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氯化銀
銀的氯化物
氯化銀
氯化銀（ Silver chloride）是一種重要的無機(jī)化合物，銀的常見氯化物之一，化學(xué)式為AgCl，相對(duì)分子質(zhì)量為143.32。它的外觀呈現(xiàn)為白色粉末狀晶體，無味，難溶于水，微溶于氨水和硝酸中。氯化銀的密度和熔點(diǎn)較高，分別為5.56g/cm3和455°C，折光率為2.071。
基本信息
中文名
氯化銀
英文名
Silver chloride
別名
氯銀
化學(xué)式
AgCl
相對(duì)分子質(zhì)量
143.32
CAS編號(hào)
7783-90-6
外觀
白色粉末
熔點(diǎn)
455攝氏度
密度
5.56 g/cm3
水溶性
難溶于水
沸點(diǎn)
1550攝氏度
EINECS號(hào)
232-033-3
氯化銀
而作為銀的鹵化物的氯化銀具有一定的毒性，使用時(shí)應(yīng)注意防護(hù)氯化銀在常溫下不易分解，但在高溫下可以被分解還原為銀金屬和氯氣。而當(dāng)氯化銀受到紫外線照射時(shí)，也會(huì)發(fā)生光解反應(yīng)，分解為銀和氯氣。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
在紫外線下分解的氯化銀
氯化銀外觀上呈現(xiàn)為無味的白色結(jié)晶狀粉末，相對(duì)分子質(zhì)量143.32，在紫外線照射下會(huì)由白色逐漸變?yōu)樽虾谏?/span>氯化銀的密度為5.56 g/cm3，熔點(diǎn)為455°C，沸點(diǎn)為1550℃，屬于較高密度及熔點(diǎn)的銀化合物。但其熱導(dǎo)率為0.009W/(cm·K)，屬于較低水平。氯化銀的摩爾質(zhì)量為143.32 g/mol，因其在水中溶解度較低，在室溫下僅為1.93mg/L，故可稱其不溶或難溶于水，氯化銀同時(shí)不溶于乙醇，微溶于氨，但極易溶于鹽酸等含氯離子的溶液。
氯化銀具有較好的導(dǎo)電性，故可被用于制作電極。同時(shí)具有良好的光敏性，對(duì)光敏感，常被應(yīng)用于攝影領(lǐng)域。
化學(xué)性質(zhì)
氯化銀，銀離子與氯離子反應(yīng)生成的的無機(jī)化合物，化學(xué)式為AgCl。在室溫下，氯化銀的化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，但暴露在潮濕環(huán)境中則會(huì)逐漸分解，生成氫氯酸和亞氯酸銀，紫外線照射和高溫也可使氯化銀發(fā)生分解反應(yīng)，分解為銀單質(zhì)與氯氣。
氯化銀在氨中的溶解度
在化學(xué)反應(yīng)方面，氯化銀可與氨水反應(yīng)生成淡黃色的沉淀，還具有氧化性，可與有機(jī)物和還原劑發(fā)生反應(yīng)，可被還原劑如氫氣、氨氣等還原為銀。和其他鹵化銀反應(yīng)可形成雙鹵化銀，如氯化亞銀、溴化亞銀等。同時(shí)，氯化銀也可以和堿性金屬進(jìn)行反應(yīng)形成氯化物，如氯化鈉、氯化鉀等。
因其大多數(shù)反應(yīng)都會(huì)生成有毒的氯氣，因此在進(jìn)行操作時(shí)應(yīng)注意做好防護(hù)工作，避免吸入。氯化銀本身也屬于有毒化學(xué)物品，雖然毒性不強(qiáng)但仍應(yīng)做好防護(hù)。
常見化學(xué)反應(yīng)
氯化銀的日光分解
氯化銀在受到紫外線照射時(shí)會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，外觀上從白色粉末轉(zhuǎn)變?yōu)樽虾谏勰?/span>這一反應(yīng)在光學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，化學(xué)反應(yīng)式為：
氯化銀與氫氣
氯化銀與氫氣混合后，氯離子將會(huì)和氫離子結(jié)合形成鹽酸。此時(shí)，原本和氯離子結(jié)合的銀將被還原，因此該反應(yīng)可用于還原氯化銀中的銀單質(zhì)，化學(xué)反應(yīng)式為：
氯化銀與硫酸鈉
氯化銀在加熱條件下也可以和硫酸鈉發(fā)生反應(yīng)，將氯化銀中的銀離子還原沉淀下去，反應(yīng)同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生氯化鈉和二氧化硫、氧氣，這一反應(yīng)可用于還原含氯化銀溶液中的銀單質(zhì)，化學(xué)反應(yīng)為：
氯化銀與碳酸鈉
氯化銀與碳酸鈉的反應(yīng)常被用于在原鹽廢液中回收制取銀單質(zhì)，在高溫下廢液中提取的氯化銀沉淀與碳酸鈉在碳粉的催化下進(jìn)行還原反應(yīng)，生成氯化鈉和碳酸銀，繼續(xù)煅燒一小時(shí)后即可得到純銀單質(zhì)。化學(xué)反應(yīng)式為：
分子結(jié)構(gòu)
氯化銀晶體結(jié)構(gòu)
氯化銀是離子晶體，其晶格結(jié)構(gòu)為面心立方最密堆積晶系，空間群為Fm-3m。在氯化銀晶體中，銀離子（Ag+）和氯離子（Cl-）交替排列呈八面體構(gòu)型排列，每個(gè)銀離子周圍被六個(gè)氯離子包圍，而每個(gè)氯離子周圍也被六個(gè)銀離子包圍，這一特性使得氯化銀具有高密度的物理性質(zhì)。
氯化銀的離子結(jié)構(gòu)
氯化銀晶體中，銀離子和氯離子之間的距離為0.276 nm，晶體的晶胞參數(shù)為a=0.5629nm，晶格常數(shù)為5.916 ?。由于銀離子和氯離子之間的電性差異，氯化銀具有很高的離子鍵能，因此其具有高熔點(diǎn)和高熱穩(wěn)定性。同時(shí)，由于其晶格結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，氯化銀在水中的溶解度極低，可近似看做不溶，但氯化銀可以在氨水中形成絡(luò)合物，使其溶解度增加。
制備方法
在生產(chǎn)生活中，常見的制備氯化銀方法有鹽酸法和氯化銨法、氯化鈉法三種。在實(shí)驗(yàn)室中，也可以將加熱狀態(tài)下的單質(zhì)銀粉末通入氯化氫氣體，從而生成純凈的氯化銀。
鹽酸法
鹽酸法是一種常用的生產(chǎn)氯化銀的方法，因該種方法具有簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，且所得產(chǎn)品純度高、質(zhì)量穩(wěn)定，因此在氯化銀的制取生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。其化學(xué)反應(yīng)式為：AgNO3+HCl=AgCl↓+NHO3
氯化銨法
氯化銨還原法制備氯化銀的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)條件溫和，易于控制，產(chǎn)物純度高，適用于生產(chǎn)高純度氯化銀。因此，在電子、光學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中，氯化銀的制備往往采用氯化銨還原法。其化學(xué)反應(yīng)式為：AgNO3+NH4Cl=AgCl↓+NH4NO3
氯化銨法的準(zhǔn)備步驟與鹽酸法大體相同，都是先將硝酸銀溶于電導(dǎo)水溶液之中，而后攪拌加入高純氯化銨溶液，將所得的氯化銀沉淀多次加入電導(dǎo)水中進(jìn)行過濾提純，烘干后即可制得高純度的氯化銀結(jié)晶。
氯化鈉法
氯化鈉法可用于生產(chǎn)納米級(jí)別的氯化銀晶體，具有操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)迅速、產(chǎn)量高、反應(yīng)選擇性好、處理方便等特點(diǎn)，多被應(yīng)用于科研領(lǐng)域。將氯化鈉溶液滴加至硝酸銀溶液中，同時(shí)配合使用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌。將所有氯化鈉溶液全部滴入硝酸銀溶液后繼續(xù)攪拌反應(yīng)，將所得沉淀過濾洗滌、烘干提純，即可得到納米級(jí)別的氯化銀晶體。而氯化鈉法的大規(guī)模生產(chǎn)則需將攪拌時(shí)間和靜置時(shí)間分別提高到兩小時(shí)和八小時(shí)，所有步驟皆須在暗室環(huán)境下進(jìn)行。
應(yīng)用領(lǐng)域
氯化銀具有良好的光學(xué)敏感度，因此在生產(chǎn)生活中常被應(yīng)用于攝影膠片、照片軟板的感光劑、光學(xué)測(cè)量。同時(shí)，由于氯化銀難溶于水，在實(shí)驗(yàn)室中常被用來測(cè)定樣品的含銀量。同時(shí)，在電子領(lǐng)域，氯化銀還可被用來制作銀-氯化銀-參比電極和氯化銀電池。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，也可被用于生產(chǎn)抗菌材料，如抗菌紙和抗菌敷料。同時(shí)也可以被制作為醫(yī)用電極，測(cè)量人體的生物電信號(hào)。
光學(xué)攝影領(lǐng)域
由于氯化銀具有較高的折射率和透過率，折光率達(dá)到了0.271。且紅外線對(duì)氯化銀玻璃具有良好的穿透性，因此在生產(chǎn)生活中氯化銀可被用于制造光學(xué)透鏡。與此同時(shí)，氯化銀的見光變色性還被應(yīng)用于制作變色玻璃，這種玻璃在強(qiáng)光的照射下自動(dòng)變?yōu)榘瞪?，而在弱光環(huán)境下則恢復(fù)原色，但由于生產(chǎn)成本較高，多用于轎車玻璃和特殊避光建筑物。
氯化銀照片
另外，氯化銀還是黑白攝影膠片的重要成分之一。由于氯化銀具有良好的光學(xué)敏感度，當(dāng)暴露于光線下時(shí)，膠卷或膠片上的氯化銀由于受到紫外線的照射發(fā)生見光分解反應(yīng)，從而產(chǎn)生黑色的銀粒子，這些粒子就構(gòu)成了黑白照片的圖像。因此，氯化銀在攝影領(lǐng)域中被制作成乳狀的感光劑，廣泛使用于膠卷和膠片之中。此外，氯化銀還可用作紅外光學(xué)元件。
電子科技領(lǐng)域
由于氯化銀本身具有電導(dǎo)性和光導(dǎo)型，因此早在1880年便被化學(xué)家沃倫德拉魯制作成了海水電池，并在第二次世界大戰(zhàn)中被大規(guī)模生產(chǎn)，以作為魚雷、船舶夜航浮標(biāo)、漁業(yè)夜光浮標(biāo)、無線電觀測(cè)器等軍用和民用產(chǎn)品的動(dòng)力來源，具有在中性電解液中熔融不分解、便于軋制等優(yōu)異性能。而后在爆破領(lǐng)域又出現(xiàn)了由氯化銀制作而成的干電池，同樣具有優(yōu)異的電學(xué)性能，儲(chǔ)存十二個(gè)月后電池性能依舊沒有下降。
氯化銀電極
不僅如此，氯化銀在電極領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用，由氯化銀和銀制作成的銀-氯化銀-參比電極由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，被廣泛應(yīng)用于科研領(lǐng)域中，作為其他電極的內(nèi)參比電極，這種電極由電解提煉的高純銀單質(zhì)經(jīng)過表面鍍上一層氯化銀，而后于含有氯離子的鹽溶液中制成。同時(shí)，由于氯化銀電極的半電池電動(dòng)勢(shì)能穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通電池，因此其極化電位很小，在生物電位的測(cè)量中極為有用。
冶金化工領(lǐng)域
氯化銀在冶金領(lǐng)域有多種應(yīng)用。如作為提取黃金和其他貴金屬的試劑。氯化銀可以與金和鉑等貴金屬形成難溶的氯化物沉淀，在提取黃金和其他貴金屬的過程中起到重要作用。而在提取銀的過程中，則多采用將含銀礦石與氯化鈉混合加熱，而后利用氯化鈉在高溫下的分解反應(yīng)生成氯氣，從而含銀礦石反應(yīng)生成氯化銀，隨后通過加入金屬銅還原氯化銀，即可得到純凈的銀金屬。此外，氯化銀在實(shí)驗(yàn)室中還可用于測(cè)定金和銀的含量。
另外，氯化銀還可以用于冶金催化劑的制備，例如催化劑氯化銀-氯化銅可以用于裂解丙烷制取乙烯。或是用于測(cè)定其他氯化物的氯含量，即向溶液中加入硝酸銀，而后利用氯化銀的沉淀吸附性進(jìn)行測(cè)定，這種方法被稱為沉淀滴定法。
醫(yī)療醫(yī)藥領(lǐng)域
氯化銀在醫(yī)學(xué)上可被應(yīng)用于制作抗菌殺菌材料，如將氯化銀和硝酸銀混合制作成殺菌紙敷料，可敷在傷口處，能夠有效的殺滅革蘭氏陽(yáng)性菌和陰性菌。也可將納米級(jí)別的氯化銀微粒添加至紗布和其他敷料之中，制作成可以有效促進(jìn)傷口愈合的新型醫(yī)用敷料。
氯化銀電極片
此外，由于氯化銀電極在生物電測(cè)量領(lǐng)域的優(yōu)異表現(xiàn)，氯化銀在醫(yī)學(xué)方面也常被制作為生物電極，以測(cè)量人體組織內(nèi)的生物電信號(hào)。
鑒別方法
安全事宜
健康危害
氯化銀對(duì)眼睛、皮膚、呼吸道和消化道具有刺激性，接觸或攝入氯化銀接會(huì)導(dǎo)致惡心、嘔吐、腹瀉、腹痛、僵硬、抽搐和休克等癥狀，還可能引起紫紺(由于血液缺氧導(dǎo)致皮膚變藍(lán))。慢性吸入或攝入氯化銀可引起銀中毒，由于銀離子的長(zhǎng)期積累會(huì)導(dǎo)致眼睛、皮膚、粘膜和內(nèi)臟器官出現(xiàn)永久性的藍(lán)灰色變色。
運(yùn)輸與儲(chǔ)存
氯化銀是一種具有毒性和易燃性的化學(xué)品，危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸標(biāo)號(hào)為 UN-3086。儲(chǔ)存和運(yùn)輸時(shí)需要注意安全，對(duì)于儲(chǔ)存，由于氯化銀見光即可分解產(chǎn)生氯氣，且可以與多種化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，故將儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)該將氯化銀存放在干燥、通風(fēng)良好、避免陽(yáng)光直射的地方。并且應(yīng)該與其他化學(xué)品分開存放，避免發(fā)生意外事故。
氯化銀危險(xiǎn)品運(yùn)輸編號(hào)
運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)采取密閉、遮光的容器，如遮光玻璃和塑料容器。并且應(yīng)該在包裝上標(biāo)明有毒和易燃標(biāo)志，以提醒運(yùn)輸工作人員注意安全。在運(yùn)輸過程中，為避免氯化銀在高溫下發(fā)生分解，應(yīng)將溫度控制在室溫以下。出現(xiàn)問題時(shí)應(yīng)及時(shí)報(bào)告有關(guān)單位，并依據(jù)有毒化學(xué)品、易燃化學(xué)品泄漏處置標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理。
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