Silber

…ist ein chemisches Element. Es gehört zu den Münzmetallen. Das deutsche Wort Silber stammt vom althochdeutschen Wort Silabar, das möglicherweise auf Homers Sagenland Salybe zurückgeht. 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 Schwermetall und besitzt die größte elektrische Leitfähigkeit aller Elemente.

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Silber als Metall

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.

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 – [Ag(C5H5N)4]S2O8 – 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): 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 [AgCl2]- 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.

Geschichte

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 Potosi, nach Europa. Auch Japan war im 16. Jh. 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 und Änderung des osmotischen Gleichgewichts in der Zelle durch Freisetzung von essentiellen Ionen wie Natrium und Kalium. 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: 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 und anderen Gegenständen, Kunststoffe zur Anwendung in der Medizintechnik, Antibakterielle Emaillierungen, Antibakterielle Keramiken


Zwecks Quellenangabe & Lizenzen für die hier dargestellten Photos/Bilder: bitte im Anhang schauen.