銀は何に使われますか?
銀には数多くの用途があります。
宝飾品・装飾品:指輪、ネックレス、装飾品に最もよく使われます
電子機器:回路、スイッチ、太陽光パネルに使われる優れた導体です
写真:従来のフィルム写真で銀化合物が使われます
医療:包帯や医療機器で抗菌性が利用されます
通貨:歴史的には貨幣として使われ、現在も投資用コインに使われています
構造
リング上の点の図ではありません — 占有されている各副殻の実際の確率密度|ψ|²をモンテカルロ法でサンプリングしたものです。ドラッグして回転できます。青と紫は波動関数の反対の符号を示しており、それによって結合が可能になります。
測定値
各バーは、その性質について銀が118元素全体の中でどの位置にあるかを示しています。
出典:IUPAC 2021標準原子量・CRC化学・物理学ハンドブック・NIST。~が付いた値は測定値ではなく予測値です。
大きさ、実寸比
半径144 pmです。これは0.144 nmなので、約3.47百万個を横に並べると1ミリメートルになります。
熱範囲
銀は、1235 Kから2435 Kまでの1200 Kの範囲で液体です。
物語
銀は、4,000年以上にわたって細菌やウイルスを殺してきた、元祖抗菌スーパーヒーローです!この輝く白色金属は古代から人類の親しい味方であり、その美しさだけでなく、文字どおり命を救う性質でも重宝されてきました。古代文明の人々は細菌について知りませんでしたが、銀の容器に保存した水はより長く新鮮なままで、銀で処置した傷はより早く治ることを知っていました。現在では、その理由が分かっています。銀イオンは、接触した有害な微生物を破壊する小さなターミネーターのようなものです!銀は究極の導体であり、あらゆる元素の中で最も高い電気伝導率と熱伝導率を持っています。周期表のフラッシュのように、他のどの金属よりも速く電気と熱を通過させます。このため、太陽光パネルからスマートフォンまで、あらゆるものに欠かせません。実際、あなたが持っているすべての電子機器には銀が含まれています!写真産業は、光にさらされると黒くなる化合物であるハロゲン化銀を基盤として発展しました。デジタルカメラがフィルムにほぼ取って代わった現在でも、銀は高級な鏡や光学機器に使われています。銀ナノ粒子は、包帯や医療機器、さらには感染を防ぐ靴下にも組み込まれ、医療に革命を起こしています!
銀の発見は先史時代の霧の中に失われています。この光沢ある金属は、6,000年以上にわたって人類の文明に珍重されてきました。単離するために近代化学を必要とした多くの元素とは異なり、銀の美しさと実用性は祖先たちにもすぐに明らかでした。
銀加工の最古の証拠は、現代のトルコにあたるアナトリアで、紀元前4000年頃までさかのぼります。古代文明の人々は、銀を含む鉛鉱石を空気の流れる炉で加熱すると金属を分離できることを発見しました。この過程は灰吹法と呼ばれます。この技術により、天然に存在する銀含有方鉛鉱から純銀を取り出せました。
リディア王国(現代のトルコ)は、紀元前700年頃に世界で初めて銀貨を鋳造し、商業に革命をもたらしました。これらの初期の硬貨は、河川堆積物から見つかる天然の金銀合金であるエレクトラムから作られていました。アテネの「フクロウ」銀貨は最初の国際通貨となり、ギリシャの黄金時代に資金を供給しました。
ボリビアのポトシ(1545年)とメキシコのサカテカスで巨大な銀鉱床が発見され、世界経済は大きく変化しました。スペインの征服者たちは、先住民に過酷な条件でこれらの鉱山で働くことを強制しました。「a Potosíの価値がある」(非常に価値があるという意味)という有名な表現は、300年間にわたって世界の銀の60%を産出したこの山に由来します。
スウェーデンの化学者イェンス・ヤコブ・ベルセリウスは1814年、銀に現代の化学記号「Ag」(ラテン語の「argentum」に由来)を与えました。彼は銀の化学的性質を体系的に研究した最初期の人物の一人です。ルイ・ダゲールによる写真術の発明(1839年)によって、銀化合物、特にヨウ化銀と臭化銀への新たな需要が生まれました。
ネバダ州でのコムストック鉱脈の発見(1859年)は、最後の大規模なアメリカ銀ラッシュを引き起こしました。鉱山技師アドルフ・スートロは、鉱山の排水のために全長4マイルのトンネルを建設し、19世紀最大級の土木工事を成し遂げました。この発見はアメリカ南北戦争への資金供給に役立ち、ハースト家やマッケイ家のような一族に富をもたらしました。
20世紀には、銀の独自の性質、すなわち全元素中で最も高い電気伝導率と熱伝導率、強力な抗菌作用、感光性化合物が明らかになりました。これらの発見から、電子機器、医療、再生可能エネルギーへの用途が生まれ、古代文明には想像もできなかった技術が実現しました。その結果、銀は現代の技術時代にも重要性を保ち続けています。
銀の影響は経済をはるかに超え、言語、文化、芸術にも及んでいます。「銀の舌を持つ」「銀幕」「銀の弾丸」といった表現は、その価値と純粋さに対する認識を反映しています。多くの文化で、銀は月、女性性、そして悪からの保護と結び付けられており、こうした信仰は狼男伝説から伝統的な宝飾品のデザインまで、あらゆるものに影響を与えました。
用途
銀は6,000年以上にわたって宝飾品製作の中心的な素材でした。スターリングシルバー(銀92.5%、銅7.5%)は、高級宝飾品、食器、装飾品の世界標準であり続けています。金属の光沢ある外観と加工しやすさは、古代ケルトのトルクから現代のミニマリスト作品まで、精巧なデザインに最適です。
銀の卓越した電気伝導率(全元素中で最高)は、電子機器に不可欠です。高級オーディオケーブル、コンピューターのキーボード、携帯電話の部品、RFIDチップに使われています。銀ナノ粒子は、ウェアラブル技術向けのフレキシブル電子機器やプリント回路にも革命を起こしています。
ハロゲン化銀(AgCl、AgBr、AgI)は、従来の写真技術の基盤です。これらの感光性化合物は光にさらされると化学変化を起こし、写真画像を形成します。デジタル写真が主流となった現在でも、銀を使ったフィルムは特殊な用途や芸術写真に欠かせません。
銀の抗菌性は古代から知られていました。現代医学では、銀でコーティングした医療機器、創傷被覆材、手術器具が使われています。銀ナノ粒子は、薬物送達システムやがん治療への応用が研究されています。スルファジアジン銀クリームは、やけどの標準的な治療薬です。
銀ペーストは太陽光パネルの製造に不可欠で、太陽電池が生み出す電子を集める導電グリッドを形成します。各太陽光パネルには約15〜20グラムの銀が含まれています。太陽エネルギーが世界的に拡大する中、この用途は銀の中でも最も急速に成長している用途の一つです。
銀は最も反射率の高い鏡を作り、可視光の95%を反射します。高品質な望遠鏡、顕微鏡、精密光学機器は、銀でコーティングした鏡に依存しています。銀の反射性は、省エネルギー窓や建築用ガラスにも使われています。
銀は数千年にわたって通貨として使われ、現在も人気のある投資用金属です。銀貨や銀地金は、価値の保存手段として世界中で取引されています。現在でも多くの国が記念銀貨を鋳造しており、現代の貴金属市場でも銀は通貨としての役割を保っています。
銀触媒は、ホルムアルデヒド、エチレンオキシド、その他の工業用化学物質の製造に不可欠です。自動車産業では、ディーゼルエンジンの触媒コンバーターに銀が使われています。銀の触媒特性は、プラスチックや合成材料の製造も可能にしています。
スターリングシルバーのカトラリー、給仕用食器、ティーセットは、今も優雅さと品質の象徴です。銀の抗菌性は自然に細菌の増殖を抑えるため、食品提供に衛生的です。多くの家庭では、銀製の家宝が世代を超えて受け継がれています。
銀の宝飾品は手の届きやすいぜいたく品です。金より手頃な価格でありながら、同じように美しいのが魅力です。婚約指輪からファッションジュエリーまで、銀の versatility により無限のデザインが可能です。涼しげな色合いと現代的な美しさから、銀を選ぶ人も多くいます。
あなたのスマートフォンには、回路基板、コネクター、導電経路に銀が含まれている可能性があります。銀は、ヘッドホンからゲーム機まで、あらゆる機器で信頼性の高い電気接続を実現します。電子機器での銀の使用は、常に私たちの日常生活に関わっています。
銀を織り込んだ衣類、靴下、スポーツウェアは、においの原因となる細菌を防ぎます。洗濯機や浄水システムに含まれる銀ナノ粒子は、継続的な抗菌作用をもたらします。一部の包帯や応急処置用品には、感染予防のため銀が含まれています。
銀アマルガム充填材は150年以上にわたって歯科で使われてきました。現在では使用頻度が下がっていますが、銀の耐久性と抗菌性により、歯の修復に信頼できる選択肢となっていました。現代の歯科材料の一部にも、銀ナノ粒子が使われています。
現代の車両には、電気系統、窓のデフロスター、ナビゲーションシステムに銀が含まれています。銀でコーティングした接点は、重要な安全システムの信頼性の高い動作を確保します。電気自動車は複雑な電気系統を備えているため、さらに多くの銀を使用します。
銀は装飾品、写真立て、燭台、高級な家庭用アクセサリーに使われています。銀めっき製品なら、より低い価格で銀の美しさを楽しめます。多くの家庭では、知らないうちに毎日、家電や電子機器に含まれる銀を使っています。
起源
地殻に0.075 mg/kg存在し、41%の元素より存在度が高い
銀は地殻中に平均濃度0.08 ppmで天然に存在し、質量で見ると金の約20倍希少です。この貴金属は、世界各地で採掘可能な鉱床へ濃集する、興味深い地質学的過程によって形成されます。
自然銀(純粋な金属銀)は、熱く鉱物に富んだ水が岩石の割れ目を循環する熱水脈で形成されます。有名な自然銀鉱床には、ノルウェーのコングスベルグや、ミシガン州のキウィーノー半島があります。これらの鉱床には、鉱物収集家に珍重される、樹枝状の見事な銀結晶が見られることがあります。
銀の大部分は純粋な金属ではなく、鉱物化合物として存在します。主な銀鉱物には、輝銀鉱(Ag₂S)、淡紅銀鉱(Ag₃AsS₃)、濃紅銀鉱(Ag₃SbS₃)があります。自然金と銀の合金で銀を20〜70%含むエレクトラムは、歴史的に重要で、現在も多くの金鉱床で見つかります。
銀の生産量の約70%は、特に鉛、亜鉛、銅など、他の金属を採掘する際の副産物です。銀は硫化鉱物中で、これらの金属の代わりに存在することがよくあります。主な銀生産地域には、メキシコ(世界最大の生産国)、ペルー、中国、ロシアがあります。
ネバダ州の有名なコムストック鉱脈では、1859〜1898年の間に850万トロイオンスを超える銀が産出されました。メキシコのポトシにあるセロ・リコ山は非常に銀が豊富だったため、300年間にわたり世界の銀の大部分を供給しました。現在、オーストラリアのカニングトン鉱山では、年間約1,300トンの銀が生産されています。
海水には銀が約0.1〜2 ppb含まれており、膨大ではあるものの、現在は経済的に利用できない資源です。銀は特定の海洋生物、特に一部の軟体動物の殻に蓄積します。将来的には、深海採掘によって海底の銀に富む多金属団塊を利用できる可能性があります。
銀は隕石、特に鉄隕石に比較的豊富に含まれており、地球上の岩石の最大100倍の銀を含むことがあります。この元素は大質量星の中で恒星内元素合成によって形成され、超新星爆発の際にまき散らされ、最終的に私たちの太陽系のような惑星系に取り込まれます。
取り扱い
銀は、人が接触したり使用したりする上で最も安全な金属の一つと考えられています。ほとんどの人に重大な健康上の懸念を生じさせることなく、医療用途、食品提供、宝飾品に何千年も使われてきました。
通常の使用では安全です:スターリングシルバーの宝飾品や食器は、皮膚に直接触れても安全です。銀めっき製品に含まれる銅やニッケルの合金によって、アレルギー反応が起こる人もいますが、純銀が皮膚刺激を引き起こすことはまれです。
まれな症状です:銀化合物に長期間さらされると、皮膚が青灰色に永久変色する銀皮症を起こすことがあります。主にコロイド銀サプリメントの摂取や、銀粉じんへの職業的ばく露によって起こります。この症状は外見上の問題であり、命に関わるものではありません。
産業上の注意事項:銀の粉じんや化合物を扱う作業者は、適切な換気と保護具を使用してください。OSHAのばく露限界値は、作業場の空気中における金属銀および可溶性化合物について0.01 mg/m³です。
反応性化合物:硝酸銀は腐食性があり、やけどを引き起こすことがあります。銀粉じんは可燃性の場合があります。銀の化学物質は、適切な安全装備を使用し、必ず換気のよい場所で扱ってください。
環境毒性は低いです:銀の抗菌性は、高濃度では水生微生物に影響を与える可能性があります。銀を含む製品を適切に廃棄・リサイクルすることで、環境中への蓄積を防げます。
簡単な回答
銀には数多くの用途があります。
宝飾品・装飾品:指輪、ネックレス、装飾品に最もよく使われます
電子機器:回路、スイッチ、太陽光パネルに使われる優れた導体です
写真:従来のフィルム写真で銀化合物が使われます
医療:包帯や医療機器で抗菌性が利用されます
通貨:歴史的には貨幣として使われ、現在も投資用コインに使われています
銀は、空気中の硫黄化合物との化学反応によって黒ずみます。
過程:銀が硫化水素(H₂S)と反応して硫化銀(Ag₂S)を形成します
外観:表面に暗い層ができます
防止:密閉容器に保管し、変色防止 stripsを使います
清掃:銀磨き剤や重曹ペーストで取り除けます
銀は、次の理由により、すべての元素の中で最も高い電気伝導率を持ちます。
自由電子:単一の原子価電子が金属格子内を容易に移動します
結晶構造:面心立方構造により、電子が効率よく流れます
低い抵抗:20°Cで1.59 × 10⁻⁸ Ω·m
用途:高価であるにもかかわらず、高性能電子機器、太陽光パネル、電気接点に使用されています
銀金属は、純粋な形では一般に人間に対して無毒です。ただし、
銀化合物:大量に摂取すると有毒になることがあります
銀皮症:銀化合物への慢性的な曝露により、皮膚が青灰色になることがあります
安全な取り扱い:純銀製の宝飾品や食器は、日常的な使用に完全に安全です
抗菌性:細菌に対する銀の毒性が、医療用途で役立っています
銀(記号Ag)は周期表の元素47で、5周期、11族の遷移金属です。 あらゆる元素の中で最も優れた電気伝導体および熱伝導体で、古代から知られる抗菌物質でもあります。 室温では固体です。
[Kr] 4d¹⁰ 5s¹で、2, 8, 18, 18, 1という分布の電子殻が5個あります。銀の融点は1234.9 K(961.8 °C)、沸点は2435 K(2161.9 °C)です。
銀の標準原子量は107.868 uです。これは天然に存在する同位体の加重平均であるため、整数になることはほとんどありません。
銀の密度は10.501 g/cm³です。水は1.0 g/cm³なので、銀の塊は約10.5倍重いです。
銀のポーリング電気陰性度は1.93です。この尺度は、電子を最も引きつけにくいフランシウムの0.70から、最も引きつけやすいフッ素の3.98までです。 この中間の範囲の値では、強いイオン結合よりも共有結合を形成する傾向があります。