Свойства ионов серебра
4
5
Муниципальное образовательное учреждение « Средняя общеобразовательная школа №92»
Исследовательский реферат
На тему: «Свойства ионов серебра»
Выполнил:
Польников Андрей,
9 «А» класс, МОУ СОШ №92
Руководитель:
Вольф Виктория Анатольевна,
учитель химии высшей категории МОУ СОШ №92,
Красноярск 2011
Содержание
Краткая аннотация………………………………………………………
Введение………………………………….……………………
Использование серебра в древности……………………………………..5 стр.
Свойства серебра……………………………………
Физические
Краткая аннотация
В данной работе описывается действие ионов серебра на живые организмы
Введение
Актуальность темы: многие люди прибегают к нетрадиционным методам лечения различных заболеваний и используют серебро, не задумываясь о том, какое влияние оно оказывает на организм. Факт бактерицидности серебра всем известен. В период эпидемий актуальным становится вопрос о мерах защиты и профилактики. Могу ли я использовать серебро для этих целей? Меня заинтересовало, почему же оно губительно действует на микроорганизмы, в каких количествах и на кого воздействует.
Проблема: серебряная вода – панацея от всех бед?
Цель работы: дать новую информацию о влиянии ионов серебра на живые организмы.
Гипотеза: так как серебро обладает бактерицидными свойствами, серебряную воду и препараты серебра можно применять в любых количествах для лечения различных заболеваний.
Цель работы: выявить влияние ионов серебра на живые организмы.
Задачи: изучить теоретический материал по данному вопросу,
получить серебряную воду,
экспериментально доказать, что ионы серебра дезинфицируют воду.
Методы решения задач: проанализировать литературу по данной теме, сопоставить разные точки зрения по данному вопросу, сравнить образцы воды (водопроводной и серебряной).
Использование серебра в древности
Серебро известно человечеству с древнейших времён. Это связано с тем, что в своё время серебро, равно как и золото, часто встречалось в самородном виде — его не приходилось выплавлять из руд. Это предопределило довольно значительную роль серебра в культурных традициях различных народов. В Ассирии и Вавилоне серебро считалось священным металлом и являлось символом Луны.
Понятия «Луна» и «серебро» связаны друг с другом в течение многих тысячелетий. Поэты часто прибегают к сравнению «серебристый свет Луны». Сияние лунного диска, его постепенное исчезновение («умирание») и вновь возрождение, наблюдаемое повсеместно, производили на людей неизгладимое впечатление.
Что же знаем мы об этом металле? Бактерицидные свойства серебра известны давно. Египтяне, например, серебряной пластинкой покрывали раны, добиваясь быстрейшего их заживления. Известно, что около двух с половиной тысяч лет тому назад персидский царь – завоеватель Кир перевозил в походах воду в серебряных сосудах. Киру было известно, что в таких сосудах вода долго сохраняется свежей, годной для питья. Реформатор медицины XVI века Парацельс предлагал лечить заболевания нервной системы «лунным камнем» - азотнокислым серебром (его называли тогда ляпис). Ляпис называли также «адским камнем» за его свойство прижигать ткани.
Обеззараживающее действие серебра было взято на вооружение не только медициной, но и церковью. Трудно было убедить верующего в том, что полученная в церкви «святая вода» ничем не отличается от обычной. Он усмехался в ответ на такие доводы и не без основания указывал на то, что обычная вода, постояв несколько дней, приобретает затхлость, в то время как «святая вода» остается свежей.
На Руси популярным был чай с «рублем». Серебряный рубль клали на дно стакана для стерилизации воды.
Свойства серебра
Физические свойства
Чистое серебро — довольно тяжёлый (легче свинца, но тяжелее меди), необычайно пластичный серебристо-белый металл (коэффициент отражения света близок к 100 %). Тонкая серебряная фольга в проходящем свете имеет фиолетовый цвет. C течением времени металл тускнеет, реагируя с содержащимися в воздухе следами сероводорода и образуя налёт сульфида. Обладает высокой теплопроводностью. При комнатной температуре имеет самую высокую электропроводность среди всех известных металлов, поэтому серебро используют на космических кораблях, где требуются максимально электропроводные металлы.
Химические свойства
В ряду напряжений серебро расположено значительно дальше водорода, поэтому соляная и разбавленная серная кислоты на него не действуют. Со щелочами серебро также не взаимодействует. Растворяется же серебро в азотной кислоте (HNO3), и это важное свойство используется для его очистки и анализа.
Серебро проявляет необычные
свойства по отношению к кислороду:
расплав серебра поглощает
Серебро, будучи благородным металлом, отличается относительно низкой реакционной способностью, оно не растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах. Однако в окислительной среде (в азотной, горячей концентрированной серной кислоте, а также в соляной кислоте в присутствии свободного кислорода) серебро растворяется:
Ag + 2HNO3(конц.) = AgNO3 + NO2↑ + H2O
Растворяется оно и в хлориде железа (III), что применяется для травления:
Ag + FeCl3 = AgCl + FeCl2
Серебро также легко растворяется в ртути, образуя амальгаму (жидкий сплав ртути и серебра).
Серебро не окисляется кислородом даже при высоких температурах, однако в виде тонких плёнок может быть окислено кислородной плазмой или озоном при облучении ультрафиолетом. Во влажном воздухе в присутствии даже малейших следов двухвалентной серы (сероводород), образуется налёт малорастворимого сульфида серебра, обуславливающего потемнение серебряных изделий:
4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O
Свободные галогены легко окисляют серебро до галогенидов:
2Ag + I2 = 2AgI
Однако на свету эта реакция обращается, и галогениды серебра (кроме фторида) постепенно разлагаются.
При нагревании с серой серебро даёт сульфид.
Наиболее устойчивой степенью окисления серебра в соединениях является +1. В присутствии аммиака соединения серебра (I) дают легко растворимый в воде комплекс [Ag(NH3)2]+. Серебро образует комплексы так же с цианидами. Комплексообразование используют для растворения малорастворимых соединений серебра, для извлечения серебра из руд. Более высокие степени окисления (+2, +3) серебро проявляет только в соединении с кислородом (AgO, Ag2O3) и фтором (AgF2, AgF3), такие соединения гораздо менее устойчивы, чем соединения серебра (I).
Соли серебра (I), за редким исключением
(нитрат, перхлорат, фторид), нерастворимы
в воде, что часто используется
для определения ионов
Серебро проявляет химические
свойства, характерные для элементов
Iб подгруппы периодической
Серебро находится в конце электрохимического ряда напряжений, его нормальный электродный потенциал Ag = Ag+ + ê равен 0,7978 в.
Большая часть Серебра (около 80%) извлекается попутно из полиметаллических руд, а также из руд золота и меди. При извлечении Серебра из серебряных и золотых руд применяют метод цианирования - растворения Серебра в щелочном растворе цианида натрия при доступе воздуха:
2Ag + 4NaCN + ½O2 + H2O = 2Na[Ag(CN)2] + 2NaOH.
Из полученных растворов комплексных цианидов Серебро выделяют восстановлением цинком или алюминием:
2[Ag(CN)2]-+ Zn = [2Zn(CN)4]2- + 2Ag.
Воздействие на живые организмы
Серебро это микроэлемент, являющийся
необходимой и постоянной составной
частью тканей любого животного и
растительного организма. Его находят
в коровьем, козьем, женском молоке,
в печени, легких, тканях головного
мозга, костях скелета, изолированных
ядрах нервных клеток. Постоянно
обнаруживается серебро в железах
внутренней секреции, особенно много
его в придатке головного мозга
– гипофизе. Под влиянием серебра
в два раза усиливается интенсивность
окислительного фосфорилирования в
митохондриях головного мозга, а
также увеличивается содержание
нуклеиновых кислот, что улучшает
функцию головного мозга. Особенно
богата серебром пигментная оболочка
нашего глаза. Видимо, светочувствительность
солей серебра природа
Нашли серебро в теле ряда морских животных. Установили, что шелковичный червь просто нуждается в серебре в период своего развития. Другие примеры приводят ученых к выводу, что серебро – микроэлемент, необходимый организму, но в чем заключается его биологическое действие – еще вопрос не решенный.
В лаборатории вирусологии
Основоположником научного изучения механизма действия серебра на микробную клетку является швейцарский ботаник Карл Негели, который в 80-е годы XIX века установил, что взаимодействие не самого металла, а его ионов с клетками микроорганизмов вызывает их гибель. Это явление он назвал олигодинамией (от греч. «олигос» – малый и «динамос» – действие, т.е. действие следов). Ученый доказал, что серебро проявляет олигодинамическое действие только в растворенном (ионизированном) виде. В последующем его данные были подтверждены и другими исследователями.
Немецкий ученый Винцент,
сравнивая активность некоторых
металлов, установил, что наиболее сильным
бактерицидным действием
Так, дифтерийная палочка погибала на серебряной пластинке через три дня, на медной – через шесть дней, на золотой – через восемь. Стафилококк погибал на серебре через два дня, на меди через три, на золоте – через девять дней. Тифозная палочка на серебре и меди погибала через 18 ч, а на золоте – через шесть - семь дней.
Большой вклад в изучение
антимикробных свойств
При сравнении противомикробных
свойств ионизированного
На золотистый стафилококк, вульгарный протей, синегнойную и кишечную палочки, представляющих особый интерес для клиницистов, ионы серебра оказывают различное противомикробное действие – от бактерицидного (способность убивать микробы) до бактериостатического (способность препятствовать размножению микробов).
Среди многочисленных теорий,
объясняющих механизм действия серебра
на микроорганизмы, наиболее распространенной
является адсорбционная теория, согласно
которой клетка теряет жизнеспособность
в результате взаимодействия электростатических
сил, возникающих между клетками
бактерий, имеющих отрицательный
заряд, и положительно заряженными
ионами серебра при адсорбции
последних бактериальной
Некоторые исследователи особое значение придают физико-химическим процессам. В частности окислению протоплазмы бактерий и ее разрушению кислородом, растворенным в воде, причем серебро играет роль катализатора.
Противомикробные свойства
серебра объясняются
Серебро проявляет высокую
бактерицидную активность как по
отношению к аэробным, так и
анаэробным микроорганизмам (в том
числе и антибиотико-
Ионное серебро, активно связываясь с тканевыми белками, создает защитный слой нерастворимых неактивных соединений в ранах. Обволакивая подобным образом нервные окончания, соединения металла предотвращают раздражающее действие.
При хронической передозировке серебра возможно развитие аргирии (она является следствием фотохимического восстановления ионов серебра) - возникновение пигментаций (серо-голубого цвета) кожи, слизистых оболочек, внутренних органов, глаз. Считается, что для развития аргирии необходимо попадание в организм 4-20 г солей серебра. При применении современных растворов ионного серебра суммарная доза составляет несопоставимо малые величины - десятые и сотые доли грамма. Препараты серебра в лечебных дозах не обладают токсическим действием. Давно было замечено, что люди с признаками аргирии не подвержены инфекционным заболеваниям.
Начиная с 1990 г, вследствие растущей
проблемы устойчивости к антибиотикам,
наблюдается возрождение
Однако не зафиксировано
таких клинических
Препараты на основе коллоидного серебра легально продаются в магазинах здоровой пищи в США, Австралии и других странах. Также в изобилии их можно встретить в интернет-магазинах по всему миру в качестве БАД , более простое название — пищевые добавки. Законом США и Австралии было запрещено маркетологам приписывать медицинскую эффективность коллоидному серебру. Нет никаких медицинских заключений, свидетельствующих о том, что коллоидное серебро эффективно для любого из этих заявленных симптомов. Серебро не является необходимым для человека металлом, нет никакого диетического требования в отношении серебра, и не существует такого понятия как «дефицит серебра».
В настоящее время нет никаких оснований утверждать, что коллоидное серебро может быть использовано в медицинских целях. Нет никаких, демонстрирующих эффективность, клинических исследований на людях, и напротив, ряд нормативных актов однозначно указывают на его токсичность. Американский Национальный центр Дополнительной и Альтернативной Медицины опубликовал консультативный указ о том, что маркетинговые заявления о коллоидном серебре с научной точки зрения не поддержаны, а также о том, что состав подобной добавки различный у разных производителей и это может представлять угрозу для потребителей.
Действие серебра на живые организмы до конца не изучено.
Механизм насыщения воды ионами серебра
Серебряную воду можно получить двумя способами:
- Электролизным методом
Наиболее эффективным
методом приготовления
Первые опыты по получению раствора серебра электролизным методом были проведены Л. А. Кульским в 1930 году.
В 1935—1948 годах украинскими исследователями (Институт химии АН УССР) было установлено, что серебряная вода, получаемая электролизным методом, обладает большим бактерицидным эффектом.
Характер процесса при
электролизном растворении
Взвеси и растворенные в воде соли влияют на протекающие процессы в той мере, в какой они образуют на поверхности серебра плотные пленки, делающие электроды малорастворимыми, или же изменяют электрохимические реакции на электродах.
Наличие в воде хлоридов приводит к образованию на серебряном аноде пленки хлорида серебра, затрудняющей растворение металла и, следовательно, понижающий выход серебра по току.
Большие количества сульфатов мешают электролизному растворению серебра из-за выделения на аноде кислорода. Однако в обычных питьевых водах, в которых содержание хлоридов составляет 10—30 мг/л, а сульфатов 25—50 мг/л, выход по току сохраняется около 90 %. Аналогично хлоридам влияют на процесс электролиза карбонаты, сульфиды и фосфаты.
Выход серебра по току в значительной мере зависит от режима электролизного растворения.
С повышением плотности тока
выход серебра падает, поскольку
при этом ускоряются побочные процессы
на электродах. По этой же причине на
растворение серебра
Ведущими учеными в этой области было установлено, что "серебряная" вода, полученная электрохимическим методом, обладает большим бактерицидным эффектом, в связи с тем, что образуются сопутствующие продукты электролиза: гипохлорит, перекисные продукты серебра и т.д. Поскольку при совместном их действии антимикробный эффект усиливается, следовательно и эффект электролитического растворения серебра всегда выше, чем при получении другими методами. Использование электролитического растворения серебра позволяет эффективно применять комбинированные методы обеззараживания воды.
При обеззараживании воды электролитическим методом, так же как и при других методах обеззараживания, периодически необходимо проводить контроль физико-химических и микро-биологических показателей воды.
- Методом контактирования воды с посеребрёнными поверхностями или растворением солей серебра. Существенным недостатком этого метода является не только длительность процесса обогащения воды серебром, но и невозможность управлять им из-за того, что скорость растворения металла зависит от состояния его поверхности, солевого состава, органических примесей природной воды и т. д. При получении серебряной воды таким методом не удается дозировать серебро и осуществлять контроль за процессом.
В Древней Индии пользовались раскаленным серебром для обеззараживания воды. А чтобы вылечить болезни желудочно-кишечного тракта, индийцы проглатывали небольшие кусочки сусального серебра. В те времена, местные врачи замечали, что серебро - материал "мягкий", и он не повреждает органы пищеварения, при этом уничтожая патогенную флору, что способствует излечению. Также давно известно благотворное воздействие серебряной воды. Воды священной реки Ганг в Индии на протяжении веков считаются целебными. Толпы паломников совершают таинство омовения в «святых купелях» Ганга. Недужные люди избавляются после омовения в них от кожных заболеваний, раны быстро заживают, рубцуются язвы, затягиваются свищи.
Исследователи решили выяснить причину столь чудесных исцелений. Оказалось, что в некоторых местах бассейна Ганга грунтовые воды омывают рудные месторождения серебра, поэтому там происходит электролитическое разложение природного серебра. В результате эти воды в очень высокой степени обогащаются ионами серебра и, попадая затем в Ганг, образуют те самые «святые купели», которыми так славится река. Несмотря на то, что концентрированный серебряный раствор многократно разбавляется водами реки, содержание ионов серебра в «купелях» составляет около 0,4 мг/л.
Ионизированное серебро, растворенное в речной воде, весьма чувствительно к воздействию света, под палящими лучами солнца примерно за 30 минут оно переходит в металлическую форму и оседает на дне. При этом лечебный эффект воды утрачивается. Протяженность «купели» в солнечный полдень определяется скоростью течения реки и временем засвечивания ионизированного серебра. Обычно эта протяженность минимальна. Но с наступлением ночи серебро, находящееся в ионной форме, переносится на огромные расстояния незасвеченным. В результате за ночь протяженность «купели» увеличивается, правда, только до утра. С восходом солнца размер ее вновь сокращается и доходит до минимума в полдень.
Получение серебряной воды
Я получал серебряную воду с помощью генератора ионов серебра. Прежде чем описать свой опыт, кратко расскажу о данном приборе. Он состоит из двух пластин, одна из серебра пробы 999,9(проба должна быть именно такая), вторая из пищевой нержавейки. «Плюс» батарейки «Крона» подключён к серебряной пластине, «минус» - через светоид к пластине из нержавейки. Таким образом, при погружении электродов в воду, загорается светоид и начинается насыщение воды серебром. При токе 16 мА в раствор переходит 1 мг серебра в минуту.
Таблица концентрации серебра (см. приложение)
Теперь опишу мой опыт. Сосуд объёмом 0,5 литров я заполнил водой. В воду я погрузил генератор ионов серебра и оставил его на 15 секунд. Исходя из данных таблицы, концентрация ионов серебра в воде была 0,5 мг/л.
Изучение свойств полученной серебряной с помощью бифидобактерий
Чтобы на собственном опыте
убедиться в бактерицидных
Применение в медицине
Развитие фармакологии и химии, появление множества новых природных и синтетических лекарственных форм не уменьшили внимания современных медиков к этому металлу. В наши годы оно продолжает широко использоваться в индийской фармакологии (для изготовления традиционных в Индии аурведических препаратов). Аюрведа (Ayurveda) — это древний способ диагностики заболеваний и лечения, малоизвестный за пределами Индии. Более 500 млн человек в Индии принимают такие препараты, поэтому очевидно, что потребление серебра в фармакологии страны очень велико. Сравнительно недавно современные исследования клеток организма на содержание серебра привели к заключению, что оно повышено в клетках мозга. Таким образом, сделан вывод, что серебро является металлом необходимым для жизнедеятельности человеческого организма и что открытые пять тысячелетий назад лечебные свойства серебра не утратили своей актуальности и в настоящее время.
Мелкораздробленное серебро
Ещё более эффективно действует слабый раствор комплексного соединения серебра с аммиаком, применяющийся в медицине под названием аммарген (производное от слов «аммиак» и «аргентум»). Нитраты серебра в виде раствора аммаргена широко применяются для промывания ран или слизистой оболочки при различных воспалительных состояниях, а также используются в изготовлении различных антибактериальных средств.
Заключение
В заключении я хотел бы сказать следующее. Действие ионов серебра на организм человека до конца не изучено, поэтому применять коллоидное серебро в качестве лекарственного препарата не рекомендуется. Но, тем не менее, серебро, оказывает антисептическое действие, что я доказал опытом с бифидобактериями.
С одной стороны, серебро без сомнения , но те концентрации, которые допустимы для человеческого организма
Литература
Сайты:
http://mfc.uaprom.net/a2910-
http://www.shutterstock.com/
http://nevoton.net/stati/
http://www.forum.ximicat.com/
http://kosmopark.com/poleznie-
http://www.transfer.by/
Книги:
Большая медицинская энциклопедия
Бочкарев В.В., Рубцов А.Ф., Муратов В.К. Серебро 3-е изд. - М.: Советская энциклопедия, 1984 -Том 23, С. 190-192.

- Свойства и признаки документа
- Свойства и признаки документа. Унификация и стандартизация документов
- Свойства и признаки почв. Методика группировки и классификация почв
- Свойства и признаки почерка
- Свойства и структура воды
- Свойства и функции живого вещества планеты
- Свойства и характерные черты культуры управления
- Свойства жидкостей
- Свойства жидкостей
- Свойства и виды приговоров
- Свойства и виды эмоций
- Свойства и графики элементарных функций
- Свойства и классификация элементарных частиц
- Свойства ионизирующих излучений