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溴化银

溴化银( 溴化物),是一种浅黄色无臭的晶体或粉末状的无机物。其化学式为AgBr,分子量为187.77,25­ ℃时相对密度为6.473,熔点为432­ ℃,加热至1300­ ℃后可分解。溴化银不溶于水、乙醇、酸,微溶于稀氨水506-87-6溶液,溶于浓氨水氰化钾溶液等。溴化银见光后变成黑色或灰色,在高浓度的氨中或硝酸银溶液中可溶解形成氨配位化合物,容易被还原,可与氯气发生置换反应。

溴化银的晶体结构属于立方体结构,而其晶体的不完整性使溴化银具有了感光性能。溴化银主要利用硝酸银溴化钾溴化钠反应制得。溴化银是卤化银感光材料的主要组成部分,通常含少量碘化银,其具有感光度高、像质好、可彩色化等优点,主要用于制作黑白和彩色胶片,在照相、电影、医疗诊断、无损检验、印刷制版、缩微复制等领域广泛应用。溴化银也是无氰镀银液的原材料之一,还可用于铷的微量分析。

理化性质

物理性质

溴化银是一种浅黄色的无臭晶体或粉末,不溶于水、乙醇、酸,微溶于稀氨水506-87-6溶液,溶于浓氨水氰化钾溶液、硫代硫酸钠溶液、饱和氯化钠、饱和溴化钾溶液等。其25 ℃时密度为6.473 g/cm3,熔点为432­ ℃。

化学性质

分解

溴化银见光或加热至1300­ ℃后可分解分解成银和溴。

溶解形成氨络合物

溴化银在高浓度的氨中可分解。如果在溴化银的氨性溶液中加入硝酸而呈酸性反应时,溴化银又重新沉淀析出。

溴化银在浓硝酸银溶液中可形成[Ag2Br]+,在碱金属溴化物溶液中可形成[AgBr2]-、[AgBr3]2-及[AgBr4]3-等配位化合物,而使其溶解度相应增大。

溴化银可溶于氢溴酸中,若将溶液稀释,则重新沉淀出溴化银。溴化银也可为硫代硫酸钠氰化物氨水所溶解,但被氨水溶解的反应比氯化银要慢得多。

还原反应

溴化银容易被还原剂如锌还原,与过氧化氢反应也能被还原出银单质。

溴化银(在日光的参加下)及少量的硝酸与水作用时,即有银、溴化氢和新生态氧形成。

置换反应

溴化银可与氯气发生置换反应。

应用

溴化银主要用于感光材料和电镀工业,还可用于铷的微量分析。

摄影领域

溴化银是卤化银感光材料的主要组成部分,通常含少量碘化银,其具有感光度高、像质好、可彩色化等优点,主要用于制作黑白和彩色胶片,在照相、电影、医疗诊断、无损检验、印刷制版、缩微复制等领域广泛应用。

感光胶片和感光相纸均为多层结构,其主要组成部分是乳剂层和片基。乳剂层主要是卤化银和明胶,还含有少量硫化物。卤化银以微晶粒的形式均匀地分散在明胶中,普通高感光度黑白胶片乳剂层中主要AgBr(还含有少量AgI),普通黑白相纸乳剂层中主要是AgCl(含少量AgBr)。当胶片(或相纸)短时间曝光后,AgBr中的Br-吸收光子形成Br,并跃出电子,使相邻的Ag+还原,所以曝光时的光化学反应是使AgBr分解为Br和Ag。生成的Br立即与胶片上的明胶反应除去,从而减少逆反应的可能性;生成的Ag则分布在微晶粒的表面。在显影剂(还原剂)作用下,已曝光部分的AgBr中的Ag+被还原成金属Ag,使看不见的潜影变成由银微粒组成的影像。胶片经显影以后,再用定影剂把没有曝光的溴化银溶解掉,金属Ag不被溶解,使影像固定下来。这一过程称为定影。常使用的定影剂是硫代硫酸钠()。洗印黑白照片时溴化银定影的反应为:。

溴化银感光速度较快,如再加入少许碘化银,感光速度更快。一些感光片常用溴碘化银,放大纸多用溴化银,印象纸主要是用氯化银,印放两用纸的银盐则是氯溴化银。

随着染料化学的发展,人们将有机染料运用到感光乳剂中,于是诞生了增感剂。溴化银乳剂虽然具有较高的感光度,但是只对蓝紫光敏感。将各种增感剂加入乳剂中,就能使卤化银乳剂的感色范围从蓝紫光区扩展到绿光、红光区,甚至对不可见的红外光也能感受。

电镀工业

溴化银是无氰镀银液的原材料之一。银镀层主要用在仪器制造和电子工业中,以提高导线的导电性能,避免接触点氧化和减少接触电阻。银还用于防护装饰性的电镀层如首饰、胸章、餐具、乐器等,以及特殊用途如灯罩、反光镜、探照灯、医疗器械反光镜等。另外,各种化学器皿及仪器,也采用镀银,目的是在碱性溶液中不被腐蚀。

结构

溴化银的晶体结构属于立方体结构,在溴化银晶体上,一个溴化物与离它最近的一个银离子之间的距离为5.7747 Å。在溴化银晶体结构中每个银离子周围有六个溴离子,每个溴离子周围也有六个银离子。不同质的离子均按一定的规律对称地排列着,两个相邻离子之间不仅有固定的距离,而且有固定的角度,这种有规则的空间排列在晶体化学上称作点阵结构,而这种规则地对称排列的晶体又称为理想晶体。

理想晶体在自然界是极其微少的,在乳剂制备中,由于乳剂配方、明胶类型和工艺条件等因素的影响,乳剂颗粒大多为扁平的三角形和六角形,以及少许针状和圆形晶体。这些不规则的有某些缺陷的晶体称为晶体的不完整性。产生晶体的不完整性是由于在形成品体的过程中,离子迅速聚集、受外部诸因素的影响各晶面生长不平衡所致。

卤化银晶体的不完整性破坏了理想晶体结构的固有平衡,造成晶体结构中的薄弱环节,正是这些薄弱环节才使卤化银具有感光性能,而卤化银的理想晶体对光是不敏感的。这是因为在理想晶体中,所有的离子都被带相反电荷的离子群围绕着,在晶体内部电荷是平衡的;而对于不完整的晶体来说,在晶体点阵缺陷和位错部位如若失掉一个离子,便意味着其周围的六个离子带有负电荷,能够吸引带正电荷的质点。

而双层结构颗粒是用碘化银和溴化银做内核、溴化银为外壳、具有两部分结构的卤化银颗粒。属核壳乳剂的一种。曝光时,外壳能集中捕获和吸收电子,生成少数大的显影中心。所产生的正空穴则被内壳捕去,减少了光电子和正空穴再复合的概率,可显著地提高胶片的感光度。显影时,当显影剂扩散至该颗粒的内壳时,内壳边界上的碘化银可抑制显影,防止染料云的粗大化。这种卤化银颗粒可提高光的利用率,改善影像的颗粒性,是高速彩色片实现微粒、高感的重要手段之一。

制备

溴化银主要利用硝酸银溴化钾溴化钠作用制得。其主要化学反应式为:

将硝酸银溶液置于反应器中加热,在不断搅拌下慢慢加入溴化钾溶液。加入溴化物的量应使银沉淀完全为限。析出的沉淀过滤后,用水洗涤,在暗处干燥。再将其溶解于硝酸汞溶液中,冷却后即可获得溴化银结晶。全部操作应在暗室或红光下进行。

安全事宜

毒性

信号:危险

GHS危险说明:

H360D(40%):可能损害未出生的孩子。

H400(80%):对水生生物有剧毒。

H410(100%):对水生生物有剧毒,具有长期影响。

人体危害

溴化银可能对皮肤和黏膜造成刺激,导致皮肤灼伤以及银疹等症状。长期或大量接触溴化银可能对神经系统造成不良影响,如头痛、失眠、嗜睡、狂躁、幻觉等。

急救措施

眼睛接触时:在流水下冲洗睁开的眼睛几分钟。 食入时:不要催吐;可用水漱口,但失去知觉时切勿进行;必要时立即就医。 皮肤接触时:应立即用流动冷水冲洗受影响的部位至少 15 分钟,然后用肥皂和水彻底清洗;如有必要,应淋浴并更换受污染的衣服和鞋子,之后就医。 吸入时:将受害者移至空气新鲜的地方;必要时提供人工呼吸。

包装和储运

溴化银需使用棕色玻璃瓶装,瓶口用蜡密封,然后装入木箱。贮于阴凉、干燥、避光处。轻放,严禁撞击与振动。

参考资料

Silver bromide.pubchem.2024-05-07

溴化银.中国大百科全书.2024-06-22