO + Zn = Ag + ZnO Напряжение заряженного серебряно-цинкового аккумулятора приближенно равно 1,85 В. При снижении напряжения до 1,25 В аккумулятор заряжают. При этом процессы на электродах «обращаются»: цинк восстанавливается, серебро окисляется – вновь получаются вещества, необходимые для работы аккумулятора.
Серебряно-цинковые гальванические (аккумуляторы) элемента имеют вдвое большую электрическую емкость, чем свинцовые (кислотные) элементы такого же размера, поэтому они все чаще применяются в радиотехнике, где уменьшению массы оборудования придается особенно большое значение.
Перспективным направлением применения серебра является применение его комплексных соединений с органическими радикалами в электронных коммутаторах памяти, обусловленное следующим процессом: под действием света происходит обратимый переход между двумя стабильными состояниями этого соединения. Вывод. В данном реферате рассмотрены основные физические и химические свойства серебра и его соединений.
В разделе «физические свойства» приведены основные и дополнительные свойства серебра: внешний вид, строение атома, температурные характеристики, электрические характеристики. В разделе «химические свойства»: взаимодействие серебра с кислородом, галогенами, кислотами, неметаллами, образование комплексных соединений, использование соединений серебра в народном хозяйстве. Также я рассмотрела положение серебра в ряду напряжений металлов, коррозионную стойкость и способность серебра к сплавообразованию.
Большинство процессов подтверждены химическими формулами. Кроме этого в разделе «применение серебра в радиотехнике» приведены основные направления применения серебра и его сплавов в радиотехнике и электротехнике. На основании этого можно сделать вывод, что серебро по своим физико-химическим свойствам имеет большие перспективы для использования его в современной электротехнике, радиотехнике, аппаратуре связи и телекоммуникаций.