کاربرد نقره در صنایع و علوم مختلف

نماد هلال ماه از دوران باستان نشانگر نقره می باشد و از واژه لاتين آرجنتوم ( Argentum) با ريشه ی معنايي سفيد یا درخشان گرفته شده است.نقره يك عنصر شيميايي با علامت شيميايي "Ag"  و عدد اتمي 47 است ، كه فلزی نرم، سفيد، درخشان و رسانا به حساب می آید.

نقره دارای بالاترين خاصيت رسانايي الكتريسته و حرارتي در مقايسه با فلزات دیگر است. اين فلز به شكل خالص و طبيعي، به صورت آلياژ در تركيب با طلا (الكتروم) و ديگر فلزات يا مواد معدني ديگر نظير "آرجنتيت Argentite" و كلريد نقره Ag C1 يافت مي‌شود. بخش اعظم نقره به صورت محصول فرعي فرآيند تصفيه‌ی مس، طلا، سرب و قلع حاصل می گردد.

نقره از دوران باستان به عنوان فلزي گران ‌بها به منظور ساخت زيورآلات، جواهرات، ظروف گران‌بها و مسكوكات مورد استفاده قرار مي ‌گرفته است. امروزه، از اين فلز به عنوان ماده‌اي با خاصيت رسانايي الكتريسته در آينه‌ها و كاتاليزورهای واكنش‌های شيميايي و از تركيبات آن در فيلم‌های عكاسی و محلول‌های رقيق كننده‌ی نيترات نقره به کار برده می شود.

ديگر تركيبات نقره به عنوان ماده‌ی ضدعفونی‌كننده مورد استفاده قرار می‌گيرند. با وجود آن‌ كه استفاده از آنتي‌بيوتيک‌ها تا حدود زيادي جايگزين خواص ضد ميكروبی نقره شده است اما می‌بايست تحقيقات بيشتر به منظور مطالعه‌ی پيشرفت‌های باليني حاصل شده صورت ‌گيرد.در ادامه به طور مفصل علت کاربرد نقره  و انواع کاربردهای نقره را شرح داده ایم اما قبل از آن با خصوصیات نقره آشنا شوید:

خصوصیات فلز نقره :

نقره خالص فلزی براق و نسبتا نرم می باشد که تا اندازه ای سخت تر از طلا است. زمانی که این فلز پرداخت شود، دارای درخشندگی می‌شود و می‌تواند 95% از نور تابیده به خود را بازتاب کند. این عنصر در میان کلیه فلزات ، مقام بهترین رسانا در زمینه گرما و الکتریسیته را دارا می باشد و در زمینه قدرت چکش خواری و مفتول شوندگی در مرتبه دوم پس از طلا قرار می گیرد. چگالی نقره 10.5 برابر آب است، بصورتی که یک مترمکعب از آن دارای وزن 10500 کیلوگرم است. نقره در 961 درجه سانتی گراد ذوب شده و در حدود 2200 درجه سانتی گراد به جوش می آید.

طلا و نقره مانند محلول های واقعی می‌توانند در هر نسبتی با یکدیگر ترکیب شوند و آلیاژ تشکیل دهند. کیفیت نقره  و یا به عبارت بهتر عیار آن بر حسب تعداد قسمت نقره خالص در 1000 قسمت مخلوط فلزات بیان می‌گردد و بطور معمول نقره تجاری دارای عیار 999 است.

کاربردهای نقره:

کاربرد نقره در داروسازی

یکی از مهم ترین کاربرد نقره در صنایع و علوم مختلف، مربوط به علم و صنعت داروسازی است. فلز نقره خاصیت ضد باکتریایی دارد و به همین دلیل نیز در صنایع دارویی از ترکیبات آن استفاده و بهره برداری می شود. از مهم ترین ویژگی های این فلز کاربردی، مقاومت بالای آن در برابر حلال های شیمیایی است. از فلز نقره در رنگ آمیزی برخی از محصولات در قنادی ها نیز می توان استفاده کرد و بهره برد. همچنین از فلز نقره و ترکیبات آن در علوم پزشکی هومیوپاتی به بهترین شکل به کار برده می شود.

کاربرد فلز نقره در علوم پزشکی

موارد زیر که از ترکیبات اصل و مهم نقره به شمار می آیند، باعث افزایش کاربرد نقره در صنایع و علوم مختلف از جمله پزشکی می شوند. این ترکیبات عبارتند از: استات نقره، آلانيتونات نقره، برات نقره، کربنات نقره و...همان گونه که اشاره کردیم، ترکيبات نقره دارای مصارف دارويي مختلفی می باشند، برای نمونه نيترات نقره به عنوان سوزاننده، قابض در زخم های غير فعال و ورم هاي چرکي مورد استفاده قرار می گیرد. به علاوه از محلول رقيق نيترات نقره در درمان آسیب هایی مانند زرد زخم، خارش، ميخچه، زگيل و همچنين درمان انواع سوختگي ها نیز می توان استفاده کرد.

همانگونه که اشاره کردیم، فلز نقره و ترکیبات با ارزش آن در پزشکی هومیوپاتی که نوعی دارو درمانی می باشد، بسیار مفید و از مهم ترین کاربرد نقره در صنایع و علوم مختلف بشمار می رود.تركيبات نقره به ندرت برای درمان بيماری های داخلي به کار برده می شود، گرچه كه در گذشته از آن برای درمان صرع و زخم معده استفاده می شد. اما امروزه، كاربرد اصلی آن در پزشكی برای باكتری كشی می باشد. از اين رو، مانند جیوه عمل می کند، اما سميت و قدرت نقره كمتر است.

تركيبات كمپلكس مختلفی از نقره كه از غشای مخاطي جذب می شوند، اصولا برای ضدعفونی کردن گلو مورد استفاده قرار می گیرد. از اثر سوزانندگی موضعی نيترات نقره می توان برای حذف بافت های در حال رشد و تكثير استفاده كرد، چرا که يک لايه كلريد نقره و آلبومينات نقره در اثر واكنش آن با پوست تشكيل می شود كه گسترش اثرات سوزانندگي را كه با حالت گندزدایی و مانع ترشح همراه است، محدود می کند. از دیگر کاربرد نقره در صنایع و علوم مختلف این است که، سولفاديازين نقره به عنوان نوعی تركيب باكتريواستاتيك در درمان بيماری تهديد كننده و خطرناک مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد نقره در علم دندانپزشکی :

به طور کلی ترکیباتی از نقره مانند: استات نقره، آلانيتونات نقره، برات نقره، کربنات نقره، کلرید نقره، کرومات نقره، گليسرولات نقره، کلرید نقره، يديد نقره، لاکتات نقره، منگنات نقره، نيترات نقره، پروتئين نقره و سولفات نقره براي معالجه بیماری ها کاربرد داشته و در علم دندانپزشکی نیز برای پرکردن دندان ها (آمالگام) به کار برده می شود که به طور کلی حدود 35 % از تركيب آمالگام را فلز نقره تشکيل می دهد.

همان گونه که اشاره کردیم کاربرد نقره در صنایع و علوم مختلف بسیار زیاد و متنوع است.اما در علم دندانپزشکی به این صورت می باشد که برای پر كردن دندان از ملغمه نقره- قلع استفاده می شود. بهترين نوع آلياژ، آلیاژی با 40 % نقره، 32% قلع، 30% مس، 2% روی و 3% جيوه می باشد. در ابتدا اين آلياژ را به صورت بلوک های قالب ریزی شده مورد استفاده قرار می دهند كه بعد با نوعی دستگاه آن ها را به پودر تبدیل كرده و يا با اتميزه كردن آن، آلياژ را به ذرات بسیار ریزی تبديل مي كنند.

دندانپزشک ها اين آلياژ پودر شده را با اندازه یکسانی از جيوه ترکیب می کنند تا خمیری سفت و محكم به وجود آید. اين خمير را با دقت در حفرات دندان فرو می برند تا جيوه مايع به عنوان نوعی روان كننده عمل كند. پس از چند ساعت عمل سفت شدن خمير كامل شده و با افزايش حجم همراه می باشد. این کاربرد نقره در صنایع و علوم مختلف بسیار مهم تلقی می شود.

همچنین می توان از آلیاژهای نقره دار در ساخت و كاشت دندان بهره مند شد. آلیاژهای فلزات گران بهایی كه طلايي رنگ هستند، حاوی پالاديم، پلاتين و حدود 10-15 درصد نقره می باشند همچنین آلیاژهای سفيد رنگ فلزات گران بها كه تركيب عمده آن ها نقره - پالاديم است تا 65 درصد دارای نقره می باشند.

کاربرد فلز نقره در ساخت پول و سکه

از دیگر کاربرد نقره در صنعت می توان سکه و پول را نام برد . فلز نقره،‌ البته به صورت الكتروم كه آلياژ طبيعی طلا و نقره می باشد، حدود 700 سال پیش از ميلاد مسيح در كشور ليديه به عنوان سكه مورد استفاده قرار می گرفت. سپس، فلز نقره تصفيه شد و به صورت خالص استفاده شد. بسياري از کشورها این فلز را به عنوان واحد اصلی ارزش پولی خود مورد استفاده قرار می دادند. و اما امروزه، شمش نقره دارای كد پولي ايزو 4217، ايكس اي جي (XAG )  می باشد.در واقع واحد پول انگليس پوند بيانگر اين است كه اين نام در اصل نشانگر بهای يک اونس نقره ی استرلينگ می باشد.

کاربرد نقره در طراحی و ساخت جواهرات و زیورآلات

از دیگر کاربرد نقره در صنایع و علوم مختلف می توان به جواهرات و اکسسوری ها اشاره کرد. با این وجود که فلز نقره از فلز طلا ارزان تر است، اما همچنان فلزی با ارزش بسیار بالا به شمار می آید. اصولا در صنعت جواهر سازی، جواهرسازان تازه کاری که توان مالی خريد و یا كار با فلز طلا را ندارند و يا حتی در دوران کارآموزی خود هستند، اين فلز با ارزش و قیمت مناسب را مورد استفاده و بهره قرار می دهند.

به طور کلی امروزه فلز نقره بسيار مورد توجه همگان قرار گرفته است و در بسياری از قطعات و قسمت های جواهرهای هنری مورد استفاده ی جواهر سازان قرار می گیرد. در گذشته نقره سازان عمدتا به طراحی و ساخت ظروفی از جنس نقره همانند كارد و چنگال، كاسه و شمعدان و... می پرداختند. اما امروزه نقره سازان عمدتا به طراحی و ساخت انواع جواهرات و زیورآلات می پردازند.

این کاربرد از اصلی ترین کاربرد نقره در صنایع و علوم مختلف بشمار می آید. امروزه تعداد اندک و کمی از ظروف های نقره، به صورت دست‌ ساز هستند و اما لازم به ذكر است که علاوه بر این جواهرات، برخی از آلات موسیقی گران‌ بها همانند فلوت از نقره‌ ی استرلينگ طراحی و تولید می شوند.

خواص نقره در بدن

همانطور که گفتیم یکی از بزرگ ‌ترین خاصیت‌های نقره، توانایی میکروب ‌کشی آن می باشد. این عنصر ارزشمند بدون تاثیرات منفی روی بدن، قابلیت از بین بردن میکروب‌های بسیاری را دارد. این فلز آرامش ‌بخش است. آرام‌بخشی آن با توجه به تاثیری که بر بدن دارد، کاملا قابل شرح می باشد.

استفاده مدام نقره موجب تاثیر مستقیم بر سوخت و ساز بدن شده و همچنین موجب کاهش فشار خون می‌شود. مجموع این موارد باعث آرامش در افراد می‌شود. از موارد مهم دیگر فلز نقره، تاثیر فوق‌العاده آن برای تسکین درد است. ذرات بسیار ریز این فلز از طریق پوست جذب شده و تاثیر مناسبی روی درد می‌گذارد.اما نقره فقط تاثیر درمانی نداشته، بلکه دارای قابلیت پیش‌گیری نیز است. تغییر رنگ در نقره به‌شکل تیرگی و سفیدی هر کدام متاثر از عدم کارکرد درست غدد داخلی و کلیه می باشد.

کاربرد نقره در آینه ها

به طور کلی در آينه‌ هایی كه باید خاصيت انعكاس زیادی داشته باشند، در طی فرآیندی به نام نقره کاری از اين فلز با ارزش استفاده مي‌شود. اما در حالت عادی برای آینه های معمولی فلز آلومینیوم مورد استفاده قرار می گیرد. در فرآیندی به نام کاتد پرانی، فلز نقره و یا حتی گاهی اوقات طلا را می توان با ضخامت های مختلف و متفاوتی بر روی شیشه بکار برد. این کار سبب می شود تا میزان و مقدار مشخصی از نور، اجازه ی عبور از این شیشه را داشته باشد.

بنابراین ساخت آینه و شیشه نیز از دیگر کاربرد نقره در صنایع و علوم مختلف است. در حالت عادی اپتیک های تخصصی با لایه ای از فلز نقره پوشانده می شوند. در حالی كه در شیشه های معماری و همچنین شیشه های اتومبیل ها، كاتد پرانی آلومينيوم مورد استفاده قرار می گیرد كه مقرون به صرفه تر و همچنین در برابر فرسايش و كدر شدن نیز مقاومت بیشتری نشان می دهد.

کاربرد نقره در راکتور های هسته ای

فلز نقره، نوعی فلز می باشد که به آسانی نوترون های آزاد را به خود جذب می کند و از همین رو به طور معمول در ساخت میله های کنترل مورد استفاده قرار مي‌گيرد. (ميله ی کنترل، میله و يا صفحه ای در هسته شناسی است که حاوی مواد گوناگون دیگری است كه نوترون‌ ها را با سرعت بالایی جذب می كند).

بنابراین می توان به کاربرد نقره در صنایع و علوم مختلف از جمله در ساخت راکتور های هسته ای اشاره کرد. میله های کنترل واكنش زنجيره‌ ای هسته‌ ای را در راكتور های آبی فشرده مورد تنظیم قرار می دهند. به طور کلی در اين موارد فلز نقره معمولا به صورت آلياژی شامل 80 درصد فلز نقره و 15 درصد اينديوم و همچنین 5 درصد كادميوم استفاده می شود.

کاربرد فلز نقره در مواد غذایی

امروزه دانشمندان به این مهم دست یافته اند که اگر فلز نقره به صورت خوراکی وارد بدن انسان شود باعث بیماری سرطان می شود. در نتیجه استفاده از فلز نقره در مواد خوراکی به هیچ وجه توصیه نمی شود. اما کاربرد نقره در صنایع و علوم مختلف مواد غذایی به این صورت است که در هند و پاکستان، مواد غذایی به ویژه شیرینی جات را با لايه ای نازک از فلز نقره می پوشانند.

به طور کلی  كاربرد نقره در صنایع مواد غذایی به این صورت است که در گروه افزودنی های رنگی خوراکی دسته بندی و طبقه بندی می شود. در اين صنعت فلز نقره تنها به عنوان پوششی خارجی به منظور تزيين کردن شكلات‌ ها مورد استفاده قرار مي‌ گيرد.

تشخیص نقره واقعی از تقلبی

گاهی پیش می‌آید که در اصالت نقره شک می‌کنیم و در این لحظه برای شناسایی راحت‌تر فرصتی برای کمک به ما و تشخیص نقره واقعی از تقلبی به یک فرد ماهر و متخصص در این زمینه نداریم. در غیاب متخصصان روش های ساده ای وجود دارد که به وسیله آن می توان نقره واقعی را از نقره تقلبی تشخیص داد.راه های ساده تشخیص نقره واقعی از تقلبی آن عبارتند از:

1- ظاهر:

نقره اصل از جنس نرم و صاف است و به شکل دست است اما برعکس نقره های تقلبی پوسته پوسته بوده و مواد نرمی ندارند و پس از مدتی با لایه برداری از دست خارج می شود. بوی نقره تقلبی نامطبوع است و بوی بسیار بدی متصاعد می کند. بنابراین هر بوی غیرطبیعی و نامطبوعی که از فلز نقره می آید نشان دهنده تقلبی بودن نقره است اما نقره واقعی بوی نامطبوعی ندارد و خریدار با استشمام نقره می تواند از اصالت و کیفیت ماده مطمئن شود. می تواند تشخیص دهد که نقره واقعی است یا تقلبی.

2- تشخیص نقره با آهنربا

استفاده از آهنربا برای این کار یک راه آسان دیگر برای تشخیص نقره تقلبی است. از آنجایی که نقره یک فلز پارامغناطیس است، به سادگی جذب آهنربا نمی شود. آهنرباها می توانند کمک بزرگی به ما کنند. می توانید این کار را با نگه داشتن آهنربا به محصول نقره ای خود مانند گردنبند انجام دهید. آهنربا نمی تواند حرکت خاصی را در نقره خالص ایجاد کند و اگر حرکت بسیار کمی دیدید نشان از کیفیت پایین و درصد گردنبند شماست. در صورت مشاهده جذب قوی باید گفت کالای خریداری شده تقلبی است.

3- حکاکی و برچسب

عیار نقره 925 است، همان نقره ای که در جواهرات استفاده می شود و تولیدکنندگان جواهرات می توانند با حکاکی عیار روی قطعاتی که از دید محصول دور هستند، مشتریان را از عیار یک محصول مطلع کنند. برای دیدن حکاکی می توانیم به داخل و پایین دستبند یا انگشتر خود نگاه کنیم و با حکاکی روی آن بتوانیم اصل یا تقلبی بودن آن را تشخیص دهیم، البته این امکان وجود دارد که روی تمام محصولات حکاکی وجود نداشته باشد. یا کلاهبرداران ماهر محصولات غیر نقره ای را حکاکی می کنند و مردم را فریب می دهند.در این صورت ممکن است خریدار متوجه نشود و به دلیل حکاکی روی کالا بگوید که این نقره اصل است و آن را بخرد. خرید از فروشندگان معتبر می تواند اصالت کالا را تضمین کند. راه های دیگری نیز وجود دارد که افراد می توانند نقره واقعی را از نقره تقلبی تشخیص دهند.

کاربرد فلز نقره در صنعت پوشاک

از دیگر کاربرد نقره در صنایع و علوم مختلف از جمله صنعت پوشاک است. همان گونه که قبلا اشاره کردیم فلز نقره باعث از بین رفت باکتری ها و همچنین به حداقل رساندن بو (بوی نامطبوع) می شود. در صنعت پوشاک، تركيبي از نقره و دیگر مواد جاذب رطوبت می ‌تواند سبب كاهش تاثيرات مضر نگهداری پوشاک در محيط‌ های مرطوب شود.

خواص شیمیایی نقره

اگرچه نقره از نظر شیمیایی در میان فلزات نجیب فلزی بسیار واکنش پذیرتلقی می‌شود، ولی باید توجه داشت که در مقایسه با سایر عناصر از مرتبه واکنش پذیری قابل ملاحظه‌ای برخوردار نیست. این عنصر به آسانی اکسیده می شود اما آهن اکسید نمی‌شود، اما با گوگرد و هیدروژن سولفید واکنش داشته و تشکیل همان تیرگی آشنا رامی‌دهد که در نقره‌هایتان ملاحظه می‌کنید.

برای رفع این نقیصه می‌توان آبکاری نقره را با کمک رودیم به انجام رسانیده و از وقوع تیرگی مورد نظر پیشگیری کرد همچنین با استفاده از کرم (Cream) یا پولیش نقره می‌توان لایه تیره بسیار نازکی را که نقره در ترکیب با گوگرد ایجاد کرده است را زدوده و آن رامجددا براق نمود. از طرف دیگر این تیرگی را می‌توان از نظر شیمیایی بوسیله حرارت دادن ظرف مورد نظر در محلول  رقیقی از کلرید سدیم و کربنات هیدروژن سدیم یا قراردادن قسمت تیره در تماس با فلزی فعال تر مانند آلومینیوم که می‌تواند با گوگرد ترکیب شود و مجددا فلز را به حالت اولیه برگرداند، از بین برد.

نقره نمی‌تواند با اسیدهای غیر اکسید کننده مانند اسیدهای کلریدریک وسولفوریک یا بازهای قوی مانند هیدروکسید سدیم واکنش دهد، اما اسیدهای اکسندهمانند اسید نیتریک یا اسید سولفوریک غلیظ آن را در خود حل کرده و یون یک مثبت نقره(+Ag) را تشکیل می‌دهند.

این یون که در کلیه ترکیبات ساده و محلول نقره وجود دارد، تقریبا به صورت ساده ای با استفاده از عوامل احیا کننده آلی مانند آنچه در آیینه های نقره ای مشاهده می شود، به فلز آزاد احیا می‌گردد. برای آبکاری نقره لازم است یون های کمپلکس نقره احیا شود. یون(+Ag)بی‌رنگ می باشد ، ولی تعدادی ازترکیبات نقره بدلیل نفوذ سایر اجزای تشکیل دهنده ساختمانی رنگی می باشند.

باید توجه داشت که اکسیژن درحد حیرت انگیزی در نقطه ذوب نقره به میزان 20 قسمت حجمی از اکسیژن در یک قسمت حجمی نقره حل می‌شود. پس از سرد کردن مایع مورد نظر نیز اکسیژن به میزان75% قسمت (از نظر حجمی) در نقره باقی می‌ماند.