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La plata es un elemento químico con el símbolo Ag (del latín argentum , derivado del protoindoeuropeo h₂erǵ : "brillante" o "blanco") y número atómico 47. Un metal de transición suave, blanco y brillante , exhibe el la más alta conductividad eléctrica , conductividad térmica y reflectividad de cualquier metal . [ cita requerida ] El metal se encuentra en la corteza terrestre en forma elemental pura y libre ("plata nativa"), como una aleación con oroy otros metales, y en minerales como la argentita y la clorargirita . La mayor parte de la plata se produce como subproducto del refinado de cobre , oro, plomo y zinc .

La plata se ha valorado durante mucho tiempo como un metal precioso . El metal plateado se usa en muchas monedas de lingotes , a veces junto con el oro : [4] si bien es más abundante que el oro, es mucho menos abundante como metal nativo . [5] Su pureza se mide típicamente por mil ; una aleación pura al 94% se describe como "0,940 fina". Como uno de los siete metales de la antigüedad , la plata ha tenido un papel perdurable en la mayoría de las culturas humanas.

Aparte de la moneda y como medio de inversión ( monedas y lingotes ), la plata se utiliza en paneles solares , filtración de agua , joyería , adornos, vajillas y utensilios de gran valor (de ahí el término " cubiertos "), en contactos y conductores eléctricos , en espejos especializados, revestimientos de ventanas, en catálisis de reacciones químicas, como colorante en vidrieras y en repostería especializada. Sus compuestos se utilizan en fotográfico y de rayos X película. Diluir soluciones deEl nitrato de plata y otros compuestos de plata se utilizan como desinfectantes y microbicidas ( efecto oligodinámico ), añadidos a vendajes y apósitos para heridas, catéteres y otros instrumentos médicos .

Caracteristicas

La plata es extremadamente dúctil y se puede estirar en un alambre de un átomo de ancho. [6]

La plata es similar en sus propiedades físicas y químicas a sus dos vecinos verticales en el grupo 11 de la tabla periódica , el cobre y el oro . Sus 47 electrones están dispuestos en la configuración [Kr] 4d 10 5s 1 , de manera similar al cobre ([Ar] 3d 10 4s 1 ) y al oro ([Xe] 4f 14 5d 10 6s 1 ); el grupo 11 es uno de los pocos grupos en el bloque d que tiene un conjunto completamente consistente de configuraciones electrónicas. [7]Esta configuración electrónica distintiva, con un solo electrón en la subcapa s ocupada más alta sobre una subcapa d llena, explica muchas de las propiedades singulares de la plata metálica. [8]

La plata es un metal de transición relativamente blando y extremadamente dúctil y maleable , aunque es un poco menos maleable que el oro. La plata cristaliza en una red cúbica centrada en las caras con un número de coordinación de volumen 12, donde solo el electrón 5s está deslocalizado, de manera similar al cobre y al oro. [9] A diferencia de los metales con capas D incompletas, los enlaces metálicos de la plata carecen de carácter covalente y son relativamente débiles. Esta observación explica la baja dureza y la alta ductilidad de los monocristales de plata. [10]

La plata tiene un brillo metálico de color blanco brillante que puede recibir un alto brillo , [11] y que es tan característico que el nombre del metal en sí se ha convertido en un nombre de color . [8] A diferencia del cobre y el oro, la energía requerida para excitar un electrón de la banda d llena a la banda de conducción sp en la plata es lo suficientemente grande (alrededor de 385 kJ / mol) que ya no corresponde a la absorción en la región visible del espectro, sino más bien en el ultravioleta ; por tanto, la plata no es un metal coloreado. [8] La plata protegida tiene una mayor reflectividad óptica que el aluminio en todas las longitudes de onda superiores a ~ 450 nm. [12]A longitudes de onda inferiores a 450 nm, la reflectividad de la plata es inferior a la del aluminio y cae a cero cerca de los 310 nm. [13]

La conductividad eléctrica y térmica muy alta son comunes a los elementos del grupo 11, porque su único electrón es libre y no interactúa con la subcapa d llena, ya que tales interacciones (que ocurren en los metales de transición precedentes) reducen la movilidad de los electrones. [14] La conductividad térmica de la plata se encuentra entre las más altas de todos los materiales, aunque la conductividad térmica del carbono (en el alótropo del diamante ) y el helio-4 superfluido son aún mayores. [7] La conductividad eléctrica de la plata es la más alta de todos los metales, incluso mayor que la del cobre. La plata también tiene la menor resistencia al contacto de todos los metales.[7] La plata rara vez se usa por su conductividad eléctrica debido a su alto costo, aunque una excepción es la ingeniería de radiofrecuencia , particularmente en VHF y frecuencias más altas donde el plateado mejora la conductividad eléctrica porque esas corrientes tienden a fluir en la superficie de los conductores. en lugar de por el interior. Durante la Segunda Guerra Mundial en los EE. UU.,Se utilizaron 13540 toneladas de plata para los electroimanes en calutrones para enriquecer uranio , principalmente debido a la escasez de cobre durante la guerra. [15] [16] [17]

La plata forma fácilmente aleaciones con cobre y oro, así como con zinc . Las aleaciones de zinc-plata con baja concentración de zinc pueden considerarse como soluciones sólidas cúbicas de zinc en plata centradas en las caras, ya que la estructura de la plata permanece prácticamente sin cambios mientras que la concentración de electrones aumenta a medida que se agrega más zinc. El aumento de la concentración de electrones conduce a fases cúbicas centradas en el cuerpo (concentración de electrones 1,5), cúbicas complejas (1,615) y hexagonales de empaquetamiento compacto (1,75). [9]

Isótopos

La plata natural se compone de dos isótopos estables , 107 Ag y 109 Ag, siendo el 107 Ag algo más abundante (51,839% de abundancia natural ). Esta abundancia casi igual es rara en la tabla periódica. El peso atómico es 107,8682 (2) u ; [18] [19] este valor es muy importante debido a la importancia de los compuestos de plata, particularmente los haluros, en el análisis gravimétrico . [18] Ambos isótopos de plata se producen en las estrellas mediante el proceso s (captura lenta de neutrones), así como en las supernovas mediante el proceso r(captura rápida de neutrones). [20]

Se han caracterizado 28 radioisótopos , siendo el más estable el 105 Ag con una vida media de 41,29 días, el 111 Ag con una vida media de 7,45 días y el 112 Ag con una vida media de 3,13 horas. La plata tiene numerosos isómeros nucleares , siendo los más estables 108 m Ag ( t 1/2 = 418 años), 110 m Ag ( t 1/2 = 249,79 días) y 106 m Ag ( t 1/2 = 8,28 días). Todo lo radiactivo restantelos isótopos tienen vidas medias de menos de una hora, y la mayoría de ellos tienen vidas medias de menos de tres minutos. [21]

Los isótopos de plata varían en masa atómica relativa de 92,950 u ( 93 Ag) a 129,950 u ( 130 Ag); [22] el modo de desintegración primario antes del isótopo estable más abundante, 107 Ag, es la captura de electrones y el modo primario después es la desintegración beta . Los productos de desintegración primarios antes de 107 Ag son isótopos de paladio (elemento 46), y los productos primarios posteriores son isótopos de cadmio (elemento 48). [21]

El isótopo de paladio 107 Pd se desintegra por emisión beta a 107 Ag con una vida media de 6,5 millones de años. Los meteoritos de hierro son los únicos objetos con una proporción de paladio a plata lo suficientemente alta como para producir variaciones medibles en la abundancia de 107 Ag. El 107 Ag radiogénico se descubrió por primera vez en el meteorito de Santa Clara en 1978. [23] Las correlaciones entre 107 Pd y 107 Ag observadas en cuerpos que claramente se han derretido desde la acreción del sistema solar deben reflejar la presencia de nucleidos inestables en el sistema solar temprano. . [24]

Química

La plata es un metal bastante poco reactivo. Esto se debe a que su capa 4d llena no es muy eficaz para proteger las fuerzas electrostáticas de atracción desde el núcleo al electrón 5s más externo y, por lo tanto, la plata está cerca de la parte inferior de la serie electroquímica ( E 0 (Ag + / Ag) = +0.799 V). [8] En el grupo 11, la plata tiene la primera energía de ionización más baja (que muestra la inestabilidad del orbital 5s), pero tiene una segunda y tercera energías de ionización más altas que el cobre y el oro (que muestra la estabilidad de los orbitales 4d), por lo que la química de plata es predominantemente el del estado de oxidación +1, lo que refleja el rango cada vez más limitado de estados de oxidación a lo largo de la serie de transición a medida que los orbitales d se llenan y estabilizan.[26] A diferencia del cobre, para el cual la mayor energía de hidratación del Cu 2+ en comparación con el Cu + es la razón por la que el primero es más estable en solución acuosa y sólidos a pesar de carecer de la subcapa d llena estable del segundo, con plata este efecto se ve inundado por su segunda energía de ionización más grande. Por lo tanto, Ag + es la especie estable en solución acuosa y sólidos, siendo Ag 2+ mucho menos estable ya que oxida el agua. [26]

La mayoría de los compuestos de plata tienen un carácter covalente significativo debido al tamaño pequeño y la alta energía de primera ionización (730,8 kJ / mol) de la plata. [8] Además, la electronegatividad de Pauling de la plata de 1,93 es mayor que la del plomo (1,87), y su afinidad electrónica de 125,6 kJ / mol es mucho mayor que la del hidrógeno (72,8 kJ / mol) y no mucho menor que la del oxígeno. (141,0 kJ / mol). [27] Debido a su subcapa d completo, la plata en su estado de oxidación principal +1 exhibe relativamente pocas propiedades de los metales de transición propios de los grupos 4 a 10, formando compuestos organometálicos bastante inestables., formando complejos lineales que muestran números de coordinación muy bajos como 2, y formando un óxido anfótero [28] así como fases de Zintl como los metales de post-transición . [29] A diferencia de los metales de transición anteriores, el estado de oxidación +1 de la plata es estable incluso en ausencia de ligandos aceptores π . [26]

La plata no reacciona con el aire, incluso al rojo vivo, por lo que los alquimistas la consideraban un metal noble junto con el oro. Su reactividad es intermedia entre la del cobre (que forma óxido de cobre (I) cuando se calienta en el aire al rojo vivo) y el oro. Como el cobre, la plata reacciona con el azufre y sus compuestos; en su presencia, la plata se empaña en el aire para formar el sulfuro de plata negro (el cobre forma el sulfato verde en su lugar, mientras que el oro no reacciona). A diferencia del cobre, la plata no reacciona con los halógenos, a excepción del gas flúor , con el que forma el difluoruro.. Si bien la plata no es atacada por ácidos no oxidantes, el metal se disuelve fácilmente en ácido sulfúrico concentrado caliente , así como en ácido nítrico diluido o concentrado . En presencia de aire, y especialmente en presencia de peróxido de hidrógeno , la plata se disuelve fácilmente en soluciones acuosas de cianuro . [25]

Las tres formas principales de deterioro en los artefactos de plata históricos son el deslustre, la formación de cloruro de plata debido a la inmersión prolongada en agua salada, así como la reacción con iones de nitrato u oxígeno. El cloruro de plata fresco es de color amarillo pálido y se vuelve violáceo al exponerse a la luz; se proyecta ligeramente desde la superficie del artefacto o moneda. La precipitación de cobre en plata antigua se puede utilizar para fechar artefactos, ya que el cobre es casi siempre un componente de las aleaciones de plata. [30]

El metal plateado es atacado por oxidantes fuertes como el permanganato de potasio ( KMnO
4
) y dicromato de potasio ( K
2
Cr
2
O
7
) y en presencia de bromuro de potasio ( KBr ). Estos compuestos se utilizan en fotografía para blanquear imágenes de plata, convirtiéndolas en bromuro de plata que se puede fijar con tiosulfato o volver a desarrollar para intensificar la imagen original. La plata forma complejos de cianuro ( cianuro de plata ) que son solubles en agua en presencia de un exceso de iones de cianuro. Las soluciones de cianuro de plata se utilizan en la galvanoplastia de plata. [31]

Los estados de oxidación comunes de la plata son (en orden de frecuencia): +1 (el estado más estable; por ejemplo, nitrato de plata , AgNO 3 ); +2 (altamente oxidante; por ejemplo, fluoruro de plata (II) , AgF 2 ); e incluso muy raramente +3 (oxidante extremo; por ejemplo, tetrafluoroargentato de potasio (III), KAgF 4 ). [32] El estado +3 requiere agentes oxidantes muy fuertes para alcanzarlo, como flúor o peroxodisulfato , y algunos compuestos de plata (III) reaccionan con la humedad atmosférica y atacan el vidrio. [33]De hecho, el fluoruro de plata (III) generalmente se obtiene haciendo reaccionar plata o monofluoruro de plata con el agente oxidante más fuerte conocido, el difluoruro de criptón . [34]

Compuestos

Óxidos y calcogenuros

Sulfuro de plata (I)

La plata y el oro tienen afinidades químicas bastante bajas por el oxígeno, más bajas que el cobre, por lo que se espera que los óxidos de plata sean térmicamente bastante inestables. Las sales solubles de plata (I) precipitan el óxido de plata (I) de color marrón oscuro , Ag 2 O, tras la adición de álcali. (El hidróxido AgOH existe solo en solución; de lo contrario, se descompone espontáneamente en el óxido). El óxido de plata (I) se reduce muy fácilmente a plata metálica y se descompone en plata y oxígeno por encima de 160 ° C. [35] Este y otros compuestos de plata (I) pueden oxidarse mediante el agente oxidante fuerte peroxodisulfato a AgO negro, una mezcla de óxido de plata (I, III) de fórmula Ag I Ag III O2 . También se conocen algunos otros óxidos mixtos con plata en estados de oxidación no integral, a saber, Ag 2 O 3 y Ag 3 O 4 , así como Ag 3 O que se comporta como un conductor metálico. [35]

El sulfuro de plata (I) , Ag 2 S, se forma muy fácilmente a partir de sus elementos constituyentes y es la causa del deslustre negro en algunos objetos de plata vieja. También se puede formar a partir de la reacción de sulfuro de hidrógeno con metal plata o iones Ag + acuosos . Se conocen muchos seleniuros y telururos no estequiométricos ; en particular, AgTe ~ 3 es un superconductor de baja temperatura . [35]

Haluros

Los tres precipitados de haluro de plata comunes: de izquierda a derecha, yoduro de plata , bromuro de plata , y el cloruro de plata .

El único dihaluro de plata conocido es el difluoruro , AgF 2 , que puede obtenerse de los elementos sometidos a calor. El fluoruro de plata (II), un agente de fluoración fuerte pero térmicamente estable y por lo tanto seguro, se usa a menudo para sintetizar hidrofluorocarbonos . [36]

En marcado contraste con esto, se conocen los cuatro haluros de plata (I). El fluoruro , cloruro y bromuro tienen la estructura de cloruro de sodio, pero el yoduro tiene tres formas estables conocidas a diferentes temperaturas; que a temperatura ambiente es la estructura cúbica de mezcla de zinc . Todos pueden obtenerse por reacción directa de sus respectivos elementos. [36] A medida que desciende el grupo halógeno, el haluro de plata adquiere un carácter cada vez más covalente, la solubilidad disminuye y el color cambia del cloruro blanco al yoduro amarillo a medida que la energía requerida para la transferencia de carga ligando-metal (X - Ag + → XAg) disminuye.[36] El fluoruro es anómalo, ya que el ion fluoruro es tan pequeño que tiene unaenergía de solvatación considerabley, por lo tanto, es altamente soluble en agua y forma di y tetrahidratos. [36] Los otros tres haluros de plata son altamente insolubles en soluciones acuosas y se utilizan con mucha frecuencia enmétodos analíticos gravimétricos. [18] Los cuatro son fotosensibles (aunque el monofluoruro sólo lo es a la luz ultravioleta ), especialmente el bromuro y el yoduro que se fotodescomponen en metal plateado y, por lo tanto, se utilizaron en la fotografía tradicional. [36] La reacción involucrada es: [37]

X - + → X + e - (excitación del ion haluro, que cede su electrón extra a la banda de conducción)
Ag + + e - → Ag (liberación de un ión de plata, que gana un electrón para convertirse en un átomo de plata)

El proceso no es reversible porque el átomo de plata liberado se encuentra típicamente en un defecto cristalino o en un sitio de impureza, por lo que la energía del electrón se reduce lo suficiente como para quedar "atrapado". [37]

Otros compuestos inorgánicos

Reproducir medios
Cristales de plata que se forman sobre una superficie de cobre en una solución de nitrato de plata.
Cristales de nitrato de plata

El nitrato de plata blanco , AgNO 3 , es un precursor versátil de muchos otros compuestos de plata, especialmente los haluros, y es mucho menos sensible a la luz. Alguna vez fue llamado cáustico lunar porque la plata fue llamada luna por los antiguos alquimistas, quienes creían que la plata estaba asociada con la luna. [38] Se utiliza a menudo para análisis gravimétrico, aprovechando la insolubilidad de los haluros de plata más pesados ​​de los que es un precursor común. [18] El nitrato de plata se utiliza de muchas formas en la síntesis orgánica , por ejemplo, para desprotección y oxidaciones. Ag + se une a los alquenosreversiblemente, y el nitrato de plata se ha utilizado para separar mezclas de alquenos por absorción selectiva. El aducto resultante se puede descomponer con amoníaco para liberar el alqueno libre. [39]

El carbonato de plata amarillo , Ag 2 CO 3 se puede preparar fácilmente haciendo reaccionar soluciones acuosas de carbonato de sodio con una deficiencia de nitrato de plata. [40] Su uso principal es la producción de polvo de plata para uso en microelectrónica. Se reduce con formaldehído , produciendo plata libre de metales alcalinos: [41]

Ag 2 CO 3 + CH 2 O → 2 Ag + 2 CO 2 + H 2

El carbonato de plata también se utiliza como reactivo en síntesis orgánica como la reacción de Koenigs-Knorr . En la oxidación de Fétizon , el carbonato de plata en celite actúa como un agente oxidante para formar lactonas a partir de dioles . También se emplea para convertir bromuros de alquilo en alcoholes . [40]

El fulminato de plata , AgCNO, un potente explosivo sensible al tacto que se utiliza en las cápsulas de percusión , se fabrica mediante la reacción del metal plateado con ácido nítrico en presencia de etanol . Otros compuestos de plata peligrosamente explosivos son la azida de plata , AgN 3 , formada por la reacción de nitrato de plata con azida de sodio , [42] y acetiluro de plata , Ag 2 C 2 , que se forma cuando la plata reacciona con acetileno gaseoso en solución de amoniaco . [26]En su reacción más característica, la azida de plata se descompone explosivamente, liberando gas nitrógeno: dada la fotosensibilidad de las sales de plata, este comportamiento puede ser inducido al iluminar sus cristales. [26]

2 AgN
3
(s) → 3 N
2
(g) + 2 Ag (s)

Compuestos de coordinación

Estructura del complejo diaminaplata (I), [Ag (NH 3 ) 2 ] +

Los complejos de plata tienden a ser similares a los de su homólogo de cobre más ligero. Los complejos de plata (III) tienden a ser raros y se reducen muy fácilmente a estados de oxidación inferiores más estables, aunque son ligeramente más estables que los del cobre (III). Por ejemplo, los complejos de periodato plano cuadrado [Ag (IO 5 OH) 2 ] 5− y telurato [Ag {TeO 4 (OH) 2 } 2 ] 5− pueden prepararse oxidando plata (I) con peroxodisulfato alcalino . El amarillo diamagnético [AgF 4 ] - es mucho menos estable, emana humo en el aire húmedo y reacciona con el vidrio. [33]

Los complejos de plata (II) son más comunes. Al igual que los complejos de cobre isoelectrónico de valencia (II), suelen ser planos cuadrados y paramagnéticos, lo que aumenta por la mayor división del campo para electrones 4d que para electrones 3d. El Ag 2+ acuoso , producido por la oxidación de Ag + por el ozono, es un oxidante muy fuerte, incluso en soluciones ácidas: se estabiliza en ácido fosfórico debido a la formación de complejos. La oxidación de peroxodisulfato es generalmente necesaria para dar complejos más estables con aminas heterocíclicas , como [Ag (py) 4 ] 2+ y [Ag (bipy) 2 ] 2+: son estables siempre que el contraión no pueda volver a reducir la plata al estado de oxidación +1. El [AgF 4 ] 2− también se conoce en su sal de bario violeta, al igual que algunos complejos de plata (II) con ligandos donantes de N u O , como los carboxilatos de piridina. [43]

Con mucho, el estado de oxidación más importante de la plata en complejos es +1. El catión Ag + es diamagnético, como sus homólogos Cu + y Au + , ya que los tres tienen configuraciones electrónicas de capa cerrada sin electrones desapareados: sus complejos son incoloros siempre que los ligandos no se polaricen con demasiada facilidad, como I - . Ag + forma sales con la mayoría de los aniones, pero es reacio a coordinarse con el oxígeno y, por tanto, la mayoría de estas sales son insolubles en agua: las excepciones son el nitrato, el perclorato y el fluoruro. El ion acuoso tetracoordinado tetraédrico [Ag (H 2 O) 4 ] + es conocido, pero la geometría característica para el Ag +catión es lineal de 2 coordenadas. Por ejemplo, el cloruro de plata se disuelve fácilmente en exceso de amoníaco acuoso para formar [Ag (NH 3 ) 2 ] + ; las sales de plata se disuelven en la fotografía debido a la formación del complejo de tiosulfato [Ag (S 2 O 3 ) 2 ] 3− ; y la extracción de cianuro para la plata (y el oro) funciona mediante la formación del complejo [Ag (CN) 2 ] - . El cianuro de plata forma el polímero lineal {Ag – C≡N → Ag – C≡N →}; plata tiocianato tiene una estructura similar, pero forma un zigzag en lugar debido a la sp 3 - hibridado átomo de azufre.Los ligandos quelantes no pueden formar complejos lineales y, por tanto, los complejos de plata (I) con ellos tienden a formar polímeros; existen algunas excepciones, como los complejos casi tetraédricos de difosfina y diarsina [Ag (L – L) 2 ] + . [44]

Organometálico

En condiciones estándar, la plata no forma carbonilos simples, debido a la debilidad del enlace Ag-C. Algunos se conocen a temperaturas muy bajas alrededor de 6–15 K, como el Ag (CO) 3 paramagnético plano y verde , que se dimeriza a 25–30 K, probablemente formando enlaces Ag – Ag. Además, se conoce el carbonilo de plata [Ag (CO)] [B (OTeF 5 ) 4 ]. Se conocen complejos de AgLX poliméricos con alquenos y alquinos , pero sus enlaces son termodinámicamente más débiles que incluso los de los complejos de platino (aunque se forman más fácilmente que los de los complejos de oro análogos): también son bastante asimétricos, mostrando el enlace π débil en el grupo 11. Ag – C σLos enlaces también pueden estar formados por plata (I), como el cobre (I) y el oro (I), pero los alquilos y arilos simples de la plata (I) son incluso menos estables que los del cobre (I) (que tienden a explotar bajo condiciones ambientales). Por ejemplo, la mala estabilidad térmica se refleja en las temperaturas de descomposición relativas de AgMe (-50 ° C) y CuMe (-15 ° C), así como en las de PhAg (74 ° C) y PhCu (100 ° C). [45]

El enlace C-Ag se estabiliza mediante ligandos perfluoroalquilo , por ejemplo en AgCF (CF 3 ) 2 . [46] Los compuestos de plata alquenil también son más estables que sus contrapartes de plata alquílica. [47] Los complejos de plata- NHC se preparan fácilmente y se utilizan comúnmente para preparar otros complejos de NHC mediante el desplazamiento de ligandos lábiles. Por ejemplo, la reacción del complejo de bis (NHC) plata (I) con dicloruro de bis (acetonitrilo) paladio o clorido (sulfuro de dimetilo) oro (I) : [48]

Intermetálico

Diferentes colores de aleaciones de plata, cobre y oro.

La plata forma aleaciones con la mayoría de los demás elementos de la tabla periódica. Los elementos de los grupos 1-3, excepto el hidrógeno , el litio y el berilio , son muy miscibles con la plata en la fase condensada y forman compuestos intermetálicos; los de los grupos 4 a 9 son poco miscibles; los elementos de los grupos 10-14 (excepto boro y carbono ) tienen diagramas de fase Ag-M muy complejos y forman las aleaciones más importantes comercialmente; y los elementos restantes de la tabla periódica no tienen coherencia en sus diagramas de fase Ag-M. Con mucho, las más importantes de estas aleaciones son las que contienen cobre: ​​la mayor parte de la plata utilizada para acuñación y joyería es en realidad una aleación de plata y cobre, y laLa mezcla eutéctica se utiliza en la soldadura al vacío . Los dos metales son completamente miscibles como líquidos pero no como sólidos; Su importancia en la industria proviene del hecho de que sus propiedades tienden a ser adecuadas en un amplio rango de variación en la concentración de plata y cobre, aunque la mayoría de las aleaciones útiles tienden a ser más ricas en plata que la mezcla eutéctica (71,9% de plata y 28,1% de cobre por peso y 60,1% de plata y 28,1% de cobre por átomo). [49]

La mayoría de las demás aleaciones binarias son de poca utilidad: por ejemplo, las aleaciones de plata y oro son demasiado blandas y las aleaciones de plata y cadmio demasiado tóxicas. Las aleaciones ternarias tienen una importancia mucho mayor: las amalgamas dentales son generalmente aleaciones de plata, estaño y mercurio, las aleaciones de plata, cobre y oro son muy importantes en joyería (generalmente en el lado rico en oro) y tienen una amplia gama de durezas y colores, plata– Las aleaciones de cobre-zinc son útiles como aleaciones de soldadura fuerte de bajo punto de fusión, y la plata-cadmio- indio (que involucra tres elementos adyacentes en la tabla periódica) es útil en reactores nucleares debido a su alta sección transversal de captura de neutrones térmicos , buena conducción de calor, estabilidad mecánica y resistencia a la corrosión en agua caliente. [49]

Etimología

La palabra "plata" aparece en inglés antiguo en varias grafías, como seolfor y siolfor . Es emparentado con el antiguo alto alemán silabar ; Silubr gótico ; o silfr nórdico antiguo , todos derivados en última instancia del silubra protogermánico * . Los baltoeslava palabras de plata son bastante similares a los germanos (por ejemplo, Rusia серебро [ Serebro ], polaco srebro , Lituania Sidabras ), como es el celtíbero forma silabur . Pueden tener un origen indoeuropeo común, aunque su morfología sugiere más bien una Wanderwort no indoeuropea . [50] [51] Algunos eruditos han propuesto así un origen paleohispánico , señalando la forma vasca zilharr como evidencia. [52]

El símbolo químico Ag proviene de la palabra latina para "plata", argentum (compárese con el griego antiguo ἄργυρος , árgyros ), de la raíz protoindoeuropea * h₂erǵ- (anteriormente reconstruida como * arǵ- ), que significa "blanco" o " brillante". Esta era la palabra protoindoeuropea habitual para el metal, cuyos reflejos faltan en germánico y baltoeslavo. [51]

Historia

Plato de plata del siglo IV.

La plata fue uno de los siete metales de la antigüedad que eran conocidos por los humanos prehistóricos y cuyo descubrimiento, por lo tanto, se pierde en la historia. [53] En particular, los tres metales del grupo 11, cobre, plata y oro, se encuentran en la forma elemental en la naturaleza y probablemente se usaron como las primeras formas primitivas de dinero en oposición al simple trueque. [54] Sin embargo, a diferencia del cobre, la plata no condujo al crecimiento de la metalurgia debido a su baja resistencia estructural, y se usó más a menudo como ornamental o como dinero. [55] Dado que la plata es más reactiva que el oro, los suministros de plata nativa eran mucho más limitados que los de oro. [54]Por ejemplo, la plata era más cara que el oro en Egipto hasta alrededor del siglo XV a. C. [56] Se cree que los egipcios separaron el oro de la plata calentando los metales con sal y luego reduciendo el cloruro de plata producido al metal. [57]

La situación cambió con el descubrimiento de la copelación , una técnica que permitía extraer el metal plateado de sus minerales. Mientras que las pilas de escoria encontradas en Asia Menor y en las islas del mar Egeo indican que la plata se separaba del plomo ya en el cuarto milenio antes de Cristo , [7] y uno de los primeros centros de extracción de plata en Europa fue Cerdeña a principios del Calcolítico. periodo , [58] estas técnicas no se extendió ampliamente hasta más tarde, cuando se extendió por toda la región y más allá. [56] Los orígenes de la producción de plata en la India, China y Japón eran casi con certeza igualmente antiguos, pero no están bien documentados debido a su gran antigüedad. [57]

Extracción y procesamiento de plata en Kutná Hora , Bohemia, década de 1490

Cuando los fenicios llegaron por primera vez a lo que hoy es España , obtuvieron tanta plata que no pudieron caberla toda en sus barcos y, como resultado, usaron plata para levantar sus anclas en lugar de plomo. [56] En la época de las civilizaciones griega y romana, las monedas de plata eran un elemento básico de la economía: [54] los griegos ya estaban extrayendo plata de la galena en el siglo VII a. C., [56] y el surgimiento de Atenas se hizo en parte posible gracias a las cercanas minas de plata de Laurium , de las que extrajeron unas 30 toneladas al año entre el 600 y el 300 a. C. [59] La estabilidad de la moneda romanadependía en gran medida del suministro de lingotes de plata, principalmente de España, que los mineros romanos producían en una escala sin precedentes antes del descubrimiento del Nuevo Mundo . Alcanzando una producción máxima de 200 toneladas por año, una reserva de plata estimada de 10000 toneladas circuló en la economía romana a mediados del siglo II d.C., cinco a diez veces mayor que la cantidad combinada de plata disponible para la Europa medieval y el Califato abasí. alrededor del año 800 d. C. [60] [61]Los romanos también registraron la extracción de plata en el centro y norte de Europa en el mismo período de tiempo. Esta producción se detuvo casi por completo con la caída del Imperio Romano, que no se reanudará hasta la época de Carlomagno : para entonces, ya se habían extraído decenas de miles de toneladas de plata. [57]

Europa Central se convirtió en el centro de producción de plata durante la Edad Media , ya que los depósitos mediterráneos explotados por las civilizaciones antiguas se habían agotado. Se abrieron minas de plata en Bohemia , Sajonia , Erzgebirge , Alsacia , la región de Lahn , Siegerland , Silesia , Hungría , Noruega , Steiermark , Salzburgo y el sur de la Selva Negra.. La mayoría de estos minerales eran bastante ricos en plata y simplemente podían separarse a mano de la roca restante y luego fundirse; También se encontraron algunos depósitos de plata nativa. Muchas de estas minas pronto se agotaron, pero algunas de ellas permanecieron activas hasta la Revolución Industrial , antes de la cual la producción mundial de plata rondaba las escasas 50 toneladas por año. [57] En las Américas, la tecnología de copelación de plata y plomo a alta temperatura fue desarrollada por las civilizaciones preincaicas ya en el 60-120 d. C. Los depósitos de plata en India, China, Japón y la América precolombina continuaron explotándose durante este tiempo. [57] [62]

Con el descubrimiento de América y el saqueo de plata por parte de los conquistadores españoles, América Central y del Sur se convirtieron en los productores dominantes de plata hasta principios del siglo XVIII, en particular Perú , Bolivia , Chile y Argentina : [57] el último de estos países más tarde tomaron su nombre del metal que componía gran parte de su riqueza mineral. [59] El comercio de plata dio paso a una red global de intercambio. Como dijo un historiador, la plata "dio la vuelta al mundo y lo hizo girar". [63]Gran parte de esta plata terminó en manos de los chinos. Un comerciante portugués señaló en 1621 que la plata "deambula por todo el mundo ... antes de llegar en masa a China, donde permanece como en su centro natural". [64] Aún así, gran parte fue a España, lo que permitió a los gobernantes españoles perseguir ambiciones militares y políticas tanto en Europa como en América. "Las minas del Nuevo Mundo", concluyeron varios historiadores, "apoyaron al imperio español". [sesenta y cinco]

En el siglo XIX, la producción primaria de plata se trasladó a América del Norte, en particular a Canadá , México y Nevada en los Estados Unidos : también se llevó a cabo una producción secundaria de minerales de plomo y zinc en Europa, y depósitos en Siberia y el Lejano Oriente ruso como así como en Australia se extrajeron. [57] Poloniasurgió como un importante productor durante la década de 1970 después del descubrimiento de depósitos de cobre ricos en plata, antes de que el centro de producción regresara a las Américas en la década siguiente. Hoy en día, Perú y México todavía se encuentran entre los principales productores de plata, pero la distribución de la producción de plata en todo el mundo es bastante equilibrada y aproximadamente una quinta parte del suministro de plata proviene del reciclaje en lugar de la nueva producción. [57]

  • Toro protoelamita arrodillado sosteniendo un recipiente con pico; 3100-2900 AC; 16,3 x 6,3 x 10,8 cm; Museo Metropolitano de Arte (Nueva York)

  • Figurilla egipcia antigua de Horus como dios halcón con una corona egipcia; circa 500 AC; plata y electro ; altura: 26,9 cm; Staatliche Sammlung für Ägyptische Kunst ( Múnich , Alemania)

  • Griego antiguo tetradracma ; 315-308 a. C.; diámetro: 2,7 cm; Museo Metropolitano de Arte

  • Cuenco dorado griego antiguo; Siglo II-I aC; altura: 7,6 cm, diámetro: 14,8 cm; Museo Metropolitano de Arte

  • Placa romana ; Siglo I-II d.C. altura: 0,1 cm, diámetro: 12,7 cm; Museo Metropolitano de Arte

  • Busto romano de Serapis ; Siglo II; 15,6 x 9,5 cm; Museo Metropolitano de Arte

  • Lavabo auricular con escenas de la historia de Diana y Acteón; 1613; largo: 50 cm, alto: 6 cm, ancho: 40 cm; Rijksmuseum ( Amsterdam , Países Bajos )

  • Sopera rococó francesa ; 1749; altura: 26,3 cm, ancho: 39 cm, profundidad: 24 cm; Museo Metropolitano de Arte

  • Cafetera rococó francesa; 1757; altura: 29,5 cm; Museo Metropolitano de Arte

  • Jarra neoclásica francesa ; 1784-1785; altura: 32,9 cm; Museo Metropolitano de Arte

  • Cafetera neo-rococó ; 1845; total: 32 x 23,8 x 15,4 cm; Museo de Arte de Cleveland ( Cleveland , Ohio , EE. UU.)

  • Cucharas de postre francesas Art Nouveau ; circa 1890; Cooper Hewitt, Smithsonian Design Museum (Nueva York)

  • Jardinera Art Nouveau; circa 1905-1910; altura: 22 cm, ancho: 47 cm, profundidad: 22,5 cm; Cooper Hewitt, Museo Smithsonian de Diseño

  • Espejo de mano; 1906; altura: 20,7 cm, peso: 88 g; Rijksmuseum ( Amsterdam , Países Bajos )

Rol simbólico

Pintura al fresco del siglo XVI de Judas a quien se le pagan treinta piezas de plata por su traición a Jesús

La plata juega un cierto papel en la mitología y ha encontrado diversos usos como metáfora y en el folclore. El poeta griego Hesíodo 's trabajos y los días (líneas 109-201) enumera diferentes edades del hombre lleva el nombre de metales como oro, plata, bronce y hierro para dar cuenta de las edades sucesivas de la humanidad. [66] Ovidio 's Metamorfosis contiene otro recuento de la historia, que contiene una ilustración del uso metafórico de la plata de significar el segundo mejor en una serie, mejor que el bronce, pero peor que el oro:

Pero cuando el buen Saturno , desterrado de arriba,
fue conducido al infierno, el mundo estaba bajo el mando de Júpiter .
Veces sucesivas, una edad de plata, he aquí,
bronce soberbio, pero más superado por el oro.

-  Ovidio, Metamorfosis , Libro I, trad. John Dryden

En el folclore, se pensaba comúnmente que la plata tenía poderes místicos: por ejemplo, en ese folclore a menudo se supone que una bala de plata es la única arma eficaz contra un hombre lobo , una bruja u otros monstruos . [67] [68] [69] A partir de esto, el idioma de una bala de plata se convirtió en una referencia figurada a cualquier solución simple con una eficacia muy alta o resultados casi milagrosos, como en el artículo de ingeniería de software ampliamente discutido No Silver Bullet . [70] Otros poderes atribuidos a la plata incluyen la detección de veneno y la facilitación del paso alreino mítico de las hadas . [69]

La producción de plata también ha inspirado el lenguaje figurativo. En todo el Antiguo Testamento de la Biblia hay claras referencias a la copelación , como en la reprensión de Jeremías a Judá: "Se quema el fuelle, se consume el plomo del fuego; en vano se derrite el fundador; porque los impíos no son arrebatados. . Plata reprobada los llamarán los hombres, porque el Señor los desechó ". (Jeremías 6: 19-20.) Jeremías también conocía las láminas de plata, lo que ejemplifica la maleabilidad y ductilidad del metal: "De Tarsis se trae plata esparcida en planchas, y oro de Ufaz, obra del obrero y de las manos. del fundador: azul y violeta es su ropa: todos son obra de hombres astutos ". (Jeremías 10: 9) [56]

La plata también tiene significados culturales más negativos: el modismo treinta piezas de plata , que se refiere a una recompensa por la traición, hace referencia al soborno que se dice en el Nuevo Testamento que Judas Iscariote tomó de los líderes judíos en Jerusalén para entregar a Jesús de Nazaret a los soldados de Jerusalén. el sumo sacerdote Caifás. [71] Éticamente, la plata también simboliza la codicia y la degradación de la conciencia; este es el aspecto negativo, la perversión de su valor. [72]

Ocurrencia y producción

Muestra de acantita de la mina Imider en Marruecos

La abundancia de plata en la corteza terrestre es de 0,08  partes por millón , casi exactamente la misma que la del mercurio . Ocurre principalmente en minerales de sulfuro , especialmente acantita y argentita , Ag 2 S. Los depósitos de argentita a veces también contienen plata nativa cuando se encuentran en ambientes reductores, y cuando entran en contacto con agua salada se convierten en clorargirita (incluida la plata de cuerno ), AgCl, que prevalece en Chile y Nueva Gales del Sur . [73] La mayoría de los demás minerales de plata son pnictidas de plata ocalcogenuros ; generalmente son semiconductores brillantes. La mayoría de los verdaderos depósitos de plata, a diferencia de los depósitos argentíferos de otros metales, provienen del vulcanismo del período Terciario . [74]

Las principales fuentes de plata son los minerales de cobre, cobre-níquel, plomo y plomo-zinc obtenidos de Perú , Bolivia , México , China , Australia , Chile , Polonia y Serbia . [7] Perú, Bolivia y México han extraído plata desde 1546 y siguen siendo importantes productores mundiales. Las principales minas productoras de plata son Cannington (Australia), Fresnillo (México), San Cristóbal (Bolivia), Antamina (Perú), Rudna (Polonia) y Penasquito (México). [75]Los principales proyectos de desarrollo minero a corto plazo hasta 2015 son Pascua Lama (Chile), Navidad (Argentina), Jaunicipio (México), Malku Khota (Bolivia), [76] y Hackett River (Canadá). [75] En Asia Central , se sabe que Tayikistán tiene algunos de los depósitos de plata más grandes del mundo. [77]

La plata generalmente se encuentra en la naturaleza combinada con otros metales o en minerales que contienen compuestos de plata, generalmente en forma de sulfuros como galena (sulfuro de plomo) o cerusita (carbonato de plomo). Entonces, la producción primaria de plata requiere la fundición y luego la copelación de minerales de plomo argentíferos, un proceso de importancia histórica. [78] El plomo se funde a 327 ° C, el óxido de plomo a 888 ° C y la plata se funde a 960 ° C. Para separar la plata, la aleación se funde nuevamente a la temperatura alta de 960 ° C a 1000 ° C en un ambiente oxidante. El plomo se oxida a monóxido de plomo , entonces conocido como litargirio., que captura el oxígeno de los otros metales presentes. El óxido de plomo líquido se elimina o se absorbe por capilaridad en los revestimientos del hogar. [79] [80] [81]

Ag (s) + 2 Pb (s) + O
2
(g) → 2 PbO (absorbido) + Ag (l)

Hoy en día, el metal plateado se produce principalmente como un subproducto secundario del refinado electrolítico de cobre, plomo y zinc, y mediante la aplicación del proceso Parkes en lingotes de plomo a partir de un mineral que también contiene plata. [82] En tales procesos, la plata sigue al metal no ferroso en cuestión a través de su concentración y fundición, y luego se purifica. Por ejemplo, en la producción de cobre, el cobre purificado se deposita electrolíticamente sobre el cátodo, mientras que los metales preciosos menos reactivos, como la plata y el oro, se acumulan debajo del ánodo como el llamado "lodo anódico". A continuación, se separa y se purifica de metales base mediante tratamiento con sulfúrico diluido aireado en caliente.ácido y calentando con cal o fundente de sílice, antes de que la plata se purifique a más del 99,9% de pureza mediante electrólisis en solución de nitrato . [73]

La plata fina de calidad comercial tiene una pureza mínima del 99,9% y se encuentran disponibles purezas superiores al 99,999%. En 2014, México fue el principal productor de plata (5.000 toneladas o el 18,7% del total mundial de 26.800 t), seguido de China (4.060 t) y Perú (3.780 t). [82]

En ambientes marinos

La concentración de plata es baja en el agua de mar (pmol / L). Los niveles varían según la profundidad y entre los cuerpos de agua. Las concentraciones de plata disuelta oscilan entre 0,3 pmol / L en aguas superficiales costeras y 22,8 pmol / L en aguas profundas pelágicas. [83] El análisis de la presencia y dinámica de la plata en ambientes marinos es difícil debido a estas concentraciones particularmente bajas y complejas interacciones en el ambiente. [84] Aunque se trata de un metal traza raro, las concentraciones se ven muy afectadas por los insumos fluviales, eólicos, atmosféricos y de surgencia, así como por los insumos antropogénicos a través de descargas, eliminación de desechos y emisiones de empresas industriales. [85] [86]Otros procesos internos, como la descomposición de la materia orgánica, pueden ser una fuente de plata disuelta en aguas más profundas, que se alimenta a algunas aguas superficiales a través de afloramientos y mezcla vertical. [86]

En el Atlántico y el Pacífico, las concentraciones de plata son mínimas en la superficie, pero aumentan en aguas más profundas. [87] La plata es absorbida por el plancton en la zona fótica, removilizada con profundidad y enriquecida en aguas profundas. La plata se transporta desde el Atlántico a las demás masas de agua oceánicas. [85] En las aguas del Pacífico norte, la plata se removiliza a un ritmo más lento y se enriquece cada vez más en comparación con las aguas profundas del Atlántico. La plata tiene concentraciones crecientes que siguen la principal cinta transportadora oceánica que cicla el agua y los nutrientes desde el Atlántico norte hasta el Atlántico sur y el Pacífico norte. [88]

No hay una gran cantidad de datos centrados en cómo la plata afecta a la vida marina a pesar de los posibles efectos nocivos que podría tener en los organismos a través de la bioacumulación , la asociación con partículas y la sorción . [83] No fue hasta alrededor de 1984 que los científicos comenzaron a comprender las características químicas de la plata y la toxicidad potencial. De hecho, el mercurio es el único otro metal traza que supera los efectos tóxicos de la plata; sin embargo, no se espera el alcance total de la toxicidad de la plata en condiciones oceánicas debido a su capacidad para transferirse a compuestos biológicos no reactivos. [89]

En un estudio, la presencia de un exceso de plata iónica y nanopartículas de plata causó efectos de bioacumulación en los órganos del pez cebra y alteró las vías químicas dentro de sus branquias. [90] Además, estudios experimentales muy tempranos demostraron cómo los efectos tóxicos de la plata fluctúan con la salinidad y otros parámetros, así como entre las etapas de vida y diferentes especies como peces, moluscos y crustáceos. [91] Otro estudio encontró concentraciones elevadas de plata en los músculos y el hígado de delfines y ballenas, lo que indica la contaminación de este metal en las últimas décadas. La plata no es un metal fácil de eliminar para un organismo y las concentraciones elevadas pueden causar la muerte. [92]

Uso monetario

Moneda de lingotes American Silver Eagle de 2004 , acuñada en plata fina .999.

Las primeras monedas conocidas se acuñaron en el reino de Lidia en Asia Menor alrededor del año 600 a. C. [93] Las monedas de Lydia estaban hechas de electro , que es una aleación natural de oro y plata, que estaba disponible en el territorio de Lydia. [93] Desde entonces, los patrones de plata , en los que la unidad económica estándar de cuenta es un peso fijo de plata, se han extendido por todo el mundo hasta el siglo XX. Las monedas de plata notables a lo largo de los siglos incluyen la dracma griega , [94] el denario romano , [95]el dirham islámico , [96] el karshapana de la antigua India y la rupia de la época del Imperio mogol (agrupados con monedas de cobre y oro para crear un patrón trimetálico), [97] y el dólar español . [98] [99]

La relación entre la cantidad de plata utilizada para la acuñación y la utilizada para otros fines ha fluctuado mucho con el tiempo; por ejemplo, en tiempos de guerra, se tiende a haber utilizado más plata para acuñar para financiar la guerra. [100]

Hoy en día, los lingotes de plata tienen el código de moneda ISO 4217 XAG, uno de los cuatro metales preciosos que tienen uno (los otros son paladio , platino y oro). [101] Las monedas de plata se producen a partir de barras de fundición o lingotes, se enrollan al grosor correcto, se tratan térmicamente y luego se utilizan para cortar los espacios en blanco . A continuación, estos espacios en blanco se muelen y acuñan en una prensa acuñadora; Las modernas prensas de acuñación pueden producir 8000 monedas de plata por hora. [100]

Precio

Los precios de la plata normalmente se cotizan en onzas troy . Una onza troy equivale a 31,1034768 gramos. La corrección de plata de Londres se publica todos los días hábiles al mediodía, hora de Londres. [102] Este precio lo determinan varios bancos internacionales importantes y los miembros del mercado de lingotes de Londres lo utilizan para negociar ese día. Los precios se muestran más comúnmente como el dólar estadounidense (USD), la libra esterlina (GBP) y el euro (EUR).

Aplicaciones

Joyas y platería

El sarcófago de plata en relieve de San Estanislao en la catedral de Wawel fue creado en los principales centros de la platería europea del siglo XVII : Augsburgo y Gdańsk [103]
Cubiertos de plata del siglo XVII

El uso principal de la plata además de la acuñación a lo largo de la mayor parte de la historia fue en la fabricación de joyas y otros artículos de uso general, y este sigue siendo un uso importante en la actualidad. Por ejemplo , la plata de mesa para cubiertos, para la que la plata es muy adecuada debido a sus propiedades antibacterianas. Las flautas de concierto occidentales generalmente están chapadas o hechas de plata esterlina ; [104] de hecho, la mayoría de los cubiertos están bañados en plata en lugar de estar hechos de plata pura; la plata normalmente se coloca mediante galvanoplastia . El vidrio plateado (a diferencia del metal) se usa para espejos, frascos de vacío y decoraciones para árboles de Navidad. [105]

Debido a que la plata pura es muy blanda, la mayor parte de la plata que se utiliza para estos fines se alea con cobre, siendo comunes las finuras de 925/1000, 835/1000 y 800/1000. Un inconveniente es el fácil deslustre de la plata en presencia de sulfuro de hidrógeno y sus derivados. Incluir metales preciosos como paladio, platino y oro da resistencia al deslustre pero es bastante costoso; metales base como zinc , cadmio , silicio y germaniono previenen totalmente la corrosión y tienden a afectar el brillo y el color de la aleación. El baño de plata pura refinado electrolíticamente es eficaz para aumentar la resistencia al deslustre. Las soluciones habituales para restaurar el brillo de la plata deslustrada son los baños de inmersión que reducen la superficie del sulfuro de plata a plata metálica y la limpieza de la capa de deslustre con una pasta; el último enfoque también tiene el efecto secundario de pulir la plata al mismo tiempo. [104] Un método químico simple para eliminar el deslustre de sulfuro es poner los artículos de plata en contacto con papel de aluminio mientras se sumergen en agua que contiene una sal conductora, como el cloruro de sodio. [ cita requerida ]

Medicamento

En medicina, la plata se incorpora a los apósitos para heridas y se utiliza como recubrimiento antibiótico en dispositivos médicos. Los apósitos para heridas que contienen sulfadiazina de plata o nanomateriales de plata se utilizan para tratar infecciones externas. La plata también se usa en algunas aplicaciones médicas, como los catéteres urinarios (donde la evidencia tentativa indica que reduce las infecciones del tracto urinario relacionadas con el catéter ) y en los tubos de respiración endotraqueal (donde la evidencia sugiere que reduce la neumonía asociada al ventilador ). [106] [107] El ión de plata es bioactivo y está en concentración suficiente.Mata fácilmente las bacterias in vitro . Los iones de plata interfieren con las enzimas de las bacterias que transportan nutrientes, forman estructuras y sintetizan las paredes celulares; estos iones también se unen al material genético de las bacterias. Las nanopartículas de plata y plata se utilizan como antimicrobianos en una variedad de aplicaciones industriales, sanitarias y domésticas: por ejemplo, la infusión de partículas de nanoplata en la ropa les permite permanecer sin olor durante más tiempo. [108] [109] Sin embargo, las bacterias pueden desarrollar resistencia a la acción antimicrobiana de la plata. [110] El cuerpo absorbe los compuestos de plata como el mercurio.compuestos, pero carecen de la toxicidad de estos últimos. La plata y sus aleaciones se utilizan en cirugía craneal para reemplazar el hueso, y las amalgamas de plata, estaño y mercurio se utilizan en odontología. [105] El fluoruro de plata diaminina , la sal de fluoruro de un complejo de coordinación con la fórmula [Ag (NH 3 ) 2 ] F, es un medicamento (fármaco) tópico que se usa para tratar y prevenir la caries dental (caries) y aliviar la hipersensibilidad dentinaria. [111]

Electrónica

La plata es muy importante en la electrónica de conductores y electrodos debido a su alta conductividad eléctrica incluso cuando está empañada. Las láminas de plata y plata a granel se utilizaron para fabricar tubos de vacío y siguen utilizándose hoy en día en la fabricación de dispositivos semiconductores, circuitos y sus componentes. Por ejemplo, la plata se usa en conectores de alta calidad para RF , VHF y frecuencias más altas, particularmente en circuitos sintonizados como filtros de cavidad donde los conductores no se pueden escalar en más del 6%. Los circuitos impresos y las antenas RFID se fabrican con pinturas plateadas, [7] [112]La plata en polvo y sus aleaciones se utilizan en preparaciones de pasta para capas conductoras y electrodos, condensadores cerámicos y otros componentes cerámicos. [113]

Aleaciones de soldadura fuerte

Las aleaciones de soldadura fuerte que contienen plata se utilizan para soldar materiales metálicos, principalmente cobalto , níquel y aleaciones a base de cobre, aceros para herramientas y metales preciosos. Los componentes básicos son plata y cobre, con otros elementos seleccionados según la aplicación específica deseada: ejemplos incluyen zinc, estaño, cadmio, paladio, manganeso y fósforo . La plata proporciona una mayor trabajabilidad y resistencia a la corrosión durante el uso. [114]

Equipo químico

La plata es útil en la fabricación de equipos químicos debido a su baja reactividad química, alta conductividad térmica y facilidad de trabajo. Para realizar la fusión alcalina se utilizan crisoles de plata (aleados con 0,15% de níquel para evitar la recristalización del metal al rojo vivo). El cobre y la plata también se utilizan cuando se hace química con flúor . Los equipos fabricados para trabajar a altas temperaturas suelen estar plateados. La plata y sus aleaciones con oro se utilizan como sellos de alambre o anillo para compresores de oxígeno y equipos de vacío. [115]

Catálisis

El metal plateado es un buen catalizador para las reacciones de oxidación ; de hecho, es algo demasiado bueno para la mayoría de los propósitos, ya que la plata finamente dividida tiende a dar como resultado la oxidación completa de sustancias orgánicas a dióxido de carbono y agua, y por lo tanto se tiende a utilizar plata de grano más grueso en su lugar. Por ejemplo, un 15% de plata sobre α-Al 2 O 3 o silicatos es un catalizador para la oxidación de etileno a óxido de etileno a 230–270 ° C. La deshidrogenación de metanol a formaldehído se realiza a 600–720 ° C sobre una gasa de plata o cristales como catalizador, al igual que la deshidrogenación de isopropanol a acetona.. En la fase de gas, de glicol rendimientos glioxal y etanol rendimientos acetaldehído , mientras orgánicos aminas se deshidratan a nitrilos . [115]

Fotografía

La fotosensibilidad de los haluros de plata permitió su uso en la fotografía tradicional, aunque ahora predomina la fotografía digital, que no utiliza plata. La emulsión fotosensible utilizada en la fotografía en blanco y negro es una suspensión de cristales de haluro de plata en gelatina, posiblemente mezclados con algunos compuestos de metales nobles para mejorar la fotosensibilidad, el revelado y la sintonización. La fotografía en color requiere la adición de sensibilizadores y componentes de tinte especiales, de modo que la imagen plateada en blanco y negro inicial se acople con un componente de tinte diferente. Las imágenes de plata originales se blanquean y la plata se recupera y recicla. El nitrato de plata es el material de partida en todos los casos. [116]

El uso de nitrato de plata y haluros de plata en la fotografía ha disminuido rápidamente con la llegada de la tecnología digital. Desde el pico de demanda mundial de plata fotográfica en 1999 (267.000.000 onzas troy o 8304,6 toneladas métricas ), el mercado se contrajo casi un 70% en 2013. [117]

Nanopartículas

Las partículas de nanoplata, de entre 10 y 100 nanómetros de tamaño, se utilizan en muchas aplicaciones. Se utilizan en tintas conductoras para electrónica impresa y tienen un punto de fusión mucho más bajo que las partículas de plata más grandes de tamaño micrométrico. También se utilizan con fines medicinales en antibacterianos y antifúngicos de la misma manera que las partículas de plata más grandes. [109] Además, según el Observatorio de Nanomateriales de la Unión Europea (EUON) , las nanopartículas de plata se utilizan tanto en pigmentos como en cosméticos. [118] [119]

Miscelánea

Una bandeja de dulces del sur de Asia , con algunos trozos cubiertos con vark plateado brillante.

El metal plateado puro se utiliza como colorante alimentario. Tiene la designación E174 y está aprobado en la Unión Europea . [120] Los platos tradicionales de Pakistán e India a veces incluyen una lámina de plata decorativa conocida como vark , [121] y en varias otras culturas, las grageas de plata se utilizan para decorar pasteles, galletas y otros postres. [122]

Las lentes fotocromáticas incluyen haluros de plata, de modo que la luz ultravioleta de la luz natural libera plata metálica, oscureciendo las lentes. Los haluros de plata se reforman en intensidades de luz más bajas. Las películas de cloruro de plata incoloras se utilizan en detectores de radiación. Los tamices de zeolita que incorporan iones Ag + se utilizan para desalinizar el agua de mar durante los rescates, utilizando iones de plata para precipitar el cloruro como cloruro de plata. La plata también se utiliza por sus propiedades antibacterianas para la desinfección del agua, pero su aplicación está limitada por límites en el consumo de plata. La plata coloidal se usa de manera similar para desinfectar piscinas cerradas; mientras que tiene la ventaja de no desprender un olor a hipocloritolos tratamientos sí, la plata coloidal no es lo suficientemente eficaz para las piscinas abiertas más contaminadas. Los pequeños cristales de yoduro de plata se utilizan en la siembra de nubes para provocar la lluvia. [109]

Precauciones

Los compuestos de plata tienen una baja toxicidad en comparación con la mayoría de los otros metales pesados , ya que el cuerpo humano los absorbe mal cuando se digieren, y lo que se absorbe se convierte rápidamente en compuestos de plata insolubles o forma complejos con la metalotioneína . Sin embargo, el fluoruro de plata y el nitrato de plata son cáusticos y pueden causar daño tisular, lo que resulta en gastroenteritis , diarrea , caída de la presión arterial , calambres, parálisis y paro respiratorio . Se ha observado que los animales que reciben dosis repetidas de sales de plata experimentan anemia., crecimiento lento, necrosis del hígado y degeneración grasa del hígado y los riñones; Se ha observado que las ratas implantadas con papel de plata o inyectadas con plata coloidal desarrollan tumores localizados. La plata coloidal administrada por vía parenteral causa una intoxicación aguda por plata. [124] Algunas especies transmitidas por el agua son particularmente sensibles a las sales de plata y a las de otros metales preciosos; en la mayoría de las situaciones, sin embargo, la plata no presenta riesgos ambientales graves. [124]

En grandes dosis, la plata y los compuestos que la contienen pueden absorberse en el sistema circulatorio y depositarse en varios tejidos corporales, lo que conduce a la argiria , que da como resultado una pigmentación azul grisácea de la piel, los ojos y las membranas mucosas . La argiria es poco común y, por lo que se sabe, no daña la salud de una persona de otra manera, aunque es desfigurante y generalmente permanente. Las formas leves de argiria a veces se confunden con cianosis . [124] [7]

La plata metálica, como el cobre, es un agente antibacteriano, que era conocido por los antiguos y primera científicamente investigado y nombrado el efecto oligodinámico por Carl Nägeli . Los iones de plata dañan el metabolismo de las bacterias incluso en concentraciones tan bajas como 0,01-0,1 miligramos por litro; la plata metálica tiene un efecto similar debido a la formación de óxido de plata. Este efecto se pierde en presencia de azufre debido a la extrema insolubilidad del sulfuro de plata. [124]

Algunos compuestos de plata son muy explosiva, tales como los compuestos de nitrógeno azida de plata, plata amida , y fulminato de plata, así como acetiluro de plata , oxalato de plata , y óxido de plata (II). Pueden explotar con el calentamiento, la fuerza, el secado, la iluminación o, a veces, de forma espontánea. Para evitar la formación de tales compuestos, el amoníaco y el acetileno deben mantenerse alejados del equipo de plata. Las sales de plata con ácidos fuertemente oxidantes como el clorato de plata y el nitrato de plata pueden explotar al entrar en contacto con materiales que se pueden oxidar fácilmente, como compuestos orgánicos, azufre y hollín. [124]

Ver también

  • Moneda de plata
  • Medalla de plata
  • Plata gratis
  • Lista de países por producción de plata
  • Lista de compuestos de plata
  • Plata como inversión
  • Dibujo de Silverpoint

Referencias

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  • Sociedad de plateros estadounidenses
  • The Silver Institute Un sitio web de la industria de la plata
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  • CDC - Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos - Plata
  • Imagen de la colección Element de Heinrich Pniok
  • Bloomberg - Mercados de metales preciosos e industriales - Plata