Was ist Silbersulfid?
Silbersulfid, auch als Silber(I)-sulfid bekannt, ist ein Sulfid des Silbers.
Es kommt in der Natur als Pyroxenerz vor. Es hat einen Schmelzpunkt von 845 °C und ist bei Raumtemperatur ein grauer bis schwarzer Feststoff. Beim Erhitzen oder bei Kontakt mit Säuren bildet es ein hochgiftiges, entflammbares Gas (Schwefelwasserstoff). Es ist ein giftiger und schädlicher Stoff eingestuft.
Silbersulfid wird gewonnen, indem Silber mit Schwefeldämpfen in Kontakt gebracht wird. Es entsteht auch durch die Reaktion von Silber mit Schwefelwasserstoff an der Luft und wird gemeinhin als Silberrost bezeichnet.
Anwendungen von Silbersulfid
Silbersulfid wird als Rohstoff für die Herstellung von Silber und für keramische Metallarbeiten (Silbersulfid-Ton) verwendet.
Die Hauptverwendung von Silber ist die Herstellung von Industrieprodukten. In der Vergangenheit war der Fotofilm ein typisches Industrieprodukt, was jedoch aufgrund der weit verbreiteten Verwendung von Digitalkameras rückläufig ist. Heute wird es in Plasmabildschirmen und in Stromübertragungsleitungen für die photovoltaische Stromerzeugung verwendet.
Darüber hinaus wird Silbersulfid in der Fotografie zur Tönung von Sepia-Farben verwendet. Bei der Reaktion von Silberpartikeln im fotografischen Film mit Sulfidionen entsteht Silbersulfid. Dieses Silbersulfid führt zu sepiagefärbten Fotos.
Funktionsweise von Silbersulfid
Silbersulfid ist ein grauschwarzes Pulver. Es ist unlöslich in Wasser, verdünnter Salzsäure und Ammoniakwasser, aber löslich in konzentrierter Schwefelsäure, konzentrierter Salpetersäure und Kaliumcyanidlösungen. Es hat eine Dichte von 7,23 g/cm3 und eine Mohshärte von 2,3.
Dünne Filme aus Silbersulfid zeigen bei sichtbarem Licht einen photoelektrischen Effekt. Der photoelektrische Effekt ist ein Phänomen, bei dem eine Substanz Elektronen aussendet oder einen elektrischen Strom leitet, wenn sie Licht ausgesetzt wird. Silbersulfid muss immer in braunen Flaschen aufbewahrt werden, da es dazu neigt, sich unter Licht zu zersetzen (Lichtempfindlichkeit). Silberverbindungen sind lichtempfindlich, weil Silberionen einwertig sind und ihre Bindungen leicht aufbrechen. Da Silber ein guter elektrischer Leiter ist, werden die durch Licht erzeugten Elektronen und Löcher leicht getrennt.
Der Schmelzpunkt von Silbersulfid liegt bei 845 °C, beim Erhitzen schmilzt es jedoch und bildet Schwefeldioxid.
Struktur von Silbersulfid
Es gibt drei bekannte Kristallformen von Silbersulfid: Typ α, Typ β und Typ γ.
Die Kristalle vom α-Typ haben eine kubisch-raumzentrierte Struktur und werden als Argentit bezeichnet. Diese Form ist oberhalb von 180 °C stabil und geht unterhalb von 179 °C in den β-Typ über. Die äußere Form bleibt jedoch oft im Kristallsystem des Argentits erhalten.
Die β-Form ist als Akanthit (Argentit) bekannt. Die Kristallstruktur ist monoklin und tritt gewöhnlich als Mineral mit nadeligen, quadratischen oder kubischen Kristallen auf; die Kristallstruktur des γ-Typs ist kubisch flächenzentriert, eine stabile Form oberhalb von 586 °C. Es kommt in der Natur nicht vor.
Weitere Informationen zu Silbersulfid
1. Herstellung
Silbersulfid kommt in der Natur als Argentit (Pyroxen) vor. Bei der Reaktion von Silber allein mit Schwefelwasserstoff entsteht Silbersulfid. Bei Zugabe von Schwefelwasserstoff zu einer wässrigen Lösung, die Silberionen enthält, entsteht ein schwarzer Niederschlag von Silbersulfid.
2. Korrosion
Obwohl Silber ein Stoff ist, der nicht leicht oxidiert, kann die Oberfläche von Silberprodukten mit der Zeit schwarz werden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Silber auf der Oberfläche mit dem Schwefelwasserstoff in der Luft reagiert und Silbersulfid bildet.
Eine Methode zur Reinigung von Silberbesteck und anderen Silbergegenständen vor dem Schwarzwerden ist die Verwendung von Aluminium und Salz. Füllen Sie einen Topf mit Wasser, bringen Sie es zum Kochen, legen Sie Alufolie auf den Boden des Topfes und lösen Sie das Salz darin auf. Das angelaufene Silberbesteck wird dann in den Topf gelegt und etwa fünf Minuten lang gekocht.
Bei dieser Methode macht man sich die Tatsache zunutze, dass Aluminium eine höhere Ionisierungsneigung als Silber hat. Silbersulfid wird daher zu Silber reduziert und Aluminium reagiert mit Schwefel zu Aluminiumsulfid.
3. Sicherheitshinweise
Silbersulfid muss mit Vorsicht gehandhabt werden, da es bei Kontakt mit starken Säuren Schwefelwasserstoff, ein hochgiftiges, entzündliches Gas, bildet. Außerdem wird es in Verbindung mit Metallhalogeniden zu einem explosiven Gemisch, das empfindlich auf Stöße, Hitze und Reibung reagiert und mit äußerster Vorsicht gehandhabt werden muss.
Wenn Silbersulfid an der Luft erhitzt wird, bilden sich außerdem Schwefeldioxid und Silberoxid. Schwefeldioxid kann, wenn es in den Körper gelangt, die Atemwege beeinträchtigen und Symptome wie Husten, Bronchitis und Bronchialasthma hervorrufen. Es muss daher darauf geachtet werden, dass Silbersulfid beim Erhitzen sicher gehandhabt wird, z. B. durch ausreichende Belüftung und Tragen eines Atemschutzes.