Silber

Isotop	NH	t_1/2	ZM	ZE M eV	ZP	-	¹⁰⁵Ag	{syn.}	41,29 d	ε	1,346	¹⁰⁵Pd	-	¹⁰⁶Ag	{syn.}	23,96 min	ε β^-	2,965 0,195	¹⁰⁶Pd ¹⁰⁶Cd	-	^106mAg	{syn.}	8,28 d	ε IT	3,055 0,090	¹⁰⁶Pd ¹⁰⁶Ag	-	¹⁰⁷Ag	51,839 %	Ag ist stabil mit 60 Neutronen				-	¹⁰⁸Ag	{syn.}	2,37 min	β^- ε	1,649 1,918	¹⁰⁸Cd ¹⁰⁸Pd	-	^108mAg	{syn.}	418 a	ε IT	2,027 0,109	¹⁰⁸Pd ¹⁰⁸Ag	-	¹⁰⁹Ag	48,161 %	Ag ist stabil mit 62 Neutronen				-	¹¹⁰Ag	{syn.}	24,6 s	β^- ε	2,892 0,893	¹¹⁰Cd ¹¹⁰Pd	-	^110mAg	{syn.}	249,79 d	β^- IT	3,010 0,118	¹¹⁰Cd ¹¹⁰Ag	-	¹¹¹Ag	{syn.}	7,45 d	β^-	1,037	¹¹¹Cd

- NMR-Eigenschaften

	¹⁰⁷Ag	¹⁰⁹Ag	-	Kernspin	-1/2	-1/2	-	gamma / rad/T	1,082 · 10⁷	1,244 · 10⁷	-	Empfindlichkeit	6,62 · 10^-5	0,000101	-	Larmorfrequenz bei B = 4,7 T	8,09 M Hz	9,3 M Hz

- Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Silber ist ein chemisches Element. Es gehört zu den Münzmetallen.

Silber ist ein Edelmetall und chemisches Element aus der ersten Nebengruppe (Kupfergruppe) des Periodensystems. Das Elementsymbol Ag leitet sich vom lateinischen Wort argentum „Silber“ ab. Es ist neben Kupfer eines von zwei Elementen, welche Namensgeber für ein Land sind (Silber für Argentinien und Kupfer für Zypern). Es ist ein weiches und gut verformbares (duktiles) Schwermetall und besitzt die größte elektrische Leitfähigkeit und (abgesehen von suprafluidem Helium und Diamant) die größte thermische Leitfähigkeit aller Elemente.

Silber als Mineral

Silber_mineral_erz.jpg Silber wird gediegen in der Natur gefunden. Das strahlendweiße Metall kristallisiert im kubischen-flächenzentrierten Kristallsystem (englisch cubic closed package - ccp) und hat einen metallischen Glanz. Poliertes Silber zeigt die höchsten Licht-Reflexionseigenschaften aller Metalle, frisch abgeschiedenes Silber reflektiert über 99,5 % des sichtbaren Lichtes. Als „weißestes“ aller Gebrauchsmetalle wird es daher auch zur Herstellung von Spiegeln benutzt. Die Oberfläche des Silbers ist meist durch Oxide und Sulfide braun bis violettschwarz gefärbt, Strichfarbe ist ein gräuliches Weiß. Mit abnehmender Korngröße wird die Farbe immer dunkler und ist bei photographisch fein verteilten Silberkristallen schwarz. Das Feinmetall ist ein hervorragender Leiter für Elektrizität und Wärme. Mit einer Härte von 2,5 bis 3 ist Silber zudem ein weiches Metall, nur wenig härter als Feingold und etwas weicher als Kupfer: Ein Gramm lässt sich zu einem zwei Kilometer langen Faden ziehen.

Der Bestandteil an der Erdkruste ist mit etwa 0,079 ppm (entsprechend 0,0000079 Prozent) gering.

Förderung

Gediegenes Silber tritt meist in Form von Körnern oder als drahtig verästeltes Geflecht in hydrothermal gebildeten Erzgängen auf. Das meiste Silber wird aber aus Silbererzen, die oft zusammen mit Blei-, Kupfer- und Zinkerzen als Sulfide oder Oxide vorkommen, gewonnen. Wichtige Fundorte von gediegenem Silber waren: Freiberg/Erzgebirge; Kongsberg/Norwegen (dort auch grosse Kristalle); St. Andreasberg/Harz; Keweenaw-Halbinsel/USA (dort mit gediegenem Kupfer als "halfbreed"); Batopilas/Mexiko; Mansfelder Kupferschiefer-Revier (Eisleben, Sangerhausen; meist Silberbleche; auch als Versteinerungsmaterial von Fossilien).

Silbererze:

Silberglanz (Silber-Schwefel)
Silberhornerz (Silber-Chlor)
Silberantimonglanz (Silber-Antimon)

Bei der Gewinnung von Silber wird Natriumcyanid eingesetzt, das zur Bildung von silberhaltigen Komplexen führt, die in einer nachfolgenden Elektrolyse (Möbiusverfahren) zum reinen Silber führen. Beträchtliche Silbermengen fallen auch bei der Raffination der Massenmetalle Kupfer, Blei und Zink an, deren Gewinnung so auch Einfluss auf das Silberangebot der Weltmärkte hat. Silber fällt auch als Beimetall bei der Gewinnung anderer Edelmetalle an.

Wie bei den anderen Edelmetallen spielt die Wiederaufarbeitung silberhaltiger Materialien im Rahmen des Recyclings von beispielsweise Fotopapieren, Röntgenfilmen, Entwickler- und Fixierbädern, Elektronikmaterialien und Batterien eine wichtige Rolle.

Die größten Silberproduzenten sind Mexiko, Peru, und Australien (Stand 2004).

Die größten Fördernationen weltweit (2003)
Quelle: Handelsblatt *Die Welt in Zahlen* (2005)
Rang	Land	Fördermengen (in t)	Rang	Land	Fördermengen (in t)
1	Mexiko	2955	11	Türkei	795
2	Peru	2921	12	Bolivien	455
3	Australien	2056	13	Schweden	300
4	Polen	1561	14	Marokko	240
5	Kanada	1255	15	Indonesien	166
6	USA	1239	16	Argentinien	134
7	China	1200	17	Südafrika	130
8	Chile	1100	18	Japan	82
9	Russische Föd.	810	19	Griechenland	79
10	Kasachstan	800	20	Papua-Neuguinea	60

Verwendung

Silber wird seit Jahrhunderten für erlesene und wertbeständige Essbestecke, Tafelsilber und Kirchengeräte verwendet. Silber eignet sich besonders für Schmuck, wurde aber auch in Form von Silbermünzen als Zahlungsmittel eingesetzt. Silberbarren werden wie Gold- und Platinbarren als Bankreserven eingesetzt. Bei Schmuck und Barren kann der Silbergehalt an der Repunze abgelesen werden.

Silber besitzt eine hohe elektrische Leitfähigkeit, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine ausgeprägte optische Reflexionsfähigkeit. Dadurch ist es für Anwendungen in Elektrik, Elektronik und Optik prädestiniert. Die Reflexionsfähigkeit von Glasspiegeln beruht auf der chemischen Versilberung von Glasscheiben, und dieses Prinzip wird etwa auch bei Christbaumschmuck, Optiken und Licht- oder Wärmereflektoren verwendet. Die Schwärzung der Silbersalze durch Licht wird beim Fotopapier genutzt und bildet seit etwa 1850 die Grundlage der Photochemie.

Silberlegierungen (mit Kupfer, Zink, Zinn, Nickel, Indium, usw.) werden in der Elektrotechnik und Wärmetechnik als Lotlegierungen (sogenanntes Hartlöten), Kontaktmaterialien und Leitmaterial verwendet. Silberlegierungen werden aber auch in der Dentaltechnik und im dekorativen Bereich verwendet.

Silber wird als Lebensmittelfarbstoff E 174 auch im Speisenbereich verwendet, zum Beispiel für Überzüge von Süßwaren wie etwa Pralinen und in Likören. Silbersalze färben Glas und Emaille gelb.

Silberlegierung

Die heute gebräuchlichsten Silberlegierungen haben einen Feingehalt von 800/1000, 835/1000, 925/1000 (Sterlingsilber) und 935/1000 Teilen Silber, legiert mit einem anderen Metall, meist Kupfer zur Festigkeitssteigerung. In Hinblick auf den Export werden heute Korpuswaren vorwiegend aus einer Silberlegierung mit einem Feingehalt von 935/1000 hergestellt, da die Waren mit Silberloten gelötet werden, deren Feingehalt niedriger ist, um letztendlich dem gesetzlich geforderten Gesamtfeingehalt von beispielsweise 925/1000 zu genügen. Auch bei stark beanspruchten Bestecken geht seit Jahren der Trend zum Sterlingsilber. Eine neuartige Legierung aus England ist Argentium^™ Sterling Silber, das nicht anlaufen soll. Neusilber ist dagegen kein Silber, sondern eine silberähnliche, weiße Unedelmetalllegierung aus Kupfer-Nickel-Zink. Silberwaren werden in der Regel abschließend feinversilbert, Bestecke und Verschleißartikel hartversilbert. Durch die reine Silberbeschichtung wird die verkaufsfördernde strahlendweiße Silberfarbe und ein stark vermindertes Anlaufen der Waren erreicht.

Silber wird häufig auch vergoldet, man nennt es mit einem aus dem Französischen beziehungsweise Lateinischen stammenden Wort dann Vermeil.

Chemische Eigenschaften

Silber ist als Edelmetall relativ reaktionsträge. An normaler Luft läuft seine Oberfläche allerdings mit der Zeit schwarz an, insbesondere durch Reaktion mit Schwefelwasserstoff H₂S, der das elementare Silber zu Silbersulfid (Ag₂S) oxidiert:

4 Ag + 2 H₂S + O₂ → 2 Ag₂S + 2 H₂O

Licht, höhere Temperaturen, Feuchtigkeit, Schwefelspuren und Sauerstoff beschleunigen diesen Prozess.

Silber ist mit den meisten Metallen legierbar. Gut legieren lässt es sich mit Gold oder Palladium (ein Palladiumgehalt von 20 bis 30 Prozent macht das Silber anlaufbeständig). In begrenztem Umfang lässt sich das Silber mit Chrom, Mangan oder Nickel legieren. Es lässt sich nicht legieren mit Kobalt oder Eisen.

Silber ist in feinstverteilter Form bakterizid, also schwach toxisch, was aufgrund der großen reaktiven Oberfläche auf die hinreichende Entstehung von löslichen Silberionen zurückzuführen ist. Im lebenden Organismus werden Silberionen jedoch in der Regel schnell an Schwefel gebunden und scheiden aus dem Stoffkreislauf als dunkles, schwer lösliches Silbersulfid aus.

Silbergeschirre und Geräte geben beim Gebrauch immer etwas Silber mit an die Speisen und Getränke ab, was sich in dem unangenehmen Metallgeschmack bemerkbar macht. Um dies zu unterbinden und um die Reinigung zu vereinfachen, werden silberne Trinkgefäße innen vergoldet.

In den meisten Verbindungen liegt Silber in der Oxidationsstufe +1 vor, es gibt aber auch die Oxidationsstufen +2, wie beispielsweise im Tetrapyridinosilber(II)-persulfat - - oder im Silber(II)-fluorid, und +3, wie im Kaliumtetrafluoroargentat(III) - K[AgF₄.

Silbersalze sind in der Regel farblos. Typische Verbindungen sind die Salze Silberchlorid (AgCl), Silberbromid (AgBr) und Silbernitrat (AgNO₃). Von den Salzen des Silber(I) sind die Halogenide, mit Ausnahme des Silberfluorids (AgF), und das Sulfid (Ag₂S) in Wasser und Säuren schwer bis unlöslich. Gut löslich hingegen sind Nitrat (AgNO₃), Chlorat (AgClO₃), Perchlorat (AgClO₄) und Fluorid (AgF); mäßig löslich sind Sulfat (Ag₂SO₄), Acetat (CH₃COOAg) und Nitrit (AgNO₂).

Als Edelmetall löst sich Silber nur in oxidierenden Säuren, wie beispielsweise konzentrierter Salpetersäure (HNO₃) oder heißer konzentrierter Schwefelsäure (H₂SO₄):

\mathsf{3\ Ag\ +\ 4\ H^+\ +\ 4\ NO_3^- \longrightarrow 3\ Ag^+\ +\ 3\ NO_3^-\ +\ NO\uparrow +\ 2\ H_2O}

\mathsf{2\ Ag\ +\ 4\ H^+\ +\ 2\ SO_4^{2-} \longrightarrow 2\ Ag^+\ +\ SO_4^{2-}\ +\ SO_2\uparrow  +\ 2\ H_2O}

Die giftigen Silbercyanide werden u. a. in galvanischen Bädern zur Versilberung und Farbvergoldung (hellgelb-grünlichgelb) eingesetzt.

Bei Silber(I) ist die Neigung zur Bildung von Komplexionen ausgeprägt, meist mit der Koordinationszahl 2. Diese Komplexionen sind mit Ausnahme des erst in starker salzsaurer Lösung entstehenden ^*^- nur in alkalischer (basischer) oder neutraler Lösung beständig.

Physikalische Eigenschaften

Silber ist ein weiß glänzendes Edelmetall. Die Schmelztemperatur unter Normaldruck beträgt 961 °C und die Siedetemperatur 2212 °C. Silber hat aber bereits oberhalb von 700 °C, also noch im festen Zustand, einen beobachtbaren Dampfdruck. Es siedet unter Bildung von einatomigem, blauem Dampf. Das Edelmetall besitzt eine Dichte von 10,49 g/cm³ (bei 20 °C) und gehört daher wie alle Edelmetalle zu den Schwermetallen. Es besitzt eine Härte nach Mohs von 2,5. Es leitet die Wärme und Elektrizität am besten von allen Metallen und lässt sich wegen seiner Dehnbarkeit und Weichheit zu feinsten, blaugrün durchschimmernden Folien von einer Dicke von nur 0,002 bis 0,003 Millimeter aushämmern oder zu dünnen, bei 2 Kilometer Länge nur 0,1 bis 1 Gramm wiegenden Drähten (Filigrandraht) ausziehen.

Nachweis

Silberiodid.jpg Beim Zutropfen von Halogenid-Lösung in die zu prüfende Flüssigkeit bilden sich beim Vorhandensein von Silber-Ionen Niederschläge. So zum Beispiel bei Kochsalzlösung:

NaCl _(aq.) + AgNO₃ _(aq.) $\longrightarrow$ NaNO₃ _(aq.) + AgCl $\downarrow$

Als Nachweisreaktion für Silbersalze erfolgt daher die Zugabe von Salzsäure oder Natriumchloridlösung: Ein weißer Niederschlag von Silberchlorid (komplex löslich mit verdünntem Ammoniakwasser als Ligand, es entsteht der Silberdiamminkomplex ^*⁺ ).
Bei hohen Konzentrationen von Chlorid - zum Beispiel aus konzentrierter Salzsäure (HCl) - löst sich das Silberchlorid auch wieder auf, da sich Dichloroargentat(I) bildet:
AgCl + Cl^- $\Longleftrightarrow$ ^*^-

Der Niederschlag ist bei Iodid-Ionen (AgI) gelb-grünlich und in Ammoniakwasser unlöslich, bei Chlorid- und Bromid-Ionen (AgCl, AgBr) weißlich.

Geschichte

Das Wort „Silber“ leitet sich über ahd. silabar aus der germanischen Wurzel *silubra- ab. Aus dieser Wurzel leiten sich auch die Wörter der baltischen und slawischen Sprachen sowie das baskische Lehnwort zilar ab. Letztlich ist es aber wohl nicht germanischen Ursprungs, sondern aus einer orientalischen Sprache entlehnt. Die Philologie des 19. Jahrhunderts brachte eine Vielzahl von Theorien über den Ursprung des Wortes hervor. Der bis heute häufig zu lesende Zusammenhang mit dem in Homers Ilias beschriebenen sagenhaften Land Alybe (Αλυβη) wurde 1870 von Victor Hehn hergestellt, muss jedoch Spekulation bleiben. In den meisten anderen indoeuropäischen Sprachen geht das Wort für „Silber“ auf die genuin indogermanischen Wurzel *arg zurück, so gr. αργυρος und lat. argentum. Silber wird von Menschen etwa seit dem 5. Jahrtausend v. Chr. verarbeitet. Es wurde zum Beispiel von den Assyrern, den Goten, den Griechen, den Römern, den Ägyptern und den Germanen benutzt. Damals galt es als wertvoller als Gold. Das Silber stammte meistens aus den Minen in Lavrion, die etwa 50 Kilometer südlich von Athen lagen. Bei den alten Ägyptern war Silber als das Mondmetall bekannt.

Im Mittelalter wurden in Deutschland Silbererzvorkommen im Harz (Goslar), in Sachsen (Freiberg und übriges Erzgebirge), Südschwarzwald (Schauinsland, Belchen, Feldberg), Böhmen (Kutná Hora) und der Slowakei entdeckt.

Später brachten die Spanier große Mengen von Silber aus Amerika, unter anderem aus der sagenumwobenen Mine von Potosí, nach Europa. Auch Japan war im 16. Jahrhundert Silberexporteur. Durch das gestiegene Angebot sank der Silberwert in der alten Welt.

Da nach 1870 vorwiegend Gold als Währungsmetall verwendet wurde, verlor das Silber seine wirtschaftliche Bedeutung immer mehr. Das Wertverhältnis sank von 1:14 einige Zeit lang auf 1:100, später stieg es wieder etwas an. Heute liegt es auf ungefähr 1:60. Das Angebot an Silber ist von der Verbrauchs- und Produktionsentwicklung anderer Metalle abhängig.

Mitte des 19. Jahrhunderts wurde rostfreier Stahl entwickelt, der dann aufgrund seiner Gebrauchsfreundlichkeit und des attraktiven Preises nach dem Ersten Weltkrieg in die Einsatzbereiche des Silbers vordrang, etwa Servierplatten, Bestecke, Leuchter und Küchengerät. Gegenläufig dazu hat sich der Bereich Fotografie und Fotochemie unter Verwendung der Silbersalze während des ganzen 20. Jahrhunderts breit entwickelt, verliert aber seit Ende der 90er Jahre im Zuge der Umstellung auf die digitale Abbildungstechnik wieder an Bedeutung.

Trotz dieser Entwicklung ist die Silbernachfrage weltweit steigend und wird aktuell (2006) noch dadurch gedeckt, dass einige Staaten, zum Beispiel die Volksrepublik China, zur Zeit ihre Silberreserven veräußern. Da der Bestand zur Neige geht, wird Silber als unterbewertet angesehen.

Silber in der Medizin

Silberverbindungen finden als Desinfektionsmittel und als Therapeutikum in der Wundtherapie Verwendung. Silberionen können silberempfindliche Erreger nach relativ langer Einwirkzeit reversibel inhibieren, können darüberhinaus bakteriostatisch oder sogar bakterizid (also abtötend) wirken. Man spricht hier vom oligodynamischen Effekt. In manchen Fällen werden Chlorverbindungen zugesetzt, um die zu geringe Wirksamkeit des Silbers alleine zu erhöhen.

Dabei kommen verschiedene Wirkmechanismen zum Einsatz:

Blockierung von Enzymen und Unterbindung deren lebensnotwendiger Transportfunktionen in der Zelle
Beeinträchtigung der Zellstrukturfestigkeit
Schädigung der Membranstruktur

Die beschriebenen Effekte können zum Zelltod führen.

Neben der Argyrie, einer irreversiblen schiefergrauen Verfärbung von Haut und Schleimhäuten, kann es bei erhöhter Silberakkumulation im Körper außerdem zu Geschmacksstörungen, Geruchsempflichkeit sowie zerebralen Krampfanfällen kommen.

Umstritten ist die therapeutische Einnahme von kolloidalem Silber, das seit einigen Jahren wieder verstärkt ins Blickfeld der Öffentlichkeit rückt und im Internet von nicht seriösen Anbietern zum Teil hoch gelobt und als Allheilmittel und Universalantibiotikum bezeichnet wird. Leider sind neutrale und gesicherte Aussagen über eine Anwendung von kolloidalem Silber beim Menschen nicht vorhanden. Eine Indikation gibt es daher nicht.

Silber in antibakteriellen Anwendungen

In neuerer Zeit wurden Werkstoffe oder Beschichtungsverfahren entwickelt, die sich die antibakterielle Wirkung von Silber zunutze machen. Mit bestimmten Verfahren wird in der Regel nanoskaliges Silber in Werkstoffe eingebettet. Das eingebettete Silber gibt kontinuierlich Silberionen ab und wirkt dadurch antibakteriell. Beispiele für solche Anwendungen sind:

Silberfäden oder Silberionen hemmen in der antimikrobiellen Ausrüstung von Textilien das Wachstum von Bakterien auf der Haut und verhindern damit unangenehme Gerüche.
zur Erzielung dermatologischer Effekte, z. B. bei Neurodermitis
Beschichtung von Oberflächen, z. B. in Kühlschränken, auf Küchenmöbeln, Lichtschaltern und anderen Gegenständen
Kunststoffe zur Anwendung in der Medizintechnik
Antibakterielle Emaillierungen
Antibakterielle Keramiken

Siehe auch

Biologie: Silber-Ahorn, Silber-Salbei, Silberlinde, Silberner Grünrüssler
Auszeichnungen: Silbermedaille, Silberner Bär, Silberner Griffel, Silberner Schuh, Silbernes Lorbeerblatt
Literatur: Der silberne Sessel

Weblinks

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