Νιτρικός άργυρος

Ο νιτρικός άργυρος είναι ανόργανη χημική ένωση με χημικό τύπο AgNO₃, μια πρόδρομη ένωση για πολλές άλλες ενώσεις του αργύρου, όπως αυτές που χρησιμοποιούνται στη χημική φωτογραφία, αν και ο ίδιος ο νιτρικός άργυρος είναι πολύ λιγότερο ευαίσθητος στο φως από ό,τι τα αλογονίδια του αργύρου.

Ανακάλυψη

Ο Αλβέρτος ο Μέγας τον 13ο αιώνα βεβαίωσε την ικανότητα του νιτρικού οξέος να διαχωρίζει τον χρυσό από τον άργυρο διαλύοντας τον τελευταίο.^[1] Ο Αλβέρτος σημείωσε ότι το προκύπτον διάλυμα του νιτρικού αργύρου μπορούσε να μαυρίσει το δέρμα.

Σύνθεση

Ο νιτρικός άργυρος μπορεί να παρασκευασθεί από μεταλλικό άργυρο, π.χ. σε μορφή φύλλου, με την επίδραση νιτρικού οξέος. Παράγεται AgNO₃, νερό και οξείδια του αζώτου. Τα άλλα προϊόντα της αντιδράσεως εξαρτώνται από τη συγκέντρωση του νιτρικού οξέος:

3 Ag + 4 HNO₃ (ψυχρό και αραιό) → 3 AgNO₃ + 2 H₂O + NO

Ag + 2 HNO₃ (θερμό και πυκνό) → AgNO₃ + H₂O + NO₂

Αντιδράσεις

Μια χαρακτηριστική αντίδραση με νιτρικό άργυρο είναι να βυθίσουμε μια ράβδο χαλκού μέσα σε διάλυμα νιτρικού αργύρου και να την αφήσουμε για λίγες ώρες. Ο νιτρικός άργυρος αντιδρά με τον χαλκό σχηματίζοντας κρυστάλλους αργύρου που μοιάζουν με τρίχες και γαλάζιο διάλυμα νιτρικού χαλκού:

2 AgNO₃ + Cu → Cu(NO₃)₂ + 2 Ag

Επίσης, ο νιτρικός άργυρος διασπάται όταν θερμανθεί:

2 AgNO₃(l) → 2 Ag(s) + O₂(g) + 2 NO₂(g)

Ποσοτικά, η διάσπαση αυτή είναι αμελητέα κάτω από το σημείο τήξεως, αλλά καθίσταται σημαντική γύρω στους 250 °C και ολική στους 440 °C.^[2]

Τα περισσότερα νιτρικά άλατα μετάλλων διασπώνται θερμαινόμενα προς τα αντίστοιχα οξείδια, αλλά το οξείδιο του αργύρου διασπάται σε χαμηλότερη θερμοκρασία από ό,τι ο νιτρικός άργυρος, οπότε η διάσπαση του τελευταίου δίνει καθαρό άργυρο.

Χρήσεις

Πρόδρομη ένωση για άλλες ενώσεις του αργύρου

Ο νιτρικός άργυρος είναι το φθηνότερο άλας του αργύρου, και επιπλέον δεν είναι υγροσκοπικός, αντίθετα με τον AgBF₄ και τον υπερχλωρικό άργυρο. Είναι σχετικώς σταθερός στο φως και διαλύεται στο νερό και σε πολλούς άλλους διαλύτες. Η νιτρική ρίζα μπορεί να αντικατασταθεί εύκολα από άλλες ρίζες, κάτι που ενισχύει την ευελιξία που προσφέρει η ένωση για τον χημικό. Η επεξεργασία με διαλύματα ιόντων αλογονιδίων δίνει ίζημα AgX (X = Cl, Br, I). Κατά την κατασκευή φωτογραφικού φιλμ, ο νιτρικός άργυρος αντιδρά με αλογονίδια νατρίου ή καλίου για τον σχηματισμό αδιάλυτου αλογονιδίου του αργύρου πάνω σε φωτογραφική ζελατίνη, που στη συνέχεια προσαρμόζεται σε λωρίδες υποστρώματος.

Παρόμοια, ο νιτρικός άργυρος χρησιμοποιείται για την παραγωγή εκρηκτικών υλών με βάση τον άργυρο, όπως ο βροντώδης άργυρος, με αντιδράσεις καθιζήσεως.

Η επίδραση βάσεων σε νιτρικό άργυρο δίνει σκούρο γκρίζο οξείδιο του αργύρου^[3]:

2 AgNO₃ + 2 NaOH → Ag₂O + 2 NaNO₃ + H₂O

Αφαίρεση αλογονιδίων

Το κατιόν του αργύρου αντιδρά γρήγορα με πηγές αλογονιδίων παράγοντας το αδιάλυτο αλογονίδιο του αργύρου, που έχει κρεμ χρώμα στην περίπτωση του βρωμίου, λευκό στην περίπτωση του χλωρίου και κίτρινο στην περίπτωση του ιωδίου. Η χρήση αυτών των αντιδράσεων για την αφαίρεση αλογονιδίων είναι συνηθισμένη στην ανόργανη χημεία:

Ag⁺ + X⁻(aq) → AgX ,

όπου X⁻ = Cl⁻, Br⁻, ή I⁻.

Παρόμοια, η παραπάνω αντίδραση χρησιμοποιείται στην αναλυτική χημεία για την επιβεβαίωση της παρουσίας ιόντων χλωρίου, βρωμίου ή ιωδίου.

Στα ατμόπλοια χρησιμοποιούσαν την ίδια αντίδραση για να διακριβώσουν εάν στο νερό του λέβητα είχε παρεισφρήσει θαλάσσιο νερό. Χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα για να εξακριβωθεί το εάν η υγρασία που παρατηρείται σε φορτίο πλοίων ξηρού φορτίου είναι αποτέλεσμα συμπυκνώσεως υδρατμών από τον υγρό αέρα ή από θαλάσσιο νερό που μπαίνει από το σκαρί.^[4]

Οργανική σύνθεση

Ο νιτρικός άργυρος βρίσκει πολλές εφαρμογές στην οργανική σύνθεση, π.χ. για την αφαίρεση ομάδων προστασίας και για οξειδώσεις. Το ιόν Ag⁺ προσδένεται στα αλκένια αντιστρεπτά και ο νιτρικός άργυρος χρησιμεύει στον διαχωρισμό μιγμάτων αλκενίων δια της επιλεκτικής απορροφήσεως. Το προϊόν μπορεί στη συνέχεια να διασπασθεί με αμμωνία για να απελευθερώσει το αλκένιο.^[5]

Βιολογία

Στην ιστολογία ο νιτρικός άργυρος χρησιμοποιείται για χρώση με άργυρο, που φανερώνει ίνες κολλαγόνου, πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα, ακόμα και στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης.^[6]

Εφαρμογές στην ιατρική

Μικρογραφία που δείχνει χειρουργικό περιθώριο σημειωμένο με νιτρικό άργυρο (καφετί).

Τα άλατα του αργύρου έχουν αντισηπτικές ιδιότητες. Το 1881 ο Carl Siegmund Franz Credé εισήγαγε τη χρήση αραιών διαλυμάτων AgNO₃ στα μάτια νεογνών κατά τη γέννηση για την πρόληψη μολύνσεως με γονόρροια από τη μητέρα, που μπορούσε να προκαλέσει τύφλωση (σήμερα στην ίδια περίπτωση χρησιμοποιούνται αντιβιοτικά).^[7] Σε μορφή μικρών ράβδων ο νιτρικός άργυρος βρίσκει εφαρμογή ως παράγοντας καυτηριασμού, π.χ. για την αφαίρεση κοκκώδους ιστού (κάρκαδου) γύρω από άνοιγμα πληγής. Οι οδοντίατροι χρησιμοποιούν κάποτε βάμματα εμποτισμένα με νιτρικό άργυρο για την επούλωση μιας άφθειας. Επίσης χρησιμοποιείται για την καυτηρίαση επιφανειακών αιμοφόρων αγγείων μέσα στη μύτη για την πρόληψη ρινικής αιμορραγίας.

Ασφάλεια

Ως οξειδωτικό, ο νιτρικός άργυρος θα πρέπει να αποθηκεύται μακριά από οργανικές ενώσεις. Παρά τη χρήση του σε πολύ αραιές συγκεντρώσεις για απολύμανση ή καυτηριασμούς, παραμένει τοξική και διαβρωτική ένωση.^[8] Βραχυχρόνιες εκθέσεις δεν έχουν άμεσα αποτελέσματα εκτός από καφετιές, μοβ ή μαύρες κηλίδες στο δέρμα, αλλά η συνεχής έκθεση σε υψηλές συγκεντρώσεις θα επιφέρουν και άλλες βλάβες, όπως εγκαύματα και οφθαλμικές βλάβες. Ο νιτρικός άργυρος είναι γνωστός για την ερεθιστική του δράση στο δέρμα και στα μάτια.

Παρά το ότι δεν υπάρχουν όρια για τη συγκέντρωσή του στο πόσιμο νερό, αν περισσότερο από 1 γραμμάριο αργύρου συσσωρευθεί στο σώμα, μπορεί να προκύψει μία κατάσταση που ονομάζεται αργυρία, μια μόνιμη κατάσταση στην οποία το δέρμα, τα μαλλιά, τα μάτια και εσωτερικά όργανα παίρνουν γκρι-μπλε χρώμα. Η Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος των ΗΠΑ είχε ένα όριο για τη συγκέντρωση ιόντων αργύρου στο νερό μέχρι το 1990, οπότε διαπιστώθηκε ότι η αργυρία δεν επηρέαζε τη λειτουργία κανενός οργάνου.^[9] Η κατάσταση αυτή συνδέεται συχνότερα με κατανάλωση κολλοειδών αργύρου, παρά με νιτρικό άργυρο, αφού ο τελευταίος χρησιμοποιείται μόνο σε πολύ αραιές συγκεντρώσεις για την απολύμανση του νερού. Ωστόσο, παραμένει σημαντικό να προσέχουμε προτού καταπιούμε οποιοδήποτε είδος διαλύματος με ιόντα αργύρου.

Παραπομπές

1. Szabadváry, Ferenc (1992). History of analytical chemistry. Taylor & Francis. σελ. 17. ISBN 2-88124-569-2. 
2. Stern, K.H. (1972). «High Temperature Properties and Decomposition of Inorganic Salts Part 3, Nitrates and Nitrites». Journal of Physical and Chemical Reference Data 1 (3): 747. doi:10.1063/1.3253104. 
3. Campaigne, E.; LeSuer, W.M. (1963), «3-Thiophenecarboxylic (Thenoic) Acid», Org. Synth., http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=cv4p0919 ; Coll. Vol. 4: 919 
4. «Silver nitrate method». Transport Information Service. Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaf. Ανακτήθηκε στις 22 Ιουνίου 2015. 
5. Cope, A.C., Bach, R.D. (1973), «trans-Cyclooctene», Org. Synth., http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=cv5p0315 ; Coll. Vol. 5: 315 
6. Geissinger HD (2011). «The use of silver nitrate as a stain for scanning electron microscopy of arterial intima and paraffin sections of kidney». Journal of Microscopy 95 (3): 471–481. doi:10.1111/j.1365-2818.1972.tb01051.x. PMID 4114959. 
7. Peter.H (2000). «Dr Carl Credé (1819–1892) and the prevention of ophthalmia neonatorum». Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed 83 (2): F158–F159. doi:10.1136/fn.83.2.F158. PMID 10952715. 
8. «Safety data for silver nitrate (MSDS)». Oxford University Chemistry department. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 2 Δεκεμβρίου 2011. Ανακτήθηκε στις 5 Φεβρουαρίου 2017. 
9. "Silver Compounds." Encyclopedia of Chemical Technology. Vol. 22. 4η έκδ., Excec. Ed. Jaqueline I. Kroschwitz. John Wiley and Sons, Νέα Υόρκη 1997.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

Commons logo

Τα Wikimedia Commons έχουν πολυμέσα σχετικά με το θέμα    Νιτρικός άργυρος

• Διεθνής Κάρτα Χημικής Ασφάλειας 1116
• «Οδηγός τσέπης» του NIOSH για χημικούς κινδύνους