硝酸银

硝酸盐类离子化合物、无机化合物

硝酸银(英文: 银矿 Nitrate) 化学式 为AgNO₃,是一种 无机盐类化合物 , 相对分子量 为169.86,纯硝酸银为无色或白色晶体。硝酸银易溶于 水 、 氨水 ,易溶于 丙三醇 ,微溶于 乙醇 ,在 有机化合物 存在时,硝酸银易被还原成灰黑色金属银 。纯硝酸银对光稳定,但通常由于产品纯度不够导致见光会分解,所以其 水溶液 和固体需要保存在棕色试剂瓶中。硝酸银被中华人民共和国公安部纳入《 易制爆危险化学品名录 》(2017年版),一般通过银或银铜合金与硝酸反应来制备,其在 摄影 领域, 化工 领域, 医疗 领域应用广泛。

发现历史

公元前69年在 古罗马 出版的药典上就提及到了硝酸银,因此硝酸银很可能在2000多年前就已被人们作为药物使用。 公元703-705年,硝酸银用作药剂已被明确记录下来;1520年, 瑞典 医生 帕拉采尔苏斯 ( Paracelsus )使用硝酸银处理伤口,这一方法一直延续至今。

1725年, 德国 科学家J.H.舒尔观察到白垩和硝酸银的 混合物 曝光后变黑。18世纪70年代,瑞典化学家希尔通过研究“ 氯化银 见光变黑”这一现象为后来的 银盐 照相打下了基础。18世纪末到19世纪初, 化学 家们对光的活性进行了大量研究并且取得了诸多进展,发现了如 铁盐 的照相化学作用、 铬鞣明胶 的光敏作用等,这些成果奠定了感光化学的基础,使得后来摄影术的发明成为可能。 英国 化学家、发明家W·H·福克斯·塔博特于1841年发明了“卡罗法”,具体做法是将氯化银沉淀在纸上,再加过量硝酸银敏化,然后与底片叠合放在日光下曝晒1小时制作相片。

理化性质

物理性质

硝酸银常温下呈无色透明 正交晶系 片状结晶,相对密度4.352(19℃), 熔点 212℃, 摩尔质量 为169.87 g/ 摩尔 ,分子式为AgNO₃。硝酸银易溶于水、 氨水 ,微溶于 甲醇 、 乙醇 (无水乙醇),不溶于 硝酸 , 水溶液 呈弱酸性,溶于 乙醚 和 丙三醇 。纯硝酸银熔化后为呈浅黄色,液态硝酸银固化后仍为白色。硝酸钾是多键型化合物,不仅有带 极性 的N-O 共价键 ,还有金属钾离子和硝酸根离子之间的 离子键 。

化学性质

分解反应

硝酸银在受热时不稳定,易分解,反应方程式:

复分解反应

硝酸银能与 卤酸 或 卤酸盐 发生 复分解反应 ,生成 卤化银 沉淀,其中 氯化银 为白色, 溴化银 为淡黄色, 碘化银 为黄色 :

与 铬酸钾 反应生成 铬酸银 Ag₂CrO₄沉淀:

与 磷酸钠 反应生成黄色 磷酸银 Ag₃PO₄沉淀:

与 食用醋酸 反应生成白色AgCH₃COO沉淀:

置换反应

部分金属能与硝酸银发生置换反应,比如 铜 与其反应置换出银。

汞与硝酸银反应置换出银 :

取代反应

硝酸银能与活泼 卤代烃 ,如 碘代烷 、 烯丙基型卤 代烃反应生成 卤化银 沉淀。

配位反应

硝酸银能与NH₃、CN⁻、SCN⁻等反应,形成各种配位分子。例如,硝酸银溶液与 氨水 反应时,氨水量的不同会导致产物不同。往硝酸银中滴入少量氨水,溶液中会出现白色沉淀。

继续往溶液中加入氨水直至看见溶液中的白色沉淀溶解,此反应为配位反应。

应用领域

硝酸银是白银所有的精细化工产品中最重要的,也是很多其他白银高附加值产品的生产原料和基础,被广泛应用 电子工业 、 电镀 、化工、 分析化学 等诸多行业中。

电子工业

在电子工业中,银具有良好的 导电性 ,常被用于制作线路板。而生产线路板可以通过 化学 电镀工艺铜置换法制得,该工艺就需要用到硝酸银。 硝酸银具有 感光性 ,在感光工业中可用于制造照相胶片、X光照相底片、 电影胶片 等。

电镀工业

工业上需要 电镀银 的工件一般是铜、 铜合金 以及少量钢铁工件。工件在进入 镀银 槽之前需要接受预处理,比如 预浸银 工艺,就需要用到硝酸银。硝酸银还能用于制造 保温瓶 、 镜子 等。

化工领域

制备纳米银

硝酸银可以作为制备 纳米银 的原材料,制备方法主要为 还原剂 直接还原法和 电化学 合成法。纳米银颗粒在力学、光学、 电学 、抗菌包装材料、印刷等方面具有很高的应用价值。

制备氧化银、过氧化银

硝酸银和 碱金属 氧化物 反应能够制备超细 氧化银 和超细 过氧化银 。 过氧化银 具有独特的电化学特性、 强氧化性 、 光化学 性质和广谱抗菌性能。

制备卤化银

硝酸银可用于制备 卤化银 , 溴化银 可用于制作感光照片、 碘化银 可用于 人工降雨 、 溴化银 或 氯化银 可用于制作 变色 玻璃 。

医疗行业

稀硝酸 银溶液具有收敛 灭菌 的作用,是一种常见的消毒 防腐剂 ,临床上经常被用于治疗皮肤相关的疾病以及消炎消毒领域,例如烧灼黏膜 溃疡 、出血点、腐蚀过度生长的肉芽组织、顽固性 气胸 、 过敏性鼻炎 、乳糜尿、 睑缘炎 等病症的治疗。

分析化学

硝酸银在 分析化学 中常作为滴定液使用。如以硝酸银为 滴定液 、用 吸附指示剂 确定滴定终点的 银量法 ,可以用于测定Cl⁻、Br⁻、I⁻、SCN⁻以及一些含卤 原子 的 有机化合物 。其原理是 吸附 指示剂在溶液中会 电离 出 阴离子 ,而胶状 AgCl 、 溴化银 等沉淀有很强的吸附作用且带正电荷。阴离子被 吸附 在沉淀 胶体 微粒表面后 分子结构 会发生变化,进而引起 指示剂 颜色发生改变,能够作为判断滴定终点的依据。

安全事宜

消防相关

硝酸银是易制爆危化品,遇 可燃物 着火时,能助长火势并受热会分解产生有毒的 氮氧化物 ,可以使用水、雾状水以及 砂土 灭火。

健康相关

硝酸银有急性毒性,吞咽有害,接触皮肤会造成严重皮肤损伤,对 水生生物 毒性极大。接触硝酸银的人员应当穿戴好防护手套防护服,佩戴防护眼镜和面罩。

急救措施

皮肤接触:立即脱去被污染的衣物,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤,并送医。

眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或 生理盐水 冲洗,并及时就医。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

食入:用水漱口,使用1% 硫代硫酸钠溶液 或清水洗胃。

参考资料

  1. 2022-11-30