Metalli

I molti usi dell'argento



Di Emily Claire Ferré

Usi d'argento: Storicamente, l'argento è stato usato in monete, argenteria e gioielli, ma oggi questi impieghi rappresentano meno della metà di tutto il consumo di argento. L'argento è diventato un materiale di innovazione che appare in molti luoghi inaspettati. immagini

Il metallo bianco

L'argento, il metallo bianco, ha una reputazione illustre per il suo uso in gioielli e monete, ma oggi l'uso principale dell'argento è industriale. Che si tratti di telefoni cellulari o pannelli solari, emergono costantemente nuove innovazioni per sfruttare le proprietà uniche dell'argento.

L'argento è un metallo prezioso perché è raro e prezioso, ed è un metallo nobile perché resiste alla corrosione e all'ossidazione, sebbene non come l'oro. Poiché è il miglior conduttore termico ed elettrico di tutti i metalli, l'argento è ideale per applicazioni elettriche. Le sue qualità antimicrobiche e non tossiche lo rendono utile in medicina e prodotti di consumo. La sua elevata lucentezza e riflettività lo rendono perfetto per gioielli, argenteria e specchi. La sua malleabilità, che consente di appiattire in fogli, e la duttilità, che consente di essere trafilato in filo sottile e flessibile, lo rendono la scelta migliore per numerose applicazioni industriali. Nel frattempo, la sua fotosensibilità gli ha dato un posto nella fotografia cinematografica.

Perché è più abbondante, l'argento è molto meno costoso dell'oro. L'argento può essere macinato in polvere, trasformato in pasta, rasato in scaglie, convertito in sale, legato con altri metalli, appiattito in fogli stampabili, trafilato in fili, sospeso come colloide o persino impiegato come catalizzatore. Queste qualità assicurano che l'argento continuerà a brillare nell'arena industriale, mentre la sua lunga storia in monete e gioielli sosterrà il suo status di simbolo di ricchezza e prestigio.

Pasta d'argento in elettronica: L'elettronica stampata come i tag RFID si basa sulla pasta d'argento.

Usi d'argento negli Stati Uniti: L'indagine geologica degli Stati Uniti ha tabulato la quantità di argento utilizzata negli Stati Uniti per categoria di utilizzo. Questi dati sono mostrati nel grafico sopra. La categoria "Altro" rappresenta quasi un quarto dell'argento utilizzato ed è frammentato in centinaia di usi diversi. Molti di questi sono descritti di seguito.

Usi di argento in elettronica

L'uso numero uno dell'argento nell'industria è nell'elettronica. L'insuperabile conducibilità termica ed elettrica tra i metalli significa che non può essere facilmente sostituita da materiali meno costosi.

Ad esempio, piccole quantità di argento vengono utilizzate come contatti negli interruttori elettrici: unire i contatti e l'interruttore è acceso; separarli e l'interruttore è spento. Sia accendendo una luce della camera da letto usando un interruttore convenzionale o accendendo un forno a microonde usando un interruttore a membrana, il risultato è lo stesso: la corrente può passare solo quando i contatti sono uniti. Le automobili sono piene di contatti che controllano le funzionalità elettroniche, così come gli elettrodomestici di consumo. Anche gli interruttori di resistenza industriale usano argento.

Come arriva l'argento dalla terra a questi dispositivi elettronici? L'argento proviene da miniere d'argento o da miniere di piombo e zinco da cui l'argento è un sottoprodotto. La fusione e la raffinazione rimuovono l'argento dal minerale. Quindi, l'argento viene solitamente modellato in barre o grani. L'elettronica richiede argento della massima purezza: puro al 99,99%, noto anche come finezza di 999,9.

La dissoluzione dell'argento puro in acido nitrico produce nitrato d'argento, che può essere formato in polvere o scaglie. Questo materiale, a sua volta, può essere fabbricato in contatti o paste d'argento, come pasta conduttiva realizzata con una lega argento-palladio.

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La pasta d'argento ha molti usi, come l'interruttore a membrana già menzionato e lo sbrinamento posteriore in molte auto. Nell'elettronica, i percorsi dei circuiti, così come i componenti passivi chiamati condensatori ceramici multistrato (MLCC), si basano sulla pasta d'argento. Uno degli usi in più rapida crescita della pasta d'argento è nelle celle fotovoltaiche per la produzione di energia solare.

Il nanosilver, argento con una dimensione delle particelle estremamente piccola (1-100 nanometri, ovvero 1-100 miliardesimi di metro), fornisce una nuova frontiera per l'innovazione tecnologica, che richiede quantità molto più piccole di argento per svolgere il lavoro. L'elettronica stampata funziona utilizzando inchiostri conduttivi nanosilver. Un esempio di un elettronico stampato è l'elettrodo in un supercondensatore, che può caricare e scaricare ripetutamente e rapidamente. La rottura rigenerativa è un'innovazione automobilistica che consente di immagazzinare l'energia cinetica di un veicolo in rallentamento in un supercondensatore per il riutilizzo. I tag di identificazione a radiofrequenza (RFID) offrono un'altra potente applicazione dell'elettronica stampata. Questi tag sono migliori dei codici a barre per il monitoraggio dell'inventario perché memorizzano più informazioni e possono essere letti da una distanza maggiore, anche senza una linea di mira diretta.

Anche l'argento ha il suo posto nell'elettronica di consumo. Il tuo televisore al plasma può fare affidamento sull'argento per qualcosa di più dell'interruttore on-off se contiene un elettrodo d'argento volto a fornire un'immagine di qualità superiore. I diodi a emissione di luce (LED) usano anche elettrodi d'argento per produrre luce a basso livello ed efficienza energetica. Nel frattempo, i DVD e i CD che riproduci probabilmente hanno un sottile livello di registrazione d'argento.

Un'altra applicazione elettronica dell'argento è nelle batterie che impiegano ossido d'argento o leghe di zinco d'argento. Queste batterie leggere e ad alta capacità funzionano meglio ad alta temperatura rispetto ad altre batterie. L'ossido d'argento viene utilizzato nelle batterie a bottone che alimentano fotocamere e orologi, nonché nelle applicazioni aerospaziali e di difesa. Le batterie argento-zinco offrono un'alternativa alle batterie al litio per computer portatili e auto elettriche.

All'avanguardia della tecnologia ci sono i superconduttori. L'argento non è un superconduttore, ma se accoppiato con uno, i due insieme possono trasmettere elettricità anche più velocemente del solo superconduttore. A temperature molto basse, i superconduttori trasportano elettricità con poca o nessuna resistenza elettrica. Possono essere utilizzati per generare energia magnetica per la rotazione di motori o la propulsione di treni a levitazione magnetica.

Le miriadi di applicazioni dell'argento nell'elettronica offrono una visione che apre gli occhi su come uno dei metalli più famosi della storia sia diventato un materiale all'avanguardia del futuro. A causa in parte della sua proprietà unica di avere la più alta conduttività termica ed elettrica di tutti i metalli, l'argento è spesso un must-have rispetto ad altri materiali meno costosi.

Argento nei pannelli solari: I contatti in pasta d'argento formano barre di distribuzione e linee di griglia che assorbono corrente elettrica dalla superficie semiconduttiva di una cella fotovoltaica.

Usi di argento in energia

Come accennato in precedenza, la pasta d'argento viene utilizzata per realizzare pannelli solari. I contatti in pasta d'argento stampati su celle fotovoltaiche catturano e trasportano corrente elettrica. Questa corrente viene prodotta quando l'energia del sole colpisce lo strato semiconduttore della cellula. Le celle fotovoltaiche sono uno degli usi in più rapida crescita dell'argento.

La riflettività dell'argento gli conferisce un altro ruolo nell'energia solare. Riflette l'energia solare nei collettori che usano i sali per generare elettricità.

L'energia nucleare utilizza anche l'argento. Il metallo bianco viene spesso impiegato nelle barre di controllo per catturare i neutroni e rallentare la velocità di fissione nei reattori nucleari. L'inserimento delle barre di controllo nel nucleo nucleare rallenta la reazione, mentre rimuovendole si accelera.

Brasatura e brasatura d'argento: La brasatura e la saldatura d'argento assicurano una giunzione stretta tra tubi metallici.

Usi d'argento nella brasatura e nella saldatura

La brasatura e la saldatura sfruttano l'elevata resistenza alla trazione e la duttilità dell'argento per creare giunti tra due pezzi di metallo. La brasatura avviene a temperature superiori a 600 ° C, mentre la saldatura avviene a temperature inferiori a 600 ° C. I rottami d'argento possono essere utilizzati nella brasatura e nella saldatura perché questi processi non richiedono argento molto puro. La brasatura e la saldatura producono giunti stretti per qualsiasi cosa, dalle prese di riscaldamento e di condizionamento dell'aria all'impianto idraulico. Le proprietà antibatteriche e la non tossicità dell'argento per l'uomo lo rendono un ottimo sostituto dei legami a base di piombo tra i tubi dell'acqua.

Filo d'argento: Il filo d'argento può essere tessuto in una rete metallica e utilizzato come catalizzatore. L'argento granulare è anche un buon catalizzatore.

Usi dell'argento nella produzione chimica

L'argento funge da catalizzatore per produrre due importanti sostanze chimiche: ossido di etilene e formaldeide. L'ossido di etilene viene utilizzato per produrre plastiche stampate, come manici in plastica e plastiche flessibili, come il poliestere. È anche un ingrediente importante nell'antigelo. La formaldeide viene utilizzata per produrre materie plastiche solide e resine e come rivestimento protettivo. Inoltre è usato come disinfettante e agente imbalsamante. Come catalizzatore, l'argento aumenta la velocità delle reazioni senza abituarsi.

Monete e lingotti d'argento: Le monete d'argento sono state coniate per migliaia di anni. La verga d'argento è ancora oggi una scelta di investimento popolare.

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Usi dell'argento in monete e investimenti

L'argento ha tradizionalmente servito, con l'oro, come il metallo usato nelle monete. Come metallo prezioso, l'argento è raro e prezioso, rendendolo un conveniente negozio di ricchezza. In passato, le persone accumulavano la loro ricchezza sotto forma di monete d'argento; oggi investono in lingotti d'argento da investimento. Il fatto che l'argento non si corroda e si sciolga solo a una temperatura relativamente elevata, significa che può durare e il fatto che abbia un'alta lucentezza lo rende attraente. La sua malleabilità rende l'argento una buona scelta per progettare e coniare la valuta locale.

In maggiore abbondanza, e quindi meno costoso, dell'oro, l'argento è stato usato prevalentemente come valuta. L'argento veniva estratto e usato nel commercio diverse migliaia di anni a.C. e fu coniato per la prima volta in monete d'argento nella regione del Mediterraneo molte centinaia di anni a.C. Fino al 20 ° secolo, molti paesi utilizzavano uno standard d'argento o d'oro, sostenendo il valore della valuta con la presenza di oro o argento nel tesoro. Oggi, i paesi usano metalli meno costosi, come rame e nichel, per produrre monete e usano la valuta fiat, in cui la regolamentazione governativa controlla il valore, invece di uno standard d'oro o d'argento.

Tuttavia, l'argento mantiene il suo valore come merce. Molte persone scelgono di investire in argento attraverso strumenti finanziari, come azioni e fondi comuni di investimento, oppure acquistando e immagazzinando barre di lingotti, monete o medaglioni in argento puro al 99,9%. I paesi a volte producono monete da collezione in argento, che vendono agli acquirenti ad un prezzo superiore al valore dell'argento usato per fabbricare la moneta.

Anelli d'argento: L'argento, prezioso e brillante, rende gioielli belli e duraturi.

Usi di argento in gioielleria e argenteria

Gioielli e argenteria sono altri due usi tradizionali dell'argento. Malleabilità, riflettività e lucentezza rendono l'argento una scelta meravigliosa. Poiché è così morbido, l'argento deve essere legato con metalli di base, come il rame, come nel caso dell'argento sterling (92,5% argento, 7,5% rame). Anche se resiste all'ossidazione e alla corrosione, l'argento può offuscare, ma con un po 'di lucido, può brillare per tutta la vita. Poiché è meno costoso dell'oro, l'argento è una scelta popolare per i gioielli e uno standard per la cucina raffinata. I metalli di base argentati offrono un'alternativa meno costosa all'argento. Piatti e piatti d'argento possono accompagnare l'argenteria e spesso possono essere opere d'arte riccamente realizzate. Ad esempio, Paul Revere (1734-1818), noto ai più per il suo giro di mezzanotte all'inizio della Rivoluzione americana, era un argentiere di professione, e alcune delle sue opere d'arte sono ancora esposte al Boston Museum of Fine Arts.

Argento nel film fotografico: L'alogenuro d'argento nella pellicola fotografica risponde alla luce, lasciando un'immagine latente dietro.

Usi d'argento nella fotografia

La fotografia era stata uno dei principali usi industriali dell'argento fino alla recente ascesa dei media digitali. La fotografia cinematografica tradizionale si basa sulla sensibilità alla luce dei cristalli di alogenuro d'argento presenti nel film. Quando il film è esposto alla luce, i cristalli di alogenuro d'argento cambiano per registrare un'immagine latente che può essere trasformata in una fotografia. L'accuratezza di questo processo lo rende utile per la fotografia di consumo, i film e i raggi X non digitali.

L'argento usato nella fotografia cinematografica non deve essere confuso con lo "schermo d'argento" del cinema. Questa frase non si riferisce all'argento nel film stesso, ma allo schermo lenticolare d'argento su cui sono stati proiettati i primi film.

L'argento è usato negli unguenti: Alcuni unguenti sfruttano le qualità antibatteriche dell'argento per proteggere le ferite dalle infezioni.

Usi dell'argento in medicina

Gli ioni d'argento agiscono come catalizzatori assorbendo l'ossigeno, che uccide i batteri interferendo con la loro respirazione. Questa proprietà antibiotica, insieme alla sua non tossicità, ha dato all'argento un ruolo essenziale nella medicina per migliaia di anni. Prima dell'uso diffuso di antibiotici, il foglio d'argento veniva avvolto attorno alle ferite per aiutarle a guarire e i complessi colloidali di argento e proteine ​​d'argento venivano ingeriti o applicati localmente per combattere le malattie. L'argento è stato anche usato nelle gocce oculari e nell'igiene dentale per curare e prevenire le infezioni.

Sebbene l'argento non sia tossico, ripetere l'assunzione di piccole quantità di argento nel tempo può provocare argiria. Nelle persone con questa condizione, l'argento si accumula nei tessuti del corpo, dandogli un aspetto grigio-blu quando esposto al sole. Inoltre, l'ingestione di grandi quantità di argento può avere effetti negativi sul corpo. Per questi motivi, i medici scoraggiano l'uso dell'argento colloidale, scartando alcune affermazioni secondo cui l'argento colloidale è un integratore alimentare curativo.

Oggi, la presenza di superbatteri resistenti agli antibiotici aumenta la domanda di argento negli ospedali. Piccole quantità di argento possono rivestire le superfici ospedaliere e le attrezzature mediche per prevenire la diffusione di agenti patogeni. L'argento nelle apparecchiature chirurgiche, nelle medicazioni e negli unguenti protegge le ferite dalle infezioni. La sulfadiazina d'argento è particolarmente utile per le vittime di ustioni perché uccide i batteri e allo stesso tempo consente alla pelle di ricrescere. I trattamenti agli ioni d'argento possono curare le infezioni ossee e consentire la rigenerazione dei tessuti danneggiati.

Argento nelle finestre dei grattacieli: Molti grattacieli moderni hanno vetri delle finestre che sono rivestiti in argento per riflettere la luce solare e ridurre i costi di condizionamento dell'aria.

Usi di argento in specchi e vetro

L'argento è quasi completamente riflettente quando lucidato. Dal 19 ° secolo, gli specchi sono stati realizzati rivestendo una superficie di vetro trasparente con un sottile strato di argento, sebbene gli specchi moderni utilizzino anche altri metalli come l'alluminio. Molte finestre di edifici moderni sono rivestite con uno strato trasparente di argento che riflette la luce solare, mantenendo gli interni freschi d'estate. Nell'aerospaziale, le piastrelle argentate proteggono i veicoli spaziali dal sole.

Cuscinetti a sfere con rivestimento in argento: I cuscinetti a sfera con rivestimento in argento riducono l'attrito nei motori.

Usi dell'argento nei motori

I cuscinetti del motore si basano sull'argento. Il cuscinetto più resistente è realizzato in acciaio galvanizzato con argento. L'alto punto di fusione dell'argento gli consente di resistere alle alte temperature dei motori. L'argento agisce anche come un lubrificante per ridurre l'attrito tra un cuscinetto a sfere e la sua sede. Grazie alla sua capacità di assorbire ossigeno, l'argento viene studiato come un possibile sostituto del platino per catalizzare l'ossidazione della materia raccolta nei filtri del motore diesel.

Premi d'argento: L'argento indica spesso il secondo posto ed è usato in medaglie e altri premi.

Usi dell'argento nei premi

Grazie al suo status di metallo prezioso, al secondo posto solo per l'oro, l'argento viene spesso utilizzato per assegnare il secondo posto. Il premio d'argento più famoso è la medaglia d'argento olimpica al secondo posto. L'argento simboleggia anche l'onore, il valore e la realizzazione, motivo per cui molte organizzazioni militari, datori di lavoro, club e associazioni usano riconoscimenti color argento o argento per onorare le persone per il loro contributo.

Argento nei filtri dell'acqua: Un rivestimento d'argento impedisce l'accumulo di batteri nei sistemi di filtrazione dell'acqua a base di carbonio.

Usi di argento per acqua, cibo, igiene

Le proprietà antibatteriche dell'argento sono state applicate per migliaia di anni, molto prima della scoperta degli organismi microbici, perché i contenitori e le monete d'argento erano noti per prevenire il deterioramento dei liquidi. Oggi, un rivestimento d'argento impedisce l'accumulo di batteri nei filtri per l'acqua a base di carbone, mentre gli ioni d'argento nei sistemi di purificazione dell'acqua trasportano ossigeno che ossida e uccide i microbi. Gli ioni argento-rame possono persino sostituire il cloro corrosivo per disinfettare piscine e serbatoi.

Le proprietà antimicrobiche dell'argento che lo rendono utile alla medicina e alla purificazione dell'acqua vengono ora applicate negli alimenti e nell'igiene. I rivestimenti nanosilver sono applicati a confezioni di alimenti e frigoriferi. E molti nuovi prodotti di consumo, come lavatrici, abbigliamento e prodotti per l'igiene personale, esaltano i benefici dell'argento antibatterico.

Lo sapevate? La maggior parte dell'argento mondiale è prodotta come sottoprodotto dell'estrazione del piombo. La galena minerale (mostrata sopra) è una combinazione di piombo e zolfo. Tuttavia, una piccola quantità di argento sostituisce solitamente il piombo nella struttura cristallina del minerale. In molte miniere di galena, nella galena può essere presente abbastanza argento che il valore dell'argento supera di gran lunga il valore del piombo che viene estratto. La realtà finanziaria di ciò è che l'offerta di argento dipende più dalla quantità di piombo che viene estratto che dal prezzo dell'argento. Esemplare e foto di Arkenstone / www.iRocks.com.

Riferimenti d'argento
1 Argento Il metallo indispensabile: The Silver Institute, www.silverinstitute.org.
2 Argento: riepiloghi delle materie prime minerali: United States Geological Survey, www.usgs.gov.
3 Argento: annuario dei minerali: United States Geological Survey, www.usgs.gov.

Altri usi di argento

Esistono altri usi tradizionali dell'argento. Ad esempio, l'argento è un ingrediente dell'amalgama utilizzato per riempire le cavità dentali, sebbene questo approccio sia stato ampiamente sostituito da altri materiali a causa della presenza di mercurio tossico nell'amalgama. L'argento è stato anche usato per placcare strumenti come flauti.

Oggi l'argento viene applicato a molti nuovi usi. L'argento è una delle molte opzioni per sostituire l'arsenico di rame cromato tossico come conservante del legno. Inchiostri e rivestimenti nanosilver su carta hanno la capacità di prevenire la diffusione di infezioni batteriche. Il vetro metallico argento, prodotto raffreddando rapidamente l'argento, offre una resistenza duratura che resiste alla deformazione. I liquidi ionici a base d'argento, che sono allo stato liquido a temperatura ambiente, possono essere usati per ripulire i rifiuti di petrolio. L'argento nel tessuto consente agli utenti del touchscreen di indossare i guanti durante la stagione fredda.

L'argento sembra avere tutti gli usi che l'immaginazione umana può sviluppare. Le opere tradizionali in argento, come gioielli e argenteria, si basano sulla creatività degli artisti. Gli usi moderni dipendono dagli exploit creativi di scienziati e ingegneri per soddisfare le mutevoli esigenze dei consumatori e delle industrie. Mentre alcuni usi aumentano e diminuiscono, come l'uso dell'argento nelle pellicole fotografiche, altri possono continuare a crescere, come la fiorente produzione di celle fotovoltaiche per l'energia solare. Le proprietà uniche dell'argento, in particolare l'elevata conduttività termica ed elettrica, la sua riflettività e le sue qualità antibatteriche, ne rendono difficile la sostituzione, come un anello d'argento unico nel suo genere.