بروميد الفضة (AGBR): التركيب والخصائص والاستخدامات - كيمياء - 2026

و بروميد الفضة هو ملح غير عضوي وجود ل صيغة AgBr الكيميائية. يتكون صلبه من Ag ⁺ الكاتيونات و Br ^- الأنيونات بنسبة 1: 1 ، تجذبها القوى الكهروستاتيكية أو الروابط الأيونية. يمكن رؤيته كما لو أن الفضة المعدنية قد تخلت عن أحد إلكترونات التكافؤ إلى البروم الجزيئي.

تشبه طبيعتها "أشقائها" كلوريد الفضة واليوديد. جميع الأملاح الثلاثة غير قابلة للذوبان في الماء ، ولها ألوان متشابهة ، كما أنها حساسة للضوء ؛ أي أنها تخضع لتفاعلات ضوئية كيميائية. تم استخدام هذه الخاصية في الحصول على الصور ، نتيجة لاختزال Ag ⁺ أيونات إلى الفضة المعدنية.

أيونات بروميد الفضة. المصدر: كلاوديو بيستيلي

تُظهر الصورة أعلاه زوج أيون Ag ⁺ Br ^- أيون ، حيث تتوافق الكرات البيضاء والبنية مع الأيونات Ag ⁺ و Br ^- على التوالي. هنا يمثلون الرابطة الأيونية على أنها Ag-Br ، لكن من الضروري الإشارة إلى عدم وجود رابطة تساهمية بين كلا الأيونات.

قد يبدو متناقضًا أن الفضة هي التي تساهم باللون الأسود في الصور الفوتوغرافية بدون ألوان. هذا لأن AgBr يتفاعل مع الضوء ، ويولد صورة كامنة ؛ والتي ، بعد ذلك ، يتم تكثيفها بزيادة تقليل الفضة.

هيكل بروميد الفضة

التركيب البلوري لبروميد الفضة. المصدر: Benjah-bmm27 عبر ويكيبيديا.

أعلاه هو الهيكل الشبكي أو البلوري لبروميد الفضة. تمثيل أكثر المؤمنين من الفرق في الحجم بين أنصاف الأقطار الأيونية من حج ⁺ والأخ ^{يظهر هنا -}. تترك الأنيونات Br ^- الأكثر ضخامة ، فجوات حيث توجد Ag ⁺ الكاتيونات ، والتي تحيط بها ستة Br ^- (والعكس صحيح).

هذا الهيكل هو سمة من سمات نظام بلوري مكعب ، على وجه التحديد من نوع الملح الصخري ؛ نفس الشيء ، على سبيل المثال ، كما هو الحال بالنسبة لكلوريد الصوديوم ، NaCl. في الواقع ، تسهل الصورة ذلك من خلال توفير حد مكعب مثالي.

للوهلة الأولى يمكن ملاحظة أن هناك بعض الاختلاف في الحجم بين الأيونات. هذا ، وربما الخصائص الإلكترونية لـ Ag ⁺ (والتأثير المحتمل لبعض الشوائب) ، يؤدي إلى ظهور عيوب في بلورات AgBr ؛ أي الأماكن التي يكون فيها تسلسل ترتيب الأيونات في الفضاء "معطلاً".

عيوب بلورية

تتكون هذه العيوب من فراغات تتركها الأيونات الغائبة أو النازحة. على سبيل المثال ، من بين ستة Br ^- الأنيونات يجب أن يكون هناك عادة Ag ⁺ الكاتيون ؛ ولكن بدلاً من ذلك ، قد تكون هناك فجوة لأن الفضة انتقلت إلى فجوة أخرى (عيب فرنكل).

على الرغم من أنها تؤثر على الشبكة البلورية ، إلا أنها تفضل تفاعلات الفضة مع الضوء ؛ وكلما زاد حجم البلورات أو عنقودها (حجم الحبيبات) ، زاد عدد العيوب ، وبالتالي ستكون أكثر حساسية للضوء. أيضًا ، تؤثر الشوائب على البنية وهذه الخاصية ، خاصة تلك التي يمكن تقليلها بالإلكترونات.

نتيجة لهذا الأخير ، تتطلب بلورات AgBr الكبيرة تعرضًا أقل للضوء لتقليلها ؛ أي أنها مرغوبة أكثر لأغراض التصوير الفوتوغرافي.

نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة

في المختبر ، يمكن تصنيع بروميد الفضة عن طريق خلط محلول مائي من نترات الفضة ، AgNO ₃ ، مع ملح بروميد الصوديوم NaBr. يساهم الملح الأول في الفضة والثاني البروميد. ما يلي هو إزاحة مزدوجة أو تفاعل تحويل مزدوج يمكن تمثيله بالمعادلة الكيميائية أدناه:

AgNO ₃ (aq) + NaBr (s) => NaNO ₃ (aq) + AgBr (s)

لاحظ أن ملح نترات الصوديوم ، NaNO ₃ ، قابل للذوبان في الماء ، بينما AgBr يترسب كمادة صلبة ذات لون أصفر باهت. بعد ذلك يتم غسل المادة الصلبة وتعريضها للتجفيف الهوائي. بالإضافة إلى NaBr ، يمكن أيضًا استخدام KBr كمصدر لأنيونات البروميد.

من ناحية أخرى ، يمكن الحصول على AgBr بشكل طبيعي من خلال معدن البروميريت وعمليات التنقية اللازمة.

الخصائص

مظهر خارجي

مادة صلبة تشبه الطين الأصفر البياض.

الكتلة الجزيئية

187.77 جم / مول.

كثافة

6.473 جم / مل.

نقطة الانصهار

432 درجة مئوية.

نقطة الغليان

1502 درجة مئوية.

الذوبان في الماء

0.140 جم / مل عند 20 درجة مئوية.

معامل الانكسار

2،253.

السعة الحرارية

270 جول / كغ · ك.

الحساسية للضوء

قيل في القسم السابق أن هناك عيوبًا في بلورات AgBr تعزز حساسية هذا الملح للضوء ، لأنها تحبس الإلكترونات المتكونة ؛ وبالتالي ، من الناحية النظرية ، يتم منعهم من التفاعل مع الأنواع الأخرى في البيئة ، مثل الأكسجين في الهواء.

ينطلق الإلكترون من تفاعل Br ^- مع فوتون:

Br ^- + hv => 1 / 2Br ₂ + e ^-

لاحظ أنه يتم إنتاج Br ₂ ، مما يؤدي إلى تلطيخ اللون الأحمر الصلب إذا لم تتم إزالته. تقلل الإلكترونات المحررة من الكاتيونات Ag ⁺ ، في فجواتها ، إلى الفضة المعدنية (يتم تمثيلها أحيانًا باسم Ag ⁰):

Ag ⁺ + e ^- => Ag

بعد ذلك ، المعادلة الصافية:

AgBr => Ag + 1 / 2Br ₂

عندما تتشكل "الطبقات الأولى" من الفضة المعدنية على السطح ، يُقال أن هناك صورة كامنة ، لا تزال غير مرئية للعين البشرية. تصبح هذه الصورة أكثر وضوحًا بملايين المرات إذا زادت الأنواع الكيميائية الأخرى (مثل الهيدروكينون والفينيدون ، في عملية التطوير) من تقليل بلورات AgBr إلى الفضة المعدنية.

التطبيقات

صورة بالأبيض والأسود لساعة الجيب. المصدر: Pexels.

يعتبر بروميد الفضة أكثر أنواع هاليداته استخدامًا في مجال تطوير أفلام التصوير الفوتوغرافي. يتم تطبيق AgBr على الأغشية المذكورة ، المصنوعة من أسيتات السليلوز ، والمعلقة في الجيلاتين (مستحلب التصوير الفوتوغرافي) ، وبوجود 4 (ميثيلامينو) كبريتات الفينول (ميتول) أو الفينيدون ، والهيدروكينون.

مع كل هذه الكواشف ، يمكن إحياء الصورة الكامنة ؛ إنهاء وتسريع تحول الأيونية إلى الفضة المعدنية. ولكن ، إذا لم تشرع بعناية وتجربة معينة ، فسوف تتأكسد كل الفضة الموجودة على السطح ، وينتهي التباين بين اللونين الأسود والأبيض.

هذا هو السبب في أن خطوات التوقف والتثبيت والغسيل لفيلم التصوير أمر حيوي.

هناك فنانون يلعبون بهذه العمليات بطريقة تجعلهم يخلقون ظلالًا من اللون الرمادي ، مما يثري جمال الصورة وإرثهم الخاص ؛ ويفعلون كل هذا ، في بعض الأحيان ربما دون الشك ، بفضل التفاعلات الكيميائية ، التي يمكن أن يصبح أساسها النظري معقدًا بعض الشيء ، وإلى AgBr الحساس للضوء الذي يمثل نقطة انطلاق.

المراجع

1. ويكيبيديا. (2019). بروميد الفضة. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
2. مايكل دبليو ديفيدسون. (2015 ، 13 نوفمبر). معرض الصور الرقمية للضوء المستقطب: بروميد الفضة. أوليمبوس. تم الاسترجاع من: micro.magnet.fsu.edu
3. Crystran المحدودة (2012). بروميد الفضة (AgBr). تم الاسترجاع من: crystran.co.uk
4. لوثار دوينكيل ، يورجن إيشلر ، غيرهارد أكرمان ، وكلوديا شنيويس. (29 يونيو 2004). مستحلبات قائمة على بروميد الفضة ذاتية الصنع للمستخدمين في التصوير المجسم: التصنيع والمعالجة والتطبيق ، Proc. SPIE 5290، Holography XVIII: المواد والتطبيقات؛ دوى: 10.1117 / 12.525035 ؛
5. آلان ج. (1993). الكيمياء غير العضوية. (الطبعة الثانية.). افتتاحية Reverté.
6. كارلوس جويدو وما يوجينيا باوتيستا. (2018). مقدمة في كيمياء التصوير الفوتوغرافي. تم الاسترجاع من: fotografia.ceduc.com.mx
7. غارسيا دي بيلو. (9 يناير 2014). الكيمياء والتصوير وشيما مادوز. تم الاسترجاع من: dimethylsulfuro.es