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银 -{H|zh-hans:重定向;zh-hant:重新导向;}--{H|zh-cn:字符;zh-tw:字元;}--{H|zh-hans:文件; zh-hant:档案;}--{H|zh-hans:快捷方式; zh-hant:捷径;}--{H|zh-hans:项目;zh-hant:专案;zh-tw:计划;zh-hk:计划;zh-mo:计划;}--{H|zh-cn:计算机; zh-sg:电脑; zh-tw:电脑;}- 银(),俗称白银,是一种化学元素,其化学符号为(源于),原子序数为47,原子量为。银是柔软且带有白色光泽的金属,它的导电率、导热率、反射率在金属中名列前茅。银在地壳中以高纯度的元素(自然银)存在,或与其他金属以合金形式存在,也以矿石的形式存在(如辉银矿和角银矿)。大部分的银是铜、金、铅和锌精炼的副产品。 银长期以来被视为贵金属。金融上,银金属被用于许多投资型硬币中,有时与金一起使用,形成金银复本位制度。虽然银的丰度高于金,但它作为的丰度低于金。 银的通常用千分比描述,例如纯度94%的银合金在英文中被称为「0.940 fine」。银的用途广泛,除了货币和投资媒介(硬币和金条)以外,也用于太阳能电池、净水器、珠宝、装饰品、高价值餐具和器具(因此有银器之称)、、导电材料、特殊用途的镜面及窗户涂料、催化剂、彩绘玻璃的,以及糖果中的食用色素。此外,银的化合物用于照相底片和X光底片。硝酸银和其他银化合物的稀溶液可作为消毒剂,添加到绷带和伤口敷料、医用导管和其他医疗器材中。 性质. 银原子具有47个电子,电子组态为Kr4d105s1,价电子组态类似于铜(Ar3d104s 1)和金(Xe4f145d106s1),这导致金、银、铜的物理和化学性质相似,三者都被归类为元素周期表中的11族元素;11族也是d区元素中少数电子组态完全一致的族。银的价电子组态比较特别,在全满的d副壳层上还有一个半满的s副壳层,这是许多奇异性质(例如导电性、标准电极电位等等,详见下文)的成因。 银以面心立方晶格结晶,体积配位数为12,这点也类似于铜和金。 物理性质. 因为独特的电子组态,银原子之间的金属键缺乏共价特征,而且强度相对较弱。这种特性可以解释单晶银的低硬度和高延展性。 银具有明亮的白色金属光泽,这一特性也成为「银色」的名称来源此外,银还可以进行高度抛光。银的反射率甚佳;当入射光的波长大于450 nm时,银的反射率大于铝。不过当波长小于450 nm时,银的反射率低于铝,并在310 nm附近下降到零。 11族元素普遍具有极高的导电性和导热性。因为它们有半满的s副壳层,而且s副壳层不跟全满的d副壳层产生相互作用;这种相互作用发生在其他过渡金属中,会降低电子的跃迁。 银的导电率是所有金属中最高的,则是所有金属中最低的。不过由于银的成本较高,所以没有广泛运用在导线,反而是铜线比较常用;但是一个例外(尤其是特高频和更高的频率),这是因为交流电在射频下有较为显著的集肤效应(亦即电流倾向在导体表面流动),所以镀银可以改善导线的导电性。另外,美国在二战期间使用了13540吨的银制造电磁铁,用来浓缩铀,主要是因为战时铜的短缺。 纯银的热导率高于其他所有金属,不过低于非金属碳(金刚石)和。 银容易与铜、金以及锌形成合金。锌浓度较低的锌-银合金可视为「锌溶于银」的面心立方固体溶液,其结构与纯银类似。而随著锌的浓度上升,价电子浓度也上升,晶体结构会逐步转换成体心立方(电子浓度 1.5)、复杂立方(电子浓度 1.615)和(电子浓度 1.75)。 同位素. 自然界存在的银有两种稳定同位素:107Ag和109Ag,其中前者的丰度略高(51.839%)。银的两种同位素丰度几乎相同,这在元素周期表中十分罕见(溴是另一个例子)。银的原子量是107.8682(2) 克/摩尔。由于银化合物(尤其是卤化银)在重量分析法中很重要,所以银的原子量也是分析化学中一项非常重要的参数。就核合成而言,银的两种稳定同位素都是透过中子捕获产生的(一种是在恒星中透过S-过程产生的,另一种是在超新星中透过R-过程产生的)。 银有二十八个放射性同位素的特性已被测定,其中最稳定的依次是105Ag(半衰期41.29天)、111Ag(半衰期7.45天)、112Ag(半衰期3.13小时)。银也有很多亚稳态核素,其中最稳定的依次是108mAg(半衰期418年)、110mAg(半衰期249.79天)、106mAg(半衰期8.28天)。其余的放射性同位素的半衰期均短于一小时,大部分短于三分钟。 银的同位素原子量从92.950(94Ag)到129.950(130Ag)不等。丰度最高的稳定同位素(107Ag)之前的同位素的衰变类型主要是电子捕获,生成钯(46号元素)的同位素,而107Ag之后的同位素的衰变类型则主要是β衰变,生成镉(48号元素)的同位素。 107Pd β衰变成107Ag的半衰期为650万年。铁陨石是仅有的「钯-银比」高到可以测量107Ag富度变化的物体。由放射性产生的107Ag首次发现于1978年美国圣塔克拉拉的陨石。发现者提出,一些小型铁核的行星与其异体,可能是在一千多万年前的核合成事件中产生的。从这熔化过的星球本体中,观察到的107Pd–107Ag比值,反映出早期太阳系的吸积中应存在著不稳定的核种。 化学. 就氧化性来说,银是一种相当不活泼的金属。银的标准电极电位很高("E"0(Ag+/Ag)= +0.799 V)。这是因为它的4d副壳层全满,不能有效屏蔽最外层5s轨域的静电力。 在11族元素中,银的第一游离能最低(730.8 kJ/mol,表现出5s轨域的不稳定性),不过第二和第三游离能高于铜和金(表现出4d轨域的稳定性),因此银最常见的化合价是+1。在同一周期的过渡元素中,化合价的范围由左至右越来越小,这是因为随著d副壳层逐渐被填满,能量也趋于稳定。 在形成离子方面,银和铜有些许差异;虽然铜(II)离子(Cu2+)缺乏稳定填满的d副壳层,但是它的水合焓大于铜(I)离子(Cu+,旧称亚铜离子),这造成Cu2+在水溶液和固体中更稳定;银本来也应该出现这种效应,但是由于银的第二游离能太大,所以Ag2+的稳定性较差,反而让Ag+成为水溶液和固体中较稳定的离子。 由于银的原子半径较小,第一游离能较高,大多数银化合物都有显著的共价性。此外,银的电负度为1.93,高于铅(1.87);电子亲和力方面,为125.6 kJ/mol,远远高于氢(72.8 kJ/mol),并且略低于氧(141.0 kJ/mol)。由于d副壳层全满,银在化合价为+1的时候不太像4族到10族的过渡金属;它通常可以形成相当不稳定的有机金属化合物、线性错合物(配位数非常低,只有2)、两性氧化物以及后过渡金属之类的秦特相。另外,即使没有π受体配基,银的+1氧化态也是稳定的,这点也与其他过渡金属不同。 化学反应. 与酸的反应. 银不易与稀硫酸反应,因此硫酸在珠宝制造中用来清洗银焊及退火后留下的氧化铜。 不过银可以溶解于溶于热浓硫酸: 银溶于硝酸,生成硝酸银,其副产物取决于温度与硝酸浓度。与浓硝酸反应时,连带生成二氧化氮;与稀硝酸反应时,则是生成一氧化氮。 与碱的反应. 在空气存在下,特别是在过氧化氢存在下,银容易溶解在氰化物的水溶液中。 与卤素的反应. 银在常温下与卤素反应很慢,只有在高温下可生成卤化银: (暗棕色) (白色) (淡黄色) (黄色) 银也可能与氟形成+2价的二氟化银: 与氧族元素的反应. 即使在炙热下,银也不会和氧气发生反应,其反应性大于铜、小于金。 银会与硫及硫化物发生反应。例如银与硫加热化合成硫化银(Ag2S): 又如:银在空气中与硫化氢(H2S)反应,形成黑色的硫化银(Ag2S)。 这是银币或银制物品失去光泽的原因之一。当银制在富含硫化氢的环境下工作时,触点上的硫化银会还原生成银晶须。 银和硒、碲的反应为: 2 Ag + Se → Ag2Se 2 Ag + Te → Ag2Te 化合物. 银的常见氧化态为+1价(最稳定的状态),较少见也较不稳定的为+2价(例如二氟化银)、甚至是+3价(例如三氟化银)。 +1价化合物. 硝酸盐. 硝酸银是一种透明或白色晶体,易溶于水,成为无色透明溶液。实验室中,硝酸银是银(I)离子的主要来源;在工业上,硝酸银是合成许多其他银化合物的原料,也可作为防腐剂,还用于彩色玻璃中的黄色添加剂。 卤化物. 银的卤化物称为卤化银。银(I)离子的卤化物包含氟化银(AgF)、氯化银(AgCl)、溴化银(AgBr)、碘化银(AgI),其中除了氟化银溶于水以外,其余三者皆难溶于水,所以它们透过向银(I)离子中加入卤素离子而沉淀出来: (白色) (淡黄色) (黄色) 银(I)离子因而常用于检验氟以外的卤素离子,也用于重量分析法。 氯化银可用于制造检测pH值和测量电位的,以及用于玻璃的透明水泥。将碘化银撒入云层中,可以制造人工降雨。 氟化银的二水合物、氯化银、溴化银和碘化银都是感光性物质,后三者可制造黑白照相术中的,目前较常用的是后两者。在照相术等领域中,银盐()常代指卤化银。 氧化物与氢氧化物. 向银(I)离子加入氢氧化钠,可短暂形成白色的氢氧化银沉淀,但不稳定,会立即分解为棕黑色的氧化银(Ag2O),所以化学反应一般写成: 氧化银可作为氧化银电池的正极(阴极)。 氨错合物. 虽然银(I)离子与氨水也可形成氧化银沉淀: 但是当铵离子过量时,可形成二氨合银(I)错离子([Ag(NH3)2]+),因而使氧化银溶于氨水: [Ag(NH3)2]+溶液也称为银氨溶液或者多仑试剂,具有弱氧化性,可使醛基的有机化合物(例如醛类、甲酸、葡萄糖等)氧化,同时使银(I)还原为金属银,这称为银镜反应,实验室中可用来检验醛基的存在,工业上可以在玻璃上镀银、制造镜子。 碳酸盐. 银(I)离子遇碳酸根可沉淀得黄色的碳酸银(Ag2CO3): 碳酸银可溶于酸,变回银(I)离子,并分解出二氧化碳: 氰化物与氰错合物. 银离子与氰根离子(CN-)形成白色的氰化银(AgCN)沉淀 但是溶液如果有过量的CN-,就可形成错离子和,于是可进一步溶于水。氰化银钾(KAg(CN)2)为Ag(CN)2-与钾离子形成之错盐,可以用于电镀银。 硫氰酸盐. 硝酸银和硫氰酸钾反应生成硫氰酸银: 具有爆炸性的盐. 在乙醇(C2H5OH)的存在下,银与硝酸反应可形成雷酸银(AgONC),这是一种对碰撞很敏感的强烈炸药,可用于雷管。其他危险易爆的银化合物包括叠氮化银(AgN3),由硝酸银与叠氮化钠 (NaN3)反应得到;还有乙炔银(Ag2C2),由硝酸银或银氨溶液与乙炔(C2H2)反应得到。 其它价态的化合物. 银还能形成其它价态的化合物,如+½价的氟化亚银(Ag2F)、+2价的二氟化银(AgF2)、一氧化银(AgO)、+3价的三氟化银等。银的+3价化合物需要非常强的氧化剂(例如氟或过二硫酸盐)才能得到。而且有些+3价化合物会与大气中的水分反应,并腐蚀玻璃。实际上,三氟化银通常是由银或氟化银(I)与已知最强的氧化剂二氟化氪反应而获得。 语源. 银的拉丁文为-- (比较古希腊语 -- , "árgyros"),源于原始印欧语字根 "h₂erǵ-",意为「白色」或「闪亮的」。-- 也是其化学符号Ag的来源。 银的英文-- 在古英语中有许多拼法,例如-- 和-- 。同源词有古高地德语的-- 、哥德语的-- 、古诺斯语的-- ,这些全都源自原始日耳曼语的-- 汉语族的「银」与藏语-- ("dngul")、缅甸语-- ("ngwe")同源。日语汉音-- 、韩语-- 、越南语儒字-- 均源自中古汉语。 历史. 因为银的活跃性低,其元素型态容易被发现,也容易被萃取,故此在古时的中国和西方分别已认定为五金和炼金术之一。古代西方的炼金术和占星术也将七金中的银与七曜中的月连结,排序在金和日之后。 金融用途. 货币. 已知最早的硬币是在公元前600年左右在小亚细亚的利底亚王国铸造的;利底亚的硬币是琥珀金制成的,这是一种天然存在的金和银的合金,可在利底亚境内使用。自从那时,人类金融史发展出银本位制(以固定重量的白银作为标准会计计量单位),散布至世界各地,直到20世纪为止都是主流的货币制度。历史上著名的银币包括古希腊的德拉克马、古罗马的第纳里乌斯、伊斯兰的迪拉姆、古印度的(自莫卧儿帝国时代起成为卢比,混合了金、银、铜)、古中国的银两以及西班牙银圆等。由于银币这个用途,在许多语言中,「银」这个词也有金钱的意涵(例如法语-- ),或者被当作金钱的量词(例如客家话「个银」)。此外,汉语族、日语、韩语等语言均以「银行」指称金融机构。 银币的制造过程如下:将棒状或锭状铸银压制成正确的厚度、进行热处理、再切割,成为,然后用压模机研磨、压制这些胚板;现代压铸机每小时可生产8000个银币。 用于造币的银相对其他用途的占比随时间波动很大,例如在战时,人们往往用更多的银来铸造钱币,为战争提供资金。 金融商品. 如今,白银是四种贵金属商品中的一种(其他为钯、铂和金),它的ISO 4217代码为-- 。除了现货以外,白银也是期货、选择权、权证、ETF等衍生性金融商品的标的物。 白银价格通常以金衡盎司为单位计算。1金衡盎司等于31.1034公克。不过2015年中国恢复了公制,目前银和金的价格是以公克为单位。 和黄金一样,尽管白银的实体市场分布在全球,但大多数批发柜台买卖交易都是透过进行清算的,所交易的商品在中文圈又被称为「伦敦银」。价格每天在伦敦时间的中午发布一次,交易周期为24小时,世界各国的银行会以(LBMA)成员的身份参与交易;据统计,伦敦金银市场每天清算的白银重量可达2亿金衡盎司,交易额超过5亿美元。在伦敦金银市场,白银通常是用美元(USD)、英镑(GBP)和欧元(EUR)报价。 1980年3月27日星期四银价曾大幅下跌,史称白银星期四。2024年1月,白银的价值为落在每金衡盎司23.06美元左右,约合每公斤745.58美元。近50年来黄金和白银的价格比大约是55:1,两者的价格没有恒久不变的关系。 在生物中作用. 银的离子以及化合物对某些细菌、病毒、藻类以及真菌显现出毒性,但对人体却几乎是完全无害的。银的这种杀菌效应使得它在活体外就能够将生物杀死。然而,银制品的测试以及标准化却存在很大难度。 希波克拉底曾经有描述银在治疗和防止疾病方面的功用。腓尼基人曾经用银瓶子来盛放水、酒和醋,以此防止这些液体变坏。20世纪初期,人们也曾把银币放在牛奶,以此来延长牛奶的保鲜期。银的杀菌机制长期以来一直为人们所争论探讨,但至此还没有确凿的定论。其中一个很好的例子是微动力效应,成功的解释了银离子对微生物的作用,但却不能解释其对病毒的作用。 凝胶以及绷带大量使用银。银的抗菌性来源于银离子。由于银离子可以和一些微生物用于呼吸的物质(比如一些含有氧、硫、氮元素的分子)形成强烈的结合键,以此使得这些物质不能为微生物所利用,从而使得微生物窒息而亡。 在抗生素发明之前,银的曾在第一次世界大战时用于防止感染。 银作为效用广泛的抗菌剂正在进行新的应用。其中一方面就是将硝酸银溶于海藻酸盐中,用于防止伤口的感染,尤其是烧伤伤口的感染。2007年,一个公司设计出一种表面镀上银的玻璃杯,这种杯子号称具有良好的抗菌性。除此之外,美国食品和药品管理协会(FDA)最近也审批通过了一种内层镀银的导气管的应用,因为研究表明这种导气管能够有效的降低导气管型肺炎。 银并不会对人的身体产生毒性,但长期接触银金属和无毒银化合物也会引致银质沉著症,在皮肤表面会显现灰蓝色。 参见. -{H|zh-hans:重定向;zh-hant:重新导向;}--{H|zh-cn:字符;zh-tw:字元;}--{H|zh-hans:文件; zh-hant:档案;}--{H|zh-hans:快捷方式; zh-hant:捷径;}--{H|zh-hans:项目;zh-hant:专案;zh-tw:计划;zh-hk:计划;zh-mo:计划;}--{H|zh-cn:计算机; zh-sg:电脑; zh-tw:电脑;}-
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