SILVERBROMID (AGBR): STRUKTUR, EGENSKAPER OCH ANVÄNDNINGSOMRÅDEN - KEMI - 2026

Den silverbromid är ett oorganiskt salt som har den kemiska formeln AgBr. Dess fasta består av Ag ⁺ katjoner och Br ^- anjoner i en 1: 1-förhållande, attraheras av elektrostatiska krafter eller genom jonbindningar. Det kan ses som om metalliskt silver har avgivit en av sina valenselektroner till molekylärt brom.

Dess natur liknar sina "syskon" silverklorid och jodid. Alla tre salter är olösliga i vatten, har liknande färger och är också ljuskänsliga; det vill säga de genomgår fotokemiska reaktioner. Den här egenskapen har använts för att få fotografier, till följd av minskningen av Ag ⁺ -joner till metalliskt silver.

Silverbromidjoner. Källa: Claudio Pistilli

Bilden ovan visar ett Ag ⁺ Br ^- jonpar , i vilket de vita och bruna sfärerna motsvarar Ag ⁺ respektive Br ^- jonerna . Här representerar de den joniska bindningen som Ag-Br, men det är nödvändigt att indikera att det inte finns någon sådan kovalent bindning mellan båda jonerna.

Det kan tyckas motsägelsefullt att silver är den som bidrar med den svarta färgen till fotografier utan färg. Detta beror på att AgBr reagerar med ljus och genererar en latent bild; vilket sedan förstärks genom att öka reduktionen av silver.

Struktur av silverbromid

Kristallstruktur av silverbromid. Källa: Benjah-bmm27 via Wikipedia.

Ovan är gitter eller kristallstruktur av silverbromid. En mer trogen representation av skillnaden i storlek mellan de joniska radierna för Ag ⁺ och Br ^{- visas här} . BR ^- anjoner , som är mer voluminösa, ledighet mellanrummen där Ag ⁺ katjoner är belägna , som är omgiven av sex Br ^- (och vice versa).

Denna struktur är karakteristisk för ett kubiskt kristallint system, speciellt av bergsalttypen; densamma, till exempel som för natriumklorid, NaCl. I själva verket underlättar bilden detta genom att tillhandahålla en perfekt kubisk gräns.

Vid första anblicken kan man se att det finns en viss skillnad i storlek mellan jonerna. Detta och kanske de elektroniska egenskaperna hos Ag ⁺ (och den eventuella effekten av vissa föroreningar) leder till att AgBr-kristallerna visar defekter; det vill säga platser där beställningssekvensen för joner i rymden är "trasig".

Kristallfel

Dessa defekter består av tomrum som lämnas av frånvarande eller fördrivna joner. Till exempel bland sex Br ^- anjoner det bör normalt vara Ag ⁺ katjonen ; men istället kan det finnas ett gap eftersom silveret har flyttat in i ett annat gap (Frenkel-defekt).

Även om de påverkar kristallgitteret, gynnar de reaktionerna av silver med ljus; och ju större kristallerna eller deras kluster (kornstorlek), desto större är antalet defekter, och därför kommer det att vara mer känsligt för ljus. Orenheter påverkar också strukturen och denna egenskap, särskilt de som kan reduceras med elektroner.

Som en konsekvens av det senare kräver stora AgBr-kristaller mindre exponering för ljus för att minska dem; de är mer önskvärda för fotografiska ändamål.

Syntes

På laboratoriet kan silverbromid syntetiseras genom att blanda en vattenlösning av silvernitrat, AgNO ₃ , med natriumbromidsaltet NaBr. Det första saltet bidrar med silver och det andra bromiden. Följande är en dubbel förträngning eller metatreaktion som kan representeras av den kemiska ekvationen nedan:

AgNO ₃ (aq) + NaBr (s) => NaNO ₃ (aq) + AgBr (s)

Observera att natriumnitratsaltet, NaNO ₃ , är lösligt i vatten, medan AgBr fälls ut som ett fast ämne med en svag gul färg. Därefter tvättas det fasta ämnet och underkastas vakuumtorkning. Förutom NaBr kan KBr också användas som en källa för bromidanjoner.

Å andra sidan kan AgBr naturligtvis erhållas genom sitt bromiritmineral och dess rena processer.

Egenskaper

Utseende

En vitaktig gul lerliknande fast substans.

Molekylär massa

187,77 g / mol.

Densitet

6,453 g / ml.

Smältpunkt

432 ° C

Kokpunkt

1502 ° C

Vattenlöslighet

0,140 g / ml vid 20 ° C

Brytningsindex

2253.

Värmekapacitet

270 J / Kg · K.

Ljuskänslighet

Det sades i det föregående avsnittet att det finns defekter i AgBr-kristaller som främjar detta salts känslighet för ljus, eftersom de fångar de bildade elektronerna; och således i teorin hindras de från att reagera med andra arter i miljön, till exempel syre i luften.

Elektronen frigörs från reaktionen från Br ^- med en foton:

Br ^- + hv => 1 / 2Br ₂ + e ^-

Observera att Br ₂ produceras , vilket kommer att färga det röda ämnet om det inte tas bort. De frigjorda elektronerna reducerar Ag ⁺ -katjonerna , i sina mellanrum, till metalliskt silver (ibland representerat som Ag ⁰ ):

Ag ⁺ + e ^- => Ag

Efter att ha nettoekvationen:

AgBr => Ag + 1 / 2Br ₂

När de "första skikten" av metalliskt silver bildas på ytan sägs det att det finns en latent bild, fortfarande osynlig för det mänskliga ögat. Denna bild blir miljoner gånger mer synlig om en annan kemisk art (som hydrokinon och fenidon, i utvecklingsprocessen) ökar reduktionen av AgBr-kristaller till metalliskt silver.

tillämpningar

Svartvitt fotografi av fickuret. Källa: Pexels.

Silverbromid är den mest använda av alla dess halogenider inom fotografisk filmutveckling. AgBr appliceras på nämnda filmer, tillverkade med cellulosaacetat, suspenderad i en gelatin (fotografisk emulsion) och i närvaro av 4- (metylamino) fenolsulfat (metol) eller fenidon och hydrokinon.

Med alla dessa reagens kan den latenta bilden återupplivas; avsluta och påskynda omvandlingen av joniskt till metalliskt silver. Men om du inte fortsätter med viss omsorg och erfarenhet kommer allt silver på ytan att oxidera, och kontrasten mellan de svarta och vita färgerna kommer att sluta.

Därför är stopp, fixering och tvätt doppningssteg i fotografisk film avgörande.

Det finns konstnärer som leker med dessa processer på ett sådant sätt att de skapar grå nyanser som berikar skönheten i bilden och sin egen arv; och de gör allt detta, ibland kanske utan att misstänka det, tack vare kemiska reaktioner, vars teoretiska grund kan bli lite komplex, och till en ljuskänslig AgBr som markerar en utgångspunkt.

referenser

1. Wikipedia. (2019). Silverbromid. Återställd från: en.wikipedia.org
2. Michael W. Davidson. (2015, 13 november). Polarized Light Digital Image Gallery: Silver Bromide. Olympus. Återställs från: micro.magnet.fsu.edu
3. Crystran Ltd. (2012). Silverbromid (AgBr). Återställd från: crystran.co.uk
4. Lothar Duenkel, Juergen Eichler, Gerhard Ackermann och Claudia Schneeweiss. (29 juni 2004). Självgjorda silverbromidbaserade emulsioner för användare i holografi: tillverkning, bearbetning och applikation, Proc. SPIE 5290, Practical Holography XVIII: Material and Applications; doi: 10.1117 / 12.525035; https://doi.org/10.1117/12.525035
5. Alan G. Shape. (1993). Oorganisk kemi. (Andra upplagan.). Redaktör Reverté.
6. Carlos Güido och Ma Eugenia Bautista. (2018). Introduktion till fotografisk kemi. Återställd från: fotografia.ceduc.com.mx
7. García D. Bello. (9 januari 2014). Kemi, fotografi och Chema Madoz. Återvinns från: dimetylsulfuro.es