Silber

Silber ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Ag und der Ordnungszahl 47. Es zählt zu den Übergangsmetallen. Im Periodensystem steht es in der 5. Periode und der 1. Nebengruppe (Gruppe 11) oder Kupfergruppe. Das Elementsymbol Ag leitet sich vom lateinischen Wort argentum für „Silber“ ab. Silber gehört zu den Edelmetallen.

Es ist ein weiches, gut verformbares (duktiles) Schwermetall mit der höchsten elektrischen Leitfähigkeit aller Elemente und der höchsten thermischen Leitfähigkeit aller Metalle. Lediglich Supraflüssigkeiten und ungestörte kristalline Ausprägungen des Kohlenstoffs (Diamant, Graphen und graphennaher Graphit, Kohlenstoffnanoröhren) und des Bornitrids weisen eine bessere thermische Leitfähigkeit auf.<ref>Wärmeleitfähigkeit. auf der Webseite der Technischen Fakultät der Uni Kiel.</ref>

Etymologie

Das Wort „Silber“ (althochdeutsch silabar) leitet sich aus der gemeingermanischen Wurzel *silubra- ab, ebenso wie die Bezeichnungen in anderen germanischen Sprachen, so (engl. silver). Auch das Baskische hat das germanische Wort übernommen: zilar. Denselben indoeuropäischen Ursprung wie die germanischen Bezeichnungen haben die baltischen (litauisch sidabras) und die slawischen (russisch серебро, kroatisch srebro). Letztlich ist das Etymon aber wohl einer orientalischen Sprache entlehnt, eine Ableitung von der semitischen Wurzel ṢRP (vgl. akkadisch ṣarāpu, „veredeln, legieren“).

Die Philologie des 19. Jahrhunderts brachte eine Vielzahl von Theorien über den Ursprung des Wortes hervor. Der bis heute häufig zu lesende Zusammenhang mit dem in Homers Ilias beschriebenen sagenhaften Land Alybē (Ἀλύβη), 1870 von Victor Hehn hergestellt, muss Spekulation bleiben.

In anderen indoeuropäischen Sprachen geht das Wort für Silber auf die genuin indogermanische Wurzel *arg zurück, so griechisch argyros (ἄργυρος) und lat. argentum. Wegen seiner Vorkommen von Silbererzen erhielt Argentinien seinen Namen; es ist das einzige nach einem chemischen Element benannte Land. Häufiger ist die Namensgebung eines Elementes nach einem Land, z. B. Francium, Germanium und Polonium.<ref name="Holleman1995">A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1452–1466.</ref>

Geschichte

Silber wird von Menschen etwa seit dem 5. Jahrtausend v. Chr. verarbeitet. Es wurde zum Beispiel von den Assyrern, den Goten, den Griechen, den Römern, den Ägyptern und den Germanen benutzt. Zeitweise galt es als wertvoller als Gold. Das Silber stammte meistens aus den Minen in Laurion, die etwa 50 Kilometer südlich von Athen lagen. Bei den alten Ägyptern war Silber als Mondmetall bekannt.

Im Mittelalter und der Frühen Neuzeit wurden in Zentraleuropa Silbererzvorkommen im Harz (Goslar), in Waldeck-Frankenberg (Frankenberg, Goddelsheim, Dorfitter, Thalitter), am Donnersberg (Imsbach), im Thüringer Wald (Ohrdruf), in Sachsen (Freiberg und im übrigen Erzgebirge, besonders Jáchymov), im Südschwarzwald (Schauinsland, Belchen, Münstertal, Feldberg), Böhmen (Kutná Hora) und der Slowakei entdeckt. Ergiebige Silbervorkommen sind darüber hinaus aus Kongsberg (Norwegen) bekannt.

Größter Silberproduzent im Mittelalter war Schwaz. Bis zu 80 % des damaligen Silbers kam aus den Stollen der Schwazer Knappen.

Später brachten die Spanier große Mengen von Silber aus Lateinamerika, unter anderem aus der sagenumwobenen Mine von Potosí, nach Europa. Auch Japan war im 16. Jahrhundert Silberexporteur. Durch das gestiegene Angebot sank der Silberwert in der Alten Welt.

Da nach 1870 vorwiegend Gold als Währungsmetall verwendet wurde, verlor das Silber seine wirtschaftliche Bedeutung immer mehr. Das Wertverhältnis sank von 1:14 einige Zeit lang auf 1:100, später stieg es wieder etwas an. Im Februar 2012 lag es bei ungefähr 1:51.<ref>www.kitco.com</ref> Das Angebot an Silber ist von der Verbrauchs- und Produktionsentwicklung anderer Metalle abhängig.

Mitte des 19. Jahrhunderts wurde rostfreier Stahl entwickelt, der dann aufgrund seiner Gebrauchsfreundlichkeit und des attraktiven Preises nach dem Ersten Weltkrieg in die Einsatzbereiche des Silbers vordrang, etwa Servierplatten, Bestecke, Leuchter und Küchengerät. Gegenläufig dazu hat sich der Bereich Fotografie und Fotochemie unter Verwendung der Silbersalze während des ganzen 20. Jahrhunderts breit entwickelt, verliert aber seit Ende der 1990er Jahre im Zuge der Umstellung auf die digitale Abbildungstechnik wieder an Bedeutung.

Silber wird zunehmend im Bereich Elektrik/Elektronik sowie zur Kontrolle von Mikroben eingesetzt. Durch den zukünftig verstärkten Einsatz von RFID-Chips wird die Nachfrage weiter ansteigen, da die Funkantennen der Chips aus Silber bestehen. Auch die Kontakte an der Oberseite von Solarzellen werden heute aus Silber gefertigt.<ref>Solarmagazin: Photovoltaik-Forschung und -Entwicklung: Innovationen bei Solarzellen und Modulen. März 2006 (Online).</ref>

Durch diese zum Teil neuartige Entwicklung ist die Silbernachfrage weltweit weiter steigend.

Silber als Mineral und Varietäten

Silber hat in der Erdkruste einen Anteil von etwa 0,079 ppm. Es ist damit etwa 20 mal häufiger als Gold und rund 700 mal seltener als Kupfer.<ref name="HOWI_1433"/> In der Natur tritt es gediegen auf, das heißt elementar; meist in Form von Körnern, seltener von größeren Nuggets, dünnen Plättchen und Blechen oder als drahtig verästeltes Geflecht (Dendrit) bzw. als dünne Silberdrähte in hydrothermal gebildeten Erzgängen sowie im Bereich der Zementationszone.

Von der International Mineralogical Association (IMA) ist es daher in der Strunz'schen Mineralsystematik unter der System-Nr. 1.AA.05 bzw. veraltet unter I/A.01-20 als Mineral anerkannt.

Neben gediegen Silber, das in der Natur bisher (Stand: 2011) an rund 4300 Fundorten nachgewiesen werden konnte<ref>Mindat - Silver (englisch).</ref>, findet man es vor allem in sulfidischen Mineralen. Zu den wichtigsten sulfidischen Silbererzen zählen unter anderem Akanthit (Silberglanz) Ag₂S mit einem Silbergehalt von etwa 87 % und Stromeyerit (Kupfersilberglanz) CuAgS mit etwa 53 % Silberanteil. Das Mineral mit dem höchsten Silberanteil von maximal 99 % ist allerdings das selten vorkommende Allargentum. Ebenfalls selten vorkommende Silberminerale sind unter anderem der Chlorargyrit (veraltet Hornerz bzw. Silberhornerz) AgCl und der Miargyrit (Silberantimonglanz) AgSbS₂. Insgesamt sind einschließlich gediegen Silber bisher (Stand: 2010) 167 Silberminerale bekannt.<ref>Mineral Species containing Silver (Ag). auf: webmineral.com.</ref>

Neben diesen Silbererzen findet man noch sogenannte silberhaltige Erze, die meist nur geringe Mengen Silber (0,01–1 %) enthalten. Dies sind häufig Bleiglanz (PbS) und Kupferkies (CuFeS₂). Aus diesem Grund wird Silber häufig als Nebenprodukt bei der Blei- oder Kupferherstellung gewonnen.

Ein als Kongsbergit bezeichnetes Silberamalgam mit einem Quecksilbergehalt von etwa 5 % wird als Varietät dem Silber zugerechnet. Nachgewiesen werden konnte Kongsbergit bisher an 35 Fundorten.<ref>Mindat - Kongsbergite.</ref>

Eine Silbervarietät mit einem Gehalt zwischen 10 und 30 % Gold ist unter der Bezeichnung Küstelit bekannt und konnte bisher (Stand: 2011) an rund 60 Fundorten nachgewiesen werden.<ref>Mindat - Küstelite.</ref>

Seit dem 18. Jahrhundert ist bekannt, dass durch Erhitzen von Akanthit bzw. bei Verhüttungsprozessen von Silbererzen künstlich (anthropogen) erzeugte Silberdrähte, meist in Form von Silberlocken entstehen können.<ref>Mineralienatlas: Anthropogene Silberlocken (Online).</ref> Besonders in den letzten Jahrzehnten wurde wiederholt über die künstliche Erzeugung von Silberlocken auf Akanthitstufen<ref>S. Jahn: Lockensilber aus Imiter - echt oder eine Fälschung? Min. Welt, Heft 6, 2008, S. 28–31.</ref> in der Fachliteratur berichtet.

Vorkommen und Förderung

Die wichtigsten Silbervorkommen befinden sich in Nordamerika (Mexiko, den USA und Kanada) und in Südamerika (Peru, Bolivien). Mit rund 30 % der globalen Förderung war Peru 2009 der weltweit größte Silberproduzent.<ref>Peru verfügt über Reserven 3,88 Mrd. Unzen Silber und 66,3 Mio. Unzen Gold. Laut offiziellen Angaben förderte Peru 2009 5,7 Mio. Unzen Silber, ein Anstieg von 1,4 % im Vergleich zum Vorjahr.</ref> Im Jahr 2011 förderte Mexiko mit 4500 t weltweit das meiste Silber. China konnte seine Produktion in den letzten 3 Jahren um mehr als 50 % steigern.

Das meiste Silber wird aus Silbererzen gewonnen, die oft zusammen mit Blei-, Kupfer- und Zinkerzen als Sulfide oder Oxide vorkommen. Wichtige Fundorte von gediegenem Silber waren: Freiberg im Erzgebirge; Schwaz (Tirol); Kongsberg/Norwegen (dort auch große Kristalle); Sankt Andreasberg im Harz; Keweenaw-Halbinsel/USA (dort mit gediegenem Kupfer als „halfbreed“); Batopilas/Mexiko; Mansfelder Kupferschiefer-Revier (Eisleben, Sangerhausen; meist Silberbleche; auch als Versteinerungsmaterial von Fossilien).

Zwischen dem Beginn des 20. Jahrhunderts und dem Ende des Zweiten Weltkrieges hat die jährlich geförderte Silbermenge zwar fluktuiert, ist aber im Mittel konstant geblieben. Vom Kriegsende bis heute hat sie sich mehr als verdoppelt.

Das polnische Unternehmen KGHM ist mit durchschnittlich 1.200 Tonnen Jahresförderung das bedeutendste Silberunternehmen der EU und das zweitgrößte weltweit.

Laut einer Studie des Rheinisch-Westfälischen Instituts für Wirtschaftsforschung, des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung sowie der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe beträgt die weltweite Reichweite der Silberressourcen nur noch 29 Jahre. Somit ist mit einer Verknappung von Silber in den nächsten Jahrzehnten zu rechnen. Allerdings wird auch immer mehr Silber recycelt, wodurch die bekannten Vorkommen geschont werden.<ref>Trends der Angebots- und Nachfragesituation bei mineralischen Rohstoffen. (PDF; 2,1 MB), Rheinisch-Westfälisches Institut für Wirtschaftsforschung (RWI Essen), Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI), Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR).</ref> Ausgehend von den Daten des U.S. Geological Survey vom Januar 2013<ref name="MinConSum">Silver. (PDF; 28 kB) In: U.S. Geological Survey: Mineral Commodity Summaries. Januar 2013.</ref> ergibt sich in Bezug auf Reserven im Verhältnis zu den weltweiten Produktionszahlen von 2011 und 2012 eine aktuelle Reichweite (statische Reichweite) für Silber von 22 bis 23 Jahren (ohne Substitute und Recycling).

Wie bei den anderen Edelmetallen spielt die Wiederaufarbeitung silberhaltiger Materialien im Rahmen des Recyclings, beispielsweise von Fotopapieren, Röntgenfilmen, Entwickler- und Fixierbädern, Elektronikschrott und Batterien eine wichtige Rolle.

Gewinnung und Darstellung

Gewinnung aus Silbererzen

20 % des Silbers wird aus Silbererzen gewonnen. Aus diesen wird das Silber meist durch Cyanidlaugung mit Hilfe einer 0,1%igen Natriumcyanid-Lösung herausgelöst. Dazu wird das Erz zunächst fein zu einem Schlamm zerkleinert. Anschließend wird die Natriumcyanid-Lösung dazugegeben. Dabei ist eine gute Belüftung wichtig, da für das Verfahren Sauerstoff benötigt wird.

Bei der Zugabe von Natriumcyanid gehen sowohl elementares Silber als auch Silbererze (Ag₂S, AgCl) als Dicyanoargentat(I) S₂O₈, im Kaliumtetrafluoroargentat(III) K[AgF₄] oder Caesiumhexafluoroargentat(IV) Cs₂[AgF₆] auf. Die giftigen Silbercyanide werden u. a. in galvanischen Bädern zur Versilberung und Farbvergoldung (hellgelb-grünlichgelb) eingesetzt. Bei Silber(I) ist die Neigung zur Bildung von Komplexionen ausgeprägt, meist mit der Koordinationszahl 2. Diese Komplexionen sind mit Ausnahme des erst in stark salzsaurer Lösung entstehenden [AgCl₂]⁻ nur in alkalischer (basischer) oder neutraler Lösung beständig.

Nachweis

Beim Zutropfen von Halogenid-Lösung in die zu prüfende Flüssigkeit bilden sich beim Vorhandensein von Silber-Kationen Niederschläge, z. B.:

Ag⁺_(aq) + Cl⁻_(aq) → AgCl _(s)

Als Nachweisreaktion für Silbersalze erfolgt daher die Zugabe von Salzsäure oder Natriumchloridlösung: Ein weißer Niederschlag von Silberchlorid (löslich in verdünntem Ammoniakwasser, es entsteht der Silberdiamminkomplex [Ag(NH₃)₂]⁺ ). Bei hohen Konzentrationen an Chlorid löst sich das Silberchlorid teilweise wieder auf, da sich komplexe Dichloroargentate(I) bilden:

AgCl + Cl⁻ → [AgCl₂]⁻

Der Niederschlag ist bei Iodid-Ionen (AgI) gelb-grünlich und in Ammoniakwasser unlöslich, bei Chlorid- und Bromid-Ionen (AgCl, AgBr) weißlich.

Heraldik

In der Heraldik wird Silber, wie auch Gold, als Metall bezeichnet, das zu den heraldischen Tinkturen zählt. Es wird häufig durch weiße Farbe wiedergegeben.

Siehe auch

• Silber/Tabellen und Grafiken
• Silberelektrolyte
• Galvanisierung

Literatur

• A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1452–1466.
• Günter Ludwig, Günter Wermusch: Silber. Aus der Geschichte eines Edelmetalls, Verlag die Wirtschaft, 1986 ISBN 3349001017

Einzelnachweise

<references />

Weblinks

• Mineralienatlas – Silber (Bilder, Vorkommen, technische Fakten), Mineralienportrait Silber
• Silberpreis in Euro und USD inkl. historischer Charts
• Silver Institute – Verband von Silberproduzenten
• Grafiken zum Silberpreis