臭化銀を有する無機塩である化学式のAgBrを。その固体は、Agで構成されている+のカチオンおよびBr -アニオン静電気力によって、またはイオン結合により集め、1：1の比で。金属銀がその価電子の1つを分子臭素に放棄したかのように見ることができます。
その性質は、その「兄弟」の塩化銀とヨウ化物に似ています。3つの塩はすべて水に不溶で、色が似ていて、光にも敏感です。つまり、光化学反応を起こします。この特性は、Ag +イオンが金属銀に還元された結果として、写真の取得に使用されてきました。
臭化銀イオン。出典：Claudio Pistilli
ショー上記画像のAg +のBr -イオン対白と褐色の球は、Agに対応した、+およびBr -イオン、それぞれ。ここでは、それらはイオン結合をAg-Brとして表していますが、両方のイオン間に共有結合がないことを示す必要があります。
銀は、色のない写真に黒色を与えるものであることは矛盾しているように見えるかもしれません。これは、AgBrが光と反応して潜像を生成するためです。これは、銀の還元を増やすことによって強化されます。
臭化銀の構造
臭化銀の結晶構造。出典：Benjah-bmm27（Wikipedia経由）。
上は臭化銀の格子または結晶構造です。ここでは、Ag +とBr-のイオン半径のサイズの違いをより忠実に表しています。Br -アニオンのAg、より多量、休暇隙間+カチオンが配置されている6のBrで囲まれている、- （およびその逆）。
この構造は、立方晶系、特に岩塩型に特徴的です。例えば、塩化ナトリウム、NaClと同じ。実際、画像は完全な立方体の境界を提供することでこれを容易にします。
一見すると、イオン間にサイズの違いがあることがわかります。これと、おそらくAg +の電子特性（および一部の不純物の影響の可能性）により、AgBr結晶に欠陥が生じます。つまり、空間内のイオンの順序付けシーケンスが「壊れている」場所です。
結晶欠陥
これらの欠陥は、存在しない、または置換されたイオンによって残されたボイドで構成されます。例えば6つのBrのうち-陰イオンが通常のAgであるべきである+のカチオン、代わりに、銀が別のギャップ（フレンケル欠陥）に移動したため、ギャップがある可能性があります。
それらは結晶格子に影響を与えますが、光と銀の反応を支持します。結晶またはそのクラスター（粒子のサイズ）が大きいほど、欠陥の数が多くなるため、光に対する感度が高くなります。また、不純物は構造とこの特性、特に電子で還元できるものに影響を与えます。
後者の結果として、大きなAgBr結晶は、それらを減らすために光への露出を少なくする必要があります。つまり、写真の目的に適しています。
合成
研究室では、臭化銀は硝酸銀AgNO 3の水溶液を臭化ナトリウム塩NaBrと混合することで合成できます。最初の塩は銀に寄与し、2番目の塩は臭化物に寄与します。以下は、以下の化学式で表すことができる二重置換反応または複分解反応です。
AgNO 3（aq）+ NaBr（s）=> NaNO 3（aq）+ AgBr（s）
硝酸ナトリウムNaNO 3は水に可溶ですが、AgBrは淡黄色の固体として沈殿します。続いて、固体を洗浄し、真空乾燥にかける。NaBrに加えて、KBrは臭化物アニオン源としても使用できます。
一方、AgBrは、そのブロミライト鉱物とその適切な精製プロセスによって自然に取得できます。
プロパティ
外観
白っぽい黄色の粘土のような固体。
分子量
187.77 g / mol。
密度
6.473 g / mL。
融点
432°C
沸点
1502°C
水溶性
20°Cで0.140 g / mL
屈折率
2,253。
熱容量
270 J / Kg・K.
光に対する感度
前のセクションでは、形成された電子をトラップするため、AgBr結晶にはこの塩の光に対する感度を高める欠陥があると言われていました。したがって、理論的には、空気中の酸素など、環境内の他の種との反応が防止されます。
電子がBrでの反応から放出される- ：光子と
BR - + HV => 1 / 2BR 2 + E -
Br 2が生成されることに注意してください。Br2は、取り除かないと真っ赤に染まります。放出された電子は、隙間でAg +カチオンを金属銀（Ag 0として表されることもあります）に還元します。
Ag + + e - => Ag
次に、正味の方程式があります：
AgBr => Ag + 1 / 2Br 2
金属銀の「最初の層」が表面に形成されるとき、それは人間の目ではまだ見えない潜像があると言われています。この画像は、別の化学種（ハイドロキノンやフェニドンなど）が開発過程でAgBr結晶の金属銀への還元を増加させると、何百万倍も目に見えるようになります。
用途
懐中時計の白黒写真。出典：Pexels。
臭化銀は、写真フィルム開発の分野ですべてのハロゲン化物の中で最も広く使用されています。AgBrは、酢酸セルロースで作られ、ゼラチン（写真乳剤）に懸濁され、4-（メチルアミノ）フェノール硫酸塩（Metol）またはフェニドン、およびヒドロキノンの存在下で、前記フィルムに塗布されます。
これらすべての試薬を使用して、潜像を生き生きとさせることができます。イオン性の金属銀への変換を仕上げて加速します。ただし、特定の注意と経験を怠ると、表面のすべての銀が酸化し、黒と白の色のコントラストがなくなります。
そのため、写真フィルムの停止、固定、および洗浄のディッピング手順は非常に重要です。
画像の美しさと自身の遺産を豊かにする灰色の陰影を作成するような方法でこれらのプロセスで遊ぶアーティストがいます。そして、理論的には少し複雑になる可能性のある化学反応と、出発点を示す光に敏感なAgBrのおかげで、彼らは時々それを疑うことなく、これらすべてを行います。
参考文献
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- マイケル・W・デビッドソン。（2015年11月13日）。偏光デジタル画像ギャラリー：臭化銀。オリンパス。回収元：micro.magnet.fsu.edu
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