- Sudraba bromīda struktūra
- Kristāla defekti
- Sintēze
- Īpašības
- Izskats
- Molekulārā masa
- Blīvums
- Kušanas punkts
- Vārīšanās punkts
- Šķīdība ūdenī
- Refrakcijas indekss
- Siltuma jauda
- Jutība pret gaismu
- Lietojumprogrammas
- Atsauces
Sudraba bromīds ir neorganiska sāls, kam ir ķīmiskā formula AgBr. Tā cietā sastāv no Ag + katjonu un Br - anjonu tādā attiecībā 1: 1, ar elektrostatiskās spēkiem vai ar jonu zīmju piesaistīts. Var uzskatīt, ka metāliskais sudrabs būtu atdevis vienu no valences elektroniem molekulārajam bromam.
Tās raksturs atgādina tā "brāļu un māsu" sudraba hlorīdu un jodīdu. Visi trīs sāļi nešķīst ūdenī, ir līdzīgās krāsās un ir arī jutīgi pret gaismu; tas ir, tie iziet fotoķīmiskās reakcijās. Šis īpašums ir izmantots fotoattēlu iegūšanā, kā rezultātā Ag + joni tiek reducēti līdz metāliskam sudrabam.
Sudraba bromīda joni. Avots: Klaudio Pistilli
Attēlā parādīts Ag + Br - jonu pāris , kurā baltā un brūnā sfēra atbilst attiecīgi Ag + un Br - joniem . Šeit tie apzīmē jonu saiti kā Ag-Br, bet ir jānorāda, ka starp abiem joniem šādas kovalences saites nepastāv.
Var šķist pretrunīgi, ka sudrabs ir tas, kas veicina melno krāsu fotogrāfijās bez krāsas. Tas ir tāpēc, ka AgBr reaģē ar gaismu, ģenerējot latentu attēlu; kas pēc tam tiek pastiprināts, palielinot sudraba samazinājumu.
Sudraba bromīda struktūra
Sudraba bromīda kristāla struktūra. Avots: Benjah-bmm27, izmantojot Wikipedia.
Augšpusē ir sudraba bromīda režģis vai kristāla struktūra. Vairāk uzticīgs attēlojums lieluma starpība jonu izliekuma Ag + un Br - tiek parādīts šeit . BR - anjoniem , vairāk apjomīgi, atstāj interstices kur Ag + atrodas katjonus , kas ieskauj seši Br - (un otrādi).
Šī struktūra ir raksturīga kubiskā kristāliskajai sistēmai, īpaši akmens sāls tipam; tāds pats, piemēram, kā nātrija hlorīds, NaCl. Faktiski attēls to atvieglo, nodrošinot perfektu kubisko robežu.
No pirmā acu uzmetiena var redzēt, ka starp joniem ir zināma lieluma atšķirība. Tas un, iespējams, Ag + elektroniskās īpašības (un dažu piemaisījumu iespējamā iedarbība) noved pie tā, ka AgBr kristāliem ir defekti; tas ir, vietas, kur jonu secīgā secība telpā ir "salauzta".
Kristāla defekti
Šie defekti sastāv no tukšumiem, ko atstājuši neesoši vai pārvietoti joni. Piemēram, starp sešām Br - anjonus, ka būtu normāli jābūt Ag + katjons ; bet tā vietā var būt sprauga, jo sudrabs ir pārcēlies citā spraugā (Frenkela defekts).
Lai arī tie ietekmē kristāla režģi, tie atbalsta sudraba un gaismas reakciju; un jo lielāki ir kristāli vai to kopas (graudu lielums), jo lielāks ir defektu skaits, un tāpēc tas būs jutīgāks pret gaismu. Arī piemaisījumi ietekmē struktūru un šo īpašību, īpaši tie, kurus var samazināt ar elektroniem.
Tā rezultātā lieliem AgBr kristāliem ir nepieciešama mazāka gaismas iedarbība, lai tos samazinātu; tas ir, tie ir vairāk vēlami fotografēšanas nolūkos.
Sintēze
Laboratorijā sudraba bromīdu var sintezēt, sajaucot sudraba nitrāta AgNO 3 ūdens šķīdumu ar nātrija bromīda sāli NaBr. Pirmais sāls veido sudrabu, bet otrais - bromīdu. Turpmāk aprakstīta dubultā pārvietojuma vai metatēzes reakcija, ko var attēlot ar ķīmisko vienādojumu zemāk:
AgNO 3 (aq) + NaBr (s) => NaNO 3 (aq) + AgBr (s)
Ņemiet vērā, ka nātrija nitrāta sāls NaNO 3 šķīst ūdenī, bet AgBr izgulsnējas kā cieta viela ar vāji dzeltenu krāsu. Pēc tam cietā viela tiek mazgāta un pakļauta žāvēšanai vakuumā. Papildus NaBr KBr varētu izmantot arī kā bromīda anjonu avotu.
No otras puses, AgBr dabiski var iegūt, izmantojot savu bromirīta minerālu un tā attīrīšanas procesus.
Īpašības
Izskats
Bālgani dzeltenas, mālam līdzīgas cietvielas.
Molekulārā masa
187,77 g / mol.
Blīvums
6,473 g / ml.
Kušanas punkts
432 ° C.
Vārīšanās punkts
1502 ° C.
Šķīdība ūdenī
0,140 g / ml 20 ° C temperatūrā.
Refrakcijas indekss
2,253.
Siltuma jauda
270 J / Kg · K.
Jutība pret gaismu
Iepriekšējā sadaļā tika teikts, ka AgBr kristālos ir defekti, kas veicina šī sāls jutīgumu pret gaismu, jo tie ieslodzot izveidotos elektronus; un tādējādi teorētiski viņiem tiek liegts reaģēt ar citām sugām vidē, piemēram, ar skābekli gaisā.
Elektronu tiek atbrīvota no reakcijas Br - ar fotona:
Br - + hv => 1 / 2Br 2 + e -
Ņemiet vērā, ka tiek iegūts Br 2 , kas notraipīs sarkanu krāsu, ja netiks noņemts. Atbrīvotie elektroni samazina Ag + katjonus to starpposmos līdz metāliskam sudrabam (dažreiz attēlotam kā Ag 0 ):
Ag + + e - => Ag
Pēc tam iegūst neto vienādojumu:
AgBr => Ag + 1 / 2Br 2
Kad uz virsmas veidojas metāliskā sudraba "pirmie slāņi", tiek teikts, ka tur ir latents attēls, kas joprojām ir cilvēka acij neredzams. Šis attēls kļūst miljoniem reižu redzamāks, ja kāda cita ķīmiska suga (piemēram, hidrohinons un fenidons) izstrādes procesā palielina AgBr kristālu reducēšanu līdz metāliskam sudrabam.
Lietojumprogrammas
Kabatas pulksteņa melnbalta fotogrāfija. Avots: Pexels.
Sudraba bromīds ir visplašākais no visiem tā halogenīdiem fotofilmu izstrādes jomā. AgBr tiek uzklāts uz šīm plēvēm, kas izgatavotas ar celulozes acetātu, suspendētas želatīnā (fotoemulsija) un 4- (metilamino) fenola sulfāta (Metol) vai fenidona un hidrohinona klātbūtnē.
Izmantojot visus šos reaģentus, latento attēlu var atdzīvināt; pabeigt un paātrināt jonu pārvēršanos metāliskā sudrabā. Bet, ja jūs nerīkosities ar noteiktu piesardzību un pieredzi, viss sudrabs uz virsmas oksidēsies, un kontrasts starp melno un balto krāsu beigsies.
Tāpēc fotofilmu apstādināšana, fiksēšana un mazgāšana ir ļoti svarīga.
Ir mākslinieki, kas spēlē ar šiem procesiem tādā veidā, ka tie rada pelēkās nokrāsas, kas bagātina attēla skaistumu un viņu pašu mantojumu; Un viņi to visu dara, dažreiz varbūt pat nedomājot par to, pateicoties ķīmiskajām reakcijām, kuru teorētiskais pamats var kļūt mazliet sarežģīts, un gaismai jutīgajam AgBr, kas iezīmē sākumpunktu.
Atsauces
- Wikipedia. (2019. gads). Sudraba bromīds. Atgūts no: en.wikipedia.org
- Maikls V. Deividsons. (2015. gads, 13. novembris). Polarizētas gaismas digitālo attēlu galerija: sudraba bromīds. Olympus. Atgūts no: micro.magnet.fsu.edu
- SIA Crystran (2012). Sudraba bromīds (AgBr). Atgūts no: crystran.co.uk
- Lothar Duenkel, Juergen Eichler, Gerhard Ackermann un Claudia Schneeweiss. (2004. gada 29. jūnijs). Pašizgatavotas emulsijas uz sudraba bromīda bāzes hologrāfijas lietotājiem: ražošana, apstrāde un uzklāšana, Proc. SPIE 5290, Praktiskā hologrāfija XVIII: materiāli un pielietojums; doi: 10.1117 / 12.525035; https://doi.org/10.1117/12.525035
- Alans G. Forma. (1993). Neorganiskā ķīmija. (Otrais izdevums.) Redakcijas reverss.
- Carlos Güido un Ma Eugenia Bautista. (2018). Ievads fotoķīmijā. Atgūts no: fotografia.ceduc.com.mx
- Garsija D. Bello. (2014. gada 9. janvāris). Ķīmija, fotogrāfija un Chema Madoz. Atgūts no: dimetilsulfuro.es