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氯化銀

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氯化銀
IUPAC名
Silver(I) chloride
別名 氯化銀(I)
識別
CAS號 7783-90-6  checkY
PubChem 24561
ChemSpider 22967
SMILES
 
  • Cl[Ag]
InChI
 
  • 1S/Ag.ClH/h;1H/q+1;/p-1
ChEBI 30341
RTECS VW3563000
性質
化學式 AgCl
摩爾質量 143.32 g·mol−1
外觀 白色粉狀固體
密度 5.56 g/cm3[1]
熔點 455 °C（851 °F；728 K）[1]
沸點 1,550 °C（2,820 °F；1,820 K）[1]
溶解性（水） 1.93 mg/L[1]
溶度積Ksp 1.77×10−10[2]
溶解性 易溶於濃氨水、硫代硫酸鈉溶液、氰化物溶液
難溶於硝酸[3]和甲醇[4]:46
折光度n
D 		2.0668[5]
結構[7]
晶體結構 立方晶系，氯化鈉結構
空間群 Fm3m（No. 225）
晶格常數 a = 555 pm
配位幾何 正八面體
偶極矩 6.08 D[6]
熱力學[8]
ΔfHm⦵298K −127 kJ mol−1
S⦵298K 96 J·mol−1·K−1
危險性
MSDS ScienceLab.com
Salt Lake Metals
GHS危險性符號
《全球化學品統一分類和標籤制度》（簡稱「GHS」）中腐蝕性物質的標籤圖案《全球化學品統一分類和標籤制度》（簡稱「GHS」）中有害物質的標籤圖案《全球化學品統一分類和標籤制度》（簡稱「GHS」）中對環境有害物質的標籤圖案[9]
H-術語 H290, H410[1]
P-術語 P273, P391, P501[1]
NFPA 704
0
2
0
 
致死量或濃度：
LD50（中位劑量）
 >10 g/kg（小鼠，口服）[10]
>5 g/kg（豚鼠，口服）[10]
相關物質
其他陰離子 氟化銀
溴化銀
碘化銀
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

氯化銀是銀的氯化物，化學式AgCl。它是白色晶體，因難溶於水及感光性聞名。它在光照或加熱下會分解成銀與氯氣，因此樣品會變成灰色、黑色或紫色。其天然礦物稱為角銀礦。

氯化銀可由複分解反應製備，用於攝影及pH計中的電極。

製備

氯化銀與大部分氯化物不同，它難溶於水。它可輕易通過硝酸銀水溶液與可溶氯化物（如氯化鈉和氯化鈷）複分解反應製備，反應會立刻產生氯化銀沉澱：[8][4]:46

銀與王水反應也會產生氯化銀，但氯化銀難溶的性質會阻礙反應。氯化銀也是密勒法的副產物。銀在密勒法中會與氯氣在高溫下反應，生成氯化銀。[4]:21[11]

歷史

氯化銀的歷史可追溯到古代。古埃及人會通過將銀礦石與鹽一起焙燒，然後分解反應產生的氯化銀，得到金屬銀。[4]:19不過，氯化銀直到1565年才被喬治·法布里丘斯（英語：Georg Fabricius）發現是一種銀化合物。[12][13]氯化銀是古時候許多精煉銀的方法中的中間體。舉個例子，在1843年開發的奧古斯汀法（Augustin process）中，含有少量銀的銅礦石會被氯化，產生的氯化銀會用溶解度較高的滷水萃取。[4]:32

17世紀時，人們發現如果將氯化銀暴露於陽光下，其顏色會變暗。[13]1727年，約翰·亨里奇·舒爾茲（英語：Johann Heinrich Schulze）用硝酸銀製造出首個含銀膠片。[14]1816年，約瑟夫·尼塞福爾·涅普斯在膠片中使用了氯化銀。[15][16]

結構

氯化銀的晶體結構與氯化鈉的晶體結構相同，皆為面心立方晶系，其中每個Ag+離子都被六個Cl−離子以正八面體形結構包圍。氟化銀和溴化銀也具有類似的結構。[17]

將氯化銀加壓至6.6 GPa，其晶體結構會轉變成單斜晶系的KOH結構。繼續加壓至10.8 GPa則會轉變成正交晶系的TlI結構。[18]

反應

在紫外光照下，氯化銀逐漸分解

氯化銀在光照下會迅速分解成金屬銀和氯。此反應可用於攝影和膠片。反應方程式如下：[11]

Cl− + hν → Cl + e−（激發氯離子，使其電離，電離出來的電子進入導帶）
Ag+ + e− → Ag（銀離子得到電子，變成銀原子）

由於反應涉及的銀原子通常位於晶格缺陷或雜質處，電子會完全被銀原子捕獲，因此此反應不可逆。[11]

氯化銀可溶於含有氯化物、氰化物、三苯基膦、硫代硫酸鹽、硫氰酸鹽、氨等配體的溶液。這是因為氯化銀會與這些配體反應，產生配合物：[4]:25–33

該反應用於氰化法中，可把銀礦石轉化成可溶於水的二氰合銀酸鹽，還原後者則得到銀。[4]:26

氯化銀不與硝酸反應，但可與熱濃硫酸反應，產生硫酸銀。[19]硫酸銀可與硫酸繼續反應，生成硫酸氫銀，而稀釋溶液後又可重新得到硫酸銀。此反應可用於從鉑族元素中分離銀。[4]:42

鑑別

氯化銀能夠溶解在稀的氨溶液中，而溴化銀與碘化銀則不能：[20]

AgCl + 2 NH3 [Ag(NH3)2]+ + Cl−

此外，氯化銀還可用亞砷酸鈉或砷酸鈉鑑別。白色的氯化銀與兩者反應後，會分別產生黃色的亞砷酸銀（Ag
3AsO
3）及紅棕色的砷酸銀（Ag
3AsO
4）。[21]

用途

銀量法

銀離子與氯離子反應，會產生氯化銀的白色沉澱：[22]

該反應常用於檢測溶液中是否含有氯離子。由於結果明顯，該反應易用於滴定，即銀量法。[19]

室溫下，氯化銀在水中的溶度積（Ksp）是1.77×10−10，即代表一升水只能溶解1.9 mg（）的AgCl。[2]水溶液中氯離子的含量便可通過對產生的氯化銀沉澱稱重來計算。

用作參比電極的氯化銀電極

氯化銀電極

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計中的內部參考電極，經常用作還原電位測量的參考，如用於測試海水環境中的陰極防蝕控制系統。[24]

攝影

氯化銀與硝酸銀由於其感光性，可用於攝影。[12]在銀版攝影法中，銀版會被氯化，產生氯化銀薄層。[25]明膠銀鹽印相法（英語：gelatin silver process）則需要氯化銀晶體的明膠懸濁液照相。[26]不過，隨著彩色攝影的進步，這些用於黑白攝影的方法開始沒落。雖然彩色攝影有時也使用氯化銀，但它也只是將光轉化為染料圖像的介質。[27]

此外，氯化銀因為遇光會分解產生潛影（英語：latent image），也用於製造相紙。氯化銀還用於製造光致變色鏡片。由於玻璃會阻止電子完全被銀原子捕獲，因此其變色可逆。[28]光致變色鏡片主要用於製造太陽眼鏡。[4]:83

抗微生物劑

氯化銀納米顆粒常用作抗微生物劑，[19][29]能夠殺死大腸桿菌等細菌。[30]用作抗微生物劑的氯化銀納米顆粒可通過複分解反應，或是由真菌及植物的生物合成產生。[30][31]

其它用途

氯化銀可用於繃帶與敷料。[4]:83它還用於製造黃色的花窗玻璃[32]與紅外線儀器。[33]

角銀礦

自然界中的存在

氯化銀在大自然中以角銀礦的形式存在，其中的氯離子可被溴離子或碘離子取代。[34]角銀礦經過氰化法會產生[Ag(CN)2]–配合物，可用於開採銀。[4]:26

危害

根據ECHA的說法，氯化銀會損害胎兒，對水生生物劇毒並具有長期持續影響，還可能腐蝕金屬。[9]

參考文獻

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Record of Silver chloride in the GESTIS Substance Database from the IFA（英語：Institute for Occupational Safety and Health）, accessed on 2016-02-01
  2. ^ 2.0 2.1 John Rumble. CRC Handbook of Chemistry and Physics 99. CRC Press. 2018-06-18: 5–189. ISBN 978-1138561632 （英語）. 
  3. ^ Jander, Gerhart; Schweda, Eberhard. Anorganische Chemie. 1. Einführung und qualitative Analyse. Stuttgart: Hirzel. 2012. ISBN 3-7776-2134-X （德語）. 
  4. ^ 4.00 4.01 4.02 4.03 4.04 4.05 4.06 4.07 4.08 4.09 4.10 Brumby, Andreas. Silver, Silver Compounds, and Silver Alloys. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. 2008. ISBN 9783527303854. doi:10.1002/14356007.a24_107.pub2. 
  5. ^ Lide, David R. (編). CRC Handbook of Chemistry and Physics 90th. Boca Raton, Florida: CRC Press（英語：CRC Press）. 2009: 10-245. ISBN 978-1-4200-9084-0 （英語）. 
  6. ^ Lide, David R. (編). CRC Handbook of Chemistry and Physics 90th. Boca Raton, Florida: CRC Press（英語：CRC Press）. 2009: 9-52. ISBN 978-1-4200-9084-0 （英語）. 
  7. ^ S. Hull; D. A. Keen. Pressure-induced phase transitions in AgCl, AgBr, and AgI. Physical Review B (APS). 1999, 59 (2): 750–761. Bibcode:1999PhRvB..59..750H. S2CID 123044752. doi:10.1103/PhysRevB.59.750 （英語）. 
  8. ^ 8.0 8.1 Zumdahl, Steven S. Chemical Principles 6th Ed.. Houghton Mifflin Company. 2009: A23. ISBN 978-0-618-94690-7. 
  9. ^ 9.0 9.1 Brief Profile - ECHA. echa.europa.eu. [2024-03-27] （英國英語）. 
  10. ^ 10.0 10.1 Roshchin, A. V. [Activities and tasks of the journal "Gigiena truda i professional'nye zabolevaniia" ("Work hygiene and occupational diseases") in the new economic conditions]. Gigiena Truda I Professional'nye Zabolevaniia. 1991, (3): 3–5. ISSN 0016-9919. PMID 1879733 （俄語）. 
  11. ^ 11.0 11.1 11.2 Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4. 
  12. ^ 12.0 12.1 Potonniée, Georges. The History of the Discovery of Photography. New York: Arno Press. 1973: 50. ISBN 0-405-04929-3. 
  13. ^ 13.0 13.1 Hannavy, John (編). Encyclopedia of Nineteenth-Century Photography. Taylor & Francis. 2008: 857. ISBN 9781135873271. 
  14. ^ Susan Watt. Silver. Marshall Cavendish. 2003: 21– [2013-07-28]. ISBN 978-0-7614-1464-3. ... But the first person to use this property to produce a photographic image was German physicist Johann Heinrich Schulze. In 1727, Schulze made a paste of silver nitrate and chalk, placed the mixture in a glass bottle, and wrapped the bottle in ... 
  15. ^ Stokstad, Marilyn; David Cateforis; Stephen Addiss. Art History Second. Upper Saddle River, New Jersey: Pearson Education. 2005: 964. ISBN 0-13-145527-3. 
  16. ^ Niépce House Museum: Invention of Photography: 1816-1818, Niépce's first tries. [2024-02-23]. （原始內容存檔於2014-03-16）. 
  17. ^ Wells, Alexander Frank. Structural Inorganic Chemistry. Oxford [Oxfordshire] : New York: Clarendon Press ; Oxford University Press. 1984: 349. ISBN 0-19-855370-6. 
  18. ^ Boris A. Sechkarev. Mass crystallization of silver chloride microcrystals. Microscopy Research and Technique. 1998, 42 (2): 145–147. PMID 9728885. S2CID 45866801. doi:10.1002/(SICI)1097-0029(19980715)42:2<145::AID-JEMT8>3.0.CO;2-S （英語）. 
  19. ^ 19.0 19.1 19.2 Etris, Samuel. Silver Compounds. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 2003. ISBN 9780471484943. doi:10.1002/0471238961.1909122203011616.a01.pub2. 
  20. ^ Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils. Lehrbuch der anorganischen Chemie. Berlin New York: de Gruyter. 2007. ISBN 978-3-11-017770-1 （德語）. 
  21. ^ Godfrey, S.M.; et al. Chapter 3. Norman, N.C. (編). Chemistry of Arsenic, Antimony and Bismuth. Blackie Academic and Professional. 1998. ISBN 0-7514-0389-X. 
  22. ^ TEST METHOD FOR TOTAL CHLORINE IN NEW AND USED PETROLEUM PRODUCTS BY OXIDATIVE COMBUSTION AND MICROCOULOMETRY (PDF). Environmental Protection Agency. September 1994. （原始內容 (PDF)存檔於2007-12-03）. 
  23. ^ 何霖; 許立坤; 王均濤; 尹鵬飛. 热浸涂银/氯化银参比电极性能研究. 腐蝕科學與防護技術. 2009-12-08, 21 (5): 482–485. doi:10.3969/j.issn.1002-6495.2009.05.014. 
  24. ^ Standard Potential of the Silver-Silver Chloride Electrode (PDF). Pure and Applied Chemistry. 1978-01-01, 50 (11-12): 1701–1706 [2024-07-07]. ISSN 1365-3075. doi:10.1351/pac197850111701. （原始內容存檔 (PDF)於2023-06-09）. 
  25. ^ The Daguerreotype Process. Sussex PhotoHistory. [19 June 2023]. （原始內容存檔於2024-07-04）. 
  26. ^ SILVER GELATIN (PDF). Getty.edu. Getty. [2023-06-19]. （原始內容存檔 (PDF)於2024-09-07）. 
  27. ^ P. Bergthaller. Silver halide photography. Chemistry and Technology of Printing and Imaging Systems. Springer, Dordrecht. 1996: 35–75. ISBN 9789401042659. doi:10.1007/978-94-011-0601-6_3 （英語）. 
  28. ^ R.J. Araujo. Photochromic Glasses. Encyclopedia of Physical Science and Technology Third. Academic Press. 2003: 49–56 [2023-06-20]. ISBN 9780122274107. doi:10.1016/B0-12-227410-5/00567-6. 
  29. ^ CVS Health Anti-Microbial Silver Wound Gel. CVS. [2024-02-25]. （原始內容存檔於2024-02-25）. 
  30. ^ 30.0 30.1 Nelson Durán; Gerson Nakazato; Amedea B. Seabra. Antimicrobial activity of biogenic silver nanoparticles, and silver chloride nanoparticles: an overview and comments. Applied Microbiology and Biotechnology. 2016, 100 (15): 6555–6570. PMID 27289481. S2CID 253765691. doi:10.1007/s00253-016-7657-7 （英語）. 
  31. ^ Yun Ok Kang; Ju-Young Jung; Donghwan Cho; Oh Hyeong Kwon; Ja Young Cheon; Won Ho Park. Antimicrobial Silver Chloride Nanoparticles Stabilized with Chitosan Oligomer for the Healing of Burns. Materials. 2016, 9 (4): 215. Bibcode:2016Mate....9..215K. PMC 5502666 可免費查閱. PMID 28773340. doi:10.3390/ma9040215 可免費查閱 （英語）. 
  32. ^ John Lowe. The Conservation of Stained Glass. Studies in Conservation. 1975, 2– (1): 93–97. doi:10.1179/sic.1975.s1.016 （英語）. 
  33. ^ Silver Chloride (AgCl) Optical Material. www.crystran.co.uk. [2019-12-04]. （原始內容存檔於2012-09-05）. 
  34. ^ Chlorargyrite. mindat.org. [2023-06-07]. （原始內容存檔於2017-07-12）. 
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