Sólin Sólin Rís 09:50 • sest 17:35 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 19:38 • Sest 10:53 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 07:34 • Síðdegis: 19:52 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 01:25 • Síðdegis: 13:51 í Reykjavík

Hvers vegna fellur á silfur og hvernig er best að koma í veg fyrir það?

Emelía Eiríksdóttir

Silfur er málmur og frumefni númer 47 í lotukerfinu. Það hefur efnatáknið Ag sem er skammstöfun á latneska heiti þess argentum. Nýfægt silfur er hvítt á lit eða einfaldlega silfurlitt. Silfur dökknar hins vegar með tíð og tíma og þá er sagt að það falli á silfrið. Ástæðan fyrir þessum litabreytingum er að silfrið hvarfast við efni í andrúmsloftinu.

Silfur er málmur, frumefni númer 47 í lotukerfinu og hefur efnatáknið Ag.

Súrefni í andrúmsloftinu er ástæða þess að það fellur á marga málma enda er súrefni fínn oxunarmiðill (oxar önnur efni) og mikið af því til staðar í andrúmsloftinu. Silfur (auk gulls og nokkurra annarra málma) hvarfast hins vegar ekki við súrefni vegna hárrar rafdrægni silfurs. Silfur heldur sem sagt það fast í rafeindir sína að það deilir þeim ekki með súrefni og myndar þess vegna ekki efnatengi við það. Þrátt fyrir þetta er súrefni ekki alsaklaust þegar kemur að dökku/svörtu filmunni sem myndast á yfirborði silfurs. Filman stafar af hvarfi silfurs við brennisteinsefni og þá aðallega brennisteinsvetni (einnig kallað vetnissúlfíð, e. hydrogen sulfide, H2S) með tilheyrandi myndun svarts silfursúlfíðs (Ag2S). Súrefni tekur þátt í hvarfinu eins og sjá má á eftirfarandi efnajöfnu: $$4Ag_{(s)}+ 2H_2 S_{(g)}+ O_{2(g)} \to 2Ag_2 S_{(s)}+2H_2 O_{(l)}$$ Magn brennisteinsvetnis í andrúmsloftinu er lágt en það er dreift um andrúmsloftið og stöðugt til staðar. Silfur er afar hvarfgjarnt gagnvart brennisteinsvetni og því þarf ekki mikið af því í andrúmsloftinu til að hvarfið eigi sér stað á yfirborði silfursins. Þar sem efnahvarfið hér fyrir ofan er oxunar-afoxunarhvarf þarf leiðandi vökva til þess að það eigi sér stað. Raki hefur því áhrif á myndun silfursúlfíðsins. Því hærri sem rakinn er, þeim mun hraðar gengur efnahvarfið fyrir sig.

Þó að mörgum þyki dökki liturinn á silfrinu óaðlaðandi og keppist við að halda því hreinu með því að fægja það þá ver dökka yfirborðið málminn sem undir er.

Silfur dökknar með tímanum eins og sjá má á efri myndinni. Á neðri myndinni er búið að fægja skeiðina en það er leið til þess að hreinsa yfirborð málmsins.

Silfur leiðir hita og rafmagn best allra málma. Einnig er silfur tiltölulega mjúkur málmur sem er auðvelt að móta, draga út í víra og fletja út í þynnur. Silfur er því mikið notað í rafeindabúnað þrátt fyrir að myndun silfursúlfíðs á yfirborði þess minnki töluvert leiðni rafmagns hjá raftengjum.

Silfur er líka notað í skartgripi og borðbúnað en vegna mýktar hreins silfurs er nauðsynlegt að blanda það með öðrum málmum til að mynda harðari silfurmálmblendi. Dæmigerð blanda fyrir skartgripi og borðbúnað kallast sterling-silfur og inniheldur 92,5% silfur og 7,5% kopar.

Ýmsar leiðir eru til að koma í veg fyrir, eða að minnsta kost hægja verulega á, myndun dökks yfirborðs silfurs. Þar sem raki og hiti hvata efnahvarf silfurs og brennisteinsvetnis hjálpar að geyma silfurbúnað á köldum og þurrum stað. Öll efni sem hindra aðkomu súrefnis að yfirborði silfursins hjálpa til að verja það. Til dæmis má bera feiti eða vax á yfirborðið því það hindrar aðkomu efna í andrúmsloftinu. Málning eða glær húðunarefni/lökk, sem gerð eru fyrir málma, verja líka yfirborðið en málning myndi vissulega breyta lit málmsins. Einnig er hægt að geyma efni sem veita tæringarvörn með silfurborðbúnaðinum. Eitt slíkt kallast á ensku anti-tarnish paper og er pappír eða filma með efnum sem draga í sig brennisteinsvetni í andrúmsloftinu.

Heimildir og myndir:

Fjölmargir hafa spurt Vísindavefinn um þetta efni, aðrir spyrjendur eru meðal annars: Arnar Hjaltalín, Sverrir Daðason, Ingibjörg Hinriksdóttir, Arnór Bjarki Arnarson, Elías Eyþórsson og Einar Sigurjónsson.

Höfundur

Emelía Eiríksdóttir

efnafræðingur og starfsmaður Vísindavefsins

Útgáfudagur

9.12.2022

Spyrjandi

Guðrún Halldórsdóttir og fleiri spyrjendur

Tilvísun

Emelía Eiríksdóttir. „Hvers vegna fellur á silfur og hvernig er best að koma í veg fyrir það?“ Vísindavefurinn, 9. desember 2022. Sótt 7. febrúar 2023. http://visindavefur.is/svar.php?id=70108.

Emelía Eiríksdóttir. (2022, 9. desember). Hvers vegna fellur á silfur og hvernig er best að koma í veg fyrir það? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=70108

Emelía Eiríksdóttir. „Hvers vegna fellur á silfur og hvernig er best að koma í veg fyrir það?“ Vísindavefurinn. 9. des. 2022. Vefsíða. 7. feb. 2023. <http://visindavefur.is/svar.php?id=70108>.

Chicago | APA | MLA

Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvers vegna fellur á silfur og hvernig er best að koma í veg fyrir það?
Silfur er málmur og frumefni númer 47 í lotukerfinu. Það hefur efnatáknið Ag sem er skammstöfun á latneska heiti þess argentum. Nýfægt silfur er hvítt á lit eða einfaldlega silfurlitt. Silfur dökknar hins vegar með tíð og tíma og þá er sagt að það falli á silfrið. Ástæðan fyrir þessum litabreytingum er að silfrið hvarfast við efni í andrúmsloftinu.

Silfur er málmur, frumefni númer 47 í lotukerfinu og hefur efnatáknið Ag.

Súrefni í andrúmsloftinu er ástæða þess að það fellur á marga málma enda er súrefni fínn oxunarmiðill (oxar önnur efni) og mikið af því til staðar í andrúmsloftinu. Silfur (auk gulls og nokkurra annarra málma) hvarfast hins vegar ekki við súrefni vegna hárrar rafdrægni silfurs. Silfur heldur sem sagt það fast í rafeindir sína að það deilir þeim ekki með súrefni og myndar þess vegna ekki efnatengi við það. Þrátt fyrir þetta er súrefni ekki alsaklaust þegar kemur að dökku/svörtu filmunni sem myndast á yfirborði silfurs. Filman stafar af hvarfi silfurs við brennisteinsefni og þá aðallega brennisteinsvetni (einnig kallað vetnissúlfíð, e. hydrogen sulfide, H2S) með tilheyrandi myndun svarts silfursúlfíðs (Ag2S). Súrefni tekur þátt í hvarfinu eins og sjá má á eftirfarandi efnajöfnu: $$4Ag_{(s)}+ 2H_2 S_{(g)}+ O_{2(g)} \to 2Ag_2 S_{(s)}+2H_2 O_{(l)}$$ Magn brennisteinsvetnis í andrúmsloftinu er lágt en það er dreift um andrúmsloftið og stöðugt til staðar. Silfur er afar hvarfgjarnt gagnvart brennisteinsvetni og því þarf ekki mikið af því í andrúmsloftinu til að hvarfið eigi sér stað á yfirborði silfursins. Þar sem efnahvarfið hér fyrir ofan er oxunar-afoxunarhvarf þarf leiðandi vökva til þess að það eigi sér stað. Raki hefur því áhrif á myndun silfursúlfíðsins. Því hærri sem rakinn er, þeim mun hraðar gengur efnahvarfið fyrir sig.

Þó að mörgum þyki dökki liturinn á silfrinu óaðlaðandi og keppist við að halda því hreinu með því að fægja það þá ver dökka yfirborðið málminn sem undir er.

Silfur dökknar með tímanum eins og sjá má á efri myndinni. Á neðri myndinni er búið að fægja skeiðina en það er leið til þess að hreinsa yfirborð málmsins.

Silfur leiðir hita og rafmagn best allra málma. Einnig er silfur tiltölulega mjúkur málmur sem er auðvelt að móta, draga út í víra og fletja út í þynnur. Silfur er því mikið notað í rafeindabúnað þrátt fyrir að myndun silfursúlfíðs á yfirborði þess minnki töluvert leiðni rafmagns hjá raftengjum.

Silfur er líka notað í skartgripi og borðbúnað en vegna mýktar hreins silfurs er nauðsynlegt að blanda það með öðrum málmum til að mynda harðari silfurmálmblendi. Dæmigerð blanda fyrir skartgripi og borðbúnað kallast sterling-silfur og inniheldur 92,5% silfur og 7,5% kopar.

Ýmsar leiðir eru til að koma í veg fyrir, eða að minnsta kost hægja verulega á, myndun dökks yfirborðs silfurs. Þar sem raki og hiti hvata efnahvarf silfurs og brennisteinsvetnis hjálpar að geyma silfurbúnað á köldum og þurrum stað. Öll efni sem hindra aðkomu súrefnis að yfirborði silfursins hjálpa til að verja það. Til dæmis má bera feiti eða vax á yfirborðið því það hindrar aðkomu efna í andrúmsloftinu. Málning eða glær húðunarefni/lökk, sem gerð eru fyrir málma, verja líka yfirborðið en málning myndi vissulega breyta lit málmsins. Einnig er hægt að geyma efni sem veita tæringarvörn með silfurborðbúnaðinum. Eitt slíkt kallast á ensku anti-tarnish paper og er pappír eða filma með efnum sem draga í sig brennisteinsvetni í andrúmsloftinu.

Heimildir og myndir:

Fjölmargir hafa spurt Vísindavefinn um þetta efni, aðrir spyrjendur eru meðal annars: Arnar Hjaltalín, Sverrir Daðason, Ingibjörg Hinriksdóttir, Arnór Bjarki Arnarson, Elías Eyþórsson og Einar Sigurjónsson....