的溴化银是具有无机盐的化学式的AgBr。其固体组成的Ag +阳离子和Br -阴离子1的比例,通过静电力或通过离子键吸引:在一个1。可以看出,金属银似乎已经将其价电子之一交给了分子溴。
其性质类似于其“兄弟姐妹”氯化银和碘化物。这三种盐均不溶于水,具有相似的颜色,并且对光也敏感。即它们发生光化学反应。由于将Ag +离子还原为金属银,该特性已用于获取照片。
溴化银离子。资料来源:Claudio Pistilli
上面显示的Ag图像+溴-离子对,其中,白色和棕色的球体对应的Ag +和Br -离子分别。在这里,它们将离子键表示为Ag-Br,但有必要指出两个离子之间不存在这种共价键。
看起来银色是使黑色变为无色照片的一种似乎是矛盾的。这是因为AgBr与光发生反应,生成潜像。然后,通过增加银的还原来增强它。
溴化银的结构
溴化银的晶体结构。资料来源:通过维基百科的Benjah-bmm27。
上面是溴化银的晶格或晶体结构。此处更真实地表示了Ag +和Br- 的离子半径之间的大小差异。该溴-阴离子,体积更大,假空隙其中的Ag +阳离子位于,其由六个溴包围- (反之亦然)。
这种结构是立方晶体系统的特征,特别是岩盐类型。例如,与氯化钠,NaCl相同。实际上,图像通过提供完美的三次边界来促进这一点。
乍一看,可以看出离子之间的大小有所不同。这,可能还有Ag +的电子特性(以及某些杂质的可能作用)导致AgBr晶体显示出缺陷。也就是说,空间中离子的排序顺序被“破坏”的地方。
晶体缺陷
这些缺陷由缺少或置换的离子留下的空隙组成。例如,在六个溴-阴离子有通常应的Ag +阳离子; 但相反,可能存在间隙,因为银已移至另一个间隙(弗伦克尔缺陷)。
尽管它们影响晶格,但它们有利于银与光的反应。晶体或它们的团簇(晶粒尺寸)越大,缺陷数量越多,因此对光越敏感。同样,杂质会影响结构和此特性,尤其是那些可以被电子还原的杂质。
后者的结果是,较大的AgBr晶体需要较少的曝光以减少它们;也就是说,它们更适合用于摄影目的。
合成
在实验室中,可以通过将硝酸银AgNO 3的水溶液与溴化钠NaBr 混合来合成溴化银。第一种盐贡献了银,第二种盐贡献了溴。以下是双重置换或易位反应,可用以下化学方程式表示:
AgNO 3(水溶液)+ NaBr(s)=> NaNO 3(水溶液)+ AgBr(s)
请注意,硝酸钠盐NaNO 3可溶于水,而AgBr沉淀为淡黄色固体。随后洗涤固体并进行真空干燥。除NaBr外,KBr还可以用作溴化物阴离子的来源。
另一方面,AgBr可以自然地通过其溴铁矿石矿物和适当的纯化工艺获得。
物产
出现
淡黄色的黏土状固体。
分子质量
187.77克/摩尔
密度
6.473克/毫升
熔点
432℃。
沸点
1502℃。
水溶性
在20°C下为0.140 g / mL
折光率
2,253。
热容量
270 J / Kg·K.
对光的敏感性
在上一节中说过,AgBr晶体中存在一些缺陷,这些缺陷会俘获形成的电子,从而提高了这种盐对光的敏感性。因此,从理论上讲,可以防止它们与环境中的其他物种(例如空气中的氧气)发生反应。
电子选自Br的反应释放-用光子:
BR - + HV => 1 / 2BR 2 + E -
请注意,会产生Br 2,如果不去除,则会使固体染成红色。释放的电子在其间隙中将Ag +阳离子还原为金属银(有时表示为Ag 0):
银+ + e - =>银
然后有净方程:
AgBr => Ag +1 / 2Br 2
当在表面上形成金属银的“第一层”时,据说存在潜像,人眼仍然看不见。如果另一种化学物质(例如在显影过程中的对苯二酚和苯二酮)增加了AgBr晶体向金属银的还原作用,则该图像将变得更加清晰可见。
应用领域
怀表的黑白照片。资料来源:Pexels。
在照相胶片显影领域,溴化银是其所有卤化物中使用最广泛的。将AgBr施加到由乙酸纤维素制成的所述膜上,将其悬浮在明胶(照相乳剂)中,并在4-(甲氨基)苯酚硫酸盐(Metol)或苯乙酮和对苯二酚存在下使用。
使用所有这些试剂,可以使潜像栩栩如生。完成并加速离子向金属银的转化。但是,如果不采取一定的谨慎和经验,则表面上的所有银都将被氧化,并且黑白之间的对比度将终止。
这就是为什么胶卷的停止,定影和冲洗浸渍步骤至关重要的原因。
有些艺术家在处理这些过程时会产生灰色阴影,从而丰富了图像的美感和自己的遗产。由于化学反应(其理论基础可能会变得有些复杂)以及光敏的AgBr(作为起点),他们可以做所有这些工作,有时甚至不用怀疑。
参考文献
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