氯化銀 是銀 的氯化物 ,化学式Ag Cl 。它是白色晶体,因难溶 于水及感光性闻名。它在光照或加热下会分解成银与氯气,因此样品会变成灰色、黑色或紫色。其天然礦物 稱為角銀礦 。
氯化银可由复分解反应 制备,用于摄影 及pH计 中的电极 。
制备
氯化银与大部分氯化物 不同,它难溶于水。它可轻易通过硝酸银 水溶液 与可溶氯化物(如氯化钠 和氯化钴 )复分解反应 制备,反应会立刻产生氯化银沉淀:[ 8] [ 4] :46
银与王水 反应也会产生氯化银,但氯化银难溶的性质会阻碍反应。氯化银也是密勒法 的副产物。银在密勒法中会与氯气在高温下反应,生成氯化银。[ 4] :21 [ 11]
历史
氯化银的历史可追溯到古代。古埃及人 会通过将银矿石与盐一起焙烧,然后分解反应产生的氯化银,得到金属银。[ 4] :19 不过,氯化银直到1565年才被乔治·法布里丘斯 发现是一种银化合物。[ 12] [ 13] 氯化银是古时候许多精炼银的方法中的中间体。举个例子,在1843年开发的奥古斯汀法 (Augustin process)中,含有少量银的铜矿石会被氯化,产生的氯化银会用溶解度较高的卤水 萃取。[ 4] :32
17世纪时,人们发现如果将氯化银暴露于阳光下,其颜色会变暗。[ 13] 1727年,约翰·亨里奇·舒尔兹 用硝酸银 制造出首个含银胶片。[ 14] 1816年,约瑟夫·尼塞福尔·涅普斯 在胶片中使用了氯化银。[ 15] [ 16]
结构
氯化银的晶體結構 與氯化钠 的晶體結構相同,皆为面心立方晶系 ,其中每个Ag+ 离子都被六个Cl− 离子以正八面体 形结构包围。氟化银 和溴化银 也具有类似的结构。[ 17]
将氯化银加压至6.6 GPa ,其晶体结构会转变成单斜晶系 的KOH 结构。继续加压至10.8 GPa则会转变成正交晶系 的TlI 结构。[ 18]
反应
在紫外光照下,氯化银逐渐分解
氯化银在光照下会迅速分解成金属银 和氯 。此反应可用于摄影和胶片 。反应方程式如下:[ 11]
Cl− + hν → Cl + e− (激发氯离子,使其电离,电离出来的电子进入导带 )
Ag+ + e− → Ag(银离子得到电子,变成银原子)
由于反应涉及的银原子通常位于晶格缺陷 或杂质处,电子会完全被银原子捕获,因此此反应不可逆。[ 11]
氯化银可溶于含有氯化物 、氰化物 、三苯基膦 、硫代硫酸盐 、硫氰酸盐 、氨 等配体 的溶液。这是因为氯化银会与这些配体反应,产生配合物 :[ 4] :25–33
该反应用于氰化法 中,可把银矿石转化成可溶于水的二氰合银酸盐 ,还原后者则得到银。[ 4] :26
氯化银不与硝酸反应,但可与热浓硫酸反应,产生硫酸银 。[ 19] 硫酸银可与硫酸继续反应,生成硫酸氢银 ,而稀释溶液后又可重新得到硫酸银。此反应可用于从铂族元素 中分离银。[ 4] :42
鉴别
氯化银能夠溶解在稀的氨 溶液中,而溴化银与碘化银 则不能:[ 20]
AgCl + 2 NH3 [Ag(NH3 )2 ]+ + Cl−
此外,氯化银还可用亚砷酸钠 或砷酸钠 鉴别。白色的氯化银与两者反应后,会分别产生黄色的亚砷酸银 (Ag 3 AsO 3 )及红棕色的砷酸银 (Ag 3 AsO 4 )。[ 21]
用途
银量法
银离子与氯离子反应,会产生氯化银的白色沉淀:[ 22]
该反应常用于检测溶液中是否含有氯离子 。由于结果明显,该反应易用于滴定 ,即银量法 。[ 19]
室温下,氯化银在水中的溶度积 (K sp )是6990177000000000000♠ 1.77× 10−10 ,即代表一升水只能溶解1.9 mg( )的AgCl。[ 2] 水溶液中氯离子的含量便可通过对产生的氯化银沉淀称重来计算。
用作参比电极 的氯化銀電極
氯化银电极
氯化銀在電化學 中非常重要的應用是氯化銀電極 。[ 23] 它通常是pH计 中的内部参考电极,经常用作还原电位 测量的参考,如用于测试海水 环境中的阴极防蚀 控制系统。[ 24]
摄影
氯化银与硝酸银由于其感光性,可用于摄影 。[ 12] 在银版摄影法 中,银版会被氯化,产生氯化银薄层。[ 25] 明膠銀鹽印相法 则需要氯化银晶体的明胶 悬浊液 照相。[ 26] 不过,随着彩色摄影 的进步,这些用于黑白摄影的方法开始没落。虽然彩色摄影有时也使用氯化银,但它也只是将光转化为染料 图像的介质。[ 27]
此外,氯化银因为遇光会分解产生潜影 ,也用于制造相纸 。氯化银还用于制造光致变色镜片 。由于玻璃会阻止电子完全被银原子捕获,因此其变色可逆。[ 28] 光致变色镜片主要用于制造太阳眼镜 。[ 4] :83
抗微生物剂
氯化银纳米颗粒 常用作抗微生物剂 ,[ 19] [ 29] 能够杀死大肠杆菌 等细菌 。[ 30] 用作抗微生物剂的氯化银纳米颗粒可通过复分解反应,或是由真菌 及植物 的生物合成 产生。[ 30] [ 31]
其它用途
氯化银可用于绷带 与敷料 。[ 4] :83 它还用于制造黄色的花窗玻璃 [ 32] 与红外线 仪器。[ 33]
角银矿
自然界中的存在
氯化銀在大自然中以角銀礦 的形式存在,其中的氯离子可被溴离子或碘离子取代。[ 34] 角银矿经过氰化法 会产生[Ag(CN)2 ]– 配合物,可用于开采银。[ 4] :26
危害
根据ECHA 的说法,氯化银会损害胎儿 ,对水生生物剧毒并具有长期持续影响,还可能腐蚀 金属。[ 9]
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